DE1655161A1

DE1655161A1 - Einrichtung zum synchronisierten Schalten von Kraftfahrzeugwechselgetrieben

Info

Publication number: DE1655161A1
Application number: DE19671655161
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1964-11-04
Filing date: 1967-04-14
Publication date: 1971-04-15
Also published as: FR94252E; SE335677B; NL6805194A; GB1213233A; US3446097A

Description

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Augsburg, den 3* April 1967

Dipl.-Ingo Karl Heinz Schmidt , TTorra, Kr s. Hersbruck

Einrichtung zum synchronisierten Schalten von Kraftfahrzeugwechselgetrieben

(Zusatz zu Patent .......... ₀ (Patentanmeldung amtliches Aktenzeichen Sch 36 060 II/63c))

Das Hauptpatent Ir. ..,.»*.....· (Patentanmeldung amtliches Aktenzeichen Sch 36 060 II/63c)/betrifft eine Einrichtung zum synchronisierten.Schalten von Kraftfahrzeugwechselgetrieben, "bei welcher von jeweils mit der treibenden Welle des Wechselgetriebes bzw. mit der getriebenen Welle des Wechselgetriebes gekuppelten Generatoren erzeugte, die antriebsseitige bzw_e die abtriebsseitige Getriebewellendrehzahl

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darstellende elektrische Meßgrößen unter Zwischenschaltung von den sehaltbaren, vorzuwählenden Gängen jeweils entsprechenden elektrischen Schaltelementen einer Vergleicherschaltung zugeführt werden, welche bei Auftreten des den Synchronlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder anzeigendes Meßgrößenverhältnisses ein, einen Gangschaltmotor auslösendes elektrisches Signal abgibt und bei welcher mit der Vergleicherschaltung ein Signalumformer verbunden ist, welcher das den Synchronlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder anzeigende Signal auf eine Zeitdauer verlängert, welche der Ansprechzeit des die Einrückung des gewählten Ganges in an sich bekannter Weise ohne Unterbrechung der Verbindung zwischen Getriebe und Antriebsmotor vornehmenden Gangschaltmotors angepaßt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser, im Hauptpatent unter Schutz gestellten Schalteinrichtung dient zur Einschaltung der den schaltbaren Gängen jeweils zugeordneten Schaltelemente sowie zur Weiterleitung des erwähnten, den Synchronlauf anzeigenden Signales an entsprechende Eingänge des Gangschaltmotors eine Anzahl von Relais mit jeweils die genannten beiden Funktionen erfüllenden Kontaktpaaren.

Diese Relais können vom Fahrer jeweils durch Betätigung eines Wählerschalters wahlweise erregt werden.

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'■»ird nun der Wählerschalter vom Fahrer während eines Gangschaltvorganges betätigt, so wird bei der im Hauptpatent unter Schutz gestellten Schalteinrichtung jeweils ein neues, dem jeweils nunmehr gewählten Gang entsprechendes · Schaltungselement an die Vergleicherschaltung angeschlossen, so daß also nunmehr ein Vergleich der elektrischen Meßgrößen stattfindet, welche der jeweils neu angewählten Gangstufe entsprechen, obwohl der jeweils zuvor durch den jeweils vorhergehenden Schaltzustand eingeleitete Vergleich noch nicht abgeschlossen war₀

Hierdurch kann eine lang andauernde unterbrechung des Kraftschlusses zwischen Antriebsmotor und den anzutreibenden Kraftfahrzeugrädern verursacht werden, was auf Gefällestrecken eine ungewollte und gefährliche Beschleunigung des Fahrzeuges und an Steigungen einen starken Abfall der Fahrzeuggeschwindigkeit zur Folge hat,.

Durch die vorliegende Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei Schalteinrichtungen der im Hauptpatent _οβββββ._ββ,₀ (Patentanmeldung amtliches Aktenzeichen Sch 36 060 II/63c) beschriebenen Art zu verhindern^, daß der Fahrer des betreffenden Kraftfahrzeuges keine neuerliche Gangvorwahl vornehmen kann, solange ein jeweils vorhergehender Gangschaltvorgang •noch nicht abgeschlossen ist_e

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Im Sinne der Losung dieser Aufgabe ist eine solche •Schalteinrichtung gemäß der Erfindung durch einen Wählerschalter zur wahlweisen Erregung von sowohl die Einschaltung der den schaltbaren Gängen jeweils zugeordneten Schaltelemente als auch die Weiterleitung des den Synchronlauf anzeigenden Signales an entsprechende Eingänge des Gangschaltmotors vornehmenden Relais gekennzeichnet, welcher mit einer Verriegelungseinrichtung zusammenwirkt, welche die Erregung jeweils eines bestimmten, durch den Wählerschalter angewählten Relais während der Dauer des genannten Schaltvorganges aufrechterhält.

