DE2645145A1

DE2645145A1 - Kupplungssteuerung bei automatischen getrieben

Info

Publication number: DE2645145A1
Application number: DE19762645145
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Hiraiwa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1975-10-06
Filing date: 1976-10-06
Publication date: 1977-04-14
Also published as: FR2327114A1; US4267907A; DE2645145C2; JPS567904B2; AU1816576A; GB1544240A; JPS5244370A; CA1069344A; FR2327114B1

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assrnann - Dr. R. Koeriigsberger
Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-lng. F. Klingseisen - Or. f-. Zumstein jun.

PA Dr. Zumstein et al, Brauhausetraße 4, 80OO München 2

8 MÜNCHEN 2,

BRÄUHAUSSTRASSE 4 TELEFON: SAMMEL-NR. 225341 TELEGRAMME: ZUMPAT TELEX 529979

1/Zw.

Gase PG23-76212

Nissan Motor Company, Limited, Yokohama/Japan

Kupplungssteuerung bei automatischen Getrieben

Die Erfindung betrifft allgemein Übertragungssystem^ bei Motorfahrzeugen und insbesondere Kupplungssteuerungen für automatischen Eingriff und Lösung von Kupplung beim Schalten der Getriebe.

Es wurden bereits Kupplungssteuersysteme für die automatische Steuerung oder Betätigung von Kupplungen vorgeschlagen, die keine aufmerksame ■ Tätigkeit des Fahrers erforderlich machen und bei denen der Schaltvorgang vereinfacht wird. Bei einer bekannten Einrichtung ist der Schalter der Kupplungssteuerung am Schalthebel befestigt, so daß die Kupplung einOder ausgerückt wird, wenn der Fahrer den Schalthebel betätigt. Sobald der Fahrer den Schalthebel berührt oder ergreift, rückt die automatische Kupplung aus, so daß von Hand oder mittels
Schalthilfe geschaltet werden kann. Wenn der Fahrer nach dem Schalten die Hand vom Schalthebel nimmt, dann rückt die Kupplung wieder ein, so daß das Drehmoment vom Motor zum Getriebe übertragen werden kann. Andere Schalter, die auf Betriebszustände

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des Motors ansprechen, z.B. auf eine Beschleunigung der Motordrehzahl, können gewünschtenfalls noch zusätzlich vorgesehen werden.

Eine Schwierigkeit bei einer solchen Anordnung besteht darin, daß bei Versagen oder Bruch eines Schalters oder irgendeines Teils der Verbindungsleitung, das Ein- oder Ausrücken der Kupplung nicht mehr möglich ist. Der Schaltvorgang wird daher schwierig, insbesondere wenn man aus der Neutralstellung in einen Gang schaltet.

Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, besteht darin, eine Kupplungssteuerung so auszubilden, daß die Kupplung auch dann ein- oder ausrückt, wenn ein Fehler im Kupplungssteuerkreis auftritt, so daß der oben erwähnte Nachteil nicht mehr auftritt.

Die Kupplungssteuerung gemäß der Erfindung erhält drei parallel angeordnete Schalter E, F, G, die in Abhängigkeit von der Getriebebetätigung in Tätigkeit treten, beispielsweise wenn man den Schalthebel zum Fahrer zieht oder wenn der Fahrer ihn von sieh wegschiebt,, In der ganz weggeschobenen Stellung des Schalthebels wird beispielsweise eine erste oder niedrige Über« Setzung und eine dritte oder hohe Übersetzung eingeschaltet, während dann, wenn der Fahrer den Schalthebel ganz zu sich zieht, der zweite Gang oder ein Zwischengang eingeschaltet wird, sowie der vierte oder direkte Gang sowie ein Rückwärtsgang. Zwischen der vorgeschobenen und der zurückgezogenen Stellung ergibt es eine Neutralstellung.

Der erste E der oben erwähnten Schalter wird so lange geschlossen gehalten, solange der Schalthebel in seiner Neutralstellung ist und er wird geöffnet, wenn der Schalthebel aus der Neutralstellung bewegt und eine vorbestimmte Gegenstellung erreicht, die kurz vor der Stellung liegt, die der Schalthebel in der vorgeschobenen oder zurückgezogenen Stellung einnimmt. Der zweite Schalter F wird geschlossen gehalten, wenn der

