DE1450694A1 - Schaltvorrichtung fuer ein Wechselgetriebe - Google Patents

Description

(B 79 501 XIl/47h) 24*5* 1968 Rb/Κη

Robert Bosch GmbH, Stuttgart

Cater Lagen,! Schaltvorrichtung für ein Wechselgetriebe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für ein wechselgetriebe, inabesondere für ein unsynchronisiertes Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe, mit einem Servomotor zum Betätigen eines Schaltglieds des Wechselgetriebes» wobei während des SchaltVorgangs das Schaltglied so lange in seiner Leerlaufstellung gehalten wird, bis der einzulegende Gang synchronisiert ist.

Bei der automatischen öder halbautomatischen Betätigung von Wechselgetrieben» welche mit einer üblichen mechanischen Synchronisiereinrichtung ausgerüstet sind, soll die Zeit für einen Gängweehsel nicht wesentlich unter einer Sekunde liegen, um eine ausreichende Lebensdauer der Synchronisiereinrichtung zn gewährleisten* Ba man jedoch die -Zugkraft nur möglichst kurzzeitig unterbrechen will, sind Schaltzeiten von höchstens einigen Zehntel Sekunden Bauer erwünscht» Derartige kurze Schaltzeiten sind mit unsyjichroniBierten Wechselgetrieben möglich*

Bei einer bekannten, Schaltvorrichtung wird die Schaltbewejitng des Servomotors jeweils in der Leerlaufsteilung unterbrochen, und erst Wenn, die beiden" zu schaltenden Getriebeteile synchron laufen, wird durch ein polarisiertes Relais ein Kontakt geschlossen und der Servomotor wieder eingeschaltet, so daß er weiterlaufen und den Gang vollends einlegen ka^|u - Bei dieser Schaltvorrichtung wird die Dauer des Sehaltvorgangs dadurch verlängert, daß der

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tv; UnteilaQen (Art.? ^V Ahs.2Nr.l SatzadeiÄnofciuMj.i, . , ,·

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Servomotor während des Schaltvorgaags aiagehälten und liach einer'kurzen Pause erneut gestartet wird» Biese Verlängerung ist unerwünscht-und Insofern auch nachteilig, weil gewölffilieh· der Synchronismus-nur kurzzeitig Vorhanden isir■■ und der Servomotor während dieser Zeit erst anlaufen muß und deshalb oft ■ nicht in der Lage sein wird, den Gang rechtzeitig einzulegen* Hierdurch kann leicht das Getriebe beschädigt wordene

Es ist eine Aufgabe der' Erfindung, diese Mäöhteile zu vermeiden» · ··- ■

Nach der Erfindung wifd dies bei einer «inganfs genannten Schaltvorrichtung", dadüröh erreicht,; daß avdseh'en dem .Servoinotor und demjSchaltglied ein Kraf-t·? Speicher, insbesondere finö Feder, iangeöfdnet-ist, daB eiae Sperre zum, iesthalten des Sehaltglieds in de£ Ineerlaufstellung des öetriebeis vorgesehen ist und dafl eine elektronische SteUereiiitiGhtung'vorgesehen ist* d'ie "bei Irrexchen des' Synchronismus tie Sperre lost« Bieser Kraftsßexcheri z»B* eine iPederi wird währent der EijüschaltcLäuer der SfSrre fespannfi sObald der Synchronismus ge- get%ti iö%, wird die ifferrS g'elQäk;, und das Sehaltglied wird dureh die im
Kraftöpeiöher g&speicherte Energie sofort in Beine Ends teilung #ebrä.c&t» Der Servomotor wird hierizu niö&% mehr benötigt* Die Schaltäeit wird'auf diese
Weise sstafk Verkürzt. Mch kann man öich mit einem schwächeren Servomotor
begnügen', da die Införderuiigen an die Hoehlaufzeit geringer sind als bei den bekannten teördnungen· ■

Einen besonders einfachen Aufbau der SchaltvorriiChtung erhält inan nach einem weiteren Merkmal der 'Erfindung dadurch, daß in an sich bekannter Weise mit
dem Ge triebe eingang- ein erster Spannungserzeuger" und mit' dem* Getriebeaüsgang

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ein zweiter Spannungserzeuger verbunden is't_} die beide jeweils eine von
ihrer Antriebsdrehzahl abhängige Spannung erzeugen, wobei ihre Ausgänge Bit einer Einrichtung zum Spannungsvergleich verbunden sind, und daß diese Einrichtung sit der Sperre in Wirkverbindung steht.

