DE102017119980A1 - Method for the manual and automated shifting of a transmission of a motorcycle and apparatus for carrying out the method - Google Patents

Method for the manual and automated shifting of a transmission of a motorcycle and apparatus for carrying out the method Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur manuellen und automatisierten Schaltung eines Getriebes eines Kraftrads enthaltend einen Kupplungshebel, einen automatisiert betriebenen Kupplungsaktor und einen Kupplungssensor (4) zur Erfassung der Betätigung des Kupplungshebels sowie einen Schalthebel, einen automatisiert betriebenen Schaltaktor und einen Schaltsensor (10) zur Erfassung der Betätigung des Schalthebels sowie einen Gangschalter zur automatisierten Schaltung von Gängen des Getriebes und einen Wahlschalter zur Auswahl zwischen einem manuellen und einem automatisierten Schaltmodus gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:bei betätigtem Wahlschalter auf manuellen Betrieb erfolgt die Betätigung der Kupplung mittels des Kupplungshebels und Schaltung des Getriebes manuell, bei betätigtem Wahlschalter auf automatisierter Schaltmodus erfolgen eine Betätigung der Kupplung mittels des Kupplungsaktors und eine Schaltung des Getriebes mittels des Schaltaktors automatisiert mit folgenden Ausnahmen:Wird von dem Kupplungssensor (4) eine Betätigung des Kupplungshebels erfasst, wird auf eine manuelle Betätigung der Kupplung umgeschaltet, wird bei nicht betätigtem Kupplungshebel durch den Schaltsensor (10) eine Betätigung des Schalthebels oder eine Betätigung der Auswahl des Gangschalters erfasst, wird die Kupplung vom Kupplungsaktor ausgerückt, der nächste von dem Schalthebel oder dem Gangschalter vorgewählte Gang wird eingelegt und die Kupplung geschlossen.The invention relates to a method and a device for manual and automated shifting of a transmission of a motorcycle comprising a clutch lever, an automatically operated clutch actuator and a clutch sensor (4) for detecting the operation of the clutch lever and a shift lever, an automatically operated switch actuator and a shift sensor (10 ) for detecting the operation of the shift lever and a gearshift for automated transmission of gears of the transmission and a selector switch for selecting between a manual and an automated shift mode characterized by the following steps: when the selector switch to manual operation, the actuation of the clutch by means of the clutch lever and circuit the transmission manually, with activated selector switch on automated switching mode carried an actuation of the clutch by means of the clutch actuator and a circuit of the transmission by means of Schaltak With the following exceptions, if the clutch sensor (4) detects an actuation of the clutch lever, switching to manual actuation of the clutch will result in an actuation of the shift lever or a selection of the gearshift lever by the shift sensor (10) if the clutch lever is not actuated is detected, the clutch is disengaged from the clutch actuator, the next selected by the shift lever or the gear selector gear is engaged and the clutch is closed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur manuellen und automatisierten Schaltung eines Getriebes eines Kraftrads enthaltend einen Kupplungshebel, einen automatisiert betriebenen Kupplungsaktor und einen Kupplungssensor zur Erfassung der Betätigung des Kupplungshebels sowie einen Schalthebel, einen automatisiert betriebenen Schaltaktor und einen Schaltsensor zur Erfassung der Betätigung des Schalthebels sowie einen Gangschalter zur automatisierten Schaltung von Gängen des Getriebes und einen Wahlschalter zur Auswahl zwischen einem manuellen und einem automatisierten Schaltmodus.The invention relates to a method and apparatus for manually and automatically shifting a transmission of a motorcycle comprising a clutch lever, an automatically operated clutch actuator and a clutch sensor for detecting the operation of the clutch lever and a shift lever, an automatically operated switch actuator and a shift sensor for detecting the operation of the Gear lever and a gearshift for automatically shifting gears of the transmission and a selector switch for selecting between a manual and an automated shift mode.

Krafträder, beispielsweise Zweiräder, Dreiräder oder Quads werden mittels eines Lenkers bedient und dienen häufig der sportlichen Fortbewegung. Krafträder werden in der Regel mit einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe mit mehreren Gängen ausgerüstet, wobei zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe eine mittels eines Kupplungshebels handbetätigte Kupplung angeordnet ist. Das Getriebe wird mittels eines Schalthebels geschaltet. Zur Steigerung des Fahrkomforts ist aus der Druckschrift EP 2 187 100 A2 ein automatisiertes Schaltgetriebe bekannt. Hierbei werden die Kupplung mittels eines Kupplungsaktors und das Getriebe mittels eines Schaltaktors automatisiert entsprechend vorgegebener Schaltmuster betätigt. Ein Schaltwunsch wird von dem Fahrer mittels eines Wahlschalters vorgegeben. Aus der Druckschrift DE 10 2010 010 883 A1 ist eine elektronische Kupplungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, bei der bei einer Betätigung des Kupplungshebels die Kupplung automatisiert betätigt wird.Motorcycles, such as two-wheelers, tricycles or quads are operated by means of a handlebar and are often used for athletic locomotion. Motorcycles are usually equipped with an internal combustion engine and a transmission with multiple gears, with a manually operated clutch by means of a clutch lever between the engine and transmission. The transmission is switched by means of a shift lever. To increase the ride comfort is from the document EP 2 187 100 A2 an automated manual transmission known. Here, the clutch by means of a clutch actuator and the transmission by means of a Schaltaktors be operated automatically according to predetermined switching pattern. A shift request is specified by the driver by means of a selector switch. From the publication DE 10 2010 010 883 A1 An electronic clutch control device for a vehicle is known in which upon actuation of the clutch lever, the clutch is actuated automatically.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur manuellen und automatisierten Schaltung eines Kraftrads und ein entsprechendes Kraftrad vorzuschlagen.The object of the invention is to propose a method and a device for manual and automated switching of a motorcycle and a corresponding motorcycle.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1, 7 und 10 gelöst. Die von den Ansprüchen 1 und 7 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen der Gegenstände der Ansprüche 1 und 5 wieder.The object is solved by the subjects of claims 1, 7 and 10. The dependent of claims 1 and 7 claims give advantageous embodiments of the subject matter of claims 1 and 5 again.

