DE1480135A1 - Einrichtung zum synchronisierten Schalten von Kraftfahrzeugwechselgetrieben - Google Patents

Einrichtung zum synchronisierten Schalten von Kraftfahrzeugwechselgetrieben

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DE1480135A1
DE1480135A1 DE19641480135 DE1480135A DE1480135A1 DE 1480135 A1 DE1480135 A1 DE 1480135A1 DE 19641480135 DE19641480135 DE 19641480135 DE 1480135 A DE1480135 A DE 1480135A DE 1480135 A1 DE1480135 A1 DE 1480135A1
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/12—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches
    • F16H3/126—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches using an electric drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/1819—Propulsion control with control means using analogue circuits, relays or mechanical links
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B60K2702/08—Semi-automatic or non-automatic transmission with toothed gearing
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    • Y10T74/19284—Meshing assisters

Description

  • Einrichtung zum synchronisierten Schalten von Kraftfahrzeugwechselgetrieben Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum synchronisierten Schalten von Kraftfahrzeugwechselgetrieben, bei welcher, von jeweils mit der treibenden Welle des Wechselgetriebes bzw. mit der getriebenen Welle des Wechselgetriebes gekuppelten Generatoren erzeugte, die antriebsseitige bzw. die abtriebsseitige Getriebewellendrehzahl darstellende elektrische Meßgrößen unter Zwischenschaltung von den schaltbaren, vorzuwählenden Gängen jeweils entsprechenden elektrischen Schaltelementen einer Vergleicherschaltung zugeführt werden, welche bei Auftreten des den Synchronlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder anzeigenden Meßgrößenverhältnisses ein, einen Gangschaltmotor auslösendes elektrisches Signal abgibt Derartige Schalteinrichtungen sind beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 931 150 bekanntgeworden. Bei diesen bekannten Schalteinrichtungen sind die antriebsseitige und die abtriebsseitige Welle eines Wechselgetriebes jeweils mit Generatoren verbunden, welche die Drehzahl in elektrische Meßgrößen umformen, die ihrerseits in eine Vergleicherschaltung eingespeist werden. Dabei werden in die den Generatoren jeweils zugeordneten Stromkreise elektrische Schaltungselemente in Form von Widerständen eingeschaltet, welche in ihrer Größe entsprechend den Übersetzungsverhältnissen der schaltbaren Gänge abgestuft sind. Außerdem ist bei diesen bekannten Schalteinrichtungen ein Gangschaltmotor vorgesehen, welcher durch ein den Synchronlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder anzeigendes Signal der Vergleicherschaltung beeinflußt wird. Das bei Synchronlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder auftretende, die Nebenschlußwicklungen des Schaltmotors durchfließende Signal dauert bei diesen bekannten Schalteinrichtungen jeweils stets nur so lange an, wie die Kontakte eines Hilfsrelais geschlossen sind, die ihrerseits jeweils wiederum stets nur während des genauen Synchronlaufs geschlossen sind. Diese Anordnung der bekannten Schalteinrichtungen hat zur Folge, daß schon bei geringen Abweichungen vom Synchronlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder das den Schaltmotor erregende Signal wieder verschwindet, so daß häufig der richtige Schaltzeitpunkt versäumt wird und folglich eine den jeweiligen Betriebsverhältnissen Rechnung tragende, ordnungsgemäße Umschaltung des Getriebes unterbleibt. Dies dürfte unter anderem der Grund dafür. sein, daß die bekannten Schalteinrichtungen sich in der Praxis bisher noch nicht einführen konnten.
  • Durch die Erfindung soll die Aufgäbe gelöst werden, bei Schalteinrichtungen der eingangs dargelegten Art ein ordnungsgemäßes Umschalten des Getriebes entsprechend den jeweils gegebenen Betriebsverhältnissen unter allen Umständen sicherzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen mit der Vergleicherschaltung verbundenen Signalumformer gelöst, welcher das den Synchronlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder anzeigende Signal auf eine Zeitdauer verlängert, welche der . Ansprechzeit des die Einrückung des gewählten Ganges in an sich bekannter Weise ohne Unterbrechung der Verbindung zwischen Getriebe und Antriebsmotor vornehmenden Gangschaltmotors angepaßt ist.
