EP0180574A1 - Schalteinrichtung für ein zahnräderwechselgetriebe - Google Patents

Schalteinrichtung für ein zahnräderwechselgetriebe

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EP0180574A1
EP0180574A1 EP84901195A EP84901195A EP0180574A1 EP 0180574 A1 EP0180574 A1 EP 0180574A1 EP 84901195 A EP84901195 A EP 84901195A EP 84901195 A EP84901195 A EP 84901195A EP 0180574 A1 EP0180574 A1 EP 0180574A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gear
switching
switching device
gears
shift lever
Prior art date
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Pending
Application number
EP84901195A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerold Bieber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP0180574A1 publication Critical patent/EP0180574A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/16—Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/24—Providing feel, e.g. to enable selection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/24—Providing feel, e.g. to enable selection
    • F16H2061/241—Actuators providing feel or simulating a shift gate, i.e. with active force generation for providing counter forces for feed back
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/70—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for change-speed gearing in group arrangement, i.e. with separate change-speed gear trains arranged in series, e.g. range or overdrive-type gearing arrangements

Definitions

  • This invention relates to a switching device for a gear change transmission according to the preamble of claim 1.
  • the alley is selected by adjusting the gear shift lever transversely to the direction of travel and the gear shift in the forward and reverse directions.
  • Force thresholds which have to be overcome in order to engage a gear, and which act simultaneously as long as a gear is not engaged - e.g. B. the synchronization has not yet ended - act as restoring forces and return the gearshift lever to the neutral position after the adjusting force has been lost.
  • Force thresholds which have to be overcome when dialing and which at the same time act as restoring forces in predetermined lanes, also act in the direction of the lane selection - transverse to the direction of travel.
  • Such a switching device is e.g. B. from DE-GM 78 02 241 known.
  • the force thresholds acting in the selection direction can be seen from FIG. 3, so that the optical alley and aisle detection is supported by a perceptible detection.
  • perfect orientation is made possible and the gearshift lever always strives back into one of the alleys of gears 3/4 or 5/6, provided that the gearshift lever is not in one of the gear end positions R or 1 to 8.
  • OMPI choose the right gear.
  • a shift lever for a shift valve on the gearshift lever with which, for example, an assistant.
  • the driver himself has no help at all in the switchgear for the selection of the gears and the selection and resetting forces serve exclusively for better lane recognition
  • the driver is dependent on at least one driving parameter, e.g. B. the gearbox output speed, in the neutral position of the gearshift lever only a single lane is offered, in which he can engage a gear if he only applies adjusting forces in the shifting direction.
  • this can be any alley of the forward gears in a known shifting device according to an H or double H shift pattern.
  • OMPI Is this switching device - switching console - housed in the cab and z.
  • Fig. 1 shows a shift console in the cab in the view transverse to the direction of travel with the shift positions of the gear shift lever
  • Fig. 2 is a shift console in the cab in the view in the direction of travel with the selected positions of the gear shift lever
  • Fig. 3 is a switching console in the cab in plan view
  • Fig. 4 is a control scheme for the switching console
  • FIG. 8 switching console according to Fig. 3 in section Fig. 9 circuit diagram with blocking backdrop and representation of the force thresholds in the switching and selection direction
  • Fig. 1 the switching console 1, the z. B, a motor vehicle is arranged, shown transversely to the direction of travel 13.
  • the gearshift lever 2 is shown in the neutral position and the shifting positions 41, 43 and end positions 42, 44 in both shifting directions of the gears 1, 3, 5 .. and gears R, 2, 4 .. are indicated.
  • 21 is the shift lever for the GV valve of the upstream split group for switching from the performance-oriented to the consumption-oriented driving style.
  • 7 is the piston device, 6 the selector shaft, 11 an electronic component which controls the selector valves 8A, 8B, 8C (FIG. 4) as a function of the speed.
  • the shift console 1 is drawn in the direction of travel and the selector positions 33 of the gear shift lever 2 are indicated, the latter itself being in the position of the alley 1/2.
  • Fig. 3 shows a plan view of Fig. 1, the gearshift lever 2 also in the neutral position in the alley of gear 1.
  • the position of the trailing pin 78 and the locking link 62 is also indicated, this being arranged in the sleeve 64, as shown in FIG. 3A.
  • the blocking link 62 is measured in the middle 62C - neutral position - in such a way that the trailing pin 78, viewed in the axial direction, can assume two positions, the distance between which is half as large as an aisle distance according to the H or HH circuit diagram.