Das vorgeschlagene Verfahren dient der manuellen und automatisierten Schaltung eines Getriebes eines Kraftrads. Unter Kraftrad sind Zweiräder mit oder ohne Beiwagen, Trikes, Quads und dergleichen zu verstehen, die mittels eines Lenkers gesteuert werden. Das Kraftrad enthält einen Verbrennungsmotor und ein zumindest ein Antriebsrad antreibendes Getriebe sowie eine zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe angeordnete Kupplung, beispielsweise eine nass oder trocken betriebene Reibungskupplung. Die Kupplung wird mittels eines Kupplungshebels manuell oder mittels eines Kupplungsaktors automatisiert betrieben. Hierunter kann auch eine Hilfskraftbetätigung der Kupplung, bei der der Kupplungsaktor anhand einer Betätigungskraft des Kupplungshebels gesteuert wird, zu verstehen sein.The proposed method is used for the manual and automated transmission of a transmission of a motorcycle. Under motorcycle are two-wheelers with or without sidecar, trikes, quads and the like to understand that are controlled by a handlebar. The motorcycle includes an internal combustion engine and a transmission driving at least one drive wheel and a clutch disposed between the engine and the transmission, for example, a wet or dry friction clutch. The clutch is operated automatically by means of a clutch lever manually or by means of a clutch actuator. This may include an auxiliary power operation of the clutch in which the clutch actuator is controlled by an operating force of the clutch lever.

Schaltungen, das heißt Gangwechsel im Getriebe können automatisiert oder manuell mit oder ohne Einbezug der Kupplung erfolgen. Bei einer Schaltung ohne Kupplung wird die Synchronisation des Getriebes durch Steuerung der Drehzahl des Verbrennungsmotors durch Stellung der Drosselklappe, Einspritzvorgänge und dergleichen durchgeführt. Zur Durchführung einer Schaltung unter Einbezug der Kupplung sind ein Kupplungshebel, ein automatisiert betriebener Kupplungsaktor und ein Kupplungssensor zur Erfassung der Betätigung des Kupplungshebels sowie ein Schalthebel, ein automatisiert betriebener Schaltaktor und ein Schaltsensor zur Erfassung der Betätigung des Schalthebels sowie ein Gangschalter zur automatisierten Schaltung von Gängen des Getriebes und ein Wahlschalter zur Auswahl zwischen einem manuellen und einem automatisierten Schaltmodus vorgesehen.Circuits, that is gear changes in the transmission can be automated or manual with or without involvement of the clutch. In a clutchless clutch, the synchronization of the transmission is performed by controlling the rotational speed of the internal combustion engine by position of the throttle, injections and the like. To perform a circuit involving the clutch, a clutch lever, an automatically operated clutch actuator and a clutch sensor for detecting the operation of the clutch lever and a shift lever, an automatically operated switch actuator and a shift sensor for detecting the operation of the shift lever and a gearshift for automated shifting of gears of the transmission and a selector switch for selecting between a manual and an automated shift mode.

Zur Steuerung der Schaltung abhängig von einem Fahrereingriff erfolgt bei betätigtem Wahlschalter auf einen manuellen Betrieb eine Betätigung der Kupplung mittels des Kupplungshebels und eine Schaltung des Getriebes manuell. Das Kraftrad verhält sich in bevorzugter Weise wie ein Kraftrad ohne Kupplungs- und Schaltaktor.To control the circuit depending on a driver intervention takes place when the selector switch is operated on a manual operation, an actuation of the clutch by means of the clutch lever and a circuit of the transmission manually. The motorcycle behaves in a preferred manner as a motorcycle without clutch and Schaltaktor.

