DE2341797C3 - Steuervorrichtung für eine Trennkupplung - Google Patents

Description

Es ist eine Steuervorrichtung für eine Trennkupplung eines Wechselgetriebes von einem Fahrzeug bekannt (z. B. DE-AS 11 63 162), die nicht mit einem separaten Bedienungspedal oder Hebel, sondern mit Hilfe des Getriebeschalthebels betätigt wird. Der Schalthebel kann mit der Kupplung über ein mechanisches Gestänge oder eine zusätzliche Vorrichtung, wie z. B. mit Hilfe einer hydraulischen oder pneumatischen Vorrichtung verbunden sein. Diese zusätzliche Vorrichtung ist im allgemeinen mit einer elektrischen Steuervorrichtung kombiniert, die einen durch einen Schalthebel bedienbaren Schalter aufweist, der in den Schalthebel eingebaut ist und der geschlossen ist, wenn der Fahrer den Schalthebel ergreift oder berührt, bevor er die Gänge einlegt. Der Schalthebelschalter ist elektrisch mit einem Relais oder mit einer Magnetspule zur Betätigung der Kupplung verbunden. Die elektrische Steuervorrichtung ist derart angeordnet, daß, falls der Fahrer den Schalthebel ergreift, um die Gänge einzulegen, der Schalthebelschalter schließt, so daß der elektrische Strom zum Relais oder zu der Magnetspule fließt und die Kupplung ausgerückt ist. Wenn der Fahrer andererseits den Schalthebel losläßt, dann öffnet sich der Schalthebelschalter und die Kupplung kommt in Eingriff, so daß der Motor das Fahrzeug bewegen kann. Eine Schwierigkeit ergibt sich bei dieser vorbekannten

■o elektrischen Steuereinrichtung dadurch, daß ein Zeitverlust auftritt, bevor die Kupplung einrückt, nachdem der Fahrer den Schalthebel losläßt, so daß ein Abrieb der Kupplungsflächen auftritt ein Überdrehen des Motors und andere unerwünschte Effekte.

Eine aus der US-PS 36 31 946 bekannte Steuervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art verbindet beim Schließen eines der elektrischen Schalter jeweils ein mit diesem verbundenes Relais mit der elektrischen Speisequelle. Nach dem nur kurzzeitigen Anziehen dieses Relais hält sich dieses über einen Haltekreis, so daß es auch dann angezogen bleibt, wenn der ihm zugeordnete elektrische Schalter nach dem Loslassen des Schalthebels wieder öffnet Das Relais schaltet ein ihm zugeordnetes elektromagnetisches Ventil ein, das seinerseits eine hydraulische Verschiebung der Zahnräder des Getriebes bewirkt, um damit die jeweils vorgewählte Getriebeuntersetzung herzustellen. Außerdem ist eine hydraulische Betätigungseinrichtung für eine Kupplung vorgesehen, die von der mechanischen Verstelleinrichtung für die einzelnen Zahnräder des Getriebes so betätigt wird, daß sie jeweils nach dem Verstellen eines Zahnrades in die jeweils vorgewählte Getriebestellung die Kupplung hydraulisch einrückt. Die hydraulische Betätigungseinrichtung für die Kupplung weist auf den jeweiligen Hydraulikdruck ansprechende Schalter auf, die mit den elektromagnetischen Ventilen zur hydraulischen Verstellung der Getriebeübertragung, d. h. zur hydraulischen Verschiebung der einzelnen Zahnräder, so verbunden sind, daß diese zum Verschieben der Zahnräder immer nur dann eingeschaltet werden können, wenn die Kupplung gelöst ist. Bei der Einschaltung einer bestimmten Getriebestufe aus dem Leerlauf heraus, bei dem die Kupplung durch eine entsprechende hydraulische Steuerung der Betätigungseinrichtung sich immer in ihrem gelösten Zustand befindet, können die elektromagnetischen Ventile je nach der Schaltstellung des Schalthebels sofort eingeschaltet werden, da aufgrund der neutralen Stellung weitere, von der Getriebeverstelleinrichtung unmittelbar betätigte elektrische Schalter geschlossen sind. Findet dagegen eine Getriebeverstellung aus einer bestimmten Getriebeeinstellung heraus in eine gewünschte andere Getriebeeinstellung statt, so wird durch Schließen eines weiteren elektrischen Schalters das zuvor eingeschaltete Relais abgeschaltet und ein anderes, diesem elektrischen Schalter zugeordnetes Relais eingeschaltet Dadurch wird das zuvor eingeschaltete elektromagnetische Ventil stromlos, wodurch die durch dieses Ventil hydraulisch bewirkte Getriebeeinstellung nicht länger aufrechterhalten wird. Durch das Ausrücken des dieser Getriebeeinstellung zugeordneten Zahnrades wird aber auch die hydraulische Betätigungseinrichtung für die Kupplung umgesteuert, so daß diese in ihren gelösten Zustand gelangt. Jedoch erst, wenn der vollständig entkuppelte Zustand erreicht ist, kann das neu eingeschaltete andere Relais auch das ihm zugeordnete elektromagnetische Ventil einschalten,