  • the two halves or half lanes 62A, 62B of the blocking link 62 are assigned to these two positions, so that there is a widened and kinked shape of the blocking link in the middle 62C.
  • 1 4 shows the control diagram for the switching console 1. with the piston device 7 and the indicated axial displacements by half an aisle (one gear), so that a position of the drag pin 78 is assigned to each forward gear.
  • the piston device 7 is constructed with 3 pistons 71, 72, 73 and 3 piston chambers 74, 75, 76 in such a way that the throttle positions of the selector shaft 6 are achieved via the trailing pin 78.
  • the selector shaft 6 is displaced in the axial direction only in the known lanes according to the H or HH circuit diagram (e.g. 1/2, 3 / 4 etc.).
  • Switching valves 8A, 8B, 8C which fill or vent these, are assigned to the piston chambers.
  • 81 is a pressure medium source, and the switching valves, for. B. depending on the speed, of an electronic component 11.
  • the pistons 71, 72, 73 are reset via a restoring spring 77 which is supported on the console housing 12. Between the drag bolts 78 fastened in the piston 73 and the selector shaft 6, a spring device 61 is also arranged.
  • the switching valves 8A, 8B, 8C which are each set for filling, can be seen from the table in FIG. 5, which lead to the adjustment of the drag pin 78 into the half alleys of the gears 1 to 8.
  • FIGS. 6, 7 and 8 show one of the possible constructive configurations of a shift console 1.
  • the gear shift lever 2 can be swiveled around the center of the shift shaft 6 into the shift position 41, 43 and into the end positions 42 and 44 of the gears and thus rotates the shift shaft 6 from the drawn neutral position by the same angle (FIG. 6).
  • the selection of the alleys takes place via the rotation around the center of a ball guide 22 which is attached to the gearshift lever 2 and cooperates with a guide 14 of the housing 12 of the switching console 1.
  • the lines 27 for this shift lever 21 lead through the gear shift lever 2 via the .z. B. hollow clevis pin 63 and through an opening 15 in the shift shaft 6 at the bottom out of the shift console 1.
  • a blocking link 62 (FIGS.
  • the strokes 79A, B and C assigned to the pistons 71, 72, 73 are ' limited when filling via stops 790 and are dimensioned such that the largest stroke is 4x and the middle one is twice the smallest stroke (binary coded).
  • the alleys in the circuit diagram are not, as is known, the force threshold detent pressure actuating forces (DE-GM 78 92 241, FIG. 3) directly assigned, so that the driver individual lanes of the entire circuit diagram, but these forces are bound to the respective position of the blocking link 62 and shift in the circuit diagram in the same way that the blocking link 62 also moves axially.
  • the locking gate is cranked in the neutral position and covers 2 half alleys so that one of the half 62A is congruent with the half alley z. B.
  • the locking and restoring forces 91, 92 are also assigned to these two halves 62A, 62B of the locking link 62, so that, for. B. in the illustrated position of the blocking link 62 for engaging the 3rd gear, no dialing forces, that is to say in the axial direction, have to be applied.
  • the 3rd gear is recommended to the driver for shifting, although he does not have to recognize this at all, because he only has to feel in which direction - in the direction of travel or in the opposite direction of travel - the lowest shift resistance is present is.
  • the driver does not choose one of 8 gears, but only 2 gears.
  • he has the option of choosing the two adjacent gears 2 and 4 by applying greater forces.
  • the driver can additionally shift the transmission in a known manner, so that he still has the choice between an economical or performance-oriented driving style.
  • the shift points are shifted towards higher engine speeds in the case of a performance-oriented driving style compared to an economically informed driving style.

Description

Schalteinrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe
Diese Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. In einer solchen Schalteinrichtung erfolgt die Gassenwahl durch eine Verstellung des Gangschalthebels quer zur Fahrtrichtung und die Gangschaltung in Vor- und .Rückwärtsfahrtrichtung. In beiden Schaltrichtungen wirken Kraftschwellen, die zum Einlegen eines Ganges überwunden werden müssen und die gleichzeitig, so lange ein Gang noch nicht eingelegt ist - z. B. die Synchronisierung ist noch nicht beendet - als Rückstellkräfte wirken und den Gangschalthebel nach Wegfall der Verstellkraft in die Neutral¬ stellung zurückführen.
Auch in Richtung der Gassenwahl - quer zur Fahrtrichtung - wirken nach beiden Seiten Kraftschwellen, die beim Wählen überwunden werden müssen und die gleichzeitig als Rückstellkräfte in vorbe¬ stimmte Gassen wirken.
