DE3510656A1

DE3510656A1 - Fernsteuervorrichtung fuer wechselgetriebe

Info

Publication number: DE3510656A1
Application number: DE19853510656
Authority: DE
Inventors: Akimitsu Higashimatsuyama Saitama Ebina; Hideo Saitama Yabe
Original assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Current assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Priority date: 1984-03-30
Filing date: 1985-03-23
Publication date: 1985-10-10
Also published as: US4718307A; GB8507012D0; GB2156456B; GB2156456A; JPS60206730A; JPH0253250B2; DE3510656C2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Fernsteuervorrichtung für Wechselgetriebe, um solche Wechselgetriebe speziell eines großen Busses od.dgl. fernzusteuern.

Ein Wechselgetriebe eines großen Busses wird durch einen langen Schalthebel gesteuert, der von einem Boden emporragt. Das Wechselgetriebe muß mit einem langen Gelenkmechanismus synchronisiert werden, das am Heckteil des Fahrzeugkörpers angeordnet ist. Aus diesem Grunde sind Erfahrung und Technik erforderlich, um zwischen den Gängen des Wechselgetriebes zu schalten. Darüber hinaus ist zum Schalten zwischen den Gängen eine große Kraft erforderlich. Ein konventionelles Fernsteuerungssystem ist vorgeschlagen, bei dem elektromagnetische Ventile in Abhängigkeit mit der Verschiebung des Schalthebels gesteuert werden, so daß die Ventile dazu veranlaßt werden, eine Druckluftleitung zu öffnen bzw. zu schließen.

Wenn ein Zündschlüssel gedreht wird, muß das Wechselgetriebe jedoch in eine Nullstellung gebracht werden, um so ein Anlassen des Motors und die Verkehrssicherheit zu garantieren. Die konventionelle Fernsteuervorrichtung für Wechselgetriebe ist nicht imstande, automatisch die NuIlstellung in Übereinstimmung lediglich mit der Stellung des Ganghebels zu erkennen* Verschiedene Einrichtungen sind zur Erkennung der Nullstellung vorgeschlagen worden. Schließlich ist es jedoch der Fahrer, der die Nullstellung erkennen muß, was zu Unannehmlichkeiten bzw. Schwierigkeiten führt.

Es ist deshalb eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fernsteuervorrichtung für Wechselgetriebe zur automatischen Erkennung einer Nullstellung eines Wechselgetriebes zu schaffen.

Um die obige Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist eine Fernsteuervorrichtung für Wechselgetriebe ν orge-

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sehen, die eine Mehrzahl von Null-(Neutral-, Leerlauf-) Stellungen aufweist, wobei ein normales Getriebebetriebssignal erzeugt wird, wenn die Vorrichtung erkennt, daß das Wechselgetriebe in irgendeine Nullstellung gebracht werden kann.

Weitere Vorteile und Ausführungsforrnen der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele hervor. Es zeigt : Γ ' ■ :

Fig. 1 ein Schema, das die Schalthebelstellungen bei einem Wechselgetriebe darstellt,

Fig. 2 eine Fernsteuervorrichturig für Wechselgetriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 in Ansicht den Aufbau einer in Fig. 2 dargestellten Leistungs- bzw* Krafteinheit und

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung.

Um die vorliegende Erfindung gut zu verstehen, soll zunächst ihr Prinzip kurz vor einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben werden. Fig. 1 zeigt ein Schema der Schalthebelstellungen. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 zeigt das Bezugszeichen R eine Rückwärtsgangstellung; I - V erste bis fünfte Ganggeschwindigkeitsstellungen; und Nl bis N3 NuIl-(Neutral- oder Leerlauf-)stellungen. Wenn der Schalthebel, wie in Fig. 1 dargestellt, verschoben wird, muß der Hebel die Nullstellungen durchqueren. Auf der Grundlage dieser Annahme wird der Hebel gemäß der Erfindung derart gesteuert, daß er sequentiell in die Nullstellungen Nl

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bis N3 gelegt wird, bevor der Antriebsmotor in Betrieb gesetzt wird. Eine Bestimmungseinheit erkennt, ob obige Funktion richtig ausgeführt wurde.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung soll nun in größerer Einzelheit im Hinblick auf die dazugehörigen Zeichnungen beschrieben werden.

