DE1941445B2

DE1941445B2 - Gleichlauf-Schalteinrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1941445B2
Application number: DE1941445A
Authority: DE
Inventors: Ralston Blackburn Brewster Smyth; Robert Ralston Lincoln Smyth; William Blackburn Valley Forge Pa. Smyth
Original assignee: LAHIVE JUN JOHN ANTHONY HINGHAM MASS; SMYTH ROBERT RALSTON LINCOLN MASS
Current assignee: LAHIVE JUN JOHN ANTHONY HINGHAM MASS; SMYTH ROBERT RALSTON LINCOLN MASS
Priority date: 1969-08-14
Filing date: 1969-08-14
Publication date: 1980-11-06
Also published as: DE1941445A1; DE1941445C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleichlauf-Schalteinrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Gleichlauf-Schalteinrichtung ist Gegenstand des älteren Patentes 18 04 533. Bei ihr ist die Vorgelegewelle mit einem Hydromotor verbunden, welcher in Abhängigkeit von der Stellung eines zugeordneten 4/3-Magnetventiles entweder als mit einer Druckmittelquelle verbundener Motor oder als eine auf ein Überdruckventil arbeitende Pumpe arbeitet. Die Ansteuerung dieses Magnetventiles erfolgt durch eine Vergleichseinrichtung, die eingangsseitig mit den Ausgangssignalen zweier Tachogeneratoren beaufschlagt ist, welche mit der Abtriebswelle bzw. der Vorgelegewelle des Getriebes zusammenarbeiten.

In der Zeitschrift »Krafthand«, Jahrg. 40, Heft 12 vom 8. Juni 1967, Seiten 591 und 592 ist ferner ein halbautomatisches Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge beschrieben, jei dem die Einstellung des Gleichlaufes durch Änderung de- Drehzahl der Antriebsmaschine erzielt wird, wozu die Hauptkupplung so lange eingerückt bleibt, bis der gewünschte Gleichlauf erzielt ist. Die Gleichlaufsteuerung erfolgt unter Verwendung zweier Drehzahlgeber, welche mit der Welle der Antriebsmaschine und der Abtriebswelle des Getriebes zusammenarbeiten. Diese Lösung hat den Nachteil, daß die Einstellung des Gleichlaufes zwischen Abtriebswelle und Vorgelegewelle viel Zeit benötigt, da die Antriebsmaschine ein hohes Trägheitsmoment hat und ihre Drehzahl nur langsam ändern kann. Dies ist insbesondere dann nachteilig, wenn bei einem schweren Lastwagen am Hang unter starker Last heruntergeschaltet werden soll. Ein weiterer erheblicher Nachteil dieser bekannten Gleichlaufsteuerung ist darin zu sehen, daß man zum Erzielen eines Gleichlaufes von Abtriebswelle und Vorgelegewelle beim Herabschalten die Antriebsmaschine auf geringe Drehzahl bringen muß und hierzu das Gaspedal entsprechend einstellen muß. Die*e Gaspedalstellung entspricht aber nicht derjenigen, die unmittelbar nach dem Schaltvorgang benötigt wird, wenn die Antriebsmaschine wieder eine

In der FR-PS 13 37 316 ist eine ähnliche Gleichlauf-Schalteinrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen beschrieben, bei welcher eine Vergleichseinrichtung eingangssei tig mit den Signalen zweier Tachogeneraioren beaufschlagt ist, von denen der eine wieder mit der Abtriebswelle des Getriebes zusammenarbeitet, während der andere mit der Vorgelegewelle zusammenarbeitet Die Vergleichseinrichtung steuert auf das D-Osselklappengestänge der Antriebsmaschine arbeitende Stellmotoren an und sorgt so wieder über eine Drehzahländerung der Antriebsmaschine für einen Gleichlauf zwischen der Vorgelegewelle und der Abtriebswelle. Damit wird zum Wechseln eines Ganges infolge der Trägheit der Antriebsmaschine viel Zeit benötigt, wie oben schon eingehend π dargelegt

In der DE-PS 642 880 ist ein Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge beschrieben, bft welchem die Vorgelegewelle über eine Reibkupplung mit der Abtriebswelle verbindbar ist Diese Reibkupplung kann durch einen gesonderten Betätigungshebel eingerückt und ausgerückt werden.

