DE102007034183A1 - Gangschaltungsdrehmoment-Detektor - Google Patents

Gangschaltungsdrehmoment-Detektor Download PDF

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Abstract

Ein Gangschaltungsdrehmoment-Detektor (10), umfassend einen Lagesensor (12), der dazu vorgesehen ist, wirkend zwischen einem Fahrzeugkörper (30) und einer Antriebseinheit (40), welche elastisch an dem Fahrzeugkörper (30) aufgehängt ist, angebracht zu werden, um eine relative Lage zwischen diesen zu ermitteln, welche bezeichnend für ein Getriebedrehmoment ist, das ausreichend niedrig ist, um ein Wechseln eines Ganges in einem Getriebe (70) der Antriebseinheit (40) zu erlauben.

Description

  • Technischer Bereich
  • Diese Erfindung betrifft einen Gangschaltungsdrehmoment-Detektor.
  • Technischer Hintergrund
  • Automatisches Wechseln von Gängen ohne das Verwenden der Kupplung bei einem Stuftengetriebe erfordert, dass das von dem Motor auf das Getriebe übertragene Drehmoment Null oder annährend bei Null ist – ein sogenanntes Null-Drehmoment, insbesondere beim Wechseln von Gängen ohne Auskuppelhandlungen, und insbesondere bei Getrieben ohne Synchronisiervorrichtungen.
  • Nulldrehmomentdetektoren des Stands der Technik verwenden eine Vielzahl verschiedener Mittel zum Erfassen des Nulldrehmoments. Zum Beispiel verwendet WO 02/47934 Sensoren, um Parameter zu erfassen, welche die Anzahl von Umdrehungen zugehöriger Eingangs- und Ausgangswellen in einem Getriebe betreffen. In US 6,065,446 A wird ein Sollwertdrehmoment aus einem Drehmomentfaktor, einem maximalen Drehmoment und einem minimalen Drehmoment bestimmt. Der Drehmomentfaktor wird aus einem Pedalwert und einer Drehgeschwindigkeit abgeleitet. Die maximalen und minimalen Drehmomente werden als eine Funktion der Drehgeschwindigkeit, einem Verlustdrehmoment und Motorleistungsparametern bestimmt. Das Verlustdrehmoment wird als eine Funktion der Drehgeschwindigkeit und der Leistungsparameter bestimmt. Derartige Detektoren werden jedoch dadurch, dass sie Signale von mehreren Sensoren erfordern, verhältnismäßig kompliziert.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen preisgünstigen und verlässlichen Drehmomentdetektor bereitzustellen, der nur einen einzelnen Sensor verwendet.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst der Gangschaltungsdrehmoment-Detektor einen Lagesensor, der dazu vorgesehen ist, wirkend zwischen einem Fahrzeugkörper und einer an dem Fahrzeugkörper elastisch aufgehängten Antriebseinheit angebracht zu werden. Der Sensor ist dadurch geeignet, eine relative Lage zwischen dem Fahrzeugkörper und der Antriebseinheit zu ermitteln, wobei diese relative Lage bezeichnend für ein Getriebedrehmoment ist, das ausreichend niedrig ist, um einen Gangwechsel in einem Getriebe der Antriebseinheit zuzulassen. Dementsprechend basiert die Erfindung auf der Tatsache, dass eine Antriebseinheit, wenn sie durch ein Betriebsdrehmoment belastet ist, kleinen Drehbewegungen aus einer neutralen Lage gegen elastische Kräfte von ihrer Aufhängung an dem Fahrzeugkörper unterzogen ist, wobei das Nulldrehmoment durch die neutrale Lage repräsentiert werden kann.
  • Der Detektor kann eine mit dem Sensor zwischen dem Fahrzeugkörper und der Antriebseinheit verbindbare Verbindungsstange umfassen zum übertragen von Bewegungen zwischen diesen in die relative Lage. Obwohl der Detektor gleichermaßen keine mechanischen Mittel zu benötigen braucht, sondern optional einen kontaktfreien Sensor zum Erfassen der relativen Lage verwenden kann, stellt die Verbindungsstange ein stabiles und verlässliches Mittel zum Übertragen der Bewegungen zu dem Sensor dar.
  • Der Sensor kann geeigneterweise ein Drehsensor mit einem rotierbaren Erfassungsarm sein, wobei ein freies Ende des Erfassungsarms mit einem Ende der Verbindungsstange verbindbar ist. Obwohl viele verschiedene Arten von Drehsensoren verwendet werden können, hat sich ein Analogsensor des Hall-Element-Typs als geeignet erwiesen.
  • Jeweilige Enden der Verbindungsstange können über Universalgelenke mit dem Sensor und dem Fahrzeugkörper oder der Antriebseinheit verbindbar sein. Durch das Verwenden von Universalgelenken werden kleine relative Längsbewegungen der Antriebseinheit die Eingabe zu dem Sensor nur vernachlässigbar beeinträchtigen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine teilweise schematische Perspektivansicht mit weggeschnittenen Teilen, welche einen in einem Automobil angebrachten erfindungsgemäßen Gangschaltungsdrehmoment-Detektor zeigt; und
  • 2 ist eine schematische Ansicht, welche die Prinzipien der Erfindung darstellt.
  • Art(en) zum Ausführen der Erfindung
  • 1 zeigt perspektivisch von hinten fragmentartige Teile eines Motorraums mit einem Fahrzeugkörper 30 (Fahrzeugchassis) und einer Antriebseinheit 40 (Antrieb) eines Automobils 90 wie einem Lastkraftwagen.
