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DE1109043B - Elektropneumatische Vorwahlsteuer-einrichtung zum Umschalten von Wechselgetrieben fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Elektropneumatische Vorwahlsteuer-einrichtung zum Umschalten von Wechselgetrieben fuer Kraftfahrzeuge

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Publication number
DE1109043B
DE1109043B DEF21384A DEF0021384A DE1109043B DE 1109043 B DE1109043 B DE 1109043B DE F21384 A DEF21384 A DE F21384A DE F0021384 A DEF0021384 A DE F0021384A DE 1109043 B DE1109043 B DE 1109043B
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DE
Germany
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working
contacts
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preselector
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DEF21384A
Other languages
English (en)
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.)
Marelli Europe SpA
Original Assignee
Magneti Marelli SpA
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 Magneti Marelli SpA filed Critical Magneti Marelli SpA
Publication of DE1109043B publication Critical patent/DE1109043B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11Stepped gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10Change speed gearings
    • B60W2710/1005Transmission ratio engaged

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Description

  • Elektropneumatische Vorwahlsteuereinrichtung zum Umschalten von Wechselgetrieben für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine elektropneumatische Vorwahlsteuereinrichtung zum Umschalten von Wechselgetrieben für Kraftfahrzeuge, bei denen zum Einschalten jeder Gangstufe mehrere getrennt aufeinanderfolgende Synchronisierungen in einer bestimmten Reihenfolge stattfinden, mit einem Vorwähler, einer Anzahl von Elektroventilen, einer Anzahl von Arbeitszylindern, die über die Elektroventile mit einer Druckmittelquelle verbindbar sind, und mit einer der Hauptkupplung zugeordneten elektrischen Schaltvorrichtung, die beim Ausrücken der Hauptkupplung die vorbereiteten Schaltvorgänge auslöst.
  • Bekannte ähnliche Anlagen sind insbesondere zum Umschalten der üblichen Wechselgetriebe bestimmt, bei denen zum Einschalten eines Ganges eine einzige Synchronisierkupplung betätigt werden muß.
  • Weiterhin sind Anlagen bekanntgeworden, bei denen die Gänge selbsttätig in Abhängigkeit von der Motordrehzahl gewechselt werden. Diese Anlagen sind jedoch sehr aufwendig und kompliziert in ihrem Aufbau und infolgedessen besonders störanfällig.
  • Bei einer bekannten elektropneumatischen Vorwahlsteuereinrichtung für ein nach dem üblichen H-Schema schaltbares Wechselgetriebe, bei dem für das Einschalten jeder Gangstufe nur eine einzige Schaltkupplung einzurücken ist, jedoch der Schaltfinger beim Wechsel der Ganggruppe verschiedene Bewegungen in einer bestimmten Reihenfolge ausführen muß, sind zwei über mehrere Elektroventile speisbare Arbeitszylinder mit Arbeitskolben vorgesehen. Zum Steuern eines Umschaltvorganges sind am Vorwähler zwei starr miteinander verbundene Schaltarme vorgesehen, die je eine Kontaktgruppe gleichzeitig bestreichen. Die die Schaltarme tragende Welle des Vorwählers ist über einen Flandvorwählhebel axial verschiebbar und drehbar. Die Stromkreise sind über Schaltkontakte geführt, die von den Arbeitskolben bei deren Bewegung betätigt werden. Hierdurch ist die richtige Reihenfolge der Bewegungen der beiden Arbeitskolben gewährleistet, wenn beim Wechsel der Ganggruppe entsprechend dem H-Schema beide Arbeitskolben am Gangwechsel beteiligt sind. Bei dieser bekannten Einrichtung sind jedoch nicht an jedem Gangwechsel beide Arbeitskolben beteiligt. Auch ist eine Erweiterung der Anzahl der Gangstufen über vier Gänge (drei Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang) hinaus nicht möglich.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorwahlsteuereinrichtung für Wechselgetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die die bisher benötigte Anzahl der Elektroventile verringert wird und bei der durch die Verwendung besonders ausgebildeter Arbeitszylinder in Verbindung mit einem Vorwähler zuverlässig in einfacher und wirtschaftlicher Weise die notwendige Reihenfolge der Synchronisierungen gewährleistet ist.
