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Title:
CONTROL DEVICE FOR AN AUTOMATIC GEARBOX
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1988/006540
Kind Code:
A1
Abstract:
Control device for an automatic gearbox (1) of a motor vehicle with an electronic control unit (2) for the determination of the gear shift points for changing gear. This is accomplished at least from the data concerning the vehicle speed (3) and the load required (4). The gear shift points are additionally overridden by commands triggered by the regulating devices necessary for operating the vehicle. In addition, a known flasher (6) to indicate the direction of motion is connected by a cable (61) to the electronic control unit (2), and the generally known determination of the gear shift points is overridden by a flasher signal, either by immediate change down by at least one gear of by raising the points at which downward ou upward change occurs. The effectiveness of the flasher signal can be restricted to the higher gear of an automatic gear box. The signal from the flasher (6) also overrides any selected programmes (e.g., economical programme) and can also suppress anticipated upward changes of gear.

Inventors:
RAUE REIMUND (DE)
Application Number:
PCT/EP1988/000112
Publication Date:
September 07, 1988
Filing Date:
February 16, 1988
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
B60W10/10; B60W10/04; F16H59/02; F16H59/12; F16H59/14; F16H59/16; F16H59/18; F16H59/34; F16H59/44; F16H59/48; F16H59/58; F16H61/02; F16H61/18; (IPC1-7): B60K41/06
Domestic Patent References:
WO1987000806A11987-02-12
Foreign References:
US3732755A1973-05-15
DE3139838A11983-04-21
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Claims:
A n s p r ü c h e
1. Steuereinrichtung für ein automatisch geschaltetes Getriebe (1) eines Kraftfahrzeuges mit einer elektronischen Steuereinheit (2) zur Ermittlung der Schaltpunkte für die Gangumschaltung, zumindest aus der Fahrzeuggeschwindigkeit (Sensor 3) und der Lastinformation (Fahrpedalsensor 4) , wobei der allgemeinen Schaltpunktermittlung in der Vorwärtsfahrt noch Befehle überlagert sind, die über für die Bedienung des Fahrzeuges notwendige Stelleinrichtungen (5) ausgelöst werden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Blinkgeber (6) für die Fahrtrichtungsanzeige über eine weitere Leitung (61) mit der elektronischen Einheit (2) verbunden ist und über ein Blinkgebersignal die allgemeine Schaltpunktermittlung überlagert wird.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g/ e k e n n z e i c h n e t , daß über das Blinkgebersignal in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit (Sensor 3) und der Lastanforderung (Fahrpedalsensor 4) die Drehzahlen der den Gängen zugeordneten Rückschalt und/oder Hochschaltpunkte erhöht werden.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2 und einer Programm Wähleinrichtung, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß für die Dauer des Blinkgebersignals oder dieser Dauer plus einer definierten Zeit bzw. Leistungsanforderung ein Ökonomie und Komfortprogramm von einem Leistungsprogramm überlagert wird.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß diese erhöhten Drehzahlen unabhängig von dem jeweils gewählten Programm nahe der zulässigen Höchstdrehzahl für den Motor (7) liegen.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im Bereichen der höheren Gänge mit Betätigung des Blinkgebers (6) eine Rückschaltung um zumindest einen Gang erfolgt.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mit Betätigung des Blinkgebers (6) eine an und für sich vorgesehene Hochschaltung, die sich aus dem nicht oder nur minimal betätigten Fahrpedal (8) ableitet, verhindert wird.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in der elektronischen Steuereinheit (2) ein Zeitglied (23) angeordnet ist, und daß erst ab einer festgelegten Dauer des Blinkgebersignals über die Leitung (61) zur elektronischen Steuereinheit (2) eine Überlagerung der allgemeinen Schaltpunktermittlung erfolgt.
8. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 und einem Blinkgeber (6) , der in beiden Fahrt bzw. Abbiegerichtungen zwei hintereinander liegende Schaltstellungen, z. B. Antippen, Rasten, hat, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß nur bei gerastetem Blinkgeber die allgemeine Schaltpunktermittlung in der elektronischen Einheit (2) überlagert wird und beim Blinken durch Antippen keine Beeinflussung erfolgt.
9. Steuereinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Blinkgeber (6) für die Aktivierung der Schaltpunktbeeinflussung noch einen gesonderten Schalter (65) aufweist, der mit der Betätigung des Blinkgeberhebels (64) mitbetätigt wird.
10. Steuereinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Blinkgeber (6) für die Aktivierung "der Schaltpunktbeeinflussung noch einen gesonderten Schalter (66, 67, 68) aufweist, der mit der Betätigung des Blinkgeberhebels (64) mitbetätigt werden kann.
11. Steuereinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß am Blinkgeberhebel (64) für die Schaltung bzw. Umschaltung der Programme Ökonomie und Komfortprogramm, Leistungsprogramm noch ein gesonderter Schalter (67, 68) angeordnet ist.
Description:
Steuereinrichtung für ein automatisch geschaltetes Getriebe

