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DE3214710C2 - Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignales in einem Fahrzeug - Google Patents

Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignales in einem Fahrzeug

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DE3214710C2
DE3214710C2 DE3214710A DE3214710A DE3214710C2 DE 3214710 C2 DE3214710 C2 DE 3214710C2 DE 3214710 A DE3214710 A DE 3214710A DE 3214710 A DE3214710 A DE 3214710A DE 3214710 C2 DE3214710 C2 DE 3214710C2
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Germany
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input
speed
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input signal
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Johannes 7980 Ravensburg Sorg
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ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
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Abstract

Mit dieser Vorrichtung wird aus der logischen Verknüpfung von einem ersten aus der Fahrgeschwindigkeit gewonnenen und einem zweiten aus der jeweiligen Rückwärtsschaltbewegung eines Handschalthebels abgeleiteten Eingangssignal ein Ausgangssignal dann erzeugt, wenn die Vorwärtsfahrgeschwindigkeit zu hoch und die Rückschaltung nicht zugelassen ist, wobei dieses Ausgangssignal eine Warn- und/oder Sperreinrichtung betätigt. Die logische Verknüpfung ist dabei so, daß die Warn- oder Sperreinrichtung nur dann betätigt wird, wenn das aus der Geschwindigkeit abgeleitete Eingangssignal zuerst und das aus der Schalthebelbetätigung danach erzeugt wird. Als Warneinrichtung werden vorrangig solche vorgeschlagen, die akustische Signale abgeben, während optische Warneinrichtungen, vorrangig in Verbindung mit Sperreinrichtungen, z.B. in Form eines Riegelmagneten, zur Rückmeldung für eine nicht zugelassene Rückschaltung vorgeschlagen werden. Auch in mit Hilfskraft betätigten Schaltanlagen können z.B. Gruppenrückschaltungen mit einem einfachen Entlüftungs- bzw. Sperrventil so lange verhindert werden, wie sie unzulässig sind. Für diese Vorrichtung können mehrere in einem modernen Fahrzeug an sich schon für andere Funktionen vorhandene Bauteile, wie elektronischer Drehzahlgeber, Frostwarneinrichtung, und einer Verwendung im Zusammenhang mit dem Rückwärtsgang der Schalter für den oder die Rückfahrscheinwerfer mitverwendet werden. Die Vorrichtung ermöglicht schon in der einfachsten Ausgestaltung im

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignales nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Nachdem bei modernen Getrieben die Schaltung in den Rückwärtsgang für den Fahrer z. B. durch eine synchronisierte Rückwärtsgang-Schalteinrichtung erheblich erleichtert worden ist, besteht jedoch auch die Möglichkeit, bei noch zu hoher Geschwindigkeit in Vorwärtsfahrtrichtung den Rückwärtsgang einzulegen und damit das Getriebe zu beschädigen.
Deshalb gibt es schon viele Rückwärtsgangsperreinrichtungen, die vorrangig und Im Zusammenhang mit der Fahrgeschwindigkeit fliehkraftabhängig wirken.
Alle diese Einrichtungen erfordern einen hohen Fertigungsaufwand und wirken mehl zuverlässig, iiisbcsundere In dem Bereich von geringeren Fahrgeschwindigkeiten. Diese sind aber für die Einlegung, z. B. eines Rückwärtsganges, von besonderer Bedeutung.
Es gibt auch schon elektro-mechanische Einrichtungen mit einer nachgeschalteten Sperrvorrichtung, z. B. P 30 42 920.0-21, die das Einlegen, vorrangig des Rückwärtsganges, verhindert, wobei über ein Ausgangssignal ein Elektromagnet, der geschwindigkeitsabhängig betätigt wird, die mechanische Gangschalteinrichtung verriegelt.
Solche Einrichtungen mögen zwar zuverlässiger wir-
ken, verursachen aber einen relativ hohen Aufwand und sind bei Rückschaltungen, auch außerhalb des Rückwärtsgangbereiches, nur schwer anpaßbar.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die einen genügend großen Schutz vor nicht zulässigen Rückschaltungen bietet, an verschiedene Rückschalteinrichtungen gut anpaßbar und. je nach Anforderung, mit einem sehr geringen zusätzlichen Aufwand realisierbar sein soll.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt.
