DE3607329A1 - Steuereinrichtung fuer ein schaltgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für ein Schaltgetriebe, insbes. ein unter Last schaltbares, mehrstufiges Zahnradgetriebe für Kraftfahrzeuge, das zum Ein- bzw. Umschalten der einzelnen Gangschaltstu­ fen druckmittelbetätigte Schaltelemente in Form von Reibungskupplungs- und/oder Reibungsbremselementen aufweist, wobei die Druckmittelzufuhr zu jedem Schalt­ element jeweils durch ein Steuerventil beeinflußt wird und eine Steuerschaltung vorgesehen ist, die in Abhän­ gigkeit verschiedener Betriebsparameter wie z. B. der Antriebs- und/oder Abtriebsdrehzahl des Schaltgetriebes und/oder der Stellung des Kraftstoffzuteilers ein Um­ schalten des Schaltgetriebes auslöst.

Bei solchen Schaltgetrieben kommt es darauf an, während des unter Last stattfindenden Schaltvorgangs, der sowohl im Traktionsbetrieb als auch im Schubbetrieb erfolgen kann, Unterbrechungen in der Kraftübertragung weitgehend zu vermeiden. Besonders wichtig ist es, das Getriebe möglichst ruck- und stoßfrei zwischen den einzelnen Schaltstufen umschalten zu können.

Aus der DE-AS 25 41 600 ist eine Steuereinrichtung der o. g. Art bekannt, bei der die Steuerventile als hydraulische Ventile ausgebildet sind, deren Kolbenschieber einerseits von einem Betätigungskolben und andererseits von einem diesem entgegengesetzt wirken­ den Dämpfungskolben betätigt wird. Die Zufuhr des Druckmittels zu den Betätigungskolben erfolgt je­ weils über separate Vorsteuerventile, die elektrisch betätigt werden. Um eine individuelle Drucksteuerung während des Schaltvorgangs zu ermöglichen, besitzt diese Steuereinrichtung zusätzlich ein oder mehrere Entlüftungsabsperrventile, durch die das Entlasten der Kupplungs- bzw. Bremselemente zeitlich verzögert werden kann. Nachteilig bei dieser bekannten Steuer­ einrichtung ist jedoch der hohe Aufwand an Ventilen und Druckmittelleitungen wegen der rein hydraulisch betätigten Steuerventile, die zusätzlich elektro­ magnetische Vorsteuerventile sowie das Entlüftungs­ absperrventil notwendig machen. Weiter ist von Nach­ teil, daß der zeitliche Verlauf des geregelten Druck­ aufbaus insbes. durch die Verwendung von Drosseln in den Steuerleitungen festgelegt ist, also nicht den Betriebsparametern angepaßt werden kann.

Auch bei einer aus der DE-AS 18 17 467 bekannten druck­ mittelbetätigten Schaltvorrichtung ist der Bauele­ menteaufwand beträchtlich, da hier ebenfalls für je­ des Getriebeschaltelement zunächst ein druckmittel­ betätigtes Steuerventil und zusätzlich wiederum ein elektrisch betätigtes Steuerventil vorgesehen ist.