Bei betätigtem Wahlschalter auf einen automatisierten Schaltmodus erfolgen eine Betätigung der Kupplung mittels des Kupplungsaktors und eine Schaltung des Getriebes mittels des Schaltaktors automatisiert. Um dennoch eine Möglichkeit eines Fahrereinflusses auf die Schaltung zu ermöglichen beziehungsweise eine Fehlbedienung der Schaltung durch den Fahrer bei betätigtem automatisiertem Schaltmodus zu kompensieren werden folgende Verfahrensschritte vorgesehen:When the selector switch is actuated to an automated shift mode, actuation of the clutch by means of the clutch actuator and a shift of the transmission by means of the shift actuator are automated. In order to still allow a possibility of driver influence on the circuit or to compensate for incorrect operation of the circuit by the driver when the automated switching mode is actuated, the following method steps are provided:

Wird von dem Kupplungssensor eine Betätigung des Kupplungshebels erfasst, wird auf eine manuelle Betätigung der Kupplung umgeschaltet. Zugleich kann von einer automatisierten Schaltung auf eine manuelle Schaltung umgeschaltet werden. Zudem kann ein Warnsignal ausgegeben werden.If an operation of the clutch lever is detected by the clutch sensor, it is switched to a manual operation of the clutch. At the same time can be switched from an automated circuit to a manual circuit. In addition, a warning signal can be output.

Wird bei nicht betätigtem Kupplungshebel durch den Schaltsensor eine Betätigung des Schalthebels oder eine Betätigung der Auswahl des Gangschalters erfasst, wird die Kupplung vom Kupplungsaktor ausgerückt, das heißt, die Kupplung automatisiert ohne Einfluss des Fahrers betätigt.If, when the clutch lever is not actuated by the shift sensor, an actuation of the shift lever or an actuation of the selection of the gearshift switch is detected, the clutch is disengaged from the clutch actuator, that is, the clutch is actuated automatically without the influence of the driver.

Von dem Schaltaktor wird der nächste, von dem Fahrer mittels des Schalthebels oder dem Gangschalter gewünschte wie vorgewählte Gang eingelegt. Anschließend wird die Kupplung wieder automatisiert geschlossen. From the shift actuator, the next, as desired by the driver by means of the shift lever or the gear switch as selected gear is engaged. Then the clutch is automatically closed again.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens können nach dem Öffnen der Kupplung die Drehzahlen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle erfasst werden. Anhand der Übersetzung des nächsten wie neu einzulegenden Gangs kann eine Zieldrehzahl der Getriebeeingangswelle bei vorgegebener Fahrgeschwindigkeit des Kraftrads bestimmt und durch einen Motoreingriff in den Verbrennungsmotor die Motordrehzahl wie Drehzahl der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mittels eines Motoreingriffs an die Drehzahl der Getriebeeingangswelle angepasst werden. Hierzu kann die Drosselklappe beispielsweise von einem vollständig geöffneten Zustand entsprechend geschlossen werden, Einspritzmenge und/oder - häufigkeit variiert oder in anderer Weise die Motordrehzahl verändert werden. Anschließend kann mittels des Schaltaktors der nächste Gang eingelegt werden.According to an advantageous embodiment of the method, the rotational speeds of the transmission input shaft and the transmission output shaft can be detected after opening the clutch. Based on the translation of the next new gear to be engaged a target speed of the transmission input shaft can be determined at a given driving speed of the motorcycle and adapted by an engine intervention in the engine, the engine speed such as speed of the crankshaft of the engine by means of an engine intervention to the speed of the transmission input shaft. For this purpose, the throttle valve can be closed, for example, from a fully opened state, the injection quantity and / or frequency can be varied, or the engine speed can be changed in another way. Subsequently, the next gear can be engaged by means of the switching actuator.

In einem zusätzlichen oder alternativen Verfahrensschritt kann bei eingelegtem Gang bei Überschreiten einer vorgegebenen Differenz der Motordrehzahl und der Drehzahl der Getriebeeingangswelle eine Synchronisation dieser Wellen mittels eines Motoreingriffs erfolgen.In an additional or alternative process step, a synchronization of these waves can take place by means of an engine intervention when a predetermined gear difference between the engine speed and the speed of the transmission input shaft is exceeded.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens können Schaltvorgänge ohne Kupplung mittels eines Motoreingriffs zur Synchronisation der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle auf den neu einzulegenden beziehungsweise neu eingelegten Gang vorgesehen werden. Der Motoreingriff kann mittels einer automatisierten Drosselklappenverstellung und/oder mittels einer Änderung der Einspritzmenge vorgesehen sein.According to an advantageous embodiment of the method switching operations can be provided without clutch by means of an engine intervention for synchronization of the transmission input shaft and the transmission output shaft to the newly inserted or newly engaged gear. The engine intervention may be provided by means of an automated throttle adjustment and / or by means of a change in the injection quantity.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens wird eine Fehlbedienung des Fahrers im automatisierten Schaltmodus abgefangen. Hierzu kann bei einer Bedienung des Kupplungshebels im automatisierten Schaltmodus in den manuellen Schaltmodus geschaltet werden. Bei einer Bedienung des Schalthebels ohne Betätigung des Kupplungshebels im automatisierten Schaltmodus kann ein automatisierter Schaltvorgang mit oder ohne Zugkraftunterbrechung durchgeführt werden.According to an advantageous embodiment of the proposed method, a faulty operation of the driver is intercepted in the automated switching mode. For this purpose, when operating the clutch lever in the automated shift mode can be switched to the manual shift mode. When operating the shift lever without operating the clutch lever in the automated shift mode, an automated shift with or without interruption of traction can be performed.

