DE3422056C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Notbetätigung für ein fremdkraftbetätigtes Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Fahrzeugen mit fremdkraftbetätigten Getrieben ist eine Schaltmöglichkeit für den Fall, daß die elektronische Steuerung des Getriebes ausfällt, erforderlich. Mit dieser Notbetätigung des Getriebes ist es möglich, das Getriebe von Hand unter Umgehung der Elektronik in eingeschränkter Weise zu schalten. Es wird damit verhindert, daß das Fahrzeug bei einem Fehler im elektronischen Teil der Getriebesteuerung liegen bleibt.

Es ist bekannt, für solche Notfälle ein hydraulisches Handschaltventil vorzusehen, mit dem der Rückwärtsgang oder die Neutralstellung manuell eingelegt werden können (DE-OS 27 15 553).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache und kostengünstige Notbetätigung für ein Getriebe der eingangs genannten Art anzugeben, die Fehlschaltungen eindeutig ausschließt und weiterhin unzulässige Belastungen des Getriebes durch die Schaltkräfte verhindert.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 enthaltene Erfindung gelöst. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer durch eine Elektronik gesteuerten fremdkraftbetätigten Getriebe­ steuerung,

Fig. 2 zeigt ein in der Getriebesteuerung eingesetztes Absperrventil im Längsschnitt.

Zum besseren Verständnis wird zunächst die ungestörte Funktion der Getriebesteuerung erläuert.

Gemäß Fig. 1 enthält die Getriebesteuerung einen Schalthebel 4, mit welchem die Schaltsignale "Heraufschalten", "Herunterschalten" oder "Neutral" gegeben werden können. Falls der Fahrer z. B. das Signal "Heraufschalten" gibt, wird die entsprechende Bewegung des Schalthebels 4 durch einen Sensor 7 abgefühlt und einer Elektronik 8 mit Mikrocomputer (µC) mitgeteilt. Diese wählt daraufhin den nach dem jeweiligen Fahrzustand und anderen Kriterien günstigsten Gang aus und veranlaßt durch Ansteuerung von Ventilen 13, 14, 15, 16, 18 u. 19 dessen Einlegung am Hauptgetriebe. In gleicher Weise wird ein evtl. vorhandenes Gruppengetriebe durch Ansteuerung der Ventile 34 u. 35 geschaltet.

Durch einen Sperrmagneten 6 wird der Schalthebel 4 solange in einer Zwischenstellung gehalten, bis der neue Gang im Getriebe tatsächlich eingelegt ist. Hierdurch erhält der Fahrer eine Rückmeldung über das Einlegen des Ganges. Mit einem Druckknopf 5 am Schalthebel 4 können bei Bedarf Gänge übersprungen werden. Dabei schließt jedoch die Elektronik 8 ein Schalten in einen Gang, bei dem sich eine unzulässige Drehzahl ergeben würde, aus.

Der gerade eingelegte Gang oder ein empfohlener Gang wird auf einer Ganganzeige 9 angezeigt. Die Elektronik 8 erhält über einen Drehgeber 12 für die Motor-Drehzahl sowie eventuelle weitere (nicht gezeichnete) Sensoren eine Information über den gegenwärtigen Fahrzustand des Fahrzeuges. Eine derartige Getriebesteuerung ist aus der DE-OS 32 37 508 bekannt.

Zum Einlegen eines neuen Ganges muß zunächst mit einem Gassenzylinder 3 die richtige Schalt-Gasse aufgesucht werden. Anschließend muß ein Gangzylinder 2 in der richtigen Richtung betätigt werden.

Der Gassenzylinder 3 ist als Zweistellungszylinder ausgebildet. Mittels einer nicht gezeichneten Federzentrierung kann eine dritte Stellung für den ersten und zweiten Gang eingenommen werden.

Der Gassenzylinder 3 wird durch zwei Ventile 15, 16 an­ gesteuert. Dabei ergeben sich folgende Möglichkeiten bzw. Stellungen des Zylinders: eine Seite belüftet, die andere Seite belüftet und keine Seite belüftet (federzentrierte Stellung).