In vielen Fällen wird es genügen, daß be' der Vorbereitung einer unzulässigen Rüekschaltung t'.n Warnsignal den Fahrer auf diese nicht zulässige Schaltung if-ierk- r, sam macht und er dadurch dun Schallvo'^ang -·> lange unterbrechen kann, bis zulässige Bedingu^or Tür eine Rüekschaltung eingetreten sind. Dabei is* — ·., der Lage, z. B. durch Bremsen oder auch nur .;ch Warten, die erforderlichen Bedingungen he hekutünren. Weiter ist sichergestellt, daß eine Gesch>. "'.igkeit oberhalb der Schwelle für die zulässige Rüekschaltung nur dann zu einem Warnsignal führt, wenn die Geschwindigkeit vor der Rückschahung vorhanden ist. Wird also z. 3. in zulässiger Weise unterhalb der Schwelle von z. B. 10 km/h in den Rückwärtsgang geschaltet und dann in der Rückwärtsgangfahrrichtung diese Schwelle überschritten, so entsteht kein Warnsignal. Bei höheren Anforderungen für die Rückschaltsicherheit kann das elektrische Ausgangssignal zur Betätigung einer Soerreinrichtung oder eben zusätzlich zur Warneinrichtung noch für eine Sperreinrichtung benutzt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 10.
Wird zur Vermeidung von unzulässigen Rückschaltungen nur eine Warneinrichiung vorgesehen, so ergibt sich mit einem akustischen Signalgeber, der schon aus anderen Gründen Im Fahrzeug vorhanden sein kann (z. B. Frostwarner), ein sehr wirksamer und auch einfacher Schutz. In Verbindung mit einer Sperreinrichtung 4η erscheint als information für den Fahrer ein optischer Signalgeber als ausreichend.
Als Sperreinrichtung können bei mechanischen Schalleinrichtungen Riegelmagnete, z. B wie in der nicht vorveröffentlichten P 30 42 920.0-21, zum Einsatz gelangen i, Bei hiifskraftbetätigicn RückschaiEur.geri. z. B bei C:rup penumschaltungen. genügt schon ein einfaches Magnetventil, um eine unzulässige RückschaltLng zu vermeiden, indem die Leitung zum Schaltzylinder so lange entlüftet wird, bis eine Geschwindigkeit für eine zulässige v> Rüekschaltung erreich! ist.
So!! die Vorrichtung für ti ie Rüekschaltung in den Rückwärtsgang zur Anwendung kommen, so kann der Schalter für des. oder die Rückfahrscheinwerfer in einer zweiten Anwendung für das aus der Schalthebelstellung >· abhängige zweite Eingangssignal mitbenutzt werden
tung Ist. daß schon bei der Bewegung des Schalthebels in die nächsttiefere Gasse das Warnsignal ausgelöst wird, weil dann mit noch größerer Sicherheit die Einleitung der fehlerhaften Schaltung rückgängig gemach; werden kann.
Wie nach Anspruch 8 und einem konkreten Ausführungsbeispiel nach Anspruch 9 zu ersehen Ist, werden mit sehr einfachen Mitteln beide Eingangssignale aufbereitet und zu einem Ausgangssignal für z. B. die Bildung eines akustischen Warnsignals oder zur Betätigung einer Rückschaltsperre erreicht. Besonders vorteilhaft Ist dabei die Anordnung des Relais in der Logik-Schaltstufe in Verbindung mit der Aktivierung des Relais im Bereich unterhalb der Schaltschwelle, also in diesem Bereich, der für eine Rüekschaltung erlaubt ist.
In einfacher Weise ist es nach Anspruch 10 auch möglich, innerhalb einer Schaltung bei mehreren Rückschaltungen Ausgangssignale für eine Warn- oder Sperreinrichtung zu erzielen. Zum Beispie! ist es möglich, Rückschaltungen In jeweils eine tiefere Gasse einschließlich der Rückwärtsganggasse oder Rückschaltungen in die tiefere Gruppe und de« Rückwärtsgang bei Gruppengetrieben mit entsprechenden Warn- oder Sperreinrichtungen zu versehen.
