DE102013203004A1

DE102013203004A1 - Device, particularly gear box of motor vehicle, has shift lever of vehicle transmission, where shift lever is actuated by driver, where device also has support module, through which switching force is influenced

Info

Publication number: DE102013203004A1
Application number: DE201310203004
Authority: DE
Inventors: Dennis Tonsen
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2014-08-28

Abstract

The device (1) has a shift lever (2) of a vehicle transmission (3), where the shift lever is actuated by a driver. The device also has a support module (4), through which the switching force is influenced in dependence on the switching speed, the rotational speed or the other external parameters. The support module is formed as electric motor, electromagnetic resistor, hydraulic unit, pneumatic unit or as a mechanical spring mechanism.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einem durch den Fahrer betätigbaren Schalthebel eines Fahrzeuggetriebes.The invention relates to a device with an operable by the driver shift lever of a vehicle transmission.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Eine derartige Schalteinrichtung ist in DE 31 25 632 C1 für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang beschrieben. In einem Gehäuse des Wechselgetriebes ist eine Schaltwelle drehbar und axial verschiebbar gelagert. Die Schaltwelle ist mit einem Schalthebel verbunden. Auf der Schaltwelle ist ein radial von der Schaltwelle abstehender Schaltfinger an einer Hülse befestigt. Der Schaltfinger ist mittels der Schaltwelle zum Wechselgetriebe längs verschiebbar und um die Längsachse der Schaltwelle schwenkbar. Diese Bewegungen sind an der Schaltwelle durch den Schalthebel initiiert. In dem Wirkbereich des Schaltfingers sind drei Schaltelemente in Form von Schaltschienen angeordnet und durch Schaltstangen geführt. Die Schaltelemente sind durch eine Schwenkbewegung des Schaltfingers zu dem Wechselgetriebe längs verschiebbar angeordnet und nehmen dabei in Längsrichtung jeweils eine Schaltgabel mit. Die Schaltgabel greift in eine auf einer Getriebewelle längs verschiebbare Schiebemuffe ein.Such a switching device is in DE 31 25 632 C1 described for a change gear of a motor vehicle with five forward gears and one reverse gear. In a housing of the transmission, a shift shaft is rotatably mounted and axially displaceable. The shift shaft is connected to a shift lever. On the shift shaft, a radially projecting from the shift shaft shift finger is attached to a sleeve. The shift finger is longitudinally displaceable by means of the shift shaft to the change gear and pivotable about the longitudinal axis of the shift shaft. These movements are initiated on the shift shaft by the shift lever. In the effective range of the shift finger three switching elements in the form of shift rails are arranged and guided by shift rails. The switching elements are arranged longitudinally displaceable by a pivoting movement of the shift finger to the change gear and take in the longitudinal direction each with a shift fork. The shift fork engages in a longitudinally displaceable on a transmission shaft sliding sleeve.

Mit der drehfest auf der Getriebewelle sitzenden Schiebemuffe ist durch wahlweises Verschieben längs in die eine oder andere Richtung jeweils ein Gangrad drehfest kuppelbar. Eine Schaltbewegung des Schalhebels aus der neutralen Stellung in eine der geschalteten Stellungen zum Einlegen eines der Gänge kuppelt die Schiebemuffe mit einem der Gangräder. Die Schalteinrichtung ist, wie anfangs beschrieben, mittels der Federkräfte durch die Arretiervorrichtung in der Rastausnehmung arretiert. With the sliding sleeve sitting non-rotatably on the transmission shaft, a gear wheel can be coupled in a rotationally fixed manner by selectively moving longitudinally in one or the other direction. A switching movement of the shift lever from the neutral position to one of the switched positions for engaging one of the gears engages the sliding sleeve with one of the gear wheels. The switching device is, as initially described, locked by means of the spring forces by the locking device in the latching recess.

Die kinematische Verbindung des Schalthebels zu der Schiebemuffe über beispielsweise Seilzüge und/oder Gestänge, weiter über den mit seinem freien Ende nahezu spielfrei in das Schaltmaul eingreifenden Schaltfinger sowie weiter über die von dem Schaltelement ausgehende Schaltgabel ist damit mittels der Arretiervorrichtung gehalten. Die längs in Schaltrichtung der Schiebemuffe nur noch innerhalb des Spieles bewegliche Schaltgabel hält die Schiebemuffe in ihrer Position.The kinematic connection of the shift lever to the sliding sleeve via, for example, cables and / or linkage, further on the free play with its free end into the shift jaw engaging shift finger and further on the outgoing of the switching element shift fork is thus held by means of the locking device. The longitudinally in switching direction of the sliding sleeve only within the game movable shift fork holds the sliding sleeve in position.

