DE10104997A1

DE10104997A1 - Manual discrete gearbox, has shift lever for detecting shift intention, and high resolution sensors for detecting selection and shift movement and shift movement

Info

Publication number: DE10104997A1
Application number: DE2001104997
Authority: DE
Inventors: Friedrich J Ehrlinger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-02-03
Filing date: 2001-02-03
Publication date: 2002-08-29

Abstract

The device is connected to a motor vehicle engine via a take-up clutch, revolution rate synchronization takes place via the internal combustion during the shift process engine with the clutch engaged. A sensor system for sensing the driver's shift intention has an articulated shift lever for detecting the shift intention, high resolution sensors for detecting the selection movement and high resolution sensors for detecting the shift movement.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Handschaltge triebe und insbesondere ein klauengeschaltetes Handschalt getriebe für Kraftfahrzeuge, wobei das Handschaltgetriebe über eine Anfahrkupplung mit dem Motor des Kraftfahrzeuges verbunden ist und wobei die Drehzahlsynchronisation im Schaltvorgang mit geschlossener Kupplung über den Verbren nungsmotor erfolgt.The present invention relates to a manual gearbox drives and in particular a claw-switched manual transmission Gearboxes for motor vehicles, the manual transmission via a starting clutch with the motor of the motor vehicle is connected and wherein the speed synchronization in Switching process with the clutch closed over the combustion motor.

Aus der DE 30 46 591 der Anmelderin ist eine Antriebs einrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei ein Schaltgetriebe über eine Schaltkupplung mit dem Antriebsmo tor verbunden ist und wobei das Getriebe mindestens eine Vorgelegewelle aufweist, die mit einem Handschalthebel ein geleitete Schaltvorgänge über Schaltklauen oder über ein Sperrschaltklaueneinrichtung weiterleitet. Der für die Schaltung notwendige Gleichlauf der zu schaltenden Schalte lemente wird über ein Steuergerät durch Hochtreiben oder Abbremsen des jeweiligen Antriebs oder Abtriebsstranges entsprechend der Schaltrichtung herbeigeführt.DE 30 46 591 from the applicant is a drive device known for a motor vehicle, wherein a Manual transmission via a clutch with the drive motor Tor is connected and wherein the transmission is at least one Has countershaft that with a manual shift lever guided switching operations via switching claws or via a Locking switch claw device forwards. The one for the Circuit necessary synchronization of the switch to be switched lemente is via a control unit by driving up or Braking the respective drive or drive train brought about according to the switching direction.

Die Getriebe in einer solchen Antriebseinrichtung kön nen sowohl einfache Klauengetriebe als auch Getriebe mit einer Sperrklaueneinrichtung sein, während der Schaltvor gang über einen Handschalthebel entweder direkt eingeleitet wird oder aber über eine Vorwähleinrichtung.The gear in such a drive device can both simple claw gears and gears with a pawl device during the switching operation either initiated directly via a manual shift lever or via a preselector.

Bei direkt geschalteten Getrieben wird dabei der zu letzt eingelegte Gang mit einer kurzen Zugkraftunterbre chung, bewirkt durch die Kupplung, herausgenommen und da nach der Antriebsstrang durch manuelles Gasgeben beschleunigt bzw. durch manuelle Betätigung der Motorbremse abge bremst, sodass eine Drehzahlangleichung zwischen Antriebs- und Abtriebsstrang an der neu zu schaltenden Gangschalt kupplung erzielt wird.With directly shifted gearboxes, the last gear in gear with a short interruption in tractive power chung, caused by the clutch, removed and there after accelerating the powertrain by manually accelerating or by manual actuation of the engine brake brakes so that speed adjustment between drive and drive train on the gear shift to be switched coupling is achieved.

Das in dieser Vorveröffentlichung beschriebene Steuer gerät weist einen Schwenkhebel auf, der mit der Drehwelle der Schalteinrichtung des Getriebes drehfest, jedoch axial verschiebbar angeordnet ist und der eine Steuerplatte trägt, die Wähl- und Schaltsignale von der Drehwelle ab nimmt und auf Ventilstifte einer Ventilbatterie überträgt und in Drucksignale umwandelt, die dann über Stellgeräte die Motordrehzahl erhöhen bzw. verringern.The tax described in this prior publication device has a swivel lever that is connected to the rotary shaft the switching device of the transmission non-rotatably, but axially is slidably arranged and a control plate carries, the selection and switching signals from the rotary shaft takes and transfers to valve pins of a valve manifold and converted into pressure signals, which are then via actuators increase or decrease the engine speed.