Im folgenden wird die Erfindung durch die beispielsweise Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen stellen dar:

Figur Λ das Schaltbild einer Schalteinrichtung

nach der Erfindung, deren Wähl er schalt er mit einer mechanisch-elektrischen Verriegelungseinrichtung zusammenwirkt und

die Figuren jeweils Schaltbilder von Schaltein-2 und 3

richtungen gemäß der Erfindung mit

elektrischen Verriegelungseinrichtungen in jeweils unterschiedlicher Schaltung. 1098 16/05 3 5

In den Zeichnungen sind jeweils einander entsprechende Schaltungsteile auch jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. . -

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, weist die erfindungsgemäße Schalteinrichtung einen mit der treibenden Welle des Kraftfahrzeugwechselgetriebes starr gekuppelten Drei-Phasen- (| Wechselstromgenerator 1 und einen mit der getriebenen Welle des Kraftfahrzeugwechselgetriebes ebenfalls starr gekuppelten Drei-Phasen-Wechselstromgenerator 2 auf«, Die Ausgangsströme dieser Generatoren werden über Doppelweg-Gleiehrichter— schaltungen 3 bzw. 4- gleichgerichtet und dann 'zwei. Eingängen einer "Ver gleicher schaltung zugeführt, welche bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung die Form eines polarisierten Relais 5 hat. Dabei gelangt der Ausgangsstrom der Gleichrichterschaltung 4 im wesentlichen unmittelbar zu ^ einer Steuerwicklung 6 des polarisierten Relais 5*---Walirend. der Ausgangsstrom der Gleichrichterschaltung 3 einer \ Steuerwicklung 7 des polarisierten Relais jeweils wahlweise über Widerstände 8, 9 oder 10 zugeführt wird» deren Widerstandswerte jeweils den einschaltbaren Übersetzungsverhältnissen des Eraftfahrzeugwechselgetriebes angepaßt sind. Diese Widerstände werden jeweils wahlweise über ReIäisfcontaktpaare 11, 12 oder 13 in den die Steuerwicklung 7 enthaltenden Stromkreis eingeschaltet.,

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Der Anker des polarisierten Relais ist mit einem Kontaktpaar V ausgestattet, welches jeweils dann überbrückt ist, wenn die Steuerwicklungen 6 und 7 gleich stark erregt sind, was wiederum dann der Fall ist, wenn sich der Synchronlauf der jeweils zu kuppelnden Getriebeglieder einstellt.

Außerdem kann mit dem Anker des polarisierten Relais 5 noch eine bei 14- als Blocksymbol.angedeutete Einrichtung "verbunden sein, welche jeweils in Abhängigkeit von der das jeweilige Drehzahlverhältnis der zu kuppelnden Getriebeglieder wiedergebenden Stellung des polarisierten Relais entweder eine Motorbeschleunigung durch Erhöhung der Kr aft stoffzufuhr, oder eine Mo tor abbremsung, beispielsweise durch Betätigung einer Motorbremse, herbeiführt. Eine derartige Einrichtung ist bereits an anderer Stelle vorgeschlagen worden.

Das Schaltkontaktpaar V ist einerseits über ein Relais mit verzögerter Abfallzeit an eine Stromquelle 16 und andererseits über gleichzeitig mit den Relaiskontakten 11, 12 und betätigte Kontaktpaare 17, 18 und 19 init Signalleitungen 20, und 22 verbunden, welch letztere zu entsprechenden Eingängen eines Getriebeschaltmotors führen, so daß während des Erregungszustandes des Relais 15 jeweils dann ein Spannungsimpuls zu dem, jeweils durch Schließung eines der Kontakt-

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paare 17 oder 18 oder 19 angewählten Ganges gewählten Eingang des Gangschaltmotors gelangen kann, wenn durch das Auftreten des Synchronlaufes der zu kuppelnden Getriebeglieder eine Überbrückung des Schaltkontaktpaares T erfolgt»