Die vorgeschlagene Vorrichtung dient der Durchführung des Verfahrens allen oder Teilen der Verfahrensschritte des vorgeschlagenen Verfahrens. Hierzu enthält die Vorrichtung, beispielsweise ein Antriebsstrang des Kraftrads mit den entsprechenden Steuerelementen einen von einem Gasgriff mittels einer Drosselklappe gesteuerten Verbrennungsmotor mit einer steuerbaren Kraftstoffeinspritzanlage, ein mittels eines Schalthebels manuell oder mittels eines Schaltaktors automatisiert betätigbares, bevorzugt beispielsweise zur Einsparung von Gewicht nicht synchronisiertes Getriebe und eine zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe angeordnete, mittels eines Kupplungshebels manuell oder von einem Kupplungsaktor automatisiert betätigbare Kupplung. Zur Erfassung einer Betätigung des Kupplungshebels ist ein Kupplungssensor und zur Erfassung der Betätigung des Schalthebels ein Schaltsensor vorgesehen. Zur automatisierten Betätigung des Getriebes ist ein Gangschalter, beispielsweise eines Schaltwippe zur Auswahl einer Hoch- und Rückschaltung vorgesehen. Zur Auswahl zwischen einem Automatikmodus mit automatisiert vom Schaltaktor eingelegter Gänge sowie automatisiert betätigter Kupplung und einem Handmodus zur Auswahl zu schaltender Gänge mittels des Schalthebels und manueller Bedienung der Kupplung mittels des Kupplungshebels ist ein Wahlschalter vorgesehen. Weiterhin können zur Erfassung einer Drosselklappenstellung des Verbrennungsmotors ein Drosselklappensensor, zur Erfassung der eingespritzten Kraftstoffmenge ein Kraftstoffsensor und ein Drehzahlsensor zur Erfassung der Motordrehzahl vorgesehen sein.The proposed device serves to carry out the method all or parts of the method steps of the proposed method. For this purpose, the device includes, for example, a drive train of the motorcycle with the corresponding controls a controlled by a throttle by throttle with an internal combustion engine with a controllable fuel injection system, a manually by means of a shift lever or by means of a Schaltaktors operable, preferably not synchronized for example to save weight gearbox and a arranged between the engine and transmission, by means of a clutch lever manually or automatically actuated by a clutch actuator coupling. For detecting an actuation of the clutch lever, a clutch sensor and for detecting the actuation of the shift lever, a shift sensor is provided. For automated operation of the transmission, a gearshift, for example, a rocker switch for selecting a upshift and downshift is provided. To select between an automatic mode with automatically engaged by the switch actuator gears and automatically actuated clutch and a manual mode for selection to be switched gears by means of the shift lever and manual operation of the clutch by means of the clutch lever, a selector switch is provided. Furthermore, for detecting a throttle position of the internal combustion engine, a throttle valve sensor, for detecting the amount of fuel injected, a fuel sensor and a speed sensor for detecting the engine speed may be provided.

Weiterhin können zur Erfassung einer Drehzahl der Getriebeeingangswelle ein Getriebeeingangswellensensor und/oder zur Erfassung einer Drehzahl der Getriebeausgangswelle ein Getriebeausgangswellensensor vorgesehen sein. Anstatt eines Getriebeausgangswellensensors kann zur Erfassung einer Drehzahl der Getriebeausgangswelle ein Raddrehzahlsensor des von dem Getriebe angetriebenen Rads unter Berücksichtigung der Übersetzung zwischen Rad und Getriebeausgangswelle vorgesehen sein. Der Raddrehzahlsensor kann ein Sensor eines Antiblockiersystems der Bremsen oder ein Sensor eines Antischlupfsystems sein. Die Daten des Raddrehzahlsensors können mittels eines Bussystems wie CAN-Bus auf ein Steuergerät der Vorrichtung übertragen und von diesem eingelesen werden.Furthermore, to detect a rotational speed of the transmission input shaft, a transmission input shaft sensor and / or a transmission output shaft sensor may be provided for detecting a rotational speed of the transmission output shaft. Instead of a transmission output shaft sensor may be provided for detecting a rotational speed of the transmission output shaft, a wheel speed sensor of the gear driven wheel taking into account the ratio between the wheel and transmission output shaft. The wheel speed sensor may be a sensor of an antilock brake system or a sensor of an anti-skid system. The data of the wheel speed sensor can be transmitted by means of a bus system such as CAN bus to a control device of the device and read from this.

Das vorgeschlagene Kraftrad enthält die vorgeschlagene Vorrichtung zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens.The proposed motorcycle includes the proposed device for carrying out the proposed method.

Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 ein Flussdiagramm des vorgeschlagenen Verfahrens,
  • 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der 1 und
  • 3 ein Diagramm der Motordrehzahl während verschiedenen Schaltvorgängen der Vorrichtung der 2.
The invention is based on the in the 1 to 3 illustrated embodiment illustrated. Showing:
  • 1 a flow chart of the proposed method,
  • 2 a device for carrying out the method of 1 and
  • 3 a diagram of the engine speed during various switching operations of the device 2 ,

