DE2357328A1

DE2357328A1 - Vorrichtung zum steuern des schaltens beim getriebe eines motorfahrzeugs

Info

Publication number: DE2357328A1
Application number: DE2357328A
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1972-11-17
Filing date: 1973-11-16
Publication date: 1974-05-22
Also published as: IT1008607B; JPS5819898B2; SE371611B; JPS49135078A; DE2357328C2; GB1409130A; FR2208350A5; US3939722A

Description

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AB VOLVO, GÖTEBORG, SCHt-JEDEN

Vorrichtung zum Steuern des Schaltens beim Getriebe eines Motorfahrzeugs

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern des Schaltens zwischen zwei Übersetzungsbereichen in einem Getriebe, das vorzugsweise für schwerere.Motorfahrzeuge ausgelegt ist, wobei das Getriebe ein Hauptgetriebe mit einer Anzahl von Übersetzungsverhältnissen und ein zweigängiges Vorgelege aufweist, das mit der angetriebenen Welle des Hauptgetriebes gekuppelt ist und solche Übersetzungsbereiche aufweist, daß das gesamte Übersetzungsverhältnis des Getriebes beim größeren Übersetzungsverhältnis im Vorgelege und dem kleinsten Übersetzungsverhältnis im Hauptgetriebe höher als das mit dem kleineren Übersetzungsverhältnis im Vorgelege und dem größten Übersetzungsverhältnis im Hauptgetriebe ist und wobei ein Servo—gerät vorgesehen ist, das mit Einrichtungen zusammengeschaltet ist, die einen Betrieb des Servogeräts nur in Verbindung mit einem Schalten im Hauptgetriebe auslösen, : sowie ein Geber, der mit der angetriebenen Welle des Vorgeleges zum Erfassen der Drehzahl der Welle koordiniert ist.

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■ " ² ~.

Es ist bei schwereren Last fahrzeugen, die gewöhnlich mit Dieselmotoren ausgerüstet sind, im allgemeinen üblich, Getriebe mit 8 und manchmal 16 Vorwärtsgangen zu verwenden, um den Dieselmotor dadurch in allen Lagen wirksam auszunutzen, der nur innerhalb eines begrenzten DrehZahlbereichs arbeitet. Zum bequemen Schalten eines Getriebes ist ein Schalthebel vorgesehen, der nur die Hälfte oder ein Viertel soviel Hebelstellungen aufweist wie die gesamte Anzahl der Gänge im Getriebe beträgt. Der Schalthebel ist mit dem Hauptgetriebe verbunden, während eine getrennte Betätigungseinrichtung, zum Beispiel ein Schalter am Schalthebel, mit dem Vorgelege verbunden ist.

Bei einem Getriebe mit beispielsweise insgesamt acht Vorwärtsgangen hat das Hauptgetriebe 4 Gänge, wobei die Hebelstellungen in der üblichen Η-Anordnung vorgesehen sind. Das Vorgelege hat zwei Gänge, wodurch eine Verdopplung der Anzahl der Gänge erreicht wird und die Betätigungseinrichtung hierfür hat daher nur zwei Stellungen. Die Stellung des Schalthebels ist im 5. Gang bei dieser Aufteilung die-selbe wie im ersten Gang und im 6. Gang die-selbe v/ie im zweiten Gang und so weiter.

Beim bekannten Aufbau ist die Betätigungseinrichtung für das Vorgelege mechanisch mit einem pneumatischen Steuerventil zum Schalten des Ventiles verbunden. Das Steuerventil leitet Druckluft zur einen oder anderen Seit des Kolbens einer Kolben-Zylinder-Anordnung, welche das Schalten im Vorgelege durchführt. In die Verbindung zwischen der Druckluftwelle , und dem Steuerventil ist auch ein Absperrventil eingesetzt, das durch die Längsbewegung des Schalthebels beeinflußt wird und nur geöffnet werden kann, wenn der Schalthebel durch die~ neutrale Stellung hindurchgeht. Bei dieser Anordnung ist es durch Schalten der Betätigungseinrichtung möglich, den Gang des Vorgeleges voreinzustellen. Das tatsächliche Schalten des Getriebes findet erst statt, wenn der Schalthebel durch die neutrale Stellung hindurchgeht und das Absperrventil öffnet und dadurch die Verbindung zwischen der Druckluftguelle und

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der Kolben-Zylinder-Anordnung über das Steuerventil öffnet.

