DE3536567A1

DE3536567A1 - Elektrische steuerung fuer die kupplungsbetaetigung eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3536567A1
Application number: DE19853536567
Authority: DE
Inventors: Gerold 7994 Langenargen Bieber
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1984-10-24
Filing date: 1985-10-14
Publication date: 1986-04-30

Description

Elektrische Steuerung für die
Kupplungsbetätigung eines Kraftfahrzeuges Diese Erfindung betrifft eine elektrische Steuerung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wobei der Gangschalthebel vorrangig nach einem H- oder HH-Schaltbild bewegt wird, also die Gassenwahl durch eine Bewegung quer zur Fahrtrichtung und die Gangschaltung in Vor- oder Rückwärtsfahrtrichtung erfolgt.
Eine elektrische Steuereinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der DE-PS 26 45 145 bekannt. Das Öffnen und Schließen der Schaltkupplung wird allein durch die Betätigung des Hanclschalthebels bewirkt, so daß ein allgemein üblicher Kupplungshebel entfallen kann. Neben der Vereinfachung des Schaltvorganges wird zur eine Sicherungseinrichtung - drei am Schaltgestänge nahe dem Handschalthebel angeordnete Sicherungsschalter - verhindert, daß unzulässige Schaltungen durch öffnen der Schaltkupplung eingeleitet werden. Damit wird die Betriebssicherheit erhöht und durch unterschiedliche Schaltpunkte der Sicherungsschalter (Fig. 4) wird auch die Schaltzeit verkürzt.
Eine solche Einrichtung ist aber nur ür kleine Fahrzeuqe und entsprechende Getriebe geeignet, zu aufwendig in der Herstellung und auch der Abstimmaufwand ist besonders hoch.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Steuereinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 weiter zu vereinfachen und so zu gestalten, daß sie auch für alle Zangschalteinrichtungen ei größeren Nutzfahrzeugen geeignet ist.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt.
Infolge der Anordnung von nur zwei Sicherungsschaltern an Schalteinrichtungen in oder am Getriebe selbst wird neben einer Vereinfachung infolge der kurzen Wege von den Schaltelementen bis zu den Sicherungsschaltern auch eine spielfreie Betätigung dieser Schalter erzielt. Die nicht übliche Anordnung der Betätigungsschalter - in Neutralstellung geschlossen und bei Betätigung des Gangschalthebels auf den gewollten Gang zu geöffnet - führt zu den einfachen Aufbau, weil durch diese Verkettung mit den Sicherungsschaltern die Kupplung nur geschlossen wird und geschlossen bleibt, wenn eine Betätigung des Gangschalthebels in Richtung auf den gewollten Gang zu erfolgt. Bei dieser Anordnung bleibt auch in Neutralstellung die Kupplung offen, so daß fr diese Funktion nicht noch ein gesonderter Sicherungsschalter notwendig ist.
In den Ansprüchen 2 his 9 wird die Erfindung besonders vorteilhaft ausgestaltet.
Wird im sogenannten Kippschalthebel zur Betätigung der Schalter, z. B. in Vorwärts fahrtrichtung (Gänge 1, 3, 5) .und in Rückwärts eahrtrichtung (Gänge 2, 4, 6) in Verhindung mit einer sehr straffen Mittelrastierung nach Anspruch 2 und 3 gewählt, ergeben sich nicht nur ein einfacher aufbau des Schalthebels, sondern auch eine hohe Betätigungssicherheit, nit der jede Fehlb2-tätigung infolge Schwingungen oder einer zufälligen Berührung les Schalthebels verhindert wird.
Bei einem Getriebe mit einer Drehwelle, die für die Gassenwahl verschoben und die Gangschaltung verdreht wird, genügen nach Anaspruch 4 je ein dem jeweiligen Betätigungsschalter zugeordneter Sicherungsschalter. Beide Schalter werden mit der Verdrehung der Welle betätigt - Anspruch 4 -. Bei anders aufgebauten Getrieben, die keine Drehwelle haben, kann z. B. auch die Schaltmuffe die Betätigung der Sicherungsschalter bewirken, wobei, je nach Anzahl, der in einer Schaltrichtung liegenden Gänge, z. B. 1 und 3, eben zwei Schalter parallel und in Reihe zu dem Betätigungsschalter angeordnet sind (Anspruch 5).
Mit der konkreten Ausgestaltung eines Kippschalthebels nach Anspruch 6 und 7 wird ein sehr einfacher und sicher wirkender Schalthebel geschaffen, der für eine elektrische Steuerung nach Anspruch 1 besonders gut geeignet ist.