Die Einrichtung zum Spannungsvergleich wird mit Vorteil so ausgebildet, daß die Spannungserzeuger Teile einer insbesondere vieraweigigen Brückenschaltung sind und jeweils in einem von zwei über einen ersten Knotenpunkt in Reihe
liegenden Brückenzweigen liegen, daß in den dritten und vierten, über einen zweiten Knotenpunkt in Serie liegenden Brückenzweigen Widerstände liegen und daß mindestens ein spannungsabhängiger Schalter vorgesehen ist, dessen Eingang mit dem ersten und dem zweiten Knotenpunkt in Verbindung steht»

Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung des Getriebes im Zusammenhang
mit den verschiedenen Steuergeräten,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung zum Betätigen des
Schaltglieds nach Fig. 1,

Fig. 3 und 4 Einzelheiten zu Fig. 2, .

Fig. 5 bis 7 eine schematische Darstellung von verschiedenen
Phasen eines Sehaltvorgangs,

Fig. 8 den Stromlaufplan eines elektronischen Steuergeräts,
Fig. 9 eine SchaltungsVariante zu Fig. 8,

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Das in den Fig» 1-4 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Schaltvorrichtung dient zum Betätigen eines mit einer elektrisch betätigten Schaltkupplung 11 versehenen unsynchronisierten Kraftfahrzeug-Wechselgetriebes 12 mit H-Sehaltschema für vier Vorwärtsgänge 1-4 und einen Rückwärtsgang R, Entsprechend dem Sehaltschema hat eine Kulisse 15. Schaltgassen 14» in denen ein Schaltglied in Form eines Schalthebels 15 geführt ist. Die Betätigung kann vollautomatisch oder durch Vorwahl eines entsprechenden Ganges erfolgen.

Zum Übertragen von Schaltbewegungen auf den Schalthebel 15 ist dieser an einem Ende einer Schubstange. 16 angelenkt, deren anderes Ende gelenkig mit einer Kurbel 17 verbunden ist, die über ein Untersetzungsgetriebe 18 von einem umsteuerbaren Motor 19 in Bewegung versetzt werden kann. Der Radius der Kurbel 17·entspricht etwa dem halben Schaltweg zwischen zwei einander gegenüberliegenden Gangstellungen des Schalthebels 15· Um dem mit ihm verbundenen Ende der Schubstange 16 eine bestimmte Bewegungsform zu erteilen, ist zwischen der Kurbel 17 und der Kulisse 13 ein die Schubstange 16 führendes Schiebelager 20 angeordnet. Außerdem ist die Schubstange 16 biegeelastisch ausgebildet, so daß die von der Kurbel 17 erzeugte Bewegung den Bewegungen des in den Schaltgassen 14 geführten Schalthebels 15 angepaßt wird ο .".-.," =

Als Schubstange 16 ist eine Blattfeder verwendet, deren eines Ende, über ein als Doppelfeder 23 ausgebildetes, als Kraftspeicher dienendes elastisches Glied mit dem Schalthebel 15 verbunden ist.

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Damit während des Vorwärtsfahrens die Schaltgasse für den Rückwärtsgang R gesperrt bleibt, ist an der Kulisse IJ eine um einen Drehpunkt 24 mittels eines Schwenkmotora 25 in zwei JEndstellungen verschwenkbare Kulissenplatte (Fig· 5) vorgesehen» die zwei zusammenhängende Aussparungen 2?» 28 aufweist. Die Aussparung 27 hat die Form eines Rechtecks mit durch die Endstellungen des Schalthebels 7 in cLen Sängen 1 bis 4 gegebenen Begrenzungen5 die Aus* sparung 28 hat die Form der Schaltgasse vom 1, Gang in den Rückwärtsgang R, Je nach Stellung der Kulissenplatte 26 ist nur ein Schalten in den Vorwärts*« gangen oder nur zwischen 1· Gang und Rückwärtsgang möglich. Bei einem Wechselgetriebe mit nur vier Gängen (drei Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang) im Η-Schema entfällt diese Kulissenplatte 26.

Weiter ist eine Sperre vorgesehen, deren Einzelheiten in den Fig. 2 und 4 dargestellt sind. Sie dient dazu, den Schalthebel 15 während des Schaltvorganges in der Leerlaufstellung des Getriebes, also dem Querbalken des H festzuhalten und besteht aus einem um ein festes Gelenk 31 drehbaren Hebel 32, der an seinem einen Ende mit einer den Schalthebel 15 umfassenden Gabel 33 vergehen ist und an seinem anderen Ende eine Rolle 34 trägt, die in eine Raste eines drehbar gelagerten Sperrhebels 36 (Fig. 2) eingreifen kann, dex durch eine Zugfeder 37 in seine Ruhelage gezogen wird und durch einen Elektromagneten 38 in seine Raststellung gebracht werden kann. Der Elektromagnet 38 dient zugleich als Sperrorgan und - zusammen mit der Zugfeder 37 - als Lösevorrichtung«

