DE2502445A1

DE2502445A1 - Fail safe transmission control - with speed controlled block to prevent changing to low gears at high speeds

Info

Publication number: DE2502445A1
Application number: DE19752502445
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Egelmayr
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1974-02-01
Filing date: 1975-01-22
Publication date: 1975-08-07
Also published as: ATA79174A; AT328301B

Abstract

The vehicle transmission is controlled by a gear lever with a two part gate for the four gear ratios in the main gear box. A group gear box is fitted to give high and low gear ranges, and this is controlled pneumatically or hydraulically from the a special lever. A speed control is fitted which operates blocking controls to prevent the group gear box being changed from high to low above a set speed. The control is further improved by blocking the movement from one part of the gate to the other above another set speed. This provides a fail-safe facility to protect the gear box.

Description

Schaltvorrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe mit einem durch einen Handhebel schaltbaren Hauptgetriebe mit wenigstens zwei Schaltgassen für die Vorwärtsgänge, einem nachgeordneten, mittels eines druckmittelbeaufschlagten doppelwirkenden Kolbentriebes schaltbaren zweistufigen Gruppengetriebe, einem die Beaufschlagung des Kolbentriebes steuereden, vom Fahrer mittelbar betätigbaren Vorwahlventil, einer fahrgeschwindigkeitsab-Hängigen ersten perre, die bei zu hoher Fahrgeschwindigkeit durch entsprechendes Verhindern der Vorwahlventilverstellung ein Schalten des Gruppengetriebes in die niedrigere Getriebestufe sperrt, mit einer bei höherer F Fahrgeschwindigkeit einsetzenden, darum nur durch Betätigung eines Schalters od.dgl. Shifting device for motor vehicle transmissions The invention relates on a switching device for motor vehicle transmissions with one through one Hand lever switchable main gearbox with at least two shift gates for the forward gears, a downstream double-acting piston drive that is pressurized with pressure medium switchable two-stage group transmission, one that acts on the piston drive controls the preselection valve, which can be operated indirectly by the driver, of a driving speed-dependent first lock, which can be achieved if the vehicle speed is too high by preventing it accordingly the preselection valve adjustment a switching of the group transmission to the lower one Gear stage locks, with a starting at a higher F driving speed, therefore only by pressing a switch or the like.

lösbaren zweiten perre zum Verhindern des Rückschaltens von einer höheren zu einer niedrigeren Schaltgasse des Hauptgetriebes und mit einem in die Zuleitung zum Vorwahlventil eingebauten, nur in der Neutrlstellung des Hauptgetriebes offenen Schaltventil.releasable second lock to prevent downshifting from one higher to a lower shift gate of the main gearbox and with one in the Supply line to the preselection valve built-in, only in the neutral position of the main gear open switching valve.

