DE10061282A1

DE10061282A1 - Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE10061282A1
Application number: DE10061282A
Authority: DE
Inventors: Shiro Ogami
Original assignee: Aisin AI Co Ltd
Current assignee: Aisin AI Co Ltd
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2001-07-19
Also published as: GB0030007D0; US20010003250A1; GB2357323B; GB2357323A; US6397696B2; JP2001165309A

Abstract

Ein Gangschaltmechanismus für ein Getriebe, bei dem ein Schalt- und Wählhebel (66) an einem Umschaltschaft (65) belastet ist durch eine Druckfeder (80), die mit diesem montiert ist, zu einer Anfangsposition hin, an der der Schalt- und Wählhebel (66) in Eingriff gebracht wird mit einem Schaltkopf (55) für den ersten und zweiten Gang zum wahlweisen Einrichten eines Getriebestrangs für den ersten oder zweiten Gang, und wobei beim Auftreten eines Fehlers in einem beliebigen aus einem Wahlhubsensor (76) und einem Schalthubsensor (72) ein zweites Stellglied (75) deaktiviert wird durch die Steuerung eines elektrischen Reglers (3), um eine freie Bewegung des Umschaltschafts (65) in einer axialen Richtung zu ermöglichen, und ein erstes Stellglied aktiviert wird durch die Steuerung des elektrischen Reglers, um eine Drehbewegung des Umschaltschafts (65) zu bewirken, so dass der Schalt- und Wählhebel (66) zu der Anfangsposition bewegt wird durch die Last der Druckfeder (80) und in Eingriff gebracht wird mit dem Schaltkopf (55), um einen Getriebestrang für den ersten oder zweiten Gang einzurichten.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Automatikgetriebe, das für die Verwendung in Kraftfahrzeugen geeignet ist und insbesondere auf einen Getriebeschaltmechanismus für das Getriebe.

In den letzten Jahren wurde ein Gangschaltmechanismus für ein Getriebe derart vorgeschlagen, das folgendes umfasst: Einen Umschaltschaft, der innerhalb eines Gehäuses des Getriebes montiert ist sowohl für eine axiale als auch eine Drehbewegung, um axial verschoben zu werden von einer Neutralposition zu einer Vorwärts- oder Rückwärtsposition bei einem Wahlbetrieb, und um gedreht zu werden bei seiner verschobenen Position bei einem Schaltbetrieb, einen Schalt- und Wählhebel, der an einem Zwischenabschnitt des Umschaltschafts fixiert ist für eine Axial- und Drehbewegung mit diesem, ein Eingriffselement, das drehbar montiert ist an einer Stelle an dem Umschaltschaft und ein Paar Eingriffsarme hat, die sich an den entgegengesetzten Seiten des Schalt- und Wählhebels befinden, eine Sperreinrichtung zum Beschränken der Drehbewegung des Eingriffselements und Ermöglichen einer Axialbewegung des Eingriffselements, eine Vielzahl an Gabelschäften, die parallel innerhalb dem Gehäuse montiert sind für eine Axialbewegung in einer Schaltrichtung senkrecht zu dem Umschaltschaft, eine Vielzahl an Schaltgabeln, die an den Schaltschäften montiert sind, um wahlweise in Eingriff zu treten mit jeder Hülse einer Vielzahl der Umschaltmechanismen zum wahlweisen Einrichten einer Vielzahl an Übersetzungsgetriebesträngen in dem Getriebe, eine Vielzahl an Schaltköpfen, die an den Gabelschäften montiert sind, um wahlweise in Eingriff zu treten mit dem Schalt- und Wählhebel bei ihren Neutralpositionen, ein erstes Stellglied, das wirkverbunden ist mit dem Umschaltschaft zum Bewirken einer Drehbewegung des Umschaltschafts bei der Aktivierung durch die Steuerung eines elektrischen Reglers, einen Schalthubsensor zum Erfassen des Betriebs des ersten Stellglieds, ein zweites Stellglied, das wirkverbunden ist mit dem Umschaltschaft zum Bewirken einer Axialbewegung des Umschaltschafts bei der Aktivierung durch die Steuerung des elektrischen Reglers und einen Wahlhubsensor zum Erfassen des Betriebs des zweiten Stellglieds.

Bei einem derartigen Getriebe, wie es vorstehend beschrieben ist, wenn ein Fehler bei einem der Hubsensoren während der Fahrt des Automatikfahrzeugs auftritt, wird es unmöglich für den elektrischen Regler, zu ermitteln, ob ein Sollübersetzungsgetriebestrang korrekt eingerichtet ist oder nicht. Dies veranlasst einen Fehler beim Betrieb des elektrischen Reglers. Auf Grund dessen ist es bevorzugt, dass der elektrische Regler so gestaltet ist, um das Fahrzeug beim Auftreten eines Fehlers bei einem der Hubsensoren aus der Sicherheit des Fahrers anzuhalten und um einen unerwarteten Fehler zu vermeiden, der verursacht wird durch einen Fehler bei seinem Betrieb. Andererseits ist es erforderlich, den Gangschaltmechanismus auf eine derartige Weise zu gestalten, dass das Fahrzeug gestartet werden kann, um es zu einer Werkstatt zu fahren, nachdem es durch die Steuerung des elektrischen Reglers angehalten wurde.