Das Wechselgetriebe 12 wird von einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine angetrieben, deren Ansaugrohr 4I eine durchStellmotoren 42» 43 betätigbare

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Drosselklappe 44 (Fig. i) enthält, und ist mit der Brennkraftmaschine über die Getriebe-Antriebswelle 45 verbunden. Über seine Abtriebswelie 46 steht das Getriebe 12 mit den nicht gezeichneten Antriebsrädern eines Fahrzeuges in Verbindung» :■■■-- -.-.= ■·. ■

Mit der Antriebswelle 45 ist über Zahnräder 47 ^eiⁿ erster Tac3iag«eaeicätor .4& und mit der Abtriebswelle 46 über Zahnräder 49 ein zweiter Tachogenerator gekuppelt. Beide liefern drehzahl abhängige Spannungen,,, welche über in Fig. vereinfacht dargestellte Leitungen 5¹» 52 einer Steuereinrichtung 55 zugeführt werden, deren Aufbau aus Fig. 8 hervorgeht. Außerdem ist eine Wähleinrichtung 57 vorgesehen, die in Fig« 8 mit strichpunktierten Linien umgrenzt ist und die zur Torwahl des gewünschten Sanges dient. Sie enthält weitere, nicht dargestellte Schaltelemente, die zusammen mit ebenfalls nicht dargestellten Endschaltern im (Jetriebe 12 die Drehrichtung des umsteuerbaren Motors 19 bestimmen und bei. Beginn des Schaltvorganges die Schaltkupplung betätigen. Von der Wähl einrichtung 57 und der Steuere inrich-tuiig 55 gehen Steuerleitungen 58 bis 62 zur Sehaltkupplung 11, zum Elektromagnet 58* zum Schwenkmotor 25 und zu den Stellmotoren 42 und 45«

Fig· 8 zeigt den Aufbau der Steuereinrichtung« Die beiden Tachogeneratoren 48, 50 sind über einen ersten Knotenpunkt 65 miteinander verbunden. Sie können_: Z.B» als Grleichstrom-Tachogeneratoren oder als bürstenlose Wechselstrom- . generatoren mit nachfolgender Gleichrichtung: und Glättung ausgeführt sein,·,-Die letztere Ausführung hat den Vorteil,,/daß keine Bürsten, ausgetauschtr.ζμ;,: werden brauchen* Die Tachogeneratoren 48» 50-.-bild.en zusamDien mit, zwei übejar einen zweiten Knotenpunkt 66 verbundenen Widerständen 67, 68 eine (in der

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Zeichnung durch dicke Leitungsstriche hervorgehobene) vierzweigige Brüekenschaltung. Ebenso "bilden sie mit zwei über einen dritten Knotenpunkt 69 miteinander verbundenen Widerständen 70, ?1 eine weitere vierzweigige Brückenschaltung. Die "beiden Brücken sind verschieden abgestimmt, so daß der zweite und der dritte Knotenpunkt jeweils verschiedene Potentiale haben. Als Beispiel mijgen in der gezeichneten Stellung der Wähleinrichtung 57 (1. Gang) bei eingeschalteter Schaltkupplung 11 die von den Tachogeneratoren 48 und 50 erzeugten Spannungen TL und ΐΓ_? gleich groß sein. Der Widerstand 70 ist dann ebenso groß, z.B» 2000 0hm, wie der Widerstand 7I» s° ctaß &^er dritte Knotenpunkt 69 das gleiche Potential hat wie der als Bezugspotential dienende ers-te Knotenpunkt 65.

Der Widerstand 67 ist dagegen etwas kleiner (z.B. 1800 0hm) als der Wideretand 68 (z.B. 2000 0hm), so daß der zweite Knotenpunkt 66 gegenüber dem ersten Knotenpunkt 65 ein negatives Potential hat»

Der erste Knotenpunkt 65 ist mit dem Pluspol 72 einer Batterie 73 "verbunden, deren Minuspol 74 mit Masse verbunden ist. Das Potential "des Pluspols 72 dient als Referenzpotential Null.