  • Eine derartige Verlängerung des den Synchronlauf anzeigender Signals durch einen Signalumformer hat gegenüber der bei den bekannten Schalteinrichtungen vorgesehenen Erzeugung eines nur während des Synchronlaufes auftretenden Signales durch die Vergleicherschaltung den Vorteil, daß der genau im Zeitpunkt des Synchronlaufes ausgelöste Gangschaltmotor auch dann noch erregt wird, wenn durch eine ganz geringe Abweichung vom Synchronlauf der beiden zu kuppelnden Getriebeglieder das Anzeigesignal bereits wieder sein Ende gefunden hat. Dadurch ist es möglich, die Vergleicherschaltung auf große Empfindlichkeit einzustellen, ohne daß dadurch die Funktionstüchtigkeit der Schalteinrichtung auf Grund eines beispielsweise trägen Ansprechens des Schaltantriebes gefährdet wird.
  • Ähnliche Einrichtungen, wie sie in der deutschen Patentschrift 931 150 beschrieben sind, sind auch in der US-Patentschrift 2 952 346, in der deutschen Patentschrift 534 340 und in der deutschen Auslegeschrift 1 019 916 beschrieben. Gegenüber diesen bekannten Schalteinrichtungen weist infolgedessen die erfindungsgemäße Schalteinrichtung die gleichen Vorteile auf, die soeben in Verbindung mit dem Gegenstand der deutschen Patentschrift 931 150 einer Würdigung unterzogen worden sind. Auch in der schweizerischen Patentschrift 381 535 ist eine Schalteinrichtung der eingangs dargelegten allgemeinen Bauart beschrieben. Bei dieser bekannten Schalteinrichtung wird ein elektrisches Signal erzeugt, welches einen um die Synchrondrehzahl der zu kuppelnden Getriebeglieder herum liegenden Drehzahl-Toleranzbereich von etwa 10 % dieser Synchrondrehzahl anzeigt und welches zur Erregung eines Gangschaltmotors dient. Eine Verlängerung dieses Signales im Sinne der vorliegenden Erfindung ist jedoch bei diesen bekannten Schalteinrichtungen wiederum nicht vorgesehen. Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung hat also gegenüber den aus der schweizerischen Patentschrift 381 535 bekanntgewordenen Schalteinrichtungen den Vorteil, daß der Schaltantrieb jeweils stets genau beim Auftreten des Synchronlaufes der zu kuppelnden Getriebeglieder und nicht innerhalb eines 10 % der Synchrondrehzahl ausmachenden Toleranzbereiches erregt wird, welch letzteres beispielsweise bei heutzutage durchaus üblichen Motordrehzahlen von 3000 U/min einer Differenzdrehzahl von 300 U/min gleichkommen würde. Es leuchtet ohne weiteres ein, daß eine so hohe Differenzdrehzahl mit unsynchronisierten Getrieben nicht mehr beherrscht werden kann. Noch viel weniger ist es jedoch möglich, bei einer solchen Differenzdrehzahl das Getriebe ohne Unterbrechung des Kraftflusses zum Motor zu schalten, da bei plötzlichen Beschleunigungen bzw. Verzögerungen der Motormassen um eine Differenzdrehzahl von 300 U/min die dabei auftretenden Laststöße zu einer Zerstörung der Kupplungsklauen der zu kuppelnden Getriebeglieder führen würde. Die Möglichkeit einer Einrückung der jeweils gewählten Gänge ohne Unterbrechung der Verbindung zwischen Motor und Getriebe ist jedoch ein wesentliches Merkmal, durch welches sich die erfindungsgemäße Schalteinrichtung von den erwähnten bekannten Schalteinrichtungen unterscheidet. Diese Möglichkeit ist beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung, wie bereits erwähnt, dadurch gegeben, daß bei diesem eine tatsächliche Verlängerung des den Schaltantrieb erregenden Signales vom Zeitpunkt des genauen Synchronlaufes der zu kuppelnden Getriebeglieder an gegeben ist, während beim Gegenstand der schweizerischen Patentschrift 381 535 keine solche Signalverlängerung gegeben ist, sondern lediglich ein sich um die Synchrondrehzahl der zu kuppelnden Getriebeglieder herum liegender Toleranzbereich zum Schalten offengehalten wird, der aber aus den soeben dargelegten Gründen praktisch nicht ausgenutzt werden kann.