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Schalthebel in der Neutralstellung oder in der gezogenen Stellung ist und er wird geöffnet, wenn der Schalthebel eine vorbestimmte Stelle kurz vor derjenigen Stelle erreicht, in der der Schalthebel ganz vorgeschoben ist. Der dritte Schalter G ist im Gegensatz dazu geschlossen, wenn der Schalthebel in seiner Neutralstellung oder in der vorgeschobenen Stellung ist und er wird geöffnet, wenn der Schalthebel eine vorbestimmte Stelle erreicht, die kurz vor der ganz vorgezogenen Stelle liegt. Es sind auch noch andere Schalter A und B vorgesehen, wobei der Schalter A in Reihe mit dem zweiten Schalter liegt und solange geschlossen ist, solange der Fahrer in Richtung des Vorschiebens des Schalthebels drückt, während der andere Schalter B in Reihe mit dem dritten Schalter liegt und geschlossen ist, solange der !Fahrer eine Zugkraft auf den Schalthebel ausübt. Der Kupplungssteuerkreis ist daher vollständig, wenn die beiden Schalter A und P oder die beiden Schalter B und G geschlossen sind oder wenn der Schalter E geschlossen ist, worauf die Kupplung vermittels eines Zugmagneten im Steuerkreis ausgerückt wird.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, in der:

Pig. 1 schematisch ein Kraftübertragungssystem darstellt, in das die Kupplungssteuerung gemäß der Erfindung eingebaut werden kann.

Pig. 2 zeigt schematisch eine Kupplung und eine Kupplungsbetätigung, die durch die erfindungsgemäße Kupplungssteuerung gesteuert wird.

Pig. 3 zeigt schematisch die Schaltstellungen, die vom Schalthebel eingenommen werden können, sowie die Zuordnung der Schalter zu den entsprechenden Schalthebelstellungen.

Pig. 4 stellt schematisch die Betriebsbereiche dar, innerhalb derer die einzelnen Schalter der erfindungsgemäßen Steuerschaltung betrieben werden können.

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Pig. 5 stellt schematisch die allgemeine Anordnung der Schalter am oder bei dem Schalthebel dar.

Fig. 6 ist ein Schnitt längs der Linie VI - VI der Fig. 5.

Fig. 7 ist eine auseinandergezogene Ansicht eines Teils des Getriebeschalthebels, dem die Schalter zugeordnet sind, und

Fig. 8 ist ein Schaltschema der Kupplungssteuerung'gemäß der Erfindung.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt allgemein ein Kraftübertragungssystem, das mit einer Kupplungssteuerung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist, wobei ein solches System in bekannter Weise einen Drehmomentwandler 100 sowie eine hydraulische Kupplung 124 enthält, die im Drehmomentgehäuse untergebracht ist und das Drehmoment von einer Turbine T an das Getriebe überträgt.

Die Turbine des Drehmomentwandlers dreht die Eingangswelle 10 über die Kupplung 124 und koaxial zur Singangswelle ist die Abtriebswelle 20 angeordnet. Eine Nebenwelle 30 ist parallel zur Hauptwelle angeordnet. Ein Hauptantriebszahnrad 11 ist am « Abtriebsende der Eingangswelle 10 und drehbar damit angeordnet, während ein Zahnrad 31, das mit dem Zahnrad 11 kämmt, am Eingangsende der liebenwelle angeordnet ist. Weitere Zahnräder 21, 22 und 23 sind frei drehbar auf der Welle 20 gelagert. Die Zahnräder 21, 22 und 23 greifen ständig in Zahnräder 32, 33 und 34 ein, die auf der Nebenwelle 30 angeordnet sind· Parallel zur Nebenwelle 30 ist eine lose Welle 40 vorgesehen, die ein loses Zahnrad 41 trägt, das mit dem Zahnrad 33 der Nebenwelle kämmt· Ein weiteres Zahnrad 42 ist an der losen Welle angebracht und kann in das Zahnrad 24 eingreifen, das an der Abtriebswelle 20 befestigt ist, auf der es gleitend und zusammen mit dieser drehbar verbunden ist.

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Synchronisieranordnungen sind axial verschieblich und mit Keilen gegen Drehung gesichert auf der Hauptwelle angebracht und drehen sich mit dieser. Eine Synchronisieranordnung 25 liegt zwischen den Zahnrädern 11 und 21 und eine andere 26 liegt zwischen den Zahnrädern 22 und 23. Jede der Synchronisiereinrichtungen 25 oder 26 ist gleitend auf der Welle 20 mittels Schaltstangen 50 oder 51 verschiebbar, so daß ein Synchronisierring in das benachbarte Zahnrad eingreifen kann, das durch die Nebenwelle angetrieben wird und so das Drehmoment auf das auf der Abtriebswelle 20 angeordnete Zahnrad übertragen kann. Das Zahnrad 24 kann axial durch eine entsprechende Schaltstange verschoben werden. Alle Schaltstangen sind mit einer Schaltstange 60 verbunden, die vom Fahrer über den Schalthebel 70 betätigt wird.