Hat t beispielsweise das RIauptgetriebe vier in zwei Schaltgassen angeordnete Vorwärtsgänge, so wird mit Hilfe des zweistufigen Gruppengetriebes die mögliche Ganganzahl verdoppelt. Das Vorwahlventil, das meist vom Ilandhebel her mittels eines zusätzlichen Betätigungshebels und eines entsprechenden Ventils auf pneumatischem, hydraulischem oder elektrischem teige verstellt wird, hat die Aufgabe, das zugeleitete Druckmittel nach der einen oder anderen Kolbenseite des t-tolbentriebes zu führen, so daß dann, wenn der DuclSmittelzufluß frei ist, der kolben zum Schalten der einen oder anderen Getriebestufe des Gruppengetriebes verschoben wird. Wenn eine Fahrgeschwindigkeit erreicht ist, die der zweiten Getriebestufe des Gruppengetriebes, also bei einem Ilauptgetriebe mit vier Vorwärtsgängen dem fünften bis achten Gang entspricht, soll der Fahrer daran gehindert werden, das Gruppengetriebe in die niedrigere Getriebestufe umzuschalten, weil dies einem Sprung über vier Gänge gleich käme mit der Gofahr einer Motorbeschädigung zufolge über höhter Drehzahl. Zu diesem Zwecke ist die erste Sperre voro-esellen, die aber fahrgeschwindiOrkeitsabhängib ist und dann bei sinkender Fahrgeschwindigkeit löst und somit den Übergang von der höheren zur niedrigeren Getriebestufe des Gruppengetriebes erlaubt. Dabei handelt es sich meist um eine kombinierte elektronisch-pneumatische Sperreinrichtung, wobei einfach das Vorwahlventil in der Stellung gehalten wird, die der Beaufschlagung des Kolbentriebes zum Einschalten der höheren Getriebestufe des Gruppengetriebes entspricht. For example, if the main transmission has four in two shift gates arranged forward gears, with the help of the two-stage group transmission the possible number of gears doubled. The preselection valve, which is usually from Iland lever by means of an additional operating lever and a corresponding one Valve on pneumatic, hydraulic or electric dough is adjusted, has the task of the supplied pressure medium to one or the other side of the piston of the t-barrel drive so that when the flow of fluid is free, the piston for shifting one or the other gear stage of the group transmission is moved. When a driving speed is reached, that of the second gear stage of the group transmission, i.e. in an Ila main transmission with four forward gears corresponds to fifth to eighth gear, the driver should be prevented from using the Group gear to switch to the lower gear stage because this is a jump over four gears would come over with the Gofahr an engine damage according to higher speed. For this purpose, the first lock is pre-set, but it depends on the speed of the vehicle and then solves the transition from the higher to lower gear stage of the group transmission allowed. It acts it is usually a combined electronic-pneumatic locking device, whereby simply hold the preselection valve in the position in which it is applied of the piston drive to switch on the higher gear stage of the group transmission is equivalent to.

i;in Überdrehen des Motors könnte auch dann erfolgen, wenn das Kraftfahrzeug mit einer einem höheren Getriebegang entsprechenden Geschwindigkeit fährt und dann fäl-s chl i oh in einen extrem niedrigen Gang umgeschaltet wird. Eine Sicherung gegen solche Schaltfehler wird durch die zweite Sperre erreicht, die außerdem noch verlindert, daß das Hauptgetriebe bei einer einen Schaltvorgang des Gruppengetriebes voraussetzenden Schaltung ohne vorherige Verstellung des Vorwahlventils betätigt wird. Diese zweite sogenannte Gassensperre würde aber auch bei einem Hauptgetriebe mit vier Vorwärts gängen den Übergang vom vierten auf den fünften Gang verhindern, da dies im Hinblick auf das Hauptgetriebe einem flückschalten von der höheren zur niedrigeren Schaltgasse gleichkommt. Laher ist der Schalter odOdgl. vorgesehen, der bei seiner Betätigung die zweite Sperre löst und somit, unter der Voraussetzung, daß die Fahrgescllwindigkeit genügend hoch ist, das iiückschalten doch ermöglicht. i; in over-revving the engine could also occur when the motor vehicle moves at a speed corresponding to a higher gear and then falsely, it is switched to an extremely low gear. A backup against such switching errors is achieved by the second lock, which also still relieves that the main transmission in a switching process of the group transmission Required circuit operated without prior adjustment of the preselection valve will. This second so-called gas barrier would also apply to a main transmission with four forward gears prevent the transition from fourth to fifth gear because With regard to the main gearbox, this involves backshifting from the higher to the lower Schaltgasse equals. Laher is the switch or the like. provided that at his Pressing the second lock releases and thus, provided that the Fahrgescll Speed is high enough to allow downshifting.

Schließlich ist das Schaltventil nur offen, wenn sich das Hauptgetriebe in der Neutralstellung befindet, also kein Gang eingelegt ist. Nur in dieser Offenstellung des Cchaltventils kann das Druckmittel über das Vorwahlventil zum Kolbentrieb gelangen und ihn betätigen, so daß das Schalten des Gruppengetriebes bei in Leerlaufstellung befindlichem Hauptgetriebe gewährleistet ist und zusätzliche Sicherheit dafür besteht, daß sich kein über vier Gänge reichender Sprung ergibt. After all, the switching valve is only open when the main transmission is on is in the neutral position, i.e. no gear is engaged. Only in this open position of the switching valve, the pressure medium can reach the piston drive via the preselection valve and operate it so that the group transmission is switched to neutral located main gear is guaranteed and there is additional security that there is no jump over four gears.