wodurch erst dann eine entsprechende neue Getriebeeinstellung vorgenommen wird. 1st diese neue Getriebeeinstellung vollzogen, so wird die hydraulische Betätigungseinrichtung für die Kupplung ebenfalls wieder umgesteuert und damit die Kupplung eingerückt. Diese hydraulische Betätigung der Kupplung erfolgt also mit einer entsprechenden Zeitverzögerung, da eine neue Getriebestufe immer erst dann tatsächlich eingestellt wird, wenn zuvor das vollständige Ausrücken der Kupplung erfolgt ist. Dieses muß auch dann sichergestellt sein, wenn die Kupplung nicht hydraulisch, sondern anders betätigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Trennkupplung schnellstmöglich zu betätigen.

Gemäß der Erfindung sind vier Schalter vorgesehen, von denen je zwei hintereinander und diese beiden Gruppen parallel zueinander liegen und die nach einem bestimmten Schema entsprechend den verschiedenen Schaltstellungen beaufschlagt werden urd auf die Betätigungsvorrichtung für die Trennkupplung wirken.

Zwei mögliche weitere Ausbildungen sind in den beiden Unteransprüchen angegeben.

Einzelheiten von Ausführungsbeispielen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Kupplungssteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die Steuerfunktionen gezeigt sind,

Fig.2 ein elektrisches Blockschaltbild des in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels der Steuervorrichtung und

F i g. 3 ein elektrisches Blockschaltbild eines anderen bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Steuervorrichtung gemäß der Erfindung.

In der F i g. 1 der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel für die Schaltstellungen eines Schalthebels von einem Getriebe eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Ein Schalthebel 10 ist zwischen einer ersten, einer zweiten, einer dritten und einer vierten Getriebestellung 12,14,16 bzw. 18 und einer Neutralstellung 20 sowie einer Stellung für Rückwärtsfahrt 22 bewegbar. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die elektrische Steuervorrichtung einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Schalter 24, 26,28 und 30 auf, die folgendermaßen geschaltet sind. Der erste Schalter 24 und der zweite Schalter 26 stehen mit dem Schalthebel 10 in Verbindung und werden geöffnet und geschlossen, wenn der Schalthebel 10 wie nachfolgend beschrieben betätigt wird. Der dritte Schalter 28 und der vierte Schalter 30 stehen ebenfalls mit dem Schalthebel 10 in Verbindung und wirken mit einem mechanischen Gestänge zusammen, wie z. B. mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Druckstange. In der F i g. 1 gibt ein Pfeil 32 eine Richtung an, in welche der Schalthebel 10 gedrückt wird. Wenn der Schalthebel 10 in diese Richtung bewegt wird, dann schließt der erste Schalter 24, der zweite Schalter 26 bleibt jedoch geöffnet In gleicher Weise zeigt ein Pfeil 34 eine Richtung an, in welche der Schalthebel 10 gezogen wird, wenn der Schalthebel 10 sich in diese Richtung bewegt, dann schließt sich der zweite Schalter 26, jedoch bleibt der erste Schalter 24 geöffnet Wenn keine Bewegung des Schalthebels 10 erfolgt bleiben beide Schalter 24 und 26 geöffnet Mit dem Bezugszeichen 36 ist ein Bereich angegeben, in welchem der vierte Schalter 30 geschlossen ist. Wie in der F i g. 1 zu erkennen ist, ist der vierte Schalter 30 geschlossen, wenn sich der Schalthebel 10 in der ersten, dritten oder neutralen Schaltstellung 12, 16 bzw. 20 befindet und in den anderen Stellungen geöffnet Mit dem Bezugszeichen 38 ist ein Bereich bezeichnet, in welchem der dritte Schalter 28 geschlossen ist Der dritte Schalter 28 ist geschlossen, wenn sich der Schalthebel 10 in der zweiten Stellung, in der vierten Stellung, in der Stellung für Rückwärtsfahrt oder in der Neutralstellung befindet wobei diese Stellungen mit den Bezugszeichen 14, 18, 22 bzw. 20 bezeichnet sind, und der dritte Schalter 28 ist in den übrigen Stellungen geöffnet