Es ist auch bekannt, einen Gleichlauf zwischen Vorgelegewelle und Abtriebswelle eines Zahnräderwechselgetriebes dadurch einzustellen, daß man die 2~> Vorgelege welle durch einen auf sie arbeitenden Elektromotor beschleunigt, wie die DE-PS 4 57 880 zeigt.

Schließlich ist auch in der CH-PS 4 59 773 eine Gleichlauf-Schalteinrichtung beschrieben, bei welcher eine Vergleichseinrichtung mit Drehzahlgebern zusammenarbeitet die an die Welle der Antriebsmaschine bzw. die Abtriebswelle des Getriebes angeschlossen sind. Auch bei dieser bekannten Gleichlauf-Schalteinrichtung erfolgt jedoch die Einstellung des Gleichlaufes ss der zu kuppelnden Getriebeglieder durch Anpassung der Drehzahl der Antriebsmaschine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleichlauf-Schalteinrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, bei welchem die Drehzahl der Antriebsmaschine innerhalb eines kleinen Bereiches gehalten werden kann und gleichzeitig ein weiter Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Zugkraft überdeckt werden kann, so daß die Antriebsmaschine « stets in der Nachbarschaft ihrer maximalen Leistung bzw. ihres maximalen Drehmomentes betrieben werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Gleichlauf-Schalteinrichtung gemäß Anspruch 1. so

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Gleichlauf-Schalteinrichtung ist das Zahnräderwechselgetriebe während der Durchführung eines Schaltvorgangas von der Antriebsmaschine abgetrennt. Die Vorgelegewelle kann durch die nur zum Beschleunigen dienende Beschleunigungseinrichtung bzw. durch die getrennte Verzögerungseinrichtung sehr rasch beschleunigt oder abgebremst werden, da nur geringe träge Massen im Spiele sind. Erst nach Beendigung des Schaltvorganges wird die Hauptkupplung zwischen Antriebsmaschine μ und Getriebe wieder eingerückt. Der Schaltvorgang erfolgt somit sehr rasch, zugleich kann auch die Drehzahl der Antriebsmaschine schon auf den Wert gebracht werden, der nach durchgeführtem Gangwechsel gewünscht wird. Beim Einrücken der Hauptkupplung f>5 kann die große Trägheit aufweisende Antriebsmaschine das Fahrzeug dann schon kräftig beschleunigen.

Die erfindungsgernäue Gleichlaüf-Schalteinrichtüng

für Zahnräderwechselgetriebe kann auch bei vollautomatischen Getrieben verwendet werden. Hierzu wird die Hauptkupplung bei Erreichen einer vorbestimmten Drehzahl der Abtriebswelle automatisch ausgerückt und nach Durchführen des Gangwechsels dann wieder automatisch eingerückt

Nachstehend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert In dieser zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Zahniäderwechselgetriebes mit einer Gleichiauf-Schalteinrichtung;

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer abgewandelten Gleichlauf-Schalteinrichtung;

F i g. 3 ein Blockschaltbild der elektrischen Teile der Gleichlauf-Schalteinrichtung nach F i g. 1; und

Fig.4 eine graphische Darstellung der Arbeitscharakteristik eines Differenzverstärkers eines Vergleichskreises der Gleichlauf-Schalteinrichtung.

F i g. 1 zeigt ein Zahnräderwechselgetriebe mit einer Vorgelegewelle 17, einer Abtriebswelle 18 und einer Eingangswelle 19. Die Eingangswelie 19 ist über eine schematisch wiedergegebene Hauptkupplung 20 mit dem Schwungrad 21 einer im einzelnen nicht gezeigten Antriebsmaschine verbunden. Auf der Eingangswelle 19 ist ein Zahnrad G1 drehfest angeordnet Die Abtriebswelle 18 trägt über drei Lager 30, 35 und 36 drei Zahnräder G 2, G 3 und G 4. Über als Klauenkupplungen ausgebildete Schaltkupplungen 31 und 32 ist wahlweise jeweils eines der Zahnräder G 2, G 3 und G 4 drehfest mit der Abtriebswelle 18 verbindbar. Die Betätigung der Schaltkupplungen 31 und 32 erfolgt unter Verwendung von Schaltgabeln 33 und 38, welche durch einen Ganghebel 40 betätigbar sind.

