DE10146958A1 - Modul für Aktuatoren in einem Fahrzeug - Google Patents

Modul für Aktuatoren in einem Fahrzeug

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Abstract

Eine Schalteinrichtung für ein Getriebe (8) eines Fahrzeugs (2) umfasst Aktuatoren für eine erste Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Wählbewegung der Schalteinrichtung mit einem ersten Elektromotor (36) und für eine zweite Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Schaltbewegng der Schalteinrichtung mit einem zweiten Elektromotor (52) sowie eine Steuerung (50) zum Empfang von Sensorsignalen, zur Verarbeitung der Sensorsignale und zur Ausgabe von Steuerungssignalen an die Elektromotoren (36, 52). Die erste und zweite Antriebsvorrichtung ist in einem Modul (34) zusammen mit einem weiteren Aktuator für eine dritte Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Verstellbewegung einer Kupplungsvorrichtung (6) vorgesehen, die einen dritten Elektromotor (62) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Modul für Aktuatoren in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Schalteinrichtungen an Schaltgetrieben weisen üblicherweise eine an dem Schaltgetriebe montierte Stellvorrichtung auf, die entsprechend der Wähl- und Schaltbefehle des Fahrzeugführers Elemente im Schaltgetriebe verstellt. Diese Befehle können mechanisch oder auch elektrisch an die Stellvorrichtung übertragen werden. Bekannt ist auch, dass die Wähl- und Schaltbefehle entsprechend vorgegebener Rechenregeln automatisch erzeugt und an die Stellvorrichtung übertragen werden und dass danach das Getriebe geschaltet wird. Außer den Befehlen für die Schalteinrichtung des Schaltgetriebes können entsprechend auch manuell oder automatisch erzeugte Befehle für die Verstellung einer Reibungskupplung zwischen einem Antriebsmotor und dem Schaltgetriebe an eine Kupplungsverstellvorrichtung abgegeben werden, die an der Reibungskupplung angeordnet ist.
  • Aus der US 6 016 717 ist eine Schalteinrichtung bekannt geworden für ein Automatgetriebe, bei dem vom Fahrzeugführer über einen Handschalter Wähl- bzw. Schaltbefehle auf einen Handschalthebel übertragen werden, in elektrische Signale umgewandelt werden und von dort an einen am Getriebe montierten Elektromotor weitergegeben werden. Der Elektromotor schaltet über einen Seilzug die Stellvorrichtung im Getriebe.
  • Aus der EP 0 377 848 B1 ist eine Schalteinrichtung mit einem elektromechanischen Getriebesteller bekannt geworden, der unmittelbar am Getriebe angeordnet ist und bei dem ein Schaltfinger von zwei Elektromotoren auf zwei senkrecht zueinander stehenden Bewegungsachsen geführt wird. Die Schalteinrichtung ist unmittelbar am Getriebe angeordnet und muss in seinen Bauabmessungen an das Getriebegehäuse angepasst sein. Durch Schwingungen, Temperaturen und Verschmutzungen, denen ein Getriebe unterworfen ist, wird auch die Schalteinrichtung in Mitleidenschaft gezogen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromechanische Schalteinrichtung zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schalteinrichtung mit einem Modul für Aktuatoren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Nach der Erfindung umfasst eine Schalteinrichtung für ein Getriebe eines Fahrzeugs Aktuatoren für eine erste Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Wählbewegung der Schalteinrichtung mit einem ersten Elektromotor und für eine zweite Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Schaltbewegung der Schalteinrichtung mit einem zweiten Elektromotor. Eine Steuerung ist zum Empfang von Sensorsignalen, zur Verarbeitung der Sensorsignale und zur Ausgabe von Steuerungssignalen an die Elektromotoren vorgesehen. Die erste und die zweite Antriebsvorrichtung sind in einem Modul zusammen mit einem weiteren Aktuator für eine dritte Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Verstellbewegung einer Kupplungsvorrichtung vorgesehen, die einen dritten Elektromotor aufweist. In einer Ausführungsform ist der Elektromotor für die Wählbewegung und der Elektromotor für die Schaltbewegung je mit einem Seilzug verbunden, der auf ein Element der Schalteinrichtung am oder im Getriebe einwirkt. In einer anderen Ausführungsform ist der Elektromotor für die Wählbewegung und der Elektromotor für die Schaltbewegung je mit einem Geberzylinder für Betätigungsfluid der Schalteinrichtung verbunden, der über eine Fluidleitung auf einen Nehmerzylinder an der Schalteinrichtung am oder im