Die Stellung des Gassenzylinders 3 wird durch einen Wegsensor 11 abgefühlt und der Elektronik mitgeteilt.

Die Entleerung der nicht druckbeaufschlagten Räume des Gassenzylinders 3 erfolgt über die Ventile 15, 16 und eine Entlüftung 17. Gleichzeitig mit den Gassen wird ein Gruppengetriebe durch Belüftung eines Zweistellungs- Zylinders 33 auf der linken oder rechten Seite mit Hilfe der Ventile 35 oder 34 umgeschaltet.

Nach Erreichen der richtigen Position von Gasse und Gruppe wird durch den Gangzylinder 2 der gewünschte Gang eingelegt. Der Gangzylinder 2 wird durch die Ventile 13, 14 angesteuert. Es ergeben sich drei Stellungen, je nachdem, ob die eine Seite, die andere Seite, oder beide Seiten des Kolbens belüftet sind. Dabei entspricht die Stellung bei beidseitiger Belüftung des Kolbens der Neutralstellung (N). Die Stellung des Gangzylinders 2 wird durch einen Wegsensor 10 abgetastet und der Elektronik 8 mitgeteilt.

Nach durchgeführter Schaltung muß der Gangzylinder 2 wieder entlüftet werden, da ein dauernd anstehender Druck auf die Gangschaltelemente im Getriebe aus Verschleißgründen unzulässig ist. Die Entlüftung geschieht über Ventile 18, 19, zwei weiter unten beschriebene Absperrventile 20, 21 und eine Entlüftung 23. Die genannten Ventile 18, 19 werden nach vollzogener Gangschaltung durch die Elektronik 8 auf Entlüftung umgesteuert (gezeichnete Stellung).

Im folgenden wird die Funktion der Gangschaltung im gestörten Notbetrieb, d. h. bei Ausfall des Mikrocomputers (µC) in der Elektronik 8, erläutert.

Für die Gang-Notbetätigung ist ein Notschalter 22 eingebaut. Dieser läßt sich durch den Fahrer von Hand in zwei Arbeitsstellungen heraufziehen oder herunterdrücken. Damit läßt sich manuell entweder als Notgang ein bestimmter Vorwärtsgang, beispielsweise der fünfte Gang, oder die Neutralstellung einschalten. Der Notschalter 22 ist im normalen, ungestörten Betrieb durch eine elektrische Sperre 24 verriegelt, so daß seine Betätigung nur im Störungsfall möglich ist. Die Sperre 24 wird durch ein elektrisches Signal der Elektronik 8 in der verriegelten Stellung gehalten und durch eine (nicht dargestellte) Feder im Störungsfall entriegelt.

Der Notschalter 22 besitzt eine federzentrierte Mittelstellung, in welcher zwei Leitungen 29, 30 mit einer Entlüftung 31 verbunden sind. Die Arbeitsräume des Gangzylinders 2 und des Gruppenzylinders 33 sind in der (gezeichneten) Ruhestellung hierdurch unbeaufschlagt.

Zur pneumatischen Abtrennung des Notschalters 22 von den zur Betätigung des Gangzylinders 2 und des Gruppenzylinders 33 dienenden Bauteilen sind Absperrventile 20, 21 und 36 eingebaut.

