DE19959390A1 - Steuersystem und -verfahren zum Rückführen einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung in die Neutralstellung - Google Patents
Steuersystem und -verfahren zum Rückführen einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung in die NeutralstellungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem und -verfahren für die Neutral-Rückstellung einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung, wobei sich ein Schaltmitnehmer durch Betätigen eines Neutralrückstell-Notschalters zurückstellen läßt, wenn er während des Betriebs einer Getriebe-Schaltvorrichtung von einer normalen Schaltstellung abweicht, und wobei die elektronisch-pneumatische Schaltvorrichtung folgendes aufweist: DOLLAR A einen Schalthebel-Positionssensor, der eine Betätigung eines Schalthebels erfaßt, eine Magnetventil-Baugruppe, die gemäß eines Signals des Schalthebel-Positionssensors kontrolliert Druckluft zuführt, eine Getriebe-Schaltvorrichtung, die mit der Druckluft betrieben wird, die über eine an die Magnetventil-Baugruppe angeschlossene Druckluftleitung zugeführt wird, einen Schaltzustands-Positionssensor, der an einer Seite der Getriebe-Schaltvorrichtung angeordnet ist, so daß er einen Betrieb dieser erfaßt, und eine elektronische Steuerung, welche die elektrischen Signale des Schaltzustands-Positionssensors und des Schalthebel-Positionssensors erkennt und die Magnetventil-Baugruppe entsprechend steuert, wobei das System einen Notschalter zum Zurücksetzen in die Neutralstellung aufweist, der so elektrisch angeschlossen ist, daß die elektronische Steuerung sein Einschalten durch den Fahrer im Falle eines fehlerhaften Schaltbetriebs erkennt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem und -verfahren zum
Rückführen einer elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung
in die Neutralstellung, und insbesondere ein Neutralstellungs-
Steuersystem und -verfahren für eine elektronisch-pneumatische
Schaltvorrichtung, mit denen sich ein Schaltmitnehmer durch
Betätigen eines Neutralrückstell-Notschalters zurückstellen
läßt, wenn er während des Betriebs einer Gangschaltvorrichtung
aus einer normalen Schaltstellung abweicht.
Bei Fahrzeugen mit Heckantrieb und anderen Großfahrzeugen
wie Lastkraftwagen und Bussen ist das Getriebe weit vom Fahrer
entfernt angeordnet, so daß eine Schaltvorrichtung erforderlich
ist, mit der sich die Schaltbewegungen einer Kupplung und eines
Schalthebels präzise übertragen lassen und die ein leichtgängi
ges Schalten ermöglicht. Seit neustem tendiert man dazu, die
bisher verwendeten hydraulischen oder mechanischen Schaltvor
richtungen durch pneumatische zu ersetzen. Bei einer pneumati
schen Schaltvorrichtung wird der Getriebe-Schaltvorgang mittels
einer elektronischen Steuerung der Druckluft realisiert.
Aus Fig. 1 ist das Schema einer die Erfindung verwendenden
elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung ersichtlich, wobei
die elektronisch-pneumatische Schaltvorrichtung 2 auf ein elek
trisches Signal von einem die Manipulation eines Schalthebels
4L erfassenden Schalthebel-Positionssensor 6 hin veranlaßt, daß
eine elektronische Steuerung 8 eine Magnetventil-Baugruppe 10
öffnet oder schließt, so daß einer Getriebe-Schaltvorrichtung
12 Druckluft zugeführt oder entzogen wird und dadurch ein
Getriebe 14 geschaltet wird. Die Magnetventil-Baugruppe 10 ist
mit einem Druckluftbehälter 15 verbunden, aus dem die Druckluft
zugeführt wird. Aus dem Druckluftbehälter 15 wird über ein aus
der Zeichnung nicht ersichtliches Rücktreibventil 18 in Form
eines mit einem Rücktreibzylinder verbundenen Dreiwege-Magnet
ventils Druckluft zugeführt oder abgeleitet, so daß der Fahrer
den Schaltvorgang wahrnimmt, wenn der Schalthebel 4L zum Schal
ten manipuliert worden ist.