Fig. 2 stellt ein Blockschaltbild einer Fernsteuffrvorrientung für Wechselgetriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In Fig. 2 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Kraft- bzw. Leistungseinheit; 2 eine Bestimmungs- bzw. Diagnoseeinheit; 3 einen Hauptschalter; A eine Batterie; 5 einen Detektor zur Erkennung eines Betriebszustandes der Kraftbzw. Leistungseinheit; 6 eine Befehlseinheit, um einer Bedienungsperson anzuzeigen, wann die Gänge des Wechselgetriebes zu schalten sind; und 7 eine bekannte Wechselgetriebesteuereinheit zur Steuerung einer Wechselgetriebestellung auf ein Signal hin, das von der 2Q Befehlseinheit geliefert wird.

Die Bestimmungseinheit 2 umfaßt eine zentrale Recheneinheit (CPU) 21 zur Erzeugung eines Signals nach Maßgabe einer Testanweisung (Testbefehl), einen Steuerschema(muster) generator zur Erzeugung eines Ausgangsbildes, d.h. eines Signals zur überprüfung der Kraft- bzw. Leistungseinheit 1 auf ein Kommando hin, das von der CPU 21 geliefert wird, eine Fahrschaltung 23, einen Pufferspeicher 24, einen Bestimmungs(Diagnose)anzeiger 25 sowie einen Alarmgenerator

26. Die CPU 21 umfaßt eine Steuereinheit bzw. einen Prozessor 21a zur Steuerung des Gesamtbetriebsablaufes der Vorrichtung, ein Register 21b, einen Taktgeber 21c sowie einen Tabellenanzeiger (Tablepointer) 21d.

Die Leistungseinheit 1 setzt das Wechselgetriebe in eine Stellung, die durch das Signal dargestellt wird, das von

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der Bestimmungseinheit 2 oder der Wechselgetriebesteuereinheit 7 geliefert wird. Ein Signal, das eine bestimmte Hebelstellung darstellt, wird von dem Generator 5 in der Leistungseinheit 1 erzeugt.

Der Betriebsablauf der Vorrichtung, die den vorstehend beschriebenen Aufbau hat, soll nachfolgend beschrieben werden. Wenn der Energie- oder Hauptschalter 3 eingeschaltet wird, wird die Bestimmungseinheit kraftbeaufsehlagt bzw. in Betrieb gesetzt. Der Prozessor 21a in der CPU 21 sendet einen Signalabrufbefehl zum Pufferspeicher 24, um zu erkennen, ob ein Luftdruck der Leistungsvorrichtung 1 normal ist, ob die Antriebsmaschine angehalten ist und ob das Wechselgetriebe auf Nullstellung (Leerlauf) gestellt worden ist. Wenn irgendein Fehler festgestellt wird, so werden die Diagnoseanzeige 25 und der Alarmgenerator 26 eingeschaltet. In diesem Falle wird die Diagnoseanzeige 25

' fortwährend in eingeschaltetem Zustand gehalten, und der Alarmgenerator 26 erzeugt einen Alarmton. Wenn jedoch kein Fehler erkannt wird, blinkt oder blitzt die Diagnoseanzeige 25 auf.

Wenn kein Fehler beim Eingangs- bzw. Vorbereitungstest festgestellt wird, liefert der Prozessor 21 sequentiell Befehle zum Steuerschemagenerator 22, um das Wechselgetriebe in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Anweisung zu überprüfen. Der Steuerschemagenerator 22 dekodiert die Signale, die er vom Prozessor 21a erhält, und erzeugt Signale über die Fahrschaltung 23, um so die Leistungseinheit 1 zu überprüfen.

Das Wechselgetriebe soll in Nullstellung eingelegt sein. Um jedoch sicherzustellen, daß das Wechselgetriebe in Nullstellung eingelegt worden ist, liefert der Prozessor 21a einen Befehl zum Wechselgetriebe, um den Ganghebel in die nächste Nullstellung zu.stellen. Der Steuerschema-

generator 22 liefert ein Signal, um das Wechselgetriebe in der Leistungseinheit 1 auf die Nullstellung nahe einer der ersten bis fünften Geschwindigkeitsgangstellungen zu legen. Beispielsweise wird der Schalthebel, sogar wenn der . Schalthebel zu Beginn des Diagnose- bzw. Bestimmungsbetriebs auf die Nullstellung N3 gestellt ist, erneut gesteuert, um in diese Nullstellung N3 eingestellt zu werden. Der Detektor 5 liefert zur Bestimmungseinheit 2 ein Nullstellungssignal (im vorangegangenen Fall entspricht das Signal der Position N3), das darstellt, welche der Nullstellungen Nl - N3 der augenblicklichen Stellung des Hebels entsprechen. Das Nullstellungssignal wird durch das Register 21b über den Pufferspeicher 24 abgerufen. Der Prozessor 21a überprüft, ob das abgerufene Signal dem Befehl, der zuvor ausgesendet wurde, entspricht oder nicht.

