DE1655210B2

DE1655210B2 - Einrichtung zum Aufwärtsschalten von Kraftfahrzeugstufenwechselgetrieben

Info

Publication number: DE1655210B2
Application number: DE1655210A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-02-16
Filing date: 1968-02-16
Publication date: 1978-04-27
Also published as: NL6902360A; CH494656A; DE1655210C3; GB1252683A; US3548980A; SE340757B; DE1655210A1; JPS4911901B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Aufwärtsschalten in einen höheren Gang von Kraftfahrzeugstufenwechselgetrieben nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine solche Einrichtung ist für ein mechanisch von Hand schaltbares Wechselgetriebe aus der DE-AS 12 30 680 bekannt, wobei der Gangschaltantrieb mit dem Handschalthebel der bekannten Einrichtung und die Steuereingänge mit den Auswahlstellungen für die mechanischen, verschiebbaren Schaltelement des Getriebes gleichzusetzen sind.

Die Einrichtung nach der Erfindung soll vor allem bei schweren Nutzfahrzeugen, beispielsweise Baustellenfahrzeugen, eingesetzt werden und bringt starke Erleichterungen beim Fahren dieser Fahrzeuge auf den Straßen, wo sich der Fahrer um das Verkehrsgetchehen zu kümmern hat und wo verhältnismäßig konstante Betriebsbedingungen herrschen.

Bei Kraftfahrzeugen, welche mit herkömmlichen, nichtsynchronisierten Geschwindigkeitswechselgetrieben ohne Bremse für den Antriebsstrang ausgerüstet sind, führt der Fahrer jeweils beim Schalten aus einem niedrigeren Gang in einen höheren Getriebegang einen sogenannten Zwischenkuppelvorgang aus, welcher bezweckt, den angenäherten Gleichlauf der jeweils zu kuppelnden Getriebeglieder des jeweils nächsthöheren Ganges dadurch herzustellen, daß die Vorgelegewelle des Getriebes kurzzeitig mit dem sich in seiner Drehzahl rasch verlangsamenden Motor des betreffenden Kraftfahrzeuges gekuppelt wird.

Dieser bekannte Vorgang des Zwischenkuppelns beim Schalten aus einem niedrigeren in einen höheren Getriebegang wird bereits bei der Einrichtung nach dem Gattungsbegriff von Anspruch 1 vermieden.

Aus der DE-AS 12 30 680 und aus der FR-PS 37 316 sind Einrichtungen bekannt, bei denen die genannte Bremse zwischen der Hauptkupplung und dem Wechselgetriebe sitzt. Bei der Einrichtung nach der DE-AS 12 30 680 wird außerdem das Kupplungspedal durch den Fahrer betätigt, und eine Betätigung der Bremse erfolgt unabhängig von einer Betätigung der Kupplung. Beim Gegenstand der FR-PS 13 37 316 bleibt die Hauptkupplung bis zum Ende des Hochschaltvorgangs ausgerückt. Zunächst erfolgt dort nach einem schnellen Auskuppeln ein Schalten in den Leergang.

ίο Dann wird eine die Getriebe-Eingangs- und -Ausgangsdrehzahl und die Gangstellung verarbeitende, die Motordrehzahlsteuerung und die Bremsensteuerung beeinflussende Drehzahlvergleichseinrichtung wirksam. Falls die Getriebeeingangsdrehzahl zu hoch ist, bleibt die Kupplung ausgekuppelt und die Motordrehzahl wird verringert, außerdem wird die Getriebeeingangswelle gebremst. Wenn der Gleichlauf erreicht ist, wird die Bremse gelöst und allmählich eingekuppelt und damit der Gang durchgeschalteL Gleichzeitig wird die Motorsteuerung wieder freigegeben.

Bei der Erfindung ist die Aufgabe gestellt, den jeweiligen Wechsel von einem niedrigen in einen höheren Gang selbsttätig bei etwa erreichtem Gleichlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder und außerdem so rasch vorzunehmen, daß das Fahrzeug während des Schaltens keinen wesentlichen Geschwindigkeitsverlust erleidet. Dabei ist davon auszugehen, daß bei den in Rede stehenden Fahrzeugen das Drehzahlband des Fahrzeugmotors mit dem Beschleunigen nutzbarem

ίο Drehmoment relativ schmal ist, so daß im normalen Fahrbetrieb jedes Hochschalten etwa bei der gleichen Motordrehzahl vorgenommen wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gelöst.