An den ersten und zweiten Knotenpunkt 65 und 66 ist ein erster Kippverstärker 77 mit zwei pnp-Transistoren 7⁸, 79 angeschlossen (in der Zeichnung mit strichpunktierten Linien umrandet), und-an den ersten und dritten Knotenpunkt 65 und 69 ist ein zweiter Kippverstärker 80 mit zwei pnp-Transistoren 78', 79* angeschlossen, dessen Ausgang mit einer einen

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pnp-Transistör enthaltenden Phasenumkehrstufe 81 verbunden ist, $in ODER-?· Glied""8.5 mit zwei gegeneinander gerichteten Dioden 98 und 103 ist an die Ausgänge des ersten Kippverstärkers 77 und der Phasenumkehrstufe 81 angeschlossen. Sein Ausgang ist über die Leitung 59 mit dem Elektromagneten der Sperr- und Lösevorrichtung verbunden. '

Die Wähleinrichtung 57 enthält einen aus vier Widerständen 86 bis 89 bestehenden, zum Generator 50 parallelgeschalteten Spannungsteiler. Die Verbindungspunkte dieser Widerstände sind mit vier Kontakten eines Wahl-'

■ schalters 90 verbunden, die entsprechend den zugehörigen Gängen mit 1 - 4 bezeichnet sind. Zwischen der Plusleitung 72 und der mit dem Schaltarm 9I des Umschalters verbundenen, an den Widerstand 7I angeschlossenen Ausgangsleitung 92 liegt die Spannung tL·'. Durch geeignete Wahl der Widerstände 86

', bis 89 ist im "Synchronismus des Getriebes beim zugehörigen Gang das Terhältnis von Ü_* zu'U^" .jeweils identisch, d.h. diese Widerstände sind entsprechend den verschiedenen Getriebeuntersetzungen abgestuft. Der Ausgang des Umschalters" 90 ist mit den Widerständen 68 und %t verbunden;

Die beiden Kippverstärker 7,7 und 80 sind gleich aufgebaut. Es genügt daher, den ersten Kippverstärker 77 zu beschreiben; beimzweiten'Kippverstärker werden die gleichen Bezugszahlen, mit einem Bezugsstrich versehen, verwendet. Die Basis des Eingangstransistors 78 ist mit dem zweiten Knotenpunkt 66, die Basis des Eingangstransistors 78' ist mit dem dritten Knotenpunkt 69 verbunden. Der Emitter des Transistors 78 (78') liegt an der Plusleitung 72, während-sein Kollektor über einen Widerstand 93 (95^f) mit derWinusleitung

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und Aber einen Widerstand 94 (94¹) niit der Basis des Transistors 79 (79^!) verbunden ist, die ihrerseits über einen Widerstand 95 (95') an die Plusleitung 72 angeschlossen ist, an der auch der Emitter des Transistors 79 (79·) liegt· Sein Kollektor ist über einen Kollektorwiderstand 96 (96») mit der MinuBleitung 74 und über einen Rückkopplungswiderstand 97 (97') Mi* &βτ Basis des Eingangstransistors 78 (78¹) verbunden. Außerdem steht der Kollektor des Transistors 79 über die Steuerleitung 61 mit dem Stellmotor 42 und mit der Anode der zum ODER-Glied 85 gehörenden Diode 98 in Verbindung, deren Kathode mit einem an die gemeinsame Minusleitung angeschlossenen Widerstand 99 *umL mit der Steuerleitung 59 verbunden ist.

Der Kollektor des Transistors 79^r ist über einen Widerstand 100 mit der Basis des Transistors 82 verbunden, die über einen Widerstand 101 an der Plusleitung 72 liegt, an der auch der Emitter des Transistors 82 angeschlossen ist. Ein Kollektorwiderstand 102 verbindet den Kollektor des Transistors 82 mit der Minusleitung 74· Außerdem ist die Steuerleituttg 62 und die Anode der zum ODER-Glied 83 gehörende Diode 105 mit diesem Kollektor verbunden. Die Kathode der Diode 103 ist mit der Kathode der Diode 98 verbunden»

Das beschriebene Wechselgetriebe nach den Fig. 1 *· 8 arbeitet wie folgt 1

Wenn im Fährbetrieb bei eingeschalteter Kupplung 11 der erste Vorwärtsgang, wie in Fig. β gezeichnet, eingelegt ist, hat der zweite Knotenpunkt 66 ein negatives Potential gegenüber der Plusleitung 72. Die Basis des Transistors 78 ist also negativ gegenüber dem Emitter, d.h. Transistor 78 ist leitend. Sein Kollektor hat deshalb ein Potential, das nur wenig kleiner ist als das

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der Plusleitung 72. Dieses Potential liegt über die Widerstände 94₉ 95 auch an der Basis des Transistors 79 und hält diesen Transistor gesperrt» Über die Steuerleitung 61 kann deshalb kein Strom zum Stellmotor 42 fließen, der ebenso wie der Stellmotor 43 und der Elektromotor 38 einpolig an Masse angeschlosseii ist.