  • Bei der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung werden die Drehzahlen der treibenden Welle des Wechselgetriebes einerseits und der getriebenen Welle des Wechselgetriebes andererseits in elektrische Meßgrößen umgewandelt und einer elektrischen Vergleicherschaltung zugeführt, in welche ein mittels eines auf die zu schaltenden Gänge einstellbaren Wählers wählbares, jeweils das Übersetzungsverhältnis des einzurückenden Ganges reproduzierendes elektrisches Schaltelement geschaltet wird, worauf ohne Unterbrechung der Kraft-. stoffzufuhr vom Motor nach an sich bekannter Weise erfolgter Ausrüekung des jeweils zuletzt eingeschalteten Ganges der gewählte Gang in im übrigen an sich bekannter Weise dann eingerückt wird, wenn die Vergleicherschaltung das dem Synchronlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder zugeordnete MeßgröBenverhältnis feststellt.
  • Die Erfindung wird im folgenden durch die Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung an Hand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen stellen dar: Figur 1 ein schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung und Figur 2 - einen Teil der in Figur 1 darge- stellten erfindungsgemäßen Schalt-Vorrichtung in einer abgewandelten Form in Verbindung mit einem hydraulischen oder pneumatischen Schaltmotor.
  • In Figur 1 der Zeichnungen sind zwei Dreiphasen-Wechsel- Stromgeneratoren, sogenannte Drehmelder 1 und 2 dargestellt, deren Antriebswellen jeweils mit der antriebsseitigen bzw. mit der abtriebsseitigen Welle eines dreigängigen Kraftfahrzeugwechselgetriebes starr gekuppelt sind. Die Ausgänge der beiden Wechselstromgeneratoren 1 und 2 sind jeweils über dreiphasige Zweiweggleichrichterschaltungen 3 und 4 geführt, welch letztere an ihren Ausgangsleitungen 5 und 6 bzw. 7 und 8 jeweils der Generatordrehzahl proportionale Gleichspannungen darbieten.
  • Anstelle von Dreiphasen-Wechselstromgeneratoren können in Abwandlung der Erfindung auch Generatoren mit höheren Phasenzahlen in Verbindung mit Gleichrichterschaltungen entsprechender Phasenzahl zur Anwendung kommen, wodurch Unregelmäßigkeiten ausgeglichen und somit höhere Meßgenauigkeiten erzielt werden.
  • Die von der Gleichrichterschaltung 4 erzeugte Gleichspannung ist unmittelbar an die Steuerwicklung 9 eines Gleichstromdifferentialrelais geführt, während die von der Gleichrichter Schaltung 3 erzeugte Gleichspannung jeweils entsprechend dem zu Wählenden Getriebegang wahlweise entweder unmittelbar über eine Zeitung 10 oder über Widerstände 11 oder 12 an die zweite Steuerwicklung 13 des Differentialrelais 14 gelegt werden kann. In die an die Gleichrichterschaltungen 3 und 4 angeschlossenen Kreise sind außerdem noch Strombegrenzungswiderstände 15 und 16 eingeschaltet.
  • Die Einschaltung der Widerstände 11 oder 12 oder der widerstandsfreien Leitung 10 in den an die Gleichrichterschaltung 3 angeschlossenen, die Steuerwicklung 13 des Differentialrelais 14 enthaltenden Kreis erfogt mittels einer Wählerschaltung 17, welche den Stromzweigen 10, 11 und 12 jeweils zugeordnete Kontaktpaare 18, 19 und 20 aufweist. Diese als Relaiskontakte ausgebildeten Kontaktpaare sind durch Erregung der jeweils zugehörigen Relaissteuerwicklung 21 bzw. 22 bzw. 23 wahlweise überbrückbar und schalten dann den jeweils ausgewählten Stromzweig in den an die Gleichrichterschaltung 3 angeschlossenen Stromkreis ein. Die Auswahl der den Stromzweigen jeweils zugeordneten Relaissteuerwicklungen erfogt mittels des vom Fahrer zu betätigenden beweglichen Kontaktarmes eines Wählschalters 24, über welchen die Relaissteuerwicklungen an eine Stromquelle 25 anschaltbar sind.
