DE102010015037A1 - Switching device for motorcycle, has operating element connected with switching input of motorcycle gear box over switching assistance device, which allows switching in both switching directions when coupling is closed - Google Patents

Switching device for motorcycle, has operating element connected with switching input of motorcycle gear box over switching assistance device, which allows switching in both switching directions when coupling is closed Download PDF

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Abstract

The device has an operating element i.e. foot shift element, actuated by a foot into one of two switching directions. The element is connected with switching input of a motorcycle gear box over a switching assistance device (1). The switching assistance device allows switching in both switching directions when a clutch is closed. The switching assistance device comprises switching force transmission unit spring biased into the switching directions, where the transmission units are formed by a piston (2) or a barrel assembly.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für Motorräder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to a switching device for motorcycles according to the preamble of claim 1.

Schalteinrichtungen für Motorräder weisen üblicherweise einen Fußschalthebel auf, der unmittelbar auf einer Schaltwelle eines Getriebes angeordnet ist oder über einen „Hebel-Gelenkmechanismus” mit einem „Schalteingang” des Getriebes verbunden ist. Durch sequentielles nach oben Ziehen des Schalthebels kann von einem aktuellen Gang in den nächsthöheren Gang geschaltet werden. Durch nach unten Drücken des Schalthebels kann sequentiell in niedrigere Gänge geschaltet werden.Motorcycle gearshift devices typically include a footswitch disposed directly on a shift shaft of a transmission or connected to a "shift input" of the transmission via a "lever link mechanism". By sequentially pulling up the shift lever, you can shift from a current gear to the next higher gear. Pushing down the shift lever can sequentially shift to lower gears.

Bei sehr sportlichen Motorrädern möchte man sehr schnell Schalten und zwar möglichst ohne dass die Kupplung betätigt werden muss. Mit der neuen BMW HP2 Sport wurde ein sogenannter „Schaltassistent” vorgestellt. Bei dem Schaltassistenten handelt es sich um eine Schaltkraftübertragungseinrichtung, die zwischen dem Fußschalthebel und dem Schalteingang des Getriebes angeordnet ist. Die Schaltkraftübertragungseinrichtung sensiert die vom Fuß des Fahrers ausgeübte Schaltkraft. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwerts wird über einen Elektronikeingriff kurzzeitig das Drehmoment des Antriebsmotors herabgesetzt, was ein Hochschalten von einem Gang in einen nächsthöheren Gang ohne Betätigen der Kupplung ermöglicht.For very sporty motorcycles you want to switch very fast and if possible without the clutch must be pressed. With the new BMW HP2 Sport a so-called "shift assistant" was presented. The shift assistant is a shift force transmission device which is arranged between the foot pedal and the shift input of the transmission. The shift force transmission device senses the switching force exerted by the driver's foot. When a predetermined threshold value is exceeded, the torque of the drive motor is briefly reduced via an electronic intervention, which allows an upshift from one gear to a next higher gear without actuating the clutch.

Aufgabe der Erfindung ist es, den von dem Motorrad BMW HP2 Sport bekannten Schaltassistenten weiter zu entwickeln.The object of the invention is to develop the known from the motorcycle BMW HP2 Sport Schaltassistenten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention can be found in the dependent claims.

Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Schalteinrichtung für Motorräder mit einem per Fuß in eine erste Schaltrichtung oder eine der ersten Schaltrichtung entgegengesetzte zweite Schaltrichtung betätigbaren Betätigungselement, insbesondere einem Fußschaltelement, das über eine Schaltassistenzeinrichtung, die ein Schalten bei geschlossener Kupplung ermöglicht, mit einen Schalteingang eines Motorradgetriebes gekoppelt ist. Bei dem Betätigungselement kann es sich insbesondere um einen Fußschalthebel handeln, ähnlich wie er von herkömmlichen Motorrädern bekannt ist. Bei dem „Schalteingang” kann es sich um eine Schaltwelle handeln, die seitlich aus dem Getriebegehäuse des Motorradgetriebes heraussteht.The starting point of the invention is a switching device for motorcycles with an actuatable by foot in a first switching direction or the first switching direction second switching direction actuatable actuator, in particular a foot switch element coupled via a Schaltassistentzeinrichtung that allows switching with the clutch closed, with a switching input of a motorcycle transmission is. The actuating element may in particular be a foot pedal, similar to that known from conventional motorcycles. In the "switching input" may be a shift shaft that protrudes laterally from the gear housing of the motorcycle transmission.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Schaltassistenzeinrichtung in beiden Schaltrichtungen ein Schalten bei geschlossener Kupplung ermöglicht. Es kann also bei geschlossener Kupplung sowohl von einem Gang in einen nächsthöheren Gang hochgeschaltet als auch von einem Gang in einen nächstniedrigeren Gang herunterschaltet werden, was insbesondere für sportlich sehr ambitionierte Fahrer und insbesondere für Motorradrennfahrer von großem Vorteil ist.The essence of the invention is that the Schaltassistzen device allows switching in both switching directions with the clutch closed. Thus, it can be upshifted from a gear to a next higher gear as well as downshifting from a gear to a next lower gear when the clutch is closed, which is particularly for sporty very ambitious drivers and especially for motorcycle racers of great advantage.