Der dritte Knotenpunkt G$ hat bei diesem Fährbetrieb wie erläutert das Potential Null, also das Potential der Plusleitung 72, d_oh. der Transistor 78* ist nichtleitend und sein Kollektorpotential ist fast so negativ wie das der Mimisleitung 74· Über die Widerstände 94* ^un<^ 95' erhält auch die Basis des Transistors 79* ein negatives Potential, d.h. dieser Transistor wird leitend« Sein Kollektor, hat deshalb ein Potential, das nur wenig kleiner ist als das der Plusleitung 72, und dieses Potential wird über den Rückkoppiungswiderstand 97^! auch auf die Basis des Eingangstransistors 78';

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übertragen und hält diesen gesperrt» Außerdem wird über die Widerstände 10O₉ 101 dieses Potential auch auf die Basis des Transistors 82 Überträgen und sperrt diesen. Er wirkt also als Phasenumkehrstufe. Die Steuerleitung 62 kann somit ebenfalls keinen Strom führen. Auch die Steuerleitung 59 ist stromlos, da die Anoden der beiden Dioden 98, 103 praktisch das Potential der Minusleitung haben. Folglich werden auch der Stellmotor 43 und der . Elektromagnet 58 nicht betätigt.

Wird nun der Wählschalter 90 von seiner Stellung 1 (1. Sang) in die Stellung 2 (2. Gang) gebracht, was entweder von Hand oder durch eine entsprechende, z.B. von der Gaspedaistellung und Fahrgeschwindigkeit abhängige Automatik erfolgen kann, dann wird zunächst die Kupplung 11, beispielsweise

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über ei» nicht gezeigtes HiIf"erelais, ausgeschaltet und eier umsteuerbare Motor 19'BO eingeschaltet, daß er im Uhrzeigersinn, bezogen auf Fig. 2, umläuft (vgl· Pig. 5 - 7). Die hierfür nötigen Schaltelemente sind, da für die vorliegende Erfindung ohne Bedeutung, nicht dargestellt» Die vorliegende Erfindung kann z.B. ohne weiteres auch bei einem Wechselgetriebe verwendet werden, das für die verschiedenen Gänge mehrere Schalthebel und damit mehrere Servomotoren aufweist*

Durch das Umschalten des Umschalters 90 hat sich das Potential der Knotenpunkte 66 und 69 sprunghaft ins Negative verändert, da sich ja die Drehzahlen, mit denen die Tachogeneratoren 48 und 50 angetrieben werden, zunächst nicht wesentlich ändern»

Beim ersten Kippverstärker 77 ändert sich hierdurch nichts_s da sein Eingangstransistor 78 bereits leitend ist. Beim zweiten Kippverstärker 80 dagegen geht der Eingangstransistor 78' vom nichtleitenden in den leitenden Zustand über, da seine Basis gegenüber dem Emitter negativ wird. Damit erhält sein Kollektor ein Potential, das nur wenig negativer ist als das der Pluslei« | tung 72 und auch das Basiepotential des Transistors 79 * wird - über die Widerstände 95* und 94¹ - praktisch gleich Null, d.h. der"Transistor 79¹ wird gesperrt und sein Kollektorpotential wird stark negativ. Über den Rückkopplungswiderstand 97' wird auch die Basis des Eingangstransistors 78' nocH weiter ins Negative gesteuert, d»h. der Verstärker 80 "kippt". Entsprechend wird auch die Basis des Phasenumkehr-Transistors 82 negativ (über die Widerstände 100 und iOi), dieser Transistor wird leitend und in den Stenierleitungen und 62 fließt ein Steuerstrom«

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Die Ausbildung der Verstärker 77 und 80 als Kippverstärker bewirkt gerade , im Übergang vom leitenden in den nichtleitenden Zustand und umgekehrt eine "; geringe thermische Belastung der Transistoren, wodurch die Betriebssicherheit gegenüber einem einfachen Gleichspannungsverstärker - der ebenfalls verwendet werden könnte - wesentlich verbessert wird.

Der in der Steuerleitung 62 fließende Strom betätigt den Stellmotor 43» der seinerseits die Drosselklappe 44 schließt. Außerdem kann an die Leitung 62 noch das Betätigungsorgan einer (nicht gezeigten) Bremse angeschlossen werden, die beim Hochschalten den Motor abbremst und so eine kürzere Bauer der Zugkraftunterbrechung beim Gangwechsel ermöglicht. Der Strom in der Steuerleitung 59 betätigt den Elektromagneten 38, der nunmehr bestrebt ist, den Sperrhebel 36 gegen die Wirkung der Zugfeder 37 iⁿ seine Sperre teilung ziibringen. '