Bei einer bekannten Schaltvorrichtung ist nun der Schalter od.dgl. so angeordnet bzw. eingebaut, daß der bereits bei der Vorwahl der dem Einschalten der höheren Getriebestufe des Gruppengetriebes entsprechenden Steuerstellung betätigt wird. Dies hat eine sofortige Lösung der zweiten Sperre, der sogenannten Gassensperre, zur Folge. In a known switching device, the switch or the like is now. arranged or installed in such a way that the switch-on is already in the preselection the control position corresponding to the higher gear stage of the group gear is actuated will. This has an immediate solution to the second lock, the so-called Gasse lock, result.

Es könnte nun der Fall eintreten, daß zufolge von Verstopfungen in den Leitungen oder fehlerhafter Einstellung des Schaltventils, verbunden mit zu raschem Schaltvorgang oder zu großem Schubwiderstand im Kolbentrieb, der Kolben die der niedrigeren Schaltgruppe des Gruppengetriebes-entsprechend Stellung nicht oder nicht vollständig verläßt, obwohl der Schalter od. dgl. bereits betätigt und damit die zweite Sperre bzw. Gassensperre bereits aufgehoben ist.It could now happen that, as a result of blockages in the lines or incorrect setting of the switching valve connected to to rapid switching or excessive thrust resistance in the piston drive, the piston the position of the lower switching group of the group transmission - corresponding to the position not or does not leave completely, although the switch od. Like. Already operated and so that the second lock or gate lock has already been lifted.

Beim Schalten des Hauptgetriebes gelangt dann der niedrigste Gang des Gesamtgetriebes zum Einsatz, wenngleich der Fahrer glaubt, er habe richtig vom höchsten Gang der niedrigeren Gruppe zum niedrigsten Gang der höheren Gruppe geschaltet.When the main transmission is shifted, the lowest gear is reached of the entire transmission is used, even though the driver thinks he is right highest gear the lower Group to the lowest gear of the higher Group switched.

Es kann also wieder der zu verhindernde Sprung über mehrere Getriebestufen, verbunden mit entsprechender überdrehzahl des Motors, erfolgen.So the jump to be prevented can again be made over several gear stages, associated with a corresponding overspeed of the engine.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu beseitigen und die eingangs geschilderte Schaltvorrichtung so zu verbessern, daß die zweite Sperre bzw. Gassensperre beim Schalten von der niedrigeren in die höhere Getriebestufe des Gruppengetriebes mit Sicherheit erst dann gelöst wird, wenn die Schaltung des Gruppengetriebes tatsächlich durchgeführt ist. Accordingly, the object of the invention is to address this deficiency eliminate and improve the switching device described above so that the second lock or gas lock when switching from the lower to the higher Gear stage of the group transmission is only released with certainty when the Shifting of the group transmission is actually carried out.

Diese Aufgab-e wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schalter od. dgl. dem Kolbentrieb zugeordnet und ausschließlich in jener Kolbenstellung betätigt ist, die der eingeschalteten höheren Getriebestufe des Gruppengetriebes entspricht. This task is achieved according to the invention in that the switch Od. Like. Associated with the piston drive and operated exclusively in that piston position which corresponds to the higher gear stage of the group gear that is switched on.

Der Schalter od.dgl. -wird also nicht gleich bei der Vorwahl der entsprechenden Steuerstellung betätigt, sondern erst dann, wenn derRolben des Kolbentriebes tatsächlich die der eingeschalteten höheren Getriebestufe des Gruppen. The switch or the like. -Will not be the same with the area code corresponding control position, but only when the piston of the piston drive actually that of the activated higher gear stage of the group.

getriebes entsprechende Stellung erreicht hat, so daß, sollte sich der Kolben aus irgendwelchen Gründen nicht aus der vorher eingenommenen Stellung bewegen, die zweite Sperre bzw. Gassensperre aufrecht bleibt und die dargelegten Fehl-.transmission has reached the appropriate position, so that, should the piston for some reason not from its previous position move, the second lock or gate remains upright and the set out Missing.