  • Wie aus Figur 1 der Zeichnungen hervorgeht, enthält das Differentialrelais 14 einen durch die Steuerwicklungen 9 und 13 magnetisierbaren Anker 26, dessen eines Ende sich in dem Magnetfeld eines Dauermagneten bewegt. Bei gleich,großer und entgegengesetzt gerichteter Magnetisierung des Ankers 26 durch die Steuerwicklungen 9 und 1 3 nimmt der Anker eine Stel-lung ein, in welcher ein mit ihm mechanisch verbundenes Schalt- stück 27 zwei Schaltkontakte 28 und 29 überbrückt. Der Differentialrelaiskontakt 28 ist über einen Schalter 30, welcher von einem Verzögerungsrelais 31 gebildet sein kann, mit einer Spannungsquelle 32 verbunden. Die Bedeutung des Verzögerungsrelais wird weiter unten noch erläutert.
  • Ist der Schalter 30 geschlossen, so tritt am Kontakt 29 bei Stromgleichheit in den an die Gleichrichterschaltung 3 bzw. an die Gleichrichterschaltung 4 angeschlossenen Kreisen ein Signal auf, welches in dem in Figur 1 der Zeichnungen dargestellten Falle, daß die Spannungsquelle 32 eine Gleichspannungsquelle ist, die Form eines Rechteckimpulses hat, dessen Dauer davon abhängt, wie lange Stromgleichheit in den beiden genannten Kreisen herrscht.
  • Das Signal, welches an dem Kontakt 29 auftritt, kann nun über eine Leitung 33 unmittelbar einer Signallampe 34 und/oder einem Signalhorn 35 zugeleitet und dort in, eine akustisch oder optisch wahrnehmbam Anzeige verwandelt werden.
  • Das an den Kontakt 29 dargebotene Signal kann nach einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung jedoch auch mittels eines Verteilerschalters 36 wahlweise jeweils einen von mehreren Betätigungskreisen zugeleitet werden, welche über Signalleitungen 37,38 und 39 mit den, mit der Wählerschaltung 17 zwangsläufig gekuppelten Verteilerschalter 36 verbunden sind. Die Signalleitungen 37,38 und 39 sind mit den Kontakt 29 den Differentialrelais über den zu wählenden Getriebegängen zugeordnete Kontaktpaare 40,41 und 42 verbindbar, welch letztere bei der in Figur 1 der Zeichnungen dargestellten Ausfüharungsform der Erfindung als Relaiskontakte ausgebildet sind, welche gemeinsam mit den Kontakten den Wählers von den Steuerwicklungen 21,22 und 23 aus überbrückbar sind. Die dem Verteilerschalter 36 zugeordneten Kontaktpaare sind einerseits jeweils mit den Differentialrelaiskontakt 29 und andererseits jeweils mit den Signalleitungen 37,38 und 39 verbunden.
  • Die Signalleitungen 37,38 und 39 sind an Betätigungs-kreise angeschlossen, von denen zwei jeweils mit der Signalleiteng 37 und der Signalleitung 38 verbundene Betätigungs- kreise in Figur 2 der Zeichnungen schematisch dargestellt sind. D)i e Betatigungskreise können, wie i n Figur 2 der Zeichnunren dargestel l t, i st, jewei l s Hol enoi de 4 3 urd 44 enthal tel, welcre dar elektrische Signal i n mechranische Bewegzrgen umforme2n, die ihrerseits zur Steuerung ei nes hydraurl i sehen, pneumßtircherl oder cl ektris chen Schaltantriebes verwendet werden).
