DE3705172C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltsteu­ ervorrichtung eines Schaltgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Aus der DE-OS 34 10 802 ist gattungsgemäß eine Schaltvorrichtung bekannt, bei der ein mit dem Schaltfinger des Handschalthebels verbundener Mitnehmer auf der Gabelstange bewegbar angebracht ist, der von zwei Tellerfederpaketen in einer Mittelstellung gehalten wird. Bei einem Schalten mit geringer Schaltkraft bleiben die Tellerfederpakete unbeeinflußt, sie übertragen die dem Mitnehmer vermittelte Bewegung auf die Gabelstange ohne eine Formänderung. Bei erhöhter Schaltkraft wird ein betroffenes Federpaket zusammengedrückt, so daß sich der Mitnehmer verlagern kann und Druckmittelöffnungen sowie -kanäle freigibt, wodurch der Schaltvorgang durch Öldruck unterstützt wird. Somit ist bei dieser bekannten Vorrichtung notwendig, die Kraft der Tellerfederpakete genau abzustimmen und auch auf Dauer beizubehalten, um die gewünschte Schalthilfe durch den Öldruck zu erlangen. Das ist äußerst schwierig, da solche Federn im Verlauf ihrer Betriebszeit erlahmen. Als weiterer Nachteil ist die Bearbeitung der Gabelstange anzusehen, die mehrere Längsbohrungen, Querbohrungen, Ringnuten usw. zur Führung des Drucköls benötigt. Nachteilig ist auch, daß das Öl von im Getriebegehäuse erzeugter Wärme nicht unbeeinflußt bleibt, so daß die Möglichkeit von Verengung oder Verstopfung der Bohrungen, Öffnungen usw. besteht, d. h., daß die einwandfreie Funktion der Vorrichtung auch aus diesem Grund nicht gewährleistet ist. Darüber hinaus ist zu erwarten, daß ein Schaltruck auftritt, weil die Tellerfederpakete bei Aufbringen der vorbestimmten Kraft schlagartig zusammengedrückt werden und dann das Drucköl plötzlich zur Wirkung kommt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltvorrichtung zu schaffen, bei der der von Hand ausgeführte Schaltvorgang so unterstützbar ist, daß ein feinfühliges, ein gutes Schaltgefühl hervorrufendes und ruhiges sowie stoßfreies Schalten gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs herausgestellten Merkmale gelöst. Gemäß diesen Merkmalen sind Schalt- und Magnetventile sowie eine Schaltlast- und eine Schalthubfühleinrichtung vorgesehen, wobei die beiden Fühleinrichtungen und die steuernden Magnetventile elektrisch mit einer Zentraleinheit verbunden sind, die nach einem vorgegebenen Programm die den Schaltvorgang unterstützende Druckmittelzufuhr steuert. Insofern ist immer ein sehr feiner, ruhiger und stoßfreier Schaltvorgang über einen sehr langen Zeitraum - praktisch über die gesamte Lebensdauer der Schaltsteuervorrichtung - zu erlangen.

Die erfindungsgemäße Schaltsteuervorrichtung hat im einzelnen einen Schalthebel zur Verlagerung in eine Schaltstellung durch eine Bedienungs­ kraft, eine mit dem Schalthebel verbundene Gabelstange zum Wechsel eines Getriebemechanismus des Schaltgetriebes entsprechend der Schaltstellung des Schalthebels, einen die Gabelstange bei einem Wechsel des Getriebemechanismus durch die Bedienungskraft von Hand unterstützenden Stell­ antrieb, eine Schaltlastfühleinrichtung, die eine auf den Schalthebel von der Bedienungskraft aufgebrachte Schalt­ last, und eine als Steuereinrichtung arbeitende Zentraleinheit zur Steuerung des Stellantriebs entsprechend der aufgenommenen Schaltlast. Die Steuereinrichtung kann Informationen, z.B. von einem Fahrgeschwindigkeitsfühler, einem Fühler für die gewählte Stellung usw., empfangen, um den Stellantrieb sicher und genau zu steuern.

Sobald der Fahrer beginnt, den Schalthebel in die von ihm gewünschte Stellung zu verlagern, empfängt der Schalthe­ bel die vom Fahrer aufgebrachte Kraft, wobei der Schalt­ lastfühler beginnt, die Schaltlast am Schalthebel abzuta­ sten oder festzustellen. Die mit dem Schaltlastfühler ver­ bundene Steuereinrichtung empfängt das Schaltlastsignal. Im Ansprechen auf die Größe des Schaltlastsignals gibt die Steuereinrichtung ein Steuersignal ab, durch das der Stell­ antrieb dazu gebracht wird, die Bewegung der Gabelstange zu unterstützen.