schaltungen ausgeschlossen sind. Verläßt der Kolben des Kolbentriebes die der eingeschalteten höheren Getriebestufe des Gruppengetriebes entsprechende Stellung, so ergibt sich eine entgegengesetzte Schalterbetätigung und die zweite Sperre setzt automatisch ein.circuits are excluded. The piston leaves the piston drive the one corresponding to the higher gear stage of the group gear that is switched on Position, there is an opposite switch actuation and the second The lock sets in automatically.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel,der erfindungsgemäßen ßchaltvorrichtung im Schema. The drawing shows an embodiment of the invention Switching device in the scheme.

Die dargestellte Schaltvorrichtung ist für ein Hauptgetriebe mit zwei Schaltgassen, also vier Vorwärtsgängen und ein nachgeordnetes zweistufiges Gruppengetriebe, bestimmt, wobei die. beiden Getriebe selbst der besseren Ubersichtlichkeit wegen fortgelassen sind. Vom Hauptgetriebe ist nur der Handhebel 1 sowie eine Schaltwelle 2 dargestellt. Das Gruppengetriebe wird mittels eines Kolbentriebes 3, 4 über einen Xchwenkhebel 5 geschaltet. Von einem Druckluftbehälter 6 führt eine Leitung 7 zu einem Schaltventil 8, das über eine weitere Leitung 9 mit einem Vorwahlventil 10 verbunden ist. Vom Vorwahlventil 10 führen die Leitungen 11, 12 zu den beiden olbenseiten des siolbentriebes 3,4. Im Handhebel 1 ist ein Vorsteuerventil 13 mit Handhaben 14 gelagert. The switching device shown is for a main transmission with two shift gates, i.e. four forward gears and a downstream two-stage Group transmission, determined where the. both transmissions themselves for better clarity because of being omitted. From the main transmission is only the hand lever 1 and a shift shaft 2 are shown. The group transmission is by means of a piston drive 3, 4 switched via a pivot lever 5. From a compressed air tank 6 leads a Line 7 to a switching valve 8, which via a further line 9 with a preselection valve 10 is connected. The lines 11, 12 lead from the preselection valve 10 to the two Piston sides of the boil bud 3.4. A pilot valve 13 is provided in the hand lever 1 Handle 14 stored.

In der dargestellten Steuerstellung wird die rechte Seite des Schiebers des Vorwahlventils 10 von der Druckleitung 15 über den Vorsteuerschieber 13, die Leitung 16, das Magnetventil 17 und die Leitung 18 mit Druckluft beaufschlagt, wogegen die linke 'eite über die Leitung 19 und den Vorsteuerschieber 13 entlüftet ist. Der Schieber des Vorwahlventils 10 befindet sich daher in seiner linken Stellung, so daß die Druckluft aus der Leitung 7 über das Schaltventil 8, die Leitung 9, das Vorwahlventil 10 und die Leitung 12 zur rechten Kolbenseite des Kolbentriebes 3, 4 gelangt, der Kolben 3 sich also in seiner linken Endstellung befindet, in der die niedrigere Getriebestufe des Gruppengetriebes eingeschaltet ist. The right side of the slide is in the control position shown of the preselection valve 10 from the pressure line 15 via the pilot valve 13, the Line 16, the solenoid valve 17 and the line 18 acted upon with compressed air, on the other hand the left side is vented via the line 19 and the pilot valve 13. The slide of the preselection valve 10 is therefore in its left position, so that the compressed air from the line 7 via the switching valve 8, the line 9, the Preselection valve 10 and the line 12 to the right piston side of the piston drive 3, 4 arrives, the piston 3 is therefore in its left end position in which the lower gear stage of the group gear is switched on.