Ein'Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß der Fahrer zwei Betätigungseinrichtungen zum Schalten beobachten muß. Es ist vorgekommen, daß der Fahrer das Vorgelege vor dem Schalten vom 4. in den 5. Gang zu schalten vergessen hat und so versuchte, in den ersten Gang zu schalten. Es ist leich-tjlzu erkennen, daß dies leicht zu schweren Getriebeschäden führen kann und ist darüberhinaus im Hinblick auf die Verkehrssicherheit gefährlich.

Noch ernstere Folgen können auftreten, wenn der niedrigere Bereich irrtümlich, z.B. beim Schalten vom 8. in den 7. Gang erreicht wird.

Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist es bekannt, einen induktiven Geber mit der sich aus dem Vorgelege erstreckenden getriebenen Welle zu koordinieren, v/elcher dann die Drehzahl dieser Welle erfaßt. Der Geber ist mit einem Anschlag für den Schalthebel gekoppelt, der den Schalthebel in der neutralen Stellung verriegelt, wenn die Drehzahl der Welle einen vorbe- · stimmten Wert, z.B. beim Schalten vom 4. in den 5. Gang, überschreitet und das Vorgelege nicht heraufgeschaltet wurde. Es ist zwar wahr, daß dadurch die Gefahr eines Getriebeschadens aufgrund von Fehlern beim Schalten vermieden wird, vom Standpunkt der Verkehrssicherheit ist es jedoch ein großer Nachteil, v/eil die Antriebskraft des Fahrzeugs verlorengeht, wenn der Schalthebel in der neutralen Stellung verriegelt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, die das Schalten des Vorgeleges automatisch steuert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Geber mit einem Steuergerät verbunden ist, das ein

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Signal für den Betrieb des Servogeräts zum Schalten des Vorgeleges abgibt, wenn mindestens eine vorbestimmte Drehzahl der angetriebenen Welle über- oder unterschritten wird und ein Schalten im Hauptgetriebe stattfindet.

Das Steuergerät kann dabei ein elektronisches Steuergerät sein.

Bei dieser Vorrichtung muß der Fahrer beim Schalten z.B. vom 4. in den 5. Gang nicht an das Schalten einer Betätigungseinrichtung denken. Stattdessen wird das Servogerät automatisch mittels des Steuergeräts in Verbindung mit dem Schalten des Hauptgetriebes geschaltet, wenn das Schalten durchgeführt wird, nachdem die Drehzahl der angetriebenen Welle einen bestimmten Wert überschreitet. Diese Drehzahl wird unterhalb der Drehzahl ausgewählt, bei v/elcher das Schalten normalerweise zwischen 4. und 5. Gang stattfindet. Das tatsächliche Schalten kann mittels eines Absperrventils ausgelöst werden, das durch den Schalthebel beeinflußt wird, wenn der Schalthebel durch die neutrale Stellung hindurchgeht.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das Servogerät aus einer pneumatisch oder hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Anordnung und das Steuergerät ist elektrisch mit mindestens einem Magnetventil verbunden, das die Zufuhr von Druckmedium zur Kolben-Zylinder-Anordnung steuert, wobei das Steuergerät so eingestellt ist, daß es das Magnetventil abhängig von der durch den Geber erfaßten Drehzahl öffnet oder schließt.

Bei einem weiter entv/ickelten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat das Steuergerät zwei Ausgänge, die über einen Umschalter mit zwei Stellungen mit dem Magnetventil verbunden sind, v/obei der Umschalter durch die seitliche Bewegung des Schalthebels in die neutrale Stellung geschaltet

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werden kann. Das Steuergerät ist so angeordnet, daß es den Strom zum Schalten des Magnetventiles über einen ersten Ausgang steuert, wenn die Drehzahl der angetriebenen Welle eine erste Drehzahl über- oder unterschreitet, und über den zweiten Ausgang steuert, wenn die Drehzahl der angetriebenen Welle eine zweite höhere Drehzahl über- oder unterschreitet. Die erste Drehzahl wird vorzugsweise zwischen den oberen Drehzahlgrenzen des zweiten und dritten Ganges gewählt und die zweite Drehzahl wird zwischen dem vierten und fünften Gang gewählt. Indem die zweite Drehzahl hoher als die obere Drehzahlgrenze des vierten Ganges gewählt wird, ist es möglich, schnell vom fünften in den vierten Gang herunterzuschalten, ohne daß Gefahr besteht, in den achten Gang zu schalten.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine vereinfachte Seitenansicht eines Getriebes, bei welchem das Gehäuse teilweise weggeschnitten ist, wobei rechts das Vorgelege und links das Hauptgetriebe dargestellt sind,

Fig. 2a

einen Teil eines Schnittes durch das Vorgelege mit dem Schaltschema für die erfindungsgemäße Einrichtung,

Fig. 2b "

das Steuerventil der Fig. 2a in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3

einen Teil eines Querschnitts ähnlich Fig. 2 mit einem Schaltschema für ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

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— fs —

Fig. 4

einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Übertragen der seitlichen Bewegung des Schalthebels auf die Umschalter.