  • In der Ausführungsform der 1 sind ein Kupplungsgehäuse 42 und ein Schwungradgehäuse 50 der Antriebseinheit 40 teilweise sichtbar. Die Antriebseinheit 40 umfasst ferner einen Antriebsmotor wie einen Verbrennungsmotor (nicht gezeigt), der vor dem Schwungradgehäuse 50 angebracht ist, und ein hinter dem Kupplungsgehäuse 42 angebrachtes und eine Eingangswelle 72 und eine Ausgangswelle 74 aufweisendes Getriebe 70 (nur schematisch gezeigt).
  • Wie aus der geschnittenen Halbansicht der 2 verständlich wird, sind Halteflansche 48 (nur einer ist gezeigt) der Antriebseinheit 40 auf herkömmliche Art an zugehörigen Halteklammern 34 (nur eine ist gezeigt) des Fahrzeugkörpers 30 über Aufhängungsmittel aufgehängt, welche elastische Gummipuffer 36 aufweisen. Wenn die Antriebseinheit 40 sich unter Last befindet, d.h. von externen Kräften beeinflusst ist, die dahin streben, das Fahrzeug 90 abzubremsen oder zu beschleunigen, ist die Antriebseinheit 40 durch ein Drehmoment von ihrer Ausgangswelle 74 belastet.
  • Wie oben erwähnt, wird im Betrieb das Drehmoment die Antriebseinheit 40 in eine der Richtungen aus ihrer unbelasteten aufrechten Neutrallage gegen die elastische Kraft von den Gummipuffer 36 ablenken, wie in 2 als Schattenriss gezeigt. Wenn die Antriebseinheit 40 wieder durch ein Nulldrehmoment entlastet ist, wird sie in die neutrale Lage zurückkehren.
  • Zur 1 zurückkehrend ist ein erfindungsgemäßer Nulldrehmoment- oder Gangschaltungsdrehmoment-Detektor 10 zwischen dem Fahrzeugkörper 30 und der Antriebseinheit 40 angebracht. Genauer gesagt ist in der in 1 gezeigten Ausführungsform ein Ende einer Verbindungsstange 20 in der Form einer Schub- und Zugstange mit einer Anbauplatte 44 verbunden, die an dem Kupplungsgehäuse 42 der Antriebseinheit 40 befestigt ist. Das andere Ende der Verbindungsstange 20 ist mit einem Dreh-Lagesensor 12 verbunden, der an einer Anbauplatte angebracht ist, welche wiederum an einem Längsbalken 32 des Fahrzeugkörpers 30 angebaut ist.
  • Die Verbindungsstange 20 umfasst eine Stange 22 mit Gewinden 24, 24 an beiden Enden. Jedes Gewinde 24 ist in einem Ende einer mit einem inneren Gewinde verse henen Hülse eingeschraubt aufgenommen. Eine Arretiermutter 29 zwischen der Stange 22 und der Hülse 28 ist dazu geeignet, die Hülse 28 an der Stange 22 an einer gewünschten Position entlang des Gewindes 24 zu arretieren. Das andere Ende jeder mit Innengewinde versehenen Hülse 28 ist mit einer sphärischen Vertiefung (nicht gezeigt) für ein Universalgelenk 26 ausgebildet. Die passenden sphärischen Köpfe (nicht gezeigt) der Universalgelenke 26, 26 sind jeweils mit der durch Bolzen mit dem Kupplungsgehäuse 42 verbundenen Anbauplatte 44 und einem freien Ende eines rotierbaren Arms 16 befestigt, der an einer rotierbaren Welle (nicht gezeigt) eines Gehäuses 14 des Lagesensors 12 befestigt ist.
  • Während erfindungsgemäß viele verschiedene Lagesensoren – kontaktfreie Sensoren, die keine Verbindungsstange benötigen, mit eingeschlossen – verwendet werden können, ist in der gezeigten Ausführungsform der Sensor 14 ein analoger Winkellagesensor des Hall-Effekt-Typs, zum Beispiel der Sensor, der als Teil Nr. 91680 von AB Elektronik GmbH, Deutschland, geliefert wird.
  • Die Ausgabe des Sensors 12 ist über eine Signalleitung 62 mit einer elektronischen Steuereinheit 60 für einen Gangschaltungsaktuator 66 verbunden. Die Steuereinheit 60 ist mit einem Bordcomputer 80 des Fahrzeugs 90 verbunden oder kann ein integraler Teil davon sein (nicht gezeigt). In einer an sich bekannten Art wird die Steuereinheit 60 dann, wenn der Bordcomputer 80 der Steuereinheit 60 eine spezielle Gangschaltungsanweisung gibt, diese Anweisung nur zu dem Gangschaltungsaktuator 66 weiterleiten, wenn der Sensor 14 einen Nulldrehmoment-Zustand ausgibt, d.h. ein vorbestimmtes positives oder negatives Drehmoment, das ausreichend gering ist, um ein Wechseln eines Ganges in dem Getriebe 70 zu erlauben, möglicherweise ohne eine Kupplung (nicht gezeigt) in dem Kupplungsgehäuse zu entkuppeln, abhängig von Ausbildung und Automatisierungsgrad der Antriebseinheit 40. In dieser Beschreibung umfassen die Ausdrücke "Gangschaltung" (engl.: "gearshift") und "Gang wechseln" (engt: "gearshifting") nicht nur, Gänge in einem Stufengetriebe nach oben oder nach unten zu wechseln, sondern außerdem das Wechseln von Gängen von einer neutralen nicht beaufschlagten Gangstellung in irgendeine beaufschlagte Gangstellung und umgekehrt.
  • Um immer genaue Signale von dem Lagesensor 12 zu erhalten, wird die Neutrallage des Sensors 12 automatisch durch die elektronische Steuereinheit 60 und/oder den Computer 80 kalibriert, zum Beispiel jedes Mal dann, wenn das Kupplungspedal (nicht gezeigt) niedergedrückt wird oder wenn das Getriebe 70 sich in seiner neutralen Lage befindet.
  • Die voranstehende detaillierte Beschreibung ist hauptsächlich zur Verständnisklarheit gegeben und es dürfen keine unnötigen Beschränkungen daraus abgeleitet werden. Fachleuten werden beim Lesen dieser Offenbarung Modifikationen offensichtlich erscheinen, und solche können durchgeführt werden, ohne von dem Geist der Erfindung oder dem Rahmen der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims (7)