Beim Fahren wird, wie in Fig. 1 gezeigt ist, die Kupplung 124· ausgerückt, so daß der Fahrer schalten kann, während sie nach dem Schalten eingerückt wird, damit uas Drehmoment vom Motor auf das Getriebe übertragen werden kann. Es gibt vier Schaltstellungen zum Vorwärtsfahren, eine Schaltstellung zum Rückwärtsfahren und eine Neutralstellung.

Wenn der Fahrer den Schalthebel betätigt, wird eine der Schaltstangen axial verschoben, so daß sie wahlweise die Synchronisiereinrichtungen in und außer Eingriff mit den entsprechenden Zahnrädern der Abtriebswelle dreht, wie dies bei solchen Übertragungsanlagen üblich ist. Damit mail die drei übersetzten Vorwärtsgänge einschaltet wird von der Welle 10 und das Hauptzahnrad 11 die Kraft auf die Nebenwelle 30 übertragen und das ausgewählte Zahnrad auf der Abtriebswelle wird durch Betätigung der entsprechenden Synchronisiereinrichtungen auf der Abtriebswelle 20 eingeschaltet. Wenn die Synchronisiereinrichtung in das Hauptzahnrad 11 eingreift, dann ist der direkte Gang eingeschaltet und die Motordrehung wird direkt auf die Abtriebswelle übertragen. Beim Einschalten des Rückwärtsganges werden die-lose Welle und die losen Zahnräder herangezogen .

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Pig. 2 zeigt Einzelheiten der hydraulischen Kupplung 124, die im Getriebegehäuse 100 untergebracht ist sowie die Schaltkreise für diese Kupplung, wie sie gemäß der Erfindung vorgesehen sind. Der hydraulische Schaltkreis für die Kupplung umfaßt eine Antriebspumpe 101, durch die Drucköl über die Leitung 103 der hydraulischen Kupplung zugeführt wird, ferner einen Ölsumpf 102, ein Druckregelventil 105» durch das ein ungewöhnlich hoher Druckanstieg in der Leitung 103 verhindert wird, und ein Schiebeventil 106, durch das der Weg des Drucköls zur Kupplung ausgewählt wird, wobei die Auswahl durch eine magnetgesteuerte Kupplungssteuerung 111 erfolgt.

Das Schiebeventil 106 ist mit einem abgesetzten Kolben 106a ausgestattet, der axial gleitend in einer langen Bohrung verschiebbar ist, wobei diese Bohrung mit einem Einlaß 106b, zwei Auslassen 106c und 106d und drei Auslaßöffnungen 106f, 106g und 106h versehen ist. Das axiale Ende der Bohrung neben der Kupplungssteuerung 111 wird' durch eine Düse 106j gebildet, die die Ölkammer iO6i und die Auslaßöffnung 106h verbindet. Am anderen Ende der Bohrung ist an der Wand der Bohrung eine Feder 106k vorgesehen, die auf den Kolben 106a in Richtung auf die Kupplungsste uerung drückt.

Der Einlaß 106b ist einerseits mit der Pumpe 101 über eine Ölleitung 103 und andererseits mit der Ölkammer iO6i über eine Zweigleitung 110 mit kleiner öffnung 1061 verbunden. Die Auslässe 106c und 106d sind mit einer Leitung 108 bzw. einer Leitung 109 verbunden. Die Düse 106j wird durch einen Tauchkolben '112 geschlossen, wenn die Magnetspule dieses Tauchkolbens 112 durch die Kupplungssteuerung abgeschaltet ist, während die Düse offengehalten wird, wenn die Magnetspule unter Spannung steht. Der Drehmomentwandler enthält in bekannter V/eise ein Schaufelrad P, das in bekannter Weise an der Motorabtriebswelle 116 befestigt ist und durch diese angetrieben wird. Ein Stator S ist über eine Einwegkupplung 118 an einer festen Hohlwelle 119 befestigt, die konzentrisch zur Eingangswelle 110 angeordnet ist

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Eine Turbine T ist mit der Eingangswelle 10 über die Kupplung

124 verbunden. Die leitung 108 hat Verbindung mit einer ringförmigen Ölkammer 123, die zwischen der festen Welle 119 und der Welle 10 gebildet wird und die wiederum mit der Ölkammer

125 in Verbindung steht, die durch das zylindrische Kupplungsgehäuse 126 und den Kupplungskolben 130 gebildet wird. Die Leitung 109 steht in Verbindung mit der Ringkammer 115, die zwischen der Hohlwelle 119 und der Welle 117 einstückig mit der Motorabtriebswelle 116 ausgebildet ist. Diese Kammer steht mit dem Innenraum 121 des Drehmomentwandlers in Verbindung. Das Kupplungsgehäuse 126 ist einteilig mit der Turbine T des Drehmomentwandlers ausgebildet und umschließt Kupplungsplatten 127, die mit dem Kupplungsgehäuse verbunden sind und beidseitig der Kupplungsscheibe 128 vorgesehen sind.