Das schematisch in Fig. 1 dargestellte Getriebe besteht aus einem viergängigen Hauptgetriebe 1 und einem zweigängigen Vorgelege 2, das mit der getriebenen Welle des
Hauptgetriebes gekuppelt ist. Die übersetzung des Vorgeleges ist so gewählt, daß bei in Eingriff befindlicher niederer
Übersetzung der erste bis vierte Gang und bei in Eingriff
befindlicher größerer übersetzung der fünfte bis achte Gang erhalten werden. Das Schalten des Hauptgetriebes 1 erfolgt
in herkömmlicher Weise mittels eines in der Figur nicht dargestellten Schalthebels. Das Schalten des Vorgeleges 2 erfolgt mittels eines Servoaggregats, das in den Fig. 2 und 3 in Form einer pneumatisch betriebenen Kolben-Zylinder-Anordnung 3 dargestellt ist.

Die Kolben-Zylinder-Anordnung 3 ist doppelt wirkend und hat Zylinderräume 4 und 5 beiderseits des Kolbens 6. Eine Kolbenstange 7 erstreckt sich durch eine öffnung in der Wand 8 des Zylinderraums 4 und steht mit einer längs verschiebbaren Stange 9 im Getriebeschaltmechanismus des Vorgeleges 2 in Eingriff. Die Bewegung der Stange wird auf eine Schaltgabel 1o übertragen, um eines der beiden Zahnräder 11 und 12 mit der getriebenen Welle 13 des Vorgeleges zu kuppeln. Bei der dargestellten Stellung des Kolbens 6 ist die niedrigere übersetzung des Vorgeleges in Eingriff.

Eine gezahnte Scheibe 14 ist auf der angetriebenen Welle 13 befestigt und ein induktiver Geber 15 ist rechts vor ihm angeordnet. Der Geber ist elektrisch mit einem elektrischen Steuergerät 16 verbunden und gibt abhängig von der Drehzahl der angetriebenen Welle 13 einen pulsierenden Strom an das
Steuergerät 16.

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Bei dem in Fig. 2a gezeigten Äusführungsbeispiel hat das Steuergerät 16 zwei Ausgänge A und B, die über einen Umschalter 17 an ein Magnetventil 18 angeschlossen werden können, das in eine Leitung 2o zwischen einer nicht dargestellten Druckluftquelle und einem Steuerventil -19 zum Steuern der Druckluft eingesetzt ist. Das Steuerventil, das der Klarheit wegen vergrößert in Fig. 2b dargestellt ist, leitet die Druckluft über zv/ei Ausflußöffnungen 21 und 22 in der Zylinderwand

23 zur einen oder anderen Seite der Zylinderräume 4 bzw. 5. Hierfür ist das Steuerventil 19 mit einem langen Ventilkörper

24 versehen, der in dem Ventilgehäuse verschiebbar ist. Im Ventilgehäuse ist auch eine Feder 25 angeordnet,, die den Ventilkörper in der Figur nach rechts drückt und ein Gehäuse 26, das die Feder 25 umgibt und für den Ventilkörper 2 4 eine Anschlagfläche in seiner linken Endstellung bildet. Das Steuerventil hat einen Einlaß 2 8 zum Anschluß an die Druckluftquelle. Es sind auch sowohl ein Auslaß 29 zum Ablassen der Luft als auch ein Einlaß 3o vorgesehen, an welchem die Leitung 2o angeschlossen ist.

Bei der dargestellten Lage des Ventilkörpers 24 ist der Zylinderraum 4 über den Einlaß 28 und die Ausflußöffnung 21 in der Zylinderwand 2 3 mit der Druckluftquelle verbunden. Der Zylinderraum 5 ist über die Ausflußöffnung 22, eine Axialbohrung 31 und Radialbohrungen 32 im Ventilkörper 24 entleert.