Die Zahnräder G 1 und G 2 tragen an der Stirnseite Naben mit einer Keilnut-Außenverzahnung, welche wahlweise mit der Keilnut-Innenverzahnung de;- Schaltkupplung 31 in Eingriff gebracht werden können, indem man die Schaltgabel 33 entsprechend verstellt Durch In-Eingriff-Bringen der Schaltkupplung 31 werden die Zahnräder G 1 und G 2 wahlweise mit der Abtriebswelle 18 gekuppelt Die Zahnräder G 3 und G 4 sind ähnlich mit eine Keilnut-Außenverzahnung aufweisenden Naben versehen und können über die Schaltkupplung 32 auf ähnliche Weise wahlweise mit der Abtriebswelle 18 gekuppelt werden.

Die parallel zur Abtriebswelle 18 verlaufende Vorgelege welle 17 trägt vier fest mit ihr verbundene Zahnräder GlO, GW, G12 und G 13, die ständig mit den Zahnrädern Gl, G2, G3 und G4 kämmen. Eine weitere Welle 42 verläuft parallel zur Vorge.'egewelle 17 und trägt ein fest mit ihr verbundenes Zahnrad G15, das ständig mit dem Zahnrad G10 der Vorgelegewelle 17 kämmt. Die Welle 42 trägt zwei Reibkupplungen 46 und 47. Über die Reibkupplung 46 ist die Welle 42 mit der Welle eines Elektromotors 50 verbindbar, durch welchen somit das Zahnrad G15 angetrieben werden kann. Über die Reibkupplung 47 ist die Welle 42 an einem stationären Getriebeteil abbremsbar.

Bei dem Zahnrad C12 ist ein Drehzahlgeber 55 angeordnet, welcher z. B. ein auf das Vorbeilaufen der Z?hne des Zahnrades ansprechender Geber sein kann. Der Ausgang des Drehzahlgebers 55 ist mit einem ersten Eingang eines Vergleichskreises 59 verbunden. Ein zweiter Drehzahlgeber 56 arbeitet mit den Zähnen eines Zahnrades G 16 zusammen, das fest auf das freie Ende der Abtriebswelle 18 aufgesetzt ist, und liefert

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chendes Ausgangssignal. Dieses Signal wird auf einen zweiten Eingang des Vergleichskreises 59 gegeben.

Ein dritter Eingang des Vergleichskreisel 59 erhält ein Signal von einem Gang-Vorwählschalter 58, welcher mit dem Ganghebel 40 zusammenarbeitet und das neu einzustellende Übersetzungsverhältnis in ein zugeordnetes elektrisches Signal umsetzt, noch bevor durch die Schaltkupplungen 31 und 32 der gewählte Gang eingerückt wird.

Der Vergleichskreis 59 vergleicht die Ausgangssignale der Drehzahlgeber 55 und 56 und liefert auf einer ersten Ausgangsleitung ein erstes Ausgangssignal, das anzeigt, daß das Verhältnis der Drehzahlen der Vorgelegewelle 17 und der Abtriebswelle 18 größer ist als das einzustellende übersetzungsverhältnis der Zahnräder. Durch dieses Ausgangssignal wird die Reibkupplung 47 angesteuert. Auf einer zweiten Ausgangsleitung stellt der Vergleichskreis 59 ein zweites Ausgangssignal bereit, das anzeigt, daß das Verhältnis zwischen der Drehzahl der Vorgelegewelle

17 und der Drehzahl der Abtriebswelle 18 kleiner ist als dem einzustellenden Übersetzungsverhältnis entspricht. Dieses Ausgangssignal dient zur Ansteuerung der Reibkupplung 46, die dann eine Antriebsverbindung zwischen dem Elektromotor 50 und der Welle 42 herstellt, so daß die Vorgelegewelle 17 vom Elektromotor 50 beschleunigt wird.