Die F i g. 2 zeigt ein Schaltbild dieses Ausführungsbeispiels der elektrischen Steuervorrichtung. Wie zu erkennen ist weist die elektrische Steuervorrichtung eine Stromquelle, wie z. B. eine Batterie 40 auf, an welche der erste Schalter 24 und der vierte Schalter 30 mittels Leitungen 42 bzw. 43 über einen Anschluß 45 angeschlossen sind. Die andere Seite des ersten Schalters 24 ist über eine Leitung 44 an den dritten Schalter 28 angeschlossen, während die andere Seite des vierten Schalters 30 über eine Leitung 46 mit dem zweiten Schalter 26 verbunden ist Die Leitungen 44 und 46 sind miteinander mittels einer Leitung 48 verbunden. Die anderen Seiten des zweiten Schalters 26 und des dritten Schalters 28 sind ihrerseits mittels der Leitungen 51 und 50 über einen Anschluß 49 an eine elektrische Betätigungseinrichtung 52 angeschlossen, die den Betrieb einer Kupplung 54 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuggetriebes steuert. Die elektrische Betätigungseinrichtung 52 kann irgendeine geeignete Vorrichtung, wie z. B. ein Relais oder eine Magnetspule steuern. Zweckmäßigerweise wird ein Relais dann verwendet, wenn die Kupplung elektromagnetisch betätigt wird. Dagegen wird eine Magnetspule dann verwendet, wenn die Kupplung von einer Druckflüssigkeit gesteuert werden soll. Es sei darauf hingewiesen, daß die elektrische Betätigungseinrichtung 52 derart angeordnet ist, daß sie die Kupplung 54 ausrückt, um das Getriebe von dem Motor zu trennen, wenn die Betätigungseinrichtung 52 erregt wird.

Bei dem beschriebenen Aufbau der Steuervorrichtung sind, falls sich das Getriebe in seiner Neutralstellung 20 befindet, der dritte Schalter 28 und der vierte Schalter 30 selbst dann geschlossen, wenn der Fahrer den Schalthebel 10 nicht berührt. Dadurch wird ein elektrischer Stromkreis über die Schalter 28 und 30 zwischen der Batterie 40 und der elektrischen Betätigungseinrichtung 52 geschlossen, und die elektrische Betätigungseinrichtung 52 wird erregt, so daß die Kupplung 54 ausgerückt wird.

Wenn der Schalthebel 10 in die mit dem Pfeil 32 bezeichnete Richtung gedrückt wird, um ihn in die erste Schaltstellung 12 zu bewegen, dann schließt sich der erste Schalter 24. Sobald der Schalthebel 10 die erste Schaltstellung 12 erreicht, öffnet sich der dritte Schalter 28 und der elektrische Stromkreis zwischen der Batterie 40 und der elektrischen Betätigungseinrichtung 52 wird unterbrochen. Auf diese Weise wird die elektrische Betätigungseinrichtung 52 abgeschaltet so daß die Kupplung 54 einrückt und das Fahrzeug im ersten Gang gefahren werden kann.

Wenn der Schalthebel 10 in die mit dem Pfeil 34 bezeichnete Richtung gezogen wird, um ihn in die zwei'e Schaltstellung 14 zu bewegen, dann schließt der zweite Schalter 26, so daß der elektrische Stromkreis zur Betätigungseinrichtung 52 über die Schalter 26 und 30 geschlossen wird. Während dieser Bewegung des Schalthebels 10 schließt der dritte Schalter 28, wenn sich

der Schalthebel 10 von der ersten Schaltstellung 12 zur Neutralstellung 20 bewegt, und der vierte Schalter 30 öffnet, wenn sich der Schalthebel 10 von der Neutralstellung 20 zur zweiten Schaltstellung 14 bewegt. Auf diese Weise bleibt die elektrische Betätigungseinrichtung 52 erregt, bis der Schalthebel 10 gerade die zweite Schaltstellung 14 erreicht, und wird dann abgeschaltet, so daß die Kupplung eingerückt wird, so daß das Fahrzeug angetrieben werden kann.