Deshalb besteht eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Gangschaltmechanismus, der in der Lage ist, das Fahrzeug bei seinem Sicherheitszustand zu starten beim Auftreten eines Fehlers von einem der Hubsensoren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch Schaffen eines Getriebeschaltmechanismus für ein Getriebe der Art, das folgendes umfasst: einen Umschaltschaft, der innerhalb einem Gehäuse des Getriebes montiert ist sowohl für eine axiale Bewegung als auch eine Drehbewegung, um axial verschoben zu werden von einer neutralen Position zu einer Vorwärts- oder Rückwärtsposition bei einem Wahlbetrieb und gedreht zu werden bei seiner verschobenen Position bei einem Schaltvorgang; einen Schalt- und Wählhebel, der an einem Zwischenabschnitt des Umschaltschafts fixiert ist für eine axiale Bewegung und eine Drehbewegung mit diesem; ein Eingriffselement, das drehbar montiert ist an der Stelle an dem Umschaltschaft und ein Paar Eingriffsarme hat, die sich an entgegengesetzten Seiten des Schalt- und Wählhebels befinden; eine Sperreinrichtung zum Begrenzen einer Drehbewegung des Eingriffselements und zum Ermöglichen einer Axialbewegung des Eingriffselements; eine Vielzahl an Gabelschäften, die parallel innerhalb dem Gehäuse für eine axiale Bewegung in einer Schaltrichtung senkrecht zu dem Umschaltschaft montiert sind; eine Vielzahl an Schaltgabeln, die an den Gabelschäften montiert sind, um wahlweise in Eingriff gebracht zu werden mit jeder Hülse einer Vielzahl des Umschaltmechanismusses zum wahlweisen Einrichten einer Vielzahl der Übersetzungsgetriebestränge in dem Getriebe; eine Vielzahl an Schaltköpfen, die an den Gabelschäften montiert sind, um wahlweise in Eingriff gebracht zu werden mit dem Schalt- und Wählhebel bei ihren neutralen Positionen; ein erstes Stellglied, das wirkverbunden ist mit dem Umschaltschaft zum Bewirken einer Drehbewegung des Umschaltschafts bei der Aktivierung durch die Steuerung eines elektrischen Reglers; einen Schalthubsensor zum Erfassen des Betriebs des ersten Stellglieds; ein zweites Stellglied, das wirkverbunden ist mit dem Umschaltschaft zum Bewirken einer Axialbewegung des Umschaltschafts bei der Aktivierung durch die Steuerung des elektrischen Reglers; und einen Wahlhubsensor zum Erfassen des Betriebs des zweiten Stellgliedes;
wobei der Schalt- und Wählhebel durch eine elastische Einrichtung belastet ist, die damit montiert ist, zu einer Anfangsposition hin, bei der der Schalt- und Wählhebel in Eingriff gebracht wird mit einem der Schaltköpfe zum Einrichten eines Getriebestrangs mit einem niedrigen Gang,
und wobei bei dem Auftreten eines Fehlers von zumindest einem aus dem Wahlhubsensor oder dem Schalthubsensor das zweite Stellglied deaktiviert wird durch die Steuerung des elektrischen Reglers, um eine freie Bewegung des Umschaltschafts in einer axialen Richtung zu ermöglichen, und das erste Stellglied aktiviert wird durch die Steuerung des elektrischen Reglers, um eine Drehbewegung des Umschaltschafts zu bewirken, so dass der Schalt- und Wählhebel zu der Anfangsposition hin durch die Last der elastischen Einrichtung bewegt wird und in Eingriff gebracht wird mit einem der Schaltköpfe, um den Getriebestrang mit niedrigem Gang einzurichten.

Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser anerkannt aus der folgenden detaillierten Beschreibung ihres bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der gesamten Komponenten eines erfindungsgemäßen Automatikgetriebes.

Fig. 2 stellt ein Schaltmuster eines Gangschaltmechanismus bei dem Getriebe dar.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Montagebauweise eines manuellen Schalthebels.

Fig. 4 zeigt eine Skizzenansicht, die Übersetzungsgetriebestränge bei dem Getriebe darstellen.

Fig. 5 zeigt eine vertikale Schnittansicht eines Getriebeschaltmechanismus.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie 6-6 aus Fig. 5.

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht entlang eines Gabelschafts für den ersten und zweiten Gang bei dem Getriebeschaltmechanismus.

Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung der Komponenten des Getriebeschaltmechanismus.

Und Fig. 9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Steuerprogramms des Getriebeschaltmechanismus.