Die elektronische Steuerung 8 verbindet eine Schaltanzeige
20 zum Erfassen und Anzeigen eines Betätigungssignals des
Schalthebels 4L mit einer Warnleuchte 24, so daß ein Schal
tungsausfall angezeigt wird, der mit Hilfe eines Schaltzu
stands-Positionssensors 22 anhand der Druckluftzufuhr von der
Magnetventil-Baugruppe 10 erkannt wird, oder eine fehlerhafte
Betätigung des Schalthebels 4L erkannt wird. Die Getriebe-
Schaltvorrichtung 12 ist so angeschlossen, daß mit Hilfe der
Magnetventil-Baugruppe 10, die auf ein Signal von der elektro
nischen Steuerung 8 hin betätigt wird, Druckluft zu einem
Zylinder MVA 26 oder einem weiteren Zylinder MVB 28 geleitet
oder von diesen abgeleitet wird.
Wenn der Zylinder MVA 26 oder ein weiterer Zylinder MVB 28
durch einen entsprechenden Betrieb der Magnetventil-Baugruppe
10 kontrolliert mit Druckluft beaufschlagt werden, wird eine
Schaltstange 30 in eine Richtung bewegt. Dadurch wird ein
Schaltmitnehmer 32 an der Schaltstange 30 nach links bewegt, so
daß ein Schaltvorgang aus einem in einer Neutral- oder Leer
laufstellung vorliegenden Leerlauf oder Neutralbereich in einen
ersten, dritten oder fünften Gang erfolgt, oder nach rechts, so
daß in einen zweiten, vierten oder in den Rückwärts-Gang
geschaltet wird.
Wenn der Fahrer also den Schalthebel 4L betätigt, wird die
Magnetventil-Baugruppe 10 von der elektronischen Steuerung 8
angesteuert, so daß sie die Druckluftzufuhr und -ableitung zu
bzw. von den Zylindern MVA 26 und MVB 28 der Getriebe-Schalt
vorrichtung 12 steuert und dadurch der Schaltmitnehmer 32 zum
Ausführen des Schaltvorgangs bewegt wird.
Im Stand der Technik besteht jedoch das Problem, daß der
Schaltmitnehmer der Getriebe-Schaltvorrichtung an von den nor
malen Schaltpositionen abweichenden Positionen a, b stehen
bleibt, wenn die zu den Zylindern MVA und MVB der Getriebe-
Schaltvorrichtung geleitete Druckluft infolge einer plötzlichen
Unterbrechung bzw. eines Defekts nicht ausreicht, oder die
Druckluftzu- und ableitung zu bzw. von den Zylindern MVA und
MVB nicht gleichmäßig erfolgt, weil das Kupplungspedal abrupt
getreten wird, oder beim Schalten keine Synchronisationskraft
vorhanden ist, weil die Synchronisiereinrichtung des Getriebes
abgenutzt ist.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß der Fahrer anhal
ten und eine obere Abdeckung des Getriebes abnehmen muß, wenn
der Schaltmitnehmer während der Fahrt in eine Stellung gelangt
ist, die nicht seiner Normalposition entspricht, so daß er
nicht mehr von selbst in eine Neutralstellung zurückkehren
kann. Das ist zum einen unangenehm für die Fahrgäste und wirkt
sich zum anderen nachteilig auf das Image des Erzeugnisses im
Hinblick auf die technische Zuverlässigkeit aus.
Durch die Erfindung sollen die o. g. Probleme gelöst wer
den, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Steuersystem
und -verfahren zum Positionieren einer elektronisch-pneumati
schen Schaltvorrichtung in der Neutralstellung zu schaffen, mit
denen sich ein Schaltmitnehmer durch Betätigen eines Notschal
ters zum Rückführen in die Neutralposition zurückstellen läßt,
wenn der Schaltmitnehmer während des Betriebs einer Getriebe-
Schaltvorrichtung von einer normalen Schaltstellung abweicht.