Mit dieser bekannten Antriebseinrichtung kann der Syn chronlauf der zu schaltenden Kupplungsteile der Klauenkupp lung nicht nur selbsttätig, sondern in einfacher Weise er folgen. Zwar ist es mit Hilfe des mechanischen Steuergeräts möglich, eine vom Fahrer einmal eingeleitete Gangschaltung in Bezug auf den weiteren Ablauf je nach Art des in der Antriebseinrichtung vorhandenen Schaltgetriebes zu automa tisieren, sodass der Fahrer zwar den Zeitpunkt für ein Hoch- oder Zurückschalten bestimmt, mit dem weiteren Schaltablauf jedoch nicht oder nur geringfügig belastet wird.With this known drive device, the syn chronological running of the clutch parts of the claw clutch to be switched not only automatically, but in a simple way consequences. It is with the help of the mechanical control unit possible, a gear shift initiated by the driver with regard to the further process depending on the type of in the Drive device of existing gearbox to automa tize so that the driver has the right time for one Up or down shift determined, with the further However, the switching sequence is not or only slightly loaded becomes.

Nachteilig ist dabei noch, dass ein mechanisches Steu ergerät relativ ungenau arbeitet.Another disadvantage is that a mechanical control device works relatively imprecisely.

Um den Schaltvorgang für ein mehrgängiges Getriebe für Nutzfahrzeuge zu erleichtern, wurde bereits in der interna tionalen Patentanmeldung WO 97/04981 ein Schaltverfahren für ein Nutzfahrzeug vorgeschlagen, dessen Motor mit einer elektronischen Motorsteuerung versehen ist und bei dem die ser elektronischen Motorsteuerung bei Anwählen einer nächst höheren oder nächst niedrigeren Gangstufe ausgehend von der aktuell eingelegten Gangstufe ein Signal zugeführt wird, welches diese Absicht der Motorsteuerung anzeigt, wodurch die Motorsteuerung veranlaßt wird, eine dem angewählten Gang entsprechende Drehzahl des Motors einzustellen mit entsprechender Anpassung des Motordrehmomentes.To shift for a multi-speed gearbox for Facilitating commercial vehicles was already in the interna tional patent application WO 97/04981 a switching method for proposed a commercial vehicle whose engine with a electronic engine control is provided and in which the electronic engine control when selecting a next one higher or next lower gear starting from the a signal is supplied to the currently selected gear, which indicates this intention of the engine control, whereby the motor control is caused, one of the selected Gear to set the corresponding engine speed with appropriate adjustment of the engine torque.

Nachteilig ist jedoch dabei noch der hohe Bedienungs aufwand und die Gefahr einer Fehlschaltung.However, the high level of operation is also disadvantageous effort and the risk of malfunction.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine präzi se Erfassung der Schaltabsichten des Fahrers bei Betätigung eines klauengeschalteten Handschaltgetriebes zu ermögli chen.The object of the present invention is a precise se detection of the driver's switching intentions when actuated of a claw-shifted manual transmission chen.

Ausgehend von einem Handschaltgetriebe der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Un teransprüchen beschrieben.Starting from a manual transmission at the beginning This type of problem is solved with specified in the characterizing part of claim 1 features; advantageous embodiments are in the Un Described claims.

Bei vielen bekannten Handschaltgetrieben werden ein zelne Gänge sensiert. Am bekanntesten ist dabei die Sensie rung des Rückwärtsganges, dessen Schaltstellung mit einem elektrischen Schalter abgetastet wird, dessen Ausgangs signale z. B. zur Schaltung des Rückfahrscheinwerfers ver wendet werden. Gelegentlich wird auch ein weiterer Gang am Armaturenbrett angezeigt, beispielsweise der höchste Gang. In many known manual transmissions, a senses individual corridors. The best known is the sensy tion of the reverse gear, its switching position with a electrical switch is scanned, its output signals e.g. B. for switching the reversing light ver be applied. Occasionally there will be another course on Dashboard displayed, for example the highest gear.

Mit der Einführung der elektronischen Synchronisation eines klauengeschalteten Handschaltgetriebes ist jedoch eine präzise Erfassung der Schaltabsichten des Fahrers er forderlich. Diese präzise Erfassung wird mit dem erfin dungsgemäßen klauengeschalteten Handschaltgetriebe gewähr leistet.With the introduction of electronic synchronization of a claw-shifted manual transmission a precise detection of the driver's shift intentions conducive. This precise recording is made with the inventor according to the claw-switched manual transmission guaranteed.

Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass zur Sensie rung der Schaltabsicht des Fahrers ein Sensorsystem verwen det wird, das die folgenden Bauteile aufweist:
According to the invention, it is therefore provided that a sensor system is used for sensing the driver's intention to shift, which has the following components:

- An articulated lever for recognizing the intention to shift;
- High resolution sensors to capture the dialing movement for all switching gates and
- High resolution sensors for the detection of the switching Move.