Gegenüber den bekannten Einrichtungen hat die erfindungsgemäße Einrichtung unter anderem den Vorteil, daß die Bremse selbst auf eine Welle des Fahrzeugmotors wirkt, wie es an sich aus der FR-PS 14 68 876 bekannt ist. Damit kann das beim Hochschalten für schwere Antriebsmaschinen zum Beschleunigen des Schaltvorgangs notwendige Drehzahldrücken unmittelbar unter einen Umgehung der Kupplung vorgenommen werden. Über die eingerückte Kupplung kann die Bremse für den Fahrzeugmotor gleichzeitig dazu benutzt werden, einen angenäherten Gleichlauf der zu kuppelnden Getriebeteile herbeizuführen. Da zum Erleichtern der Fahrzeugbedienung auch die Kupplungsbetätigung automatisiert ist, ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung die Kupplungsausrückzeit auf die Bremsbetätigungszeit abgestimmt. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist der Aufwärtsschalt-Vorgang so wesentlich vereinfacht, daß die Aufmerksamkeit des Fahrers nicht mehr als unvermeidbar vom zu beobachtenden Straßenverkehr abgelenkt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Der Anspruch 2 soll als echter Unteranspruch keinen selbständigen Schutz genießen.

bo Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist nur ein kurzzeitiges Ausrücken der Kupplung zur Ausrücken des jeweils zuvor wirksame Getriebegangs vorgesehen. Danach erfolgt das Einrücken des jeweils nächsthöheren Getriebegangs bei eingerückter Kupplung, was

i> dadurch ermöglicht wird, daß das Einrücken sehr präzise beim Gleichlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder erfolgen kann. Bei der grundsätzlichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung muß der

Fahrer während des Gangschaltvorgangs das Fahrpedal freigeben, um die Wirksamkeit der Bremse innerhalb des ihr zugeordneten Betätigungszeitraums nicht zu stören. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung wird die Freigabe des Fahrpedals selbsttätig durch einen Servoantrieb erzwungen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen stellen dar

F i g. 1 ein Schaltschema einer ersten Ausführungsform, teilweise als Blockschema,

F i g. 2 eine Einzelheit der in F i g. 1 gezeigten Schalteinrichtung,

Fig.3 Zeitdiagramme zum Vergleich des zeitlichen Ablaufes der einzelnen Steuervorgänge beim Betrieb der in F i g. 1 dargestellten Anordnung,
, F i g. 4 eine mögliche Ausführungsform von Steuersignalgebern für die Einrichtung nach Fig. 1,

F i g. 5 und 6 zwei mögliche Ausführungsformen eines besonderen, in einer Einrichtung nach F i g. 1 verwendeten Steuersignalgebers,

F i g. 7 eine weitere mögliche Ausführungsform eines Steuersignalgebers, und

Fig.8 und 9 ähnliche Ausführungsformen als Schaltschema wie in F i g. 1 dargestellt, jedoch zum Schalten von Geschwindigkeitswechselgetrieben mit jeweils unterschiedlicher Abstufung der Übersetzungsverhältnisse.

In den Zeichnungen sind einander entsprechende Teile jeweils mit gleichen Bezugszahlen versehen.

F i g. 1 zeigt in strichpunktierten Linien einen Fahrzeugmotor !, dessen Leistungsabgabe mittels einer als Kiaftstofizumeßorgan dienenden Brennstoffpumpe 2 von einem Gaspedal G aus steuerbar ist. Der Motor 1 ist über ein Schwungrad 3 und eine Kupplung 4 mit einem Stufenwechselgetriebe 5 verbunden, welches über ein Ausgleichsgetriebe 6 mit einem Radsatz des betreffenden Kraftfahrzeuges gekuppelt ist, von welchem ein Rad 7 dargestellt ist. Das Stufenwechselgetriebe 5 habe bei dem hier lediglich zum Zwecke der Erläuterung betrachteten Ausführungsbeispiel vier jeweils wahlweise einrückbare Vorwärtsgänge, wobei die Betätigung der Schaltmuffen dieses Getriebes mit Hilfe von vier einander paarweise gegenüberstehenden Druckmittelantrieben 8,9,10 und 11 erfolgt, welche den Gangschaltantrieb der Einrichtung bilden. Der Gangschaltantrieb besitzt insgesamt fünf Steuereingänge, die bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die Form von elektrischen Steuerleitungen L, a, b, c und d haben, welche jeweils zu elektromagnetisch betätigten Steuerventilen Vl bzw. V, bzw. Vj, bzw. V₀ bzw. Vd führen. Wird die Steuerleitung L erregt, so gelangt Druckmittel in den Druckmittelkanal 12 und, falls keine der Steuerleitungen a bis d erregt ist, von dort aus zu den Druckmittelantrieben 8 bis 11. Diese Druckmittelbeaufschlagung sämtlicher Druckmittelantriebe führt zu einer Herstellung der Getriebeleerlaufstellung unter Ausrückung des jeweils zuvor wirksamen Getriebeganges. Soll dann ein bestimmter Gang eingerückt werden, so wird ein entsprechender Eingang a, b, coder derregt, wodurch die Druckmittelzufuhr zu dem betreffenden Druckmittelantrieb unterbrochen und dieser mit einer Entlüftungsöffnung verbunden wird, wie in F i g. 1 durch entsprechende Pfeile in der Nachbarschaft von Entlüftungsöffnungen der Ventile K₁ bis Vt/angedeutet ist.

Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel verwendeten Gangschaltantriebes sind die beiden Druckmittelantriebe 8 und 9 mit den zugehörigen elektromagnetischen Steuerventilen V_a und Vb in F i g. 2 der Zeichnungen im einzelnen dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, daß Gangschaltantriebe dieser Art an sich bekannt sind, weshalb sich eine Beschreibung der Wirkungsweise, welche im übrigen F i g. 2 zu entnehmen ist, erübrigt. Während bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel als Druckmittel für den Betrieb des Gangschaltantriebes

K) Druckluft zur Anwendung kommt, können selbstverständlich auch hydraulich betriebene Gangschaltantriebe verwendet werden, die ebenfalls einen Steuereingang zur Betätigung des Gangschaltantriebes im Sinne der Herstellung der Getriebeleerlaufstellung und weitere

i^r> Steuereingänge aufweisen, bei deren Erregung jeweils ein bestimmter Gang eingerückt wird.

Die Auslösung der Steuersignale zur Erregung jeweils eines ganz bestimmten Einganges des Gangschaltantriebes im Sinne der Einrückung jeweils eines bestimmten, diesem Eingang zugeordneten Getriebeganges erfolgt über einen Wähler 13, welcher vom Fahrer betätigbar ist. Während des Abwärtsschaltens ist der Wähler 13 durch vom Fahrer vorzunehmende Betätigung eines Umschalters in Form eines Druckknopfes 14 über einen Kontakt 15 mit einer Signalquelle 16 verbunden, welche vom Fahrer willkürlich, beispielsweise durch kurzes Niederdrücken einer Taste betätigbar ist, so daß jeweils entsprechend der vorher vom Fahrer eingestellten Lage des Wählers 13 ein ganz bestimmter Steuereingang des Gangschaltantriebes erregt wird. Wie aus F i g. 1 ferner hervorgeht, ist mit dem Druckknopf 14 außerdem ein Schalter 17 gekuppelt, über welchen die Steuerleitung L mit einem Kontakt 18 und über diesen mit einer Signalquelle 19

J5 verbindbar ist, welch letztere ebenfalls vom Fahrer willkürlich ausgelöst wird, was beispielsweise gleichzeitig mit der Betätigung des Kupplungspedals erfolgen kann.
Zum Schalten von höheren in niedrigere Getriebegänge wählt demnach der Fahrer jeweils mittels des Wählers 13 zunächst den gewünschten Gang vor, betätigt hierauf über den in F i g. 1 bei K angedeuteten Betätigungsmechanismus die Kupplung 4 und veranlaßt dann die Signalquelle 19 zur Abgabe eines Steuersignals, welches zu der Steuerleitung L gelangt, da der Druckknopf 14 während des Abwärtsschaltens niedergedrückt ist. Der Gangschaltantrieb stellt demzufolge im Stufenwechselgetriebe 5 die Leerlaufstellung ein. Nunmehr betätigt der Fahrer die Signalquelle 16,

^r>o wodurch entsprechend der gewählten Stellung des Wählers 13 ein bestimmten Steuereingang a oder boder c oder d des Gangschaltantriebes erregt und der gwählte Gang eingerückt wird.

In F i g. 1 der Zeichnungen ist ferner ein Impulsgeber

y< 20 dargestellt, welcher, wie bei 21 angedeutet, vom Fahrer willkürlich auslösbar ist, wenn aufwärts in einen höheren Gang geschaltet werden soll, und bei Auslösung das in Fig.3 dargestellte kurze, als Auslöseimpuls dienende Spannungssignal 20a an eine

)'« Leitung 22 abgibt.

Der Impulsgeber 20 kann entweder durch ein mit einer Stromquelle verbundenes Wischrelais oder durch einen monostabilen Multivibrator gebildet sein.
Von der Leitung 22 aus gelangt der Auslöseimpuls 2Oe

ι ' zu Steuersignalgebern 24,23,25,26 und 27, die in dieser Reihenfolge als erster bis fünfter Steuersignalgeber berechnet werden.
Sobald der Auslöseimpuls 20a zu dem zweiten

Steuersignalgeber 23 gelangt, gibt dieser ein Steuersignal 23a, dessen Dauer und zeitliche Lage gegenüber dem Auslöseimpuls 20a aus F i g. 3 zu entnehmen ist, an ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil 28 ab, welches auf die Dauer des Steuersignals 23a die Druckmittelzufuhr zu einem Servo-Antrieb 29 freigibt, wodurch die Kupplung 4 auf die Dauer des Signals 23a ausgerückt wird.