Die DE-PS 22 09 447 beschreibt eine hydraulische Schalt­ einrichtung mit Schaltdruckregelung, die für jedes Ge­ triebe-Schaltelement ein Druckmittelschaltventil und ein für alle Getriebe-Schaltelemente gemeinsames Druck­ regelventil aufweist. Dabei kann das Druckregelventil mittels elektrischer Signale derart gesteuert werden, daß der Druckmitteldruck bei jedem Schaltvorgang vor­ übergehend abgesenkt wird, wobei der Beginn und das Ende der Druckabsenkung mittels individueller Zeitschaltglie­ der für jeden Schaltvorgang frei einstellbar ist. Jedoch läßt sich die Höhe der Druckabsenkung nur abhängig von der Stellung des Kraftstoffzuteilers und nur einheit­ lich im gesamten Hydraulik-System, also nicht indi­ viduell in jeder Druckmittelleitung einstellen. Daraus ergibt sich folgendes: Falls während eines Gangwech­ sels (Entlasten eines bisher eingeschalteten Schalt­ elements und Beaufschlagen eines anderen Schaltele­ ments) ein drittes Getriebe-Schaltelement eingeschal­ tet bleiben soll, dann besteht die Gefahr, daß dieses dritte Schaltelement vorübergehend ins Rutschen kommt (Gefahr vorzeitigen Verschleißes).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuer­ einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß für jedes neu einzuschaltende Getriebe-Schaltele­ ment eine kurzzeitige individuelle Druckregelung bei gleichzeitig geringem Bauteileaufwand und demzufolge erhöhter Funktionssicherheit möglich ist. Dabei soll die Regelung des Drucks bzw. Druckaufbaus insbes. in Abhängigkeit von dem neu einzuschaltenden Getriebe- Schaltelement, ferner von der Schaltrichtung (Hochschaltung oder Zurückschaltung) sowie von den Be­ triebszuständen, wie beispielsweise der Fahrgeschwin­ digkeit, der Motorbelastung, der Stellung des Kraft­ stoffzuteilers usw. erfolgen können. Gegebenenfalls soll auch die Zeitdauer der Druckregelung in Abhängig­ keit von einer oder mehreren der vorgenannten Größen gesteuert werden können.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Steuerventil als ein kombiniertes elektromag­ netisches Schalt- und Druckregelventil ausgebildet ist, bei dem die Kraft des am Ventilkörper angreifenden und diesen verstellenden Ankers des Elektromagneten durch Änderung der Magnetfeldstärke einregelbar ist, wobei im Elektromagneten zur Ermittlung einer den Istwert (x) bildenden Meßgröße für die augenblickliche, magneti­ sche Induktion und somit die erzeugte Magnetkraft eine Einrichtung zur Erzeugung einer der zeitlichen Induk­ tions-Änderung proportionalen Meßspannung vorgesehen ist, an die wenigstens ein Integrationsglied angeschlossen ist, das die Meßspannung in die der Induktion propor­ tionale Meßgröße umwandelt, daß ferner ein Regelglied vorgesehen ist, das durch Vergleich des vom Integra­ tionsglied abgegebenen Istwerts (x) und eines von der Steuerschaltung vorgegebenen Sollwerts (w) eine Stell­ größe (y) für den Erregerstrom des Elektromagneten er­ zeugt, so daß die Magnetkraft und darüber der Druck des das Schaltelement betätigenden Druckmittels auf einen dem Sollwert entsprechenden Wert eingeregelt wird, und daß schließlich ein Zeitglied vorgesehen ist, das den jeweils beim Auslösen einer Umschaltung des Schaltgetriebes beginnenden Regelvorgang des Re­ gelglieds zeitlich begrenzt, so daß anschließend der Istwert und/oder der Sollwert einen Minimal- oder Maxi­ malwert annimmt.

Der durch die Erfindung erreichte Fortschritt besteht zunächst darin, daß bei einem nur geringen Aufwand an hydraulischen Bauteilen, nämlich jeweils nur einem Steuerventil für jedes zu betätigende Schaltelement des Getriebes dennoch eine individuelle Steuerung des Druckmitteldrucks und insbes. seines zeitlichen Ver­ laufs in Abhängigkeit von verschiedenen, für den Schalt­ vorgang bedeutenden Betriebsparametern möglich ist.

Ein hierfür geeignetes Steuerventil ist beispielsweise aus der DE-AS 20 19 345 bekannt. Das dort beschriebene Druckregelventil ist mit einem Elektromagneten ausge­ rüstet, dessen Magnetkraft zur Steuerung des Druckes mit Hilfe eines Reglers einstellbar ist. Hierzu ist das Druckregelventil weiter mit einem die magnetische Feldstärke erfassenden Geberelement versehen, dessen Signal­ größe zur Regelung herangezogen wird.