Dabei ist.es nur nötig, in der Drehzahlschaltstufe mehrere einzeln zuschaitbare Potentiometer oder Widerstände zur Erlangung mehrerer Schaltschwellen anzuordnen. Zur Vereinfachung der Umschaltung können die Potentiometer auch im Bereich des Schalthebels angeordnet sein. Der zweite Eingang der Logik-Schaltstufe kann dabei mit nur einem oder auch mehreren Schaltern, die parallel angeordnet sind, verbunden sein, wobei bei der Anordnung mit nur einem Schalter am zweiten Eingang dieser bei allen Rückschaltungen schließen muß.
Durch die DE-OS 30 12 776, DE-AS 23jO15! und DE-AS 15 80 470 sind schon Warnsysteme und Einrichtungen bekannt, die aber alle der Warnung von Personen außerhalb des Fahrzeuges dienen und vorwiegend mit der gewollten oder ungewollten Fahrtrichtung eines Fahrzeuges in Verbindung stehen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild;
F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung;
Fig. 3 einen Ausschnitt nach Fig. 2 in einer weiteren Anordnung;
Fig. 4 ein Getriebe mit einer Sperreinrichtung.
Im Blockschaltbild nach Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignales A mit einer Drehzahlschaltstufe 1, die in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Schaltsignal als ein erstes Eingangssignal I für eine Logik-Schaltstufe 2 erzeugt. Der Drehzahlschaltstufe 1 wird dabei aus einem elektronischen Drehzahlgeber 3 eine der Drehzahl (Fahrgeschwindigkeit) analoges Signal /■ fortwährend iugeführt. in der LogSk-Scftaiisiüic 2 erfolgt die !ogiichc Verknüpfung eines /weiten Eingangssignals S. das von eirrem Getriebezusundsmelder 4. / B. einem Rückfahrscheinwerferschalter, abgeleitet wird, mit dem ersten Eingangssignal I nach folgender Vorschrift.
w/, IM RückstMtstj znd\ /S) Ausgangssignal IAI
0
0		 0
1
(I 		CCC
I
1		 1 I
1
(J
(I 		I
■ I 1		 0
0
Die dynamischen Funktionen werden dabei über eine Selbsthalteschaltung realisiert.
Das Ausgangsslgnai A betätigt eine Warn- 5 oder eine Sperreinrichtung 6.
Die Vorrichtung ka<m im Zusammenhang mit einem synchronisierten Handschaltgel riebe, aber auch mit einem Schaltgetriebe, be! dem alie Gänge über Hilfskraft
geschaltet werden oder wie bei einem Gruppengetriebe, bei dem r.ur die Gruppenumschaltung aber Hilfskraft erfolgt, zum Einsatz kommen.
Im Zusammenhang mit einer Sperreinrichtung ist auch der Einsatz bei einem Automatgetriebe sinnvoll.
In der Vorrichtung nach dem Ausführungsbeisplel der FIg, 2 Ist eine Drehzahlschaltslufe 1 mit einem Frequenzschalter If, der in Form eines Integrierten Bausteines ICl dargestellt Ist, einem Potentiometer 12 und einer Stromversorgung 71 gebildet, wobei von einem Reed- ιό Schalter 31 eines elektronischen Drehzahlgebers 3 über einen Eingang ein der Drehzahl und damit der Fahrgeschwindigkeit analoges Signal F fortwährend dem Frequenzschalter II zugeführt und gleichfaüs fortwahrend mit einer Frequenzschwelle, die mit dem Potentiometer 12 einstellbar ist. verglichen wird. Liegt die dem Frequenzschalter II zugefünrte Frequenz unterhalb dieser Schwelle, wird ein digitales erstes Eingangssignal V for die Loglk-Schaltstufe erzeugt. Die f-'requenzschwelle kann, wenn sie feststeht und damit einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit entspricht, auch anstelle des Potentiometers 12 mit einem Widerstand festgelegt und. wie allgemein bekannt, gehalten werden.
In der Loglk-Schaltstufe 2 1st mit dem ersten Eingang V ein Transistor 21 als Schalter für ein Schaltrelal? 22 verbunden. Das Schaltrelais 22 verbindet Ober einen Kontakt 23 Im nicht geschalteten Zustand, also im Ruhezustand, einen zweiten Eingang 5 mit einem Ausgang A. während Im angezogenen Zustand das Relais 22 diese Verbindung unterbricht.