  • Die Erfindung besteht darin, daß der Vorwähler mit mehreren Schaltarmen gleichzeitig mehrere Kontaktgruppen bestreicht - wie an sich bekannt -, von denen eine Kontaktgruppe die zuerst erfolgende Synchronisierung steuert, während die anderen Kontaktgruppen nach erfolgter erster Synchronisierung über von mit den Arbeitskolben verbundenen Kontakten schließbare Rückführungsstromkreise zum Steuern der nachfolgenden Synchronisierung an Spannung gelegt werden.
  • Vorteilhaft weist der Vorwähler drei Schaltarme auf, die mechanisch starr miteinander verbunden sind und von denen einer ständig an Masse liegt, während die beiden anderen untereinander elektrisch leitend verbunden, jedoch gegenüber der die Schaltarme tragenden Welle, die in an sich bekannter Weise axial verschiebbar und drehbar ist, isoliert sind.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können mindestens zwei Arbeitskolben je drei Stellungen, nämlich zwei End- und eine Mittelstellung, einnehmen und sind durch je drei Ventile steuerbar, von denen eines zum Einstellen der Nullage dient, und besitzen ferner je zwei Ansätze, die zusammen mit zwei in den Ansätzen dieser Arbeitskolben verschiebbaren Hilfskolben zwei dicht abgeschlossene Kammern bilden, wobei diese Arbeitskolben ferner in ihre Achsrichtung von je einem Kanal durchquert werden, durch den das von dem Elektroventil für die Nullage durch eine entsprechende Öffnung in einem der Ansätze zugeführten Druckmittel strömen kann.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
  • Fig. 1 zeigt das Schaltschema der gesamten Anlage, während die Tabelle von Fig. 2 für jeden Gang die entsprechenden Kolbenstellungen und die dieselben steuernden Elektroventile angibt.
  • In Fig. l ist neben der Vorwahlsteuereinrichtung auch das Wechselgetriebe schematisch dargestellt, das durch drei Synchronisierkupplungen Sl, S2 und S3 die Ausführung zweier getrennter, aufeinanderfolgender Synchronisierungen ermöglicht. Das Wechselgetriebe ist derart aufgebaut, daß für jede Gangstufe mehr als ein Zahnräderpaar nacheinander miteinander in Eingriff gebracht werden müssen. Die vorgeschriebene Reihenfolge der Schaltvorgänge ist beispielsweise dadurch begründet, daß zuerst die Abtriebswelle 101 mit der Vorgelegewelle 102 des Wechselgetriebes und erst darauffolgend diese mit der Antriebswelle 100 gekuppelt werden soll.
  • Die Synchronisierkupplungen S2 und S3 dienen dazu, die Abtriebswelle 101 mit der Vorgelegewelle 102 zu kuppeln, und werden daher stets zuerst betätigt, während die Synchronisierkupplung S, die Vorgelegewelle 102 mit der Antriebswelle 100 kuppelt und folglich stets nach der Synchronisierkupplung S2 bzw. S3 betätigt wird. Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, ist die Getriebeantriebswelle 100 unmittelbar neben der Synchronisierkupplung S1 unterbrochen.
  • Gegenstand der Erfindung ist jedoch nicht dieses Wechselgetriebe, sondern nur die Vorwahlsteuereinrichtung, durch welche die für das Wechselgetriebe erforderliche Schaltaufeinanderfolge ermöglicht ist.
  • Die Vorwahlsteuereinrichtung ist mit einem Vorwähler versehen, der aus einem eine Welle 6 betätigenden Hebel 5, aus einer an der Welle 6 angebrachten Rastvorrichtung 7 und aus einer Anzeigevorrichtung 8 besteht.
  • Die Rastvorrichtung 7 sichert mittels einer aus einer Druckfeder 9 mit einer Rastkugel bestehenden Sperre den Hebel des Vorwählers in der gewünschten Schwenkstellung, während sich die mit der Welle 6 starr verbundene Anzeigevorrichtung 8 mit dieser dreht und die Anzeige durch einen ortsfesten Stab 10 gegeben ist.