Das Flussdiagramm 1 der 1 zeigt einen Schaltvorgang eines Antriebsstrangs eines Kraftrads. Übergeordnet ist die Auswahl des Schaltmodus. Die grundsätzliche Auswahl erfolgt mittels eines Wahlschalters. Schaltbar können ein manueller Schaltmodus mit handbetätigter Kupplung und fußbetätigtem Schalthebel sein. Weiterhin kann ein halbautomatisierter Schaltmodus sein, bei dem ohne Kupplung mittels des Schalthebels geschaltet und eine Synchronisation eines neu einzulegenden Gangs mittels eines Motoreingriffs, beispielsweise einer Änderung der Drosselklappe und/oder der Einspritzmenge erfolgt. Weiterhin ist ein vollautomatisierter Schaltmodus vorgesehen, bei dem die Kupplung mittels eines Kupplungsaktors und die Schaltung mittels eines Schaltaktors vorgesehen ist. Die Schaltung erfolgt automatisiert oder auf Fahrerwunsch beispielsweise mittels eines Gangschalters. The flowchart 1 of the 1 shows a switching operation of a powertrain of a motorcycle. Superior is the selection of the switching mode. The basic selection is made by means of a selector switch. Switchable may be a manual shift mode with manual clutch and foot operated shift lever. Furthermore, it may be a semi-automatic shift mode in which switched without a clutch by means of the shift lever and a synchronization of a new gear to be engaged by means of an engine intervention, for example, a change in the throttle and / or the injection quantity. Furthermore, a fully automated shift mode is provided in which the clutch is provided by means of a clutch actuator and the circuit by means of a switching actuator. The circuit is automated or at the driver's request, for example by means of a gearshift.

In dem in 1 dargestellten Flussdiagramm 1 ist mittels des Wahlschalters der vollautomatisierte Schaltmodus eingestellt. In dem Flussdiagramm 1 werden Fehlbedienungen des Fahrers abgefangen und entsprechende Schaltungen ausgeführt. In Block 2 wird die gezeigte Schaltroutine gestartet. In dem Bereich 3 wird die Fehlbetätigung des Kupplungshebels erfasst. Hierzu ist an dem Kupplungshebel der Kupplungssensor 4 angeordnet, der eine Betätigung des Kupplungshebels erfasst. Betätigt der Fahrer im vollautomatischen Schaltmodus den Kupplungshebel, wird in der Verzweigung 5 in die Blöcke 6, 7 verwiesen, in denen abhängig vom erfassten Signal des Kupplungssensors 4 in Block 6 der automatisierte Schaltmodus ausgeschaltet und in Block 7 die manuelle Betätigung der Kupplungsbetätigung mittels des Kupplungshebels eingeschaltet wird. Nachfolgend ist durch die Einschaltung des manuellen Kupplungsmodus auch eine manuelle Schaltbetätigung des Getriebes mittels des Schalthebels vorgesehen. Ein Fehlersignal, beispielsweise eine blinkende oder dauernd brennende Signallampe kann die Fehlbedienung anzeigen.In the in 1 illustrated flow chart 1 is set by means of the selector switch of the fully automated switching mode. In the flowchart 1 erroneous operations of the driver are intercepted and corresponding circuits are executed. In block 2 the switching routine shown is started. In that area 3 the incorrect operation of the clutch lever is detected. For this purpose, on the clutch lever of the clutch sensor 4 arranged, which detects an actuation of the clutch lever. If the driver operates the clutch lever in the fully automatic shift mode, it will be in the junction 5 in the blocks 6 . 7 referenced in which depending on the detected signal of the clutch sensor 4 in block 6 the automated switching mode is turned off and in block 7 the manual operation of the clutch operation is turned on by means of the clutch lever. Below is provided by the switching of the manual clutch mode and a manual shift operation of the transmission by means of the shift lever. An error signal, for example a flashing or permanently burning signal lamp can indicate the incorrect operation.

Wird der Kupplungshebel nicht, jedoch der Schalthebel oder der Gangschalter betätigt, verzweigt die Verzweigung 5 in den Bereich 8, in dem in der Verzweigung 9 die Schaltung des nächsten Gangs durchgeführt wird. Wird anhand des Schaltsensors 10 eine Betätigung des Schalthebels oder des Gangschalters erkannt, wird in Block 11 der manuelle Betrieb der Kupplung ausgeschaltet und der Schaltvorgang eingeleitet. Hierzu wird in Block 12 die Kupplung mittels des Kupplungsaktors ausgerückt und die Bewegung des Schalthebels beziehungsweise des Gangschalters erfasst, um den neu einzulegenden Gang festzulegen.If the clutch lever is not actuated but the shift lever or the gearshift switch is engaged, the branch branches 5 in the area 8th in the branch 9 the next gear shift is performed. Is based on the switching sensor 10 an operation of the lever or the gear switch is detected, in block 11 the manual operation of the clutch turned off and initiated the switching process. For this purpose, in block 12 disengaged the clutch by means of the clutch actuator and detects the movement of the shift lever or the gearshift switch to set the newly engaged gear.