Das in F i g. 1 gezeigte Zahnräderwechselgetriebe mit Gleichlauf-Schalteinrichtung arbeitet wie folgt:

In F i g. 1 sind die Teile des Getriebes und der Gleichlauf-Schalteinrichtung in der neutralen Stellung gezeigt, in welcher von der Eingangswelle 19 auf die Abtriebswelie 18 kein Drehmoment übertragen wird. Es sei angenommen, daß sich das Fahrzeug in Bewegung befindet und das Einlegen eines bestimmten Übersetzungsverhältnisses gewünscht wird. Die Abtriebswelle

18 läuft somit um, und der Drehzahlgeber 56 gibt an den Vergleichskreis 59 ein entsprechendes elektrisches Signal ab. Der Drehzahlgeber 55 übermittelt dem Vergleichskreis 59 ein Signal, welches der Drehzahl der Vorgelegewelle 17 entspricht Ist die Ist-Drehzahl der Vorgelegewelle 17 für das einzustellende Übersetzungsverhältnis zu klein, so erregt der Vergleichskreis 49 die Reibkupplung 46, und der Elektromotor 50 beschleunigt die Vorgelegewelle 17 so lange, bis das Ausgangssignal des Drehzahlgebers 55 der Solldrehzahl der Vorgelegewelle 17 für das einzustellende Übersetzungsverhältnis entspricht. Die Erregung der Reibkupplung 46 wird dann beendet, und der Fahrer kann durch Betätigen des Ganghebels 40 nun den gewünschten Gang einlegen.

Ist die Drehzahl der Vorgelegewelle 17 im Hinblick auf das einzustellende Übersetzungsverhältnis dagegen zu klein, so erregt der Vergleichskreis 59 die Reibkupplung 47, und die Vorgelegewelle 17 wird abgebremst; dies so lange, bis das Ausgangssignal des Drehzahlgebers 55 der Gleichlauf-Solldrehzahl der Vorgelegewelle 17 entspricht Dann wird die Erregung der Reibkupplung 47 vom Vergleichskreis 59 wieder beendet und der Fahrer kann durch Betätigen des Ganghebels 40 den gewünschten Gang einlegen.

In jedem Falle ist die Zeit bis zum Erreichen des Gleichlaufes sehr kurz, beträgt größenordnungsmäßig 1 Sekunde oder weniger. Nach dem Einlegen des gewünschten Ganges durch Betätigen des Ganghebels 40 wird dann die Hauptkupplung 20 wieder eingerückt und damit die Antriebsverbindung zwischen Antriebsmaschine und Antriebsrädern des Fahrzeuges wieder hergestellt

F i g. 2 zeigt einen Teil einer abgewandelten Gleichlauf-Schalteinrichtung, bei welcher der Elektromotor 50 von F i g. 1 durch zwei Reibkupplungen 65 und 66 ersetzt ist. Die Reibkupplung 65 hat ein getriebenes ■> Kupplungsteil, welches mit der Abtriebswelle 18 umläuft, während ihr treibendes Kupplungsteil zusammen mit dem Zahnrad G 4 umläuft. Wird die Reibkupplung 65 eingerückt, so sucht das Zahnrad G 4 zusammen mit der Abtriebswelle 18 umzulaufen. Da das

tu Zahnrad C 4 ständig mit dem Zahnrad G13 der Vorgelegewelle 17 kämmt, wird so auch die letztere angetrieben. Da das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder G 13 und C 4 dem größtmöglichen Drehzahlübersetzungsverhältnis entspricht, kann man die Vorgelege-

ii weile Ϊ7 auf diese Weise mindestens so schnell antreiben, wie es zum Erreichen eines Gleichlaufes zwischen den zu kuppelnden Getriebeteilen für jedes beliebige Übersetzungsverhältnis des Getriebes notwendig ist.

Die Reibkupplung 66 weist ein getriebenes Teil auf, das mit der Vorgelegewelle 17 verbunden ist während das andere Kupplungsteil mit einem stationären Teil des Getriebes verbunden ist.

Man erkennt, daß die Reibkupplungen 65 und 66 den

2^r> Reibkupplungen 46 und 47 von F i g. 1 entsprechen und ebenfalls durch die Ausgangssignale des Vergleichskreises 59 von F i g. 1 angesteuert werden können. Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 kann die Welle 42 und das Zahnrad G 15 wegfallen.

J» F i g. 3 zeigt in Form eines Blockschaltbildes Einzelheiten des Vergleichskreises 59 von F i g. 1.