Getriebe einwirkt. Vorzugsweise ist der Elektromotor für die Verstellbewegung der Kupplungsvorrichtung mit einem Geberzylinder für Betätigungsfluid der Kupplungsvorrichtung verbunden, der über eine Fluidleitung auf einen Nehmerzylinder an der Kupplung einwirkt. Vorteilhafterweise ist das Fluid Luft oder eine Hydraulikflüssigkeit. In einer Ausgestaltung sind an den Elektromotoren Wegsensoren vorgesehen zur Erfassung des Verstellweges des jeweils betätigten Elementes, deren Signale der Steuerung zugeleitet werden. Vorzugsweise sind die Größen der Elektromotoren unterschiedlich, da die für die Wählbewegung benötigte Kraft geringer ausfallen kann, als die für die Schaltbewegung oder die Verstellbewegung der Kupplung erforderliche Kraft. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Modul an einer beliebigen Position im Fahrzeug angeordnet. Das Modul kann dort im Fahrzeug platziert sein, wo entweder ausreichend Platz vorhanden ist, eine Beschädigungsgefahr gering gehalten werden kann oder das System im Modul nicht den Schwingungen und Temperaturen und sonstigen Umwelteinflüssen ausgesetzt ist, wie sie üblicherweise direkt am Getriebe herrschen, wodurch ein bestmöglicher Schutz für das System erreicht werden kann. Durch ein solches Modul lässt sich eine nachträgliche automatisierte Schaltung an einer Vielzahl von Schaltgetrieben vornehmen, da auf einen Bauraumbedarf nur wenig Rücksicht genommen werden braucht.
  • Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs und
  • Fig. 2 ein Modul der Schalteinrichtung.
  • Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges 2 mit einem Antriebsmotor 4, der über eine Reibungskupplung 6 auf ein Getriebe 8 einwirkt. Das Getriebe 8 ist über eine Abtriebswelle 10 mit einem Differential 12 verbunden, das über je eine Halbachse 14 ein Fahrzeugrad 16 antreibt. Die Reibungskupplung 6 wird von einem Nehmerzylinder 18 einer Kupplungsverstellvorrichtung 30 betätigt, der über eine Fluidleitung 68 mit einem Modul 34 verbunden ist. Das Getriebe 8 wird von einem Getriebesteller 24 einer Schalteinrichtung betätigt, der an dem Gehäuse 26 des Getriebes 8 angeordnet ist und der über einen Seilzug 44 zur Durchführung einer Wählbewegung und über einen Seilzug 60 zur Durchführung einer Schaltbewegung mit dem Modul 34 verbunden ist.
  • Die Fig. 2 zeigt ein Modul 34 als Teil der Schalteinrichtung, in dem ein erster Elektromotor 36 für die Wählbewegung vorgesehen ist. Bei der Drehung des Elektromotors 36 wird eine Spindel 38 verdreht und verstellt eine Spindelmutter 42, an der über einen Adapter 40 der Seilzug 44 befestigt ist. Seitlich an der Spindelmutter 42 ist ein Wegsensor 46 angeordnet, mit dem eine Verstellbewegung der Spindelmutter 42 erfasst und als Signal an eine Steuerung 50 weitergegeben werden kann. Ein zweiter Elektromotor 52 für die Schaltbewegung ist neben dem ersten Elektromotor 36 angeordnet. Bei der Drehung des Elektromotors 52wird eine Spindel 54 verdreht und verstellt eine Spindelmutter 56, an der über einen Adapter 58 der Seilzug 60 befestigt ist. Seitlich an der Spindelmutter 56 ist ein Wegsensor 48 angeordnet, mit dem eine Verstellbewegung der Spindelmutter 56 erfasst und als Signal an die Steuerung 50 weitergegeben werden kann. Ein dritter Elektromotor 62 ist neben den beiden ersten Elektromotoren 36 und 52 angeordnet. Bei der Drehung des Elektromotors 62 wird durch Drehung einer Spindel 70 in einem Geberzylinder 64 ein Kolben 66 verschoben, der ein Fluid in dem Geberzylinder 64 bewegt und über die Fluidleitung 68 an den Nehmerzylinder 18 der Reibungskupplung 6 weitergibt.
  • Die Elektromotoren 36, 52, 62 und die Steuerung 50 werden über hier nicht gezeigte Leitungen mit elektrischer Energie und Steuerungssignalen von einer manuellen Schalteinrichtung oder einer weiteren Steuerung, in der nach vorgegebenen Rechenregeln Schaltbefehle für die Elektromotoren 36, 52, 62 erzeugt werden, versorgt. Bezugszeichen 2 Fahrzeug
    4 Antriebsmotor
    6 Reibungskupplung
    8 Getriebe
    10 Abtriebswelle
    12 Differential
    14 Halbachse
    16 Fahrzeugrad
    18 Nehmerzylinder
    24 Getriebesteller
    26 Gehäuse
    34 Modul
    36 Elektromotor
    38 Spindel
    40 Adapter
    42 Spindelmutter
    44 Seilzug
    46 Wegsensor
    48 Wegsensor
    50 Steuerung
    52 Elektromotor
    54 Spindel
    56 Spindelmutter
    58 Adapter
    60 Seilzug
    62 Elektromotor
    64 Geberzylinder
    66 Kolben
    68 Fluidleitung
    70 Spindel