.Eine solche Schalteinrichtung ist z. B. aus dem DE-GM 78 02 241 bekannt. Aus Fig. 3 sind die in Wählrichtung wir¬ kenden Kraftschwellen erkennbar, so daß die optische Gassen- und Gangerkennung noch durch eine erfühlbare Erkennung unterstützt wird. Anhand dieser Raststellungen wird eine einwandfreie Orien¬ tierung ermöglicht und der Gangschalthebel strebt immer in eine der Gassen der Gänge 3/4 oder 5/6 zurück, sofern sich der Gang¬ schalthebel nicht in einer der Gangendstellungen R bzw. 1 bis 8 befindet.
Solche Schalteinrichtungen haben sich in bezug auf die Gangauffindung praktisch bewährt.
Bei Vielganggetrieben, besonders dann, wenn die Anzahl der zu wählenden Gänge durch eine Splitgruppe noch erhöht wurde, ist es aber gar nicht leicht, auch den für die jeweilige Fahrsituatior
OMPI richtigen Gang auszuwählen. Zu diesem Zweck gibt es zwar am Gangschalthebel schon einen Schalthebel für ein Schaltventil, mit dem über Hilfskraft z. B. eine Vorschaltsplitgruppe geschaltet wird und damit eine Auswahl für eine leistungs- oder eine ökonomisch-orientierte Fahrweise getroffen werden kann. Es blei¬ ben aber bei einem z. B. 16-Gang-Getriebe - 4 Übersetzungen im Grundgetriebe und je 2 im Gruppen- und Splitgetriebe - immer noch 8 Gänge übrig, die unmittelbar mit dem Gangschalthebel geschaltet werden müssen, so daß der Fahrer durch die notwendige Auswahl für die Schaltungen sehr stark beansprucht und vom Geschehen auf der Straße abgelenkt wird.
Es -ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Schalteinrichtung nach dem Oberbegriff vom Anspruch 1 so weiterzuentwickeln, daß insbesondere die Gangauswahl vereinfacht und damit auch die not¬ wendige Aufmerksamkeit des Fahrers für die durchzuführenden Schaltungen verringert wird. Diese Aufgabe wird mit den kenn¬ zeichnenden Merkmalen vom Anspruch 1 erfüllt.
Während nach dem Stand der Technik dem Fahrer in der Schalt¬ anlage selbst gar keine Hilfe für die Auswahl der Gänge zur Verfügung steht und die Wähl— und Rückstellkräfte ausschließlich einer besseren Gassenerkennung dienen, wird dem Fahrer in Abhängigkeit von mindestens einem Fahrparameter, z. B. der Ge¬ triebeabtriebsdrehzahl, in der Neutralstellung des Gangschalt¬ hebels nur eine einzige Gasse angeboten, in der er einen Gang einlegen kann, wenn er ausschließlich Verstellkräfte in Schalt¬ richtung aufbringt. Je nach Fahrgeschwindigkeit/Getriebeab¬ triebsdrehzahl kann dies jede Gasse der Vorwärtsgänge bei einer bekannten Schalteinrichtung nach einem H- oder Doppel-H-Schalt- bild sein.
Während, wie bekannt, einer solchen Gasse jeweils 2 Gänge zuge¬ ordnet sind, z. B. Gang 3 in Fahrtrichtung und Gang 4 in Gegen- fahrrichtung, ist es auch möglich, die Anzahl der Gassen zu erhöhen und Halbgassen vorzusehen, die in Achsrichtung gesehen zwischen den bekannten Gassen liegen und jeweils abwechselnd nur, in Fahrt- oder Gegenfahrtrichtung einem Gang zugeordnet sind. Da¬ mit wird dem Fahrer nur ein Gang angeboten. Die jeweils benach¬ barten Gänge, die beide in der Gegenrichtung liegen, können nur unter zusätzlicher Überwindung je einer ersten Wählkraft, wenn nötig, auch geschaltet werden (Anspruch 3). Damit ist bei dem dargestellten Beispiel die Rückschaltmöglichkeit erschöpft und ein überdrehen des Motors wird beim Rückschalten verhindert. Unter bestimmten Bedingungen ist es natürlich auch möglich, die Schalteinrichtung so auszugestalten, daß bei Erhöhung der Wählkraft die Rückschaltung über 2 Gänge möglich wird. Die Rückstellkräfte in Wählrichtung wirken immer dann, wenn der Gangschalthebel in die Neutralstellung geführt wird, in die Gasse oder Halbgasse zurück, die zu diesem Zeitpunkt nach den Fahrpara¬ metern sich ergibt. Weitere Rückschaltungen sind nur möglich, wenn vorher durch Beeinflussung der Fahrgeschwindigkeit - passiv z. B. am Berg oder aktiv durch Gasrücknahme und Bremsen - dem Fahrer eine entsprechend tieferliegende Gasse oder Halbgasse in der beschriebenen Weise angeboten wird.