An sich kann dieses Geberelement in der dort beschrie­ benen Weise von einem magnetfeldabhängigen Widerstand oder auch von einem Hallgenerator gebildet sein.

Wegen der mechanischen und thermischen Empfind­ lichkeit sowie der Temperaturabhängigkeit des Aus­ gangssignals dieser Elemente empfiehlt es sich da­ gegen beim Einsatz solcher Steuerventile in Fahrzeug­ getrieben, daß zur Ermittlung der augenblicklichen magnetischen Induktion eine Hilfswicklung in Form einer Induktionsschleife vorgesehen ist. Ebenso kann hierzu aber auch die das Magnetfeld induzierende Er­ regerspule selbst herangezogen werden, wie beides aus der DE-AS 20 19 345 an sich bereits hervorgeht. Auch die Patentanmeldung P 35 36 671.0-14 beschreibt ein geeig­ netes Druckregelventil.

Die beiden letztgenannten Möglichkeiten der Magnetfeld­ messung bieten sich im Rahmen der Erfindung besonders an, da sich hier ein einzelner Druckregelvorgang nur über wenige Sekunden erstreckt. Dadurch bleiben Signalfehler, die in den Integrationsgliedern aufgrund unvermeidli­ cher Offset-Spannungen und Spannungsdriften jedenfalls bei längeren Integrationszeiten störend auftreten,aus­ reichend klein, so daß sie ohne Bedeutung bleiben und vernachlässigt werden können.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann für jedes Steuerventil ein eigenes Integrations­ und/oder Zeit- und/oder Regelglied vorgesehen sein. Dadurch ist eine außerordentlich universelle Steuer­ möglichkeit gegeben.

Beim Umschalten von einer Gangstufe in eine andere ge­ nügt es, das zu lösende Schaltelement unmittelbar, d.h. ohne Druckregelung abzuschalten und lediglich den Druck des neu zu betätigenden Schaltelements kurzzeitig zu regeln. In einer bevorzugten Ausführungsform der Er­ findung ist daher für alle Steuerventile ein gemein­ sames Integrations-, Zeit- und Regelglied vorgesehen, wobei die Verbindung des Integrationsglieds mit der Hilfswicklung des jeweils aktiven Steuerventils, sowie die Übertragung der Stellgröße des Regelglieds zum Elektromagneten des jeweils aktiven Steuerventils über eine von der Steuerschaltung betätigte Umschaltein­ richtung erfolgt. Hierdurch ist eine weitere erhebliche Reduzierung der sonst erforderlichen elektrischen bzw. elektronischen Komponenten möglich. Die Umschaltein­ richtung kann hierbei in besonders einfacher Weise von einem Multiplexbaustein gebildet sein.

Das Zeitglied ist vorteilhafterweise zwischen dem Integrationsglied und dem Istwerteingang des Regel­ glieds angeordnet und setzt am Ende des zeitlich be­ grenzten Regelvorgangs den Istwert auf seinen Mini­ malwert, so daß die Stellgröße ihren Maximalwert annimmt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß am Ende des durch das Zeitglied bestimmten Regel­ zeitintervalls das jeweils eingeschaltete Schalt­ element mit vollem Druck beaufschlagt ist. Die Steuereinrichtung kann dazu jedoch auch so ausge­ bildet sein, daß das Zeitschaltglied zur Beendi­ gung des Regelvorgangs das Integrationsglied auf Null zurücksetzt, wodurch sich das Integrations­ glied bereits in seinem Ausgangszustand für den nächsten Schaltvorgang befindet.

Schließlich besteht ebenso die Möglichkeit, daß das Zeitglied zwischen der Steuerschaltung und dem Re­ gelglied angeordnet ist und zur Beendigung des Regel­ vorgangs den Sollwert auf einen Maximalwert setzt, so daß die Stellgröße ihren Maximalwert annimmt.