Zwischen der Schiebemuffe und dem Gangrad wirkende Elemente der Synchronisierung werden in der neutralen Stellung des Schalthebels nicht ungewollt in Richtung des Gangrades durch die Schiebemuffe belastet. Aus dieser Stellung ist die Schiebemuffe durch das Betätigen des Schalthebels über den schwenkenden Schaltfinger erst nach dem Überwinden der Federkräfte in der Arretiervorrichtung in Richtung eines der Gangräder verschiebbar.Between the sliding sleeve and the gear wheel acting elements of the synchronization are not unintentionally loaded in the neutral position of the shift lever in the direction of the gear wheel through the sliding sleeve. From this position, the sliding sleeve is displaced by the actuation of the shift lever on the pivoting shift finger only after overcoming the spring forces in the locking device in the direction of one of the gear wheels.

Die Kupplungsverzahnung der Schiebemuffe und die in der Regel an einem Kupplungskörper des Gangrades ausgebildete Gegenverzahnung sind im modernen Wechselgetriebe in der Regel flankenseitig hinterschnitten angeschrägt. Die Schiebemuffe ist in der geschalteten Stellung über die Kupplungsverzahnung mit der Gegenverzahnung drehfest gekoppelt. Die ineinandergreifenden sowie in Längsrichtung hinterschnitten, angeprägten Zahnflanken an den Zähnen der Verzahnungen liegen aneinander. Diese Anschrägungen bewirken im geschalteten Zustand eine gewisse axiale Sicherung der Kupplungsverzahnung an der Gegenverzahnung, so dass sich die Schiebemuffe im geschalteten Zustand nicht ohne weiteres längs von der Verzahnung des Kupplungskörpers trennen kann. Die Hinterschnitte erzeugen längs an der Kupplungsverzahnung der Schiebemuffe und der Gegenverzahnung Zugkräfte. Diese Zugkräfte bewirken, dass die Schiebemuffe nach dem Schaltvorgang um einen geringen Betrag längs in Richtung des geschalteten längs festen Gangrades gezogen wird. The coupling teeth of the sliding sleeve and the counter teeth formed usually on a coupling body of the gear wheel are chamfered undercut in the modern change gear usually flank side. The sliding sleeve is rotatably coupled in the switched position via the coupling teeth with the counter teeth. The interlocking and longitudinally undercut, embossed tooth flanks on the teeth of the teeth lie against each other. These chamfers effect in the switched state, a certain axial securing the coupling teeth on the counter-toothing, so that the sliding sleeve in the switched state can not easily separate longitudinally from the teeth of the coupling body. The undercuts generate longitudinally on the coupling teeth of the sliding sleeve and the counter-toothing tensile forces. These tensile forces cause the sliding sleeve is pulled by the switching operation by a small amount longitudinally in the direction of the switched along fixed gear wheel.

Nachteilig an der Schaltvorrichtung ist, dass die Schaltkräfte nicht allein vom Spiel und der Fertigungsgenauigkeit der Bauteile abhängen, sondern insbesondere von dynamischen Parametern wie der Schaltgeschwindigkeit und der Drehzahldifferenz beeinflusst sind. Dies führt zu unterschiedlichen haptischen Rückmeldungen im Schalthebel. Ferner sind keine unterschiedlichen Schaltcharakteristika bei gleichen Ausgangsbedingungen darstellbar, die für fahrerindividuelle Schaltkraftprofile wünschenswert sein könnten. A disadvantage of the switching device is that the switching forces do not depend solely on the game and the manufacturing accuracy of the components, but in particular are influenced by dynamic parameters such as the switching speed and the speed difference. This leads to different haptic feedback in the shift lever. Furthermore, no different switching characteristics can be displayed at the same initial conditions that could be desirable for driver-individual shift force profiles.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalthaptikverlauf zu erzeugen, der fahrerindividuell anpassbar und weitestgehend drehzahlunabhängig ist, wobei die Gänge leicht und schnell schaltbar sind.The object of the invention is to produce a switching haptic, which is customizable driver and largely independent of speed, the gears are easily and quickly switchable.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Durch das Einbringen einer zusätzlichen Kraft, die während des Schaltvorgangs an den dazu gehörigen Komponenten wirkt, wird der Fahrer während des Schaltens unterstützt, oder es wird eine Gegenkraft aufgebaut. Die so eingebrachte zusätzliche Kraft kann von der Drehzahl, dem Fahrprogramm, der Schaltgeschwindigkeit oder anderen erfasster Daten abhängig sein.The object is achieved by a device with the features of claim 1. By the introduction of an additional force which acts during the switching operation on the associated components, the driver is assisted during the shift, or it is built up a counterforce. The additional force introduced in this way may depend on the rotational speed, the driving program, the switching speed or other recorded data.

Die zusätzliche Kraft kann durch diverse Konstruktionen erzeugt werden. In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die zusätzliche Kraft durch ein Übertragungsmodul aufgebracht, das als ein oder mehrere Elektromotoren ausgebildet ist. Es kann auch als elektromagnetisch veränderbarer Widerstand ausgebildet sein. The additional force can be generated by various constructions. In one embodiment of the invention, the additional force is applied by a transmission module, which is designed as one or more electric motors. It can also be designed as an electromagnetically variable resistor.