  • Handelt ts e sich bei dem Schaltantrieb um eine bekannte Di ffererrti al kolbenanordnung eines hydraulischen oder pneumatischen Schaltmotors mit einander gegenüberstehenden Druckzy1 indern urd mit diesen zugeordneten Enrtlüf trngsventil cr, so ist, wie aus Figur 2 der Zeichnungen hervorgeht, im allgemeinen auch ein Steuerventil 46 in einer Druckmi ttel zuführrungs-Leitung 47 zu dem Schaltantrieb 45 vorgesehen, das erfindungsgemäß durch ein weiteres Solenoid 48 betätigt wird, welch letzteres über ein Verzögerungsrelais 49 erregbar ist, Das Verzögerungsrelais 49 kann, beispielsweise durch Betätigen des Kupplungspedals K oder durch Drücken eines Schaltknopfes, vom Fahrer ausgelöst werden. Wird das Steuerventil 46 geöffnet, so strömt in beide Druckmittelzylinder der Differentialkolbenanordnung Druckmittel ein, wodurch der zuletzt eingeschaltete Gang ausgerückt wird. Durch entsprechende Öffnung eines Entlüftungsventiles wird hierauf der entsprechende Gang durch den Schaltantrieb 45 eingerückt. Hardelt cs sich bei dem Schal tantrieb um Ei nen F lektromagnetischen Schaltmotor, so kann mitteLs des Verzögerungsrelais 49 unmittelbar die Stromzufuhr zu dem Schaltmotor geschaltet werden, welcher bei Erregung des Verzigerungsrelai s ZunEchst die Ausrückung des eingeschalteten Ganges vornimmt. Die Solenoide 43 und 44 können in diesem falle: elektrische Schal ter steuern, welche den Schal tmo to r nach Erreichen Gier Leerlaufstellung les Getriebes im Sinne einer Einrückung los jeweils gewählten Ganges rn Betrieb setzen.
  • Bei besonders großen Kraftfahrzeugwechselgetrieben und bei entsprechend schweren und damit trägheitsbehafteten Schalteinrichtungen reicht das an dem Differentialreliaiskontakt 29 dargebotene, die Stromgleichheit in den beiden, an die Gleichrichterschaltungen 3 und 4 angeschlossenen Kreisen anzeigende Signal in seiner Dauer unter Umständen nicht dazu aus, den Betätigungskreisen so lange Energie zuzuführen, bis vier jeweilige Schaltvorgang abgeschlossen ist. Außerdem kann bei Verwendung eines hydraulischen oder pneumatischen Schaltantriebes mit Differentialkolbenanordnung das nach erfolgter Einrückung des gewählten Ganges in den Druckmittelzylindern noch anstehende Druckmittel eine ungewollte Ausrückung des uoeberi eingerückten Garigea verursachen, wenn die EntLiiftungsventile wegen der Kurze des Signales zu früh wieder geschlossen werden.
  • Für solche Fälle ist gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ein Signalumformer vorgesehen, welcher das voll ziem Differentialrelais 14 erzeugte Signal verlängert. Dieser Signalumformer besteht bei der in den Figuren l und 2 der Zeichnungen dargestellten Ausführungsform einer SchaLtvorrichtung nach der Erfindung aus dem, den Schalter 30 bildenden Verzögerungsrelais 31 mit einstellbaren Verzögerungszeit in Verbindung mit einem Halterelais 53, dessen Kontaktpaar 54 parallel zu den Schaltkontakten 28 und 29 des Differentialrelais 14 gelegt sind und dessen Steuerwicklung 55 zwischen den Differentialrelaiskontakt 29 und Erde geschaltet ist. Das Halterelais 53 verlängert also das kurze, an dem Kontakt 29 auftretende Signal auf die einmalig in dem Verzögerungsrelais 31 eingestellte Dauer.
  • Das Verzögerungsrelais 31 wird gemäß der Erfindung durch Überbrückung der Kontakte 50,51 eines Schalters S ausgelöst. Dieser Schalter ist mit dem Schaltantrieb 45 gekoppelt und verbindet das Verzogerungsrelais 31 bei Erreichen der Getriebeleer-Laufstellung mit einer das Verzögerungsrelais 31 auslösenden Spannungsquelle 52. )er Schelter S llnZ) In zusätzliche Rolltaste 5c und 57 allfweisen, welche bei Erreichen der Einrückstellung jeweils eines feschalteten Ganges jeweils den Strcmkreis ir eine Ganganzeige 11, 12 u9w. schlielßen.
  • Ist der Schaltan@riab 45 ein hydraulischer oder pneumatischer Schaltmotor, so i@ die Verzögerungszeit des Verzögerungsrelais 31 etwas länger eingestellt als diejenige des Verzögerungsrelaia 49, wodurch die bereits beschriebene Gefahr einer ungewollten Wiederausrückung des bereits geschalteten Ganges vermieden wird.