Die Kupplungsscheibe 128 wird durch eine Kupplungsnabe 129 gehalten, die in Axialrichtung verschiebbar auf die Abtriebswelle aufgekeilt ist. Der Kupplungskolben 131 wird durch den Öldruck beaufschlagt, der in der Kammer 121 des Drehmomentwandlers herrscht, wodurch die Kupplungsplatten 127. gegen die Kupplungsscheibe 128 bewegt werden, wodurch ein Drehmoment von der Turbine auf die Abtriebswelle übertragen wird. Mit 130 ist eine Kegelpufferfeder bezeichnet, die eine zu hohe Reibung mindert, die zwischen der Kupplungsplatte und der Kupplungsscheibe beim Eingriff der Kupplung auftreten könnte. Eine Öffnung 132 führt durch den Kolben, so daß das Öl während der Bewegung des Kolbens durch diesen hindurchtreten kann. Ein Durchlaß 133 mit begrenztem Durchmesser führt durch das Kupplungsgehäuse 126 und läßt einen kleineren Teil des Öls aus dem Drehmomentwandler in die Kammer 125, die Ringkammer 123, die Leitung 109 und durch die Abzugsöffnung iO6f austreten, so daß vermieden wird, daß im Drehmomentwandler eine zu hohe Öltemperatur auftritt.

Wenn die Magnetspule des Tauchkolbens 112 durch die Kupplungssteuerung 111 eingeschaltet wird, dann wird die Düse 106i blokkiert, der Öldruck in der Kammer 106i steigt und schiebt den

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Kolben 106a in der Darstellung der Mg. 2 nach rechts bis in eine Stellung, wie sie in der unteren Hälfte des Schiebeventils 106 in der Zeichnung angedeutet ist. Die Einlaßöffnung 106b hat dann Verbindung mit der Auslaßöffnung 106d und Öl wird durch die Leitung 109 und der Ringkammer 123 in die Kammer 125 in der Kupplung geliefert. Da der Öldruck in der Kammer 25 dem Öldruck in der Kammer 121 entgegenwirkt, wird der Kolben 131 in die ausgerückte Stellung geschoben. Da der Tauchkolben 112 nicht betätigt und in seiner zurückgezogenen Stellung ist, so wird die Düse 106;j mit der Ablaßöffnung 106h verbunden, so daß der Druck in der Kammer 106i abnimmt, obgleich eine begrenzte Ölmenge noch in die Kammer 106i über die Leitung 110 gelangt. Der Kolben wird dann nach links geschoben und nimmt die Stellung ein, die in der oberen Hälfte der Darstellung des Ventils 106 in der Zeichnung angegeben ist. Das Öl wird dann durch die Leitung 103, die Öffnung 106b, die Öffnung 106c, die öffnung 108, die Kammer 115 in den Drehmomentwandler geliefert. Der Öldruck wird auf diese Weise in die Kammer 121 übertragen und drückt auf den Kolben 131, so daß die Kupplungsplatte 127 mit der Kupplungsscheibe 128 in Eingriff kommt·

In Fig. 3 sind die Schaltstellungen schematisch dargestellt, die der Schalthebel des Getriebes einnehmen kann. Mit 1 wird der erste Gang, mit 3 der dritte Gang, mit 2 der zweite Gang, mit 4 der vierte Gang und mit R der Rückwärtsgang bezeichnet, während N die Neutralstellung ist. Ein Pfeil a zeigt an, daß der Schalthebel in dieser Richtung vom Fahrer weg geschoben wird, während der Pfeil b die Richtung angibt, in der der Schalthebel bewegt wird, wenn ihn der Fahrer zu sich zieht. Gemäß der Erfindung ist ein Schalter A am Schalthebel angebracht, und er spricht auf eine auf den Schalthebel ausgeübte Schubkraft an. Ein Schalter B spricht auf eine auf den Schalthebel ausgeübte Zugkraft an. Drei weitere Schalter E, F und G sprechen auf die entsprechenden Schaltstellung für die Gänge an.