Sobald ferner der Auslöseimpuls 20a zu dem ersten Steuersignalgeber 24 gelangt, gibt dieser ein Steuersignal 24a, welches gleichzeitig mit dem Signal 23a beginnt, jedoch langer als dieses dauert, an ein elektromagnetisches Steuerventil 30 ab, welches auf die Dauer des Signals 24a die Druckmittelzufuhr zu einem Servo-Antrieb 31 freigibt, so daß sich auf die Dauer des Signals 24a eine Bremse 32 an das Schwungrad 3 des Kraftfahrzeugmotors anlegt

Gelangt weiter der Auslöseimpuls 20a zu dem dritten Steuersignalgeber 25, so gibt dieser ein Steuersignal 25a an eine Leitung 33 ab, die bei nach aufwärts bewegtem Druckknopf 14 über den Schalter 17 mit der Steuerleitung L verbunden ist, so daß eine Druckmittelbeaufschlagung des Gangschaltantriebes im Sinne der Herstellung der Getriebeleerlaufstellung erfolgt. Aus F i g. 3 ist zu entnehmen, daß die Dauer des von dem dritten Steuersignalgeber 25 abgegebenen Steuersignals 25a und damit die Dauer der Energiebeaufschlagung des Gangschaltantriebes so gewählt ist, daß sie der jeweils längsten zu erwartenden Dauer des Gangwechsels zumindest gleich ist.

Gelangt fernerhin der Auslöseimpuls 20a zu dem vierten Steuersignalgeber 26, so setzt er in diesem eine in Fig.3 eingezeichnete Verzögerungszeit s in Lauf, nach deren Ablauf der vierte Steuersignalgeber 26 ein Steuersignal 26a an den Wähler 13 liefert, der dieses Steuersignal an den jeweils gewählten Steuereingang des Gangschaltantriebes weiterleitet.

Gelangt schließlich der Auslöseimpuls 20a zu dem fünften Steuersignalgeber 27, so gibt dieser das in F i g. 3 eingezeichnete Steuersignal 27a an eine Sperrvorrichtung (34, 35) ab, welches im wesentlichen gleichzeitig mit dem Auslöseimpuls 20a beginnt und ähnlich wie das Signal 25a der Dauer des Gangwechsels entspricht. Das Steuersignal 27a gelangt dabei zu einem elektromagnetisch betätigten Ventil 34, welches auf die Dauer des Signals 27a eine Druckmittelzufuhr zu einem Druckmittelzylinder 35 freigibt, der im Zuge eines Betätigungsgestänges zwischen dem Gaspedal G und der Brennstoffpumpe 2 des Fahrzeugmotors 1 liegt. Aus F i g. 1 ist ohne weiteres zu entnehmen, daß sich das Betätigungsgestänge bei Druckmittelzufuhr über eine flexible Leitung 36 zu dem Druckmittelzylinder 35 derart zusammenzieht, daß während der Dauer des Steuersignals 27a eine Betätigung der Brennstoffpumpe 2 vom Gaspedal Gaus nicht möglich ist.

Wünscht der Fahrer also von niedrigeren Gängen in höhere Gänge aufwärts zu schalten, so zieht bzw. läßt er den Betätigungsknopf 14 sich nach aufwärts bewegen, so daß der Wähler 13 nicht mehr an die Signalquelle 16, sondern an den vierten Steuersignalgeber 26 und die Steuerleitung L nicht mehr an die Signalquelle 19, sondern an den dritten Steuersignalgeber 25 angeschlossen sind. Hiernach betätigt der Fahrer den Impulsgeber 20 und der Schaltvorgang vollzieht sich dann mit großer Geschwindigkeit automatisch. Die Erfindung geht hierbei von dem Gedanken aus, daß das Verhältnis der Motordrehzahlen einerseits vor und andererseits nach dem Gangwechscl dem Verhältnis der Übersetzungen der jeweils zugehörigen Gänge gleich ist, wenn sichergestellt ist, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit während des Gangwechsels nicht verändert.

Es wurde nun gefunden, daß nach dem Ausrücken des jeweils zuvor wirksamen niedrigeren Getriebeganges der Fahrzeugmotor und die damit bei eingerückter Kupplung K gekuppelte Vorgelegewelle des Stufenwechselgetriebes durch zeitlich ganz bestimmtes Angreifenlassen der Bremse 32 für den Fahrzeugmotor derart verzögert werden können, daß am Ende der Angriffszeit der Bremse sich der Gleichlauf auf der für die Einrückung des jeweils nächsthöheren Ganges zu kuppelnden Getriebeglieder einstellt wenn nur diese Verzögerung des Motors und der Vorlegewelle so rasch erfolgen kann, daß sich inzwischen die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht merklich geändert hat

Die Dauer U des Steuersignals 23a und damit die Dauer des Ausrückzustandes der Kupplung K ist so kurz, daß das Getriebe 5 zur Herstellung der Getriebeleerlaufstellung gerade noch in ausreichendem Maß von dem wirksamen Drehmoment entlastet wird. Am Ende der Zeitspanne ii wird die Vorgelegewelle des Getriebes wieder mit dem Fahrzeugmotor gekuppelt, welcher inzwischen auf die Dauer f₂ des Steuersignals 24a bereits durch Angreifen der Bremse 32 verzögert worden ist und noch weiter bis zum Ende der Signalzeit h verzögert wird, wobei diese Signalzeit in dem oben angegebenen Sinne mit großer Genauigkeit einjustiert ist. Nach Beendigung des Steuersignals 24a herrscht also etwa Gleichlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder und, da die Verzögerungszeit s des Steuersignals 26a unmittelbar nach dem Ende des Steuersignals 24a abgelaufen ist, kann nunmehr die Einrückung des gewählten Ganges unter Gleichlauf der zu kuppelnden

Getriebeglieder bei eingrückter Kupplung K erfolgen.

