DE1111953B

DE1111953B - Pre-selection device for speed change transmissions of motor vehicles without a clutch pedal

Info

Publication number: DE1111953B
Application number: DET15036A
Authority: DE
Inventors: Frantisek Elias
Original assignee: Tatra np
Current assignee: Tatra np
Priority date: 1957-05-03
Filing date: 1958-04-22
Publication date: 1961-07-27

Description

Vorwählschaltvorrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe von Kraftfahrzeugen ohne Kupplungspedal Die Erfindung betrifft eine Vorwählschaltvorrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe von Kraftfahrzeugen ohne Kupplungspedal, bei der das Bremspedal mittels einer zusätzlichen hydraulischen Servoeinrichtung zugleich zum Auslösen des vorgewählten Schaltvorganges dient.Pre-selection switching device for speed change transmissions of motor vehicles without clutch pedal The invention relates to a preselector switch device for speed change transmissions of motor vehicles without a clutch pedal, in which the brake pedal by means of an additional hydraulic servo device at the same time to trigger the preselected switching process serves.

Solche Vorwählschaltvorrichtungen arbeiten im allgemeinen so, daß vor der Pedalbetätigung lediglich ein der gewünschten Getriebestufe entsprechender Druckknopf betätigt werden muß, damit bei der anschließenden Pedalbetätigung der gewünschte Gang eingeschaltet wird. Nachteilig ist jedoch die Empfindlichkeit solcher Schaltvorrichtungen, da das Fahrzeug schon durch den Ausfall der zusätzlichen Servoeinrichtung gänzlich fahrunfähig und unter Umständen nicht einmal angelassen werden kann. Schäden des Servosystems können z. B. durch Fressen der Druckölpumpe des Servokreislaufs, durch Verstopfen eines Filters oder .durch Undichtheiten dieses Kreislaufs entstehen, die sich beim längeren Abstellen des Fahrzeuges z. B. in einem unzulässig großen Verlust an Drucköl des zusätzlichen Servokreislaufs auswirken können.Such preselection switching devices generally operate so that before actuating the pedal, only one corresponding to the desired gear stage Push button must be actuated so that the subsequent pedal actuation desired gear is switched on. However, the disadvantage is the sensitivity of such Switching devices, since the vehicle is already due to the failure of the additional servo device Completely incapable of driving and may not even be able to start. Damage of the servo system can e.g. B. by eating the pressure oil pump of the servo circuit, caused by clogging of a filter or by leaks in this circuit, when parking the vehicle for a long time, for. B. in an impermissibly large Loss of pressure oil of the additional servo circuit can affect.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorgenannten Mangel zu beheben und die eingangs genannte Schaltvorrichtung so zu verbessern, daß sie auch bei schadhaft gewordener Servoeinrichtung noch durch einfach und zuverlässig wirkende weitere hydraulische Mittel wirksam bleibt.The invention is based on the object of the aforementioned deficiency to fix and to improve the switching device mentioned above so that they even if the servo device has become defective, it is still simple and reliable acting further hydraulic means remains effective.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß dem Bremspedal außerdem in an sich bekannter Weise eine hydraulische, durch den Betriebsdruck in der Servoeinrichtung gesteuerte und von diesem normalerweise in ihrer Ausschaltstellung gehaltene Hilfsschaltvorrichtung zugeordnet ist, durch die bei fehlendem oder ungenügendem Betriebsdruck in der Servoeinrichtung eine von dieser ausgehende Zweigleitung freigegeben und an eine Pumpvorrichtung angeschlossen wird, die beim Niedertreten des Bremspedals betätigt wird und vor dem Eintreten einer Bremswirkung Arbeitsflüssigkeit in die Zweigleitung zum Durchführen der jeweils vorgewählten Getriebeumschaltung einführt.According to the invention, the object set is essentially thereby solved that the brake pedal also in a known manner a hydraulic, controlled by the operating pressure in the servo device and normally controlled by it is assigned auxiliary switching device held in its off position, by which, if there is no or insufficient operating pressure in the servo device, one of this outgoing branch line released and connected to a pumping device which is operated when the brake pedal is depressed and before entering a braking action working fluid in the branch line to carry out each introduces the preselected gear change.

