DE19959390A1 - Steuersystem und -verfahren zum Rückführen einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung in die Neutralstellung - Google Patents

Steuersystem und -verfahren zum Rückführen einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung in die Neutralstellung

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem und -verfahren für die Neutral-Rückstellung einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung, wobei sich ein Schaltmitnehmer durch Betätigen eines Neutralrückstell-Notschalters zurückstellen läßt, wenn er während des Betriebs einer Getriebe-Schaltvorrichtung von einer normalen Schaltstellung abweicht, und wobei die elektronisch-pneumatische Schaltvorrichtung folgendes aufweist: DOLLAR A einen Schalthebel-Positionssensor, der eine Betätigung eines Schalthebels erfaßt, eine Magnetventil-Baugruppe, die gemäß eines Signals des Schalthebel-Positionssensors kontrolliert Druckluft zuführt, eine Getriebe-Schaltvorrichtung, die mit der Druckluft betrieben wird, die über eine an die Magnetventil-Baugruppe angeschlossene Druckluftleitung zugeführt wird, einen Schaltzustands-Positionssensor, der an einer Seite der Getriebe-Schaltvorrichtung angeordnet ist, so daß er einen Betrieb dieser erfaßt, und eine elektronische Steuerung, welche die elektrischen Signale des Schaltzustands-Positionssensors und des Schalthebel-Positionssensors erkennt und die Magnetventil-Baugruppe entsprechend steuert, wobei das System einen Notschalter zum Zurücksetzen in die Neutralstellung aufweist, der so elektrisch angeschlossen ist, daß die elektronische Steuerung sein Einschalten durch den Fahrer im Falle eines fehlerhaften Schaltbetriebs erkennt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem und -verfahren zum Rückführen einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung in die Neutralstellung, und insbesondere ein Neutralstellungs- Steuersystem und -verfahren für eine elektronisch-pneumatische Schaltvorrichtung, mit denen sich ein Schaltmitnehmer durch Betätigen eines Neutralrückstell-Notschalters zurückstellen läßt, wenn er während des Betriebs einer Gangschaltvorrichtung aus einer normalen Schaltstellung abweicht.
Bei Fahrzeugen mit Heckantrieb und anderen Großfahrzeugen wie Lastkraftwagen und Bussen ist das Getriebe weit vom Fahrer entfernt angeordnet, so daß eine Schaltvorrichtung erforderlich ist, mit der sich die Schaltbewegungen einer Kupplung und eines Schalthebels präzise übertragen lassen und die ein leichtgängi­ ges Schalten ermöglicht. Seit neustem tendiert man dazu, die bisher verwendeten hydraulischen oder mechanischen Schaltvor­ richtungen durch pneumatische zu ersetzen. Bei einer pneumati­ schen Schaltvorrichtung wird der Getriebe-Schaltvorgang mittels einer elektronischen Steuerung der Druckluft realisiert.
Aus Fig. 1 ist das Schema einer die Erfindung verwendenden elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung ersichtlich, wobei die elektronisch-pneumatische Schaltvorrichtung 2 auf ein elek­ trisches Signal von einem die Manipulation eines Schalthebels 4L erfassenden Schalthebel-Positionssensor 6 hin veranlaßt, daß eine elektronische Steuerung 8 eine Magnetventil-Baugruppe 10 öffnet oder schließt, so daß einer Getriebe-Schaltvorrichtung 12 Druckluft zugeführt oder entzogen wird und dadurch ein Getriebe 14 geschaltet wird. Die Magnetventil-Baugruppe 10 ist mit einem Druckluftbehälter 15 verbunden, aus dem die Druckluft zugeführt wird. Aus dem Druckluftbehälter 15 wird über ein aus der Zeichnung nicht ersichtliches Rücktreibventil 18 in Form eines mit einem Rücktreibzylinder verbundenen Dreiwege-Magnet­ ventils Druckluft zugeführt oder abgeleitet, so daß der Fahrer den Schaltvorgang wahrnimmt, wenn der Schalthebel 4L zum Schal­ ten manipuliert worden ist.
Die elektronische Steuerung 8 verbindet eine Schaltanzeige 20 zum Erfassen und Anzeigen eines Betätigungssignals des Schalthebels 4L mit einer Warnleuchte 24, so daß ein Schal­ tungsausfall angezeigt wird, der mit Hilfe eines Schaltzu­ stands-Positionssensors 22 anhand der Druckluftzufuhr von der Magnetventil-Baugruppe 10 erkannt wird, oder eine fehlerhafte Betätigung des Schalthebels 4L erkannt wird. Die Getriebe- Schaltvorrichtung 12 ist so angeschlossen, daß mit Hilfe der Magnetventil-Baugruppe 10, die auf ein Signal von der elektro­ nischen Steuerung 8 hin betätigt wird, Druckluft zu einem Zylinder MVA 26 oder einem weiteren Zylinder MVB 28 geleitet oder von diesen abgeleitet wird.