Wenn die erste Diagnose abgeschlossen ist, erzeugt der Prozessor 21a einen Befehl zur Steuerung der Leistungseinheit 1, um den Schalthebel in die Nullstellung Nl zu überführen, und empfängt ein Signal, das vom Detektor 5 erzeugt worden ist. Anschließend überprüft der Prozessor 21a, ob die Leistungseinheit 1 den Schalthebel ordnungsgemäß in die Nullstellung Nl gelegt hat oder nicht. Nachdem die Diagnose der Nullstellung Nl abgeschlossen ist, werden die Diagnose- bzw. Bestimmungsvorgänge für die Nullstellungen N2 und N3 ausgeführt. Wenn festgestellt wird, daß die Leistungseinheit 1 sich vorschriftsmäßig in allen der Nullstellungen befindet, erkennt der Prozessor 21a, daß der Schalthebel des Wechselgetriebes der Leistungseinheit 1 durch alle Nullstellungen hindurchgegangen ist. In diesem Zustand wird die Diagnoseanzeige 25 ausgeschaltet und der Alarm, der das Ende der Diagnose anzeigt, wird erzeugt.

Der Betriebszyklus wird ausgeführt, indem eine Zählung des Tabellenzeigers (Tablepointer) 21d jedes Mal erhöht wird, wenn das Ausgangsbild des vom Prozessor 21a erzeug-

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ten Befehls mit dem Ausgangsbild übereinstimmt, das vom Pufferspeicher 24 empfangen wird, und die abgeschlossen wird, wenn die Zählung einen vorbestimmten Wert erreicht. Ein Zählintervall des Tabellenzeigers (Tablepointer) 21d wird durch den Taktgeber 21c gesteuert. Lediglich dann, wenn die Bestimmungs- bzw. Diagnoseeinheit erkennt, daß das Wechselgetriebe sich in vorschriftsmäßigem Zustand befindet, kann der nachfolgende Betriebsschritt bzw. Betriebsablauf ausgeführt werden* d.h. die Antriebsmaschi- ne bzw. der Motor kann in Betrieb gesetzt werden.

Wie in Fig. 3 im einzelnen dargestellt, umfaßt die Leistungseinheit 1 ein Wechselgetriebe 11, einen Wä-hl-(Auswahl-) zylinder 12 zur Querverschiebung der Gänge des Wechselgetriebes 11, d.h. in Richtung der Nullstellungen Nl, N2 und N3, einen Schiebezylinder 13 zur vertikalen Verschiebung der Gänge des Wechselgetriebes 11, d.h. in Richtung des ersten bis fünften Geschwindigkeitsganges, einen Luftbehälter 14 zur Speicherung von Druckluft, elektromagnetische Ventile 15a, 15b, 15c und 15d, Positionswahl-Sensoren 51a, 51b und 51c zur Erzeugung von Signalen, die die Querstellungen der Gänge in dem Wechselgetriebe 11 darstellen, Verschiebungspositionssensoren 52a, 52b und 52c zur Erzeugung von Signalen, die die Längs-Stellungen der Gänge in dem Wechselgetriebe 11 darstellen, sowie einen Luftdrucksensor 53 zur Erkennung des Druckes der Druckluft. Es ist zu beachten, daß die Positionswahl-Sensoren 51a, 51b und 51c die Verschiebungspositionssensoren 52a, 52b und 52c sowie der Luftdrucksensor 53 den Detektor 5 bilden.