In Fig. 1 der Zeichnungen sind schematisch die gesamten Komponenten eines Automatikgetriebes dargestellt, das geeignet ist für die Verwendung bei einem Kraftfahrzeug in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Schaltabschnitt zum Erfassen eines Übersetzungsgetriebestrangs, der gewählt ist durch die Betätigung eines manuellen Schalthebels und zum Anlegen eines Signals, das den gewählten Getriebestrang anzeigt zu einem elektrischen Regler 3 für die Steuerung des Getriebes. Der Schalthebel 2 ist gestützt an der Stelle, um geschaltet zu werden durch einen Fahrer bei einem Schaltmuster, das in Fig. 2 gezeigt ist. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet das Getriebe mit den Übersetzungsgetriebesträngen von 6 Vorwärtsschritten und einem Rückwärtsschritt, die umgeschaltet werden mittels eines Gangschaltmechanismus 5.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist der Schalthebel 2 an einem Gehäuse 10 des Getriebes montiert. Die Bezugszeichen 11 bis 17 bezeichnen eine Schaltergruppe, die innerhalb von dem Gehäuse 10 montiert ist und einem unteren Ende des Schalthebels 2 gegenüberliegt. Die Schalter 11 bis 17 sind mit dem elektrischen Regelschaltkreis 3 verbunden. Wenn der Schalthebel 2 wahlweise in die Positionen des ersten bis sechsten Gangs des in Fig. 2 gezeigten Schaltmusters geschaltet wird, werden die Schalter 11 bis 16 wahlweise durch den Eingriff mit dem unteren Ende des Schalthebels 2 eingeschaltet. Wenn der Schalthebel 2 in eine Rückwärtsposition des Schaltmusters geschaltet wird, wird der Schalter 17 eingeschaltet durch den Eingriff mit dem unteren Ende des Schalthebels 2. Wenn der Schalthebel 2 in Übereinstimmung mit einem Fahrzustand des Fahrzeugs geschaltet wird, wird somit ein gewählter Getriebestrang erfasst durch einen Einschaltvorgang eines der Schalter 11 bis 17 und ein Signal, das den gewählten Getriebestrang anzeigt, wird an den elektrischen Regler 3 angelegt.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, umfasst das Getriebe 4 einen Umschaltmechanismus 20, bei dem eine Hülse 22 mit einem Nabenelement 21 gekoppelt ist, das an der Abtriebswelle b für eine Hin- und Herbewegung in einer axialen Richtung fixiert ist. Zahnräder für den ersten und zweiten Gang 23, 24 sind drehbar montiert an der Abtriebswelle b bei entgegengesetzten Seiten des Nabenelements 21 und positioniert an der Stelle zum Übertragen einer Antriebskraft von einer Eingangswelle a zu der Abtriebswelle b. Beim Schalten zu einer rechten Position des ersten Ganges wird die Hülse 22 in Eingriff gebracht mit einem Kupplungsrad 26, das über eine (nicht gezeigte) Synchronisationseinrichtung an dem Zahnrad 23 für den ersten Gang fixiert ist, um einen Getriebestrang für den ersten Gang einzurichten. Beim Schalten zu einer linken Position des zweiten Ganges wird die Hülse 22 in Eingriff gebracht mit einem Kupplungsrad 27, das über eine (nicht gezeigte) Synchronisationseinrichtung an dem Zahnrad 24 für den zweiten Gang fixiert ist, um einen Getriebestrang für den zweiten Gang einzurichten. Beim Halten in einer neutralen Position ist die Hülse 22 von den Kupplungsrädern 26 und 27 gelöst, um die Abtriebswelle B von dem Zahnrad 23 und 24 für den ersten und zweiten Gang zu lösen. Jede Hülse des Umschaltmechanismus 30 und 31 ist auf dieselbe Weise auf der Abtriebswelle B wie der Umschaltmechanismus 20 montiert, um wahlweise einen Getriebstrang für den dritten und vierten Gang einzurichten und um wahlweise einen Getriebestrang für den fünften und sechsten Gang einzurichten. Auf ähnliche Weise ist eine Hülse eines Umschaltmechansimus 33 an der Abtriebswelle B montiert, um einen Getriebestrang für den Rückwärtsgang einzurichten.

Wenn die Hülse des Umschaltmechanismus 30 für den dritten und vierten Gang zu einer linken Position für den vierten Gang verschoben wird, wird die Hülse in Eingriff gebracht mit einem Kupplungsrad 33, das an der Eingangswelle A fixiert ist, um eine direkte Antriebsverbindung zwischen der Eingangs- und Abtriebswelle A und B einzurichten. Ein Getriebestrang 34 ist für eine Antriebsverbindung zwischen der Eingangswelle A und einer Gegenwelle C vorgesehen. Außer für den vierten Gang wird die Drehung der Eingangswelle A auf die Abtriebswelle B über den Getriebestrang 34, die Gegenwelle C und den entsprechenden Umschaltmechanismus übertragen.

Wie in Fig. 5 bis 7 gezeigt ist, umfasst der Getriebeschaltmechanismus 5 einen Gabelschaft 40 für den ersten und zweiten Gang, einen Gabelschaft 41 für den dritten und vierten Gang, einen Gabelschaft 42 für den fünften und sechsten Gang und einen Gabelschaft 43 für den Umkehrantrieb, die parallel zueinander montiert sind innerhalb eines oberen Abschnitts 44 des Getriebegehäuses 10. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist eine Schaltgabel 45 für den ersten und zweiten Gang an dem Gabelschaft 40 fixiert und wird in Eingriff gehalten mit einer ringförmigen Nut, die an der Hülse 22 des Umschaltmechanismus 22 ausgebildet ist, um die Hülse 22 wahlweise zu der Position des ersten Ganges, des Leerlaufes und des zweiten Ganges zu schalten. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist der Gabelschaft 40 mit Vertiefungen 51 bis 53 ausgebildet, die wahlweise in Eingriff gebracht werden mit einer Sperrkugel 49, die durch eine Schraubenfeder 50 belastet ist, wenn der Gabelschaft 40 wahlweise geschaltet wird zu der Position des ersten Ganges, des Leerlaufes oder des zweiten Ganges. Auf ähnliche Weise sind jeweils Schaltgabeln 46 und 47 für den dritten und vierten Gang und für den fünften und sechsten Gang an den Gabelschäften 41 und 42 fixiert und in Eingriff gehalten mit einer ringförmigen Nut, die an der Hülse des Umschaltmechanismus 30 und 31 ausgebildet ist, um wahlweise die Hülsen zu den Positionen des dritten Ganges, des Leerlaufes oder des vierten Ganges zu schalten und zu den Positionen des fünften Ganges, des Leerlaufes und des sechsten Ganges. Die Gabelschäfte 41 und 42 werden in ihren Schaltpositionen gehalten mittels eines (nicht gezeigten) Sperrmechanismus wie bei dem Gabelschaft 40. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist eine Schaltgabel 48 für einen Umkehrantrieb an dem Gabelschaft 43 fixiert und gleitfähig gestützt durch den Gabelschaft 40 für den ersten und zweiten Gang. Die Schaltgabel 48 befindet sich in Eingriff mit einer ringförmigen Nut, die an der Hülse des Umschaltmechanismus 32 ausgebildet ist. Der Gabelschaft 43 wird in seiner Schaltposition mittels eines Sperrmechanismus 54 gehalten.