Wenn der Zylinder MVA 26 oder ein weiterer Zylinder MVB 28 durch einen entsprechenden Betrieb der Magnetventil-Baugruppe 10 kontrolliert mit Druckluft beaufschlagt werden, wird eine Schaltstange 30 in eine Richtung bewegt. Dadurch wird ein Schaltmitnehmer 32 an der Schaltstange 30 nach links bewegt, so daß ein Schaltvorgang aus einem in einer Neutral- oder Leer­ laufstellung vorliegenden Leerlauf oder Neutralbereich in einen ersten, dritten oder fünften Gang erfolgt, oder nach rechts, so daß in einen zweiten, vierten oder in den Rückwärts-Gang geschaltet wird.
Wenn der Fahrer also den Schalthebel 4L betätigt, wird die Magnetventil-Baugruppe 10 von der elektronischen Steuerung 8 angesteuert, so daß sie die Druckluftzufuhr und -ableitung zu bzw. von den Zylindern MVA 26 und MVB 28 der Getriebe-Schalt­ vorrichtung 12 steuert und dadurch der Schaltmitnehmer 32 zum Ausführen des Schaltvorgangs bewegt wird.
Im Stand der Technik besteht jedoch das Problem, daß der Schaltmitnehmer der Getriebe-Schaltvorrichtung an von den nor­ malen Schaltpositionen abweichenden Positionen a, b stehen­ bleibt, wenn die zu den Zylindern MVA und MVB der Getriebe- Schaltvorrichtung geleitete Druckluft infolge einer plötzlichen Unterbrechung bzw. eines Defekts nicht ausreicht, oder die Druckluftzu- und ableitung zu bzw. von den Zylindern MVA und MVB nicht gleichmäßig erfolgt, weil das Kupplungspedal abrupt getreten wird, oder beim Schalten keine Synchronisationskraft vorhanden ist, weil die Synchronisiereinrichtung des Getriebes abgenutzt ist.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß der Fahrer anhal­ ten und eine obere Abdeckung des Getriebes abnehmen muß, wenn der Schaltmitnehmer während der Fahrt in eine Stellung gelangt ist, die nicht seiner Normalposition entspricht, so daß er nicht mehr von selbst in eine Neutralstellung zurückkehren kann. Das ist zum einen unangenehm für die Fahrgäste und wirkt sich zum anderen nachteilig auf das Image des Erzeugnisses im Hinblick auf die technische Zuverlässigkeit aus.
Durch die Erfindung sollen die o. g. Probleme gelöst wer­ den, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Steuersystem und -verfahren zum Positionieren einer elektronisch-pneumati­ schen Schaltvorrichtung in der Neutralstellung zu schaffen, mit denen sich ein Schaltmitnehmer durch Betätigen eines Notschal­ ters zum Rückführen in die Neutralposition zurückstellen läßt, wenn der Schaltmitnehmer während des Betriebs einer Getriebe- Schaltvorrichtung von einer normalen Schaltstellung abweicht.
Dementsprechend werden ein Steuersystem und -verfahren für die Neutral-Positionierung einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung geschaffen, mit
einer Getriebe-Schaltvorrichtung, die zum Schalten von einer Magnetventil-Baugruppe gesteuert wird, die an eine Druck­ luftleitung angeschlossen ist,
einen Notschalter zum Zurücksstellen in die Neutralposi­ tion, der einen Schaltbetrieb der Getriebe-Schaltvorrichtung mittels eines Positionssensors erfaßt und den der Fahrer betä­ tigen kann, wenn er einen fehlerhaften Schaltvorgang erkennt, und
eine elektronische Steuerung, die einen Betrieb des Not­ schalters erkennt (discriminating) und die Magnetventil-Bau­ gruppe entsprechend ansteuert.
Gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung wird ein Steuerverfahren für die Neutral-Positionierung einer elektro­ nisch-pneumatischen Schaltvorrichtung geschaffen mit den Schritten
Feststellen, ob ein Notschalter für die Neutral-Rückstel­ lung eingeschaltet ist, während das Fahrzeug fährt,
Erkennen (discriminating) einer Normalstellung eines Schaltmitnehmers einer Getriebe-Schaltvorrichtung mit Hilfe eines Positionssensors,
Übermitteln eines Befehls zur abwechselnden Druckluft­ beaufschlagung eines Zylinders MVA bzw. eines Zylinders MVB der Getriebe-Schaltvorrichtung, und zwar zehnmal für jeweils 5 Sekunden, und zur gleichzeitigen Druckluftbeaufschlagung des Zylinders MVA und des weiteren Zylinders MVB für eine Sekunde, und
Erkennen einer Neutralstellung des Schaltmitnehmers der Getriebe-Schaltvorrichtung mit Hilfe des Positionssensors.