  • Der Vorwähler besitzt drei starr miteinander verbundene, an ihren Enden Kontakte 11, 12 und 13 tragende Schaltarme L1, L.2 und 41 Der Schaltarm L1 liegt stets an Masse, da er direkt mit der Welle 6 verbunden ist, die an der Stelle 6' an Masse liegt. Die Schaltarme L., und L.; sind durch Isolierungen l., und I.; unterbrochen. Ihre von der Welle 6 isolierten Enden sind durch eine Brücke P elektrisch leitend miteinander verbunden.
  • Jeder der drei Schaltarme Ll, L, und L3 bestreicht je eine Kontaktgruppe. Die erste Kontaktgruppe Ql, die durch das Ende des Schaltarmes L1 abgegriffen wird - dieser ist der eigentliche aktive Schaltarm -enthält sieben mit R. C, Cl. D, D1 E und Ei bezeichnete Kontakte. Diese sieben Kontakte entsprechen der Anzahl der Gangstufen des Wechselgetriebes. Die Leerlaufstellung des Wechselgetriebes wird dadurch erreicht, daß das Ende 11 des Schaltarmes L1 in einer Zwischenlage zwischen den Kontaktpaaren C-Cl, D-Di und E-Ei belassen wird. In der dargestellten Lage befindet sich der Schaltarm L1 in einer Mittelstellung und berührt keinen Kontakt, d. h., es ist die Leerlaufstellung eingestellt. Die Schaltarme L2 und L3 greifen die beiden Kontaktgruppen Q2 und Q3 ab. Erstere besteht aus den Kontakten A, Al, A2, A3, B, Bi und B2, letztere aus den Kontakten Fl, F2, F3, F4, F5 und F..
  • Die sieben Kontakte der Kontaktgruppe Q, sind folgendermaßen angeordnet: Die Kontakte jedes Kontaktpaares C-Cl, D-D. und E-El sind in gleicher Höhe angeordnet und hinter der Kontakttafel mit demselben Ausgangsstromkreis verbunden. Hierbei haben die Kontakte C und C1 mit einer zu einem Elektroventil VC führenden Leitung e, die Kontakte D und Dl mit einer Leitung d zu einem Elektroventil VD sowie die Kontakte E und Ei mit einer Leitung e zu einem Elektroventil VE Verbindung. Der Kontakt R ist hingegen mittels einer Leitung r mit dem Elektroventil VR verbunden.
  • In der Kontaktgruppe Q2 sind die längs der gleichen Senkrechten angeordneten Kontakte A, Al, A2 und A3 über eine Leitung a mit einem Elektroventil VA verbunden, während die ebenfalls längs einer Senkrechten liegenden Kontakte B, Bi und B2 über eine Leitung b mit einem Elektroventil VB verbunden sind.
  • Die sechs Kontakte Fl, F." F3, F4, F5 und F,, der Kontaktgruppe Q3 sind alle untereinander und gemeinsam mit der Leitung f verbunden, an die Klemmen Ml, M2 und M3 angeschlossen sind, deren Zweck nachfolgend noch erläutert wird.
  • Von den Kontaktgruppen Q1, Q, und Q3 gehen somit die Steuerstromkreise für die Elektroventile VA, VB, VC, VD, VE und VR aus, die ihrerseits die Verschiebungen der Kolben der Arbeitszylinder 1, 2, 3 und 4 steuern, durch welche die Synchronisierkupplungen S1, S., und S3 betätigbar sind.
  • Aus der Zeichnung ist ferner ersichtlich, daß die Kolben der Arbeitszylinder 1 und 2 je einen in Achsenrichtung verlaufenden Kanal 15 bzw. 16 aufweisen. Der Arbeitszylinder 1 kann von der Druckluftquelle SA mittels der Ventile VA, VB und VS über die Leitungen 17, 18 und 19 und eine öffnung 33, der Arbeitszylinder 2 mittels der Ventile VD. VE, VS über die Leitungen 20, 21, 19' und eine öffnung 34 mit Druckluft gespeist werden.
  • In den Arbeitszylindern 1 und 2 wirken je ein Arbeitskolben 22 bzw. 22' sowie zwei Hilfskolben 23 und 24 bzw. 23' und 24'. Die Arbeitskolben 22 bzw. 22' können je drei Stellungen einnehmen und zwar eine Mittel- oder Nullstellung und je eine Endstellung zum Einrücken der Gänge.