So regelt der Druck in der Leitung 2o die Einstellung des Steuerventils 19, während die Druckluft zum Antrieb des Kolbens 6 von der Druckluftquelle über eine mit dem Einlaß 28 des Ventils verbundene Leitung 34 zugeführt wird= Ein Absperrventil 35 ist in die Leitung 34 eingeschaltet. Es öffnet die Verbindung zwischen der Druckluftquelle und den Einlaß 28 nur, wenn sich der Schalthebel 33 in der Neutralstellung befindet. Dies kann mechanisch mittels eines Nockens 36 durch-

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geführt vjsrdanj ösr mit, ösm in 'gsstrlohsltsn Linien dargestellten Schalthebel 33 verbiiMi-n ist wzä der das Hfosperr™ "jBTibll 35 hai des: Bev/sgiaEg dss Sehalthebsls *7on einer Sshal stellung in die neutrale Stellung offset»

Die Ääi

Wena, das Faiirssug im c^sisa Gang anfährt-^ bsfiadat si.en aar s^SieK!stJ.ssiI^ chisreh 33 ibsseisiinsfo= Sdsslfcliebel ia ds sr äureh die Zahlen 1 un3 5 bs2si_;Ä2ietsa StSlIiSiIg^ äsr durch die seitliche Bewegnag des Ssihalthebels in die neutrale Stellung {durch gestrichelte Linien dargestellt) gesteuerte Umschalter 17 ist mit dem Ausgang A des Steuergeräts 16 verbunden. Bar Geber leitet einen Strom niedriger Frequenz sum Steuergerät Das Steuergerät ist geeignet, den Ausgang A bis zu einer Frequenz entsprechend beispielsweise 35o -5- der getriebenen Welle 13 und den Ausgang B bis zu einer Frequenz entsprechend z.B. 7oo jjj— unter Spannung zu halten. Diese Werte sind lediglich Beispiele und können je nach Art des Motors, des Fahrzeugs usv/. unterschiedlich sein. Beim Fahren iia ersten Gang ist äie Drehzahl unter allen Umständen zu niedrig, um den Strom zum Ausgang Λ zu unterbrechen, ebenso wie beim Fahren im zweiten Gang. In dieser Stellung ist das Magnetventil 18 leitend und so geöffnet und der Ventilkörper 24 des Steuerventils 19 wird durch den Luftdruck in der linken Stellung gehalten, sodaß der Zylinderrauirt 4 der Kolben-Zylinder-Anordnung 3 mit der Druckluftquelle verbunden ist, so daß sich die kleinere Über-.setzung des Vorgeleges 2 in Eingriff befindet.

Beim vorliegenden Beispiel wird angenommen, daß 35o der getriebenen Welle 13 innerhalb des Drehzahlbereichs des dritten Gangs liegen, vorzugsweise auf halbem Wege zwischen der unteren und oberen Drehzahlgrenze für den dritten Gang. Wenn jedoch das Schalten in den dritten Gang beendet wurde, wird der Umschalter 17 mit dem Ausgang B des Steuergeräts verbunden, welcher bis zv. 7oo upm der angetriebenen Weile 13

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unter Spannung steht _B was bedeutet _r daß das Magnetventil noch geöffnet ist, wenn der -Strom am Ausgang A unterbrochen ist, wenn die Drehzahl 35o jjjj übersteigt.- Im vorliegenden Fall wird angenommen _t daß 7oo —jrr zwischen der oberen und unteren Drehzahlgrenze für den fünften Gang liegen.

Wenn in den fünften Gang geschaltet werden soll, wird der Schalthebel 33 in die Stellung des ersten Gangs bewegt und der Umschalter 17 schaltet beim Durchgang des Schalthebels durch die neutrale Stellung -auf den nun stromlose^ Ausgang Ä des Steuergeräts 16 tsriu Dadurch wird der Strom zum Magnetventil 18 unterbrochen„ das die Verbindung zwischen der Druckluftquelle und dem Steuerventil 19 über die Leitung 2o unterbricht. Die Kraft der Feder 25 bewegt den Ventilkörper 24 in die rechte Endlage und stellt dadurch die Verbindung zwischen der DruckIuftguelie und dem Zvlind©rraran 5 her_ff so daß dsr Kolben 6 gleichzeitig nach links bewegt, wird ₀ wenn «3er Zylinderraum 4 entlüftet wird«. Dadurch kommt der größere Gang des Vorgeleges in Eingriff, so daß der fünfte Gang anstelle.des ersten geschaltet ist_ff wenn sich der Schalthebel in .der Stellung -des ersten Gangs befindet.,. Beim weiteren--Heraufschalten tritt keine Änderung im Vorgelege auf ₀ v/eil 7oo rrs-r· innerhalb des Drehaahlbereichs des fünften Ganges liegen .und der Ausgang B daher beim Schalten vom sechsten in. den siebten gang stromlos ist. Beim Herunterschalten wird der Vorgang umgekehrt= Der Wechsel der Stellung des Ventilkörpers 24 wird mittels des Luftdrucks in'der Leitung 2o erreicht, wenn das Magnetventil 18 geöffnet wird»

