DE3214710A1 - Vorrichtung zur erzeugung eines elektrischen ausgangssignales in einem fahrzeug - Google Patents

Vorrichtung zur erzeugung eines elektrischen ausgangssignales in einem fahrzeug

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DE3214710A1 DE19823214710 DE3214710A DE3214710A1 DE 3214710 A1 DE3214710 A1 DE 3214710A1 DE 19823214710 DE19823214710 DE 19823214710 DE 3214710 A DE3214710 A DE 3214710A DE 3214710 A1 DE3214710 A1 DE 3214710A1
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Description

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN TZS/pz-hg
Aktiengesellschaft Akte 5823 DE/F
Friedrichshafen 4 16.04.1982
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignales nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Nachdem bei modernen Getrieben die Schaltung in den Rückwärtsgang für den Fahrer z. B. durch eine synchronisierte Rückwärtsgang-Schal teinrichtung erheblich erleichtert worden ist, besteht jedoch auch die Möglichkeit, bei noch zu hoher Geschwindigkeit in Vorwärtsfahrtrichtung den Rückwärtsgang einzulegen und damit das Getriebe zu beschädigen.
Deshalb gibt es schon viele Rückwärtsgangsperreinrichtungen, die vorrangig und im Zusammenhang mit der Fahrgeschwindigkeit fliehkraftabhängig wirken.
Alle diese Einrichtungen erfordern einen hohen Fertigungsaufwand und wirken nicht zuverlässig, insbesondere in dem Bereich von geringeren Fahrgeschwindigkeiten. Diese sind aber für die Einlegung, z. B. eines Rückwärtsganges, von besonderer Bedeutung.
Es gibt auch schon elektro-mechanische Einrichtungen mit einer nachgeschalteten Sperrvorrichtung, ζ. Β. Ρ 30 42 920.0-21, die das Einlegen, vorrangig des Rückwärtsganges, verhindert, wobei über ein Ausgangssignal ein Elektromagnet, der geschwindigkeitsabhängig betätigt wird, die mechanische Gangschalteinrichtung verriegelt.
Solche Einrichtungen mögen zwar zuverlässiger wirken, verursachen aber einen relativ hohen Aufwand und sind bei Rückschaltungen, auch außerhalb des Rückwärtsgangbereiches, nur schwer anpaßbar.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die einen genügend großen Schutz vor nicht zulässigen Rückschaltungen bietet, an verschiedene Rückschalteinrichtungen gut anpaßbar und, je nac\ Anforderung, mit einem sehr geringen zusätzlichen Aufwand realisierbar sein soll.
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Aktiengesellschaft Akte 5823 DE/F
Friedrichshafen 5 16.04.1982
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt.
In vielen Fällen wird es genügen, daß bei der Vorbereitung einer unzulässigen Rückschaltung ein Warnsignal den Fahrer auf diese nicht zulässige Schaltung aufmerksam macht und er dadurch den Schaltvorgang so lange unterbrechen kannr bis zulässige Bedingungen für eine Rückschaltung eingetreten sind. Dabei ist er in der Lage, z. B. durch Bremsen oder auch nur durch Warten, die erforderlichen Bedingungen herbeizuführen. Weiter ist sichergestellt, daß eine Geschwindigkeit oberhalb der Schwelle für die zulässige Rückschaltung nur dann zu einem Warnsignal führt, wenn die Geschwindigkeit vor der Rückschaltung vorhanden ist. Wird also z. B. in zulässiger Weise unterhalb der Schwelle von z. B. 10 km/h in den Rückwärtsgang geschaltet und dann in der Rückwärtsgangfahrrichtung diese Schwelle überschritten, so entsteht kein Warnsignal. Bei höheren Anforderungen für die Rückschaltsicherheit kann das elektrische Ausgangssignal zur Betätigung einer Sperreinrichtung oder eben zusätzlich zur Warneinrichtung noch für eine Sperreinrichtung benutzt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 10.