Wenn der Fahrer anhand der Schaltanzeige oder aufgrund seiner Wahrnehmung während der Fahrt feststellt, daß durch das Betätigen des Schalthebels kein Schaltvorgang eingeleitet wurde, kann er den Notschalter für die Neutral-Rückstellung betätigen. Wenn die elektronische Steuerung jetzt über einen Positionssensor feststellt, daß die Getriebe-Schaltvorrichtung keinen normalen Schaltvorgang ausgeführt hat, wird die Magnet­ ventil-Baugruppe so gesteuert, daß die beiden Zylinder MVA und MVB der Getriebe-Schaltvorrichtung abwechselnd oder zum Erzeu­ gen einer Stoßwirkung gleichzeitig mit Druckluft beaufschlagt werden, so daß der Schaltmitnehmer in seine Neutralstellung gebracht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die Zeichnung be­ schrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 den erfindungsgemäßen Aufbau einer elektronisch- pneumatischen Schaltvorrichtung, schematisch,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Steuerung einer elektronisch- pneumatischen Schaltvorrichtung, im Blockschaltbild, und
Fig. 3 den Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Steuerver­ fahrens für die Not-Neutralrückstellung einer elektronisch- pneumatischen Schaltvorrichtung.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist eine elektro­ nisch-pneumatische Schaltvorrichtung 2 mit einem vom Fahrer zu betätigenden Notschalter 40 für die Neutralrückstellung verse­ hen und elektrisch mit einer elektronischen Steuerung 8 verbun­ den, die eine Betätigung des Notschalters erfaßt.
Bei der elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung 2 wird eine Getriebe-Schaltvorrichtung 12 durch entsprechendes Steuern einer Magnetventil-Baugruppe 10 betrieben, an die eine Druckluftleitung P angeschlossen ist, und der Schalbetrieb der Getriebe-Schaltvorrichtung 12 wird mit Hilfe eines Positions­ sensors 22 erfaßt. Die elektronisch-pneumatische Schaltvorrich­ tung 2 weist einen Notschalter 40 für die Neutralrückstellung auf, der vom Fahrer bei Erkennen eines fehlerhaften Schaltbe­ triebs betätigt wird, sowie eine elektronische Steuerung 8, die eine Betätigung des Notschalters 40 erkennt und die Magnetven­ til-Baugruppe 10 daraufhin entsprechend steuert.
Nachfolgend wird der Betrieb der wie eben beschrieben aufgebauten Erfindung erläutert.
Wenn der Fahrer während der Fahrt anhand einer Schaltzu­ stands-Anzeige 20 oder aufgrund seiner Wahrnehmung feststellt, daß der Schalthebel 4L keinen Schaltvorgang ausgeführt hat, betätigt er den Notschalter 40 für die Neutralrückstellung (Schritt S10).
Das Betätigen des Notschalters 40 wird von der elektro­ nischen Steuerung 8 erkannt, die daraufhin mit Hilfe des Posi­ tionssensors 22 erkennt, ob die Getriebe-Schaltvorrichtung 12 den Schaltbetrieb ordnungsgemäß ausgeführt hat oder nicht (Schritt S20). Wenn der Schaltbetrieb normal ausgeführt und eine normale Schaltstellung erreicht worden ist, wird der Vorgang von der elektronischen Steuerung 8 beendet.
Wenn die Steuerung 8 in Schritt S20 jedoch erkannt hat, daß sich der Schaltmitnehmer 32 der Getriebe-Schaltvorrichtung 12 nicht in der normalen Position befindet, wird die Magnetven­ til-Baugruppe 10 von der Steuerung 8 so angesteuert, daß sie die Zylinder MVA und MVB 26 bzw. 28 der Getriebe-Schaltvorrich­ tung 12 abwechselnd und wiederholt sowie zum Erzeugen von Stö­ ßen gegen die Schaltstange 30 gleichzeitig mit Druckluft beauf­ schlagt (Schritt S30).
Wenn die elektronische Steuerung 8 mit Hilfe des Posi­ tionssensors 22 feststellt, daß sich der Schaltmitnehmer 32 in einer Neutralstellung befindet, erkennt sie die Rückkehr des Schaltmitnehmers 32 in die Neutralstellung (Schritt S40).