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem zwei Magnetventile 4o und 41 anstelle des Steuerventils 19 vorgesehen sind, welche die Zufuhr, von Druckluft direkt zu den Zylinderräumen 4 bzw» 5 in der Kolben-Zyiinder-Änordnung 3 über Leitungen 4oa und 41a steuern. Der Geber 15 ist über ein Steuergerät 42 mit vier Ausgängen A₁, A₉, B₁ und .

4 I « B

B_? verbunden, die in zwei Gruppen geteilt sind/ von denen

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*" 1ο -

der erste Ausgang (A- und B-J jeder Gruppe den übar s£ner ersten Umschalter 43 zu einem Hagnetventil 41 fließender Strom steuert und die anderen Ausgänge K^ und B₂ den übsr einen zweiten Umschalter 44 zu dem zweiten Magnetventil 4o fließenden Strom steuern. Wie bei dem vorhergehendsn Ausführungsbeispiel werden die umschalter 43 und 44 durch die seitliche Bewegung des Schalthebels- 33 in die neutrale Stellung gesteuert, Vielehe durch die gestrichelten Linien dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist anstelle des Absperrventils 35 (Fig* 2a) ein Schalter 45 vorgesehen, Ger_F wie es in der Figur schematisch dargestellt. ist, den Schaltkreis zum Steuergerät 42 nur dann schließt, wenn sich der Schalthebel 33 in der neutralen Stellung befindet« Das iteti^rgerät kann den Kreis zum Ausgang £.„ schließen und dan. Iww-'.a zum Ausgang A₂ unterbrechen _t wenn die Drehzahl der angetriebenen Welle 13 unter einem bestimmten unteren Wert Ι1^?^__Γ z.B. unter 35o -jp—, wie bei dem vorhergehenden Ausführunc-ä. beispiel. Wenn diese Drehzahl überschritten wire·, wird d&.£ Schaltkreis zum Ausgang A_-. unterbrochen und der Schaltkreis zum Ausgang A₂ geschlossen. Dies ist schematisch mittels des Umschalters 46 im Steuergerät dargestellt« Ein entsprechender Vorgang ergibt sich an den Ausgängen B^ und B_ _e jedoch bei

einer höheren Drehzahl, z.B. bei 7oo wie bei 'den? vorhergehenden Beispiel, und ist schematisch mittels des Umschalters 47 im Steuergerät 42 dargestellt.

Diese Anordnung arbeitet folgendermaßen:

Es wird angenommen, daß dasFahrzeug mit in der neutralen Stellung befindlichem Schalthebel 33 auf der Stelle steht. Der Schaltkreis zum Steuergerät 42 ist dann über den Schalter geschlossen. Wenn in den ersten Gang geschaltet ist, sind die Ausgänge A₁ und A- über die Umschalter 43 und 44 mit den Magnetventilen 4o und 41 verbunden. Weil die Drehzahl dor angetriebenen Welle 13 unter 35o upra fällt, steht der /ausgang Ä, unter Spannung und der Ausgang A„ ist. stromlos. Dies bedeutet, daß das Magnetventil 41 geöffnet wird, während das

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Magnetventil 4o noch geschlossen ist» Druckluft wird sum Zylinderraum 4 .zugeführt nnä der Kolben in die dargestellte Stellung gebrachte in welcher die kleinere übersetzung des Vorgeleges eingeschaltet- ist» Wenn äer Hebel in den zwei tesi dann in den dritten Gang hinatifgeschaltet wird, kommen