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Die Arbeitsbereiche der Schalter E, P und G, innerhalb derer die Schalter geschlossen sind, sind graphisch in Pig. 4 dargestellt. In dieser Pigur zeigt die Linie 1 die Endstellung an, die erreicht wird, wenn der Schalthebel in die Stellung für den ersten oder dritten Gang geschoben wird. In entsprechender Weise zeigt die Linie m die Endstellungen an, die der Schalthebel erreicht, wenn er in die Stellungen für den zweiten, den vierten oder den Rückwärtsgang geschoben wird. Die mittlere Linie η zeigt die Stellung des Schalthebels in der Neutralst el lung an.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, wird der Schalter E in der Neutralstellung des Schalthebels in einem Bereich geschlossen gehalten, der durch die schraffierte Pläche X in der Zeichnung dargestellt ist, wobei dieser Bereich in etwa der Zeit entspricht, die erforderlich ist, damit die Abtriebswelle mit dem entsprechenden Zahnrad mit Hilfe der Synchronisiereinrichtung während des Schaltvorganges synchronisiert wird. Der Schalter E wird dann geöffnet, wenn der Schalthebel bis in eine Stellung kurz vor der Linie 1 oder m geführt wird, wobei zu diesem Zeitpunkt die Synchronisierung beendet ist. Der Schalter P bleibt solange geschlossen, solange der Schalthebel in seiner Neutralstellung ist oder in Richtung auf die Linie m geschoben wird und er bleibt noch geschlossen, wenn er in Richtung auf die Linie 1 um eine Strecke Y verschoben wird, die einen etwas größeren Bereich als der durch die Linie X angegebene umfaßt. Der Schalter P wird nur dann geöffnet, wenn der Schalthebel eine Stellung kurz vor der Linie 1 erreicht. Der Schalter G wird in gleicher Weise während des Schiebens von einer Stellung auf der Linie 1 zur Neutralstellung geschlossen gehalten sowie zu einer bestimmten Stelle auf der Linie m innerhalb des Bereiches Y, während er in der Endstellung des Bereiches Y kurz vor der Linie m geöffnet wird.

Die tatsächlichen Stellungen und die Anordnung der Schalter ist in Pig.. 5 dargestellt, in der die gleichen Teile mit den

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Schaltern E, F und G einmal im Vertikalschnitt und einmal im seitlichen Schnitt dargestellt sind. 12 ist der rückwärtige Teil des Übertragungsgehäuses 13, das die Schaltstange 60 aufnimmt und drehbar lagert. Die Schaltstange 60 ist so in das Gehäuse 13 eingesetzt, daß sie in diesem Gehäuse drehbar und axial verschiebbar gehalten wird. Das rückwärtige Ende der Schaltstangenführung 13 liegt außerhalb des Gehäuses 12 und bildet eine Auswölbung 13a, in die der Schalthebel 70 und die Schaltstange 60 eingesetzt und darin miteinander verbunden sind. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, führt der Schalthebel durch eine Öffnung, die in der Auswölbung 13a vorgesehen ist und der Schalthebel 70 ist schwenkbar vermittels eines Bolzens 71 mit der Führung verbunden, so daß der Schalthebel um diesen Bolzen 71 in beide Richtungen verschwenkt werden kann. Das unterste Ende des Schalthebels wird von einer Aussparung der Schaltstange 60 aufgenommen, die wiederum durch zwei Führungszapfen 82 geführt wird, die an der Schaltstange befestigt sind und in Nuten geführt sind, die an der Schaltstange angeordnet sind. Die Schaltstange 60 wird in Axialrichtung verschoben, wenn der Schalthebel 70 um den Bolzen 71 geschwenkt wird und die Schaltstange wird um ihr Achse zusammen mit dem Gehäuse 13 gedroht, wenn der Schalthebel 70 um diese Achse geschwenkt wird. Die Bewegung der Schaltstange 60 in eine vorbestimmte Stellung bewirkt den Eingriff der entsprechenden Synchronisiereinrichtung mit einem Zahnrad, wie dies oben anhand der Fig. 1 erläutert wurde.

Wie weiterhin aus Fig. 5 ersichtlich ist, sind die Schalter E, F und G am Umfang und in entsprechenden Abständen an einem Teil des Übertragungsgehäuses 12 angebracht, an dem das Gehäuse 13 für die Schaltstange drehbar gelagert ist. Die entsprechenden Schaltergehäuse sind an der Wand des Übertragungsgehäuses 13 befestigt, z.B. eingeschraubt. Jeder Schalter ist mit einem Betätigungsstift E^f, F¹ oder G¹ versehen, der durch die Wand des Übertragungsgehäuses 12 führt und weiterhin durch eine Öffnung, die in diesem Gehäuse 13 ausgebildet ist. Diese

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Schalt stifte treffen auf die Schaltstange 60 und werden von entsprechenden flachen Nuten 60a, 60b oder 60c aufgenommen, die längs des Umfanges und zusammenhängend mit der zylindrischen Oberfläche der Schaltstange angeordnet sind, wobei für jeden Schaltstift eine Nut vorgesehen ist. Alle Schalter sind so ausgebildet, daß sie solange geschlossen gehalten werden, solange die Schaltstifte in die Axialnuten eingreifen, während sie geöffnet werden, sobald die Schalt stifte auf der zylindrischen Oberfläche der Schaltstange gleiten.