Bei der Schaltassistenzeinrichtung kann es sich um eine in beide Schaltrichtungen federvorgespannte Schaltkraftübertragungseinrichtung handeln. Es kann vorgesehen sein, dass die Schaltkraftübertragungseinrichtung in der ersten Schaltrichtung eine andere Federkennlinie aufweist als in der zweiten Schaltrichtung.The Schaltassistzeinrichtung can be a spring-loaded in both switching directions switching power transmission device. It can be provided that the switching force transmission device in the first switching direction has a different spring characteristic than in the second switching direction.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Schaltkraftübertragungseinrichtung ein „betätigungselementnahes Eingangselement” und „schalteingangnahes Ausgangselement” auf. Bei dem Eingangselement kann es sich beispielsweise um einen Kolben und bei dem Ausgangselement um einen Zylinder einer Kolben-/Zylinderanordnung handeln, oder umgekehrt.According to a development of the invention, the switching force transmission device has a "actuating element-close input element" and "switching input-near output element". The input element may be, for example, a piston and the output element may be a cylinder of a piston / cylinder arrangement, or vice versa.

Es kann vorgesehen sein, dass das Eingangselement mit dem Ausgangselement in der ersten Schaltrichtung über eine erste Druckfeder und in der zweiten Schaltrichtung über eine zweite Druckfeder kraftübertragend gekoppelt ist. Zur Erzielung unterschiedlicher Federkennlinien (in den beiden Betätigungsrichtungen) können die beiden Druckfedern unterschiedlich hart ausgebildet sein.It can be provided that the input element is coupled to the output element in the first switching direction via a first compression spring and in the second switching direction via a second compression spring force-transmitting. To achieve different spring characteristics (in the two directions of actuation), the two compression springs can be designed to be of different hardness.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Schaltkraftübertragungseinrichtung ein Sensorelement auf, welches die Relativbewegung des Eingangselements in Bezug auf das Ausgangselement, oder umgekehrt, sensiert. Bei dem Sensorelement kann es sich somit insbesondere um einen Wegsensor handeln. Das von dem Sensor gelieferte Signal entspricht einer Schaltkraft in die erste Schaltrichtung bzw. in die zweite Schaltrichtung bzw. dem von dem Sensor gelieferten Signal kann ein entsprechendes Schaltkraftäquivalent zugeordnet werden.According to a development of the invention, the switching force transmission device has a sensor element which senses the relative movement of the input element with respect to the output element, or vice versa. The sensor element can thus be in particular a displacement sensor. The signal supplied by the sensor corresponds to a switching force in the first switching direction or in the second switching direction or the signal supplied by the sensor, a corresponding switching force equivalent can be assigned.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Sensoreinrichtung elektrisch an einer Motorelektronik angeschlossen. Überschreitet das vom Sensor gelieferte Signal in der ersten Schaltrichtung einen ersten, vorgegebenen Signalwert – oder dementsprechend in der zweiten Schaltrichtung einen vorgegebenen zweiten Signalwert – so kann vorgesehen sein, dass die Motorelektronik das Motormoment vorübergehend absenkt. Das Überschreiten der vorgegebenen Signalwerte lässt darauf schließen, dass der Fahrer eine signifikante Schaltkraft in der ersten oder in der zweiten Schaltrichtung auf das Betätigungselement ausübt, d. h. dass er Schalten möchte. Das kurzzeitige Absenken des Motormoments ermöglicht dann ein Schalten des Getriebes in einen höheren oder in einen niedrigeren Gang, ohne dass die Kupplung betätigt werden muss.According to a development of the invention, the sensor device is electrically connected to an engine electronics. If the signal delivered by the sensor exceeds a first, predetermined signal value in the first switching direction, or a predetermined second signal value accordingly in the second switching direction, then it can be provided that the engine electronics temporarily lower the engine torque. Exceeding the predetermined signal values suggests that the driver exerts a significant switching force in the first or in the second switching direction on the actuating element, d. H. that he wants to switch. The brief lowering of the engine torque then allows a shift of the transmission in a higher or a lower gear, without the clutch must be operated.