Nach den Ansprüchen 8 und 9 wird eine besonders einfache, sichere und zusätzlich vom Bauraum her gesehen auch gfinstige Lösung bei der Anbringung der Sicherungsschalter an die Drehwelle erzielt.
Weitere Rinzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispieles und anhand von Zeichnungen erläutert, wobei die Einzelheiten der Zeichnung Gegenstand der Erfindung sind.
Es zeigen: Fig. 1 die Steuerung in schematischer Darstellungsweise; Fig. 2 das Schaltgestänge in schematischer Darstellungsweise; Fig. 3 den Kippschalthebel im tängsschnitt; Fig. 4 den Kippschalthebel im Querschnitt am Schwenkpunkt für die Kippbewegung.
Fig. 5 die Anordnung der Sicherungsschalter an der Drehwelle.
In Fig. 1 ist mit 11 ein vorderer und mit 12 ein hinterer Betätigungsschalter, die beide parallel geschaltet im Kippschalthebel 1 angeordnet sind, bezeichnet. Tm Bereich des Getriebes 2 sind die in Reihe zugeordneten Sicherungsschalter 21 und 22 dargestellt, wobei diese von der Drehwelle des Getriebes so betätigt werden, daß sie in Neutralstellung - Leerlaufstellung - beide geöffnet sind. Bei einer Bewegung der Drehwelle in die Schaltstellung, z. B. die Gänge 1, 3, 5 usw., ist der zugeordnete Sicherungsschalter 22 geschlossen, während der den Gängen in der anderen Schaltrichtung 2, 4, 6 usw. zugeordnete Sicherungsschalter, wie in der Lerrlaufstellung, geöffnet ist. Die Betätigungsschalter 11, 12 werden durch eine Kippbewegung im Kippschalthebel 1 beaufschlagt und stehen in der Mittelstellung des Kipphebels 13 immer entgegengesetzt gegenüber den Sicherungsschaltern 21, 22 in der Neutralstellung, also in diesem Beispiel, geschlossen. 4 ist eine Stromquelle und 3 ein Magnetventil, das z. B. Druckmittel von einer Druckmittelquelle (Pumpe 5) bei Nichtbeaufschlagung zu einem Schaltventil 55 leitet, das die Schaltkupplung 6 entlüftet. Bei Beaufschlagung wird das Magnetventil 3 entlüftet und die Schaltkupplung o geschlossen. Die Einzelheiten der Kupplungssteuerung sind ausführlich in der P 33 06 000.2 beschrieben.
Die schematische Darstellung des Schaltgestänges nach Fig. 2 zeigt den Gangschalthebel 1 in Verbindung mit der Drehwelle 23 am Getriebe 2. Im Gangschalthebel 1 sind noch die den Gängen zugeordneten Betätigungsschalter 11, 12 - Gang 1, 3, 5 = 12; Gang 2, 4, 6 = 11 - untergebracht, die vom Kipphebel 13 betätigt werden. An der drehwelle 23 sind die zwei Sicnerungsschalter angeordnet, die von diesem geschaltet werden.
Bei Getrieben ohne Drehwelle ist es natirlich auch möglich, an jeder der Schaltkupplungen den jeweiligen Gängen zugeordnete Sicherungsschalter anzuordnen oder nur je einen Schalter an den im Getriebe zur Betätigung der Schaltschwingen vorhandenen Schaltstangen anzubringen, wobei je ein Schalter der Betätigung in Richtung der Gänge 1, 3, 5 bzw. 2, 4, 6 zuzuordnen wäre.
Der in Fig. 3 gezeigte Rippschalthebel 1 hesteht aus einem Kipphebel 13, der sich z. B. im Rohr 15 eines Schalthebels 14 um den Bolzen 16 in Vorwärts- oder Rückwärtsfahrtrichtung kippen kann und dabei wechselweise zwei parallel angeordnete Betätigungsschalter 11, 12 schaltet.
Der Kipphebel 13 hat an seinem unteren Ende eine Zentrierung 17, in die ein geeignet gestalteter, von einer Druckfeder 19 radial nach außen gedrückter Druckbolzen 18 eingreift, und den Kipphebel in der Mittelstellung sichert. Die Feder kann infolge des möglichen langen Hebels kräftig gestaltet werden, so daß eine Betätigung infolge Schwingungen verhindert wird, ohne daß negative Auswirkungen auf die Funktion und die Bedienbarkeit auftreten.
Fig. 4 zeigt die Gestaltung des Kipphebels 13 im Rohr 15 des Schalthebels am Bolzen 16, um den die Kippbewegung erfolgt.
Fig. 5 zeigt ein günstiges Ausführungsbeispiel für die Anordnung der Sicherungsschalter 21, 22im Bereich der Drehwelle 23.