Wird zur Vermeidung von unzulässigen Rückschaltungen nur eine Warneinrichtung vorgesehen, so ergibt sich mit einem akustischen Signalgeber, der schon aus anderen Gründen im Fahrzeug vorhanden sein kann (z. B. Frostwarner), ein sehr wirksamer und auch einfacher Schutz. In Verbindung mit einer Sperreinrichtung erscheint als Information für den Fahrer ein optischer Signalgeber als ausreichend.
Als Sperreinrichtung können bei mechanischen Schalteinrichtungen Riegelmagnete, z. B. wie in der nicht vorveröffentlichten P 30 42 920.0-21, zum Einsatz gelangen. Bei hilfskraftbetätigten Rückschaltungen, ζ. B. bei Gruppenumschaltungen, genügt schon ein einfaches Magnetventil, um eine unzulässige Rückschaltung zu ver-
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meiden, indem die Leitung zum Schaltzylinder so lange entlüftet wird, bis eine Geschwindigkeit für eine zulässige Rückschaltung erreicht ist.
Soll die Vorrichtung für eine Rückschaltung in den Rückwärtsgang zur Anwendung kommen, so kann der Schalter für den oder die Rückfahrscheinwerfer in einer zweiten Anwendung für das aus der SchalthebelStellung abhängige zweite Eingangssignal mitbenutzt werden.
Besonders vorteilhaft beim Einsatz einer Warneinrichtung ist, daß schon bei der Bewegung des Schalthebels in die nächsttiefere Gasse das Warnsignal ausgelöst wird, weil dann mit noch größerer Sicherheit die Einleitung der fehlerhaften Schaltung rückgängig gemacht werden kann.
Wie nach Anspruch 8 und einem konkreten Ausführungsbeispiel nach Anspruch 9 zu ersehen ist, werden mit sehr einfachen Mitteln beide Eingangssignale aufbereitet und zu einem Ausgangssignal für z. B. die Bildung eines akustischen Warnsignals oder zur Betätigung einer Rückschaltsperre erreicht. Besonders vorteilhaft ist dabei die Anordnung des Relais in der Logik-Schaltstufe in Verbindung mit der Aktivierung des Relais im Bereich unterhalb der Schaltschwelle, also in diesem Bereich, der für eine Rückschaltung erlaubt ist.
In einfacher Weise ist es nach Anspruch 10 auch möglich, innerhalb einer. Schaltung bei mehreren Rückschaltungen Ausgangssignale für eine Warn- oder Sperreinrichtung zu erzielen. Z. B. ist es möglich, Rückschaltungen in jeweils eine tiefere Gasse, einschließlich der Rückwärtsganggasse oder Rückschaltungen in die tiefere Gruppe und den Rückwärtsgang bei Gruppengetrieben mit entsprechenden Warn- oder Sperreinrichtungen zu versehen.
Dabei ist es nur nötig, in der Drehzahl schaltstufe mehrere einzeln zuschaltbare Potentiometer oder Widerstände zur Erlangung mehrerer Schaltschwellen anzuordnen. Zur Vereinfachung der Umschaltung können die Potentiometer auch im Bereich des Schalthebels angeordnet sein. Der zweite Eingang der Logik-Schaltstufe kann dabei mit nur
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einem oder auch mehreren Schaltern, die parallel angeordnet sind, verbunden sein, wobei bei der Anordnung mit nur einem Schalter am zweiten Eingang dieser bei allen Rückschaltungen schließen muß.
Durch die DE-OS 30 12 776, DE-AS 23 30 151 und
DE-AS 15 80 470 sind schon Warnsysteme und Einrichtungen bekannt, die aber alle der Warnung von Personen außerhalb des Fahrzeuges dienen und vorwiegend mit der gewollten oder ungewollten Fahrtrichtung eines Fahrzeuges in Verbindung stehen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung;
Fig. 3 einen Ausschnitt nach Fig. 2 in einer weiteren Anordnung;
Fig. 4 ein Getriebe mit einer Sperreinrichtung.