Pig. 5 zeigt die Getriebemechanik am Beginn des Schaltvorgangs, bei welchem die Kurbel 17 sich im Uhrzeigersinn dreht. Sobald die Kurbel nach einer Viertel· ι Umdrehung die in Fig. 6 wiedergegebene Stellung erreicht, greift die Rolle 34 in die Raste 55 des Sperrhebels 36 ein und hält über die Gabel 33 den Schalt- ; hebel 15 in der Leerlaufstellung fest. Da der Motor I9 weiterläuft, wird die als Kraftspeicher dienende Doppelfeder 23 vorgespannt und speichert die vom Motor I9 gelieferte Energie. Die Aussparung 27 der Kulissenpiatte 26 verhindert, daß der Schalthebel I5 in den Schaltkanal für den Rückwärtsgang R kommt. ν

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In dieser durch die Hölle 54 ¹^ die Raste 35 arretierteil Leerlaufstellung wird die Schaltkupplung''11über einen (nicht gezeigte»} Hilfskontäkt, z.B. am Sperrhebel 36» wieder eingerückt und die motorseitige Getriebehälfte wird über die Antriebswelle" 45 auf*die Motordrehzahl gebracht. "Dabei sinkt die Sotordrehzahl weiter, bis der Synchronismus des Getriebes 12 erreicht ist. Gleichzeitig damit wird das Potential der Knotenpunkte 66 und 69 wieder positiver; ImAugenblick des Synchronismus hat der Knotenpunkt 66 noch ein negatives Potential, d.h. am Schältzustand des Kippverstärkers 77 ändert sich nichts. Der"Knotenpunkt 69 dagegen bekommt wieder daä"Potential Null, Transistor 78¹ wird nichtleitend, Transistor 79' kippt in den leitenden Zustand und Transistor 82 wird nichtleitend.Damit fließt auch kein Strom mehr durch die Steuerieitungen 59 und 62, der Elektromagnet 38 wirkt als Lösevorrichtung und die Zugfeder 57 zieht den SperrhebeX 36 in eine Stellung, in der er die Rolle 34 freigibt. Der Schalthebel I5 wird jetzt durch die i» der Boppelfeder 23 gespeicherte Energie sofqrt,jL»^ deja.^^.,Gang, geschalte/fe ,._·;. (Fig. 7)· Damit ist der 3 ehalt Vorgang^^ abgesshlpaaen. Dia_;4;ie.;.Dpppelfeder 23 ; nur die Masse des Schalthebels 15 und· der GetriQbeteile beschleunigen. muß, -

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während der Motor 19 ,seine eigene. Brehmas.se und- das' gesamte »Schaltgestänge -, 16 - 18 beschleunigen müßte, ist. dies.e Anordnung Sehr ,voriailhaft, , ,- ;·

Beim Herunterschalten, z.B. ,vom, ,zweite^.^jdan^ers.t^ t

zunächst der Umschalter 90 betätigt, .wodurch, di« Schaltkupplung^ ti^jausge^ ^i;? · kuppelt und der Motor I9 entgegen dem Uhrzeigersinn (bezogen auf Pig. 2,]h-uv-;., angetrieben wird» . '

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Gleichzeitig werden nun die Potentiale der Knotenpunkte "66 und" 69 spr^g- ·

haft positiv, lieim zweiten Kippverstärker 80 "ändert sich nierdürch nidhifsY *" da'sein Eingangspoienti'ai bereits Null war. Der erste KippvVrs^ärker'77 da- * gegen, dessen Eingangs-Basis vorher auf negativem Potential lag, wird jetzt* umgesteuert« Sein Eingangstransistor 78 wird nichtleitend und'der Transistor kippt in die leitende Stellung. Die S'teuerieitungen 59 und 61 "erhalten also""' Strom, der Stellmotor 42 Öffnet die Drossel 44 und der Motor wird beschleunigt. Außerdem wird der Sperrhebel 36 in seine Sperrstellung gebracht, in der er mit seiner Gabel 33 den Schalthebel 15 arretiert. Die Doppeifeder 23 wird wie vorher beschrieben durch den weiterlaufenden Motor 19 aufgezogen, und die Kupplung 11 wieder eingelegt. Dadurch wird die motorseitige Hälfte dea Getriebes beschleunigt. Entsprechend steigt die vom Tachometergenerator erzeugte Spannung und damit wird das Potential der Knotenpunkte 66 und 69 ' wieder negativer. Wenn der Synchronismus erreicht ist, hat der zweiteKnotenpunkt i66 wieder'ein'negatives Potential, d.h. der Transistor 78' wird Mieder