Wenn der Schalthebel 10 in die mit dem Pfeil 32 bezeichnete Richtung gedrückt wird, um ihn in die dritte Schaltstellung 16 zu bewegen, dann schließt der erste Schalter 24 und bleibt geschlossen, bis der Schaltvorgang abgeschlossen ist. Während dieser Bewegung des Schalthebels 10· entspricht das Betriebsverhalten der Schalter 28 und 30 demjenigen Verhalten, das in Verbindung mit der Schaltung zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung 12 und 14 beschrieben wurde, jedoch in umgekehrter Reihenfolge. Daher ist die Kupplung 54 während des Schaltvorganges ausgerückt (bis der Schalthebel 10 gerade die zweite Schaltstellung 16 erreicht) und wird dann eingerückt.

Während der Umschaltung von der dritten Schaltstellung 16 in die vierte Schaltstellung 18 entspricht die Funktion der Schalter 24, 26, 28 und 30 genau der Schaltfunktion, die bei einem Umschalten von der ersten Schaltstellung 12 in die zweite Schaltstellung 14 erfolgt.

Es ergibt sich daher, daß, wenn der Schalthebel 10 sich in seiner ersten Schaltstellung 12 oder in seiner dritten Schaltstellung 16 befindet, die Kupplung 54 eingerückt ist, weil nur der vierte Schalter 30 geschlossen ist, um die elektrische Betätigungseinrichtung 52 zu erregen. In diesem Falle wird die Kupplung 54 lediglich durch ein Ziehen des Schalthebels 10 ausgerückt, weil der zweite Schalter 26 den elektrischen Stromkreis schließt, so daß die elektrische Betätigungseinrichtung 52 erregt wird. Es ergibt sich auch, daß, wenn sich der Schalthebel 10 in seiner zweiten Schaltstellung 14, seiner vierten Schaltstellung 18 oder in der Schaltstellung 22 für Rückwärtsfahrt befindet, die Kupplung 54 eingerückt ist, so daß das Fahrzeug angetrieben werden kann, weil nur der dritte Schalter 28 geschlossen ist, um die elektrische Betätigungseinrichtung 52 abzuschalten. Wenn der Schalthebel 10 in diese Schaltstellungen gedrückt wird, sind der erste Schalter 24 und der dritte Schalter 28 geschlossen, um die elektrische Betätigungseinrichtung 52 zu erregen, wodurch die Kupplung 54 ausgerückt wird. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß, wenn sich der Schalthebel 10 in seiner Neutralstellung 20 befindet, der dritte Schalter 28 und der vierte Schalter 30 geschlossen sind, so daß die elektrische Betätigungseinrichtung 52 erregt und dadurch die Kupplung 54 in der ausgerückten Stellung gehalten wird.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in der Fig.3 dargestellt, in welcher gleiche oder sich entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen wie in den F i g. 1 und 2 bezeichnet sind, mit der Ausnahme, daß einige Bauteile mit einem Häkchen (') versehen sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein dritter Schalter 28' geschlossen, wenn sich der Schalthebel 10 in der zweiten Schaltstellung 14, in der vierten Schaltstellung 18 oder in der Schaltstellung 22 für Rückwärtsfahrt befindet, jedoch nicht in der Neutralstellung 20. Ein vierter Schalter 30' ist geschlossen, wenn sich der Schalthebel 10 in der ersten Schaltstellung 12 oder in der dritten Schaltstellung 16 befindet, jedoch nicht in der Neutralstellung 20. Mit dem Bezugszeichen 56 ist ein fünfter Schalter bezeichnet, der geschlossen ist, wenn der Schalthebel 10 sich in seiner Neutralstellung 20 befindet. Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die elektrische Steuervorrichtung eine Batterie 40 auf, an welche der erste Schalter 24, der zweite Schalter 26 und der fünfte Schalter 56 mittels der Leitungen 42, 43 und einer Leitung 58 über den Anschluß 45 angeschlossen sind. Der andere Ausgang des ersten Schalters 24 ist mittels der Leitung 44 an den dritten Schalter 28' angeschlossen, dessen anderer Ausgang über die Leitung 50 an die elektrische Betätigungseinrichtung 52 angeschlossen ist. Der andere Ausgang des zweiten Schalters 26 ist mittels der Leitung 46 an den vierten Schalter 30' angeschlossen, dessen anderer Ausgang mittels der Leitung 51 an die elektrische Betätigungseinrichtung 52 angeschlossen ist. Der andere Ausgang des fünften Schalters 56 ist mittels einer Leitung 60 an die elektrische Betätigungseinrichtung 52 angeschlossen. Die Leitungen 50,51 und 60 sind am Anschluß 49 miteinander verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Leitung 48 weggelassen.