Man erkennt wieder die Drehzahlgeber 55 und 56, die mit den Zähnen der Zahnräder G12 bzw. G16 zusammenarbeiten und an ihrem Ausgang eine Aufein-

i^r-> anderfolge von Impulsen bereitstellen, deren Breite sich mit der Drehzahl der Vorgelegewelle 17 bzw. der Abtriebswelle 18 ändert Die Frequenz dieser Impulse entspricht genau der Drehzahl der überwachten Welle. Den Drehzahlgebern 55 und 56 sind Frequenz-Span-

i" nungsumsetzer 70 und 71 nachgeschaltet, welche z. B. so arbeiten können, daß sie für jeden Eingangsimpuls einen Impuls konstanter Breite und Amplitude erzeugen und dann diese Impulse gleichrichten und filtern und an ihrem Ausgang so eine Gleichspannung bereitstellen,

■·> deren Amplitude proportional zur Frequenz der Eingangsimpulse und damit proportional zur Winkelgeschwindigkeit der überwachten Welle ist

Der Frequenz-Spannungsumsetzer 70 hat einen konstanten Frequenz-Spannungsumsetzfaktor. Der

w Umsetzfaktor des Frequenz-Spannungsumsetzers 71 läßt sich dagegen über einen Schalter 90 einstellen, durch welchen jeweils ein als den Umsetzfaktor bestimmender Widerstand aus einer Mehrzahl von Widerständen 91 bis 95 an den Frequenz-Spannungsumsetzer 71 anschließen läßt Die Schaltbrücke des Schalters 90 ist mechanisch mit dem Gangwählhebel verbunden, wie durch eine gestrichelte Linie in F i g. 3 angedeutet ist

Die Ausgangssignale der Frequenz-Spannungsumset-

w) zer 70 und 71 werden auf die beiden Eingänge /bzw. O eines Differenzverstärkers 72 gegeben, welcher zwei Ausgänge B und C aufweist, die mit Ausgangsleitungen 76 und 78 verbunden sind und über Rückkoppelwiderstände 77 und 75 mit den Eingängen /und O verbunden sind.

Die Ausgangsleitung 76 ist mit dem Eingang eines Leistungs-Schmitt-Triggers 79 verbunden. Ein zweiter Eingang des Schmitt-Triggers 79 ist mit einem

Potentiometer 84 verbunden, welches zur Einstellung der Schaltschwelle dient Der Ausgang des Schmitt-Triggers 79 ist mit einer Magnetspule 85 verbunden, welche zur Betätigung der Reibkupplung 47 dient.

Ähnlich ist die Ausgangsleitung 78 mit dem einen Eingang eines Leistungs-Schmitt-Triggers 81 verbunden. Die Schaltschwelle des letzteren läßt sich an einem Potentiometer 86 einstellen. Der Ausgang des Schmitt-Triggers 81 ist mit einer Magnetspule 83 verbunden, welche zur Betätigung der Reibkupplung 46 dient ι ο

In Reihe zu den Magnetspulen 83 und 85 ist ein Schalter 52 geschaltet, welcher mechanisch mit dem Kupplungspedal des Fahrzeuges gekoppelt ist, wie in F i g. 3 durch eine gestrichelte Linie angedeutet Damit ist sichergestellt, daß die Magnetspuien 83 und S3 nur erregt werden können, wenn das Kupplungspedal zum Betätigen der Hauptkupplung 20 betätigt ist

Die soeben beschriebene Schaltung nach Fig.3 arbeitet wie folgt: Der Schalter 90 ist jeweils gemäß dem einzustellenden Obersetzungsverhältnis eingestellt und bestimmt durch Zuschaltung eines entsprechenden der Widerstände 91 bis 95 den Frequenz-Spannungsumsetzfaktor des Frequenz-Spannungsumsetzers 71.

Sind die beiden an den Eingängen / und O des Differenzverstärkers 72 anstehenden Signale gleich groß, so erhält man an den beiden Ausgängen B und C des Differenzverstärkers 72 einen Signalpegel vom Wert NuIL Für kleine Unterschiede der Eingangssignale nimmt das eine der Ausgangssignale linear zu, während das andere der Ausgangssignale spiegelbildlich linear abnimmt Für größere Unterschiede in den Eingangssignalen geht dann der Differenzverstärker 72 in Sättigung, d. h. das eine der Ausgangssignale hat dann einen hochpegeligen Wert das andere der Ausgangssignale einen niederpegeligen Wert Der Verstärkungsfak- J5 tor im linearen Arbeitsbereich des Differenzverstärkers läßt sich an den Rückkoppelwiderständen 75 und 77 einstellen.