Schaltköpfe 55 bis 58 sind an den Gabelschäften 40 bis 43 jeweils fixiert. Die Schaltköpfe 55 bis 58 sind mit Vertiefungsabschnitten 59 bis 62 jeweils ausgebildet, die in Eingriff gebracht werden wahlweise mit einem Schalt- und Wählhebel 66. Wenn alle Gabelschäfte 40 bis 43 in ihren Leerlaufpositionen gehalten sind, sind die Vertiefungsabschnitte 59 bis 62 der Schaltköpfe 55 bis 58 ausgerichtet in einer Wahlposition senkrecht zu den Gabelschäften 40 bis 43.

Ein Umschaltschaft 65 ist innerhalb dem oberen Abschnitt 44 des Getriebegehäuses 10 sowohl für die axiale als auch die Drehbewegung montiert und befindet sich in der Wahlrichtung. Der Schalt- und Wählhebel 66 und ein Hebel 67 für einen Rückwärtsantrieb sind fixiert an dem Umschaltschaft 65 und befinden sich an der Rückseite der Schaltgabeln 45 bis 48. Ein Antriebsraum 68 ist bei seinem einen Ende an einem hinteren Ende des Umschaltschafts 65 fixiert und bei seinem anderen Ende an einem Antriebsschaft 69, der parallel mit dem Umschaltschaft 65 angeordnet ist. Eine Antriebsgabel 70 wird in Eingriff gehalten mit dem Antriebsschaft 69 und durch ein hydraulisches Stellglied 72 bewegt, um eine Drehbewegung des Umschaltschafts 65 zu bewirken. Wenn der Umschaltschaft 65 durch die Antriebsgabel 70 gedreht wird, werden ein Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 und des Hebels 67 für den Umkehrantrieb in einer Schaltrichtung parallel mit den Gabelschäften 40 bis 43 bewegt, um wahlweise in ihren Positionen mit niedrigem Gang, Leerlauf oder hohem Gang gehalten zu werden. Somit ist ein Schaltantriebsmechanismus zusammengesetzt aus dem Umschaltschaft 65, dem Antriebsarm 68, dem Antriebsschaft 69, der Antriebsgabel 70 und dem hydraulischen Stellglied 71 zum Schalten des Arms 73 des Schalt- und Wählhebels 66 in der Schaltrichtung. Ein Schalthubsensor 72 ist als eine Schalthuberfassungseinrichtung vorgesehen zum Erfassen einer Versetzungsposition des Kolbens des hydraulischen Stellglieds 71 und zum Erfassen einer Schaltposition des Arms 73 des Schalt- und Wählhebels 66. Ein Ausgang des Schalthubsensors 72 wird angewandt als ein Rückführsignal zu dem elektrischen Regler 3 über einen (nicht gezeigten) Analogdigitalumwandler.

Ein hydraulisches Stellglied 75 ist mit dem hinteren Ende des Umschaltschaftes 65 verbunden, um den Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 in der Wahlrichtung zu bewegen. Bei einem Zustand, wobei alle Gabelschäfte 40 bis 43 in ihren neutralen Positionen gehalten sind, sind die Vertiefungsabschnitte 59 bis 62 der Schaltköpfe 55 bis 58 in der Wahlrichtung ausgerichtet, um die Bewegung des Arms 73 des Schalt- und Wählhebels 66 in der Wahlrichtung zu ermöglichen. Bei einem derartigen Zustand wird der Umschaltschaft 65 durch die Aktivierung des hydraulischen Stellglieds 75 bewegt, um den Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 wahlweise in Eingriff mit einem beliebigen der Vertiefungsabschnitte 59, 60 oder 61 der Schaltköpfe 55 bis 57 zu bringen. Somit ist eine Wahlantriebseinrichtung zusammengesetzt aus dem Umschaltschaft 65 und dem hydraulischen Stellglied 75 zum Schalten des Arms 73 des Schalt- und Wählhebels 66 in der Wahlrichtung. Ein Wahlhubsensor 76 ist vorgesehen als eine Wahlhuberfassungseinrichtung zum Erfassen einer Versetzungsposition des Kolbens des hydraulischen Stellglieds 75 und zum Erfassen einer Schaltposition des Arms 73 des Schalt- und Wählhebels 66. Ein Ausgang des Wahlhubsensors 76 wird angewandt als ein Rückführsignal zu dem elektrischen Steuerschaltkreis 3 über einen (nicht gezeigten) Analogdigitalumwandler.