Treten bei einer solchen Schaltvorrichtung Schäden an der Servoeinrichtung ein, so wird automatisch die , Hilfsschaltvorrichtung eingeschaltet, deren Pumpsystem nunmehr die gewünschten Schaltvorgänge ermöglicht. Um Verluste an Flüssigkeit des hydraulischen Systems der Hilfsschaltvorrichtung zu vermeiden, weist ein T-Stück in der den Betriebsdruck ; zu den Schaltservos führenden Leitung, von dem der Steuerdruck für die Hilfsschaltvorrichtung abgezweigt ist, auf der den Schaltservos abgelegenen Seite der Abzweigung ein Rückschlagventil auf, das nach der Abzweigung hin öffnet. Dadurch können sich z. B. Undichtheiten an den Schaltservos nicht nachteilig auf das hydraulische System der Hilfsschaltvorrichtung auswirken.If such a switching device occurs, damage to the servo device on, the auxiliary switching device and its pumping system are switched on automatically now enables the desired switching operations. To avoid loss of liquid in the To avoid the hydraulic system of the auxiliary switching device, a T-piece in which the operating pressure; line leading to the shift servos, from which the control pressure for the auxiliary switching device is branched off, on which the switching servos are remote On the side of the branch there is a check valve that opens after the branch. This allows z. B. leaks in the shift servos are not disadvantageous affect the hydraulic system of the auxiliary switching device.

Weitere Ausgestaltungen betreffen konstruktive Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung. An sich ist es bereits bekannt, mit einem Pedal hilfsweise ein hydraulisches Gestänge eines normalerweise nicht von diesem Pedal betätigten Systems zu betätigen und weiterhin auch, zwei an sich unabhängig voneinander arbeitende Betätigungshebel durch eine Hilfsvorrichtung dann miteinander zu kuppeln, wenn der Druck des zum einen Hebel gehörigen hydraulischen Gestänges unzulässig abfallen sollte. Beide bereits seit langem bekannte Anordnungen betreffen jedoch nur zusätzliche Bremsbetätigungsvorrichtungen, wobei im erstgenannten Fall die Hilfsbetätigung erst im Anschluß an die normale Betätigung des zur Kupplung dienenden Pedals erfolgt und im anderen Fall lediglich ein normalerweise auf ein hydraulisches Gestänge arbeitendes Pedal mit dem Handhebel einer mechanischen Bremse gekuppelt wird. Beide bekannte Anordnungen konnten somit die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung nicht nahelegen, bei der die normalerweise durch eine Servoeinrichtung erfolgende Betätigung ein und desselben hydraulischen Systems der Schaltvorrichtung im Schadensfall selbsttätig auf die Betätigung durch ein hydraulisches Gestänge umgeschaltet wird.Further refinements relate to structural details of the invention Contraption. It is already known per se to use a hydraulic pedal as an aid To operate the linkage of a system normally not operated by this pedal and furthermore, two operating levers that work independently of one another then to be coupled with each other by an auxiliary device when the pressure of the to a lever belonging to the hydraulic linkage should fall off inadmissibly. Both arrangements that have been known for a long time only concern additional brake actuation devices, whereby in the former case the manual override only follows the normal Actuation of the pedal used for the clutch takes place and in the other case only a pedal normally working on a hydraulic linkage with the hand lever a mechanical brake is coupled. Both known arrangements could thus do not suggest the switching device according to the invention, in the the operation of one and the same, which is normally carried out by a servo device hydraulic system of the switching device in the event of damage automatically to the Actuation is switched by a hydraulic linkage.

In der Zeichnung, die eine mit einer vorbekannten Servoeinrichtung kombinierte Hilfsschaltvorrichtung in einem schematisch gehaltenen Längsschnitt zeigt, ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.In the drawing, the one with a previously known servo device combined auxiliary switching device in a schematic longitudinal section shows the invention is exemplified.

