DE4015285A1 - Elektropneumatisches schaltsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektropneumatisches Schaltsystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Solche Schaltsysteme, die dem Fahrer eines vorrangig schweren Fahrzeuges mit oftmals vielen Gängen, je nach Ausgestaltung des Systems, entlasten sollen, sind in vielen Varianten bekannt.

Mit Easyshift (ES) ist aus der ZF-Druckschrift F 43 546/RT 3 430 887 ein Schaltsystem bekannt, bei dem die Bedienungselemente (Schalthebel und Kupplungspedal) wie bei der üblichen Getriebeschaltung vorhanden sind und vom Fahrer auch bedient werden müssen. Das übliche Schaltgestänge ist jedoch nicht mehr vorhanden, weil über den Gangschalter bzw. Schalthebel die Schaltbefehle des Fahrers elektrisch an den zentralen Ventilblock am Schaltgetriebe gegeben werden. Dort werden diese elektrischen Schaltimpulse in pneumatische Signale umgesetzt. Über den Auslöseschalter am Kupplungspedal und das Hauptschaltventil wird dann der Befehl für eine Schaltung gegeben und von den entsprechenden Schaltzylindern ausgeführt.

Es ist auch schon ein Schaltsystem mit einer automatischen Vorwählschaltung (AVS) bekannt - ZF-Schrift F 32 437/RT 34 31 887 -, bei dem der Anfahrvorgang und alle weiteren Schaltungen in einer bestimmten Fahrstellung des Vorwählschalters vorgewählt werden. Der Fahrer muß in dieser Stellung des Vorwählschalters zur Gangumschaltung nur noch das Kupplungspedal betätigen. Die Gangschaltung erfolgt dann, wie schon im Zusammenhang mit dem ES- Schaltsystem beschrieben, über Schaltzylinder pneumatisch.

Schließlich ist auch noch eine Notschaltung bekannt, die rein pneumatisch arbeitet und beim Ausfall der elektrischen Anlage ein Bewegen des Fahrzeuges, wenn auch eingeschränkt, ermöglicht.

Allen solchen Schaltsystemen ist jedoch gemeinsam, daß zum Bewegen des Fahrzeuges, vorrangig zum Gangschalten, Druckluft benötigt wird, die in bekannter Weise im Fahrzeug erzeugt und in begrenzter Menge, unabhängig vom Bremsluftbehälter, in einen Druckluftbehälter gespeichert wird. An dieses Druckluftnetz sind neben den Magnetventilen für die Getriebeschaltung auch noch andere Verbraucher, z. B. die Bedienung der Türen in einem Bus, angeschlossen, und deshalb ist infolge der weiten Verzweigung dieser Druckluftkreis sehr störanfällig. So kann z. B. bei einer längeren Standzeit des Fahrzeuges infolge von Mängeln in Dichtungen der Druck so weit abfallen, daß das Fahrzeug nicht mehr schaltbar ist. Aber auch während des Betriebes kann eine Leckage auftreten, so daß das Fahrzeug bewegungsunfähig wird.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein elektropneumatisches Schaltsystem in einfacher Weise weiterzuentwickeln, so daß bei Druckluftausfall im sogenannten allgemeinen Versorgungskreis des Fahrzeuges dieses weiter bewegt oder überhaupt in Betrieb genommen werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt. Über ein einfaches Ventil, vorrangig ein Wechselventil, das am Druckluftanschluß angeordnet ist, ist es möglich den möglicherweise weit verzweigten und damit gefährdeten allgemeinen Druckluftversorgungskreis des Fahrzeuges in Verbindung mit einem Füllanschluß und einer zweiten Druckluftquelle abzutrennen. Damit wird sichergestellt, daß wenigstens die zum Starten des Motors bzw. die zum Fahren notwendigen Schaltzylinder mit Druckluft versorgt werden können. Ist die zweite Druckluftquelle der in jedem Fahrzeug vorhandene Reservereifen gibt es fast keinen zusätzlichen Aufwand, weil der Reifenfüllschlauch, der zur Verbindung des Reservereifens mit dem Füllanschluß nötig ist, in jedem Fahrzeug vorhanden ist. Wird zwischen z. B. dem Wechselventil und dem Füllanschluß noch ein Leitungsfilter oder eventuell noch eine Entwässerungseinrichtung angeordnet, ist die Notversorgung mit Druckluft ohne jede Mängel, so daß infolge des relativ großen Reservoirs des Ersatzreifens auch eine größere Strecke ohne Einschränkungen gefahren werden kann, wenn man sich auf ein Minimum an Gangschaltungen beschränkt.

Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein elektropneumatisches Schaltsystem (ES) nach dem Stand der Technik in schematischer Darstellung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Druckluftversorgung mit einem Wechselventil;

Fig. 3 ein Blockschaltbild nach Fig. 2, jedoch mit einem Magnetventil;

Fig. 4 eine pneumatisch betätigte Notschalteinrichtung.

In dem Schaltsystem Easyshift nach Fig. 1 wird ein Getriebe 1 elektropneumatisch geschaltet. Dabei entstehen die Schaltbefehle im Gangschalter 8 und im Auslöseschalter 81 am Kupplungspedal 82 und gelangen über elektrische Leitungen 83 an den zentralen Ventilblock 4, in dem die Magnetventile gemeinsam angeordnet sind. Die Versorgung mit Druckluft erfolgt über den Druckluftanschluß 3 sowie den Verteiler 84 und die Leitung 85 für die Magnetventile im zentralen Ventilblock 4 und über die Leitung 86 für den Gangschalter 8. Die eigentliche Schaltung der Gänge im Getriebe 1 erfolgt über die Stellzylinder 2, deren Stellung von den Magnetventilen im zentralen Ventilblock gesteuert werden. Die Druckmittelversorgung ist als sogenanntes allgemeines Druckluftsystem 6 des Fahrzeuges in diesem unabhängig vom Schaltsystem installiert und hat einen Druckluftbehälter 61 mit einem Druckluftreiniger und Wasserabscheider 62. Für die zuverlässige Wirkung des Schaltsystems ist noch ein Elektronikbaustein 87 als Übertoursicherung sowie ein Warnsummer 88 und ein elektronischer Tacho 89 angeordnet. In diesem Beispiel hat das Getriebe neben dem Rückwärts- und dem Crawler- sechs Vorwärtsgänge. In einem anderen Schaltsystem (AVS), wie in der Einleitung beschrieben, kann der Druckluftanschluß 3 sofort in der Leitung 85, also kurz vor dem zentralen Ventilblock 4, erfolgen, weil der Gangschalter 8 als rein elektrischer Vorwählschalter ausgebildet ist und keine Druckluft benötigt.

In Fig. 2 erfolgt der Druckluftanschluß 3 direkt am zentralen Ventilblock 4. Dazu ist ein Wechselventil 51 sowohl mit dem ersten Druckluftanschluß 31 als auch mit dem zweiten Druckluftanschluß (Füllanschluß) 32 verbunden. Über den Anschluß 31 erfolgt die Druckluftverbindung mit dem allgemeinen Druckluftsystem 6 des Fahrzeuges mit dem Druckluftbehälter 61 und dem Druckluftreiniger mit Wasserabscheider 62. Der zweite Füllanschluß 32 ist über einen Reifenfüllschlauch 71 mit der zweiten Druckluftquelle, mit einem Reservereifen 7, verbunden. Zwischen dem Wechselventil 51 und dem zweiten Druckluftanschluß (Füllanschluß) 32 können noch ein Leitungsfilter 33 und eine Entwässerungseinrichtung 34 angeordnet sein. Die Notversorgung der Magnetventile 4 und der Stellzylinder 2 mit Druckluft erfolgt in der Darstellung nach Fig. 2 wie folgt: Im normalen Fahrbetrieb erfolgt die Versorgung der Magnetventile 4 über das allgemeine Druckluftsystem 6 des Fahrzeuges, wobei die Schließkugel des Wechselventils 51 in der dargestellten Lage sich befindet. Fällt dieser Druck aus, so besteht die Möglichkeit, über den Reifenfüllschlauch 71 an den Füllanschluß 32 das Reserverad 7 als zweite Ersatzdruckluftquelle anzuschließen. Wenn der Anschluß getätigt ist, verschließt die Kugel des Wechselventils den Anschluß 31 vom allgemeinen Druckluftsystem des Fahrzeuges, und die Magnetventile 4 und damit auch die Stellzylinder werden von der Ersatzdruckluftquelle des Reservereifens 7 versorgt. Der Füllanschluß 32 ist im Prinzip als sogenannter Prüfanschluß in jedem Fahrzeug schon vorhanden, so daß eigentlich nur das Wechselventil 51 und eventuell ein Leitungsfilter 33 und eine Entwässerungseinrichtung 34 oder wie beim allgemeinen Druckluftsystem 6, mit 62 dargestellt, ein kombiniertes Gerät eingebaut werden muß. Auch der Reifenfüllschlauch 71 ist zum Füllen der Reifen in jedem Fahrzeug vorhanden und kann beim Ausfall des allgemeinen Druckluftsystems, also in einer Notsituation, für die Verbindung des Reservereifens zum Füllanschluß verwendet werden.

Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei anstelle des Wechselventils 51 ein Magnetventil 52 eingesetzt ist. Ist das Magnetventil aktiviert, wird das allgemeine Druckluftsystem 6 des Fahrzeuges mit dem zentralen Ventilblock 4 verbunden. Fällt das allgemeine Druckluftsystem des Fahrzeuges aus, und befindet sich das Magnetventil in der dargestellten Stellung, in der der Füllanschluß 32 mit dem zentralen Ventilblock verbunden ist, können über den Reifenfüllschlauch 71 und die zweite Ersatzdruckluftquelle des Reservereifens 7 die Magnetventile versorgt werden. Der Anschluß des Füllanschlusses 32 an die Entlüftung des Magnetventiles 52 ist möglich, weil alle Magnetventile im zentralen Ventilblock 4 noch gesonderte Entlüftungen haben, so daß in so einer Situation auf die nochmalige Entlüftung in dem die Druckluft steuernden Magnetventil 52 verzichtet werden kann. Auch die Notschalteinrichtung nach Fig. 4 benötigt Druckluft, weil sie ausschließlich pneumatisch wirkt. Am Druckluftanschluß 3 kann dabei, wie nach Fig. 2 oder 3 dargestellt, ein Wechselventil 51 bzw. ein Magnetventil 52 in der bereits beschriebenen Weise angeordnet werden. Damit ist es möglich, auch mit einer Notschaltung beim gleichzeitigen Ausfall der Druckluft über die zweite Druckluftquelle, dem Reservereifen 7, eine beschränkte Anzahl von Getriebegängen zu schalten, wie dies am Notschaltventil 9 erkennbar ist. Die Stellzylinder 2 werden bei dieser Anordnung über die Leitung 91, je nach Stellung des Notschaltventils 9, mit Druckluft versorgt, so daß das Getriebe z. B. in die Vorwärtsgänge 1, 2, in den Rückwärtsgang und in die Neutralstellung verstellt werden kann.

Bezugszeichen

1  Wechselgetriebe
2  Stellzylinder
3  Druckluftanschluß
31 Erster Druckluftanschluß
32 Zweiter Druckluftanschluß (Füllanschluß)
33 Leitungsfilter
34 Entwässerungseinrichtung
4  Magnetventile/zentraler Ventilblock
5  Ventil
51 Wechselventil
52 Magnetventil
6  Allgemeines Druckluftsystem des Fahrzeuges
61 Druckluftbehälter
62 Druckluftreiniger mit Wasserabscheider
7  Zweite Druckluftquelle/Reservereifen
71 Reifenfüllschlauch
8  Gangschalter
81 Auslöseschalter
82 Kupplungspedal
83 Elektrische Leitung
84 Verteiler
85 Leitung
86 Leitung
87 Elektronikbaustein für Übertoursicherung
88 Warnsummer
89 Elektronischer Tacho
9  Notschaltventil
91 Leitung

Claims (6)

1. Elektropneumatisches Schaltsystem für ein Wechselgetriebe (1), bei dem die Schaltungen der Gänge, die von Magnetventilen (4) gesteuert werden, über Stellzylinder (2) pneumatisch erfolgt, wobei die Magnetventile (4) bzw. der zentrale Ventilblock (4), in dem die Magnetventile zusammengefaßt sind, über einen Druckluftanschluß (3) versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Druckluftanschluß (3) ein Ventil (5) angeordnet ist mit einem ersten Anschluß (31) an das allgemeine Druckluftversorgungssystem (6) des Fahrzeuges - Druckluftbehälter 61 - und einem zweiten Druckluftanschluß (Füllanschluß 32), an dem eine zweite Druckluftquelle (7) angeschlossen oder anschließbar ist.

2. Elektropneumatisches Schaltsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckluftquelle (7) der Reservereifen des Kraftfahrzeuges ist.

3. Elektropneumatisches Schaltsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (5) ein Wechselventil (51) ist.

4. Elektropneumatisches Schaltsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wechselventil (51) und dem Füllanschluß (32) ein Leitungsfilter (33) für die Reinigung der Druckluft angeordnet ist.

5. Elektropneumatisches Schaltsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Füllanschluß (32) und dem Wechselventil (51) noch eine Entwässerungseinrichtung (34) angeordnet ist.

6. Elektropneumatisches Schaltsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reservereifen (7) über den Reifenfüllschlauch (71) als reine Notfahreinrichtung an den Füllanschluß (32) angeordnet ist.