Die Steuersignalgeber 23, 24, 25 und 27 können entweder durch monostabile Multivibratoren oder durch Schaltungen der in Fig.4 angedeuteten Art gebildet sein. Gemäß Fig.4 sind die genannten Steuersignalgeber über eine Diode 37 an die Signalleitung 22 angeschlossen. Das jeweils erforderliche Steuersignal 23a bzw. 24a bzw. 25a bzw. 27a wird jeweils durch Verbinden einer Stromquelle 38 mit einer Ausgangsleitung A jeweils über einen Satz von Arbeitskontakten 39 eines Halterelais 40 in einer bestimmten Zeitfolge erzeugt, dessen in bekannter Weise aufgebauter Haltekreis 41, wie bei 42 angedeutet ist, auf die jeweils gewünschten Haltezeiten einstellbar ist.

so F i g. 5 zeigt eine Ausführungsform des vierten, mit der Verzögerungszeit s ansprechenden Steuersignalgeber 26. Bei dieser Ausführungsform des Steuersignalgebers 26 sind zwei Halterelais 43 und 44 jeweils über Sperrdioden 45 bzw. 46 an die Signalleitung 22 angeschlossen. Das Halterelais 44 besitzt einen Satz Arbeitskontakte 47, während das Halterelais 43 einen Satz Ruhekontakte 48 besitzt. Die beiden genannten Kontaktsätze sind zueinander in Reihe sowie einerseits an eine Stromquelle 49 und andererseits an die zu dem

«J Wähler 13 führende Leitung angeschlossen. Die Haltezeit des Halterelais 43 entspricht der Verzögerungszeit s und die Haltezeit des Halterelais 44 entspricht der Summe der Verzögerungszeit s und der Signaldauer h des Steuersignals 26a. Das Halterelais 44 bildet also in Verbindung mit der Stromquelle 49 eine im wesentlichen nur während der Dauer des Gangschaltvorganges Bndergie abgebende Stromquelle. Eine solche, nur während der Dauer des Gangschaltvorgan-

ges Energie abgebende Stromquelle kann jedoch auch gemäß der in Fig.6 dargestellten abgewandelten Ausführungsform durch eine an die Stromquelle 49 angeschlossene Reihenschaltung von Schaltern 50, 51,52 und 53 gebildet werden, welche Teil einer in F i g. 1 angedeuteten Ganganzeigevorrichtung I bis IV, N sein können. Die Betätigung der Schalter 50 bis 53 erfolgt über Betätigungsstößel des Gangschaltantriebes, wie im einzelnen Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist Steht das Stufenwechselgetriebe auf Leerlauf, so ist die Stromquelle 49 über die Reihenschaltung überbrückter Kontaktsätze der Schalter 50, 51, 52 und 53 mit einer Klemme 54 verbunden, die ihrerseits an die Ruhekontakte 48 des Halterelais 43 angeschlossen ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß das jeweilige Ende der Steuersignale 25a bzw. 26a von der Bauart des jeweils verwendeten Gangschaltantriebes abhängig ist, wobei im beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Gangschaltantrieb zur Anwendung kommt, bei welchem die Erregung des die Einrückung des jeweils gewünschten Ganges bewirkenden Steuereinganges Steuersignal 26a länger andauern muß als die zu Anfang des Umschalters die Herstellung der Getriebeleerlaufstellung bewirkende und dann im weiteren Verlauf die Einschaltkraft liefernde Druckmittelbeaufschlagung, wie sich aus der Betrachtung der Wirkungsweise der in F i g. 2 gezeigten Anordnung ohne weiteres ergibt. Würde nämlich bei dieser Ausbildung das Steuersignal 26a gleichzeitig zum odtr sogar vor dem Steuersignal 25a verschwinden, so könnte sich in der durch das Signal 26a entlüfteten Kammer nochmals Druck aufbauen, der u. U. wieder die Leerlaufeinstellung herbeiführen würde. Sollen jedoch entsprechende andere Gangschaltantriebe verwendet werden, so ergeben sich, wie dem Fachmann ohne weiteres einleuchtet, entsprechend andere Zeitpunkte für das Ende des Steuersignals 25a und das Ende des Steuersignals 26a.

F i g. 7 zeigt eine Ausführungsform des fünften Steuersignalgebers 27. Dieser Steuersignalgeber weist ein Halterelais 55 auf, welches über eine Sperrdiode 56 ebenfalls an die Signalleitung 22 angeschlossen ist. Die Haltezeit des Halterelais 55 ist so gewählt, daß eine Stromquelle 57 über Arbeitskontakte 58 des Halterelais 55 mit dem Ventil 34 auf eine Zeitdauer verbunden wird, welche zu dessen Erregung gerade ausreicht. Die zu dem Ventil 34 führende Leitung ist außerdem an die Klemme 54 angeschlossen, welche die Ausgangsseite der vorstehende bereits erwähnten Reihenschaltung der Schalter 50,51,52 und 53 (F i g. 6) bildet.