Es kann vorgesehen sein, dass das Betätigungselement zum Schalten in der ersten Schaltkraftrichtung per Fuß gezogen, z. B. nach oben gezogen, wird und zum Schalten in der zweiten Schaltrichtung per Fuß gedrückt, z. B. nach unten gedrückt, wird, wobei die erste Schaltkraftrichtung einem Hochschalten von einem Gang in einen höheren Gang und die zweite Schaltrichtung einem Herunterschalten von einem hohen Gang in einen niedrigeren Gang entspricht.It can be provided that the actuating element for switching in the first switching force direction pulled by foot, z. B. pulled up, and is pressed to switch in the second switching direction by foot, z. B. down, is, wherein the first shift direction corresponds to an upshift from one gear to a higher gear and the second shift direction downshifts from a high gear to a lower gear.

Untersuchungen haben gezeigt, dass das nach oben Ziehen bzw. das nach oben Verschwenken eines Fußschalthebels per Fuß wesentlich feinfühliger möglich ist, als das nach unten Schalten bzw. nach unten Verschwenken eines Fußschalthebels. Es ist daher vorteilhaft, wenn die Federkennlinie in der ersten Schaltrichtung (d. h. nach oben) weicher als in der zweiten Schaltrichtung (d. h. nach unten) ist.Investigations have shown that the upward pulling or the upward pivoting of a Fußschalthebels by foot is much more sensitive possible than the downward switching or downward pivoting a Fußschalthebels. It is therefore advantageous if the spring characteristic is softer in the first switching direction (i.e., up) than in the second switching direction (i.e., down).

Erkennt der Schaltassistent, dass der Fahrer schalten möchte, so wird, wie bereits erwähnt, das Antriebsdrehmoment des Motorradmotors kurzzeitig abgesenkt. Beim erneuten Wiederanheben des Motormoments kann vorgesehen sein, dass die Motorelektronik automatisch eine dem „Zielgang” bei der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechende Motordrehzahl einregelt. Dies ist insbesondere beim Herunterschalten in einen niedrigeren Gang von Vorteil, da die Motordrehzahl im Zielgang größer sein muss als im Ausgangsgang.If the shift assistant detects that the driver wants to shift, as already mentioned, the drive torque of the motorcycle engine is briefly lowered. When re-raising the engine torque can be provided that the engine electronics automatically adjusts the engine speed corresponding to the "target gear" at the current vehicle speed. This is particularly advantageous when downshifting to a lower gear, since the engine speed in the target gear must be greater than in the output gear.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige 1 zeigt einen Schaltassistenten gemäß der Erfindung.In the following the invention will be explained in connection with the drawing. The only 1 shows a switching assistant according to the invention.

1 zeigt einen Schaltassistenten 1 für eine Motorradschalteinrichtung. Der Schaltassistent 1 weist einen Kolben 2 auf, der mit einer Kolbenstange 3 verbunden ist. Der Kolben 2 ist verschieblich in einem Gehäuse 4 angeordnet, das mit einer Gehäusestange 5 verbunden ist. 1 shows a switching assistant 1 for a motorcycle switching device. The switching assistant 1 has a piston 2 on that with a piston rod 3 connected is. The piston 2 is slidable in a housing 4 arranged with a housing bar 5 connected is.

Der Kolben 2 wiederum weist ein Kolbenmittelteil 2a und einen Kolbenbund 2b auf, dessen Außendurchmesser im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser einer in dem Gehäuse 4 vorgesehenen zylindrischen Ausnehmung 4a ist.The piston 2 in turn, has a piston center part 2a and a piston collar 2 B whose outer diameter is substantially equal to the inner diameter of a in the housing 4 provided cylindrical recess 4a is.