Dementsprechend werden ein Steuersystem und -verfahren für
die Neutral-Positionierung einer elektronisch-pneumatischen
Schaltvorrichtung geschaffen, mit
einer Getriebe-Schaltvorrichtung, die zum Schalten von einer Magnetventil-Baugruppe gesteuert wird, die an eine Druck luftleitung angeschlossen ist,
einen Notschalter zum Zurücksstellen in die Neutralposi tion, der einen Schaltbetrieb der Getriebe-Schaltvorrichtung mittels eines Positionssensors erfaßt und den der Fahrer betä tigen kann, wenn er einen fehlerhaften Schaltvorgang erkennt, und
eine elektronische Steuerung, die einen Betrieb des Not schalters erkennt (discriminating) und die Magnetventil-Bau gruppe entsprechend ansteuert.
einer Getriebe-Schaltvorrichtung, die zum Schalten von einer Magnetventil-Baugruppe gesteuert wird, die an eine Druck luftleitung angeschlossen ist,
einen Notschalter zum Zurücksstellen in die Neutralposi tion, der einen Schaltbetrieb der Getriebe-Schaltvorrichtung mittels eines Positionssensors erfaßt und den der Fahrer betä tigen kann, wenn er einen fehlerhaften Schaltvorgang erkennt, und
eine elektronische Steuerung, die einen Betrieb des Not schalters erkennt (discriminating) und die Magnetventil-Bau gruppe entsprechend ansteuert.
Gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung wird ein
Steuerverfahren für die Neutral-Positionierung einer elektro
nisch-pneumatischen Schaltvorrichtung geschaffen mit den
Schritten
Feststellen, ob ein Notschalter für die Neutral-Rückstel lung eingeschaltet ist, während das Fahrzeug fährt,
Erkennen (discriminating) einer Normalstellung eines Schaltmitnehmers einer Getriebe-Schaltvorrichtung mit Hilfe eines Positionssensors,
Übermitteln eines Befehls zur abwechselnden Druckluft beaufschlagung eines Zylinders MVA bzw. eines Zylinders MVB der Getriebe-Schaltvorrichtung, und zwar zehnmal für jeweils 5 Sekunden, und zur gleichzeitigen Druckluftbeaufschlagung des Zylinders MVA und des weiteren Zylinders MVB für eine Sekunde, und
Erkennen einer Neutralstellung des Schaltmitnehmers der Getriebe-Schaltvorrichtung mit Hilfe des Positionssensors.
Feststellen, ob ein Notschalter für die Neutral-Rückstel lung eingeschaltet ist, während das Fahrzeug fährt,
Erkennen (discriminating) einer Normalstellung eines Schaltmitnehmers einer Getriebe-Schaltvorrichtung mit Hilfe eines Positionssensors,
Übermitteln eines Befehls zur abwechselnden Druckluft beaufschlagung eines Zylinders MVA bzw. eines Zylinders MVB der Getriebe-Schaltvorrichtung, und zwar zehnmal für jeweils 5 Sekunden, und zur gleichzeitigen Druckluftbeaufschlagung des Zylinders MVA und des weiteren Zylinders MVB für eine Sekunde, und
Erkennen einer Neutralstellung des Schaltmitnehmers der Getriebe-Schaltvorrichtung mit Hilfe des Positionssensors.
Wenn der Fahrer anhand der Schaltanzeige oder aufgrund
seiner Wahrnehmung während der Fahrt feststellt, daß durch das
Betätigen des Schalthebels kein Schaltvorgang eingeleitet
wurde, kann er den Notschalter für die Neutral-Rückstellung
betätigen. Wenn die elektronische Steuerung jetzt über einen
Positionssensor feststellt, daß die Getriebe-Schaltvorrichtung
keinen normalen Schaltvorgang ausgeführt hat, wird die Magnet
ventil-Baugruppe so gesteuert, daß die beiden Zylinder MVA und
MVB der Getriebe-Schaltvorrichtung abwechselnd oder zum Erzeu
gen einer Stoßwirkung gleichzeitig mit Druckluft beaufschlagt
werden, so daß der Schaltmitnehmer in seine Neutralstellung
gebracht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten
Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die Zeichnung be
schrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 den erfindungsgemäßen Aufbau einer elektronisch-
pneumatischen Schaltvorrichtung, schematisch,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Steuerung einer elektronisch-
pneumatischen Schaltvorrichtung, im Blockschaltbild, und
Fig. 3 den Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Steuerver
fahrens für die Not-Neutralrückstellung einer elektronisch-
pneumatischen Schaltvorrichtung.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist eine elektro
nisch-pneumatische Schaltvorrichtung 2 mit einem vom Fahrer zu
betätigenden Notschalter 40 für die Neutralrückstellung verse
hen und elektrisch mit einer elektronischen Steuerung 8 verbun
den, die eine Betätigung des Notschalters erfaßt.