Bei schlupfender Kupplung werden mittels der Betätigung der Drosselklappe anhand des Drosselklappensignals 13 unter Auswertung der Drehzahlen 14, 15 des Getriebeeingangswellensensors und des Getriebeausgangswellensensors nach dem Auslegen des aktuell eingelegten Gangs die Getriebeeingangswelle und die Getriebeausgangswelle in Block 16 synchronisiert. Bei offener Kupplung wird in Block 17 der neu einzulegende Gang mittels des Schaltaktors unter erneuter Synchronisation in Block 18 mittels des Drosselklappensignals 13 und der Drehzahlen 14, 15 eingelegt, die Kupplung in Block 19 mittels des Kupplungsaktors geschlossen und der Schaltvorgang in Block 20 abgeschlossen.When the clutch is slipping, the throttle valve is activated by means of the throttle signal 13 under evaluation of the speeds 14 . 15 the transmission input shaft sensor and the transmission output shaft sensor after laying the currently engaged gear, the transmission input shaft and the transmission output shaft in block 16 synchronized. When the clutch is open in block 17 the new gear to be engaged by means of the Schaltaktors with re-synchronization in block 18 by means of the throttle signal 13 and the speeds 14 . 15 inserted, the clutch in block 19 closed by means of the clutch actuator and the switching process in block 20 completed.

Die 2 zeigt in schematischer Ansicht die Vorrichtung 21, beispielsweise ausschnittsweise das Kraftrad 22 zur Durchführung des Verfahrens gemäß 1. Zentral dient das Steuergerät 23 der Steuerung der Vorrichtung 21. Die Betätigung der als Lamellenkupplung ausgebildeten, nass betriebenen Kupplung 24 erfolgt manuell mittels des Kupplungshebels 25, dessen Betätigung durch den Kupplungssensor 4 überwacht wird, und der Druckleitung 26 oder automatisiert oder servounterstützend mittels des Kupplungsaktors 27. Die Betätigung des beispielsweise nicht selbst synchronisierten Getriebes 28 erfolgt mittels des von dem Schaltsensor 10 überwachten Schalthebels 29 oder des Schaltaktors 30.The 2 shows a schematic view of the device 21 For example, a partial view of the motorcycle 22 to carry out the method according to 1 , Central is the control unit 23 the control of the device 21 , The operation of trained as a multi-plate clutch, wet-operated clutch 24 done manually by means of the clutch lever 25 , whose operation by the coupling sensor 4 is monitored, and the pressure line 26 or automated or servo-assisted by means of the clutch actuator 27 , The operation of the example not self-synchronized transmission 28 takes place by means of the switch sensor 10 monitored shift lever 29 or the switch actuator 30 ,

Ob eine manuelle oder eine automatisierte Schaltung durchgeführt wird, wird vom Fahrer anhand des Wahlschalters 31 eingestellt. Bei eingestelltem automatisiertem Schaltmodus erfolgt die Betätigung der Gänge mittels des Gangschalters 32.Whether a manual or an automated shift is carried out by the driver using the selector switch 31 set. When the automatic shift mode is set, the gears are operated by means of the gear switch 32 ,

Die Synchronisierung der Getriebeeingangswelle 33 und der Getriebeausgangswelle 34 erfolgen mittels des Getriebeeingangswellensensors 35 und des Getriebeausgangswellensensors 36 sowie der Motordrehzahl 37 des Verbrennungsmotors und des Drosselklappenwinkelsensors 38 am Gasgriff 39. Der eingelegte Gang wird mittels des Gangsensors 41 erfasst.The synchronization of the transmission input shaft 33 and the transmission output shaft 34 done by means of the transmission input shaft sensor 35 and the transmission output shaft sensor 36 as well as the engine speed 37 the internal combustion engine and the throttle angle sensor 38 on the throttle 39 , The gear is engaged by means of the gear sensor 41 detected.

Die Vorrichtung 21 wird mittels des Zündschlosses 40 in Betrieb gesetzt.The device 21 is by means of the ignition 40 put into operation.

Die 3 zeigt das Diagramm 42 mit den Kurven 43, 44, 45, 46 der Motordrehzahl n über die Zeit t während verschiedener Arten von Schaltungen der Vorrichtung 21 der 1. Die Kurve 43 zeigt den Drehzahlverlauf des Verbrennungsmotors während einer schnellen, automatisierten Schaltung ohne Kupplungseingriff. Die Synchronisation erfolgt durch die Steuerung der Drehzahl des Verbrennungsmotors beispielsweise mittels einer Drosselklappenmanipulation, einer Steuerung der Einspritzmenge oder der Anzahl der Einspritzvorgänge, der Zündsteuerung und/oder dergleichen. Die Schaltung zwischen dem Auslösen der Schaltung bei voll aufgedrehtem Gasgriff am Gangschalter zum Zeitpunkt t1 und der Beendigung des Schaltvorgangs durch den Schaltaktor zum Zeitpunkt t2 erfolgt im Wesentlichen ohne Zugkraftunterbrechung beziehungsweise mit einem nur geringen Einbruch der Zugkraft.The 3 shows the diagram 42 with the curves 43 . 44 . 45 . 46 the engine speed n over time t during various types of circuits of the device 21 of the 1 , The curve 43 shows the speed curve of the internal combustion engine during a fast, automated circuit without clutch engagement. The synchronization is effected by the control of the rotational speed of the internal combustion engine, for example by means of a throttle manipulation, a control of the injection quantity or the number of injection operations, the ignition control and / or the like. The circuit between the triggering of the circuit with fully open throttle on the gearshift at the time t1 and the completion of the switching operation by the Switch actuator at the time t2 takes place essentially without interruption of traction or with only a slight drop in traction.