Die dargestellte Hilfsschaltvorrichtung ist unterhalb eines Bremspedals 1 eines im übrigen nicht dargestellten Kraftfahrzeugs angeordnet und besteht im wesentlichen aus einem mit der zu den Schaltservos 2 des Schaltgetriebes führenden Leitung 3 der hydraulischen Servoeinrichtung über eine Abzweigleitung 4 verbundenen Gehäuse 5 mit zwei axial untereinander angeordneten Zylindern 6 und 7, deren einander zugekehrte Zylinderräume 6' und 7' durch öffnungen 8, 8' einer Trennwand 9 des Gehäuses 5 miteinander verbunden sind.The auxiliary switching device shown is below a brake pedal 1 of a motor vehicle, otherwise not shown, and consists of essentially from one with the leading to the shift servos 2 of the gearbox Line 3 of the hydraulic servo device via a branch line 4 connected Housing 5 with two axially arranged cylinders 6 and 7, whose one another facing cylinder spaces 6 'and 7' through openings 8, 8 'of a partition 9 of the housing 5 are connected to each other.

Innerhalb der Trennwand 9 des Gehäuses 5 befindet sich ein mit der Abzweigleitung 4 in Verbindung stehender zylindrischer Raum 10, innerhalb dem ein mit zwei Teilkolben 11, 12 versehener Schieber 13 verschiebbar ist, der bei betriebsbereiter Servoeinrichtung und entsprechend unter Druck stehender Leitung 3 entgegen der Kraft einer Feder 14 in der dargestellten Stellung gehalten wird, bei der die beiden Zylinderräume 6' und 7' über die Öffnungen 8, 8' miteinander in Verbindung stehen und eine vom Raum 10 des Gehäuses 5 nach den Schaltservos 2 führende weitere Zweigleitung 15 durch den Teilkolben 11 des Schiebers 13 vom Raum 10 abgeriegelt wird.Within the partition 9 of the housing 5 is a with the Branch line 4 communicating cylindrical space 10, within which a with two sub-pistons 11, 12 provided slide 13 is displaceable, which is ready for operation Servo device and correspondingly pressurized line 3 against the force a spring 14 is held in the position shown, in which the two cylinder spaces 6 'and 7' via the openings 8, 8 'are in communication with one another and one of the Space 10 of the housing 5 further branch line 15 leading to the shift servos 2 is sealed off from the space 10 by the partial piston 11 of the slide 13.

Der Zylinderraum 6' des oberen Zylinders 6 ist nach dem Bremspedall hin durch einen mit einer Dichtmanschette 16 versehenen Kolben 17 abgeschlossen, von dem aus eine Gelenkstange 18 zu einer an der Unterseite des Bremspedals 1 befestigten Lagerstelle 19 führt. Der Zylinderraum 7' ist nach unten durch einen ebenfalls mit einer Dichtmanschette 16 versehenen Kolben 20 begrenzt, der durch eine im dortigen Teil des unteren Zylinders 7 befindliche Druckfeder 21 nachgiebig nach oben gegen die Trennwand 9 vorgespannt ist. Dabei ist der die Druckfeder 21 aufnehmende Raum des Zylinders 7 an der unteren Stirnseite des Zylinders mit einer Entlüftungsöffnung 22 versehen.The cylinder space 6 'of the upper cylinder 6 is after the brake pedal completed by a piston 17 provided with a sealing collar 16, from which a link rod 18 is attached to one on the underside of the brake pedal 1 Storage point 19 leads. The cylinder space 7 'is also down through a a sealing collar 16 provided piston 20 limited by a in there Part of the lower cylinder 7 located compression spring 21 resiliently up against the partition 9 is biased. The space accommodating the compression spring 21 is here of the cylinder 7 on the lower end face of the cylinder with a vent opening 22 provided.