Falls der Fahrer mittels des Nockenschalters 22 den Notgang einschalten wird, drückt er das Ventilglied des Notschalters kurz nach unten. Hierdurch wird die Leitung 29 mit dem Druckluftvorrat 1 verbunden. Daraufhin drückt sich ein Ventilglied 26 mit schrägen Dichtlippen 25 (siehe Fig. 2) nach oben und sperrt einen mit dem Ventil 18 verbundenen Dichtsitz 27 ab. Die Druck­ luft überströmt anschließend die Dichtlippen 25 und wird über einen Anschluß 32 in die rechte Druckkammer des Gangzylinders 2 geleitet. Hierdurch bewegt sich der Kolben des Gangzylinders in seine linke Endstellung. Gleichzeitig wird über Leitung 29 auch das Absperrventil 36 an den Vorratsdruck angeschlossen und damit die linke Seite des Gruppenzylinders 33 mit Druckluft beaufschlagt, wodurch sich der Kolben des Gruppenzylinders 33 nach rechts bewegt. Die Stellungen des Haupt- und Gruppengetriebes ergeben somit, daß der vorbestimmte 5. Gang eingelegt ist.

Läßt der Fahrer, nachdem der Gang eingelegt ist, den Betätigungsknopf des Notschalters 22 wieder los, führen die vorgespannten Federn 37 und 38 das Notschaltventil 22 in die Mittelstellung zurück. Dadurch wird die Leitung 29 und somit der Raum 39 im Absperrventil 20 drucklos. Durch den noch im rechten Zylinderraum des Gangzylinders 2 anstehenden Druck wird das Ventilglied 26 nach unten gedrückt und die Druckluft aus dem Gangzylinder 33 über den Anschluß 32, den Dichtsitz 27, das Entlüftungsventil 18 und die Entlüftung 23 herausgelassen. In gleicher Weise wird die Druckluft aus der linken Zylinderseite des Gruppenzylinders 33 über das Absperrventil 36, das Ventil 34 und die Entlüftung 40 herausgelassen.

Zur Einlegung der Neutralstellung wird das Ventilglied des Notschalters 22 durch den Fahrer kurzzeitig angehoben. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, werden hierdurch beide Leitungen 29, 30 mittels Druck beaufschlagt. Hierdurch werden beide Seiten des Dreistellungs- Gangzylinders 2 belüftet, wodurch dieser die Mittelstellung (Neutral) einnimmt. Die Entlüftung der Kammern nach vollzogener Gangschaltung erfolgt in der bereits oben beschriebenen Weise.

Der vorbestimmte fünfte Gang ist für einen Notbetrieb des Fahrzeuges deshalb am günstigsten, weil mit diesem das Fahrzeug gerade noch anfahren kann und auch bis zu einer für den Stadtbetrieb ausreichenden Geschwindigkeit beschleunigt werden kann. Es kann jedoch auch ein beliebiger anderer Gang als Notgang vorbestimmt werden. Dazu brauchen nur die Absperrventile 20, 21 entsprechend angeschlossen werden. Falls kein Gruppengetriebe vorhanden ist, fällt das Absperrventil 36 ebenfalls weg.

Claims (4)

1. Notbetätigung für ein fremdkraftbetätigtes Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Gassenzylinder (3) und einem Gangzylinder (2), welche durch eine Elektronik (8) gesteuert mittels Druckluft betätigbar sind, wobei ein Notschalter (22) zur manuellen Betätigung des Gangzylinders (2) in die Arbeitsstellungen "Neutral" oder "Notgang" vorgesehen ist, der als pneumatisches Dreistellungsventil ausgebildet ist und in den beiden Arbeitsstellungen einen Druckluftvorrat (1) mit den Arbeitsräumen der Getriebestellzylinder (2, 33) verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Notschalter (22) als Taster ausgebildet ist und eine federzentrierte Mittelstellung besitzt, in der die Getriebestellzylinder (2, 33) mit Entlüftungen (23, 40) verbunden sind.

2. Notbetätigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Sperre (24) vorgesehen ist, die den Notschalter (22) nur bei Ausfall der Elektronik (8) freigibt.

3. Notbetätigung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur pneumatischen Abtrennung des Notschalters (22) von den zur Betätigung des Gangzylinders (2) dienenden Bauteilen Absperrventile (20, 21, 36) mit rückwärts überströmten Dichtlippen (25) eingebaut sind.

4. Notbetätigung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Notgang der fünfte Gang vorgesehen ist.