  • Wird Druckluft in die Arbeitszylinder 1 und 2 mittels des Elektroventils VS über die Leitungen 19 und 19' eingeführt, so gelangt diese in die Zylinderkammern 25 und 26' sowie durch die Kanäle 15 bzw. 16 in die Zylinderkammern 26 und 25'. Hierdurch werden in jedem der Arbeitszylinder 1 und 2 die Hilfskolben 23 und 24 bzw. 23' und 24', die in Ansätzen 29 und 30 der Arbeitskolben 22 bzw. 22' verschiebbar sind, in die äußeren Lagen verschoben, während die Arbeitskolben 22 bzw. 22' in die Mittellage gebracht werden, da ihre Ansätze 29 und 30 am Ende mit Anschlägen versehen sind. an welche die Hilfskolben anlaufen. Die Hilfskolben sind durch Dichtungen 32 gegen die Ansätze abgedichtet. Auf diese Weise nehmen die Hilfskolben 23 und 24 bzw. 23' und 24' jeweils die Arbeitskolben 22 und 22' in der entsprechenden Richtung mit, wenn sie in ihre Endlagen gedrückt werden. Dichtungen 31 befinden sich zwischen den Enden der Ansätze 29 und 30 und der inneren Arbeitszylinderoberfläche. Der Arbeitszylinder 2 gleicht grundsätzlich dem Arbeitszylinder 1.
  • Tritt hingegen das Ventil VA in Tätigkeit, dann gelangt Druckluft über die Leitung 18 in die Kammer 27 des Zylinders 1, der Hilfskolben 23 wird nach links (gemäß Zeichnungsdarstellung) verschoben und nimmt von einem gewissen Punkt an auch den Arbeitskolben 22 nach links bis zu dessen linken Anschlag im Arbeitszylinder mit.
  • Die beschriebene Anordnung und Ausbildung der Arbeitskolben 22 und 22' sowie der Hilfskolben 23 und 24 ermöglicht den Arbeitskolben der beiden Arbeitszylinder 1 und 2 das Einnehmen von drei bestimmten Lagen, wobei in jeder Lage eine bestimmte Schaltung ausgeführt wird. Auf diese Weise wird die Anzahl der Zylinder klein gehalten. Mit nur drei Arbeitszylindern (abgesehen vom vierten Zylinder, der lediglich für den Rückwärtsgang tätig ist) können sechs Vorwärtsgänge und der Leerlaufgang geschaltet werden.
  • Der Arbeitszylinder 3 ist durch Ventile VS und VC speisbar und enthält keine Hilfskolben. Sein Arbeitskolben 22" kann nur zwei Stellungen einnehmen: die linke Endstellung bei Speisung über die Leitung 35 vom Ventil VS zum Ausrücken der Synchronisierkupplung S, und die rechte Endstellung bei Speisung durch das Ventil VC zum Einrücken der Synchronisierkupplung S3.
  • Jeder der drei bisher beschriebenen Arbeitskolben trägt einen Kontaktarm 01 bzw. O, bzw. O. und eine Schaltstange Ni bzw. N2 bzw. N3 zum Betätigen der Synchronisierkupplungen S1 bzw. S2 bzw. S3 des Wechselgetriebes. Außerdem ist jeder Arbeitskolben mit einer Einrastvorrichtung T1 bzw. T2 bzw. T3 versehen. Dem Kontaktarm 01 ist ein einziger ortsfester Kontakt O (Ende der Leitung L) zugeordnet, während die beiden anderen Kontaktarme 02 und O, je drei Bürstenarme 35, 36 und 37 bzw. 38, 39 und 40 besitzen. Die den Bürstenarmen zugeordneten Gegenkontakte sind mit 35', M2, M1 und 37' bzw. mit 38', M, und 40' bezeichnet, wobei die Kontakte M1, M1 und M3 über die Leitungen f zu der Kontaktgruppe Q3 des Vorwählers führen, die Kontakte 37' und 38' untereinander verbunden sind, der Kontakt 35' mit dem Kontakt O verbunden ist und schließlich der Kontakt 40' über die Leitung L zu einer dem Kupplungspedal 42 zugeordneten elektrischen Schaltvorrichtung führt.