Die Schaltkraft kann auch über hydraulisch oder pneumatisch wirkende Aktoren beeinflusst werden. The switching force can also be influenced by hydraulically or pneumatically acting actuators.

Je nach Kosten- oder Bauraumerfordernis kann das Übertragungsmodul im Getriebe, in der Übertragung vom Schalthebel zum Getriebe oder im Bereich des Schalthebels angeordnet sein.Depending on the cost or space requirement, the transmission module can be arranged in the transmission, in the transmission from the shift lever to the transmission or in the region of the shift lever.

Das Übertragungsmodul überlagert die eigentliche Schaltkraft mit einer durch eine Steuer- oder Regelungseinheit vorgebbaren unterstützenden oder widerstandserhöhenden Kraft. Dadurch kann nach dem force-feedback-Prinzip eine künstliche haptische Rückmeldung verstärkt oder verringert werden. Beispielsweise lassen sich bestimmte Druckpunkte dadurch beim Schalten vermeiden, so dass der Schaltvorgang vergleichmäßigt wird. The transmission module superimposed on the actual switching force with a presettable by a control or regulating unit supporting or resistance increasing force. As a result, an artificial haptic feedback can be increased or decreased according to the force feedback principle. For example, certain pressure points can thereby be avoided when switching, so that the switching process is made uniform.

In einer anderen Ausbildung der Erfindung ist der Schalthebel nicht mechanisch mit der Schaltwelle gekoppelt. Eine Anbindung des Schalthebels wird dann vielmehr elektronisch simuliert. Dies kann über Servomotoren realisiert sein, wobei der Schaltvorgang der Schaltwelle automatisiert durchgeführt wird. In vorteilhafter Weise gelingt dadurch auch eine Schwingungsentkopplung zur Fahrgastzelle.In another embodiment of the invention, the shift lever is not mechanically coupled to the shift shaft. A connection of the lever is then rather simulated electronically. This can be realized by servomotors, wherein the switching operation of the switching shaft is carried out automatically. Advantageously, this also achieves a vibration decoupling to the passenger compartment.

Die Erfindung ermöglicht ein individuelles Abstellen des Schaltgefühls auf die Vorliegen des Fahrers, den Fahrzustand. Sie ermöglicht die Anpassung oder Optimierung des Schaltgefühls auf die Charakteristika eines Fahrzeugs. Damit kann eine standardisierte Synchronisation in Getrieben verbaut werden, und die Schalteindrücke können während der Fahrzeugentwicklung ohne Werkzeugaufwand oder Geometrieänderung angepasst werden.The invention enables an individual setting of the shift feeling on the presence of the driver, the driving condition. It allows adaptation or optimization of the shift feeling to the characteristics of a vehicle. Thus, a standardized synchronization in gearboxes can be installed, and the shift impressions can be adapted during vehicle development without tooling or geometry change.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

1 zeigt die getriebliche Anordnung des Unterstützungsmoduls 4 in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, wobei in dieser Figur drei verschiedene Anbindungsvarianten des Unterstützungsmoduls gezeigt sind. 1 shows the gear arrangement of the support module 4 in a device according to the invention 1 , wherein in this figure three different connection variants of the support module are shown.

In einer ersten Variante ist das Unterstützungsmodul 4 in der Vorrichtung 1 getrieblich zwischen dem Schalthebel 2 und dem Fahrzeuggetriebe 3 angeordnet. Dabei kann optional durch das Unterstützungsmodul 4 eine mechanische Trennung zwischen dem Schalthebel 2 und dem Schaltgetriebe 3 erfolgen. In a first variant is the support module 4 in the device 1 geared between the shift lever 2 and the vehicle transmission 3 arranged. It can optionally by the support module 4 a mechanical separation between the shift lever 2 and the manual transmission 3 respectively.

In einer zweiten Variante ist das Unterstützungsmodul 4 in der Vorrichtung 1 im Fahrzeuggetriebe 3 selbst angeordnet.In a second variant is the support module 4 in the device 1 in the vehicle transmission 3 arranged yourself.

In einer dritten Variante ist das Unterstützungsmodul 4 in der Vorrichtung 1 in räumlicher Nähe zum Schalthebel 2 angeordnet.In a third variant is the support module 4 in the device 1 in close proximity to the shift lever 2 arranged.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3125632 C1 [0002]

Claims

Contraption ( 1 ) with a driver-actuated shift lever ( 2 ) of a vehicle transmission ( 3 ), characterized in that the device ( 1 ) a support module ( 4 ), via which the switching force as a function of the switching speed, the speed or other external parameters can be influenced.

Device according to claim 1, characterized in that the support module ( 4 ) is designed as electric motors, electromagnetic resistors, hydraulic unit, pneumatic unit or as a mechanical spring mechanism.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the support module ( 4 ) in the vehicle transmission ( 3 ), in the area of the shift lever ( 2 ) or in the transmission from the shift lever ( 2 ) to the vehicle transmission ( 3 ) is arranged.