Wenn in Schritt S40 erkannt wird, daß sich der Schaltmit­ nehmer 32 trotz entsprechender Ansteuerung der Magnetventil- Baugruppe 10 und der dadurch bewirkten abwechselnden und wie­ derholten sowie zur Stoßerzeugung auf die Schaltstange 30 er­ folgenden gleichzeitigen Druckluftbeaufschlagung der Zylinder MVA und MVB 26 bzw. 28 noch nicht in der Neutralstellung befin­ det, wird die beschriebene Druckluftbeaufschlagung wiederholt.
Das beschriebene erfindungsgemäße Steuersystem und -Ver­ fahren für die Neutral-Rückführung einer elektronisch-pneuma­ tischen Schaltvorrichtung hat also den Vorteil, daß bei Bedarf bzw. im Notfall eine Rückführung des Schaltmitnehmers in die Neutralstellung ermöglicht wird, so daß das Fahrverhalten des Fahrzeugs stabiler wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei einem fehlerhaften Betrieb während des Fahrens Abhilfe möglich ist, so daß der Fahrkomfort für den Fahrer erhöht und sichergestellt wird.

Claims (8)

1. Steuersystem für die Neutral-Rückstellung einer elektro­ nisch-pneumatischen Schaltvorrichtung, wobei die elektronisch- pneumatische Schaltvorrichtung einen Schalthebel-Positionssen­ sor aufweist, der eine Betätigung eines Schalthebels erkennt, sowie eine Magnetventil-Baugruppe, die entsprechend eines Signals des Schalthebel-Positionssensors kontrolliert Druckluft zuführt, eine Getriebe-Schaltvorrichtung, die mit der über eine Druckluftleitung von der Magnetventil-Baugruppe zugeführte Druckluft betrieben wird, einen auf einer Seite der Getriebe- Schaltvorrichtung angeordneten Schaltzustands-Positionssensor, der einen Betrieb dieser erkennt, und eine elektronische Steue­ rung, welche die elektrischen Signale des Schaltzustands-Posi­ tionssensors und des Schalthebel-Positionssensors erkennt und die Magnetventil-Baugruppe entsprechend steuert, wobei das System einen Notschalter für die Neutralrückstellung aufweist, der derart elektrisch angeschlossen ist, daß die elektronische Steuerung erkennt, wenn er im Falle eines fehlerhaften Schalt­ betriebs vom Fahrer eingeschaltet wird.
2. Steuerverfahren für die Neutral-Rückstellung einer elektro­ nisch-pneumatischen Schaltvorrichtung, mit den Schritten
Feststellen, ob ein Notschalter für die Neutral-Rück­ stellung während der Fahrt eingeschaltet ist (Schritt S10),
Erkennen mit Hilfe eines Positionssensors, ob sich ein Schaltmitnehmer einer Getriebe-Schaltvorrichtung in einer Nor­ malstellung befindet (Schritt S20),
Erteilen eines Befehls zur Druckluftbeaufschlagung eines Zylinders MVA und eines weiteren Zylinders MVB der Getriebe- Schaltvorrichtung für eine erste und eine zweite vorbestimmte Zeitdauer (Schritt S30), und
Erkennen einer Neutralstellung des Schaltmitnehmers der Getriebe-Schaltvorrichtung mit Hilfe des Positionssensors (Schritt S40).
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt zur Druckluft­ beaufschlagung ferner die Schritte aufweist abwechselnde und wiederholte Druckluftzufuhr zu den Zylindern MVA und MVB der Getriebe-Schaltvorrichtung für die erste vorbestimmte Zeit­ dauer, und nochmalige Druckluftzufuhr zu den Zylindern für die zweite vorbestimmte Zeitdauer.
4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die elektronische Steuerung den Betrieb beendet, wenn der Positionssensor erkennt, daß sich der Schaltmitnehmer der Getriebe-Schaltvorrichtung in einer Normalstellung befindet, d. h. genau in einer der Schaltstellun­ gen oder in der Neutralstellung positioniert ist.
5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Rückkehr zu dem Schritt Druckluftbeaufschlagung der Zylinder MVA und MVB mit­ tels der Magnetventil-Baugruppe erfolgt, wenn mit Hilfe des Positionssensors festgestellt wurde, daß sich der Schaltmitneh­ mer der Getriebe-Schaltvorrichtung nicht in der Neutralstellung befindet.
6. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste vorbestimmte Zeitdauer 5 Sekunden beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die abwechselnde und wie­ derholte Druckluftbeaufschlagung zehnmal erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die zweite vorbestimmte Zeitdauer 1 Sekunde beträgt.
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