DE19959390B4 - 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 Download PDF

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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 leichtgängiges Schalten ermöglicht. Seit neustem tendiert man dazu, die bisher verwendeten hydraulischen oder mechanischen Schaltvorrichtungen durch pneumatische zu ersetzen. Bei einer pneumatischen Schaltvorrichtung wird der Getriebe-Schaltvorgang mittels einer elektronischen Steuerung der Druckluft realisiert (interner Stand der Technik).
  • Aus 1 ist das Schema einer die Erfindung verwendenden elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichung ersichtlich, wobei die elektronisch-pneumatische Schaltvorrichtung 2 auf ein elektrisches 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-Magnetventils Druckluft zugeführt oder abgeleitet, so daß der Fahrer den Schaltvorgang wahrnimmt, wenn der Schalthebel 4L zum Schalten manipuliert worden ist.
  • Die elektronische Steuerung 8 verbindet eine Schaltzustands-Anzeige 20 zum Erfassen und Anzeigen eines Betätigungssignals des Schalthebels 4L mit einer Warnleuchte 24, so daß ein Schaltungsausfall angezeigt wird, der mit Hilfe eines Schaltzustands-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 elektronischen 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 Leerlaufstellung 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-Schaltvorrichtung 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 normalen Schaltpositionen abweichenden Positionen a, b stehenbleibt, 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 anhalten 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 werden, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Steuersystem und -verfahren zum Positionieren einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung in der Neutralstellung zu schaffen, mit denen sich ein Schaltmitnehmer durch Betätigen eines Notschalters 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 Druckluftleitung angeschlossen ist,
    einen Notschalter zum Zurückstellen in die Neutralposition, der einen Schaltbetrieb der Getriebe-Schaltvorrichtung mittels eines Positionssensors erfaßt und den der Fahrer betätigen kann, wenn er einen fehlerhaften Schaltvorgang erkennt, und
    eine elektronische Steuerung, die einen Betrieb des Notschalters erkennt (discriminating) und die Magnetventil-Baugruppe entsprechend ansteuert.
  • Gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung wird ein Steuerverfahren für die Neutral-Positionierung einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung geschaffen mit den Schritten
    Feststellen, ob ein Notschalter für die Neutral-Rückstellung eingeschaltet ist, während das Fahrzeug fährt,
    Erkennen (discriminating) einer Normalstellung eines Schaltmitnehmers einer Getriebe-Schaltvorrichtung mit Hilfe eines Positionssensors,
    Übermitteln eines Befehls zur abwechselnden Druckluftbeaufschlagung 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 Magnetventil-Baugruppe so gesteuert, daß die beiden Zylinder MVA und MVB der Getriebe-Schaltvorrichtung abwechselnd oder zum Erzeugen 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 beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 den erfindungsgemäßen Aufbau einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung, schematisch,
  • 2 die erfindungsgemäße Steuerung einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung, im Blockschaltbild, und
  • 3 den Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Steuerverfahrens für die Not-Neutralrückstellung einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung.
  • Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist eine elektronisch-pneumatische Schaltvorrichtung 2 mit einem vom Fahrer zu betätigenden Notschalter 40 für die Neutralrückstellung versehen und elektrisch mit einer elektronischen Steuerung 8 verbunden, 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 Schaltbetrieb der Getriebe-Schaltvorrichtung 12 wird mit Hilfe eines Schaltzustands-Positionssensors 22 erfaßt. Die elektronisch-pneumatische Schaltvorrichtung 2 weist einen Notschalter 40 für die Neutralrückstellung auf, der vom Fahrer bei Erkennen eines fehlerhaften Schaltbetriebs betätigt wird, sowie eine elektronische Steuerung 8, die eine Betätigung des Notschalters 40 erkennt und die Magnetventil-Baugruppe 10 daraufhin entsprechend steuert.
  • Nachfolgend wird der Betrieb der wie eben beschrieben aufgebauten Erfindung erläutert.
  • Wenn der Fahrer während der Fahrt anhand einer Schaltzustands-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 elektronischen Steuerung 8 erkannt, die daraufhin mit Hilfe des Schaltzustands-Positionssensors 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 Magnetventil-Baugruppe 10 von der Steuerung 8 so angesteuert, daß sie die Zylinder MVA und MVB 26 bzw. 28 der Getriebe-Schaltvorrichtung 12 abwechselnd und wiederholt sowie zum Erzeugen von Stößen gegen die Schaltstange 30 gleichzeitig mit Druckluft beaufschlagt (Schritt S30).