Der zweite Eingang 5 ist mit einem Getriebezustandsrriefder 4. also einem Schalter 41. verbunden, der bei einer beabsichtigten Rückwärtsschaltung, z. B. mechanisch oder auch elektrisch, geschlossen wird. Dabei kann es sich um eine Schaltung in den Rückwärtsgang aber auch um jede andere Ruckschaltung handeln, z. B. eine Gruppenrückschallung. Der Ausgang A führt zu einer Warn- oder auch Sperreinrichtung 5, 6, die mit einem zweiten Anschluß mit einer Stromquelle 7 verbunden ist. Ober eine Leitung 71 wird auch das Relais 22 in der Loglk-Schaltstufe 2 sowie der Frequenzschalter 11 in der Drehzahlschaltstufe 1 versorgt.
Die übrigen in Fig. 2 dargestellten Wijerstände, Kondensatoren und Dioden sind für die Anpassung und den Schutz des Frequenzschalters 11 sowie des Transistors 21 und des Relais Il In allgemein bekannter Weise angeordnet.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung Ist wie folgt:
Befindet sich der Kontakt 23 des Retais 22 in der gezeichneten Ruhestellung, also In einem z. B. Vorwärtsfahrgcschwlndlgkeltsberelch von -■ 10 km/h. In dem eine Rückschaltung In den Rückwärtsgang nicht zugelassen ist, wird beim Bewegen des Schalthebels 81 In die Rückwartsganggasse der Schalter 41 oder, wenn er mit dem Rückfahrscheinwerferschalter gekoppelt ist. auch der Schalter 42 geschlossen und damit der Stromkreis zu einer Warneinrichtung 5 ebenfalls geschlossen, die sowohl akustisch wie auch optisch wirken kann. Der Fahrer wird. Insbesondere durch ein akustisches, entsprechend eindringliches Warnsignal veranlaßt, die eingeleitete Schaltung zu unterbrechen und zunächst die Geschwindigkeit zu verringern, ist die Schwelle von t B 10 km/h unterschritten, wird vom Transistor Zi das Schaltrelais 22 geschaltet und die Verbindung vom zweiten Eingang S zum Ausgang A unterbrochen
Bei einer nunmehr ζ Β. eingeleiteten Rückwärtsgangschaltung kann kein Warnsignal entstehen. Erhöht sich nunmehr die Geschwindigkeit In Rückwärtsfahrtrichtung, erfolgt keine Veränderung in der Stellung des Relais, weil die erhöhte Geschwindigkeit ers: nach der Schließung des Schalters 41 bzw 42 vom zweiten Eingang S erfolgte und das Relais 22 auch nach dem Ausschalten durch den Transistor 21 über den Schalter 41,42 in der angt jogenen Stellung gehalten wird.
In Flg. 3 Ist eine mögliche Anordnung von mehreren Potentiometern 120, 121, 122 dargestellt, die über eine Schalteinrichtung 82 wahlweise in Wirkverbindung zum integrierten Baustein ICI. also dem Frequenzschalter 110, gebracht werden können und damit unterschiedliche Schaltschwellen ermöglichen. Diese Schalteinrichtung 82 kann dabei in der Drehzahlschaltsiufe 1, aber bei mechanischer Betätigung auch im Bereich des Schalthebels 81 (Fig. 4), von dem die Verstellung ausgeht, angeordnet sein.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die Anordnung eines RIegelmagneten 61 als Sperrelmichtung einer Gangschalteinnchtung 83 von einem Getriebe 8. wobei der Riegelmagnet 61 in der Lage ist. unzulässige Rückschaltungen in der Gangschalteinrichtung 83 zu sperren.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignales in einem Fahrzeug, das beim Rückschalten innerhalb der Vorwärtsgänge oder in den Rückwärtsgang dann entsteht, wenn der Handschalthebel in Richtung auf den neuen Gang zubewegt wird und die Fahrgeschwindigkeit in Vorwärtsfahrtrichtung noch zu hoch ist und wobei die Fahrgeschwindigkeit von einem elektronischen Geschwindigkeitsmesser erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangssignal am Ausgang (A) zur Betätigung einer Warn- und/oder Sperreinrichtung (5,6) nur dann entsteht, wenn ein erstes aus der Fahrgeschwin- 1* digkeit abgeleitetes Eingangssignal am Eingang (V) vor einem zweiten Eingangssignal am Eingang (S), das aus der Schalthebelbetätigung abgeleitet, vorhanden ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (S) ein akustischer (5) bzw. optischer Signalgeber ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (6) ein Riegelmagnet (61) ist, der die Rückschaitung in einer Gangschalteinrichtung (83) eines Getriebes (8) sperrt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (6) ein Magnetventil ist, das die Zuleitung zu einem Schaltkoiben einer mit Hilfskraft betätigten Schalteinrichtung entlüftet.