Im Blockschaltbild nach Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignales A mit einer Drehzahlschaltstufe 1, die in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Schaltsignal als ein erstes Eingangssignal V für eine Logik-Schaltstufe 2 erzeugt. Der Drehzahl schaltstufe 1 wird dabei aus einem elektronischen Drehzahlgeber 3 eine der Drehzahl (Fahrgeschwindigkeit) analoges Signal F fortwährend zugeführt. In der Logik-Schaltstufe 2 erfolgt die logische Verknüpfung eines zweiten .,ingangssignals S, das von einem Getriebezustandsmelder 4, z. B. einem Rückfahrscheinwerferschalter, abgeleitet wird, mit dem ersten Eingangssignal V nach folgender Vorschrift.
: ::**:":: ο ζ ι η / ι υ
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Aktiengesellschaft · Akte 5823 DE/F
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N Ns h 11 ^ Rückschaltsignal (S) Ausgangssignal (A)
0 0 ■ 0
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1 0 · 0 .
0 1 0
0*1 1 . 0
Die dynamischen Funktionen werden dabei über eine Selbsthalteschaltung realisiert.
Das Ausgangssignal A betätigt eine Warn- 5 oder eine Sperreinrichtung 6.
Die Vorrichtung kann im Zusammenhang mit einem synchronisierten Handschaltgetriebe, aber auch mit einem Schaltgetriebe, bei dem alle Gänge über Hilfskraft geschaltet werden oder wie bei einem Gruppengetriebe, bei dem nur die Gruppenumschaltung über Hilfskraft erfolgt, zum Einsatz kommen.
Im Zusammenhang mit einer Sperreinrichtung ist auch der Einsatzbei einem Automatgetriebe sinnvoll.
In der Vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist eine Drehzahlschaltstufe 1 mit einem Frequenzschalter 11, der in Form eines integrierten Bausteines ICl dargestellt ist, einem Potentiometer 12 und einer Stromversorgung 71 gebildet, wobei von einem Reed-Schalter 31 eines elektronischen Drehzahlgebers 3 über einen Eingang ein der Drehzahl und damit der Fahrgeschwindigkeit analoges Signal F fortwährend dem Frequenzschalter 11 zugeführt und gleichfalls fortwährend mit einer Frequenzschwelle, die mit dem Potentiometer 12 einstellbar ist, verglichen wird. Liegt die dem Frequenzschalter 11 zugeführte Frequenz unterhalb dieser
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Schwelle, wird ein digitales erstes Eingangssignal V für die Logik-Schaltstufe erzeugt. Die Frequenzschwelle kann, wenn sie feststeht und damit einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit entspricht, auch anstelle des Potentiometers 12'mit einem Widerstand festgelegt und, wie allgemein bekannt, gehalten werden. In der Logik-Schaltstufe 2 ist mit dem ersten Eingang V ein Transistor 21 als Schalter für ein Schaltrelais 22 verbunden. Das Schaltrelais 22 verbindet über einen Kontakt 23 im nicht geschalteten Zustand, also im Ruhezustand, einen zweiten Eingang S mit einem Ausgang A, während im angezogenen Zustand das Relais 22 diese Verbindung unterbricht.
Der zweite Eingang S ist mit einem Getriebezustandsmelder 4, also einem Schalter 41, verbunden, der bei einer beabsichtigten Rückwärtsschaltung, z. B. mechanisch oder auch elektrisch, geschlossen wird. Dabei kann es sich um eine Schaltung in den Rückwärtsgang aber auch um jede andere Rückschaltung handeln, z. B. eine Gruppenrückschaltung. Der Ausgang A führt zu einer Warn- oder auch Sperreinrichtung 5, 6, die mit einem zweiten Anschluß mit einer Stromquelle 7 verbunden ist. über eine Leitung 71 wird auch das Relais 22 in der Logik-Schaltstufe 2 sowie der Frequenzschalter in der Drehzahl schaltstufe 1 versorgt.