Die derart aufgebaute elektrische Steuervorrichtung arbeitet ähnlich wie die in der Fig.2 dargestellte Steuervorrichtung. Wenn sich z. B. der Schalthebel 10 in der zweiten Schaltstellung 14, in der vierten Schaltstellung 18 oder in der Schaltstellung 22 für Rückwärtsfahrt befindet, dann ist der dritte Schalter 28' geschlossen. Wenn jedoch der Fahrer den Schalthebel 10 nicht berührt, dann ist der erste Schalter 24 offen. Entsprechend ergibt sich kein geschlossener elektrischer Stromkreis zwischen der Batterie 40 und der elektrischen Betätigungseinrichtung 52, so daß die Betätigungseinrichtung 52 abgeschaltet und die Kupplung 54 eingerückt ist. Wenn der Fahrer dagegen den Schalthebel 10 in die durch den Pfeil 32 angezeigte Richtung drückt, dann schließt der erste Schalter 24 einen elektrischen Stromkreis zwischen der Batterie 40 und der elektrischen Betätigungseinrichtung 52. Infolgedessen wird die elektrische Betätigungseinrichtung 52 erregt und die Kupplung 54 ausgerückt Ebenso ist der vierte Schalter 30' geschlossen, wenn sich der Schalthebel 10 in der ersten Schaltstellung 12 oder in der dritten Schaltstellung 16 befindet Wenn jedoch der Fahrer den Schalthebel 10 nicht berührt, ist der zweite Schalter 26 offen und die elektrische Betätigungseinrichtung 52 abgeschaltet Dadurch wird die Kupplung 54 eingerückt. Wenn der Fahrer den Schalthebel 10 in die durch den Pfeil 34 angezeigte Richtung zieht danr schließt der zweite Schalter 26, so daß der elektrische Stromkreis zu der elektrischen Betätigungseinrichtuni 52 geschlossen und die Kupplung 54 dadurch ausgerück wird. Wenn sich der Schalthebel 10 in der Neutralstel lung 20 befindet dann ist der fünfte Schalter 5t geschlossen, so daß ein elektrischer Stromkrei: zwischen der Batterie 40 und der elektrischei Betätigungseinrichtung 52 geschlossen wird. Dadurcl wird die elektrische Betätigungseinrichtung 52 erregt so daß die Kupplung 54 ausgerückt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrische Steuervorrichtung für die Trennkupplung eines Wechselgetriebes mit einem Schalthebel, der in eine erste, zweite, dritte und vierte Schaltstellung, eine Neutralstellung und eine die Antriebsrichtung umkehrende Stellung bewegbar ist, mit mehreren, vom Schalthebel betätigten elektrischen Schaltern, die bestimmten Schaltstellungen zugeordnet und mit einer elektrischen Speisequelle verbunden sind, sowie mit einer Betätigungseinrichtung für die Kupplung, die in ihrer ausgerückten Stellung gehalten wird, wenn sich der Schalthebel in Neutral- oder in Wählstellungen befindet, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Schalter (24) nur dann geschlossen wird, wenn der Schalthebel (10) in Richtung der ersten oder dritten Schaltstellung (12,16) gedruckt wird, daß ein zweiter Schalter (26) nur dann geschlossen wird, wenn der Schalthebel (10) in Richtung der zweiten, vierten oder der die Antriebsrichtung umkehrenden Schaltstellungen (14, 18, 22) gezogen wird, daß ein dritter Schalter (28,28') geschlossen wird, wenn der Schalthebel (10) in der zweiten, vierten oder der die Antriebsrichtung umkehrenden Schaltstellung bleibt, daß ein vierter Schalter (30, 30') geschlossen wird, wenn der Schalthebel in der ersten, dritten oder neutralen Schaltstellung bleibt, daß der erste und dritte Schalter (24,28,28') in Reihe zwischen die Speisequelle (40) und die elektrische Betätigungseinrichtung (52) für die Kupplung (54) geschaltet sind, zwischen die auch der zweite und vierte Schalter (26, 30, 30') in Reihe geschaltet sind, und daß die Reihenschaltung aus erstem und drittem Schalter sowie die aus zweitem und viertem Schalter einander parallel geschaltet sind.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt zwischen dem ersten und dritten Schalter (24, 28, 28') mit dem Verbindungspunkt zwischen dem zweiten und vierten Schalter (26,30, 30') durch eine Leitung (48) verbunden ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein fünfter Schalter (56) den beiden Reihenschaltungen parallel geschaltet ist und dann geschlossen wird, wenn der Schalthebel (10) in die neutrale Schaltstellung (20) bewegt wird.