Bei der dargestellten Stellung des Schiebers 13 sind die beiden Öffnungen 8, 8' über den um die - zwischen den beiden Teilkolben 11 und 12 befindliche -Schieberstange des Schiebers 13 herum befindlichen Ringraum miteinander verbunden, während der (in der Zeichnung) rechts des Teilkolbens 12 befindliche, die Feder 14 aufnehmende Raum des Gehäuses 5 über eine weitere Öffnung 23 mit dem Zylinderraum 7' in Verbindung steht, der ebenso wie der Zylinderraum 6' und die die Zylinderräume miteinander verbindenden Öffnungen mit Öl angefüllt ist. Da- i bei ist diese Ölmenge so bemessen, daß bei nichtbetätigtem Bremspedal 1 und dementsprechend in seiner oberen Endstellung befindlichem Kolben 17 der untere Kolben 20 sich in seiner dargestellten oberen Endstellung befindet.In the illustrated position of the slide 13, the two openings are 8, 8 'over the slide rod located between the two sub-pistons 11 and 12 of the slide 13 located around the annulus connected to each other, during the (in the drawing) located to the right of the partial piston 12, the spring 14 receiving Space of the housing 5 via a further opening 23 with the cylinder space 7 'in connection stands, which like the cylinder space 6 'and which the cylinder spaces with each other connecting openings is filled with oil. This amount of oil is dimensioned in such a way that that with the brake pedal 1 not actuated and accordingly in its upper end position located piston 17, the lower piston 20 is in its illustrated upper End position is.

Die Abzweigleitung 4 ist mit der Leitung 3 der Servoeinrichtung über ein T-Stück 24 verbunden, in welchem ein Rückschlagventi125 angeordnet ist. Dieses Rückschlagventil25 wird durch eine Druckfeder 26 geschlossen, sobald die Zuströmung von Drucköl zu den Schaltservos 2 - z. B. durch einen ungenügend hohen Öldruck - unterbrochen wird. Dadurch wird erreicht, daß auch bei Undichtheiten des vor dem Rückschlagventi125 befindlichen Teiles der Leitung 3 ein Ölverlust aus dem anderseits dieses Ventils befindlichen Teil der Servoeinrichtung und damit auch aus der Hilfsschaltvorrichtung vermieden wird.The branch line 4 is connected to the line 3 of the servo device a T-piece 24 is connected, in which a non-return valve125 is arranged. This Check valve 25 is closed by a compression spring 26 as soon as the inflow from pressure oil to the shift servos 2 - z. B. by insufficiently high oil pressure - is interrupted. This ensures that even with leaks before the Rückschlagventi125 located part of the line 3 an oil loss from the other side this valve located part of the servo device and thus also from the auxiliary switching device is avoided.

Der Zylinder 6 ist im Bereich seines oberen Endes noch mit einer in üblicher Weise verschließbaren Einfüllöffnung 27 und das Gehäuse 5 an der der Abzweigleitung 4 gegenüberliegenden Stirnseite des Raumes 10 mit einer Entlüftungsöffnung 28 versehen, die durch eine Schraube 29 verschließbar ist. An die Schraube 29 schließt ein Anschlußnippel 30 zum Anschluß eines (nicht dargestellten) Entlüftungsschlauches an.The cylinder 6 is in the area of its upper end with an in Usually closable filler opening 27 and the housing 5 on the branch line 4 opposite end of the room 10 provided with a ventilation opening 28, which can be closed by a screw 29. A connection nipple closes on the screw 29 30 for connecting a (not shown) ventilation hose.

Die beschriebene Hilfsschaltvorrichtung arbeitet folgendermaßen: Solange die normale Servoeinrichtung einwandfrei arbeitet und dementsprechend das in der Leitung 3 befindliche Öl einen genügend hohen Druck aufweist, wird der Schieber 13 entgegen der Kraft der Feder 14 in der dargestellten inneren Endstellung gehalten, bei der die Zweigleitung 15 durch den Teilkolben 11 gegenüber dem Raum 10 abgesperrt ist. Wird dabei das Bremspedal l niedergetreten, so erfolgt lediglich die übliche normale Betätigung des Bremskreises über einen mit dem Bremspedal 1 zusammenwirkenden Stößell'. Die vom Bremspedal l außerdem hervorgerufene Arbeitsbewegung des Kolbens 17 führt lediglich zu einer Verdrängung des voher im Zylinderraum 6' befindlichen Öles in den Zylinderraum 7', dessen Kolben 20 dementsprechend entgegen der Kraft der Druckfeder 21 nach unten bewegt wird.The auxiliary switching device described works as follows: As long as the normal servo device works properly and accordingly the oil in the line 3 has a sufficiently high pressure, the slide 13 is held against the force of the spring 14 in the inner end position shown, in which the branch line 15 through the partial piston 11 is shut off from the space 10. If the brake pedal 1 is depressed, only the usual normal actuation of the brake circuit takes place via a tappet 'cooperating with the brake pedal 1. The working movement of the piston 17 caused by the brake pedal 1 only leads to a displacement of the oil previously in the cylinder chamber 6 'into the cylinder chamber 7', the piston 20 of which is accordingly moved downwards against the force of the compression spring 21.