die Ausgänge B₁ und B₀ in 'Eingriff„ weil die Drehzahl im

U
dritten Gang jedoch unter 7oo rrjtr fallt„ steht der Ausgang

unter Spannung und der Ausgang B₀ ist stromlos_o Daher tritt

'13 kein Schalten im Vorgelege -auf. Wenn die Drehsahl 35o überschreitet, wixä der Schaltkreis 'sum Ausgang A,, unterbrochen Knd zum Ausgang A« geschlossen» Dieses hat jedoch keinen Einfluß auf das Vorgelege _B solange die Ausgänge B beim Fahren im dritten und vierten Gang in Eingriff sind» Nur beim Schalten in den fünften Gang* d.h» wenn der Schalthebel 3 in die Stellung des ersten Ganges bewegt wird_ff tritt ein Schalten der Vorgelegestellung aufο Dann werden die Ausgänge A angeschlossen und das Magnetventil 4o wird mittels des über den Ausgang A_ geschlossenen Kreises geöffnet _t der nun unter Spannung steht, während das Magnetventil 41 geschlossen.wird, weil der Ausgang A- stromlos istο Bei geöffnetem Magnetventil 4o wird Druckluft zum Zylinderraum 5 zugeführtο Gleichseitig wird der Zylinderraum über das Ventil 41 entleert und das Hinaufschalten tritt durch den sich in der Figur nach links .bewegenden Kolben 6 ein. Wenn später vom sechsten in den siebten. Gang geschaltet wird und die Ausgänge B angeschlossen werden, tritt keine Änderung im Vorgelege auf, weil 7oo —r— schon im fünften Gang überschritten wurden und daher der Ausgang B unter Spannung steht, während derAusgang B.. stromlos isti

um sicherzustellen, daß das Schalten im Vorgelege durchgeführt wird, wenn sich der Schalthebel in der neutralen Stellung befindet oder das Kupplungspedal nach unten gedrückt ist, ist es zweckmäßig, eine Vorrichtung zwischen dem Schalthebel und dem Umschalter 17 oder zwischen den Umschaltern 43" und 44 anzuordnen, welche auf die Umschalter zu Beginn der Bewegung des Schalthebels durch die neutrale Stellung einwirkt. Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel solch einer Vorrichtung,

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die im allgemeinen mit 5o bezeichnet ist. Sie besteht aus einem Block 51 mit einer zentralen Bohrung 52, durch die sich ein Achsabschnitt 53 erstreckt. Der Achsabschnitt 53 ist eine Verlängerung einer Achse des Schaltmechanismus des Getriebes, die durch den Schalthebel verschoben wird, wenn er seitlich in die neutrale Stellung bewegt wird. Der Achsabschnitt 53 ist in zwei Lagern 54 gelagert, sodaß er axial verschoben werden kann. Die Lager bilden gleichzeitig die Endanschläge für den Block 51, welcher den Achsabschnitt 53 reibschlüssig erfaßt. Der Reibschluß wird mittels einer Feder 55 in einer Kapsel 56 in einer Bohrung des Blockes erreicht, welche gegen den Achsabschnitt 53 drückt. Die Feder 55 wird mittels eines Stopfens 57 unter Vorspannung gehalten, der in das äußere Ende der Kapsel 56 geschraubt ist. Fig. 4 zeigt den Block 51, wie er mit den zwei Umschaltern 43 und 44 in Form von Mikroschaltern in Eingriff steht. Die Entfernung zwischen den durch die Lager 54 gebildeten Anschlagflächen ist so bemessen, daß der Block nur um die zum Umschalten der Mikroschalter 43 und 44 benötigte Entfernung S bewegt v/erden kann. Die Entfernung S ist nur ein kleiner Teil der gesamten Verschiebung des Achsabschnitts 53 beim Schalten des Getriebes, z.B. zwischen dem zweiten und dritten Gang. Durch diese Anordnung tritt das Umschalten der zwei Mikroschalter nach einer sehr kleinen Bewegung des Schalthebels ein,welche einer Verschiebung des Achsabschnitts 53 um die Entfernung S entspricht. Wenn der Schalthebel weiterbev/egt wird, wird der Achs abschnitt 53 relativ zum Block 51 verschoben.