Hat das Zahnräder-Wechselgetriebe z. B. noch eine Splitvor- schaltgruppe, so ist es möglich, die Anzahl der Vorwärtsgänge durch Gänge, die zwischen diesen normalen Gängen liegen, zu ver¬ doppeln. Die Umschaltung kann dabei über einen ein Schaltventil steuernden Schalthebel am Gangschalthebel erfolgen. Das Angebot an den Fahrer sind deshalb immer normale Gänge oder entsprechende Zwischengänge, so daß sich eine leistungs- bzw. ökonomisch orien¬ tierte Fahrweise im Gangangebot ergibt (Ansprüche 6 und 7). In den Ansprüchen 8 bis 16 werden die prinzipiellen Lösungen der Ansprüche 1 bis 7 konstruktiv besonders vorteilhaft ausgebildet, so daß sich neben der für den Fahrer ergebenden Vereinfachung beim Schalten eines Vielganggetriebes auch eine relativ einfache konstruktive Lösung ergibt.
OMPI Wird diese Schalteinrichtung - Schaltkonsole - im Fahrerhaus untergebracht und z. B. die Schaltwelle als Geberwelle gestaltet, ist eine relativ einfache über Druckmittel wirkende Gangübertragungseinrichtung möglich.
Weitere. Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispieles und anhand von Zeichnungen erläutert, wobei die Einzelheiten der Zeichnung Gegenstand der Erfindung sind.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schaltkonsole im Fahrerhaus in der Ansicht quer zur Fahrtrichtung mit den Schaltstellungen des Gangschalthebels
Fig. 2 eine Schaltkonsole im Fahrerhaus in der Ansicht in Fahrtrichtung mit den Wählstellungen des Gang¬ schalthebels
Fig. 3 eine Schaltkonsole im Fahrerhaus in Draufsicht
Fig. 3A Hülse mit Sperrkulisse
Fig. 4 ein Steuerschema für die Schaltkonsole
Fig. 5 eine Tabelle, über geschaltete Schaltventile bezo¬ gen,, auf die angebotenen Gänge
Fig. 6 Schaltkonsole nach Fig. 1, jedoch im Teilschnitt
Fig. 7 Schaltkonsole nach Fig. 2 im Teilschnitt
Fig. 8 Schaltkonsole nach Fig. 3 im Schnitt Fig. 9 Schaltbild mit Sperrkulisse und Darstellung der Kraftschwellen in Schalt- und Wählrichtung
Fig. 10 Drehzahlplan.
In Fig. 1 ist die Schaltkonsole 1, die im Fahrerhaus z. B, eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist, quer zur Fahrtrichtung 13 dargestellt. Der Gangschalthebel 2 ist in Neutralstellung ge¬ zeichnet und die Schalt- 41, 43 und Endstellungen 42, 44 in beide Schaltrichtungen der Gänge 1, 3-, 5 .. und Gänge R, 2, 4 .. sind angedeutet. 21 ist der Schalthebel für das GV-Ventil der Vor- schalt-Splitgruppe zum Umschalten von der leistungsorientierten auf die verbrauchsorientierte Fahrweise. 7 ist die Kolbenein¬ richtung, 6 die Schaltwelle, 11 ein elektronischer Baustein, der die Schaltventile 8A, 8B, 8C (Fig. 4) drehzahlabhängig steuert.
In Fig. 2 ist die Schaltkonsole 1 in Fahrtrichtung gezeich¬ net und die Wählstellungen 33 des Gangschalthebels 2 sind ange¬ deutet, wobei dieser selbst in der Stellung der Gasse 1/2 steht.