Claims (9)

1. Schalteinrichtung für ein Getriebe (8) eines Fahrzeugs (2), die Aktuatoren für eine erste Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Wählbewegung der Schalteinrichtung mit einem ersten Elektromotor (36), für eine zweite Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Schaltbewegung der Schalteinrichtung mit einem zweiten Elektromotor (52) und eine Steuerung (50) zum Empfang von Sensorsignalen, zur Verarbeitung der Sensorsignale und zur Ausgabe von Steuerungssignalen an die Elektromotoren (36, 52) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Antriebsvorrichtung in einem Modul (34) zusammen mit einem weiteren Aktuator für eine dritte Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Verstellbewegung einer Kupplungsvorrichtung (6) vorgesehen ist, die einen dritten Elektromotor (62) aufweist.
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (36) für die Wählbewegung und der Elektromotor (52) für die Schaltbewegung je mit einem Seilzug (44, 60) verbunden ist, der auf ein Element der Schalteinrichtung am oder im Getriebe (8) einwirkt.
3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (36) für die Wählbewegung und der Elektromotor (52) für die Schaltbewegung je mit einem Geberzylinder für Betätigungsfluid der Schalteinrichtung verbunden ist, der über eine Fluidleitung auf einen Nehmerzylinder an der Schalteinrichtung am oder im Getriebe (8) einwirkt.
4. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (52) für die Verstellbewegung der Kupplungsvorrichtung (6) mit einem Geberzylinder (64) für Betätigungsfluid der Kupplungsvorrichtung (6) verbunden ist, der über eine Fluidleitung (68) auf einen Nehmerzylinder (18) an der Kupplung (6) einwirkt.
5. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid Luft ist.
6. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid eine Hydraulikflüssigkeit ist.
7. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den Elektromotoren (36, 52, 62) Wegsensoren (46, 48) vorgesehen sind zur Erfassung des Verstellweges des jeweils betätigten Elementes.
8. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Größen der Elektromotoren (36, 52, 62) unterschiedlich sind.
9. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (34) an einer beliebigen Position im Fahrzeug (2) angeordnet ist.
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