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für ein automatisch geschaltetes Getriebe eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine solche Steuereinrichtung ist aus ATZ 85 (1983) 6 aus den Veröffentlichungen "Entwicklung des 4-Gang-Automatgetriebes 4 HP 22 der ZF (Dach) S. 393 und Einsatz von 4-Gang- Automatgetrieben mit elektronisch-hydraulischer Steuerung

(Lorenz/Larisch) S. 401" bekannt.

In diesen beschriebenen elektronisch-hydraulischen

Steuereinrichtungen ist es möglich, über eine Vollgasbetätigung

(Kick-down) Einfluß auf die Schaltung des Getriebes zu nehme . Der Fahrer kann auf diese Weise eine Rückschaltung bewirken, um z. B. bei einem Uberholvorgang auch eine dazu nötige Beschleunigung zu erzielen.

Weiter ist aus der EP-Al 01 44 608 bekannt, die Querbeschleunigung zur Schaltpunktbeeinflussung mit zu berücksichtigen.

Und schließlich ist aus der DE-OS 36 26 100 bekannt, in einer Steuereinrichtung für ein automatisches

Nutzkraftfahrzeuggetriebe zur besseren Anpassung der Automatik den Lenkausschlag an der Steuersäule für eine Signalermittlung zu verwenden. Dabei soll in Abhängigkeit vom Lenkausschlag und dessen Größe eine Rückschaltung um einen oder mehrere Gänge erfolgen.

Alle diese Lösungen verbessern zwar die Anpassung der Schaltung eines Automatgetriebes während einer Kurvenfahrt bzw. eines Uberholvorganges. Die Schaltung kommt aber sehr spät, und die Einrichtungen zur Ermittlung der Informationen für die Beeinflussung sind darüber hinaus noch relativ teuer.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Steuereinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 weiterzuentwickeln. Bei Kurvenfahrt und Überholvorgängen soll mit möglichst einfachen Mitteln die automatische Schaltung noch besser an die Verkehrssituation angepaßt werden können.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt.

Bekannte Automatgetriebe schalten bei mittleren FahrZeuggeschwindigkeiten und geringer Leistungsanforderung in den höchs-ten Gang. Unter diesen Bedingungen ist das zur Verfügung stehende Beschleunigungspotential gering. Will nun der Fahrer ein vor ihm fahrendes Fahrzeug überholen, verharrt er in diesem Zustand, bis die Verkehrssituation ihm das Überholen gestattet. Erst dann entstehen die aus der Leistungsanforderung, dem Lenkeinschlag oder der Querbeschleunigung abgeleiteten Steuersignale für die Getriebesteuerung. Nach ihrer Verarbeitung schaltet das Getriebe und der Antriebsmotor beschleunigt auf die höhere Drehzahl. Inzwischen ist wertvolle Zeit für den Überholvorgang vers riche .

Betätigt der Fahrer dabei Kick-down, verfügt er zwar über die maximal zulässige Leistung, jedoch ist ein solcher Start nur in Notfällen erforderlich. Übliche Überholvorgänge sollten keine Notfälle darstellen. Wird die Gaspedalstellung zurückgenommen, schaltet das Getriebe unerwünscht schon beim Überholvorgang hoch. Dasselbe findet statt, wenn andere Steuersignale nicht während des gesamten Überholvorganges gehalten werden können.

Demgegenüber wird bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ein S euersignal ^ .ausgewertet, das einer aus der jeweiligen VerkehrsSituation abgeleiteten Absicht des Fahrers entspricht. Bevor der Fahrer " " zum Überholen ansetzt, ist er verpflichtet, rechtzeitig seine Richtungsänderung dem

hinter ihm fahrenden Verkehr durch Betätigen des Blinkgebers anzuzeigen. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung wertet diese Betätigung zu Steuerzwecken aus, indem der Fahrzeugantrieb in einen Zustand höherer Leistungs- bzw. Beschleunigungsreserven versetzt wird, bevor die eigentliche Leistungsanforderung über das Gaspedal erfolgt. Der Fahrer kann nun die Leistungsreserve entsprechend der Verkehrssituation zügig beschleunigend ausnützen, ohne beim Überholvorgang unvermutet in einen ungünstigen Leistungsbereich zurückzufallen oder dem Motor zu schaden. Außerdem ergibt sich ein harmonischer Übergang zur Kick-down-Position.