Vorzugsweise werden Sensoren verwendet, die sich selbstlernend fortlaufend neu justieren. Besonders vorteil haft ist es, wenn die Sensoren sowohl für die Gangwahl- als auch für die Schaltbewegung in einem kompakten Modul unter gebracht sind, das eine standardisierte Schnittstelle zum klauengeschalteten Handschaltgetriebe aufweist.Preferably, sensors are used that are self-learning continuously readjust. Particularly advantageous It is important if the sensors for both gear selection and also for the switching movement in a compact module brought a standardized interface to the has claw-shifted manual transmission.

Als Sensoren für die Erfassung der Gangwahl und der Schaltbewegung eignen sich insbesondere berührungslos ar beitende Sensoren.As sensors for the detection of the gear selection and the Switching movements are particularly suitable for non-contact ar processing sensors.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn das Sensormodul nicht unmittelbar auf dem Handschaltgetriebe sondern in einem speziellen Schaltgehäuse geschützt untergebracht ist.It is also advantageous if the sensor module is not directly on the manual transmission but in one special switch housing is protected.

Das klauengeschaltete Handschaltgetriebe ist insbeson dere ein Sechsgang-Getriebe für ein Nutzfahrzeug.The claw-shifted manual transmission is in particular a six-speed gearbox for a commercial vehicle.

Im beigefügten Blockschaltbild ist der Systemaufbau der Getriebeelektronik bei Motorsynchronisation schematisch dargestellt. Der Antriebsmotor 1 des Fahrzeugs ist dabei über eine Anfahrkupplung 2 mit dem Getriebe 3 verbunden, das über eine Kardanwelle mit der Hinterachse 4 des Fahr zeugs in Verbindung steht. Die Drehzahlsynchronisation ei nes Schaltvorgangs mit geschlossener Kupplung erfolgt hier bei über den Motor 1, wobei zur Sensierung der Schaltab sicht Sensoren eingesetzt werden, zum einen an dem als Knickschalthebel ausgebildeten Schalthebel zum Erkennen der Schaltabsicht, zum anderen in allen Schaltgassen zur Sen sierung der Wählbewegung sowie zur Schaltbewegung, wobei vorzugsweise selbstlernend und fortlaufend neu justierte Sensoren hoher Auflösung eingesetzt werden.In the attached block diagram, the system structure of the transmission electronics for motor synchronization is shown schematically. The drive motor 1 of the vehicle is connected via a starting clutch 2 to the transmission 3 , which is connected via a propeller shaft to the rear axle 4 of the vehicle. The speed synchronization of a gearshift with a closed clutch takes place here via the motor 1 , sensors being used to sense the gearshift view, on the one hand on the gearshift lever designed as an articulated lever for recognizing the gearshift intention, on the other hand in all shift gates for sen the selection movement and for switching movement, preferably self-learning and continuously newly adjusted sensors of high resolution are used.

Die dabei entstehenden Signale werden der elektroni schen Getriebesteuerung ETC zugeführt, die einen Datenaus tausch mit der elektronischen Motorsteuerung EDC betreibt, die ihre Eingangssignale zum einen vom Motor 1 und zum an deren von der Schaltkupplung 2 erhält. Ein Fahrgeschwindig keitssignal wird von der hinteren Achse ebenfalls der elek tronischen Motorsteuerung zugeführt. Der Austausch zwischen der EDC und der ETC betrifft die Synchronisationsdrehzahl, die Getriebeübersetzung, die Ausführung von Lastwechseln, den Schaltwunsch, Statusdaten sowie die Drehzahlen der Hauptwelle entsprechend der Fahrgeschwindigkeit. The resulting signals are supplied to the electronic transmission control ETC, which operates a data exchange with the electronic engine control EDC, which receives its input signals from the engine 1 and from the clutch 2 . A driving speed signal is also fed from the rear axle to the electronic engine control. The exchange between the EDC and the ETC concerns the synchronization speed, the gear ratio, the execution of load changes, the shift request, status data and the speeds of the main shaft according to the driving speed.

reference numeral

11

Motor
engine

22

Kupplung
clutch

33

Getriebe
transmission

44

Hinterachse
rear axle

Claims

1. Claw-operated manual transmission for motor vehicles, which is connected to the engine of the motor vehicle via a start-up clutch and in which the speed synchronization takes place during the switching process with the clutch closed via the internal combustion engine, characterized in that a sensor system is used to sense the driver's intention to shift , consisting of:
an articulated lever for recognizing the intention to shift;
High resolution sensors for the detection of the dialing movement and
High resolution sensors for detecting the switching movement.

2. Manual transmission according to claim 1, characterized ge indicates that sensors ver be used, the self-learning continuously new ju stare.

3. Manual transmission according to claims 1 and 2, characterized characterized that the sensors for the Gear selection and shifting movement in a compact module are arranged, which is a standardized interface to Has manual transmission.

4. Manual transmission according to one of the preceding Claims, characterized in that touch the sensors for gear selection and shifting movement sensors that work without any problems.

5. Manual transmission according to claim 3, characterized ge indicates that the module is in a particular whose switch housing is arranged.