Dabei kann die Steuerschaltung für jeden Schaltvorgang einen individuellen Sollwert erzeugen. Außerdem kann für jeden Schaltvorgang ein inviduelles Zeitglied vor­ gesehen sein.

Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 die Steuereinrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform des Gegenstands nach Fig. 1 in nur teilweiser Darstellung,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch eines der Steuerven­ tile,

Fig. 4 eine ausschnittsweise Darstellung des Gegen­ stands nach Fig. 1 in einer weiteren Ausfüh­ rungsform.

Die in der Zeichnung in Fig. 1 dargestellte Steuerein­ richtung ist für ein Schaltgetriebe vorgesehen, insbes. für ein unter Last schaltbares, mehrstufiges Zahn­ radgetriebe für Kraftfahrzeuge. Zum Ein- bzw. Um­ schalten der einzelnen Gangschaltstufen weist das Schaltgetriebe in Fig. 1 nicht dargestellte druck­ mittelbetätigte Schaltelement in Form von Kupplungs­ und/oder Bremselementen auf, die über Druckmittel­ leitungen 15, 25, 35 betätigt werden. So kann als Bei­ spiel angenommen werden, daß zum Einlegen des 1. Gan­ ges das an die Leitung 15 angeschlossene Schaltele­ ment betätigt wird, wobei gleichzeitig die anderen Leitungen 25 und 35 drucklos sind. In entsprechender Weise ist im 2. Gang die Leitung 25 mit Druck beauf­ schlagt, wobei die Leitungen 15 und 35 drucklos sind. Die Erfindung wird nachfolgend anhand dieses einfachen Beispiels erläutert, bei dem in jedem Gang nur eine der Druckmittelleitungen 15, 25, oder 35 mit Druck beauf­ schlagt ist. Die Erfindung ist jedoch auch in Schalt­ getrieben anwendbar, bei denen in jedem Gang mehrere (vorzugsweise zwei) Schaltelemente gleichzeitig durch Druckbeaufschlagung betätigt werden müssen.

Die Druckmittelzufuhr zu jedem Schaltelement wird je­ weils durch ein Steuerventil 10, 20, 30 beeinflußt, wobei die einzelnen Steuerventile 10, 20, 30 über eine gemeinsame Versorgungsleitung 5 mit einer Pumpe 6 in Verbindung stehen, die den benötigten Schalt­ druck erzeugt. Ein Druckregelventil 6 a hält den Druck in der Leitung 5 auf einem konstanten Wert. Schließlich ist eine Steuerschaltung 9 vorgesehen, die in Abhängigkeit verschiedener Betriebsparameter des Getriebes bzw. des Fahrzeugs ein Umschalten des Schaltgetriebes auslöst. Bei diesen Betriebsparame­ tern, deren Erfassung in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist, handelt es sich beispielsweise um die Antriebs- und/oder die Abtriebsdrehzahlen des Schaltgetriebes und um die Stellung des Kraftstoff­ zuteilers M, die ein Maß für die Motorbelastung dar­ stellt. Aus diesen Betriebsparametern bildet die Steuer­ schaltung 9 Befehle zum Umschalten des Getriebes:

vom Leerlauf nach Gang 1 (Leitung 01),
von Gang 1 nach Gang 2 (Leitung 12),
von Gang 2 nach Gang 3 (Leitung 23),
von Gang 3 nach Gang 2 (Leitung 32),
von Gang 2 nach Gang 1 (Leitung 21).

Hierdurch bestimmt die Steuerschaltung 9, welche der Schaltstufen neu einzuschalten ist.