Oben wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf zwei . bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben, bei welchen das Steuergerät 16 oder 42 zum Unterbrechen oder Schließen des Schaltkreises zu den Ausgängen A, B oder A₁, A₂, B₁ bzw. B, bei zwei verschiedenen Drehzahlen angeordnet war. Bei einem nicht dargestellten vereinfachten Ausführungsbeispiel inner-

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halb des Anwendungsbereichs der Erfindung kann ein Steuergerät, mit nur einem Ausgang verwendet werden, der den Schaltkreis zu einem Magnetventil schließt„ wenn die Drehzahl einen Wert innerhalb des DrehsahIbereichs des vierten Gangs überschreitet» Diese Drehzahl .liegt unter der Drehzahl- bei welcher das Hinaufschalten vom vierten in den fünften Gang normalerweise durchgeführt -wird. Das Magnetventil kann so angeordnet werden, daß es -den.Druck su einem Steuerventil entsprechend dem Steuerventil 19 in Fig» 2 steuert» Das Absperrventil 35 öffnet die Verbindung zwischen der Druckluftgueile und der Kolben-Zylinder-Anordnung über das Steuerventil nur, wenn der Schalthebel sich in der neutralen Stellung befindet oder möglicherweise, wenn das Kupplungspedal nach unten gedrückt ist.. Bei diesem Äusführungsbeispiel sind jedoch beim Herunterschalten von dem fünften in den vierten Gang nicht die gleichen Drehzahlgrenzen vorhanden wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen? weil die Drehzahlgrenze tiefer als die obere Drehzahlgrenze für diese Äusführungsbeispiele eingestellt werden muß« Dies bedeutet, daß es beim Herunterschalten bei su hoher Drehzahl notwendig.ist? mit dem Schalthebel in der neutralen Stellung zu warten, damit nicht statt des vierten der achte Gang geschaltet wird.

Bei einem anderen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann das in Fig. 2 gezeigte Steuerventil weggelassen und die Leitung 2o direkt mit dem Zylinderraum einer einfach wirkenden Kolben-Zylinder-Anordnung verbunden werden. Die Bewegung des Kolbens in einer Richtung erfolgt durch Druckluft, während die Bewegung in der entgegengesetzten Richtung durch eine Federanordnung erreicht wird, welche den Kolben ständig in Richtung der niederen Obersetzung des Vorgeleges unter Spannung hält. Der Kolben wird so gegen die Kraft der Federanordnung bewegt, wenn die höhere übersetzung in Eingriff gebracht wird.

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Bei all den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann das Steuergerät 16 bzw» 42 weifcerentwickelfc werden_? so daS eine Hys teres is funktion erhalten v?ircL Auf diese Weise kanr: das Steuergerät einfach und in bekannter Weise mit elektronischen Bauteilen aufgebaut werden? 'sodaß abhängig davon, ~»b das Signal vom Geber in seiner Frequenz ansteigt oder abfällt, eine etwas niedrigere oder höhere Drehzahl gewählt wird, bei welcher der Schaltkreis zn den Ausgängen k und E unterbrochen oder geschlossen wird«, Dies kann vorteilhaft sein, wenn z.B. die Möglichkeit bestehen soll, mit einem unbeladenen Fahrzeug im zweiten Gang anzufahren und damdirekt in den fünften Gang zu schalten.

All die beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch mit handbetätigten Schaltern versehen v/erden, um das Steuergerät aus dem Schaltkreis auszuschalten und die ?-*agnetventile umzuschalten.

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Claims

Patentansprüche

1.)-Vorrichtung zum Steuern des Schaltens zwischen zwei Übersetzungsfesreichen in einem Getriebe, das vorzugsweise für sch%-/erere Motorfahrzeuge ausgelegt ist, wobei das Getriebe ein Hauptgetriebe mit einer Anzahl von Übersetzungsverhältnisses und ein zweigängiges Vorgelege aufweist? das mit der angetriebenen Welle des Hauptgetriebes gekuppelt ist und solche Übersetzungsbereiche aufweist, daß das gesamte übersetzungsverhältnis des Getriebes beim größeren übersetzungsverhältnis im Vorgelege und dem kleinsten übersetzungsverhältnis im Hauptgetriebe höher als das mit dem kleineren Übersetzungsverhältnis im Vorgelege und dem größten übersetzungsverhältnis im Hauptgetriebe ist und wobei ein Servogerät vorgesehen ist, das mit Einrichtungen zusammengeschaltet ist, die einen Betrieb des Servogeräts nur in Verbindung mit einem Schalten im Hauptgetriebe auslösen, sowie ein Geber, der mit der angetriebenen Welle des Vorgeleges zum Erfassen der Drehzahl der Welle koordiniert ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Geber (15) mit einem Steuergerät (16j 42) verbunden ist, das eihSignal für den Betrieb des Servogeräts (3) zum Schalten des Vorgeleges (2) abgibt, wenn mindestens eine vorbestimmte Drehzahl der angetriebenen Welle (13) über- oder unterschritten wird und ein Schalten im Hauptgetriebe (1) stattfindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Servogerät aus einer pneumatisch oder hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Anordnung (3) besteht, und daß das Steuergerät (16; 42) elektrisch mit mindestens einem Magnetventil (18; 4o, 41) verbunden ist, das die Zufuhr des" Druckmediums zur Kolben-Zylinder-Anordnung steuert, und daß