  • Die Kontaktarme 01, 02 und O;; liegen über die zugehörigen Arbeitskolben in den Zylindern 1, 2 und 3 ständig an Masse. Desgleichen liegen die Bürstenarme 36 und 39, die unmittelbar mit den Kontaktarmen O., und O., verbunden sind, ständig an Masse, während die Bürstenarme 35, 37, 38 und 40 gegen die Kontaktarme 02 und O, isoliert sind. In der in der Zeichnung dargestellten Ruhelage der Arbeitskolben der Arbeitszylinder 1, 2 und 3 ist die Leitung L durch den Kontaktarm 01 an Masse gelegt.
  • Die dem Kupplungspedal 42 zugeordnete elektrische Schaltvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Kontakt 41, der sich beim Niederdrücken des Kupplungspedals 42 schließt, aus einer Batterie 43, aus einem ersten Relais 44 mit einem Arbeitskontakt 45, aus einem zweiten Relais mit zwei Wicklungen 46 und 46' sowie einem zwischen den Kontakten s1 und s2 umschaltbaren Kontaktfinger s und schließlich aus den Leitungen L, LL, SL und U. Bei nicht erregten Relaiswicklungen 46 und 46' liegt der Kontaktfinger s am Kontakt s1 an.
  • Die beschriebene Vorwahlsteuerung arbeitet in folgender Weise: Sobald bei irgendeinem eingelegten Fahrgang das Kupplungspedal 42 niedergedrückt wird, schließt sich der Kontakt 41. Das erste Relais 44 wird erregt und schließt mit seinem Kontakt 45 die Wicklung 46' des zweiten Relais und den Kontaktfinger s an den positiven Pol der Batterie 43 an. Die Masseverbindung der Wicklung 46', die nur über die Leitung L und den Kontaktarm 01 hergestellt werden kann, ist noch unterbrochen. Über den Kontaktfinger s und den Kontakt s1 werden die Leitungen SL und das Elektroventil VS an den positiven Pol der Batterie 43 gelegt. Das Ventil VS hat die einzige Aufgabe, die Stellung der Arbeitskolben für den Leerlauf herzustellen. Die über das Ventil VS und die Leitungen 19, 19' und 35 zugeführte Druckluft steuert die Arbeitskolben der Zylinder 1 und 2 in ihre Mittellagen und jenen des Zylinders 3 in seine linke Endlage. Auf diese Weise kommt der Kontaktarm 01 auf den Kontakt O zu liegen, der Kontaktarm O, schließt die Kontaktpaare 35-35' und 37-37' und der Kontaktarm 03 die Kontaktpaare 38-38' und 40-40'. Sind diese Kontakte geschlossen, dann ist über die Leitung L die Wicklung 46' des zweiten Relais an einem Ende an Masse gelegt. Das zweite Relais spricht somit an, legt den Kontaktfinger s auf den Kontakts., um, so daß nun das eine Ende der Relaiswicklung 46 an den positiven Batteriepol zu liegen kommt. über die Leitung LL werden sämtliche Elektroventile ebenfalls an den positiven Batteriepol gelegt und somit für die folgende Schaltung vorbereitet. Um die Elektroventile VB, VD, VA, VC, VR und VE zum Ansprechen zu bringen, braucht lediglich ihr anderes Ende an Masse gelegt zu werden, was nur dan erfolgen kann, wenn der Vorwähler entsprechend eingestellt wird.
  • Bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung berühren die Enden 11, 12 und 13 der Schaltarme L1, L2 und L.; des Vorwählers keinen Kontakt, d. h., der Vorwähler befindet sich in der Leerlaufstellung. Auch die Arbeitskolben der Arbeitszylinder 1, 2 und 3 nehmen bereits ihre Nullage ein, d. h., die Arbeitskolben 22 und 22' sind in ihren Mittellagen und der Arbeitskolben 22" des Arbeitszylinders 3 in seiner linken Endlage. In der Tabelle nach Fig. 2 ist die Stellung aller Kolben in jedem Gang angegeben, wobei »m« die Mittelstellung, »l« die linke Stellung und »r« die rechte Stellung bedeutet.