Transistor 79 kippt in äian nichtleitenden Zustand und der cöitt^gket 38 wird stromlos und gibt den Sperrhehei 36 frei, so daß die in-. d^^;'Dö"g.p.'elfeder 23 gespeicherte Energie den ersten Gang einrücken kann,*

Das .Umsehfltien in die übrigen Vorwärtsgänge geht auf gleiche Weise vor sich. Zum U»f^g|i{ii6n vom zweiten in den dritten Gang^muß der Motor 19 im Uhrzeiger·= sian angerieben werden, ebenso beim Umschalten" vom dritten in den zweites Gang. Vom dritten in den vierten Gang "wird der MotorM9 gegen den Uhrzeiger«"" sinn angetrieben, und vom vierten in den dritten Gang im Uhrzeigersinn. Γ ;

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Selbstverständlich kann der Elektromagnet 38 auch über ein Zwischenrelais betätigt werden, dessen Spule an Stelle dee Widerstands 99 tritt. Ebenso k&uien die Widerstände 96 und 102 durch Zwischenrelais ersetzt werden, deren Kontakte die Stellmotoren 42 und 45 betätigen« Bei pneumatischer oder hydraulischer Betätigung können an die Stelle der genannten Widerstände auch die Krregerspulen der entsprechenden Servoventile treten»

Die Tachogeneratoren können übliche Gleichstromgeneratoren mit Kollektoren ••in· Man kann jedoch auch Wechselstromgeneratoren hoher Polpaarzahl ver- ™ wenden und deren Auegangsspannung gleichrichten. Zur Erzeugung der drehzahlabhängigen Steuerspannungen U₁ und U- können auch magnetische oder optische Impulsgeber verwendet werden, denen jeweils ein monostabiler Multivibrator konstanter Impulsdauer nachgeechaltet ist, welcher eine Integrierstufe speist, wobei die Auegangsspannung der Integrierstufe der Brückenschaltung zugeführt wird« Se ist jeweils darauf zu achten, daß pro Wellenumdrehung eine aus·* seichend große Zahl von Impulsen erzeugt wird, damit die Zeitkonstante der Integrieretufe nicht zu hoch gewählt werden muß. Im Prinzip ist es auch Köglich, die Zündanlage der Brennkraftaaschine als Impulsgeber zur Erzeugung ₍ •ines der Antriebswellendrehzahl proportionalen Steuerspannung zu verwenden, wenn in diesem Falle die Iapulsfolgefxequenz hoch genug ist·

Des unvermeidliche Temperaturgang der Schaltpunkte der beiden Kippverstärker 77* 80 kann durch einen einfachen Schaltungszusatz beseitigt werden, der in Fig. 9 dargestellt ist, wobei die im übrigen unveränderte Schaltung nach Fig* 8 nur ausschnittsweise wiedergegeben ist* Bei diesem Schaltungs-

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zusatz liegt parallel zur Batterie 73 eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 104 und einer Diode 105, deren Anode mit dem Pluspol der Batterie 75 ver bunden ist. Mit der Kathode der Diode 105 ist der erste Knotenpunkt 65 und der Fußpunkt des Spannungsteilers 86 bis 89 verbunden.

Der Widerstand I04 ist so gewählt, daß die Diode in dem leitenden Teil ihrer Kennlinie arbeitet, und zwar rechts vom Knick in ihrer Kennlinie, also in dem Teil der Kennlinie mit großer Steilheit,

Zwischen dem ersten Knotenpunkt 65 und der Plusleitung 72 liegt bei dieser Anordnung eine Diodenspannung XL·, deren Größe von der Umgebungstemperatur abhängt· Die Emitter der Eingangstransistoren 78 und 78' haben also ein Potential,

das gegenüber dem ersten Knotenpunkt 65 um den Betrag XL· positiver ist. Dadurch werden die temperaturbedingten Änderungen der Eingangsschwellenspannungen TJ

weitgehend kompensiert, da die Flußspannung der Diode angenähert denselben Temperaturkoeffizienten hat wie die Emitterdioden der Transistoren. Die beschriebene Schaltung hat den Torteil, da& mit einer Diode beide Eingangstransistoren 78 und 78^f kompensiert werden· ·

Anstelle der Kippverstärker können auch einfache Gleichspannungsverstärker verwendet werden, z*B. ein Verstärker mit- einem pnp-Transistor in der Eingangsstufe und ein zweiter Verstärker mit einem npn-Transistor in der Eingangs stufe, die jeweils auf positive oder negative Potentialänderungen der Ausgangsspannung einer einzigen Brücke ansprechen. Auch können empfindliche Relais, z.B. polarisierte Relais, als spannungsabhängige Schalter verwendet werden. Die beschriebene Schaltung hat den Vorteil, mit einer kleinen Batteriespannung auszukommen und die Transistoren nur wenig zu beanspruchen, da sie im Schaltbetrieb ärbei-