Ferner ist es möglich, beim Abbiegen an Kreuzungen aus einer flüssigen Fahrt heraus mit der Betätigung des Blinkgebers eine Rückschaltung zu bewirken, ohne daß der Wählhebel zur Erzielung einer Rückschaltung betätigt werden muß. Geht der Fahrer z. B. vor dem Überholen, vor einer Kurvenfahrt oder beim Heranfahren an eine Kreuzung, an der abgebogen werden soll, vom Gaspedal, so leitet der Getriebeautomat eine Hochschaltung ein. Diese kann durch.eine rechtzeitige Betätigung des Blinkgebers verhindert werden, so daß auch noch eine zu hohe Schalthäufigkeit verhindert wird. Gibt der Fahrer zum überholen oder in der Kurve wieder Gas, so muß die Automatik erst zurückschalten, bevor der Fahrer die angeforderte Leistung bekommt.

Durch die Verhinderung einer Hochschaltung und/oder die Erzielung einer Rückschaltung infolge der einfachen Einbeziehung des Blinkgebers in die automatische Steuerung kann Zeitverlust und eine Einbuße beim Fahrkomfort verhindert und vor allem eine höhere Sicherheit gewonnen werden.

Die auf die praktischen Anforderungen gut angepaßte Ausgestaltung der Erfindung nach den abhängigen Ansprüchen bietet zusätzliche Vorteile. So kann bei einer Blinkgeber- Einrichtung mit automatischer Rückstellung die Beeinflussung der elektronischen Einheit über die Zeit der Blinkgeber- Betätigung hinaus verlängert werden. Die Umschaltung von einem

leistungsorientierten Programm in ein ökonomisches Programm kann in Abhängigkeit von einer definierten Zeit ab der Rückstellung, aber auch in Abhängigkeit von der Leistungsanforderung, z. B. unterhalb einer definierten Gashebelstellung, erfolgen» Auf diese Weise ist es möglich, z. B. Überholvorgänge auf der Autobahn bis zum Wiedereinspuren optimal durchzuführen, ohne daß Eingriffe an dem Wählhebel und/ oder Konsolenschalter nötig sind.

Wird die Beeinflussung der Elektronik in Form einer Gang- Rückschaltung oder Programmumschaltung nicht gewünscht, z. B. bei Überholvorgängen im Zusammenhang mit einer ruhigen Verkehrslage, ist es möglich, durch Antippen oder einen ersten Schalter in Verbindung mit einem ersten Weg in die jeweilige Richtung nur den Blinkgeber zu betätigen, weil ja die Überlagerung der elektronischen Schaltpunktermittlung erst mit einem größeren Weg über einen zweiten Schalter bewirkt wird. Dies ist auch mit einem einfachen BlinkgeberSchalter erzielbar, wenn in der elektronischen Steuereinheit ein Zeitglied angeordnet ist, die Einschaltzeit gemessen wird, und wenn erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit die Überlagerung der Schaltpunktermittlung erfolgt. Für Bergfahrten ist es vorteilhaft, den Schalter für die Aktivierung der Schaltpunktbeeinflussung, aber besonders für die Umschaltung der Programme - Ökonomie, Leistung - zwar am Blinkgeberhebel oder in dessen Nähe anzuordnen, die Betätigung aber nicht zwangsläufig mit der Aktivierung des Blinkgebers zu vereinen. Damit ist es möglich, die Programme nicht schlechthin für eine bestimmte Dauer der Fahrt auszuwählen - wie bisher mit dem Schalter an der Konsole -, sondern die in der Elektronik gespeicherten Schaltprogramme und damit die diesen Schaltprogrammen zugeordneten Schaltpunkte bei Hoch- und Rückschaltungen für eine flüssige, sichere, aber auch ökonomische Fahrweise fortwährend in die Nutzung eines Automatgetriebes mit einzubeziehen.

Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Zeichnungen und einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung für ein Automatgetriebe;

Fig. 2 eine Blinkgeber-Einrichtung im Bereich des Lenkrades.