In F i g. 4 ist die Arbeitscharakteristik des Differenzverstärkers 72 schematisch eingezeichnet Ferner ist die -to Schaltschwelle der beiden Leistungs-Schmitt-Trigger 79 und 81 eingezeichnet Bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel ist die Schaltschwelle des Schmitt-Triggers 81, welcher das Beschleunigen der Vorgelegewelle 17 steuert, größer dargestellt als die Schaltschwel- Ie des Schmitt-Triggers 79, welcher das Abbremsen der Vorgelegewelle 17 steuert Für andere Anwendungsfälle kann man die Schaltschwellen der beiden Leistungs-Schmitt-Trigger 79 und 81 aber auch anders einstellen, auch auf gleichen Wert einstellen. so

Man erkennt, daß der Vergleichskreis 59 drei verschiedene Arbeitsbereiche aufweist: Im ersten Arbeitsbereich überschreitet die Spannung am Ausgang C des Differenzverstärkers 72 in positiver Richtung die Schaltschwelle des Leistungs-Schmitt-Triggers 81, so daß die Magnetspule 83 erregt wird, damit vom Elektromotor 50 die Vorgelegewelle 17 beschleunigt wird. Im zweiten Arbeitsbereich ist die Spannung am Ausgang B des Differenzverstärkers 72 größer als die Schaltschwelle des Leistungs-Schmitt-Triggers 79, so daß die Magnetspule 85 erregt wird und damit die Reibkupplung 47 eingerückt und die Vorgelegewelle 17 abgebremst wird. Im dritten Arbeitsbereich sind die Spannungen an den Ausgängen B und C des Differenzverstärkers 72 beide so klein, daß keine der Schaltschwellen der Leistungs-Schmitt-Trigger erreicht wird. Damit wird die Vorgelegewelle 17 weder beschleunigt noch abgebremst. Die Breite dieses dritten Arbeitsbereiches (Totbereich) hängt von der Einstellung der Potentiometer 84 und 86 sowie der Einstellung der Rückkoppelwiderstände 75 und 77 ab. Die Breite dieses dritten Arbeitsbereiches läuft von +5% bis -5% der Maximaldrehzahl, und auf diese Weise ist sichergestellt, daß der dem dritten Arbeitsbereich (Totbereich) zugeordnete Drehzahlbereich erheblich kleiner ist als die für den Gangwechsel relevante Drehzahldifferenz. Eine derartige Bemessung des Totbereiches des Vergleichskreises 59 ist auch im Hinblick auf die mechanischen Toleranzen für Zahnräderwechselgetriebe sinnvoll, da die mechanischen Toleranzen derselben in derselben Größenordnung liegen.

Die Ansprechzeit der oben beschriebenen Gleichlauf-Schalteinrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe ist im wesentlichen durch die Ansprechzeit der durch die Magnetspulen 83 und 85 betätigten Reibkupplungen 46 und 47 begrenzt Die Ansprechzeiten der elektronischen Bauteile sind demgegenüber viel kleiner.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel eines mit einer Gleichlauf-Schalteinrichtung versehenen Zahnräderwechselgetriebes für ein Kraftfahrzeug hat das Getriebe folgende Übersetzungen: 1,00, 1,85, 3,40 und 6,25. Bei einer Drehzahl der Antriebsmaschine von 2000/min ist die auf den Frequenz-Spannungsumsetzer 70 gegebene Frequenz so groß, daß man am Ausgang eine Gleichspannung von 4 Volt erhält Der Frequenz-Spannungsumsetzer 71 ist dann so ausgelegt, daß er eine Ausgangsspannung von 4 Volt bei einer Drehzahl der Abtriebswelle 18 abgibt, welche der Drehzahl der Eingangswelle 19 von 2000/min dividiert durch das gewählte Obersetzungsverhältnis entspricht Der Frequenz-Spannungsumsetzer 71 erzeugt somit bei einem gewählten Obersetzungsverhältnis von 6,25 dann eine Ausgangsspannung von 4 Volt, wenn die Drehzahl der Abtriebswelle 18 320/min beträgt Ist das gewählte Übersetzungsverhältnis dagegen 3,40, so erhält man eine Ausgangsspannung von 4 Volt am Frequenz-Spannungsumsetzer 71 erst bei einer Drehzahl der Abtriebswelle 18 von 588 U/min.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gleichlauf-Schalteinrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, dessen Eingangswelle über eine Vorgelegewelle in unterschiedliehen Übersetzungsverhältnissen mit einer Abtriebswelle verbindbar ist, mit einer ausrückbaren Hauptkupplung zwischen einer Antriebsmaschine und der Eingangswelle des Zahnräderwechselgetriebes, die bei Einleitung und Durchführung eines ι υ Schaltvorganges die Antriebsmaschine vom Zahnräderwechselgetriebe abtrennt, mit die schaltbaren Gänge bestimmenden Zahnrädersätzen auf Vorgelegewelle und Abtriebswelle und diesen zugeordneten ein- und ausrückbaren Schaltkupplungen, die jeweils ein bestimmtes, mit der Vorgeleg^welle im Eingriff stehendes Zahnradpaar mit der Abtriebswelle formschlüssig verbinden, mit die Drehzahlen der Abtriebswelle und der Vorgelegewelle abtastenden und die ermittelten Drehzahlsignale einer Vergleichseinrichtung zuführenden Gebern und mit einer durch von der Vergleichseinrichtung abgegebene Steuersignale steuerbaren Antriebsquelle, durch die die Vorgelegewelle soweit beschleunigbar oder abbremsbar ist bis die Reiativgeschwindigkeiten der Kupplungselemente der dem einzurückenden Gang zugeordneten Schaltkupplung innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ankuppeln einer die Antriebsquelle nur zum Beschleunigen bildenden 1» Beschleunigungseinrichtung (Elektromotor 50 oder Abtriebswelle 18) und einer von dieser getrennten Verzögerungseinrichtung an die Vorgelegewelle (17) zwei von der Vergleichseinrichtung (59) gesteuerte Reibkupplungen (46 und 47 oder 65 und « 66) vorgesehen sind.