In Mg-. 7 sind die Nuten in. auseinandergezogener Darstellung gezeigt, wobei die Länge der Nuten die Betriebsbereiche X und Y der entsprechenden Schalter bestimmen, wobei diese Bereiche bereits bei der Beschreibung der Pig. 4 erläutert wurden. Es ist allgemein anerkannt, daß dann, wenn die Kupplung zu früh eingreift, "bevor die Schalt stange um 60 bis 80 ^ des gesamten Verschiebeweges bewegt ist, daß dann ein Schaltvorgang unmöglich gemacht wird. Aus diesem Grund sollte die tatsächliche Länge der Axialnuten, die dem Bereich Y entsprechen, größer als 60 io der Gesamtverschiebung aus der Neutralstellung in die gewählte Endschaltstellung betragen. Die Breiten der Nuten sind andererseits so "bemessen, daß die Schaltstifte nicht auf die zylindrische Oberfläche der Schaltstange aufgleiten, wenn die Schaltstange im Gehäuse 13 um einen Winkel gedreht wird.

Das Ende des Schalthebels, das der Schaltstange entgegengesetzt liegt, wird durch einen Knopf 80 gebildet, den der Fahrer mit der Hand anfaßt. Der Knopf 80 ist mittels eines Schwenkzapfens 81 schwenkbar gelagert, so daß er um den Stift 81 relativ zum Schalthebel in die durch Pfeile angedeuteten Richtungen geschwenkt werden kann, in die der Schalthebel selbst schwenkbar ist. Der Knopf 80 hat im Schnitt eine durch die beiden Seitenwände und die Bodenwand 80a definierte Form eines umgedrehten V. In dem Raum 80b innerhalb dieses V liegt das Ende des Schalthebels. Der Knopf wird üblicherweise durch eine federbelastete Kugel 82 in Neutralstellung gehalten, wobei

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diese Kugel durch in eine Aussparung in der oberen Wand 80a des Knopfes eingreift. Auf diese Weise wird eine begrenzte Kippbewegung des Knopfes 80 relativ zum Hebel 70 zugelassen. Die Aussparung 80b nimmt die Schalter A und B auf und bei diesen Schaltern handelt es sich um Druckschalter, die beidseits des Schalthebels 60 angebracht sind. Der Schalter A wird geschlossen, indem eine Schubkraft auf den Knopf ausgeübt wird, während der Schalter B durch Ausübung einer Zugkraft auf den Knopf 80 geschlossen wird. Die elektrische Verbindung dieser Schalter ist aus dem Blockschema der Fig. 8 ersichtlich. Wie in dieser Figur dargestellt ist, sind die Schalter E, F und G parallel zueinander geschaltet und mit der Magnetbetätigungsvorrichtung 111 der Fig. 2 verbunden, während die Schalter A und B in Reihe mit den entsprechenden Schaltern F und G liegen.

Im folgenden wird die Betätigung dieser ganzen Einrichtung beschrieben.

Wenn die Übertragungseinrichtung in Neutra1stellung ist, dann ist der Schalter E geschlossen und die entsprechende Magnetspule steht unter Strom. Dadurch wird die hydraulische Kupplung, die in Fig. 2 dargestellt ist, gelöst.

Will man den ersten oder dritten Gang einlegen, dann wird der Schalthebel in die Richtung gedrückt, die durch a in den Figuren 3 und 5 angedeutet ist, worauf der Schalter A geschlossen wird. Die Schalter E und F sind beide bei Beginn des Verschiebens des Schalthebels geschlossen, so daß die Kupplung noch ausgerückt bleibt. Wenn der Schalthebel weiter bewegt wird und die Schaltstange soweit gleitet, daß die Strecke X überschritten wird, dann wird der Schalter E geöffnet und nach weiterer Bewegung der Schaltstange um die Strecke Y wird anschließend auch der Schalter F geöffnet. Dadurch wird die Kupplung eingerückt. Zum Zeitpunkt des Einrückens ist der Synchronisationsvorgang annähernd abgeschlossen. Bei weiterer Bewegung des Schalthebels wird die Synchronisation bis zum Ende durchgeführt und das Drehmoment vom Motor wird glatt übertragen.