Jedes der Steuerventile 10, 20, 30 ist als kombinier­ tes elektromagnetisches Schalt- und Druckregelventil, vorzugsweise gemäß Fig. 3 ausgebildet. D. h. am Bei­ spiel des Steuerventils 10: Es verbindet als Schalt­ ventil die Druckmittelleitung 15 entweder mit der Versorgungsleitung 5 oder mit der Entlastungsleitung 18. Außerdem kann es als Regelventil den Druck in der Druckmittelleitung 15 kurzzeitig auf einen be­ stimmten Wert einregeln. Während eines solchen Druck­ regelvorgangs ist die Kraft des am Ventilkörper 11 angreifenden und diesen verstellenden Ankers 22 des Elektromagneten 16 durch Veränderung der Magnetfeld­ stärke einstellbar. Im einzelnen ist der Ventil­ körper 11 topfförmig ausgebildet und über einen mit dem Anker 22 verbundenen Betätigungsbolzen 22′ axial verschiebbar. Der Ventilkörper 11 ist in einem Ven­ tilgehäuse 11′ durch zwei in axialer Richtung hinter­ einander angeordnete, den Ventilkörper 11 führende Ringflansche 11 a, 11 b in drei Innenräume 24, 26, 28 unterteilt. Der mittlere Innenraum 26 ist mit der Druckmittelquelle 6 über die Versorgungsleitung 5 ver­ bunden, während der Innenraum 24 im Bereich des offenen Endes des Ventilkörpers 11 über die Druckmittellei­ tung 15 mit einem hier als Kreis angedeuteten Schalt­ element 8 in Verbindung steht. Von dem dem Elektromag­ neten 16 benachbart gelegenen Innenraum 28 führt eine Entlastungsleitung 18 nach außen, beispielsweise in einen Sumpf 14.

Im Bereich seines Bodens ist der Ventilkörpers 11 mit radial verlaufenden Bohrungen 13 versehen, deren Durch­ messer höchstens gleich der Breite des Ringflansches 11 b ist, so daß die Bohrungen 13 bei entsprechender Stellung des Ventilkörpers von dem Ringflansch 11 b vollständig oder nahezu vollständig abgedeckt werden. In dieser "Druckregelungs-Stellung", in der die Boh­ rungen 13 symmetrisch zum Ringflansch 11 b stehen, kann sich - für die Zeitdauer eines Regelvorgangs, der weiter unten beschrieben wird - ein Gleichgewicht zwi­ schen den am Ventilkörper 11 angreifenden Verschiebe­ kräften einstellen. D. h. die vom Bolzen 22 übertragene Magnetkraft ist in diesem Zustand gleich der vom Druck in der Leitung 15 auf den Ventilkörper 11 wirkenden Druckkraft. Ist die Magnetkraft kleiner als die genannte Druckkraft, insbesondere bei aus­ geschaltetem Elektromagneten, dann wird der Ventil­ körper 11 aus der "Druckregelungs-Stellung" zum Elektromagneten 16 hin verschoben. Hierdurch ent­ steht eine freie (ungedrosselte) Verbindung zwischen dem Schaltelement 8 und dem Sumpf 14 über die Boh­ rungen 13, wodurch das Schaltelement entlastet wird. Bei einer Verschiebung des Ventilkörpers 11 in ent­ gegengesetzter Richtung, ausgelöst durch das Einstel­ len der Magnetkraft auf ihren ungeregelten Maximal­ wert, werden dagegen die Innenräume 24 und 26 mitein­ ander und somit die Pumpe 6 mit dem Schaltelement 8 verbunden.

Während des Druckregelvorganges, der stets zu Be­ ginn der Druckmittelzufuhr zu einem neu einzuschal­ tenden Schaltelement 8 stattfindet und zeitlich be­ grenzt wird, ist der Erregerstrom des Elektromagneten 16 regelbar, wie dies in Fig. 1 schematisch angedeutet ist. Zur Erfassung der Magnetkraft weist der Elektromagnet 16 eine im Bereich der Erreger­ spule 16′ angeordnete Hilfswicklung 17 auf. Die An­ schlußleitungen der Hilfswicklung 17 sind mit 17a und 17 b bezeichnet, die Anschlußleitungen der Erre­ gerspule 16 mit 16 a und 16 b. Die in der Hilfswicklung 17 induzierte Spannung ist proportional zur zeitli­ chen Änderung der magnetischen Induktion. Sie wird über die Leitungen 17 a, 17 c einem Integrationsglied 51 zugeführt, das durch zeitliche Integration (wie aus der DE-AS 20 19 345 bekannt) eine der magneti­ schen Induktion direkt proportionale Spannung bil­ det. Diese ist zugleich ein Maß für die augenblick­ liche Feldstärke und somit die erzeugte Magnetkraft und dient als eine den Istwert bildende Meßgröße.