  • Da der Zeitraum vom jeweiligen Ausrücken den jeweils zuletzt eingerückten Ganges bis zum Erreichen des Synchronlaufes für den ,jeweils nächsten vorgewählten Gang für die einzelnen Schaltstufen und Schaltrichtungen unterschiedlich groß sein kann, können die Schaltzeiten bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung mit druckmittelbetätigtem Schaltmotor dadurch verringert werden, daß nach einem weiteren Erfindungs-@rkmal mit dem S halthebel des Wählerschalters 17 ein Kugelknickschalter 58 verbunden ist, der bei Betätigung des Wählerschalters einerseits den Verzögerungskreis des Verzögerungsrelais 49 im Sinne einer Beendigung von dessen Verzögerungszeit schaltet und andererseits ein drittes Verzögerungsrelais 59 mit einer der Verzögerungszeit-Differenz der beiden erstgenannten Verzögerungsrelais entsprechenden Verzögerungszeit erregt, welches den Verzögerungskreis des Verzögerungsrelais 31 im Sinne einer Beendigung der Schaltverzögerung des Relais 31 beeinflußt.
  • Im folgenden wird nun das erfindungsgemäße Schaltverfahren unter Zugrundelegung der in den Figuren 1 und 2 der Zeichnungen dargestellten erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung kurz erläutert.
  • Zunächst stellt der Fahrer, während noch der erste oder der dritte Gang des Wechselgetriebes eingeschaltet ist, den Wählerschalter 24 beispielsweise auf die dem zweiten Gang zugeordnete Stellung II, wodurch das Kontaktpaar 19 und das Kontaktpaar 41 überbrückt werden. In dieser Stellung des Wählerschalters 24 ist der Widerstand 11 in den an die Gleichrichterschaltung 3 angeschlossenen, die Steuerwicklung 13 des Differentialrelais 14 enthaltenden Kreis eingeschaltet. Der Widerstand 11 ist so bemessen, daß bei Synchronlauf der miteinander zu kuppelnden, dem zweiten Gang zugeordneten Getriebeglieder und somit bei dem, sich erst später einstellenden, dem zweiten Gang zugeordneten Drehzahlverhältnis zwischen der antriebsseitigen und der abtriebsseitigen Getriebewelle gleiche Ströme die Steuerwicklungen 9 und 13 des.Differentialrelais 14 durchfliä3en. Nach Stellung des Wählerschalters auf die Stellung Il und der dadurch abgeschlossenen Gangvorwahl betätigt der Fahrer das Kupplungspedal und löst dadurch das Verzögerungsrelais 49 aug, worauf das Solenoid 48 erregt und das Ventil 46 in der Druckmittelzuführungsleitung 47 zu dem Druckmittelantrieb 45 geöffnet wird. Die Druckmittelzufuhr zu den Druckmittelzylindern des Druckmittelantriebes bewirkt zunächst die Ausrückung des zuletzt eingeschalteten Ganges und durch Erreichen der Mittelstellung die Überbrückung der Kontakte 50,51 des Schalters S und hierdurch die Auslösung des Verzögerungsrelais 31. Die erfindungsgemäße Schaltung ist nun für den Drehzahlvergleich vorbereitet.
  • Da der zuletzt eingeschaltete Gang ausgerückt ist, kann sich jetzt das Verhältnis der Drehza@len der antriebsseitigen und der abtriebsseitigen Getriebewelle ändern. Durch Beschleunigen des Antriebsmotors oder durch Abbremsung des Fahrzeuges kann der Fahrer dieses Drehzahlverhältnis so lange ändern, bis das Differentialrelais 14 durch Überbrückung der Kontakte 28 und 29 den Synchronlauf der in Eingriff zu bringenden Getriebeglieder anzeigt. Das hierdurch an dem Kontakt 29 auftretende und gegebenenfalls durch das Halterelais 53 bis zum Wiederöffnen des von dem Verzögerungsrelais 31 gebildeten Schalters 30 verlängerte Signal wird über die Signalleitung 38 dem Solenoid 44 zugeführt, welches durch Öffnen eines Entlüftungsventiles des Druckmittelantriebes die Einrückung des vorgewählten, der Wähler-Schalterstellung II entsprechenden zweiten Ganges bewirkt.