Eine Druckfeder 80 ist angeordnet zwischen einem Halter 81, der gleitfähig an dem Umschaltschaft 65 montiert ist, und einem ringförmigen Element 82, das gleitfähig montiert ist innerhalb eines Stützblocks, der mit dem oberen Abschnitt 44 des Getriebegehäuses 10 montiert ist. Das ringförmige Element 82 ist nach links belastet durch eine Druckfeder 83, die stärker als die Kompressionsfeder 80 ist und an der Stelle gehalten ist durch Anliegen an einem ringförmigen Anschlag 84, der an dem Stützblock fixiert ist. Bei einem Zustand, wobei das hydraulische Stellglied 75 deaktiviert ist, ist der Umschaltschaft 65 nach links belastet durch die Druckfeder 80, so dass der Hebel 67 für einen Umkehrantrieb an der Stelle gehalten ist durch Anliegen an einer inneren Wand des oberen Abschnitts 44 des Getriebegehäuses 10, und dass der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 sich in Eingriff befindet mit dem Vertiefungsabschnitt 59 des Schaltkopfes 55, der an dem Gabelschaft 40 für den ersten und zweiten Gang fixiert ist. Wenn das hydraulische Stellglied 75 aktiviert wird, um den Umschaltschaft 65 nach rechts zu bewegen gegen die Last der Druckfeder 80, wird der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 sukzessive in Eingriff gebracht mit den Vertiefungsabschnitten 60, 61 der Schaltköpfe 56, 57, die an den Gabelschäften 41, 42 für den dritten und vierten Gang und für den fünften und sechsten Gang fixiert sind. Wenn der Umschaltschaft 65 weiter gegen die Last der Druckfeder 80 bewegt wird nachdem der Halter 81 in Eingriff gebracht wurde mit dem ringförmigen Element 83, wird der Hebel 67 für den Umkehrantrieb in Eingriff gebracht mit dem Vertiefungsabschnitt 62 des Schaltkopfes 58, der an dem Gabelschaft 43 für den Umkehrantrieb fixiert ist.

Ein Sperrmechanismus 85 zum Halten des Schalt- und Wählhebels 66 in seiner neutralen Position umfasst eine Sperrkugel 87 in Eingriff mit einer axialen Nut 86, die an der Rückseite des Schalt- und Wählhebels 66 in der Wahlrichtung ausgebildet ist, einen Halter 88, der gleitfähig montiert ist innerhalb dem oberen Abschnitt 44 des Getriebegehäuses 10 zum Halten der Sperrkugel 87 an der Stelle und eine Schraubenfeder 89, die vorgesehen ist zum Vorspannen der Sperrkugel 87 zu der Rückseite des Schalt- und Wählhebels 66 über den Halter 88. Ein Eingriffselement 90 ist ausgebildet, um den Schalt- und Wählhebel 66 zu enthalten und ist montiert an der Stelle an dem Umschaltschaft 65, um wahlweise Schaltbewegungen der Schaltköpfe 55 bis 57 zu begrenzen. Das Eingriffselement 90 ist bei seinem unteren Abschnitt mit einem Paar Eingriffsarmen 92 ausgebildet, die sich bei entgegengesetzten Seiten des Schalt- und Wählhebels 66 befinden, um in Eingriff gebracht zu werden mit den Schaltköpfen 55 bis 57. Das Eingriffselement 90 ist bei seinem oberen Abschnitt mit einer axialen Öffnung 93 ausgebildet, in dem sich der Halter 88 des Sperrmechanismus 85 erstreckt, um eine Drehbewegung des Eingriffselements 90 zu begrenzen und eine axiale Bewegung des Eingriffselements 90 in der Wahlrichtung zu ermöglichen.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist der Gabelschaft 40 für den ersten und zweiten Gang bei seinem einen Ende mit axial beabstandeten Klauen 95 und 96 versehen, die wahlweise in Eingriff gebracht werden mit Positionsschaltern 101 und 102, wenn die Schaltgabel 45 zu der Position des ersten Ganges oder der Position des zweiten Ganges geschaltet wird. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist der Gabelschaft 41 für den dritten und vierten Gang bei seinem einen Ende mit axial beabstandeten Klauen 97 und 98 versehen, die wahlweise in Eingriff gebracht werden mit Positionsschaltern 103 und 104, wenn die Schaltgabel 46 zu der Position des dritten Ganges oder der Position des vierten Ganges geschaltet wird. Auf ähnliche Weise ist der Gabelschaft 43 für den fünften und sechsten Gang bei seinem Ende mit axial beabstandeten Klauen versehen, die wahlweise in Eingriff gebracht werden mit Positionsschaltern 105 und 106 (die in Fig. 8 gezeigt sind), wenn die Schaltgabe 47 zu der Position des fünften Ganges oder der Position des sechsten Ganges geschaltet wird. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist der Gabelschaft 43 für den Umkehrantrieb bei seinem einen Ende mit einer Klause 99 versehen, die in Eingriff gebracht wird mit einem Positionsschalter 107, wenn die Schaltgabel 48 zu der Umkehrposition geschaltet wird. In Fig. 8 ist die Anordnung der Positionsschalter 101, 102; 103, 104; 105, 106; und 107 in Beziehung zu den Hubsensoren 72 und 76 dargestellt.