Das Schaltventil 8 ist allerdings nür dann in der dargestellten Offenstellung, wenn das Hauptgetriebe die Leerlauf- oder Neutralstellung einnimmt, in der der Ventilkörper 8a in eine Frerbe einer gegen Federkraft verschiebbaren Schubstange 20 einrastet. Wird die Schaltwelle 2 verdreht, so bewirken schräge Anlaufflächen einer auf der Schaltwelle befindlichen Nocke 21 ein Verschieben der Schubstange 20 nach rechts, so daß der Ventilkörper oa aus der Kerbe austritt und das Schaltventil 8 schließt und die Leitung 9 entlüftet. The switching valve 8 is only then in the illustrated open position, when the main gearbox is in the idle or neutral position in which the valve body 8a engages in a frame of a push rod 20 displaceable against spring force. If the selector shaft 2 is rotated, inclined contact surfaces cause one on the Shift shaft located cam 21 a shift of the push rod 20 to the right, so that the valve body or the like emerges from the notch and the switching valve 8 closes and the line 9 is vented.

Soll in die höhere Getriebestufe des Gruppengetriebes umgeschaltet werden, so wird zunächst der Vorsteuerschieber 13 mit Hilfe der Handhabe 14 verstellt, so daß die Druckleitung 15 mit der Leitung 19 verbunden und die andere Seite des chiebers des Vorwahlventils 10 über die Leitung 18 und das Magnetventil 17 sowie die Leitung 16 und den Vorsteuerschieber 13 entlüftet wird. Der Schieber des Vorwahlventils 10 wird dadurch nach rechts verschoben, so daß die linke Seite des Kolbens 3 über die Leitungen 9,11 Druckluftzufuhr erhält, während die rechte Seite über die Leitung 12 und das Vorwahlventil 10 entlüftet wird. Der Kolben 3 bewegt sich nach rechts, und es ergibt sich die Schaltung des Gruppengetriebes auf die höhere Getriebestufe, vorausgesetzt, daß sich das Hauptgetriebe in der neutralen Stellung befindet und das Schaltventil daher offen ist. Should be switched to the higher gear stage of the group gear first, the pilot valve 13 is adjusted with the help of the handle 14, so that the pressure line 15 is connected to the line 19 and the other side of the chiebers of the preselection valve 10 via the line 18 and the solenoid valve 17 and the line 16 and the pilot valve 13 is vented. The slide of the preselection valve 10 is thereby shifted to the right, so that the left side of the piston 3 over the lines 9.11 receive compressed air supply, while the right side via the line 12 and the preselection valve 10 is vented. The piston 3 moves to the right, and the result is the shifting of the group transmission to the higher gear stage, provided that the main gearbox is in the neutral position and the switching valve is therefore open.

Von der Leitung 9 zweigt eine Leitung 22 ab, die zu einem weiteren l:lagnetventil 23 führt, das über eine Leitung 24 mit einem Zylinder 25 verbunden ist. Die Stange 26 des im Zylinder 25 gleitenden Kolbens 27 weist eine Kerbe auf, in die ein Seitenarm 28 der Schaltwelle 2 eingreift. Mit 29 ist eine hekenn-te und daher nicht näher zu beschreibende Elektronikeinrichtung bezeichnet, der ein durch die Fahrgeschwindigkeit gesteuerter Impulsgeber 30 zugeordnet ist. A line 22 branches off from the line 9 and leads to another l: solenoid valve 23 leads, which is connected to a cylinder 25 via a line 24 is. The rod 26 of the piston 27 sliding in the cylinder 25 has a notch, in which a side arm 28 of the control shaft 2 engages. At 29 she is a well-known and therefore not to be described in detail electronic device referred to, the one by the driving speed controlled pulse generator 30 is assigned.

Erreicht das Kraftfahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit im dritten Vorwärtsgang, so wird das Magnetventil 23 so gesteuert, daß der Zylinder 25 über die Leitungen 22, 24 mit Druckluft beaufschlagt und der Kolben 27 somit nach unten gedrückt, daher auch die Schaltwelle 2 des Hauptgetriebes nach unten geschoben wird. Auf Grund dieser Verschiebung kann nur mehr in der zweiten Schaltgasse geschaltet, also zwischen dem dritten und vierten Gang gewählt werden. Itird die bestimmte Drehzahl unterschritten, so ergibt sich eine Entlüftung der Leitung, 24 und es ist wieder ein Umschalten auf die erste Schaltgasse möglich.If the motor vehicle reaches a predetermined speed in the third Forward gear, the solenoid valve 23 is controlled so that the cylinder 25 over the lines 22, 24 are acted upon with compressed air and the piston 27 is thus downward pressed, therefore the selector shaft 2 of the main transmission is pushed down. Due to this shift, it is only possible to shift in the second shift gate, so you can choose between third and fourth gear. It will be the specific speed If the value falls below this, the line is vented, 24 and it is again switching to the first shift gate is possible.