Das in der Fig. mit 1 bezeichnete Automatgetriebe kann sowohl ein hydrodynamisch-mechanisches Getriebe, z. B. mit Drehmomentwandler und mit einem Umlaufrädergetriebe, aber auch ein automatisiertes Vorgelegegetriebe sein, das als Kupplungs- Getriebeeinheit zusammengefaßt ist. Der elektronischen Steuereinheit 2 werden zumindest zur Ermittlung der Schaltpunkte für das Automatgetriebe 1 über einen Fahrzeug- Geschwindigkeitssensor 3 , einen Fahrpedalsensor 4 , einen Kick- down-Schalter 5 und den Blinkgeber 6 Informationen zugeführt. Der Blinkgeber 6 hat dafür noch eine Leitung 61, die diesen mit der elektronischen Steuereinheit 2 verbindet. Die Leitungen 62, 63 führen in bekannter Weise zu den Blinkleuchten für die Anzeige zur Änderung der Fahrtrichtung, über die Leitung 21 werden die Gangschaltbefehle an die z. B. Magnet- Schaltventile 11 vom Automatgetriebe 1 geleitet. Die Gangschaltung kann in bekannter Weise elektro-hydraulisch, aber auch rein elektrisch erfolgen. Die elektronische Steuereinrichtung 2 ist noch über die Leitung 22 mit dem Motor, z. B. für die Motorbeeinflussung während des Schaltvorganges verbunden. Zwischen Fahrpedalsensor 4 und dem Motor kann auch noch eine elektronische Einheit als sogenannte elektronische

Gaseinrichtung angeordnet sein. Mit 12 ist die Getriebeabtriebswelle und mit 71 die Motorabtriebswelle bezeichnet. Der Fahrpedalsensor 4 und Kick-down-Schalter 5 sind in oder am Fahrpedal 8 angeordnet. Über ein Zeitglied 23 in der elektronischen Steuereinheit 2 ist es möglich, das Signal aus dem Blinkgeber 6 über die Leitung 61 nur dann zur Beeinflussung der Schaltpunktermittlung zu verwenden, wenn es eine definierte Zeit lang anliegt. Ein relativ kurzes Antippen des Blinkgebers 6 führt also in bekannter Weise nur zur Betätigung der nicht dargestellten Blinkleuchten.

Nach Fig. 2 ist im Bereich eines Lenkrades 9 der Blinkgeber 6 angeordnet. Mit dem Blinkgeberhebel 64 werden in bekannter Weise die Blinkleuchten für die Fahrtrichtungsanderung aktiviert - Antippen oder Einschalten bzw. ' Einrasten der Schalter 65 -. In beiden Richtungen - Abbiegen Links L, Abbiegen Rechts R - kann jeweils noch je ein zweiter Schalter 66 angeordnet sein, der beim Schwenken des Blinkgeberhebels 64 mit betätigt werden kann. Alternativ können auch gesondert zu betätigende Schalter 67, 68, z. B. am Blinkgeberhebel 64, angeordnet sein.

Die Steuereinrichtung wirkt wie folgt: Die Schaltpunkte für die Gangschalteinrichtung - z. B. die Magnetventile 11 vom Automatgetriebe 1 - werden zumindest aus den Informationen von der Fahrzeuggeschwindigkeit - Sensor 3 -, die von der Drehzahl der Abtriebswelle 12 des Automatgetriebes 1 abgeleitet wird, und der Lastanforderung, z. B. abgeleitet aus dem

Fahrpedalsensor 4, ermittelt und fahrzeuggeschwindigkeitsabhängig geschaltet. Zur Ermittlung der Schaltpunkte kann z. B. auch noch die Beschleunigung herangezogen werden, die z. B. aus einem Beschleunigungssensor aber auch aus einer Beschleunigungsberechnung in der elektronischen Steuereinrichtung 2 gewonnen wird. Mit der.Betätigung des Fahrpedals 8 biss in die Endstellung ist es möglich, die allgemeine Schaltpunktermittlung zu überlagern, so daß über den

Kick-down-Schalter 5 in der elektronischen Steuereinheit 2 ein Rückschaltbefehl um einen Gang ausgegeben wird, wenn dieser zulässig ist. Die Zulässigkeit wird über die Motordrehzahl ermittelt, die rechnerisch in der elektronischen Steuereinheit 2 ermittelt wird. Die Motordrehzahl kann aber auch über einen nicht dargestellten Sensor an der Motorabtriebswelle 71 abgegriffen werden. Die Parameter für die Ermittlung der Schaltpunkte und die Schaltbefehle selbst werden aus der jeweils gerade bestehenden Fahrsituation - Fahrgeschwindigkeit, Stellung des Fahrpedals - oder auch noch aus der ermittelten Beschleunigung abgeleitet.