Die übrigen in Fig. 2 dargestellten Widerstände, Kondensatoren und Dioden sind für die Anpassung und den Schutz des Frequenzschalters 11 sowie des Transistors 21 und des Relais 22 in allgemein bekannter Weise angeordnet.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist wie folgt: Befindet sich der Kontakt 23 des Relais 22 in der gezeichneten Ruhestellung, also in einem z. B. Vorwärtsfahrgeschwindigkeitsbereich von >. 10 km/h, in dem eine Rückschaltung in den Rückwärtsgang nicht zugelassen ist, wird beim Bewegen des Schalthebels 81 in die Rückwärtsganggasse der Schalter 41 oder, wenn er mit dem Rückfahrscheinwerferschalter gekoppelt ist, auch der Schalter 42 geschlossen und damit der Stromkreis zu einer Warneinrichtung 5 ebenfalls geschlossen, die sowohl akustisch wie auch optisch wirken kann. Der Fahrer wird, insbesondere durch ein akustisches, entsprechend eindringliches Warnsignal veranlaßt, die eingeleitete
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Schaltung zu unterbrechen und zunächst die Geschwindigkeit zu verringern. Ist die Schwelle von z. B. 10 km/h unterschritten, wird
vom Transistor 21 das Schaltrelais 22 geschaltet und die Verbindung vom zweiten Eingang S zum Ausgang A unterbrochen.
Bei einer nunmehr z. B. eingeleiteten Rückwärtsgangschaltung kann
kein Warnsignal entstehen. Erhöht sich nunmehr die Geschwindigkeit in Rückwärtsfahrtrichtung, erfolgt keine Veränderung in der Stellung des Relais, weil die erhöhte Geschwindigkeit erst nach der
Schließung des Schalters 41 bzw. 42 vom zweiten Eingang S erfolgte und das Relais 22 auch nach dem Ausschalten durch den Transistor 21 über den Schalter 41, 4 2 in der angezogenen Stellung gehalten wird.
In Fig. 3 ist eine mögliche Anordnung von mehreren Potentiometern 120/ 121, 122 dargestellt, die' über eine Schalteinrichtung 82 wahlweise in Wirkverbindung zum integrierten Baustein ICl, also dem Frequenzschalter 110, gebracht werden können und damit
unterschiedliche Schaltschwellen ermöglichen. Diese Schalteinrichtung 82 kann dabei in der Drehzahl schaltstufe 1, aber bei mechanischer Betätigung auch im Bereich des Schalthebels 81 (Fig. 4), von dem die Verstellung ausgeht, angeordnet sein.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die Anordnung eines Riegelmagneten 61 als Sperreinrichtung einer Gangschalteinrichtung 83 von
einem Getriebe 8, wobei der Riegelmagnet 61 in der Lage ist, unzulässige Rückschaltungen in der Gangschalteinrichtung 83 zu sperren.
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Aktiengesellschaft _ λ ι _ Akte 5823 DE/F
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Bezugszeichen
A Ausgangssignal/Ausgang
V Erstes Eingangssignal/Eingang
S Zweites Eingangssignal/Eingang
F Drehzahl/geschwindigkeitsabhängiges, analoges Signal (Frequenz)
1 Drehzahlschaltstufe
11, 110 Frequenzschalter (integrierter Baustein ICl)
12, 120
bis 122 Potentiometer
13 Widerstand
2 Logik-Schaltstufe
21 Transistor
22 Schaltrelais
23 Schaltrelaiskontakt
3 Elektronischer Drehzahlgeber 31 Reed-Schalter
4 Getriebezustandsmelder
41 Schalter
42 Schalter für Rückwärtsgangscheinwerfer
43 Rückwärtsgangscheinwerfer
5 Warneinrichtung
6 Sperreinrichtung 61 Riege!magnet
7 Stromquelle 71 Leitung
8 Getriebe
81 Gangschalthebel
82 Schalteinrichtung
83 Gangschalteinrichtung

Claims (10)

32U710 ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN TZS/pz-hg Aktiengesellschaft Akte 5823 DE/F Friedrichshafen . 16.04.1982 Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignales in einem Fahrzeug Ansprüche
1. Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignales in einem Fahrzeug, das beim Rückschalten innerhalb der Vorwärt sgänge oder in den Rückwärtsgang dann entsteht, wenn der Handschalthebel in Richtung auf den neuen Gang zubewegt wird und die Fahrgeschwindigkeit in Vorwärtsfahrtrichtung noch zu hoch ist und wobei die Fahrgeschwindigkeit von einem elektronischen Geschwindigkeitsmesser erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangssignal am Ausgang (A) zur Betätigung einer Warn- und/oder Sperreinrichtung (5, 6) nur dann entsteht, wenn ein erstes aus der Fahrgeschwindigkeit abgeleitetes Eingangssignal am Eingang (V) vor einem zweiten Eingangssignal am Eingang (S), das aus der Schalthebelbetätigung abgeleitet, vorhanden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (5) ein akustischer (5) bzw. optischer Signalgeber ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (6) ein Riegelmagnet (61) ist, der die Rückschaltung in einer Gangschalteinrichtung (83) eines Getriebes (8) sperrt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (6) ein Magnetventil ist, das die Zuleitung zu einem Schaltkolben einer mit Hilfskraft betätigten Schalteinrichtung entlüftet.