  • Will man einen bestimmten Gang einrücken, dann bringt man beispielsweise das Ende mit dem Kontakt 11 des Schaltarmes L1 auf den Kontakt Dl, wodurch auch das Ende mit dem Kontakt 13 des Armes L, auf den Kontakt F, und das Ende mit dem Kontakt 12 des Schaltarmes L., auf den Kontakt Bi zu liegen kommt. Durch die- Brücke P sind die beiden Kontakte F- und Bi nunmehr elektrisch leitend verbunden.
  • Der Schaltarm L1 erregt über die Leitung d das Elektroventil VD, das über die Leitung 20 Druckluft in die linke Kammer des Zylinders 2 einläßt. Der Hilfskolben 24' wird somit nach rechts verschoben und nimmt bei seiner Verschiebung auch den Arbeitskolben 22' mit, der sich bis in seine rechte Endlage verschiebt. Mittels der Schaltstange N2 wird hierbei die Synchronisierkupplung S2 betätigt, die die entsprechende Synchronisierung ausführt. Ferner verschiebt der Arbeitskolben 22' den Kontaktarm 02, wodurch die Kontakte 35-35' sowie 37-37' getrennt und die Kontakte 36 und Ml geschlossen werden. Da der Kontakt Ml ein Ende der Leitung f darstellt, wird diese Leitung beim Schließen der Kontakte M1 und 36 (der Kontakt 36 liegt über den Zylinder 2 an Masse) an Masse gelegt, so daß alle an die Leitung f angeschlossenen Kontakte der Gruppe Q3 (F1 bis F") am Ende der Schaltbewegung des Arbeitskolbens 22' ebenfalls an Masse liegen. Der Kontakt F5 wird somit erst nach erfolgter Synchronisierung der Synchronisierkupplung S, an Masse gelegt, und gleichzeitig wird auch das- Ende mit dem Kontakt 13 des Schaltarmes L3, das am Kontakt F5 liegt, geerdet.
  • über die Brücke P ist das Ende des Schaltarmes L., mit dem Kontakt 12 geerdet, wodurch Masse an den Kontakt Bi sowie über die Leitung b an das Elektroventil VB gelegt ist, das somit anspricht. Das Ventil VB steuert nun die Druckluft in die Kammer 28 des Zylinders 1, dessen Arbeitskolben nach rechts verschoben wird und mittels der Schaltstange Ni die Synchronisierkupplung S1 betätigt.
  • Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß die durch den Arbeitszylinder 1 gesteuerte Synchronisierung erst erfolgen kann, nachdem die durch die Arbeitszylinder 3-2 gesteuerte Synchronisierung stattgefunden hat. Diese Schaltaufeinanderfolge kann in ihrem Ablauf keinesfalls, auch nicht durch ein falsches Kommando, gestört werden, wofür die Rückführungsstromkreise f sorgen, welche durch die den Arbeitskolben zugeordneten Kontaktarme 01, 02 und 03 gesteuert werden.
  • Gemäß dem erläuterten Beispiel wurden die Schaltarme des Vorwählers derart verstellt, daß sie auf die Kontakte Dl, BI und F, zu liegen kamen, wobei sich die Kalben der Zylinder 2 und 1 nach rechts verschoben. In der Tabelle nach Fig. 2 ist für diese Lage der beiden Arbeitskolben der 4. Gang angegeben, der somit durch die angeführte -Schaltkombination eingerückt wurde.
  • Es ist aus dieser Tabelle weiterhin ersichtlich, daß jeder Gang durch die Kombination der Lagen von je zwei Arbeitskolben festgelegt ist. Der Kolben des Arbeitszylinders 4 tritt nur für den Rückwärtsgang in Tätigkeit, während die restlichen drei Arbeitszylinder (mit den Kolben der Zylinder 1 und 2 in drei möglichen Lagen) durch die jeweilige Kombination zweier Arbeitskolben das Einschalten von sechs Gängen sowie zusätzlich des Leerlaufes ermöglichen. In der Tabelle ist für jeden Gang die entsprechende Lage der zugehörigen beiden Arbeitskolben angedeutet, wobei ferner die Ventile angeführt sind, die die entsprechende Steuerung vornehmen.
  • Durch Zusammenwirken der dem Kupplungspedal 42 zugeordneten elektrischen Schaltvorrichtungen und des Vorwählers wird auf diese Weise somit stets die Zurückführung der Arbeitskolben in ihre dem Leerlauf entsprechende Lage bewirkt, wonach die besondere Schaltaufeinanderfolge, wie sie oben beschrieben wurde, herbeigeführt und der gewünschte Gang eingeschaltet wird.