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Claims (5)

(B 79 501 XIl/47h) Robert Bosch GmToH, Stuttgart „n.r i.imit geffldert worden J E, 829ο 24,5,1968 Rb/Κη Heue Ansprüche

1. )Schaltvorrichtung für ein Wechselgetriebe, insbesondere für ein un-

synchronisiertes Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe, mit einem Servomotor zum Betätigen eines Schaltglieds des Wechselgetriebes, wobei während des SehaltVorgangs das Schaltglied so lange in seiner Leerlaufstellung gehalten wird, bis der einzulegende Gang synchronisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Servomotor (19) wad dem Schaltglied (I5) ein Kraftspeicher, insbesondere eine Feder (23) angeordnet ist» daß eine Sperre (34, 35, 36) zum Festhalten des Schaltglieds (15) in der Leerlaufstellung des Getriebes vorgesehen ist und daß eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen ist, die bei Erreichen des Synchronismus die. Sperre löst, · -

2. . Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich

bekannter Weise mit dem Getriebeeingang (45) ein erster Spannungserzeuger (48),mit dem Getriebeausgang. (46) ein zweiter Spannungserzeuger (50). verbunden ist, die beide jeweils eine von ihrer Antriebsdrehzahl abhängige Spannung erzeugen, wobei ihre Ausgänge mit einer Einrichtung (53) zum Spannungsvergleich' verbunden sind, und daß diese Einrichtung mit der ■* >■--. Sperre in Wirkverbiridung stent. ■ ; ■ ·

3. Schalteinrichtung nach.Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgang mindestens eines Spannungserzeugers (50) ein Spannungsteiler;; (86 bis

. 69) parallelgeschaltet ist,, dessen Widerstände entsprechend dem gewünschten Getriebeuntersetzungen/UÄterteiltf sind· :. .. - .

90 9 8.1 OV

(B 79 ^01 XIl/47h) : · 24,5.1 968 Rbyfcn ■

Robert Bosch GmbH5 Stuttgart . ."-.-:■; ; . . -Γ

4· Schalteinrichtung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnetj.daß = die Spannungserzeuger (48»50) Teile einer insbesondere,vierzweigigen BrückeEtschaltung sind und jeweils in einem von zwei über, einen ersten Knotenpunkt (65) in Reihe liegenden Brückenzweigen liegen,.daß in den dritten und vierten, über einen zweiten Knotenpunkt-(66) in Serie,liegenden Brückenzweigen Widerstände (6?,68) liegen, und daß mindestens ein spannungsabhängiger Schalter (77) vorgesehen ist> dessen Eingang mit dem ersten und dem zweiten Knotenpunkt in Verbindung steht·

5· .vSchalteinriehtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens

einer der,Brüekenzweige Schaltelemente (86 bis 90) enthält, die einen . , Abgleich der Brücke auf ein gewünschtes Drehzahlverhältnis ermöglichen.

6. Schalteinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein spannungsabhängiger Sehalter ein Kippverstärker (77> 80)

1, Schalteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum dritten und vierten Brückenzweig zweiweitere, Widerstände (70, 7Ό enthaltende, über einen dritten Knotenpunkt (69) in Reihe liegende Brückenzweige parallelgeschaltet sind, daß der Eingang eines ersten Kippverstärkers (77) an ä.exi ersten (65) und den zweiiten Knotenpunkt (66) angeschlossen ist, daß der Eingang eines zweiten Kippverstärkers (80) an den ersten (65) und den dritten Knotenpunkt (69)angeschlossen ist und daß dem zweiten Kippverstärker eine Phasenumkehrstufe (81) nachgeschaltet ist«

9Q ⁰¹

A<l U50694

(B 79 501 XIl/47h) 24.

5.I968 fib/Κη

Robert Bosch GmbH, Stuttgart *

8. Schalteinrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Kippverstärker (77» βθ) als von einer aieichspannungsquelle (73) gespeiste Transistorverstärker ausgebildet sind, daß parallel zur Qleichspannungsquelle eine Serienschaltung aus einem Widerstand (104) und einer Halbleiterdiode (105) liegt und daß die an der Halbleiterdiode abfallende Spannung als Korrektursignal den Transistor-Kippverstärkern (77, 80) zugeführt wird.

9· Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang dee ersten Kippverstärkers (77) und an den Ausgang der Phasenumkehrstufe (81) ein ODER-Glied (83) angeschlossen ist, dessen Ausgang die Lösevorrichtung (37* 38) für die Sperre (34» 351 36) steuert.

909810/OiOO