5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, 'adurch gekennzeichnet, daß ein Eingangssignal aus der Schalthebelbetätigung am zweiten Eingang (S) beim Schalten in der· Rückwärtsgang von einem Schalter (42) für den/die Rückfahrscheinwerfer (43) abgeleitet wird.
6. Vorrichtung nach einem aer vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingangssignal am zweiten Eingang (S) aus der Schalthebelbetätigung beim Rückschalten (Getriebezustandsmeldung 4) schon bei der Bewegung des Schalthebels (81) in die Gasse entsteht.
7. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennung der jeweiligen Fahrtrichtung allein aus der log'-sehen Verknüpfung der zwei Eingangsstgnaie an dem ersten (V) und zweiten (S) Eingang für die Logik-Schaltstufe (2) erfolgt.
8. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- daß in einer Drehzahlschaitstufe (1) fortwährend über eine Leitung (F) eine der Fahrgeschwindigkeit bzw. der Drehzahl abhängige Meßgröße eines elektronischen Geschwindigkeitsmessers (3) mit einer vorbestimmten Meßgröße (Schwelle) verglichen wird,
- daß von der Drehzahlschaitstufe (1) ein erstes Eingangssignal an einem ersten Eingang (V) einer Loglk-Schaltstufe (2) zugeführt wird,
- daß dieser Loglk-Schaltstufe (2) ein zweites aus der Schaltstellung des Getriebes abgeleitetes Eingangssignal am zweiten Eingang (S) zugeführt wird,
- daß das Ausgangssignal am Ausgang (A) aus der Logik-Schaltstufe (2) z. B. einem akustischen bzw. optischen Warngeber (5) zugeleitet wird (Flg. 1).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Drehzahtschaltstufe (1) aus einem Frequenzschalter (integrierter Baustein ICl; 11) besteht, dem von einem Reedschalter (311 eines elektronischen Drehzahlgebers (3) eine der Fahrgeschwindigkeit analoge Frequenz fortwährend zugeleitet wird, wobei die Schaltschwelle von einem Potentiometer (12) einstellbar oder einem Widerstand festlegbar ist und bei dem, bezogen auf die Fahrgeschwindigkeit, unterhalb der Schaltschwelle ein digitales Schaltsignal an einem ersten Eingang (V) einer Logik-Schaltstufe (2) als erstes Eingangssignal zugeleitet wird.
- daß die Logik-Schaltstufe (2) einen Transistor (21) aufweist, der bei anliegendem erstem Eingangssignal ein Relais (22) einschaltet, das in Ruhestellung einen zweiten Eingang (S) mit einem Ausgang (A) verbinde!.
- daß der zweite Eingang (S) der Logik-Schaltstufe (2) mit einem Schalter (41) verbunden und der geschlossen ist, wenn der Schalthebel (81) am Getriebe (8) eine Rückschaitung einleitet,
- daß der Ausgang (A) der Logik-Schaltstufe (2) mit einem Warnsignalgeber (5) und/oder einer Sperreinrichtung (6,61) für die Rückschaltung verbunden ist.
10. Vorrichtung »ach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für mehrere, unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten zugeordnete Ausgangssignale (A) innerhalb einer Gangschalteinrichtung (83) eines Getriebes (8) zur Erzeugung von mehreren unterschiedlichen Schaltschwellen in der Drehzahlschaltstufe (1) auch mehrere Potentiometer (120, 121, 122) oder Widerstände und mit dem zweiten Eingang (S) der Logik-Schaltstufe (2) mehrere Schalter (41,42) jeweils einzeln zusch2ltbar angeordnet sind.
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