Fig. 3 zeigt in Draufsicht zu Fig. 1 den Gangschalthebel 2 gleichfalls in Neutralstellung in der Gasse des Ganges 1. Mit 42 sind die Endstellungen der Gänge 1, 3, 5 .. und mit 44 die der Gänge R, 2, 4 .. angedeutet. Gleichfalls angedeutet ist die Stel¬ lung des Schleppbolzens 78 und der Sperrkulisse 62, wobei diese in der Hülse 64, wie in Fig. 3A dargestellt, angeordnet ist. Die Sperrkulisse 62 ist in der Mitte 62C - Neutralstellung - so be¬ messen, daß der Schleppbolzen 78, in axialer Richtung gesehen, zwei Stellungen einnehmen kann, deren Abstand halb so groß wie ein Gassenabstand nach dem H- oder HH-Schaltbild ist. Die beiden Hälften oder Halbgassen 62A, 62B der Sperrkulisse 62 sind diesen beiden Stellungen zugeordnet, so daß sich eine in der Mitte 62C verbreiterte und abgeknickte Form der Sperrkulisse ergibt.
OMPI
1 Die Fig. 4 zeigt das Steuerschema für die Schaltkonsole 1 . mit der Kolbeneinrichtung 7 und den angedeuteten axialen Ver¬ schiebungen um jeweils eine halbe Gasse (einen Gang), so daß je¬ dem Vorwärtsgang eine Stellung des Schleppbolzens 78 zugeordnet ist. Die Kolbeneinrichtung 7 ist mit 3 Kolben 71, 72, 73 und 3 Kolbenräumen 74, 75, 76 so aufgebaut, daß die Gassenstellungen der Schaltwelle 6 über den Schleppbolzen 78 erzielt werden. In¬ folge der zwei möglichen Stellungen des Schleppbolzens 78 in der Mitte 62C der Sperrkulisse 62 wird die Schaltwelle 6 in axialer Richtung nur in den bekannten Gassen nach dem H- oder HH-Schalt¬ bild verschoben (z. B. 1/2, 3/4 usw.). Den Kolbenräumen zugeord¬ net sind Schaltventile 8A, 8B, 8C, die diese befüllen oder entlüften. 81 ist eine Druckmittelquelle, und gesteuert werden die Schaltventile, z. B. drehzahlabhängig, von einem elektro¬ nischen Baustein 11. Die Rückstellung der Kolben.71, 72, 73 er¬ folgt über eine sich am Konsolengehäuse 12 abstützende Rück¬ stellfeder 77. Zwischen den im Kolben 73 befestigten Schlepp¬ bolzen 78 und der Schaltwelle 6 ist noch eine Federeinrichtung 61 angeordnet.
Aus der Tabelle der Fig. 5 sind die jeweils auf Befüllung gestellten Schaltventile 8A, 8B, 8C erkennbar, die zur Verstel¬ lung des Schleppbolzens 78 in die Halbgassen der Gänge 1 bis 8 führen.
Die Figuren 6, 7 und 8 zeigen eine der möglichen konstruk¬ tiven Ausgestaltungen einer Schaltkonsole 1. Der Gangschalthebel 2 ist um den Mittelpunkt der Schaltwelle 6 in die Schaltstellung 41, 43 und in die Endstellungen 42 und 44 der Gänge schwenlbar und verdreht damit die Schaltwelle 6 aus der gezeichneten Neu¬ tralstellung heraus um den gleichen Winkel (Fig. 6). Die Wähl¬ stellung der Gassen erfolgt über die Drehung um den Mittelpunkt einer Kugelführung 22, die am Gangschalthebel 2 angebracht ist und mit einer Führung 14 des Gehäuses 12 der Schaltkonsole 1 zu¬ sammenwirkt. Bei einer Betätigung des Gangschalthebels 2 quer zur Fahrtrichtung 13 in die Wählstellungen der Gassen - wobei, wie bekannt, dies nur in der Neutralstellung möglich ist -wird die Schaltwelle 6 über ein Gabelgelenk (Gabelbolzen 63, Gabel 25, Bolzen 26) entgegengesetzt verschoben. Jede Gasse ist dabei, wie bei einer H- oder Doppel-H-Schaltung bekannt, eine Auslenkung des Gangschalthebels 2 in eine Wählstellung 33 zugeordnet (Fig. 7; Fig. 2) .