Mit dem Signal aus dem Blinkgeber 6 über die Leitung 61 zur elektronischen . Steuereinheit 2 wird erstmalig ein Signal für die Schaltpunktermittlung verwendet, das einer bevorstehenden FahrSituation entspricht. Es kann verwendet werden für die sofortige Rückschaltung um zumindest einen Gang, wenn diese Rückschaltung zulässig ist. Die bekannte Schaltpunktermittlung kann aber auch nur überlagert werden, so daß z. B. der drehzahlabhängige Rückschaltpunkt merkbar erhöht wird, damit eine leistungsoptimierte Fahrweise möglich ist. Beide Lösungsmöglichkeiten sind besonders sinnvoll bei elektronischen Steuerungen für Automatgetriebe mit wählbaren Programmen für z. B. eine ökonomische oder leistungsbetonte Fahrweise, ohne daß zur Erreichung der nötigen Fahrsicherheit eine Umschaltung von z. B. dem ökonomischen Programm auf das Leistungsprogramm " nötig wird. Es ist auch denkbar, die Überlagerung der Schaltpunktermittlung, die über den Blinkgeber 6 erzielt wird, zeitlich zu begrenzen oder über die Zeitdauer des betätigten Blinkgebers hinaus zu verlängern, damit nicht über die gesamt Zeitdauer des eingestellten Blinkgebers 6 diese Überlagerung wirkt oder bei einer schnellen selbsttätigen Rückstellung des Blinkgebers die Zeit der Überlagerung verlängern zu können. Sie kann auch auf den Bereich der höheren Gänge eines Automatgetriebes beschränkt bleiben, weil beim Anfahren oder im Bereich der tieferen Gänge die Erhöhung der FahrsicherheHt durch eine frühzeitige Rückschaltung, z. B. bei einem

Überholvorgang, nicht steht. Es können über das Signal aus dem Blinkgeber 6 an das elektronische Steuergerät 2 aber auch sonst übliche Hochschaltungen verhindert werden, z. B. bei einem bevorstehenden überholVorgang, wenn ein Fahrzeug ohne oder mit einer geringen Betätigung des Fahrpedals 4 hinter einem relativ langsamen Fahrzeug herfährt und der Gegenverkehr abgewartet werden muß.

Hat der Blinkgeber 6 für beide Fahrt- bzw. Abbiegerichtungen zwei hintereinander liegende Schaltstellungen - angetippt ohne Haltestellung bzw. gerastet oder geschaltet -, so ist es möglich, die erste angetippte Stellung ohne, und die zweite gerastete Stellung mit Schaltpunktverlagerung oder Rückschaltung vorzusehen. Im Blinkgeber 6 sind deshalb für jede Schaltstellung zwei Schalter 65, 66 für jede Fahrtrichtung oder zumindest ein Kontakt und ein Schalter notwendig. Werden zwei Schalter benützt, so ist es möglich, den zweiten Schalter 66 für die Beeinflussung der elektronischen Steuerung 2 sowohl mit dem Blinkgeberhebel 64 gleichzeitig zu betätigen, oder auch eine zusätzliche Betätigung vorzusehen, z. B. über einen am Blinkgeberhebel 64 oder in dessen Nähe angebrachten Wipp- 67 oder DruckknopfSchalter 68.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es auch denkbar, die Umschaltung von einem Schaltprogramm zu einem anderen, z. B. einem Verbrauchs- und komfortorientierten Programm in ein leistungsorientiertes Programm, mit dem Blinkgeberhebel 64, aber auch mit einem gesonderten Schalter 67, 68 am oder in der Nähe des Blinkgeberhebels 64 vorzunehmen. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ist auch für Getriebe mit nur teilweise automatisierten Gängen, z. B. einem automatisierten Overdrive.

Bezugszeichen

1 Automatisch geschaltetes Getriebe/Automatgetriebe 12 Getriebeabtriebswelle

2 Elektronische Steuereinheit

21 Leitung

22 Leitung

23 Zeitglied

3 Fahrgeschwindigkeitssensor 31 Leitung

4 Fahrpedalsensor 41 Leitung

5 Kick-down-Schalter 51 Leitung

6 Blinkgeber

61 Leitung

62 Leitung

63 Leitung

64 Blinkgeberhebel

65 Schalter

66 Schalter

67 Schalter

68 Schalter

7 Motor

71 Motorabtriebswelle

8 Fahrpedal

9 Lenkrad

L links

R rechts