  • Wenn die elektronische Steuerung 8 mit Hilfe des Schaltzustands-Positionssensors 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 Schaltmitnehmer 32 trotz entsprechender Ansteuerung der Magnetventil-Baugruppe 10 und der dadurch bewirkten abwechselnden und wiederholten sowie zur Stoßerzeugung auf die Schaltstange 30 erfolgenden gleichzeitigen Druckluftbeaufschlagung der Zylinder MVA und MVB 26 bzw. 28 noch nicht in der Neutralstellung befindet, wird die beschriebene Druckluftbeaufschlagung wiederholt.
  • Das beschriebene erfindungsgemäße Steuersystem und -Verfahren für die Neutral-Rückführung einer elektronisch-pneumatischen 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 elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung (2), wobei die elektronisch-pneumatische Schaltvorrichtung (2) einen Schalthebel-Positionssensor (6) aufweist, der eine Betätigung eines Schalthebels (4L) erkennt, sowie eine Magnetventil-Baugruppe (10), die entsprechend eines Signals des Schalthebel-Positionssensors (6) kontrolliert Druckluft zuführt, eine Getriebe-Schaltvorrichtung (12), die mit der über eine Druckluftleitung von der Magnetventil-Baugruppe (10) zugeführte Druckluft betrieben wird, einen auf einer Seite der Getriebe-Schaltvorrichtung (12) angeordneten Schaltzustands-Positionssensor (22), der einen Betrieb dieser erkennt, und eine elektronische Steuerung (8), welche die elektrischen Signale des Schaltzustands-Positionssensors (22) und des Schalthebel-Positionssensors (6) erkennt und die Magnetventil-Baugruppe (10) entsprechend steuert, wobei das System einen Notschalter (40) für die Neutralrückstellung aufweist, der derart elektrisch angeschlossen ist, daß die elektronische Steuerung (8) erkennt, wenn er im Falle eines fehlerhaften Schaltbetriebs vom Fahrer eingeschaltet wird.
  2. Steuerverfahren für die Neutral-Rückstellung einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung (2), mit den Schritten Feststellen, ob ein Notschalter (40) für die Neutral-Rückstellung während der Fahrt eingeschaltet ist (Schritt S10), Erkennen mit Hilfe eines Schaltzustands-Positionssensors (22), ob sich ein Schaltmitnehmer einer Getriebe-Schaltvorrichtung (12) in einer Normalstellung befindet (Schritt S20), Erteilen eines Befehls zur Druckluftbeaufschlagung eines Zylinders MvA und eines weiteren Zylinders MVB der Getriebe-Schaltvorrichtung (12) für. eine erste und eine zweite vorbestimmte Zeitdauer (Schritt S30), und Erkennen einer Neutralstellung des Schaltmitnehmers der Getriebe-Schaltvorrichtung (12) mit Hilfe des Schaltzustands-Positionssensors (22) (Schritt S40).
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt zur Druckluftbeaufschlagung ferner die Schritte aufweist abwechselnde und wiederholte Druckluftzufuhr zu den Zylindern MVA und MVB der Getriebe-Schaltvorrichtung (12) für die erste vorbestimmte Zeitdauer, und nochmalige Druckluftzufuhr zu den Zylindern für die zweite vorbestimmte Zeitdauer.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die elektronische Steuerung (8) den Betrieb beendet, wenn der Schaltzustands-Positionssensor (22) erkennt, daß sich der Schaltmitnehmer der Getriebe-Schaltvorrichtung (12) in einer Normalstellung befindet, d.h. genau in einer der Schaltstellungen oder in der Neutralstellung positioniert ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Rückkehr zu dem Schritt Druckluftbeaufschlagung der Zylinder MVA und MVB mittels der Magnetventil-Baugruppe (10) erfolgt, wenn mit Hilfe des Schaltzustands-Positionssensors (22) festgestellt wurde, daß sich der Schaltmitnehmer der Getriebe-Schaltvorrichtung (12) 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 wiederholte Druckluftbeaufschlagung zehnmal erfolgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die zweite vorbestimmte Zeitdauer 1 Sekunde beträgt.
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