Fig. 4 stellt ein Flußdiagramm zur Erklärung des Betriebsablaufes der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung dar. Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird der Anlauf des Systems ausgeführt, wenn der Hauptschalter eingeschaltet wird. In Schritt von Fig. 4 A wird überprüft, ob der Schalthebel sich in

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Nullstellung befindet. Bei NEIN in Schritt 100 werden in Schritt 101 die Diagnoseanzeige 25 und der Alarmgenerator 26 eingeschaltet. Durch diesen Alarm wird der Fahrer darauf aufmerksam gemacht, daß ein Fehler aufgetreten ist. Der

05. Fahrer kuppelt aus und schiebt den Schalthebel in den Schritten 102 und 103 in die Nullstellung. Die Diagnoseanzeige 25 und der Alarmgenerator werden in Schritt 104 ausgeschaltet. Wenn jedoch in Schritt 100 die Entscheidung JA ist, erfolgt direkt Schritt 105. Der Prozessor 21a überprüft in Schritt 105, ob der Luftdruck vorschriftsmäßig ist oder nicht. Ist die Entscheidung in Schritt 105 NEIN, werden die Diagnoseanzeige 25 und der Alarmgenerator 26 in Schritt 106 eingeschaltet. Ergibt jedoch Schritt 105 OA, so werden die Diagnoseanzeige 25 und der Alarmgenerator 26 ausgeschaltet. Danach überprüft der Prozessor 21a in Schritt 107, ob die Antriebsmaschine ausgeschaltet ist oder nicht. Bei JA Entscheidung in Schritt 108 blinkt in Schritt 109 die Diagnoseanzeige 25, wodurch angezeigt wird, daß die Diagnose ausgeführt wird.

Zu jedem vorbestimmten Zeitpunkt wird die in Fig. 4 B dargestellte Unterbrechungsbearbeitung (interrupt Processing) ausgeführt. In den Schritten 200 bis 205 zählt ein 0,5 sec-Takter (Zeitgeber) aufwärts und es wird ein 3 sec-Ablaufzeitsignal erzeugt. Der Ablauf geht zu dem Schritt zurück, an dem eine Unterbrechung erzeugt wurde. In Schritt 110 werden der Takter und der Tabellenzeiger (Tablepointer) zurückgesetzt. In Schritt 111 erfolgt die Zählung des Tabellenzeigers (Tablepointer) aufwärts. In Schritt 112 erfolgt dann ein Zugriff auf die Tabelle.

Beim ersten Zyklus wird die Zählung des Tabellenzeigers (Tablepointer) auf "1" gesetzt. In Schritt 113 erzeugt die Bestimmungs- bzw. Diagnoseeinheit 2 ein Ausqangsbilcisignal, mit dem die elektromagnetischen Ventile 15a und 15b in und die elektromagnetischen Ventile 15c und 15d

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nach Maßgabe des ausgelesenen Gangnullstellungsausgangsbildes außer Betrieb gesetzt werden, das auf der in Tabelle 1 dargestellten Beziehung beruht. Das Wechselgetriebe wird in irgendeine der Nullstellungen Hl bis N3 gelegt. Als Ergebnis davon wird der Versehiebungsstellungssensor 52b angeschaltet, und ein Signal wird vom Detektor 5 zur Bestimmungs- bzw. Diagnoseeinheit 2 geliefert.

Nachdem die Bestimmungs- bzw, Diagnoseeinheit 2 erkannt hat, daß die Periode von0,5 see in Schritt 114 abgelaufen ist, empfängt die Bestimmungs- bzw. Diagnoseeinheit 2 in Schritt 115 das Signal von der Leistungseinheit 1. Der Prozessor 21a überprüft, in Schritt 116, ob das Empfangenerkennungssignal in Koinzidenz mit dem in Tabelle 1 dargestellten Eingangsbild ist.

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Tabelle 1

05	Elektromagnetisches	10	Ausgangs	15a	Gangstellung des Wechsel getriebes (Tabellenanzeiger/ Tablepointer)	N 1 (2)	N 2 (3)	N 3 (4)
Ventil/Sensor	bild	15b	Null (D	ON	ON	ON
	15c	ON	ON	ON	ON
	15d	ON	ON	ON	OFF
15 Eingangs	51a	OFF	OFF	ON	ON
bild	51b	OFF	ON	OFF	OFF
	51c		OFF	ON	OFF
52b		OFF	OFF	ON
	ON	ON	ON
ON