  • Als weiteres Beispiel soll noch der übergang von einem beliebigen Gang in den 1. Gang beschrieben werden. Hierzu wird der Schaltarm L1 des Vorwählers auf den Kontakt C gebracht. Sobald das Kupplungspedal 42 niedergedrückt wird, wird zunächst die dem Leerlauf entsprechende Stellung der Arbeitskolben hergestellt, dann werden sämtliche Elektroventile an den positiven Pol der Batterie gelegt. Nur das Ventil VC erhält jedoch über den Schaltarm L1 (Kontakt 11 und C) Masseverbindung, wobei es das Verschieben des Arbeitskolbens 22" im Arbeitszylinder 3 nach rechts verursacht, der die Synchronisierkupplung S3 betätigt und den Kontaktarm 03 mit dem Kontakt 39 auf den Kontakt M3 legt. Damit gelangt die Masseverbindung über den Kontakt F1 und die Brücke P an den Kontakt Al. Das Ventil VA tritt in Tätigkeit und verschiebt den Arbeitskolben des Zylinders 1 nach links. Dieser Kombination entspricht, wie aus der Tabelle nach Fig. 2 hervorgeht, die Einschaltung des 1. Ganges. Der gleiche Vorgang spielt sich bei sämtlichen anderen Stellungen des Vorwählers ab.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektropneumatische Vorwählsteuereinrichtung zum Umschalten von Wechselgetrieben für Kraftfahrzeuge, bei denen zum Einschalten jeder Gangstufe mehrere getrenntaufeinanderfolgende Synchronisierungen in einer bestimmten Reihenfolge stattfinden, mit einem Vorwähler, einer Anzahl von Elektroventilen, einer Anzahl von Arbeitskolben in Arbeitszylindern, die über die Elektroventile mit einer Druckmittelquelle verbindbar sind, und mit einer der Hauptkupplung zugeordneten elektrischen Schaltvorrichtung, die beim Ausrücken der Hauptkupplung die vorbereiteten Schaltvorgänge auslöst, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Vorwähler mit mehreren Schaltarmen gleichzeitig mehrere Kontaktgruppen (Q1, Q". und Q3) bestreicht - wie an sich bekannt -, von denen die eine Kontaktgruppe (Q) die zuerst erfolgende Synchronisierung steuert, während die anderen Kontaktgruppen (Q2 und Q3) nach erfolgter erster Synchronisierung über von mit den Arbeitskolben verbundenen Kontakten schließbare Rückführungsstromkreise (f) zum Steuern der nachfolgenden Synchronisierung an Spannung gelegt werden.
  2. 2. Elektropneumatische Vorwahlsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwähler drei Schaltarme (L1, L2 und L3) aufweist, die mechanisch starr miteinander verbunden sind und von denen einer (L) ständig an Masse liegt, während die beiden anderen (L.., und L3) untereinander elektrisch leitend verbunden, jedoch gegenüber der die Schaltarme tragenden Welle (6), die in an sich bekannter Weise axial verschiebbar und drehbar ist, isoliert sind.
  3. 3. Elektropneumatische Vorwahlsteuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die zuerst erfolgende Synchronisierung steuernde Kontaktgruppe (Q) eine der Gangstufenzahl des Wechselgetriebes entsprechende Anzahl von Kontakten (R, C, C,, D, Dl, E und El) aufweist, die paarweise (C-Cl, D-Dl und E-El) senkrecht zu der die Schaltarme tragenden Welle (6) angeordnet sind, mit Ausnahme eines Kontaktes (R) für den Rückwärtsgang, wobei jedes Kontaktpaar (C-Cl, D-Dl bzw. E-E,) an eine eigene Leitung (c, d bzw. e) angeschlossen ist, daß die zweite mit dem zweiten Schaltarm (L.) des Vorwählers zusammenwirkende Kontaktgruppe (Q2) eine gleiche Anzahl von Kontakten (A, Al, A2, A3, B1, B2 und B3) wie die erste aufweist, die parallel zur Welle (6) des Vorwählers in zwei Linien angeordnet und an zwei Leitungen (a und b) angeschlossen sind, und daß die dritte Kontaktgruppe (Q3), deren Kontakte (F1, F2, F2, F4, F5 und F.) an eine einzige Leitung (f) angeschlossen sind, einen Kontakt weniger als die beiden anderen Gruppen (Q1 und Q2) aufweist.