Unter der Annahme, dass der Schalthebel 2 zu der Position des fünften Ganges geschaltet ist, wird der Schalter 15 eingeschaltet durch den Eingriff mit dem unteren Ende des Schalthebels 2. Beim Anlegen eines Ausgangssignals von dem Schalter 15 aktiviert der elektrische Regler 3 einen Treiberschaltkreis 110, um ein Umschaltventil 111 auf eine derartige Weise zu steuern, dass das hydraulische Stellglied 75 betätigt wird, um den Umschaltschaft 65 nach rechts in die Wahlposition zu bewegen, wodurch der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 in Eingriff gebracht wird mit dem Vertiefungsabschnitt 61 des Schaltkopfes 57. Dabei wird die Schaltposition des Arms 73 des Schalt- und Wählhebels 66 durch den Wahlhubsensor 76 erfasst und ein Signal, das die erfasste Position anzeigt, wird als ein Rückführsignal an den elektrischen Regler 3 angelegt über den Analogdigitalumwandler. Somit befindet sich der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 genau in Eingriff mit dem Vertiefungsabschnitt 61 des Schaltkopfes 57. Wenn der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 sich in Eingriff befindet mit dem Vertiefungsabschnitt 61 des Schaltkopfes 57, wird der Treiberschaltkreis 110 aktiviert durch die Steuerung des elektrischen Reglers 3, um ein Steuerventil 112 auf eine derartige Weise zu steuern, dass das hydraulische Stellglied 71 betätigt wird, um das Umschaltventil 65 zu drehen, wodurch der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 zu der Niedriggangseite geschaltet wird. Somit werden der Schaltkopf 57, der Gabelschaft 42 und die Schaltgabel 47 bewegt, um die Hülse des Umschaltmechanismus 31 zu der Position des fünften Ganges zu schalten. Die Tatsache, dass das Getriebe 4 sich bei dem Zustand des fünften Gangs befindet, wird bestätigt durch einen Einschaltvorgang des Positionsschalters 105, der veranlasst wird durch den Eingriff mit der Klaue, die an dem Gabelschaft 42 für den fünften und sechsten Gang fixiert ist.

Wie in Fig. 9a gezeigt ist, ermittelt der elektrische Regler 3 beim Schritt 115, ob ein Fehler in dem Gangschaltmechanismus während der Fahrt des Fahrzeugs auftritt oder nicht. Wenn ein Fehler in dem Gangschaltmechanismus ermittelt wird, erteilt der elektrische Regler 3 beim Schritt 116 ein Alarmsignal und ein Anweisungssignal zum Anhalten des Fahrzeugs. Angenommen, dass der Schalthub oder Wahlhubsensor 72 oder 76 fehlerhaft ist bei einem Zustand, wobei der Positionsschalter 105 eingeschaltet ist während der Fahrt des Fahrzeugs in dem fünften Gang, entspricht das Erfassungssignal des Hubsensors 72 oder 76 nicht dem Signal, das den fünften Gang anzeigt. Dabei wird der Fehler des Hubsensors 72 oder 76 durch den elektrischen Regler 3 ermittelt. Beim Auftreten eines Fehlers eines beliebigen Positionsschalters 101 bis 107 wird ein Unterschied durch den elektrischen Regler 3 ermittelt zwischen den Gangwechselschritten, die erfasst werden durch den Positionsschalter und die Hubsensoren 72, 76.

Wenn das Fahrzeug zu einer Werkstatt gefahren werden soll nach dem Anhalten auf Grund eines Fehlers des Gangschaltmechanismus, wird ein (nicht gezeigter) Startschalter eingeschaltet durch den Fahrer. Ansprechend auf den Einschaltvorgang des Startschalters steuert der Steuerschaltkreis 3 den Gangschaltmechanismus beim Schritt 117, der in Fig. 9b gezeigt ist, um den Getriebestrang des ersten Ganges in dem Getriebe folgendermaßen einzurichten. Dabei wird der Treiberschaltkreis 110 durch die Steuerung des elektrischen Reglers 3 beim Schritt 118 aktiviert, um das Umschaltventil 111 auf eine derartige Weise zu steuern, dass beide Fluidkammern des hydraulischen Stellglieds 75 mit einem Behälter verbunden werden, um eine freie Bewegung des Umschaltschafts 65 zu ermöglichen. Anschließend wird der Treiberschaltkreis 110 unter der Steuerung des elektrischen Reglers 3 beim Schritt 119 und 120 aktiviert, um die Steuerventile 113 und 112 auf eine derartige Weise zu steuern, dass das hydraulische Stellglied 71 mit einer niedrigen Geschwindigkeit betrieben wird, um den Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 mit dem Umschaltschaft 65 zu drehen zu der Hochgeschwindigkeitsseite hin zumindest um eine vorgegebene Strecke, die definiert ist durch den halben Raum zwischen den Seiten der niedrigen und hohen Geschwindigkeit. In Folge dessen ist der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 ausgerichtet mit den Vertiefungsabschnitten 60, 59 der Schaltköpfe 56, 55, die sich in ihren neutralen Positionen befinden, und dadurch wird der Umschaltschaft 65 zu der Anfangsposition durch die Last der Druckfeder 80 bewegt. Somit wird der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 in Eingriff gebracht mit dem Vertiefungsabschnitt 59 des Schaltkopfes 55 in Übereinstimmung mit der Schaltgabel 45 für den ersten und zweiten Gang, um den Gabelschaft 40 für den ersten und zweiten Gang zu der Niedriggangseite um eine vorgegebene Strecke zu schalten. Wenn beim Schritt 112 das Verstreichen einer Zeit ermittelt wird, während der der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 um die vorgegebene Strecke bewegt wird, aktiviert der elektrische Regler 3 den Treiberschaltkreis 110, um das hydraulische Stellglied 71 in einer derartigen Weise zu betätigen, dass der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 zu der Niedriggangseite um eine vorgegebene Strecke bei einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt wird. In Folge dessen wird die Schaltgabel 45 für den ersten und zweiten Gang zu der Position des ersten Gangs bewegt, um die Hülse des Umschaltmechanismus 20 zu der Position des ersten Ganges zu schalten, wodurch der Getriebestrang für den ersten Gang in dem Getriebe 4 zum Starten des Fahrzeugs eingerichtet wird. Dabei wird der Schalter 101 durch den Eingriff mit der Klaue 95 eingeschaltet, die an dem Gabelschaft 40 für den ersten und zweiten Gang fixiert ist.