Diese ist hegrenzt drehbar und entsprechend der notwendigen Gassen im Getriebegehäuse 24 verschiebbar gelagert. Von einer Schaltrolle 28 wird ein in axialer Richtung nicht verschiebbarer Schaltflansch 25 in die jeweilige Drehbewegung (Schaltbewegung) mitgenommen. In axialer Richtung gesehen sind am Schaltflansch z. 13.
nach außen Schaltkurven 26 in Form von Rillen oder Erhebungen vorgesehen, die sich in einem definierten Radius um die Mittelachse der Drehwelle erstrecken und mit je einem Sicherungsschalter 21, 22 zugeordnete Druckbolzen 27 zusammenwirken. Die Sicherungsschalter sind am Getriebegehäuse befestigt und die Druckbolzen axial verschiebbar gelagert. Die Schaltkurven 26 erstrecken sich etwa im Bereich vn 180 von der Neutralstellung aus nach jeder Seite entsprechend der Schaltverschwenkung für die Gänge.
Soll z. B. von einen eingelegten 1. Gang über die Neutralstellung in den 2. Gang geschaltet werden, so drückt der Fahrer den Gangschalthebel 1 z. B. entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung.
Bevor der Schalthebel 14 bewegt wird, kippt dabei der Kipphebel 13 um den Bolzen 16. Der Schalter 11 wird geöffnet. Im eingelegten 1. Gang ist aber der Sicherungsschalter 22 im Getriebe 2 noch geschlossen, bis der Gang gelöst wird. Das Magnetventil 3 wird spannungslos und gibt Druckmittel für das Schaltventil 55 frei, so daß dieses die Schaltkupplung 6 entlüftet. Die Schaltkupplung 6 wird geöffnet, bevor infolge der Schaltbewegung der Schalthebel 14 die Drehwelle 23 in die Neutralstellung bewegen kann. Der Schalter 12 bleibt geschlossen und der Sicherungsschalter 21 bleibt offen.
Aus der nachfolgenden Tabelle sind in einfacher Weise die Schaltstellungen und -bewegungen des Kippschalthebels 1 - Spalte I - und die Stellungen des Kipphebels 13 - Spalte II -, der Schalt- oder Drehwelle 23 - spalte III - und der Schaltkupplung 6 - Spalte IV -zu erkennen. In den Zeilen 1 bis 9 ist eine Schaltung von z. B.
dem 1. Gang werden 2. Gang in den 3. Gang dargestellt und die jeweilige Stellung der Schaltkupplung leicht zu erkennen. Die Zeilen 1A, 5A und 9A zeigen, daß Bewegungen des Kipphebels auf den jeweilig eingelegten Gang zu unschädlich sind und die Schaltkupplung nicht öffnen. nie Schaltkupplung 6 bleibt auch in Neutral stellung des Gangschalthebels immer offen. Dadurch werden nicht notwendige Kuppelvorgänge vermieden und die Synchronisation geschützt.
Rs ist natürlich auch möglich, die Betätigungsschalter 11, 12 und Sicherungsschalter 21, 22 entgegengesetzt anzuschließen, so daß bei anliegender Spannung die Schaltleupplung geöffnet wird.
I II III IV Betätigung Kipphebel 13 Drehwelle 23 Schaltkupplung 6 Zeile Betätigungs- Sicherungsschalter schalter 11 12 21 22 1 Gang 1 (3, 5) eingelegt + + - + geschlossen 1A -- - Gang 1 + - - + bleibt geschlossen 2 Gang 1 -v-Neutral - + - - öffnet 3 Neutral + + - - offen 4 Neutral ## Gang2 - + - - offen (+) - schließt 5 Gang 2 (4, 6) eingelegt + + + - geschlossen 5A -- Gang 2 - + + - bleibt geschlossen 6 Gang 2 --Neutral + - - - öffnet 7 Neutral + + - - offen 8 Neutral -- Gang 3 + - - - offen (+) schließt 9 Gang 3 (1, 5) eingelegt + + - geschlossen 9A Gang 3 + - - + bleibt gesc:alossen + Betätigungsschalter zu Sicherungsschalter - Betätigungsschalter offen Sicherungsschalter Bezugszeichen 1 Gangschalthebel 11 Betätigungsschalter 12 Betätigungsschalter 13 Kipphebel 14 Schalthebel 15 Rohr 16 Bolzen 17 Zentrierung 18 Druckbolzen 19 Druckfeder 2 Getriebe 21 Sicherungsschalter der Gänge 2, 4, 6 22 Sicherungsschalter der Gänge 1, 3, 5 23 Schaltwelle - Drehwelle 24 Getriebegehäuse 25 Schaltflansch 26 Schaltkurven 27 Druckbolzen 28 Schaltrolle 3 xlagnetventil 4 Stromquelle 5 Druckmittelpumpe 55 Schaltventil 6 Schaltkupplung - Leerseite-

Claims