2. Gleichlauf-Schalteinrichtung nach Anspruch 1, bei der die die Geschwindigkeit von Vorgelegewelle und Abtriebswelle abtastenden Geber jeweils der abgetasteten Drehzahl proportionale Ausgangsfre- "·<» quenzsignale liefern, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (59) zwei mit den jeweiligen Gebern (55 und 56) verbundene Frequenz-Spannungsumsetzer (70 bzw. 71) aufweist, die ein der jeweiligen Eingangsfrequenz proportionales elektrisches Ausgangssignal liefern, wobei der dem die Drehzahl der Abtriebswelle (18) abtastenden Geber (56) zugeordnete Frequenz-Spannungsumsetzer (71) einen wählbaren Umsetzungsfaktor hat und Einrichtungen aufweist, welche auf die Wahl eines bestimmten Ganges des Zahnräderwechselgetriebes ansprechen und damit den Umsetzungsfaktor entsprechend diesem Gang einstellen.

3. Gleichlauf-Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (59) einen Differenzverstärker (72) umfaßt, der jeweils zwei verschiedene Ein- und Ausgänge (I und Obzw. Sund C)besitzt, deren einer Eingang (I)mit dem Frequenz-Spannungsumsetzer (70) für den die Drehzahl der Vorgelegewelle (17) abtastenden &o Geber (55) und deren anderer Eingang (O) mit dem anderen Frequenz-Spannungsumsetzer (71) verbunden ist, wobei dessen eine Ausgangsleitung (76) dann erregt wird, wenn die Spannung am ersten Eingang (I) größer ist als am zweiten Eingang (O) und dessen *>⁵ andere Ausgangsleitung (78) dann erregt wird, wenn die Spannung am zweiten Eingang (O) größer ist als am ersten Eingang (!)

4. Gleichlauf-Schalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Ausgangsleitung (76), die der Verzögerungseinrichtung zugeordnete Reibkupplung (47; 66) und die andere Ausgangsleitung (78) die der Beschleunigungseinrichtung zugeordnete Reibkupplung (46; 65) ansteuert.

5. Gleichlauf-Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungseinrichtung durch die Abtriebswelle (18) selbst gebildet wird.

6. Gleichlauf-Schaheinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Beschleunigungseinrichtung zugeordnete Reibkupplung (65) auf der Abtriebswelle (18) angeordnet ist und diese mit einem Zahnrad (G 4) kuppeln kann, das mit einem auf der Vorgelegewelle (17) befestigten Zahnrad (G 13) in Eingriff steht

7. Gleichlauf-Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungseinrichtung ein Elektromotor (50) ist.