Am Gangschalthebel '2 ist noch ein Schalthebel 21 zur Umsteuerung des Getriebes von z. B. einer leistungsorientierten Auslegung der Gangabstuf ng auf eine ökonomisch-orientierte angeordnet, wobei über einen nicht gezeichneten Schaltzylinder z. B. eine Vor- schaltgruppe (Splitgruppe) geschaltet wird. Die Leitungen 27 für diesen Schalthebel 21 führen dabei durch den Gangschalthebel 2 über den .z. B. hohlen Gabelbolzen 63 und durch eine Öffnung 15 in der Schaltwelle 6 am Boden aus der Schaltkonsole 1 heraus. Auf der Schaltwelle 6 ist noch eine Hülse 64 drehfest, jedoch um je eine halbe Gasse (gleich einem Gang) nach jeder Richtung ver¬ schiebbar angeordnet, wobei die Mittellage über eine Federein¬ richtung 61 sich ohne Belastung einstellt. In der Hülse 64 ist noch eine Sperrkulisse 62 (Fig. 3, 3A) angeordnet, in die der mit dem Kolben 73 fest verbundene Schleppbolzen 78 eingreift. Diese Sperrkulisse 62 ist so geformt, daß jeweils ein Gang aus der Neu¬ tralstellung heraus nur unter der Wirkung der Schaltkraft in die Schaltstellung entweder der Gänge 1, 3,.5 .. oder der Gänge R, 2, 4 .. verstellt werden kann und daß nach Überwindung der Federein¬ richtung 61 in Wählrichtung auch die beiden benachbarten Gänge und bei Hochschaltungen nach Überwindung der Rückstellfeder 75 auch noch weitere Gänge schaltbar sind.
Rückschaltungen über einen Gang hinaus sind nicht möglich, weil sowohl die Hülse 64 an einem Stirnanschlag 65 an der Schalt¬ welle 6 hart anliegt und auch die Kolben 71, 72, 73 in Verbindung
7 OMPI mit einer eventuellen Befüllung der Kolbenräume 74, 75, 76 eine Bewegung der Schaltwelle 6 in diese Richtung infolge der Verbin-., düng über den Schleppbolzen 78 verhindert.
Die den Kolben 71, 72, 73 zugeordneten Hübe 79A, B und C sind' bei Befüllung über Anschläge 790 begrenzt und so bemessen, daß der größte 4x und der mittlere 2x so groß ist wie der kleinste Hub (binär codiert) .
Den Gassen im Schaltbild (Doppel-H-Schaltbild 9) (in Fig. 9) sind nicht, wie bekannt, die Kraftschwellen-Rastendruckstell- kräfte (DE-GM 78 92 241, Fig. 3) direkt zugeordnet, so daß der Fahrer die einzelnen Gassen des gesamten Schaltbildes auch erfühlen kann, sondern diese Kräfte sind an die jeweilige Stel¬ lung der Sperrkulisse 62 gebunden und verschieben sich im Schalt¬ bild so, wie sich auch die Sperrkulisse 62 axial verschiebt. Die Sperrkulisse ist im Bereich der Neutralstellung abgekröpft und überdeckt 2 Halbgassen so, daß die eine von der Hälfte 62A deckungsgleich mit der Halbgasse z. B. von der Neutralstellung bis in den 3. Gang ist, während die 2. Halbgasse 62B von der Neu¬ tralstellung aus bis in die Gangendstellung des 4. Ganges reicht, aber um eine halbe Gasse versetzt ist und damit zwischen dem 4. und dem 2. Gang liegt. Diesen beiden Hälften 62A, 62B der Sperr¬ kulisse 62 sind auch die Sperr- und Rückstellkräfte 91, 92 zuge¬ ordnet, so daß z. B. in der dargestellten Lage der Sperrkulisse 62 zum Einlegen des 3. Ganges keine Wählkräfte, also in Achs¬ richtung, aufgebracht werden müssen.
Wie allgemein bekannt, sind lediglich bei Verstellen des Gang¬ schalthebels 2 von der Neutralstellung in eine Schaltstellung 41, 43 und nach z. B. der Erzielung des Gleichlaufes in die Endstel¬ lung 42, 44 die Schaltkraft zur Überwindung der Kraftschwelle 4 und die Synchronisierkraft aufzubringen. Soll jedoch z. B. in dieser Stellung der Sperrkulisse 62 der 4. Gang bzw. der 2. Gang eingelegt werden, so sind noch die in beiden Richtungen wirkenden ersten Kraftschwellen 31 durch Wählkräfte zu überwinden. Die Sperrkulisse 62 wird bei beiden Schaltungen dabei um eine halbe .- Gasse verschoben, was durch die Feder 61 zwischen der Hülse 64 und der Schaltwelle 6 ermöglicht wird (Fig. 8). Während beim beabsichtigten und auch zugelassenen Hochschalten weitere Kraftschwellen 32 durch entsprechende Wählkräfte zu überwinden sind, wird eine weitere Rückschaltung aus der Stellung dieser Sperrkulisse 62 heraus verhindert, weil beim Hochschalten die Rückstellfeder 77 überdrückt werden kann, während in Rück¬ schaltrichtung die Bewegung der Hülse 64 und auch der Schaltwelle 6 mit der Kolbeneinrichtung blockiert ist. Die axiale Verschie¬ bung der Sperrkulisse 62 erfolgt über die drehzahlabhängige Befüllung der Kolbenräume 74 bis 76 entsprechend der Tabelie Fig. 5 durch die Schaltventile -8A bis 8C, die ihre Schaltbefehle von einem elektronischen Baustein 11 (Fig. 4) erhalten.