Bei der elektronisch-pneumatischen Schaltvorrichtung 2
wird eine Getriebe-Schaltvorrichtung 12 durch entsprechendes
Steuern einer Magnetventil-Baugruppe 10 betrieben, an die eine
Druckluftleitung P angeschlossen ist, und der Schalbetrieb der
Getriebe-Schaltvorrichtung 12 wird mit Hilfe eines Positions
sensors 22 erfaßt. Die elektronisch-pneumatische Schaltvorrich
tung 2 weist einen Notschalter 40 für die Neutralrückstellung
auf, der vom Fahrer bei Erkennen eines fehlerhaften Schaltbe
triebs betätigt wird, sowie eine elektronische Steuerung 8, die
eine Betätigung des Notschalters 40 erkennt und die Magnetven
til-Baugruppe 10 daraufhin entsprechend steuert.
Nachfolgend wird der Betrieb der wie eben beschrieben
aufgebauten Erfindung erläutert.
Wenn der Fahrer während der Fahrt anhand einer Schaltzu
stands-Anzeige 20 oder aufgrund seiner Wahrnehmung feststellt,
daß der Schalthebel 4L keinen Schaltvorgang ausgeführt hat,
betätigt er den Notschalter 40 für die Neutralrückstellung
(Schritt S10).
Das Betätigen des Notschalters 40 wird von der elektro
nischen Steuerung 8 erkannt, die daraufhin mit Hilfe des Posi
tionssensors 22 erkennt, ob die Getriebe-Schaltvorrichtung 12
den Schaltbetrieb ordnungsgemäß ausgeführt hat oder nicht
(Schritt S20). Wenn der Schaltbetrieb normal ausgeführt und
eine normale Schaltstellung erreicht worden ist, wird der
Vorgang von der elektronischen Steuerung 8 beendet.
Wenn die Steuerung 8 in Schritt S20 jedoch erkannt hat,
daß sich der Schaltmitnehmer 32 der Getriebe-Schaltvorrichtung
12 nicht in der normalen Position befindet, wird die Magnetven
til-Baugruppe 10 von der Steuerung 8 so angesteuert, daß sie
die Zylinder MVA und MVB 26 bzw. 28 der Getriebe-Schaltvorrich
tung 12 abwechselnd und wiederholt sowie zum Erzeugen von Stö
ßen gegen die Schaltstange 30 gleichzeitig mit Druckluft beauf
schlagt (Schritt S30).
Wenn die elektronische Steuerung 8 mit Hilfe des Posi
tionssensors 22 feststellt, daß sich der Schaltmitnehmer 32 in
einer Neutralstellung befindet, erkennt sie die Rückkehr des
Schaltmitnehmers 32 in die Neutralstellung (Schritt S40).
Wenn in Schritt S40 erkannt wird, daß sich der Schaltmit
nehmer 32 trotz entsprechender Ansteuerung der Magnetventil-
Baugruppe 10 und der dadurch bewirkten abwechselnden und wie
derholten sowie zur Stoßerzeugung auf die Schaltstange 30 er
folgenden gleichzeitigen Druckluftbeaufschlagung der Zylinder
MVA und MVB 26 bzw. 28 noch nicht in der Neutralstellung befin
det, wird die beschriebene Druckluftbeaufschlagung wiederholt.
Das beschriebene erfindungsgemäße Steuersystem und -Ver
fahren für die Neutral-Rückführung einer elektronisch-pneuma
tischen Schaltvorrichtung hat also den Vorteil, daß bei Bedarf
bzw. im Notfall eine Rückführung des Schaltmitnehmers in die
Neutralstellung ermöglicht wird, so daß das Fahrverhalten des
Fahrzeugs stabiler wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
daß bei einem fehlerhaften Betrieb während des Fahrens Abhilfe
möglich ist, so daß der Fahrkomfort für den Fahrer erhöht und
sichergestellt wird.