Dieser durch die Überbrückung des Schaltkontaktpaares V erzeugte und über die Signalleitungen 20 oder 21 oder 22 die Einrückung des jeweils angewählten Ganges auslösende Impuls wird mittels eines Signalumformers auf eine der Ansprechzeit des Gangschaltmotors angepaßte Dauer -verlängert» Ein derartiger Signalumformer wird bei der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung durch das Relais 15 in Terbindung mit einem, die Kontakt strecke des Eontaktpaares Y überbrückenden Halterelais 2$ gebildet, welches, wie aus den Zeichnungen ohne weiteres zu entnehmen ist, jeweils dann erregt wird, sobald das Schaltkontaktpaar T überbrückt wird, und dessen Entregung jeweils erst dann erfolgt, wenn das Eelais 15 abfällt und damit die Verbindung zu der Stromquelle 16 unterbrochen wird»

Die Auslösung des Relais 15 erfolgt schließlich durch einen Schalter S, der seinerseits jeweils dann einen Auslöseimpuls zu dem Relais 15 leitet, wenn das Getriebe in Leerlaufstellung gebracht ist» Diese Wirkverbindung ist in den Zeichnungen bei G angedeutet« .-'"

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Der "bisher beschriebene Teil der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ist den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen gemeinsam.

Aus Figur 1 der Zeichnungen ist zu entnehmen, daß die Kontaktpaare 11 und 17 bzw. 12 und 18 bzw» 13 und 19 Jeweils Eontaktsätze von Relais 24- bzw« 25 bzw* 26 bilden/ die wahlweise über einen Wählerschalter W durch Verbindung mit einer Stromquelle 27 erregbar sind und dann jeweils sowohl die Einschaltung eines, jeweils einem bestimmten Gang entsprechenden Schaltelementes in die Vergleicherschaltung, als auch jeweils die Weiterleitung eines den Synchronlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder anzeigenden Signales an einen jeweils entsprechenden Eingang des Getriebeschaltmotors vornehmen«

ITm nun zu verhindern, daß der Schalter W im Sinne der Auswahl eines anderen Getriebeganges betätigt wird,.während ein kurz zuvor durch Auslösung dee EeLaIe 15 begonnener Gangschaltvorgang noch nicht zu Ende geführt ist, ist gemäß der Erfindung eine in Figur 1 allgemein mit der Bezugszahl 28 -bezeichnete Verriegelungseinrichtung vorgesehen, welche auf den Wählerschalter einwirkt und diesen in einer einmal eingestellten Stellung auf die Dauer eines Gangschalt vor ganges, im vorliegenden Falle also während der Einschaltdauer des Eelais 15» blockiert«

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Die Verriegelungseiiirichtung 28 hat bei der Ausführungsform der Erfindung nach Figur 1 der Zeichnungen die Form einer Kulisse 29, welche den am Schalter W einstellbaren Stellungen entsprechende Rastenschlitze 30 aufweist, die mit dem Schaltarm 31 des Wahlerschalters W in Zusammenwirkung gebracht werden können. Die Schaltkulisse 29 ist, wie bei 32 angedeutet, schwenkbar gelagert und mit einem Solenoid gekuppelt, das seinerseits von dem Ausgang des Relais 15 her erregt wird.

Das Erreichen der Leerlaufstellung im Getriebe führt daher nicht nur, wie dies bereits im Hauptpatent ........... (Patentanmeldung amtliches Aktenzeichen Sch 36 060 II/63c)

beschrieben ist, zu einer Schließung·des Schalters S und zu einer Auslösung des Verzögerungsrelais 15, sondern auch zu einer YerSchwenkung der Kulisse 29 in Zusammenwirkung mit dem Schaltarm 31 des Wählerschalters W_r so daß dieser in derjenigen Stellung, welche der Fahrer vor Einstellung des Getriebes auf den Leerlaufzustand eingestellt hatte, festgehalten wird. Die Energie zur Betätigung der Schaltkulisse kann selbstverständlich auch von einer anderen Stromquelle als der Batterie 16 abgeleitet werden, wobei die Zuschaltung der Energie gegebenenfalls über weitere Kontakte des Relais erfolgt.