In der Stellung der Fig. 9 wird dem- Fahrer der 3. Gang zum Schalten empfohlen, wobei er diesen gar nicht erkennen muß, denn er muß ja nur erfühlen, in welcher Richtung - in Fahrtrichtung oder in Gegenfahrtrichtung - der geringste Schaltwiderstand vor¬ handen ist. Im Normalfall wählt der Fahrer also nicht einen von 8 Gängen, sondern nur von 2 Gängen aus. Darüber hinaus hat er die Möglichkeit, wie bereits beschrieben, die beiden benachbarten Gänge 2 und 4 jedoch unter Aufbringung größerer Kräfte zu wählen. Mit dem Schalthebel 21 kann der Fahrer in bekannter Weise die Splitgruppe das Getriebe zusätzlich schalten, so daß er noch die Auswahl zwischen einer ökonomisch- oder leistungsorientierten Fahrweise hat. Wie aus dem vereinfachten Wegediagramm der Fig. 10 zu ersehen, sind bei einer leistungsorientierten Fahrweise die Schaltpunkte gegenüber einer ökonomisch informierten Fahrweise in Richtung auf höhere Drehzahlen zu verschoben. - •7(3 -
Bezugszeichen
1 Schaltkonsole 61 Federeinrichtung
11 Elektronischer Baustein 62 Sperrkulisse
12 Gehäuse 62A eine Hälfte der Sperrkulis
13 Fahrtrichtung 62B andere Hälfte der Sperrkul
14 Führung 62C Mitte der Sperrkulisse
15 Boden - Neutralstellung -
2 GangSchalthebel 63 Gabelbolzen
21 Schalthebel für 64 Hülse
GV-Schaltventil 65 Anschlag
22 Kugelführung 7 Kolbeneinrichtung
25 Gabel 71 Kolben
26 Bolzen 72 Kolben
27 Leitungen 73 Kolben
3 Kraftschwelle in Wähl¬ 74 Kolbenräume richtung (Federrastierung) 75 Kolbenräume
31 . erste Kraftschwelle in 76 Kolbenräume
Wählrichtung 77 Rückstellfeder
32 weitere Kraftschwellen in 78 Schleppbolzen
Wählrichtung 79A Hübe
33 Wählstellungen 79B Hübe
4 Kraftschwelle in Schalt¬ 79C Hübe richtung 790 Anschläge
41 Schaltstellung der 8A Schaltventil
Gänge 1, 3, 5 8B Schaltventil
42 Endstellung der 8C Schaltventil
Gänge 1, 3, 5 81 Druckmittelquelle
43 Schaltstellung der 9 Schaltbild
Gänge R, 2, 4 91 Rast-Wähl-Rückstellkräfte
44 Endstellung der 92 Rast-Wähl-Rückstellkräfte
Gänge R, 2, 4 SL leistungsorientiert
5 Formschlüssige Sperre SO Schaltpunkte ökonomisch
6 Schaltwelle orientiert

Claims

ITA n s p r ü c h e
1. Schalteinrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe mit Rast- und Rückstelleinrichtungen' für die Schalt- und Gassenstel¬ lung eines Gangschalthebels, dessen Bewegung nach dem H- oder HH-Schaltbild über Schaltmittel auf das Zahnräderwechselgetriebe übertragen werden und bei dem das Auffinden der Gassen und/oder Gänge durch unterschiedlich starke Federschwellen oder Rastierungen erfolgt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Federrastierung (3) in Abhängigkeit von mindestens einem Fahrparameter des Fahrzeuges unterschiedlichen Gängen oder Gassen zugeordnet ist (Fig. 9).
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß zum. Einlegen des jeweils opti¬ malen Ganges aus der Neutralstellung heraus nur die Schaltkraft zur Überwindung der Kraftschwelle in Schaltrichtung (4) überwunden werden muß (Fig. 9).