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das Steuergerät (16; 42) zum öffnen oder Schließen des Magnetventils (18; 4o, 41) abhängig von der durch den Geber (15) erfaßten Drehzahl geeignet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (18) zur Steuerung der Stellung eines Steuerventils (19) vorgesehen ist, das in die Verbindung der Druckquelle und mit einer doppelt-wirkenden Kolben-Zylinder-Anordnung (3) eingesetzt ist, so daß in der einen Stellung des Steuerventils (19) Druckmedium in den Zylinderraum (4) an einer Seite des Kolbens (6) einleitbar ist und das Druckmedium bei in der anderen Stellung befindlichem Steuerventil (19) in den Zylinderraum (5) an der gegenüberliegenden Seite des Kolbens (6) einleitbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil in eine direkte Verbindung zwischen der Druckquelle und dem Zylinderraum einer einfach wirkenden Kolben-Zylinderanordnung eingesetzt ist, und daß eine Rtickführfeder angeordnet ist, gegen dessen Kraft der Kolben beim Einleiten des Druckmediums in den Zylinderraum bewegbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (16) zwei Ausgänge (A, B) aufweist, welche über einen durch die seitliche Bewegung eines Schalthebels (33) in die neutrale Lage schaltbaren Umschalter (17) mit zwei Stellungen mit dem Magnetventil (18) verbunden sind, daß das* Steuergerät (16) über den ersten Ausgang (A) den Betriebsstrom zum Umschalten des Magnetventils (18) steuert, wenn die Drehzahl der getriebenen Welle (13) eine erste niedrige Drehzahl über- oder unterschreitet, und über den zweiten Ausgang (B), wenn die Drehzahl eine zweite höhere Drehzahl über- oder unterschreitet.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät C42) vier in zwei Gruppen geteilte Ausgänge (A-, A₂, B-, B₃) aufweist, daß der erste Ausgang (A^, B--) jeder Gruppe über einen durch seitliche Bewegung des Schalthebels in die neutrale Stellung schaltbaren Umschalter (43) für zwei Stellungen mit einem ersten Magnetventil (41) verbunden ist, und daß der zweite Ausgang (A₂, B₃) über einen entsprechenden Umschalter (44) für zwei Stellungen mit einem zweiten Magnetventil (4o) verbunden ist, daß die Magnetventile (4o, 4t) zum Steuern der Zufuhr des Druckmediums zu ihren individuellen Zylinderräumen (4? 5) einer doppelt wirkenden Kolben-Zylinder-Anordnung (3) geeinget sind, daß das Steuergerät (42J den Betriebestxom über die erste Gruppe der Ausgänge (A-, A₂) durch Ändern des aktiven Ausganges steuert, um die Magnetventile(41, 4o) umzuschalten, wenn die Drehzahl der getriebenen Welle (13) eine erste niedere Drehzahl über- oder unterschreitet und über die zweite Gruppe von Ausgängen (B₁, B₀) durch Ändern des aktiven Ausgangs steuert, wenn die Drehzahl eine zweite höhere Drehzahl über- oder unterschreitet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e k e η η ζe i c h η e t „ daß der oder die Umschalter (17; 43, 44) durch ein in Querrichtung zum Getriebe verschiebbares Element (51) schaltbar sind, daß dieses Element einen Teil

(52) des Schaltmechanismus des Hauptgetriebes (1) reibschlüssig in Eingriff steht, welches bewegbar ist, wenn der Schalthebel (33) seitlich in -die neutrale Stellung bewegt wird, daß die seitliche Schaltbewegung des Elements (51) durch zwei Anschlagflächen (54) auf einen Teil der seitlichen Bewegung des Teiles (52) beschränkbar ist, das mit dem Element (51) in Eingriff steht, so daß das Element (51) während der anfänglichen Bewegung des Teils (52) durch Reibung mitgezogen wird, während das Teil (52) bei Fortsetzung der Bewegung relativ zu dem Element (51) verschoben wird.

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8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät zum Abgeben eines Signals zum Schalten bei verschiedenen Drehzahlen abhängig davon geeignet ist, ob das Signal des Gebers (13) eine steigende oder fallende Frequenz aufweist.

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