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In Figur 2 der Zeichnungen sind die Relais, deren Kontaktsätze jeweils die Kontaktpaare 11 und 17, 12 und 18 sowie 13 und 19 enthalten, mit 24a bzw. 25a bzw. 26a bezeichnet. Diese Relais weisen zusätzliche Kontaktpaare 34 bzw„ 35 bzw₀ 36 auf, welche jeweils einen Έβίΐ von an die Relaiswicklungen angeschlossenen Haltestromkreisen 37 bzw. 38 bzw«, 39 bilden» Von den Kontakten 34-, 35 und 36 aus sind die genannten Haltestromkreise über eine gemeinsame Leitung 40 an einen Umschalter 41 angeschlossen, während eine Leitung 42 von dem Schaltarm 43 eines zur jeweils wahlweisen Erregung der Relais 24a, 25a und 26a dienenden Schalters W ebenfalls zu dem Umschalter 41 führt.

Über den Umschalter 41 ist eine Stromquelle 44 entweder an den Schaltarm 43 des Wählerschalters oder über die Leitung 40 an die Haltestromkreise 34 bzw. 35 bzw. 36 anschließbar. Ähnlich der Erregung des Solenoids 33 zur Betätigung der Verriegelungseinrichtung 28 der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Erfindung erfolgt auch bei der hier beschriebenen Ausfuhrungsform die Erregung des Umschalters 41 auf eine Dauer, welche der Dauer eines Gangschaltvorganges entspricht» Dies wird im vorliegenden Falle dadurch erreicht, daß die Erregung eines den Umschalter 41 bildenden Relais in der aus Figur 2 ersichtlichen /.'eise vom Ausgang des Relais 15 her erfolgt.

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Figur 5 cLer Zeichnungen zeigt schließlich eine ähnliche Verriegelungseinrichtung nach der Erfindung wie iigur 2, wobei jedoch, hier die Erregung der Relais 24a, 25a und 26a nicht .von einer gesonderten Stromquelle aus, sondern von der Batterie aus erfolgt« Die Erregerwicklung des den Umschalter bildenden Relais 41. ist wiederum an den Ausgang des Relais 15 mit verzögerter Abfallzeit angeschlossen.

Zur Wirkungsweise der Verriegelungseinrichtungen nach den !Figuren 2 und 3 der Seichnungen ist noch folgendes zu bemerken: Befindet sich die Schalteinrichtung nach der Erfindung in einem stationären Zustand, in welchem das betreffende Kraftfahrzeug stetig über einen bestimmten Getriebegang angetrieben wird, so ist das Relais 15 mit verzögerter Abfallzeit unerregt und auch der umschalter 41 befindet sich daher in dem in den Zeichnungen dargestellten unerregten Zustand· In diesem Schaltzustand besteht eine IMmTttelbare Verbindung von der Stromquelle 44 bzw, von der Batterie 16 her zu dem Schaltarm 4-3 des Wählerschalters W₁ s©»da#=*bei Einstellung des IVählerschalters in eine bestimmte neue Schaltstellung jeweils das dieser Stellung zugeordnete Relais 24a bzw» 25a bzw, 26a auch sofort erregt und die Schaltung des jeweils vorgewählten Ganges in dem obengenannten. Sinne vorbereitet wird_o

7a.rd nunmehr der eigentliche G-angsclialtvorgaiig dadurch ein-

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geleitet, daß der vorher eingerückte Gang ausgerückt, das Getriebe also in den Leerlaufzustand gebracht wird, so gelangt über den Schalter S ein Stromimpuls zu dem Relais 15» wodurch auch eine leitende Verbindung zwischen der Batterie und dem Umschalter 14- zustandekommt, welch letzterer . hierdurch erregt wird. Der Umschalter 4-1 -geht nun in seine andere Schaltstellung über und trennt den Schaltarm 4-3 des Wähl er schalt er s S von der Stromquelle 4-4- bzw„ der Batterie 16 ab, so daß eine nunmehrige Verstellung des Wählerschaiters ohne Auswirkung bleibt. Die Erregung des Jeweils ausgewählten Relais wird Jedoch nach der Betätigung des Umschalters 4-1 über die Hilf skontakte 34- bzw₀ 35 "bzw«36 sowie über die Leitung 4-0 aufrechterhaltene

Gegenüber der mechanischen Verriegelungseinrichtung nach der Erfindung gemäß Figur 1 der Zeichnungen haben die Verriegelungseinrichtungen nach den Figuren 2 und 3 der Zeichnungen noch den Vorteil, daß der Fahrer Jeweils unmittelbar nach. Einleitung eines Gangschaltvorganges den Wählerscha-lter im Sinne eines neuerlichen Schsltkommandos verstellen kann, welches Jedoch Jeweils erst dann ausgeführt wird, wenn der gerade ausgelöste Schaltvorgang beendet worden ist.