Die in Verbindung mit F i g. 1 beschriebene Ausführungsform eignet sich zum beschleunigten Aufwärtsschalten von Stufenwechselgetrieben, welche eine konstante Abstufung der Übersetzungsverhältnisse (gleicher Stufensprung zwischen benachbarten Gängen) aufweisen. Demgemäß ist in dem ersten Steuersignalgeber 24 auch durch entsprechende Bemessung der Schaltzeit des Multivibrators bzw. durch entsprechende Einstellung der Haltezeit des Halterelais eine konstante Angriffszeit der Bremse 32 vorgegeben. Ist jedoch die Abstufung der Übersetzungsverhältnisse des zu schaltenden Stufenwechselgetriebes nicht gleichmäßig (d. h. mit unterschiedlichen Stufensprüngen ausgeführt), so muß die Angriffszeit der Bremse 32 und damit die Signaldauer des Steuersignals 24a und in entsprechendem Maße die Verzögerungszeit 5des Steuersignals 26a jeweils in Abhängigkeit von dem jeweils gewünschten Gangwechsel verändert werden. Ein diese Bedingung erfüllender Signalgeber ist in Fig.8 der Zeichnungen gezeigt.

Wie Fig.8 zu entnehmen ist, weist der erste Steuersignalgeber 24 zu diesem Zwecke mehrere Signalgeberabschnitte 24', 24", 24'" auf, die einerseits gemeinsam an das zur Betätigung der Bremse 32 dienende elektromagnetische Steuerventil 30 angeschlossen und andererseits über einen Wechselschalter 59 an die Signalleitung 22 anschließbar sind. In entsprechender Weise besitzt der vierte Steuersignalgeber 26 einzelnen Signalgeberabschnitte 26', 26", 26'", welche einerseits gemeinsam an den Wähler 13 angeschlossen und andererseits über einen Wechselschalter 60 wahlweise an die Signalleitung 22 anschließbar sind. Die Wechselschalter 59 und 60 sind zwangsweise mit dem Wähler 13 gekuppelt, so daß bei Verstellung des Wählers 13 im Sinne der Ausführung eines gewünschten Gangwechsels jeweils selbsttätig diejenigen Signalgeberabschnitte 24 bzw. 26 an die Signalleitung 22 gelegt werden, welche eine Dauer der Bremsenbetätigung und eine Länge der Verzögerungszeit s ergeben, die entsprechend den obigen Überlegungen dem charakteristischen Verhältnis der Übersetzungen bei dem jeweils gewählten Gangwechsel zugeordnet sind.

Anstelle der in F i g. 8 gezeigten Ausführungsform der Steuersignalgeber 24 bzw. 26 können diese Schaltungsteile jedoch auch eine Form haben, wie sie vorstehend in Verbindung mit Fig.4 und 5 der Zeichnungen angegeben worden ist. In diesem Falle sind anstelle der Wechselschalter 59 und 60 mit dem Wähler 13 in der aus F i g. 9 zu entnehmenden Weise die zur Einstellung der Haltezeit dienenden Widerstände des Halterelais 40 des ersten Steuersignalgebers 24 bzw. des Halterelais 43 des vierten Steuersignalgebers 26 zwangsläufig gekuppelt, so daß bei Verstellung des Wählers 13 zur Vorwahl eines gewünschten Gangwechsels eine entsprechende Einstellung der Bremsen-Betätigungsdauer bzw. der Verzögerungszeit s erfolgt.

In F i g. 9 ist außerdem ein Umschalter U angedeutet,

w dessen unterer Teil zur Abtrennung des Ventils VL von dem dritten Steuersignalgeber 25 und zur Abtrennung des Wählers 13 von dem vierten Steuersignalgeber 26 dient und mit den in F i g. 1 angedeuteten, durch Betätigung des Knopfes 14 umstellbaren Schaltmitteln

« übereinstimmt. Die im oberen Teil von F i g. 9 gezeigten Kontaktsätze des Umschalters (7dienen zur Abtennung des ersten Steuersignalgebers 24 von dem Steuerventil 30 und zur Trennung des fünften Steuersignalgebers 27 von dem Ventil 34 der Sperrvorrichtung. Der soeben

so kurz beschriebene Umschalter U dient zur wahlweisen Umschaltung von der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung auf eine während des Abwärtsschaltens verwendete automatische, nicht zur im vorliegenden Fall beanspruchten Erfindung gehörige und beispielsweise durch die FR-PS 14 68 876 bekannte Schalteinrichtung, bei welcher über einen Eingang S und den untersten Kontaktsatz des Umschalters U ein vom Fahrer willkürlich ausgelöstes Steuersignal zu dem Gangschaltantrieb gelangt und diesen zur Herstellung