Weist die Servoeinrichtung - z. B. infolge eines Schadens an ihrem Leitungssystem oder an der Druckölpumpe ihres hydraulischen Kreislaufs - keinen zur Betätigung der Schaltservos.2 ausreichenden Druck auf, so verschiebt die Feder 14 den Schieber 13 (gemäß der Zeichnung) nach links, wodurch die Öffnung 8' zum unteren Zylinderraum 7' von der oberen Öffnung 8 durch den Kolben 12 abgesperrt wird, während zugleich die obere Öffnung 8 nunmehr mit der Zweigleitung 15 in Verbindung gebracht wird. Wird bei dieser Einstellung des Schiebers 13 das Bremspedal l niedergetreten, so kann das aus dem Zylinderraum 6' verdrängte Öl nicht mehr in den Zylinderraum 7' gelangen, sondern wird jetzt der Zweigleitung 15 zugeführt und bewirkt an den Schaltservos 2 dieselbe Schaltung, wie sie sonst -bei einwandfreier Servoeinrichtung - über die Leitung 3 dieser Einrichtung erfolgen würde. An der normalen hydraulischen Betätigung der Schaltservos hat sich also lediglich geändert, daß die Förderung des Drucköls nicht mehr von der Druckölpumpe der Servoeinrichtung, sondern von der mit den Zylindern 6, 7 ein zusätzliches Pumpsystem bildenden Hilfsschaltvorrichtung her durch den Pedaldruck erfolgt.Does the servo device - e.g. B. as a result of damage to their Line system or on the pressure oil pump of your hydraulic circuit - none If there is sufficient pressure to operate the switching servos.2, the spring moves 14 the slide 13 (according to the drawing) to the left, whereby the opening 8 'to The lower cylinder chamber 7 'is blocked off from the upper opening 8 by the piston 12 is, while at the same time the upper opening 8 now with the branch line 15 in connection is brought. If the brake pedal l is depressed with this setting of the slide 13, so the oil displaced from the cylinder space 6 'can no longer enter the cylinder space 7 'arrive, but is now fed to the branch line 15 and causes the Shift servos 2 the same circuit as they otherwise - with a perfect servo device - would take place via line 3 of this facility. At the normal hydraulic Actuation of the shift servos has only changed that the promotion of the pressure oil no longer from the pressure oil pump of the servo device, but from the with the cylinders 6, 7 an additional pump system forming auxiliary switching device by pressing the pedal.

Selbstverständlich unterliegt das Bremspedal 1 einer üblichen (nicht dargestellten) Rückstellkraft, die es nach der Freigabe selbsttätig wieder in seine dargestellte angehobene Stellung zurückschwenkt, wodurch auch der Kolben 17 wieder in seine obere Endstellung zurückgezogen wird. Schließlich arbeitet das Bremspedal so, daß die Hilfsschaltvorrichtung bereits durch einen kleinen ersten Betätigungsweg des Pedals betätigt wird, in dem das Bremssystem noch nicht wirksam wird.Of course, the brake pedal 1 is subject to a customary (not shown) restoring force, which it automatically returns to its raised position shown pivots back, whereby the piston 17 again is withdrawn into its upper end position. Finally works the brake pedal so that the auxiliary switching device is already through a small first Actuation travel of the pedal is operated in which the brake system is not yet effective will.

Die Erfindung ist nicht an die Einzelheiten des beschriebenen Ausführungsbeispiels gebunden und könnte verschiedene Ausgestaltungen erfahren, ohne daß dadurch der Schutzbereich des in den nachstehenden Ansprüchen niedergelegten Erfindungsgegenstandes verlassen werden würde. So kann z. B. am Instrumentenbrett des Fahrzeugs noch eine Kontrolllampe vorgesehen sein, die den Ausfall der normalen Servoeinrichtung anzeigt, damit der Lenker des Fahrzeugs auf den Schaden aufmerksam gemacht wird und ihn baldmöglich beheben kann.The invention is not limited to the details of the exemplary embodiment described bound and could experience various configurations without the Scope of protection of the subject matter of the invention laid down in the claims below would be left. So z. B. on the dashboard of the vehicle Control lamp should be provided which indicates the failure of the normal servo device, so that the driver of the vehicle is made aware of the damage and as soon as possible can fix.