Die Kurve 44 zeigt den Drehzahlverlauf des Verbrennungsmotors während eines manuellen Schaltvorgangs ohne Kupplungsbetätigung mittels des Schalthebels zum Zeitpunkt t1. Aufgrund der verzögerten Erfassung des Schaltsignals am Schalthebel und der nachfolgend zu berechnenden Schaltparameter tritt im Unterschied zu der automatisierten Schaltung der Kurve 43 eine leichte Verzögerung des Motoreingriffs und eine leichte Verzögerung des Schaltvorgangs zum Zeitpunkt t4 ein.The curve 44 shows the speed curve of the internal combustion engine during a manual shift without clutch operation by means of the shift lever at the time t1 , Due to the delayed detection of the switching signal on the shift lever and the subsequently to be calculated switching parameters occurs in contrast to the automated circuit of the curve 43 a slight delay in engine engagement and a slight delay in shifting at the time t4 one.

Die Kurve 44 zeigt den Drehzahlverlauf des Verbrennungsmotors während eines manuellen Schaltvorgangs. Zum Zeitpunkt t0 wird der Gasgriff geschlossen, zum Zeitpunkt t1 wird die Kupplung mittels des Kupplungshebels ausgerückt. Zum Zeitpunkt t4 wird die Kupplung nach Ein- und Auslegen der betreffenden Gänge wieder geschlossen und der Gasgriff wieder zum Öffnen der Drosselklappe verdreht. Dieser manuelle Schaltvorgang erfolgt mit Zugkraftunterbrechung und dauert verhältnismäßig lang und ist am Zeitpunkt t5 beendet.The curve 44 shows the speed curve of the internal combustion engine during a manual shift. At the time t0 the throttle is closed at the time t1 the clutch is disengaged by means of the clutch lever. At the time t4 the clutch is closed again after engaging and disengaging the respective gears and the throttle grip is turned again to open the throttle valve. This manual shift takes place with traction interruption and takes a relatively long time and is t5 completed.

Die Kurve 45 zeigt den Drehzahlverlauf des Verbrennungsmotors bei einer Fehlbedienung des Fahrers mit Betätigung des Kupplungshebels während eines automatisierten Schaltmodus. Bei der Betätigung des Kupplungshebels am Zeitpunkt t1 wird die Kupplung geöffnet und der Schalthebel betätigt, der eingelegte Gang und der neu einzulegende Gang werden allerdings mittels des Schaltaktuators ein- und ausgelegt. Die Synchronisierung erfolgt mittels eines Motoreingriffs. Hierdurch wird trotz einer Zugkraftunterbrechung eine kürzere Schaltzeit als bei einer rein manuell durchgeführten Schaltung erzielt, die am Zeitpunkt t4 beendet ist.The curve 45 shows the speed curve of the internal combustion engine in a driver's faulty operation with actuation of the clutch lever during an automated shift mode. When operating the clutch lever at the time t1 when the clutch is opened and the shift lever is actuated, the engaged gear and the newly engaged gear are engaged and disengaged, however, by means of the shift actuator. The synchronization takes place by means of a motor intervention. As a result, despite a traction interruption, a shorter switching time is achieved than in a purely manually performed circuit, which at the time t4 finished.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Flussdiagrammflow chart
22
Blockblock
33
BereichArea
44
Kupplungssensorclutch sensor
55
Verzweigungbranch
66
Blockblock
77
Blockblock
88th
BereichArea
99
Verzweigungbranch
1010
Schaltsensorswitch sensor
1111
Blockblock
1212
Blockblock
1313
Drosselklappensignalthrottle signal
1414
Drehzahlrotation speed
1515
Drehzahlrotation speed
1616
Blockblock
1717
Blockblock
1818
Blockblock
1919
Blockblock
2020
Blockblock
2121
Vorrichtungcontraption
2222
Kraftradmotorcycle
2323
Steuergerätcontrol unit
2424
Kupplungclutch
2525
Kupplungshebelclutch lever
2626
Druckleitungpressure line
2727
Kupplungsaktorclutch actuator
2828
Getriebetransmission
2929
Schalthebelgear lever
3030
SchaltaktorSwitch
3131
Wahlschalterselector
3232
GangschalterTransfer Switch
3333
GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
3434
GetriebeausgangswelleTransmission output shaft
3535
GetriebeeingangswellensensorTransmission input shaft sensor
3636
GetriebeausgangswellensensorTransmission output shaft sensor
3737
MotordrehzahlEngine speed
3838
Drosselklappensensorthrottle position sensor
3939
Gasgriffthrottle
4040
ZündschlossIgnition lock
4141
Gangsensorgear sensor
4242
Diagrammdiagram
4343
KurveCurve
4444
KurveCurve
4545
KurveCurve
4646
KurveCurve
nn
MotordrehzahlEngine speed
tt
ZeitTime
t0t0
Zeitpunkttime
t1t1
Zeitpunkttime
t2 t2
Zeitpunkttime
t4t4
Zeitpunkttime
t5t5
Zeitpunkttime

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2187100 A2 [0002]EP 2187100 A2 [0002]
  • DE 102010010883 A1 [0002]DE 102010010883 A1 [0002]

Claims (10)