  4. 4. Elektropneumatische Vorwahlsteuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Ausgangsleitung (a, b, c, d, e bzw. r) der ersten beiden Kontaktgruppen (Q1, Q2) des Vorwählers je ein Elektroventil (VA, VB, VC, VD, VE bzw. VR) sowie ein zusätzliches Elektroventil (VS) vorhanden sind und daß die Anzahl der mit je einer Synchronisierkupplung verbundenen Arbeitskolben der Arbeitszylinder (1, 2 und 3) gleich der Anzahl der Kontaktpaare (C-Cl, D-Dl und E-El) der ersten Kontaktgruppe (Q ) ist, wobei außerdem ein zusätzlicher Arbeitszylinder (4) vorgesehen ist.
  5. 5. Elektropneumatische Vorwahlsteuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Arbeitskolben (22 und 22') je drei Stellungen, nämlich zwei End-und eine Mittelstellung, einnehmen können und je durch drei Ventile (VD, VS und VE bzw. VB, VS und VA) steuerbar sind, von denen eines (VS) zum Einstellen der Nullage dient, und daß diese Arbeitskolben (22 und 22') je zwei Ansätze (29 und 30) besitzen, die zusammen mit zwei in den Ansätzen dieser Arbeitskolben (22 und 22') verschiebbaren Hilfskolben (23, 24, 23' und 24') zwei dicht abgeschlossene Kammern (25, 26, 25' und 26') bilden, wobei diese Arbeitskolben (22 und 22') ferner in ihrer Achsrichtung von je einem Kanal (15 bzw. 16) durchquert werden, durch den das von dem Elektroventil (VS) für die Nullage durch eine entsprechende Öffnung (33 bzw. 34) in einem der Ansätze (29) zugeführte Druckmittel strömen kann.
  6. 6. Elektropneumatische Vorwahlsteuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der Arbeitskolben (22' und 22") die Synchronisierung zwischen dem Wechselgetriebe und den Antriebsrädern vornehmen und an Masse liegende Kontaktarme (02, 03) tragen, die je mit drei Bürstenarmen (35, 36 und 37 bzw. 38,39 und 40) versehen sind, von denen sich der eine (03) gegenüber drei Kontakten (38', Ms und 40') und der andere (02) gegenüber vier Kontakten (35', M2, Ml und 37') verschieben kann, wobei je zwei dieser Kontakte (38' und 40' bzw. 35' und 37') an eine Leitung (L) angeschlossen sind, die an eine Wicklung (46') der dem Kupplungspedal (42) zugeordneten Schaltvorrichtung angeschlossen ist, und diese Leitung (L) über die Kontaktarme (02 und 03) nur dann an Masse gelegt ist, wenn sich die beiden Arbeitskolben (22' und 22") in ihren dem Leerlauf entsprechenden Lagen befinden, während der andere (Ms) bzw. die beiden anderen Kontakte (Ml und M2) an die Rückleitung (f) der dritten Kontaktgruppe (Q3) des Vorwählers angeschlossen sind, die nur dann an Masse gelegt sind, wenn sich die genannten beiden Arbeitskolben (22' und 22") aus ihrer dem Leerlauf entsprechenden Lage verschoben haben und die erste Synchronisierung durchgeführt haben, und daß die nachfolgende Synchronisierung durch einen dritten Arbeitskolben (22) ausgelöst wird, der drei Stellungen einnehmen kann und einen Kontaktarm (0l) mit einem einzigen Kontakt trägt, der einen einzigen Gegenkontakt (O) schließen kann, der mit der Erdleitung (L) der Wicklung (46') der dem Kupplungspedal zugeordneten elektrischen Schaltvorrichtung verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 659 378, 720164, 805 597; französische Zusatzpatentschrift Nr. 49 042 (zweiter Zusatz zum französischen Patent Nr. 796187).
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US4046032A (en) * 1973-10-09 1977-09-06 Eaton Corporation Start control

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