eo der Getriebeleerlaufstellung veranlaßt. Gleichzeitig wird ein in einem Signalgeber erzeugtes Sperrsignal über den Eingang P dem Ventil 34 zugeleitet, so daß während der Dauer des Gangschaltvorganges dem Fahrer die Möglichkeit der Steuerung der Brennstoffzufuhr zum Motor entzogen ist. Nunmehr nehmen nicht dargestellte Meßeinrichtungen einen Drehzahlvergleich der getriebeeingangsseitigen und der getriebeausgangsseitigen Drehzahlen vor und mit Hilfe einer Prüfschal-

tung wird bestimmt, ob der Synchronlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder ereicht ist, welcher gegebenenfalls selbsttätig durch Betätigung der Bremse 32 über das Steuerventil 30 von dem Eingang Q aus hergestellt wird. Bei Synchronlauf der zu kuppelnden S Getriebeglieder wird in der genannten Prüfschaltung ein Steuersignal erzeugt, welches über den Eingang R und den Wähler 13 zu dem Gangschaltantrieb gelangt.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Aufwärtsschalten in einen höheren Gang von Kraftfahrzeug-Stufenwechselgetrieben, mit einem vom Fahrer auslösbaren Gangschaltantrieb, welcher einen Steuereingang zur Herstellung der Getriebeleerlaufstellung und weitere, jeweils wahlweise über einen handbetätigten Wähler auswählbare Steuereingänge zum Einrücken jeweils der jeweiligen Wählerstellung zugeordneter ι ο Getriebegänge aufweist, mit einer Bremse für den Antriebsstrang zwischen dem Fahrzeugmotor und dem Wechselgetriebe, die durch einen von Hand willkürlich betätigbaren Impulsgeber anlegbar ist, wobei die Signaldauer eines ersten, die Bremse für ι "> den Antriebsstrang steuernden Steuersignalgebers von der Auslösung bis zur Beendigung der Bremsenbetätigung so bemessen bzw. einstellbar ist, daß das Verhältnis der Drehzahlen des Fahrzeugmotors einerseits vor und andererseits nachBremsenbetätigung dem Verhältnis der Übersetzungen derjenigen Gänge gleich ist, zwischen welchen jeweils der Gangwechsel vollzogen werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß dem von Hand willkürlich betätigbaren Impulsgeber (20) außer dem ersten 2s Steuersignalgeber (24) für den Servoantrieb der in an sich bekannter Weise unmittelbar auf eine Welle des Fahrzeugmotors (1) wirkenden Bremse (32) weitere mit dem ersten Steuersignalgeber (24) vom Impulsgeber (20) im wesentlichen gleichzeitig -<o ausgelöste Steuersignalgeber (23, 24, 25, 26) nachgeordnet sind, von denen ein zweiter (23) zur Erzeugung eines jeweils unmittelbar nach seiner Auslösung auftretenden, über einen Servo-Antrieb (29) ein nur kurzseitiges Ausrücken der Kupplung (4) ^ des Kraftfahrzeugs bewirkenden, kürzer als das Signal (24a) zur Betätigung der Bremse (32) für den Fahrzeugmotor (1) bemessenen Signals (23a) dient, von denen ein dritter (25) zur Erzeugung eines ebenfalls jeweils unmittelbar nach seiner Auslösung -to auftretenden, dem Steuereingang (L) des Gangschaltantriebes (8, 9, 10, 11) zur Herstellung der Getriebeleerlaufstellung zuleitbaren Signals (25a) dient und von denen schließlich ein vierter (26) zur Erzeugung eines erst eine bestimmte Verzögerungszeit (s) nach Beendigung der Bremsenbetätigung ausgangsseitig auftretenden, über den Wähler (13) dem jeweils gewählten Steuereingang (a, b, c, d) des Gangschaltantriebs zuleitbaren Signals (26a,l dient.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen fünften, mit dem Impulsgeber (20) verbundenen, jeweils gemeinsam mit den übrigen Steuersignalgebern (23, 24, 25, 26) ausgelösten Steuersignalgeber (27), der jeweils ein unmittelbar nach seiner Auslösung auftretendes, zumindest bis zum Eindrücken des jeweils vorgewählten Ganges andauerndes Signal (27a) abgibt, das jeweils während seiner Dauer über einen Servo-Antrieb (35) eine Sperrvorrichtung zum Verhindern der Betätigung des Kraftstoffzumeßorgans (2) durch den ^M) Fahrer (über Gaspedal G) in Wirksamkeit hält.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zur Schaltung von Kraftfahrzeugwechselgetrieben mit jeweils gleichem Stufensprung zwischen den Gängen (Abstufung der Übersetzungsverhältnisse der ^M einzelnen Gänge nach einer geometrischen Reihe), dadurch gekennzeichnet, daß der zur Betätigung der Bremse (32) dienende erste Steuersignalgeber (24) auf konstante Signaldauer eingestellt ist — wie an sich bekannt — und daß die Verzögerungszeit (s) jeweils von der Auslösung des vierten Steuersignalgebers (26) an bis zum Auftreten des Steuersignals am Ausgang dieses Signalgebers unveränderlich auf diese konstante Signaldauer abgestimmt ist (F i g. 1).