Auf der der Kolbenstange 3 zugewandten Seite des Kolbens 2 ist eine erste Feder 5 angeordnet. Auf der der Gehäusestange 5 zugewandten Seite des Kolbens 2 ist eine zweite Druckfeder 6 angeordnet. Die Druckfeder 6 stützt sich an der linken Seite des Bunds 2b und an einem Gehäuseverschlusselement 7 ab. Auf der Kolbenstange 3 ist ein erster Teil 9a eines Sensorelements angeordnet, der mit einem zweiten Teil 9b des Sensorelements zusammenwirkt. Der zweite Teil 9b ist fest im Bezug auf das Gehäuse 4 angeordnet. Der erste Sensorteil 9a hingegen bewegt sich bei einer Verschiebung der Kolbenstange 3 mit der Kolbenstange 3 mit. Über einen Auslass 10 ist ein elektrisches Anschlusskabel des Sensors 9a, 9b aus dem Gehäuse 4 herausgeführt.On the piston rod 3 facing side of the piston 2 is a first spring 5 arranged. On the housing bar 5 facing side of the piston 2 is a second compression spring 6 arranged. The compression spring 6 rests on the left side of the waistband 2 B and on a housing closure element 7 from. On the piston rod 3 is a first part 9a a sensor element arranged with a second part 9b the sensor element cooperates. The second part 9b is fixed with respect to the housing 4 arranged. The first sensor part 9a while moving with a displacement of the piston rod 3 with the piston rod 3 With. About an outlet 10 is an electrical connection cable of the sensor 9a . 9b out of the case 4 led out.

Der in 1 gezeigte Schaltassistent stellt eine Schaltkraftübertragungseinrichtung zwischen einem Betätigungselement, das durch ein Fußschaltelement gebildet sein kann und einem „Schalteingang eines Motorradgetriebes” (nicht dargestellt) dar.The in 1 shown shift assistant provides a switching force transmission device between an actuating element, which may be formed by a foot switch element and a "switching input of a motorcycle transmission" (not shown).

Wird das Fußschaltelement in die eine Richtung bewegt, so kann vorgesehen sein, dass der Schaltassistent 1 auf Zug belastet wird, was zu einer Entlastung der Druckfeder 6 und zu einer Belastung der Druckfeder 5 führt. Der Kolben 2 und die Kolbenstange 3 werden dabei in Bezug auf das Gehäuse 4 nach links verschoben. Die „Relativ-„Verschiebebewegung wird durch den Wegsensor 9a, 9b registriert. Der Verschiebeweg korreliert dabei mit einer entsprechenden Schaltkraft. Überschreitet der Verschiebeweg einen vorgegebenen Verschiebeweg, so wird dies über das Anschlusskabel 11 von einer Motorelektronik erkannt und als „Schaltwunsch”, z. B. „Hochschaltwunsch” des Fahrers interpretiert. Bei Erkennen eines Schaltwunschs wird kurzzeitig das Antriebsmoment des Motors abgesenkt, was dann ein (Hoch-)Schalten ohne Betätigen der Kupplung ermöglicht.If the foot switch element is moved in one direction, then it can be provided that the shift assistant 1 is loaded on train, resulting in a relief of the compression spring 6 and to a load on the compression spring 5 leads. The piston 2 and the piston rod 3 be doing with respect to the case 4 moved to the left. The "relative" displacement movement is by the displacement sensor 9a . 9b registered. The displacement correlates with a corresponding switching force. If the displacement exceeds a predetermined displacement, this is done via the connection cable 11 detected by an engine electronics and as a "switching request", z. B. "upshift" of the driver interpreted. Upon detection of a shift request, the drive torque of the engine is briefly lowered, which then allows a (high) switching without operating the clutch.

In umgekehrter Schaltrichtung funktioniert der Schaltassistent 1 ganz analog. Möchte der Fahrer Herunterschalten, so kann vorgesehen sein, dass der Schaltassistent 3 komprimiert wird, was zu einer Relativverschiebung des Kolbens 2 und der Kolbenstange 3 nach rechts in Bezug auf das Gehäuse 4 führt. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Wegs, entsprechend einer vorgegebenen Schaltkraft, wird dies als Schaltwunsch des Fahrers zum Herunterschalten in einen niedrigeren Gang interpretiert. Die Motorelektronik senkt dann ebenfalls das Antriebsmoment des Motors kurzzeitig ab, was ein Herunterschalten in einen niedrigeren Gang ohne Betätigen der Kupplung ermöglicht. Es kann vorgesehen sein, dass die beiden Druckfedern 5, 6 unterschiedliche Federkennlinien aufweisen.The switching assistant works in the reverse direction 1 quite analog. If the driver wants to downshift, it can be provided that the shift assistant 3 is compressed, resulting in a relative displacement of the piston 2 and the piston rod 3 to the right with respect to the housing 4 leads. When exceeding a predetermined path, according to a predetermined switching force, this is interpreted as a shift request of the driver to downshift to a lower gear. The engine electronics then also lowers the drive torque of the engine for a short time, which allows a downshift to a lower gear without operating the clutch. It can be provided that the two compression springs 5 . 6 have different spring characteristics.