Das Magnetventil 17 hat noch eine weitere Aufgabe, wobei es ebenfalls, mit Hilfe der Elektronikeinrichtung 29 gesteuert wird. Befindet sich das Gruppengetriebe in der Stellung, in der die höhere Getriebestufe eingeschaltet ist, wird also mit einem der Gänge V bis VIII in entsprechender Geschwindigkeit gefahren, so sperrt das Magnetventil 17 die Leitung 16, so daß die zur rechten Seite des Schiebers des Vorwahlventils 10 führende Leitung 18 auf keinen Fall mit Druckmittel beaufschlagt werden kann und der Schieber des Vorwahlventils 10 in jener Stellung beharrt, in der der Kolben 3 über die Leitung 11 beaufschlagt ist. trotz etwaiger Verstellung des Vorsteuerschiebers -13 bleibt somit die höhere Getriebestufe des Gruppengetriebes eingeschaltet, bis die Fahrgeschwindigkeit wieder abgesunken ist. The solenoid valve 17 has another task, and it is also, is controlled with the aid of the electronic device 29. The group transmission is located in the position in which the higher gear stage is switched on, with If you have driven one of the gears V to VIII at the appropriate speed, it locks the solenoid valve 17 the line 16 so that the one to the right of the slide of the preselection valve 10 leading line 18 under no circumstances with pressure medium can be acted upon and the slide of the preselection valve 10 in that position insists, in which the piston 3 is acted upon via the line 11. despite any Adjustment of the pilot spool -13 thus remains the higher gear stage of the Group transmission switched on until the driving speed has dropped again.

Erfindungsgemäß ist nun dem Kolbentrieb 3, 4 ein Schalter 31 zugeordnet, der nur dann geschlossen ist, wenn der Kolben 3 jene Stellung einnimmt, die der eingeschalteten höheren Getriebestufe des Gruppengetriebes entspricht. Beim Schließen dieses Schalters 31 wtrd, falls das Magnetventil 23 vorher die Leitungsverbindung 22,24 hergestellt hat und -demnach eine änderung der Schaltgasse im Hauptgetriebe verhindert war, mit Hilfe der Elektronikeinrichtung 29 das Magnetventil 23 so verstellt, daß nunmehr die Druckleitung 22 gesperrt, die Leitung 24 entlüftet und demnach die Um-Schaltung von einer Schaltgasse zur anderen wieder freigegeben wird. According to the invention, a switch 31 is now assigned to the piston drive 3, 4, which is only closed when the piston 3 assumes that position that the the selected higher gear stage of the group gear. While closing this switch 31 wtrd, if the solenoid valve 23 previously the line connection 22,24 has produced and accordingly a change in the shift gate in the main transmission was prevented, with the help of the electronic device 29, the solenoid valve 23 was adjusted so that that now the pressure line 22 is blocked, the line 24 is vented and therefore the Switching from one shift gate to the other is released again.

Claims

Claim:

Switching device for motor vehicle transmissions with one through one Hand lever switchable main gearbox with at least two shift gates for the forward gears, a downstream double-acting piston drive that is acted upon by a pressurized medium switchable two-stage group transmission, one that acts on the piston drive controlling preselection valve that can be operated indirectly by the driver, a speed-dependent one first lock, if the driving speed is too high by preventing accordingly the preselection valve adjustment a switching of the group transmission to the lower one Gear stage locks, start with a higher driving speed, then only by operating a switch or the like. Detachable second lock to prevent downshifting from a higher to a lower shift gate of the main transmission and with one built into the supply line to the preselection valve, only in the neutral position the main transmission open switching valve, characterized in that the switch (31) or the like. Associated with the piston drive (3, 4) and exclusively in that piston position is actuated, that of the switched on higher gear stage of the group transmission is equivalent to.