Ferner ist ein Regelglied 50 vorgesehen, das durch Vergleich des vom Integrationsglied 51 über die Lei­ tung 53, 53′ abgegebenen Istwerts x mit einem Soll­ wert w eine Stellgröße y für den Erregerstrom des Elektromagneten 16 erzeugt, so daß die Magnetkraft und darüber der Druck des das Schaltelement betätigen­ den Druckmittels (Leitung 15) auf einen dem Sollwert entsprechenden Wert eingeregelt wird. Diese Stellgröße y wird über eine Leitung 52, 52′ einem elektrisch steuerbaren Schaltelement, z. B. einem Schalttransis­ tor 19 zugeführt, der den Magnetstrom (Leitung 16 a) entsprechend der Stellgröße y des Regelglieds 50 ein­ stellt. Alle Schalttransistoren sind über eine Ver­ sorgungsleitung 160 an eine Stromquelle 161 ange­ schlossen. Schließlich ist ein Zeitglied 49 vorge­ sehen, das den jeweils beim Auslösen einer Umschal­ tung des Schaltgetriebes beginnenden Regelvorgang des Regelglieds 50 zeitlich begrenzt, so daß an­ schließend der Ist- und/oder der Sollwert einen Mini­ mal- oder Maximalwert annimmt.

Wichtig ist, daß die Steuerschaltung 9 für jeden Um­ schaltvorgang einen individuellen Sollwert bildet, der (gleichzeitig mit dem Erteilen des betreffenden Umschaltbefehls) mittels einer der Leitungen 01′, 12′, 23′, 32′ oder 21′ an einen Digital-Analog-Wandler 39 und von dort als Analog-Signal über die Leitung 48 dem Regelglied 50 zugeführt wird.

Grundsätzlich ist es möglich, daß für jedes Steuer­ ventil 10, 20, 30 ein eigenes Integrations-, Zeit-, oder Regelglied 51, 49, 50 vorgesehen ist, wodurch universelle Steuerungs- und Regelungsmöglichkeiten gegeben sind, die allerdings einen größeren Aufwand an elektrischen bzw. elektronischen Baugruppen nach sich ziehen. Je nach Anwendungsfall wird es jedoch ausreichen, lediglich einzelne dieser Elemente mehr­ fach vorzusehen. In Fig. 2 ist ausschnittsweise an­ gedeutet, daß beispielsweise für jeden der Schalt­ vorgänge ein eigenes Zeitglied 490 bis 494 vorgesehen sein kann. Jedesmal wenn die Steuerschaltung 9 einen Umschaltbefehl erteilt, wird über die betreffende Sig­ nalleitung 01, 12, 23, 32 oder 21 eines der Zeitglie­ der aktiviert. Somit kann für jeden Umschaltvorgang eine individuelle Zeitdauer der Druckregelung vorge­ geben werden.

Es ergibt sich jedoch im Rahmen der Erfindung auch die besonders vorteilhafte Möglichkeit, für alle Steuer­ ventile je ein gemeinsames Integrations-, Zeit- und Regelglied 51, 49, 50 vorzusehen, wobei die Verbin­ dung des Integrationsglieds 51 mit der jeweils ak­ tiven Hilfswicklung 17 (Leitung 17 a, 17 c) sowie die Übertragung der Stellgröße y des Regelglieds 50 zum jeweils aktiven Elektromagneten 16 über eine von der Steuerschaltung 9 mittels der Signalleitungen 01, 12, 23, 32, 21 betätigte Umschalteinrichtung 40 erfolgt. Diese Umschalteinrichtung 40 kann in besonders ein­ facher Weise von einem Multiplexbaustein in beispiels­ weise integrierter Schaltungstechnik gebildet sein. In Fig. 1 ist schematisch angedeutet, daß die Um­ schalteinrichtung 40 vier Schaltstellungen aufweist N (Leerlauf) und I, II, III für die Gänge 1 bis 3.

Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispielen ist das Zeitglied 49 (bzw. die Zeitglieder 490 bis 494) jeweils zwischen dem Integrationsglied 51 und dem Istwert-Eingang des Regelglieds 50 ange­ ordnet. Dieses Zeitglied 49 setzt am Ende des zeitlich begrenzten Regelvorgangs den Istwert auf seinen Mini­ malwert, wodurch die vom Regelglied 50 abgegebene Stellgröße y ihren Maximalwert annimmt. Das jeweils angesteuerte Steuerventil 10, 20, 30 beaufschlagt dadurch das zugeordnete Schaltelement, mit maximalem Druck. Das Zeitglied 49 kann jedoch ebenso zur Beendi­ gung des Regelvorgangs das Integrationsglied 51 auf Null zurücksetzen, so daß wiederum der Istwert seinen Minimalwert annimmt, wodurch sich das Integrations­ glied 51 bereits in seinem Ausgangszustand für den nächsten Schaltvorgang befindet.

Alternativ kann wie in Fig. 1 strichpunktiert ange­ deutet, das Zeitglied 49′ auch zwischen der Steuer­ schaltung 9 und dem Regelglied 50 angeordnet sein, das dann jedoch am Ende des zeitlich begrenzten Regel­ vorgangs den Sollwert auf seinen Maximalwert setzt, wodurch die Stellgröße ebenfalls ihren Maximalwert annimmt.

Die Fig. 4 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel mit einem Steuerventil 10, bei welchem zum Ermitteln der augenblicklichen magnetischen Induktion die Erre­ gerspule des Elektromagneten 16 selbst herangezogen wird. Hierzu wird in den Stromkreis von der Spannungs­ quelle 161 über den Schalttransistor 19 und die Erre­ gerspule 66 des Elektromagneten noch ein Meßwiderstand R _M in Serie gelegt, der einen Spannungsabfall verur­ sacht, aus dem die der Induktion proportionale Meß­ größe gebildet werden kann.

Da der Spannungsabfall am Meßwiderstand eine konstan­ te Gleichspannungskomponente enthält, muß diese zu­ nächst durch eine Differenzierschaltung 67 unterdrückt und deren Ausgangssignal anschließend zur Wiedergewin­ nung des ursprünglichen Signals in einem ersten In­ tegrationsglied 71 integriert werden. Da diese Span­ nung der Flußänderung im Magneten 16 proportional ist, ist eine zweite Integration durch das Integra­ tionsglied 72 erforderlich, das dann eine dem im Elektro­ magneten 12 vorhandenen Magnetfeld proportionale Spannung liefert, deren Weiterverarbeitung in aus der Fig. 1 er­ sichtlicher Weise erfolgt.

Claims (11)