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Claims

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Patentansprüche:

1» Einrichtung zum synchronisierten Schalten von Kraftfahrzeugwechselgetrieben, bei welcher von jeweils mit der treibenden Well© des Wechselgetriebes bzw. mit der getriebenen Welle des Wechselgetriebes gekuppelten Generatoren erzeugte, die antriebsseitige bzw» die abtriebsseitige Getriebewellendrehzahl darstellende elektrische Meßgrößen unter Zwischenschaltung von den schaltbaren, vorzuwählenden Gängen jeweils entsprechenden elektrischen Schaltelementen einer Vergleicherschaltung zugeführt werden, welche bei Auftreten deß den Synchronlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder anzeigenden Meßgrößenverhältnisses ein, einen Gangschaltmotor auslösendes elektrisches Signal abgibt und bei welcher ein mit der Vergleicherschältung verbundener Signalumformer vorgesehen ist, der das den Synchronlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder anzeigende Signal auf eine Zeitdauer verlängert, welche der Ansprechzeit des die Einrückung des Jeweils gewählten Ganges in an sich bekannter Weise ohne Unterbrechung der Verbindung zwischen Getriebe und Antriebsmotor vornehmenden Gangschaltmotors angepaßt ist, gekennzeichnet durch einen Wählerschalter (W) zur wahlweisen Erregung von sowohl die Einschaltung der den schaltbaren Gängen jeweils zugeordneten Schaltelemente (8, 9» 10) als auch die Weiterleitung (20, 21, 22) des

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den Synchronlauf anzeigenden Signals an entsprechende Eingänge des Gangschaltmotors vornehmenden Relais (24, 25, 26 bzw. 24a, 25a, 26a), welcher mit einer Verriegelungseinrichtung (28 "bzw. 34- his 42) zusammenwirkt, welche die Erregung jeweils eines bestimmten, durch den Tählerschalter angewählten Relais während der Dauer des Gangschaltvorgnnges aufrechterhalte

2ο Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Yerriegelüngsexnrichtung (28) die I'orm einer Kulisse (29) mit jeweils den am Wählerschalter (W) einstellbaren Stellungen entsprechenden Rasten (30) hat, -welche jeweils auf die Dauer des Gangsehaltvorganges in Zusammenwirkung mit der Schaltbrücke (31) des.Wählerschalters im Sinne einer Verriegelung desselben bringbar ist (Figur 1).

3β Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung durch einen Umschalter (41) gebildet wird, welcher jeweils während der Dauer des Gangschaltvorganges die Stromzufuhr zu den Relaisspulen von dem Wählerschalter (W) weg auf über zusätzliche Kontaktpaare (34-, 35_f 36) der Relais geführte Hai teStromkreise (37, 38, 39) umschaltet (Figuren 2 und 3)„

- in. . 109816/0535 ORiGiNALINSi⁵ECTED

4«, Schalteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3» gekennzeichnet durch einen elektromagnetischen Antrieb (33 "bzw« 41) zur Betätigung der Schaltkulisse "bzw. des Umschalters.

3c Schalteinrichtung nach Anspruch 3» "bei welcher der Signalumformer von einem Relais mit entsprechend der Dauer des Gangschaltvorganges verzögerter Abfallzeit in Verbindung mit einem, durch das den Synchronlauf anzeigende Signal erregten und bei Abfall des genannten Relais entregten Halterelais' -gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter die Form zusätzlicher Kontaktpaare des Relais mit verzögerter Abfallzeit hat.

6. Schalteinrichtung nach Anspruch 4, bei welcher der Signalumformer von einem Relais mit entsprechend der Dauer des Gangschaltvorganges verzögerter Abfallzeit in Verbindung mit einem, durch das den Synchronlauf anzeigende Signal erregten und bei Abfall des genannten Relais entregten Halterelals gebildet wird,dadurch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Antrieb (33 bzw«, 41) durch einen von dem Relais (15) mit verzögerter Abfallzeit abgreif baren, der Dauer des Schaltvorganges entsprechenden Impuls erregt wirdo

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