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zur Schaltung von Kraftfahrzeug-Stufenwechselgetrieben mit jeweils unterschiedlichem Stufensprung, dadurch gekennzeichnet, daß der Wähler (13) derart mit dem ersten Steuersignalgeber (24) und dem vierten Steuersignalgeber (26) verbunden ist, daß die die jeweilige Dauer der Bremsenbetätigung bestimmende Signaldauer des ersten Steuersignalgebers (24) und die jeweils den Zeitpunkt des Einriickens des jeweils gewählten Ganges bestimmende Verzögerungszeit (s) des vierten Steuersignalgebers (26) jeweils von dessen Auslösung bis zur Abgabe eines Steuersignals an den entsprechenden Steuereingang des Gangschaltantriebes zwangläufig (59, 60 bzw. 42) zusammen mit der Wählerbetätigung einstellbar sind (F ig. 8 und 9).

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (24) und der vierte Steuersignalgeber (26) jeweils mehrere, der Anzahl der unterschiedlichen Obersetzungsabstufungen des betreffenden Getriebes (5) entsprechende, jeweils unterschiedliche Signaldauer (ti) bzw. Verzögerungszeit (s) aufweisende, jeweils an gemeinsame Ausgänge angeschlossene Signalgeberabschnitte (24', 24", 24'"; 26', 26", 26'") aufweisen, die jeweils über zwangläufig mit dem Wähler (13) gekuppelte Wechselschalter (59, 60) wahlweise mit dem Impulsgeber (20) verbindbar sind (8).

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignalgeber (23, 24, 25, 26, 27) bzw. die Signalgeberabschnitte jeweils als Halterelais (40, 43, 44, 55) ausgebildet sind, die von dem Impulsgeber (20) aus erregbar sind, wobei die Halterelais des ersten (24), zweiten (23) und dritten (25) und gegebenenfalls des fünften (27) zur Betätigung der Sperrvorrichtung (34, 35) dienenden Steuersignalgebers jeweils Arbeitskontakte (39) aufweisen, über weiche eine Stromquelle (38) im Sinne der Erzeugung eines Steuersignals mit einem jeweils zugehörigen Servo-Antrieb bzw. dem Gangschaltantrieb verbindbar ist und wobei das Halterelais (43) des vierten Steuersignalgebers (26) Ruhekontakte (48) aufweist, über welche eine nur während des Gangschaltvorganges Spannung abgegebende Stromquelle (49, Arbeitskontakte 47 bzw. 49, Schalter 50 bis 54) mit dem Steuereingang des Gangschaltantriebes verbindbar ist (F i g. 2,3,4, und 5).

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die nur während des Gangschaltvorganges Spannung abgebende Stromquelle als ebenfalls vom Impulsgeber (20) ausgelöstes Halterelais (44) ausgebildet ist, dessen Haltezeit der jeweiligen Dauer des Gangschaltvorganges entspricht und das Arbeitkontakte (47) aufweist, die zwischen eine Stromquelle (49) und die Ruhekontakte (48) des Halterelais (43) des vierten Steuersignalgebers (26) geschaltet sind (F i g. 5).

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die nur während des Gangschaltvorganges Spannung abgebende Stromquelle eine Anzahl von Schaltern (50,51,52,53) enthält, welche

jeweils den einzelnen Getriebegängen zugeordnet sind und die über mit dem Gangschaltantrieb (8, 9, 10, 11) gekuppelte Betätigungsmittel jeweils bei Einstellung der Getriebeleerlaufstellung in eine Schaltstellung kommen, in welcher die Stromquelle (49) über eine Reihenschaltung von während der Dauer der Getriebeleerlaufstellung überbrückten Kontakten dieser Schalter an die Ruhekontakte (48) des Halterelais (43) des vierten Steuersignalgeber·: (26) angeschlossen ist (F i g. 6).

9. Einrichtung nach Anspruch 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterelais (55) des zur Betätigung der Sperrvorrichtung (34, 35) dienenden fünften Steuersignalgebers (27) eine bereits vor Einrückung des jeweils gewählten Ganges endende Haltezeit aufweist und daß die Ausgangsseiten der Arbeitskontakte (58) dieses Halterelais außerdem mit der nur während der Dauer des Gangschaltvorgsnges Spannung abgebenden Stromquelle verbunden sind (F i g. 7).

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen von Hand betätigbaren Umschalter (14) zur wahlweisen Verbindung des Wählers (13) und des zur Herstellung der Getriebeleerlaufstellung dienenden Steuereinganges (L) des Gangschaltantriebes entweder mit dem zugehörigen Steuersignalgeber (26 bzw. 25) oder mit jeweils einer unmittelbar vom Fahrer willkürlich betätigbaren Signalquelle (16 bzw. 19) (F ig. 1).