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Friedrichshafen 2 16.04.1982
5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein Eingangssignal aus der Schalthebelbetätigung am zweiten Eingang (S) beim Schalten in den Rückwärtsgang von einem Schalter (42) für den/die Rückfahrscheinwerfer (43) abgeleitet wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingangssignal am zweiten Eingang (S) aus der Schalthebelbetätigung beim Rückschalten (Getriebezustandsmeldung 4) schon bei der Bewegung des Schalthebels (81) in die Gasse entsteht.
7. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Erkennung der jeweiligen Fahrtrichtung·allein aus der logischen Verknüpfung der zwei Eingangssignale an dem ersten (V) und zweiten (S) Eingang für die Logik-Schaltstufe (2) erfolgt.
8. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Drehzahl schaltstufe (1) fortwährend über eine Leitung (F) eine der Fahrgeschwindigkeit bzw. der Drehzahl abhängige Meßgröße eines elektronischen Geschwindigkeitsmessers (3) mit einer vorbestimmten Meßgröße (Schwelle) verglichen wird,
daß von der Drehzahlschaltstufe (1) ein erstes Eingangssignal an einem ersten Eingang (V) einer Logik-Schaltstufe (2) zugeführt wird,
daß dieser Logik-Schaltstufe (2) ein zweites aus der Schaltstellung des Getriebes abgeleitetes Eingangssignal am zweiten Eingang (S) zugeführt wird,
daß das Ausgargssignal am Ausgang (A) aus der Logik-Schaltstufe (2) z. B. einem akustischen bzw. optischen Warngeber (5) zugeleitet wird (Fig. 1).
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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehzahlschaltstufe (1) aus einem Frequenzschalter (integrierter Baustein ICl; 11) besteht, dem von einem Reedschalter (31) eines elektronischen Drehzahlgebers (3) eine der Fahrgeschwindigkeit analoge Frequenz fortwährend zugeleitet wird, wobei die SchaltschwelIe von einem Potentiometer (12) einstellbar oder einem Widerstand festlegbar ist und bei dem, bezogen auf die Fahrgeschwindigkeit, unterhalb der Schaltschwelle ein digitales Schaltsignal an einem ersten Eingang (V) einer Logik-Schaltstufe (2) als erstes Eingangssignal zugeleitet wird,
daß die Logik-Schaltstufe (2) einen Transistor (21) aufweist, der bei anliegendem erstem Eingangssignal ein Relais (22) einschaltet, das in Ruhestellung einen zweiten Eingang (S) mit einem Ausgang (A) verbindet,
- daß der zweite Eingang (S) der Logik-Schaltstufe (2) mit einem Schalter (41) verbunden und der geschlossen ist, wenn der Schalthebel (81) am Getriebe (8) eine Rückschaltung einleitet,
daß der Ausgang (A) der Logik-Schaltstufe (2) mit einem Warnsignalgeber (5) und/oder einer Sperreinrichtung (6, 61) für die .Rückschaltung verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für mehrere, unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten zugeordnete Ausgangssignale (A) innerhalb einer Gangschalteinrichtung (83) eines Getriebes (8) zur Erzeugung von mehreren unterschiedlichen Schaltschwellen in der Drehzahlschaltstufe (1) auch mehrere Potentiometer (120, 121, 122) oder Widerstände und mit dem zweiten Eingang (S) der Logik-Schaltstufe (2) mehrere Schalter (41, 42) jeweils einzeln zuschaltbar angeordnet sind.
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