Claims (8)
1. Steuersystem für die Neutral-Rückstellung einer elektro
nisch-pneumatischen Schaltvorrichtung, wobei die elektronisch-
pneumatische Schaltvorrichtung einen Schalthebel-Positionssen
sor aufweist, der eine Betätigung eines Schalthebels erkennt,
sowie eine Magnetventil-Baugruppe, die entsprechend eines
Signals des Schalthebel-Positionssensors kontrolliert Druckluft
zuführt, eine Getriebe-Schaltvorrichtung, die mit der über eine
Druckluftleitung von der Magnetventil-Baugruppe zugeführte
Druckluft betrieben wird, einen auf einer Seite der Getriebe-
Schaltvorrichtung angeordneten Schaltzustands-Positionssensor,
der einen Betrieb dieser erkennt, und eine elektronische Steue
rung, welche die elektrischen Signale des Schaltzustands-Posi
tionssensors und des Schalthebel-Positionssensors erkennt und
die Magnetventil-Baugruppe entsprechend steuert, wobei das
System einen Notschalter für die Neutralrückstellung aufweist,
der derart elektrisch angeschlossen ist, daß die elektronische
Steuerung erkennt, wenn er im Falle eines fehlerhaften Schalt
betriebs vom Fahrer eingeschaltet wird.
2. Steuerverfahren für die Neutral-Rückstellung einer elektro
nisch-pneumatischen Schaltvorrichtung, mit den Schritten
Feststellen, ob ein Notschalter für die Neutral-Rück stellung während der Fahrt eingeschaltet ist (Schritt S10),
Erkennen mit Hilfe eines Positionssensors, ob sich ein Schaltmitnehmer einer Getriebe-Schaltvorrichtung in einer Nor malstellung befindet (Schritt S20),
Erteilen eines Befehls zur Druckluftbeaufschlagung eines Zylinders MVA und eines weiteren Zylinders MVB der Getriebe- Schaltvorrichtung für eine erste und eine zweite vorbestimmte Zeitdauer (Schritt S30), und
Erkennen einer Neutralstellung des Schaltmitnehmers der Getriebe-Schaltvorrichtung mit Hilfe des Positionssensors (Schritt S40).
Feststellen, ob ein Notschalter für die Neutral-Rück stellung während der Fahrt eingeschaltet ist (Schritt S10),
Erkennen mit Hilfe eines Positionssensors, ob sich ein Schaltmitnehmer einer Getriebe-Schaltvorrichtung in einer Nor malstellung befindet (Schritt S20),
Erteilen eines Befehls zur Druckluftbeaufschlagung eines Zylinders MVA und eines weiteren Zylinders MVB der Getriebe- Schaltvorrichtung für eine erste und eine zweite vorbestimmte Zeitdauer (Schritt S30), und
Erkennen einer Neutralstellung des Schaltmitnehmers der Getriebe-Schaltvorrichtung mit Hilfe des Positionssensors (Schritt S40).
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt zur Druckluft
beaufschlagung ferner die Schritte aufweist abwechselnde und
wiederholte Druckluftzufuhr zu den Zylindern MVA und MVB der
Getriebe-Schaltvorrichtung für die erste vorbestimmte Zeit
dauer, und nochmalige Druckluftzufuhr zu den Zylindern für die
zweite vorbestimmte Zeitdauer.
4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die elektronische Steuerung
den Betrieb beendet, wenn der Positionssensor erkennt, daß sich
der Schaltmitnehmer der Getriebe-Schaltvorrichtung in einer
Normalstellung befindet, d. h. genau in einer der Schaltstellun
gen oder in der Neutralstellung positioniert ist.
5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Rückkehr zu dem
Schritt Druckluftbeaufschlagung der Zylinder MVA und MVB mit
tels der Magnetventil-Baugruppe erfolgt, wenn mit Hilfe des
Positionssensors festgestellt wurde, daß sich der Schaltmitneh
mer der Getriebe-Schaltvorrichtung nicht in der Neutralstellung
befindet.
6. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste vorbestimmte
Zeitdauer 5 Sekunden beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die abwechselnde und wie
derholte Druckluftbeaufschlagung zehnmal erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die zweite vorbestimmte
Zeitdauer 1 Sekunde beträgt.
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