Die beschriebene Hilfsschaltvorrichtung läßt sich auch an allen üblichen Fahrzeugtypen, die mit der hier zugrunde gelegten Servoeinrichtung versehen sind, verwenden, z. B. auch bei solchen Fahrzeugen mit im Heck des Fahrzeugaufbaus angeordnetem Antriebsaggregat und unabhängig davon, ob es sich um einen Personen- oder Lastkraftwagen handelt. Dabei kann bei den letztgenannten Fahrzeugen das beschriebene T-Stück der Servoeinrichtung bei den im Heckteil angeordneten Schaltservos angeordnet sein, 2 während bei Fahrzeugen mit vorn befindlichem Antriebsaggregat das T-Stück sich auch unmittelbar neben der Hilfsschaltvorrichtung unter dem Bremspedal befinden kann.The auxiliary switching device described can also be used on all conventional ones Vehicle types that are provided with the servo device on which this is based, use, e.g. B. also in such vehicles with arranged in the rear of the vehicle body Drive unit and regardless of whether it is a car or a truck acts. The T-piece described can be used for the last-mentioned vehicles Servo device be arranged in the shift servos arranged in the rear section, 2 while the T-piece is on vehicles with the drive unit at the front are also located directly next to the auxiliary switching device under the brake pedal can.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Pre-selection device for speed change gearboxes of motor vehicles without a clutch pedal, in which the brake pedal by means of an additional hydraulic servo device at the same time to trigger the preselected switching process serves, characterized in that the brake pedal (1) is also known per se Way a hydraulic, by the operating pressure in the servo device (2, 3) controlled auxiliary switching device normally held by this in its switch-off position (4 to 23) is assigned, through which the operating pressure is absent or insufficient in the servo device a branch line (15) emanating from it is released and is connected to a pumping device (6, 7), which when stepping down the Brake pedal (1) is actuated and working fluid before a braking effect occurs into the branch line to carry out the respectively preselected gear change introduces.

2. preselection switching device according to claim 1, characterized in that a T-piece (24) in the line leading the operating pressure to the shift servos (3), from which the control pressure for the auxiliary switching device is branched off on the side of the junction away from the shift servos a check valve (25) has that opens towards the junction.

3. Pre-selector switch device according to claim 1 or 1 and 2, characterized in that the pumping device of the auxiliary switching device has two cylinders (6, 7) arranged axially one below the other, the cylinders of which are facing one another Cylinder spaces (6 'and 7') through openings (8 and 8 ') of a partition (9) with one another are connected, within which one is provided with two partial pistons (11 and 12) on one side by a spring (14), on the other side by the operating pressure (lines 3, 4) of the servo device loaded slide (13) is movable, which with sufficient Operating pressure is held against the force of the spring in a position in which the two cylinder spaces through the openings (8, 8 ') and a constriction between the two piston parts are in communication with each other and through one of the both partial pistons is shut off, while the slide at insufficient operating pressure is brought by the spring into a position in which the other sub-piston (12) the cylinder space (7 ') remote from the brake pedal (1) from the other cylinder space (6 ') and in which the latter to the branch line leading to the servo device (15) is connected.

4. Preselection switching device according to claim 3, characterized in that the cylinder (6) facing the brake pedal (1) of the pumping device with a piston (17) coupled to the brake pedal and the cylinder (7) remote from the brake pedal with a further piston (20) which, when the brake pedal (1) is not actuated, is held in its end position adjacent to the partition wall by a compression spring (21) located on the side of the piston remote from the partition (9).

5. Pre-selector switch device according to Claims 1 and 2, characterized in that one arranged in the driver's field of vision, such as on the instrument panel Control lamp is provided, which in the event of insufficient operating pressure of the servo device lights up. Documents considered: German Patent No. 644 613; U.S. Patent No. 1991603.