Aus der EP 01 30 456 ist ein Schaltantrieb bekannt, der bei Fehlen von Fluiddruck manuell betätigt werden kann, um ein Getriebe schalten und ein Fahrzeug wieder betreiben zu können. Zu diesem Zweck ist ein zwei Schalter umfassendes Anzeigesystem vorgesehen, das es dem Fahrer ermöglicht, einen geeigneten Gang zu wählen. Diese Schalter dienen weder als Schaltlast- noch als Schalthubfühler.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Steuerkreises einer Schaltsteuervorrichtung eines Übersetzungsgetriebes;

Fig. 2 ein Diagramm über die Beziehung zwischen der Schalt­ last und der Schaltzeit bei einer Schaltsteuervor­ richtung gemäß der Erfindung und bei einem herkömmlichen Schaltgetriebe;

Fig. 3 ein Diagramm über die Beziehung zwischen der Schalt­ last und dem Schaltweg bei einer Schaltsteuerung gemäß der Erfindung und bei einem herkömmlichen Schaltgetriebe.

Die Schaltsteuervorrichtung umfaßt einen Schalthebel 2, eine Ga­ belstange 4, einen Stellantrieb 6, eine Schalthubfühleinrichtung oder Hubfühler 10, eine Zentraleinheit (ZE) 11, ein Umsteuerschaltventil 12, ein Regelventil 16, zwei Magnetventile 14a, 14b sowie ein weiteres Magnetventil 18.

Das eine Ende des Schalthebels 2 ist mit der vom Fahrer betätigten Gabelstange 4, das andere Ende des Schalthebels 2 ist mit der Stange 8 des Stellantriebs 6 verbunden.

Die Gabelstange 4 hat zum Schaltgetriebemechanismus Ver­ bindung und ist imstande, den Getriebemechanismus in die der Wahl des Fahrers entsprechende gewünschte Schaltstel­ lung zu versetzen.

Die Stange 8 ist mit einem längs des Zylinders des Stell­ antriebs 6 verschiebbaren Kolben 6a versehen. Der Hubfüh­ ler 10 liegt am einen Ende der Stange 8 an und ermittelt den Hub oder Weg der Stange 8 entsprechend dem Hub oder Weg der Schalt- oder Gabelstange 4.

Das Hubsignal vom Hubfühler 10 wird zur ZE 11 geführt, die ein dem vorgegebenen Programm sowie dem Hubsignal entspre­ chendes Steuersignal an die Magnetventile 14a, 14b und 18 abgibt.

Der Stellantrieb 6 wird durch Öldruck betrieben und steht mit dem Schaltventil 12 in Verbindung, das seinerseits mit den Magnetventilen 14a, 14b und 18 sowie dem Regelventil 16 verbunden ist. Das Umsteuerschaltventil 12 ist zwischen dem Stellantrieb 6 und dem Regelventil 16 angeordnet, es wird durch die Magnetventile 14a sowie 14b gesteuert und es re­ gelt die dem Stellantrieb 6 zugeführte Ölmenge.

Das Regelventil 16 wird durch das Magnetventil 18 gesteu­ ert und regelt den von einer Öldruckquelle oder Pumpe 19 dem Umsteuerschaltventil 12 zugeführten Öldruck.

Sobald der Fahrer beginnt, den Schalthebel 2 in die ge­ wünschte Schaltstellung zu verlagern, z.B. den Schalthe­ bel 2 in Fig. 1 nach links zu bewegen, beginnen die Gabel­ stange 4 und die Stange 8 mit ihrer Bewegung nach links, wobei eine Schaltlastfühleinrichtung oder Lastfühler 20 die Betätigungskraft von sei­ ten des Fahrers und die Schalthubfühleinrichtung 10 die Hubgröße der Stan­ ge 8 aufnehmen oder empfangen.

Die ZE 11 empfängt die Signale vom Lastfühler 20 so­ wie vom Hubfühler 10 und gibt entsprechend dem vorbestimm­ ten Programm die Steuersignale an die Magnetventile 14a, 14b sowie 18 ab.