  1. Gangschaltungsdrehmoment-Detektor (10), umfassend einen Lagesensor (12), der dazu vorgesehen ist, wirkend zwischen einem Fahrzeugkörper (30) und einer elastisch an dem Fahrzeugkörper (30) aufgehängten Antriebseinheit (40) angebracht zu werden, um eine relative Lage zwischen diesen zu ermitteln, welche bezeichnend für ein Getriebedrehmoment ist, das ausreichend niedrig ist, um einen Gangwechsel in einem Getriebe (70) der Antriebseinheit (40) zuzulassen.
  2. Detektor nach Anspruch 1, umfassend eine Verbindungstange (20), welche zwischen dem Fahrzeugkörper (30) und der Antriebseinheit (40) mit dem Sensor (12) zum Übertragen von Bewegungen zwischen diesen in die relative Lage verbindbar ist.
  3. Detektor nach Anspruch 2, wobei ein Körper des Sensors zum Anbringen an einer Auswahl (30) aus dem Fahrzeugkörper (30) und der Antriebseinheit (40) vorgesehen ist.
  4. Detektor nach Anspruch 3, wobei der Sensor ein Drehsensor (14) mit einem rotierbaren Erfassungsarm (16) ist, wobei ein freies Ende des Erfassungsarms mit einem Ende der Verbindungsstange (20) verbindbar ist.
  5. Detektor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei jeweilige Enden der Verbindungsstange (20) über Universalgelenke (26, 26) mit dem Sensor (12) und dem Anderen von Fahrzeugkörper (20) und Antriebseinheit (40) verbindbar ist.
  6. Detektor nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die Verbindungsstange und der Sensor zwischen einem Kupplungsgehäuse (42) der Antriebseinheit (40) und einem Rahmen (32) des Fahrzeugkörpers (30) verbindbar sind.
  7. Kraftfahrzeug (90) mit einem Gangschaltungsdrehmoment-Detektor (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE200710034183 2006-08-14 2007-07-23 Gangschaltungsdrehmoment-Detektor Withdrawn DE102007034183A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102507060A (zh) * 2011-10-13 2012-06-20 西北工业大学 用于被动式电动加载系统的力矩校准装置
CN104729850A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 现代自动车株式会社 齿轮检测开关

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102507060A (zh) * 2011-10-13 2012-06-20 西北工业大学 用于被动式电动加载系统的力矩校准装置
CN104729850A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 现代自动车株式会社 齿轮检测开关

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