Angenommen, dass der Startschalter eingeschaltet wird nachdem das Fahrzeug auf Grund eines Fehlers in dem Gangschaltmechanismus während der Fahrt in dem sechsten Gang angehalten wurde, wird das hydraulische Stellglied 71 durch die Steuerung des elektrischen Reglers 3 betätigt, um den Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 zu der Hochgangseite um eine vorgegebene Strecke bei einer niedrigen Geschwindigkeit zu bewegen. Dabei bewegt sich der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 nicht, da er sich bereits auf der Hochgangseite befindet. Während dem ermittelten Verstreichen der Zeit, während der der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 um die vorgegebene Strecke bewegt wird, veranlasst somit der elektrische Regler 3 das hydraulische Stellglied 71, umgekehrt betätigt zu werden, so dass der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 sich um eine Strecke zwischen der Niedriggangseite und der Hochgangseite mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt. In Folge dessen ist der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 ausgerichtet mit den Vertiefungsabschnitten 60, 59 der Schaltköpfe 56, 55 und der Umschaltschaft 65 wird wiederum zu der Anfangsposition bewegt durch die Last der Druckfeder 80, um den Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 in Eingriff zu bringen mit dem Vertiefungsabschnitt 59 des Schaltkopfes 55 in Übereinstimmung mit der Schaltgabel 45 für den ersten und zweiten Gang. Nach dem Eingriff mit den Vertiefungsabschnitten 59 des Schaltkopfes 55 wird der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 bewegt durch das hydraulische Stellglied 71, um die Schaltgabel 45 für den ersten und zweiten Gang zu der Niedriggangseite zu schalten, um den Getriebestrang mit dem ersten Gang in dem Getriebe einzurichten, so dass das Fahrzeug gestartet werden kann.

Obwohl bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 um die vorgegebene Strecke bewegt wird, die durch den halben Raum definiert ist zwischen der Niedriggangseite und der Hochgangseite, wenn der Startschalter eingeschaltet wird, kann der Arm 73 des Schalt- und Wählhebels 66 zumindest um die Strecke zwischen der Niedriggangseite und der Hochgangseite bewegt werden. Dabei wird der Getriebestrang mit dem ersten Gang eingerichtet in dem Getriebe nachdem der Getriebestrang mit dem zweiten Gang eingerichtet war. Somit wird der Positionsschalter 102 eingeschaltet durch den Eingriff mit der Klaue 96, die an dem Gabelschaft 40 für den ersten und zweiten Gang fixiert ist. Dies ist nützlich, um das Auftreten eines Fehlers in dem Gangschaltmechanismus bei dem zweiten Gang zu bestätigen.

Claims

1. Gangschaltmechanismus für ein Getriebe mit:
einem Umschaltschaft (65), der innerhalb einem Gehäuse des Getriebes montiert ist sowohl für eine axiale Bewegung als auch eine Drehbewegung, um axial verschoben zu werden von einer neutralen Position zu einer Vorwärts- oder Rückwärtsposition bei einem Wahlbetrieb und gedreht zu werden bei seiner verschobenen Position bei einem Schaltvorgang;
einem Schalt- und Wählhebel (66), der an einem Zwischenabschnitt des Umschaltschafts fixiert ist für eine axiale Bewegung und eine Drehbewegung mit diesem;
einem Eingriffselement (90), das drehbar montiert ist an der Stelle an dem Umschaltschaft und ein Paar Eingriffsarme (92) hat, die sich an entgegengesetzten Seiten des Schalt- und Wählhebels (66) befinden;
einer Sperreinrichtung (85) zum Begrenzen einer Drehbewegung des Eingriffselements und zum Ermöglichen einer Axialbewegung des Eingriffselements;
einer Vielzahl an Gabelschäften (40 bis 43), die parallel innerhalb dem Gehäuse für eine axiale Bewegung in einer Schaltrichtung senkrecht zu dem Umschaltschaft montiert sind;
einer Vielzahl an Schaltgabeln (45 bis 48), die an den Gabelschäften montiert sind, um wahlweise in Eingriff gebracht zu werden mit jeder Hülse einer Vielzahl des Umschaltmechanismusses (20, 30 bis 32) zum wahlweisen Einrichten einer Vielzahl der Übersetzungsgetriebestränge in dem Getriebe;
einer Vielzahl an Schaltköpfen (55 bis 57), die an den Gabelschäften montiert sind, um wahlweise in Eingriff gebracht zu werden mit dem Schalt- und Wählhebel bei ihren neutralen Positionen;
einem ersten Stellglied (71), das wirkverbunden ist mit dem Umschaltschaft (65) zum Bewirken einer Drehbewegung des Umschaltschafts bei der Aktivierung durch die Steuerung eines elektrischen Reglers (3);
einem Schalthubsensor (72) zum Erfassen des Betriebs des ersten Stellglieds (71);
einem zweiten Stellglied (75), das wirkverbunden ist mit dem Umschaltschaft (65) zum Bewirken einer Axialbewegung des Umschaltschafts bei der Aktivierung durch die Steuerung des elektrischen Reglers;
und einem Wahlhubsensor (76) zum Erfassen des Betriebs des zweiten Stellgliedes (75);
wobei der Schalt- und Wählhebel (66) durch eine elastische Einrichtung (80) belastet ist, die damit montiert ist, zu einer Anfangsposition hin, bei der der Schalt- und Wählhebel in Eingriff gebracht wird mit einem der Schaltköpfe (55) zum Einrichten eines Getriebestrangs mit einem niedrigen Gang,
und wobei bei dem Auftreten eines Fehlers von zumindest einem aus dem Wahlhubsensor (76) oder dem Schalthubsensor (72) das zweite Stellglied (75) deaktiviert wird durch die Steuerung des elektrischen Reglers, um eine freie Bewegung des Umschaltschafts (65) in einer axialen Richtung zu ermöglichen, und das erste Stellglied (71) aktiviert wird durch die Steuerung des elektrischen Reglers, um eine Drehbewegung des Umschaltschafts (65) zu bewirken, so dass der Schalt- und Wählhebel (66) zu der Anfangsposition hin durch die Last der elastischen Einrichtung (80) bewegt wird und in Eingriff gebracht wird mit einem der Schaltköpfe (55), um den Getriebestrang mit niedrigem Gang einzurichten.