  • In Figur 1 der.Zeichnungen ist der Einfachheit halber eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung abgebildet, durch welche ein dreigängiges Getriebe geschaltet werden kann. Durch entsprechende Vervielfachung der Stromzweige, welche jeweils auf die zu schaltenden Gänge abgestimmte Widerstände enthalten und durch entsprechende Vervielfachung der zugehörigen Wählerkontakte ist die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung auf vielstufige Kraftfahrzeugwechselgetriebe anwendbar. Auch können in den an die Gleichrichterschaltung 4 angeschlossenen greis mittels weiterer Wählerkontakte Widerstände einschaltbar sein, welche auf das Übersetzungsverhältnis von Vorschaltstufen abgestimmt sind.
  • Kommen als mit den Getriebewellen gekoppelte Generatoren Einphasen-Wechselstromgeneratoren zur Anwendung, so ist als Vergleicherschaltung ein entsprechendes Wechselstromdifferentialrelais vorgesehen.
  • Die Signalleitungen können gemäß einer abgewandelten Ausführungsform dererfiridungsgemäßen Schaltvorrichtung mit innerhalb des Getriebes angeordneten elektromagnetischen Kupplungen verbunden sein, welche die miteinander zu kuppelnden Getriebeglieder bei Synchronismus miteinander verbinden, wobei erforderlichenfalls Signalverstärker in die Signalleitungen eingeschaltet sind.

Claims (1)

  1. Patentansprüche 1. Einrichtung zum synchronisierten Schalten von Kraftfahrzeugwechselgetrieben, bei welcher von jeweils mit der treibenden Welle des Wechselgetriebes bzw. mit der getriebenen Welle des Wechselgetriebes gekuppelten Generatoren erzeugte, die antriebsseitige bzw. die abtriebsseitige Getriebewellendrehzahl darstellende elektrische Meßgrößen unter Zwischenschaltung von den schaltbaren, vorzuwählenden Gängen jeweils entsprechenden elektrischen Schaltelementen einer Vergleicherschaltung zugeführt werden, welche bei Auftreten des den Synchronlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder anzeigenden Meßgrößenverhältnisses ein, einen Gangschaltmotor auslösendes elektrisches Signal abgibt, gekennzeichnet durch einen mit der Vergleicherschaltung verbundenen Signalumformer (31, 53), welcher das den Synchronlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder anzeigende Signal auf eine Zeitdauer verlängert, welche der Ansprechzeit des die Einrückung des gewählten Ganges in an sich bekannter Weise ohne Unterbrechung der Verbindung zwischen Getriebe und Antriebsmotor vornehmenden Gangschaltmotors (45) angepaßt ist. 2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, deren Vergleicher-Schaltung zwei Kreise aufweist, deren einer von einem mit der treibenden Welle des Kraftfahrzeugwechselgetriebes gekuppelten elektrischen Generator und deren anderer von einem mit der getriebenen Welle des Kraftfahrzeugwechselgetriebes gekuppelten elektrischen Generator gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vergleicherschaltung (3, 5, 6 und 4, 7, 8) ein mit je einer Steuerwicklung (13, 9) an je einen der beiden Kreise angeschlossenes Differentialrelais (14) mit Mittelkontakt (27, 28, 29), ferner einen Wählschalter (17, 18, 19, 20, 10, 11, 12) mit einer der Zahl der zu schaltenden Gänge entsprechenden Anzahl von Widerständen (10, 11, 12), deren Größe jeweils derart dem sich bei Synchronlauf der dem betreffenden Gang zugeordneten, zu kuppelnden Getriebeglieder einstellenden Meßgrößenverhältnis entspricht, daß bei Erreichung dieses Synchronlaufes die in den beiden Kreisen fließenden Ströme gleich groß sind, und endlich einen vom Mittelkontakt des Differentialrelais geschalteten Signalkreis (31, 32, 33, 36, 37, 38, 39) aufweist. 3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Signalkreis mittels eines mit dem Wählschalter gekoppelten Verteilerschalters (36) jeweils einer von einer Vielzahl von Betätigungskreisen (43, 44) zuschaltbar ist, deren Zahl derjenigen der zu schaltenden Gänge entspricht und deren jeder je ein Solenoid (43, 44) entweder zur unmittelbaren Schaltung des betreffenden Ganges oder zur Betätigung je eines Schaltventiles eines den betreffenden Gang schaltenden Druckmittelantriebes (45) aufweist. 4. Schalteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Generatoren Einphasen-Wechselstromgeneratoren vorgesehen und daß die beiden Kreise der Vergleicherschaltung mit einem Wechselstrom-Differentialrelais verbunden sind. 5. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Generatoren Wechselstromgeneratoren (1, 2) vorgesehen sind, deren Ausgänge jeweils über Gleichrichterschaltungen (3, 4) geführt sind. 6. Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialrelais (14) ein polarisiertes Relais ist, dessen beide Steuerwicklungen (9, 13) jeweils an je einen der beiden Kreise der Vergleicherschaltung angeschlossen sind und das ein Kontaktpaar (28, 29) aufweist, welches in der sich bei Stromgleichheit der beiden Kreise einstellenden Relais-Mittelstellung kurzgeschlossen ist. 7. Schalteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Kontakt (28) des Kontaktpaares mit einer Spannungsquelle (32) verbunden ist, während der jeweils andere Schaltkontakt (29) mit optischen oder akustischen Signaleinrichtungen (34, 35) verbunden bzw. über den Verteilerschalter (36) mit dem betreffenden Betätigungskreis (z.B.43) verbandbar ist. B. Schalteinrichtung nach Anspruch 3 und 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daB der Wählschalter (17) und der Verteilerschalter (36) von mehreren, mit je zwei Kontaktpaaren (18, 40; 19, 41; 20, 42) ausgerüsteten Relais gebildet wird, deren Steuerwicklungen (21, 22, 23) jeweils wahlweise an eine Stromquelle (25) anschaltbar sind und deren jeweils eines Kontaktpaar (18 oder 19 oder 20) bei Erregung der jeweiligen Steuerwicklung die Einschaltung des dem gewählten Gang jeweils zugeordneten Widerstandes in einen der beiden Kreise der Vergleicherschaltung vornimmt, während das jeweils andere Kontaktpaar (40 oder 41 oder 42) die Verbindung (37 oder 38 oder 39) zwischen dem jeweils anderen Kontakt (29) des polarisierten Relais (14) und dem, dem gewählten Gang zugeordneten Betätigungskreis schaltet. 9. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daB der Signalumformer (31, 53) aus einem, zwischen die Spannungsquelle (32) und den einen (28) der beiden Mittelkontakte des polarisierten Relais (14) geschalteten, auf einstellbare Dauer schließbaren Schalter (30) und jeweils einem Halterelais (53) besteht, welches zwischen den genannten Kontakt (28) und den Ausgang des Signalkreises (29) geschaltet ist. 10. Schalteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der auf einstellbare Dauer schließbare Schalter (30) ein durch einen Stromstoß aaslösbares Verzögerungsrelais (31) mit einstellbarer Verzögerungszeit ist. 11. Schalteinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzökerungsrelais (31) über einen, mit einem Gangschaltmotor (45) gekoppelten, in Leerlaufstellung geschlossenen Schalter (S) erregbar ist. 12. Schalteinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daB der Schalter (8) zusätzliche Kontakte (56, 57) aufweist, die in Einrückstellung des betreffenden Ganges den betreffenden Stromkreis (2.B. 52, 50, 56, 12) einer Ganganzeige (11, 12 usw.) schließen. 13. Schalteinrichtung nach Anspruch il oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gangschaltmotor ein mittels eines weiteren Verzögerungsrelais (49) im Sinne einer Gangausrückeng einschaltbarer, an sich bekannter Druckmittelantrieb (45; mit Differentialkolben und diesen jeweils zugeordneten Entlüftungsventilen ist und daß die Verzögerungszeit dieses weiteren Verzögerungsrelais kleiner gewählt ist als die Verzögerungszeit des den Schalter (31) bildenden Verzögerungsrelais (30). 14. Schalteinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Betätigung des Wählerschalters (17) schließbarer Schalter (58) vorgesehen ist, über dessen Kontakte einerseits der Verzögerungskreis des Verzögerungsrelais (49) im Sinne einer Beendigung von dessen Verzögerungszeit schaltbar und andererseits ein drittes Verzögerungsrelais (59) mit einer der Verzögerungszeitdifferenz der beiden erstgenannten Verzögerungsrelais entsprechenden Verzögerungszeit erregbar ist, welches die Verzögerungszeit des mit dem Halterelais (53) verbundenen Verzögerungsrelais (31) beendet.
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