Anspr'1che 1. Elektrische Steuerung für die Kupplungsbetätigung eines Kraftfahrzeuges mit zwei Betätigungsschaltern im Gangschalthebel, deren Betätigung wechselweise der Verstellung desselben in die jeweilige Schaltstellung der Gänge 1, 3, 5 ... bzw. 2, 4, 6 ... zugeordnet ist und dazu angeordneten Sicherungsschaltern, die mit den Betätigungsschaltern zusammenwirken, wobei die Schaltkupplung direkt oder huber eine Hilfskraft geöffnet oder auch geschlossen wird, dadurch gek e n n z e i c h e t , daß prinzipiell zwei Sicherungsschalter (21, 22) in Reihe den Betätigungsschaltern (11, 12) zugeordnet, an Schalteinrichtungen im oder am Getriebe (2) angeordnet sind und daß in der Neutralstellung die Betätigungsschalter (11, 12) geschlossen und die Sicherungsschalter (21, 22) geöffnet und der den eingelegten Gang zugeordnete Sicherungsschalter (21, 22) geschlossen ist.
2. Elektrische Steuerung nach AnsPruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß ein Kipphebel (13) im Gangschalthebel (1) bei 3etätigung durch den Fahrer in die Vorwärtsfahr-oder Rückwärtsfahrrichtung - Gangschaltung - je eine Kippbewegung ausfahrt und dabei jeweils einen Betätigungsschalter (11, 12) öffnet und in einer vom Fahrer nicht belasteten Mittelstellung von einer Rasteinrichtung (Zentrierung 17, Druckbolzen 18, Druckfeder 19) gehalten oder nach Wegfall der Belastung in diese zurückgeführt wird.
3. Elektrische Steuereinrichtung nach Anspruc 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e- t , daß ein erster Betätigungsschalter (2) im Gangschalthebel (1) den Gängen in Richtung der Vorwärtsfahrtrichtung, z. B. 1, 3, 5 ..., und ein zweiter Bettigungsschalter (1) im Gangschalthebel (1) den Gängen, die in Richtung der Rückwärtsfahrtrichtung, z. B. 2, 4, 6 ..., liegen, zugeordnet ist.
4. Elektrische Steuerung nach Anspruch 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß je ein den Betätigungsschaltern (11, 12) zugeordneter Sicherungsschalter (21, 22) an der Drehwelle (23) angeordnet ist und von dieser in die Schließ- bzw.

öffnungsstellung betätigt wird.
5. Elektrische Steuerung nach Anspruch 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß mehrere, z. B. den Schiebemuffen im Getriebe (2) zugeordnnete und parallel geschaltete Sicherungsschalter je einem Betätigungsschalter zugeordnet sind.
6. Elektrische Steuerung nach Anspruch 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Gangschalthebel (1) aus einem Schalthebel (14) und einem in diesem über einen Bolzen (16) definiert schwenkbar gelagerten Kipphebel (13) und der zwischen Schalthebel (14) und Kipphebel (13) angeordneten Rasteinrichtung (Zentrierung 17, Druckbolzen 18, Druckfeder 19) zur Fixierung der Mittelstellung sowie zwei am Schalthebel (14) befestigten Betätigungsschaltern (11, 12) besteht.
7. Elektrische Steuerung nach Anspruch 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der den Kipphebel (13) aufnehmende Teil des Schalthebels (14) ein Rohr (15) ist.
8. Elektrische Steuerung nach Anspruch 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß auf der im Getriebegehäuse (24) dreh- und verschiebbar gelagerten Drehwelle (23) im Gehäuse (24) axial fest und mit der Drehwelle (23) begrenzt drehbar ein Schaltflansch (25) mit zwei Schaltkurven (25) angeordnet ist, die über Druckbolzen (27) mit am Getriebegehäuse (24) befestigten Sicherungsschaltern (21, 22) zusammenwirken.
9. Elektrische Steuerung nach Anspruch 8, dadurch g e -k e n n z e i c h ne t , daß die Druckbolzen (27) mitunterschiedlichen radialen Abständen parallel zur Drehwelle (23) angeordnet sind und daß die Schaltkurven (26) am Schaltflansch (25) den radialen Abständen der Druckbolzen und Sicherungsschaltern (21, 22) zugeordnete, bogenförmige Vertiefungen oder Erhebungen sind.