Das weitere Magnetventil 18 regelt den Steuerdruck für das Regel­ ventil 16, womit der Basis- oder Hauptdruck von der Ölpum­ pe zum Umsteuerschaltventil 12 hin geregelt wird.

Die zwei Magnetventile 14a und 14b regeln die dem Stellantrieb 6 zugeführte Ölmenge, wenn beispielsweise die Stange 8 in Fig. 1 eine nach links gerichtete Bewegung ausführt.

Die Steuersignale von der ZE 11 werden an die zwei Magnetven­ tile 14a und 14b gelegt, so daß das Magnetventil 14a seine AN-Stellung (der Ablauf ist offen) und das Magnet­ ventil 14b seine AUS-Stellung annehmen kann. Insofern wer­ den die Kolbenkörper des Umsteuerschaltventils 12 nach links be­ wegt, womit das Öl in einer linken Kammer 6b des Stellan­ triebs 6 abfließt und das Öl von der Pumpe 19 in eine rech­ te Kammer 6c des Stellantriebs 6 geführt wird. Der Öldruck in der rechten Kammer 6c des Stellantriebs 6 drückt folg­ lich den Kolben 6a nach links und unterstützt die nach links gerichtete Bewegung der Stange 8, so daß also die Betätigungskraft herabgesetzt wird.

In Fig. 2 gibt die ausgezogene Linie die Charakteristik der Schaltlast und Schaltzeit bei einem herkömmlichen Schaltgetriebe an, während die gestrichelte Linie auf die Erfindung bezogen ist. Nachdem der Fahrer den Schalthebel 2 betätigt hat, unterstützt der Stellantrieb 6 ab der Zeit t1 die Schalthebelbewegung, so daß die Schaltlast kon­ stant wird, und zur Zeit t3 wird die Schaltlast abgesenkt.

In Fig. 3 gibt die ausgezogene Linie die Charakteristik der Schaltlast und des Schalthubes bei einem herkömmlichen Schaltgetriebe an, während die gestrichelte Linie auf die Erfindung bezogen ist. Nachdem der Fahrer den Schalthebel 2 betätigt hat, unterstützt ab dem Schalthub l1 der Stell­ antrieb die Schalthebelbewegung, so daß die Schaltlast konstant wird, die im Schalthub l3 auf Null abgesenkt wird.

Claims (1)

1. Schaltsteuervorrichtung eines Schaltgetriebes mit einem Schalthebel (2) zur Schaltung eines Getriebemechanismus des Schaltgetriebes in eine Schaltstellung durch eine Bedienungskraft, mit einer mit dem Schalthebel verbundenen Gabelstange (4) für einen Wechsel des Getriebemechanismus, mit einem die Schaltkraft an der die Gabelstange (4) unterstützenden, an eine Öldruckquelle (19) angeschlossenen Stellantrieb (6), der einen in einen doppeltwirkenden Zylinder eingebauten Kolben (6a) umfaßt, und mit einer eine auf den Schalthebel (2) als Schaltlast aufgebrachte Kraft erfassende Schaltlastfühleinrichtung (20), die eine Druckmittelzufuhr zur Unterstützung der Bedienungskraft beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schalthebel (2) eine Stange (8) verbunden ist, an der der Kolben (6a) des Stellantriebs (6) befestigt ist und die bei Betätigung des Schalthebels eine zur Gabelstange (4) gleichgerichtete Bewegung mit dieser ausführt, daß die beidseits des Kolbens (6a) befindlichen Kammern (6b, 6c) des doppeltwirkenden Stellantriebzylinders an ein Umsteuerschaltventil (12) angeschlossen sind, mit dem zwei Magnetventile (14a, 14b) einer ersten Magnetventilanordnung verbunden sind, daß ein weiteres Magnetventil (18), das den Steuerdruck für ein Regelventil (16) liefert, welches den Basisdruck am Schaltventil (12) regelt, vorhanden ist, daß mit einem Ende der Stange (8) eine Schalthubfühleinrichtung (10) in Verbindung steht und daß die Schaltlastfühleinrichtung (20), die Schalthubfühleinrichtung (10) sowie das weitere Magnetventil (18) mit einer Zentraleinheit (11) verbunden sind, die nach einem vorgegebenen Programm Steuersignale an die Magnetventile (14a, 14b, 18) zur Steuerung des Stellantriebs (6) in Übereinstimmung mit der von der Schaltlast- sowie Schalthubfühleinrichtung (20, 10) erfaßten Schaltlast abgibt.