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Bei JA in Schritt 116 setzt die Bestimmungs- bzw. Diagnoseeinheit 2 in Schritt 117 die 0,5 und 3 sec-Zeitgeber zurück. Die Bestimmungs- bzw. Diagnoseeinheit 2 überprüft dann in Schritt 118, ob die Zählung des Tabellenzeigers (Tablepointer) "5" ist. Da die Zählung des Zeigers (Pointer) für den ersten Zyklus "1" ist, wird in Schritt 118 die Entscheidung mit "NEIN" bestimmt, und der Ablauf geht auf Schritt 111 zurück. Der Tabellenzeiger (Tablepointer) zählt aufwärts, und die Betriebsschritte in den Schritten 111 bis 118 werden wiederholt, bis die Zählung des Tabellenzeigers (Tablepointer) "5" erreicht. Aus diesem Grunde kann überprüft werden, ob der Gang in allen Nullstellungen Nl bis N3 gesteuert wird oder nicht.

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Wenn die Entscheidung in Schritt 118, nachdem die Betriebsablaufschritte in den Schritten 111 bis 118 wiederholt worden sind, JA ist, werden alle elektromagnetischen Ventile in Schritt 119 ausgeschaltet, und die Diagnoseanzeige 25 in Schritt 120 ebenfalls. Wenn der Diagnosebetrieb abgeschlossen ist, kann die gewöhnliche Wechselgetriebesteuerung erfaßt bzw. erkannt werden.

Wenn jedoch das Wechselgetriebe nicht ordnungsgemäß gesteuert wird, ist das von der Leistungseinheit gelieferte Signal nicht in Koinzidenz mit dem Erkennungssignal. Bei einem derartigen Zustand lautet die Entscheidung in Sehritt 116 "NEIN". Der Prozessor 21a erkennt in Schritt 121, ob 3 see abgelaufen sind oder nicht. Wenn die Entscheidung in 121 NEIN ist, werden die Operationen in den Schritten 113 bis 121 wiederholt, bis Schritt 121 mit "JA" bestimmt wird. Wenn die Entscheidung in Schritt 121 JA lautet, wird das Alarmsignal in Schritt 122 erzeugt. Alle elektromagnetischen Ventile werden in Schritt 123 ausgeschaltet, und ein vorbestimmtes Notprogramm wird ausgeführt.

Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung erkennt, daß das Wechsel-

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getriebe nur dann in allen Nullstellungen gesteuert wird, wenn der Hauptschalter eingeschaltet ist. Es ist nicht erforderlich, daß der Fahrer die Nullstellung des Wechselgetriebes überprüft, wodurch ein sicheres Inbetriebnehmen bzw. Starten garantiert wird.

Claims

- 1 - 22.03.1985 22. März 1985 Jidosha Kiki Co, Ltd. 05 Fernsteuervorrichtung für Wechselgetriebe Patentansprüche: 10

1. Fernsteuervorrichtung für Wechselgetriebe, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl Getriebeumschaltstellungen zur- Schaltung (Verschiebung) eines Ganghebels zwischen Gängen über entsprechende Null-(Neutral- oder Leerlauf-)Stellungen aufweist, wobei die Vorrichtung eine Bestimmungs- bzw. Diagnosfeeinheit mit

Mitteln zur sequentiellen Verschiebung des Ganghebeis in alle Nullstellungen;

Erkennungsmitteln zur Erkennung, ob der Ganghebel alle Nullstellungen durchlaufen hat;

Mitteln zur Erzeugung eines Alarms, wenn ein Fehler erkannt worden ist; und

Steuermitteln zur Steuerung der Verschiebungsmittel, des Erkennungsmittel und der Erzeugungsmittel 30

umfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bestimmungs- bzw. Diagnoseeinheit in Betrieb gesetzt wird, wenn der Hauptschalter eingeschaltet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e -

kennzeichnet , daß die Bestimmungs- bzw. Diagnoseeinheit in Betrieb gesetzt wird, während eine Antriebsmaschine (Motor) sich in einem Haltezustand befindet.
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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet, daß die Erzeugungsmittel einen Alarm erzeugen, wenn die Erkennungsmittel erkennen, daß.der Ganghehel nach Betätigung des Hauptschalters nicht |neinö der Nullstellungen gelegt wor.de.n ist. .

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel die Erzeugungsmittel betätigen, wenn ein Ausgangssignal von den Erkennungsmitteln nicht innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls mit einem Befehl zusammenfällt, nachdem die Steuermittel einen Anweisungsbefehl gegeben haben, daß der Ganghebel in eine der Nullstellungen gelegt werden soll.

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