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Wenn man aus dieser Stellung in die Neutralstellung zurückschaltet, dann wird der Schalter B geschlossen, weil der Fahrer den Schalthebel zu sich hin zieht. In der Zwischenzeit wird der Schalter G geschlossen gehalten, so daß die Magnetspule erregt wird und die Kupplung löst. Sobald der Fahrer seine Hand von Schalthebelknopf nimmt, wird der Schalter B geöffnet, die Kupplung wird jedoch ausgerückt gehalten, d.a jetzt der Schalter E geschlossen ist.

Wenn der Schalthebel gezogen wird, um aus der Neutralstellung in den zweiten oder vierten Gang gezogen zu werden, dann wird der Schalter B geschlossen und der Schalter G wird in der Zwischenzeit geschlossen gehalten. Wenn die Sehaltstange dann mehr als um die Strecke Y bewegt wird, dann wird der Schalter G geöffnet, während der Schalter E in diesem Zeitpunkt bereits offen ist. Die Kupplung wird auf diese Weise nach der Synchronisierung eingerückt.

Der Schaltvorgang von einem Vorwärtsgang in die Neutralstellung kann der obigen Erläuterung im Zusammenhang mit dem Schaltvorgang vom ersten oder dritten Gang in die Neutralstellung entnommen werden.

Das Einrücken und Lösen der Kupplung wird durch einen Zweikanalkreis sichergestellt, wobei einer den Schalter E und der andere die Schalter A, F oder B, G enthält. Wenn in einen dieser Schaltkreiskanäle ein Fehler auftritt, dann kompensiert der andere Kanal, der noch in Ordnung ist, diesen Fehler, so daß die Kupplung ein- oder ausrückt. Auf diese Weise wird vermieden, daß die Kupplung eingerückt werden kann, bevor die Synchronisierung beendet ist oder daß sie noch ausgerückt bleibt, nachdem die Synchronisierung durchgeführt ist.

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Le e rs e ι te

Claims

2645H5 Patentansprüche

1. ) Kraftübertragungsanlage für Motorfahrzeuge, mit Schartgetriebe mit einer Eingangs- und einer Abtriebswelle, mit einer elektrisch betätigten Kupplung, die das Drehmoment vom Motor auf die Übertragungseinrichtung überträgt, mit einem vom Fahrer betätigten Schalthebel, der mehrere Schaltstellungen aufweist, so daß die Gänge in der Übertragungseinrichtung geschaltet werden können, die wenigstens eine erste Schaltstellung sowie eine zweite Schaltstellung sowie eine Neutralstellung aufweist, sowie mit einem Kupplungssteuerungskreis, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Betätigungseinrichtung das Einrücken der Kupplung in Abhängigkeit von der Öffnung des Kupplungssteuerkreises bewirkt, daß ein zweiter Schalter an dem Schalthebel angebracht ist, der geschlossen wird, wenn der Fahrer eine Kraft ausübt, um den Schalthebel in diese erste Schaltstellung zu führen, daß ein zweiter Schalter an dem Schalthebel angebracht ist, der geschlossen wird, wenn der Fahrer eine Kraft zur Bewegung des Schalthebels in diese zweite Schaltstellung ausübt, daß ein dritter, üblicherweise geschlossener Schalter vorgesehen ist, der wirkungsmäßig mit dem Schalthebel in Verbindung steht und parallel zu den ersten und zweiten Schaltern angeordnet ist, und der geöffnet wird, wenn der Schalthebel eine erste vorbestimmte Stellung kurz vor einer der ersten oder zweiten Schaltstellungen erreicht, daß ein vierter, üblicherweise geschlossener Schalter vorgesehen ist, der mit dem Schalthebel zusammenwirkt und in Reihe mit dem ersten Schalter angeschlossen ist und geöffnet wird, wenn der Schalthebel eine zweite vorbestimmte Stellung kurz vor der ersten Schaltstellung erreicht, und daß ein fünfter, üblicherweise geschlossener Schalter vorgesehen ist, der mit dem Schalthebel zusammenwirkt und in Reihe mit dem zweiten Schalter geschaltet ist und geöffnet wird, wenn der Schalthebel eine dritte vorbestimmte Stellung kurz vor der zweiten Schaltstellung erreicht·

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ORlGiMAL !NSSPECTED

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2. Kraftübertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und dritte vorbestimmte Stellung von der ersten bzw. zweiten Schaltstellung um etwa den gleichen Abstand entfernt sind, der etwa dem Abstand zwischen der ersten vorbestimmten Stellung und einer der ersten und der zweiten Schaltstellung entspricht.

3. Kraftübertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und dritte vorbestimmte Stellung um etwa den gleichen Abstand von der ersten und der zweiten Schaltstellung entfernt sind, der etwa einem Abstand entspricht, der merklich kleiner ist als der Abstand zwischen der ersten vorbestimmten Stellung und einer der ersten und der zweiten Schaltstellung.

4. Kraftübertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel die erste vorbestimmte Stellung erreicht, wenn die Eingangswelle und die Abtriebswelle der tlbertraguiigsaniage in etwa miteinander synchronisiert sind.

5. Kraftübertragungsanlage eines Motorfahrzeuges mit einem Schaltgetriebe, mit einer elektrisch betätigten Kupplung, durch die das Drehmoment vom Motor auf die Übertragungsanlage übertragen wird, mit einem vom Fahrer zu betätigenden Schalthebel, der zwischen mehreren Schaltstellungen verschoben werden kann, einschließlich wenigstens einer ersten Schaltstellung, einer zweiten Schaltstellung und einer Neutralstellung, mit einer axial verschiebbaren, zylindrischen Schaltstange, durch die die Schaltbewegung des Schalthebels auf die Zahnräder des Getriebes übertragen wird und mit einem Kupplungssteuerungskreis, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste elektrische Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, die das Einrücken der Kupplung in Abhängigkeit von einer Öffnung des Kupplungssteuerkreises bewirkt,

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- VSr-

. a

daß ein erster Schalter in dem Schalthebel vorgesehen ist, der geschlossen wird, wenn der Fahrer eine Kraft auf den Schalthebel ausübt, um ihn in eine erste Schaltstellung zu führen, daß ein zweiter Schalter an dem Schalthebel vorgesehen ist, der geschlossen wird, wenn der Fahrer eineKraft aufübt, um den Schalthebel in eine zweite Schaltstellung zu führen, daß üblicherweise geschlossene dritte, vierte und fünfte Schalter vorgesehen sind, die parallel zueinander geschaltet sind und ortsfest am Getriebe angebracht sind, wobei diese Schalter ein Schalterbetätigungsglied enthalten, das durch den getriebefesten Teil hindurchführt und in eine von drei Axialnuten eingreifen kann, die am Umfang und in Zusammenhang mit der zylindrischen Oberfläche der Schaltstange ausgebildet sind, wobei jeder Schalter geschlossen wird, wenn dieses Betätigungsglied in eine dieser Nuten eingreift, während er geöffnet wird, wenn das Betätigungsglied auf die verbleibende zylindrische Oberfläche der Schaltstange aufgleitet,

daß die Axiälnuten verschieden lang und so ausgelegt sind, daß das Betätigungsglied des dritten Schalters auf die zylin~ drische Oberfläche aufgleitet, wenn die Schaltstange eine vorbestimmte Axialst ellung kurz vor einer der ersten und zweiten Schaltstellungen erreicht, wobei die Eingangswelle und die Abtriebswelle des Getriebes im wesentlichen miteinander synchronisiert sind, und wobei das Schalterbetätigungsglied ees vierten Schalters auf die zylindrische Oberfläche aufgleitet, wenn die Schaltstange eine vorbestimmte axiale Stellung kurz vor der ersten Schaltstellung erreicht, in der die Eingangswelle und die Abtriebswelle des Getriebes im wesentlichen miteinander synchronisiert sind, und wobei das Betätigungsglied des fünften Schalters auf die zylindrische Oberfläche aufgleitet, wenn die Schaltstange eine vorbestimmte axiale Stellung kurz vor dieser zweiten Stellung erreicht, wobei die Eingangswelle und die Abtriebswelle des Getriebes im wesentlichen miteinander synchronisiert sind, daß ferner der erste Schalter in Reihe mit dem vierten Schalter und der zweite Schalter in Reihe mit dem fünften Schalter geschaltet sind.

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6. Kraftübertragungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke, um die die Schaltstange in Axialrichtung aus der Neutralstellung zu jeder der vorbestimmten Axialstellungen verschoben wird, mehr alSx 60 i» einer Verschiebestrecke beträgt, um die die Schaltstange in Axialrichtung aus der Neutralstellung in eine der ersten oder zweiten Schaltstellungen verschoben wird.

7. Kraftübertragungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Knopf am oberen Ende des Schalthebels so angebracht ist, daß er relativ zum Hebel in eine Stellung zum und eine Stellung weg vom Fahrer gekippt werden kann, wobei der erste Schalter einen Druckkontakt aufweist, der zwischen dem Schalthebel und dem Knopf in einer Stellung näher dem Fahrer angebracht ist und durch das Kippmoment bei der Bewegung des Knopfes in Richtung vom Fahrer weg geschlossen wird, und daß ein zweiter Schalter einen Druckkontakt aufweist, der zwischen dem Schalthebel und dem Knopf in einer Stellung entfernt vom Fahrer angebracht ist und durch das Kippmoment geschlossen wird, das vom Fahrer ausgeübt wird, wenn er den Knopf zu sich hin zieht.

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