Claims (10)

Schalteinrichtung für Motorräder, mit einem per Fuß in eine erste Schaltrichtung oder in eine der ersten Schaltrichtung entgegengesetzte zweite Schaltrichtung betätigbaren Betätigungselement, das über eine Schaltassistenzeinrichtung (1), die ein Schalten bei geschlossener Kupplung ermöglicht, mit einem Schalteingang eines Motorradgetriebes gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltassistenzeinrichtung (1) in beiden Schaltrichtungen ein Schalten bei geschlossener Kupplung ermöglicht.Switching device for motorcycles, with an actuatable by foot in a first switching direction or in a direction opposite to the first switching direction second switching direction actuatable element via a Schaltassistzeinrichtung ( 1 ), which is a switching when the clutch is closed, coupled to a switching input of a motorcycle transmission, characterized in that the Schaltassistzeinrichtung ( 1 ) allows switching in both switching directions with the clutch closed. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltassistenzeinrichtung (1) eine in beide Schaltrichtungen federvorgespannte Schaltkraftübertragungseinrichtung aufweist.Switching device according to claim 1, characterized in that the Schaltassistzeinrichtung ( 1 ) has a spring-loaded in both switching directions switching power transmission device. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkraftübertragungseinrichtung in der ersten Schaltrichtung eine andere Federkennlinie aufweist als in der zweiten Schaltrichtung.Switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the switching force transmission device in the first switching direction has a different spring characteristic than in the second switching direction. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkraftübertragungseinrichtung ein betätigungselementnahes Eingangselement (3) und schalteingangnahes Ausgangselement (5) aufweist.Switching device according to one of claims 2 or 3, characterized in that the switching force transmission device is an actuating element-close input element ( 3 ) and switching input near output element ( 5 ) having. Schalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangselement (3) mit dem Ausgangselement in der ersten Schaltrichtung über eine erste Druckfeder (5) und in der zweiten Schaltrichtung über eine zweite Druckfeder gekoppelt ist.Switching device according to claim 4, characterized in that the input element ( 3 ) with the output element in the first switching direction via a first compression spring ( 5 ) and is coupled in the second switching direction via a second compression spring. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkraftübertragungseinrichtung durch eine Kolben-/Zylinderanordnung gebildet ist.Switching device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the switching force transmission device is formed by a piston / cylinder assembly. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltassistenzeinrichtung (1) ein Sensorelement (9a, 9b) aufweist, welches die Relativbewegung des Eingangselements (3) in Bezug auf das Ausgangselement (5), bzw. umgekehrt, sensiert, wobei das Sensorsignal einer Schaltkraft in die erste Schaltrichtung bzw. einer Schaltkraft in die zweite Schaltrichtung entspricht.Switching device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Schaltassistzeinrichtung ( 1 ) a sensor element ( 9a . 9b ), which controls the relative movement of the input element ( 3 ) with respect to the starting element ( 5 ), or vice versa, sensed, wherein the sensor signal corresponds to a switching force in the first switching direction and a switching force in the second switching direction. Schalteinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (9a, 9b) elektrisch an eine Motorelektronik angeschlossen ist, wobei die Motorelektronik das Motormoment bei Überschreiten einer ersten Schaltweg- oder Schaltkraftschwelle in der ersten Schaltrichtung und/oder bei Überschreiten einer zweiten Schaltweg- oder Schaltkraftschwelle in der zweiten Schaltrichtung vorübergehend absenkt.Switching device according to claim 7, characterized in that the sensor device ( 9a . 9b ) is electrically connected to an engine electronics, wherein the engine electronics temporarily lowers the engine torque when exceeding a first Schaltweg- or switching power threshold in the first switching direction and / or when exceeding a second Schaltweg- or switching power threshold in the second switching direction. Schalteinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement zum Schalten in der ersten Schaltkraftrichtung per Fuß gezogen wird und zum Schalten in der zweiten Schaltkraftrichtung per Fuß gedrückt wird, wobei die erste Schaltkraftrichtung einem Hochschalten von einem Gang in einen höheren Gang und die zweite Schaltrichtung einem Herunterschalten von einem hohen Gang in einen niedrigeren Gang entspricht.Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element is pulled for switching in the first switching force direction by foot and is pressed for switching in the second switching force by foot, wherein the first switching force direction an upshift from a gear to a higher gear and the second shift direction corresponds to a downshift from a high gear to a lower gear. Schalteinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkennlinie in der ersten Schaltrichtung weicher als in der zweiten Schaltrichtung ist.Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the spring characteristic is softer in the first switching direction than in the second switching direction.
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