2. Gangschaltmechanismus nach Anspruch 1, wobei ein Positionsschalter (101) vorgesehen ist zum Erfassen einer Schaltposition von zumindest einem der Gabelschäfte (40) durch einen Eingriff damit zum Erfassen eines Fehlers von einem der Hubsensoren (72, 76) in Beziehung zu der erfassten Position.

3. Gangschaltmechanismus für ein Getriebe mit:
einem Umschaltschaft (65), der innerhalb einem Gehäuse des Getriebes montiert ist sowohl für eine axiale Bewegung als auch eine Drehbewegung, um axial verschoben zu werden von einer neutralen Position zu einer Vorwärts- oder Rückwärtsposition hin in einem Wahlbetrieb und um gedreht zu werden bei seiner verschobenen Position bei einem Schaltvorgang;
einem Schalt- und Wählhebel (66), der bei einem Zwischenabschnitt des Umschaltschafts fixiert ist für eine Axialbewegung und eine Drehbewegung mit diesem;
einem Eingriffselement (90), das drehbar montiert ist an der Stelle an dem Umschaltschaft und ein Paar Eingriffsarme (92) hat, die sich bei entgegengesetzten Seiten des Schalt- und Wählhebels befinden;
einer Sperreinrichtung (85) zum Begrenzen einer Drehbewegung des Eingriffselements und Ermöglichen einer Axialbewegung des Eingriffselements;
einer Vielzahl an Gabelschäften (40 bis 43), die parallel innerhalb dem Gehäuse für eine axiale Bewegung in einer Verschieberichtung senkrecht zu dem Umschaltschaft montiert sind;
Schaltgabel (45 bis 48) für den ersten bis zweiten Gang, den dritten bis vierten Gang und den fünften bis sechsten Gang, die an den Gabelschäften montiert sind, um wahlweise in Eingriff zu treten mit jeder Hülse einer Vielzahl des Umschaltmechanismus (20, 30 bis 32) zum wahlweisen Einrichten des ersten bis sechsten Gangs des Getriebestrangs in dem Getriebe;
Schaltköpfen (55 bis 57) für den ersten und zweiten Gang, den dritten und vierten Gang, den fünften und sechsten Gang, die montiert sind an den Gabelschäften, um wahlweise in Eingriff zu treten mit dem Schalt- und Wählhebel (66) bei ihren neutralen Positionen;
einem ersten Stellglied (71), das wirkverbunden ist mit dem Umschaltschaft (5) zum Bewirken einer Drehbewegung des Umschaltschafts bei der Aktivierung durch die Steuerung eines elektrischen Reglers (3);
einem Schalthubsensor (72) zum Erfassen des Betriebs des ersten Stellglieds (71);
einem zweiten Stellglied (75), das wirkverbunden ist mit dem Umschaltschaft (65) zum Bewirken einer Axialbewegung des Umschaltschafts bei der Aktivierung durch die Steuerung des elektrischen Reglers;
und einem Wahlhubsensor (76) zum Erfassen des Betriebs des zweiten Stellglieds (75);
wobei der Schalt- und Wählhebel (66) belastet ist durch eine elastische Einrichtung (80), die damit montiert ist, zu einer Anfangsposition hin, bei der der Schalt- und Wählhebel in Eingriff gebracht wird mit dem Schaltkopf (55) für den ersten bis zweiten Gang zum wahlweisen Einrichten des Getriebestrangs für den ersten oder zweiten Gang,
und wobei bei dem Auftreten eines Fehlers von zumindest einem aus dem Wahlhubsensor (76) oder dem Schalthubsensor (72) das zweite Stellglied (75) deaktiviert wird durch die Steuerung des elektrischen Reglers, um eine freie Bewegung des Umschaltschafts in einer axialen Richtung zu ermöglichen, und das erste Stellglied (71) aktiviert wird durch die Steuerung des elektrischen Reglers, um eine Drehbewegung des Umschaltschafts zu bewirken, so dass der Schalt- und Wählhebel (66) zu der Anfangsposition durch die Last der elastischen Einrichtung (80) bewegt wird und in Eingriff gebracht wird mit dem Schaltkopf (55) für den ersten und zweiten Gang zum Einrichten des Getriebestrangs bei dem ersten oder zweiten Gang.

4. Gangschaltmechanismus nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl an Positionsschaltern (101 bis 105) vorgesehen ist zum Erfassen einer Schaltposition von jedem der Gabelschäfte (40 bis 43) durch einen Eingriff damit zum Erfassen eines Fehlers von einem der Hubsensoren (72, 76) in Beziehung zu der erfassten Position.