1. Steuereinrichtung für ein Schaltgetriebe, insbes. ein unter Last schaltbares, mehrstufiges Zahnrad­ getriebe für Kraftfahrzeuge, das zum Ein- bzw. Umschalten der einzelnen Gangschaltstufen druck­ mittelbetätigte Schaltelemente in Form von Kupp­ lungs- und/oder Bremselementen aufweist, wobei die Druckmittelzufuhr zu jedem Schaltelement jeweils durch ein Steuerventil beeinflußt wird und eine Steuer­ schaltung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit ver­ schiedener Betriebsparameter wie z. B. der Antriebs­ drehzahl und/oder Abtriebsdrehzahl des Schaltge­ triebes und der Stellung des Kraftstoffzuteilers ein Umschalten des Schaltgetriebes auslöst, da­ durch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (10, 20, 30) als ein kombiniertes elektromagnetisches Schalt- und Druckregelventil ausgebildet ist, bei dem die Kraft des am Ventilkörper (11) angreifen­ den und diesen verstellenden Ankers (32) des Elek­ tromagneten (16) durch Änderung der Magnetfeld­ stärke einregelbar ist, wobei im Elektromagneten zur Ermittlung einer den Istwert (x) bildenden Meß­ größe für die augenblickliche magnetische Induktion und somit die erzeugte Magnetkraft eine Einrichtung (17 bzw. 66) zur Erzeugung einer der zeitlichen Induktions-Änderung proportionalen Meßspannung vorgesehen ist, an die wenigstens ein Integra­ tionsglied (51 bzw. 71 und 72) angeschlossen ist, das die Meßspannung in die der Induktion propor­ tionale Meßgröße umwandelt, daß ferner ein Regel­ glied (50) vorgesehen ist, das durch Vergleich des vom Integrationsglied (51) abgegebenen Ist­ werts (x) und eines von der Steuerschaltung (9) vorgegebenen Sollwerts (w) eine Stellgröße (y) für den Erregerstrom des Elektromagneten (16) erzeugt, so daß die Magnetkraft und darüber der Druck des das Schaltelement betätigenden Druck­ mittels auf einen dem Sollwert (w) entsprechenden Wert eingeregelt wird, und daß schließlich ein Zeit­ glied (49) vorgesehen ist, das den jeweils beim Aus­ lösen einer Umschaltung des Schaltgetriebes beginnen­ den Regelvorgang des Regelglieds (50) zeitlich be­ grenzt, so daß anschließend der Istwert (x) und/ oder der Sollwert (w) einen Minimal- oder Maximal­ wert annimmt.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung (17) von einer Hilfs­ wicklung gebildet ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung (66) von der das Mag­ netfeld induzierenden Erregerspule gebildet ist.

4. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Steuerventil (10, 20, 30) ein eigenes Integrations- und/oder Zeit- und/oder Regelglied (51, 49, 50) vorgesehen ist.

5. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß für alle Steuerventile (10, 20, 30) ein gemeinsames Integrations-, Zeit- und Regelglied (51, 49, 50) vorgesehen ist und die Verbindung des Integrationsglieds (51) mit dem Meß­ spannungserzeuger (z. B. Hilfswicklung 17) des je­ weils aktiven Steuerventils (z. B. 10) sowie die Übertragung der Stellgröße (y) des Regelglieds (50) zum Elektromagneten (16) des jeweils aktiven Steuerventils (z. B. 10) über eine von der Steuer­ schaltung (9) betätigte Umschalteinrichtung (40) erfolgt.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Umschalteinrichtung (40) von einem Multiplexbaustein gebildet ist.

7. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (49) zwi­ schen dem Integrationsglied (51) und dem Istwert- Eingang des Regelglieds (50) angeordnet ist und am Ende des zeitlich begrenzten Regelvorgangs den Istwert (x) auf seinen Minimalwert setzt, so daß die Stellgröße (Leitung 52) ihren Maximalwert annimmt.

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zeitglied (49) zur Beendi­ gung des Regelvorgangs das Integrationsglied (51) auf Null zurücksetzt, wodurch das Integrations­ glied (51) sich bereits in seinem Ausgangszustand für den nächsten Schaltvorgang befindet.

9. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (49′) zwischen der Steuerschaltung (9) und dem Regel­ glied (50) geordnet ist und zur Beendigung des Regelvorgangs den Sollwert (w) auf seinen Maximal­ wert setzt, so daß die Stellgröße (y) ihren Maxi­ malwert annimmt.

10. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (9) für jeden Schaltvorgang (01, 12, 23, 32, 21) einen individuellen Sollwert (Leitung 01′, 12′, 23′, 32′, 21′) erzeugt.

11. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Schaltvorgang (01, 12, 23, 32, 21) ein individuelles Zeitglied (490 bis 494) vorgesehen ist (Fig. 2).