3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß vom optimalen Gang aus (Gang 3 Fig. 9) nach Überwindung einer ersten Kraftschwelle in Wähl¬ richtung (31) und der Kraftschwelle in Schaltrichtung (4) nur die jeweils benachbarten Gänge (Gang 4 und 2 Fig. 9) schaltbar sind.
4. Schalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß bei beabsichtigten Rück¬ schaltungen vom optimalen Gang über mehr als einen Gang hinaus durch eine formschlüssige Sperre (5) dies verhindert wird.
5. Schalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß bei beabsichtigten Hochschal¬ tungen vom optimalen Gang über mehr als. einen Gang hinaus weitere cfiEXc
OMPI 2
den Gängen zugeordnete Kraftschwellen in Wählrichtung (32) wirken und überwunden werden müssen.
6. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß der optimale Gang sowohl lei¬ stungs- (SL) wie auch verbrauchsorientiert (SO), z. B. drehzahlabhängig, festgelegt ist (Fig. 10).
7. Schalteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Umschaltung zwischen einem leistungs- und einem verbrauchsorientierten Bereich über einen Schalthebel (21) am Gangschalthebel (2) erfolgt.
8. Schalteinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch g e.k e n n z e l e h n e t , daß die in der Neutral¬ stellung des Gangschalthebels (2) wirkende Kraftschwelle in Wählrichtung (3) über eine mit dem Gangschalthebel (2) verbundene Schaltwelle (6) und eine mit dieser zusammenwirkende binär codierte Kolbeneinrichtung (7) erzeugt wird, deren Kolbenräume (74, 75, 76) über je ein einfaches Schaltventil (8A, 8B, 8C) mit Druckmittel befüllt oder entlüftet werden.
9. Schalteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Kolbeneinrichtung (7) über einen Schleppbolzen (78) mit der Schaltwelle (6) verbunden ist und die zusammenwirkenden Kolben (71 bis 73) und Kolbenräume (74 bis 76) so bemessen sind und die Kolbenräume so befüllt werden, daß sich eine axiale Verstellung des Schleppbolzens (78) um je¬ weils eine halbe Gassenstellung - einen Gang - und der Schaltwelle (b) um eine volle Gassenstellung ergibt.
10. Schalteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß in der Kolbeneinrichtung (7) eine Rückstellfeder (77) angeordnet ist, die bei Entlüftung eines oder ^3
mehrerer Kolbenräume (74 bis 76) die Rückstellung der Kolben (71 bis 73) und über den Schleppbolzen (78) der Schaltwelle (6) be- .. wirkt und daß bei der Entlüftung aller Kolbenräume (74 bis 76) diese in der Stellung des 1. Ganges steht.
11. Schalteinrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß der Schleppbolzen (78) über eine gefesselte Federeinrichtung (61) mit der Schaltwelle (6) verbun¬ den ist, die eine Rückschaltung nur um einen Gang und eine Hoch¬ schaltung im Zusammenhang mit der Fesselfedereinrichtung (61) um einen Gang und unter Überwindung der Rückstellfeder (77) bei an¬ steigendem Federdruck auch um mehrere Gänge aus der Stellung des optimalen Ganges heraus ermöglicht.
12. Schalteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Schaltventile (8A bis 8C) von einer elektrisch/elektronischen Schalteinrichtung aus (elektro¬ nischer Baustein 11), z. B. in Abhängigkeit von der Fahrzeugge¬ schwindigkeit, geschaltet werden.
13. Schalteinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kolbenein¬ richtung (7) mit den Schaltventilen (8A bis 8C) und einem Elektronikbaustein (11). sowie die Schaltwelle (6) in einer Schaltkonsole (1) im Fahrerhaus des Fahrzeuges untergebracht und daß die Schaltwelle (6) direkt mit dem Gangschalthebel (2) ver¬ bunden ist und deren' Mittelpunkt als Drehpunkt für die Verstel¬ lung aus der Neutral- in die Gangstellung dient, wobei die Übertragung der Wählstellung über eine U lenkung des im Konsolengehäuses (12) gelagerten Gangschalthebels (2) wirkt, so daß die Schaltwelle (6) gegenüber den vom Fahrer betätigten Gangschalthebel in entgegengesetzte Richtung verschoben wird.
14. Schalteinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schaltkon¬ sole (1) als Geber für eine mit Druckmittel betätigte Gangüber¬ tragungseinrichtung wirkt.
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