Verfahren zur manuellen und automatisierten Schaltung eines Getriebes (28) eines Kraftrads (22) enthaltend einen Kupplungshebel (25), einen automatisiert betriebenen Kupplungsaktor (27) und einen Kupplungssensor (4) zur Erfassung der Betätigung des Kupplungshebels (25) sowie einen Schalthebel (29), einen automatisiert betriebenen Schaltaktor (30) und einen Schaltsensor (10) zur Erfassung der Betätigung des Schalthebels (29) sowie einen Gangschalter (32) zur automatisierten Schaltung von Gängen des Getriebes (28) und einen Wahlschalter (31) zur Auswahl zwischen einem manuellen und einem automatisierten Schaltmodus gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: - bei betätigtem Wahlschalter (31) auf manuellen Betrieb erfolgt eine Betätigung der Kupplung (24) mittels des Kupplungshebels (25) und eine Schaltung des Getriebes (28) mittels des Schalthebels (29) manuell, - bei betätigtem Wahlschalter (31) mit automatisiertem Schaltmodus erfolgen eine Betätigung der Kupplung (24) mittels des Kupplungsaktors (27) und eine Schaltung des Getriebes (28) mittels des Schaltaktors (30) automatisiert mit zumindest folgenden Ausnahmen: -wird von dem Kupplungssensor (4) eine Betätigung des Kupplungshebels (25) erfasst, wird auf eine manuelle Betätigung der Kupplung (24) umgeschaltet, -wird bei nicht betätigtem Kupplungshebel (25) durch den Schaltsensor (10) eine Betätigung des Schalthebels (29) oder eine Betätigung der Auswahl des Gangschalters (32) erfasst, -wird die Kupplung (24) vom Kupplungsaktor (27) ausgerückt, - der nächste von dem Schalthebel (29) oder dem Gangschalter (32) vorgewählte Gang wird eingelegt, - die Kupplung (24) wird mittels des Kupplungsaktors (27) geschlossen.Method for the manual and automated shifting of a transmission (28) of a motorcycle (22) comprising a clutch lever (25), an automatically operated clutch actuator (27) and a clutch sensor (4) for detecting the operation of the clutch lever (25) and a shift lever (29 ), an automatically operated switching actuator (30) and a shift sensor (10) for detecting the operation of the shift lever (29) and a gear switch (32) for automated transmission of gears of the transmission (28) and a selector switch (31) to choose between a Manual and an automated switching mode characterized by the following process steps: - when the selector switch (31) to manual operation is an actuation of the clutch (24) by means of the clutch lever (25) and a circuit of the transmission (28) by means of the shift lever (29) manually, - With actuated selector switch (31) with automated switching mode carried an actuation of the clutch (24) means of the clutch actuator (27) and a circuit of the transmission (28) by means of the Schaltaktors (30) automated with at least the following exceptions: - is detected by the clutch sensor (4) actuation of the clutch lever (25), is a manual actuation of the clutch (24) is switched over, if, with the clutch lever (25) depressed, actuation of the shift lever (29) or selection of the gearshift switch (32) is detected by the shift sensor (10), the clutch (24) is engaged by the clutch actuator (27 ), - the next gear preselected by the shift lever (29) or the gearshift switch (32) is engaged, - the clutch (24) is closed by means of the clutch actuator (27). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Öffnen der Kupplung (24) die Drehzahlen (14, 15) der Getriebeeingangswelle (33) und der Getriebeausgangswelle (34) erfasst und miteinander verglichen werden und bei Überschreiten einer mit dem nächsten Gang anzunehmenden Drehzahl (14) der Getriebeeingangswelle (33) anhand eines Motoreingriffs in die Steuerung eines Verbrennungsmotors des Kraftrads (22) eine Synchronisation der Motordrehzahl (37) und der Drehzahl (14) der Getriebeeingangswelle (33) vorgenommen wird.Method according to Claim 1 , characterized in that after the opening of the clutch (24) the rotational speeds (14, 15) of the transmission input shaft (33) and the transmission output shaft (34) are detected and compared with each other and to be assumed when exceeding a speed to be assumed with the next speed (14) Transmission input shaft (33) based on an engine intervention in the control of an internal combustion engine of the motorcycle (22) a synchronization of the engine speed (37) and the rotational speed (14) of the transmission input shaft (33) is made. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Synchronisation der nächste Gang von dem Schaltaktor (30) eingelegt wird und die Kupplung (24) geschlossen wird.Method according to Claim 2 , characterized in that after the synchronization of the next gear by the switching actuator (30) is inserted and the clutch (24) is closed. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei eingelegtem Gang eine weitere Synchronisation zwischen Motordrehzahl (37) und der Drehzahl (14) der Getriebeeingangswelle (33) vorgenommen wird.Method according to Claim 3 , characterized in that when engaged gear further synchronization between the engine speed (37) and the rotational speed (14) of the transmission input shaft (33) is made. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Bedienung des Kupplungshebels (25) im automatisierten Schaltmodus in den manuellen Schaltmodus geschaltet wird.Method according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that is switched in an operation of the clutch lever (25) in the automated shift mode in the manual shift mode. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Bedienung des Schalthebels (29) ohne Betätigung des Kupplungshebels (25) im automatisierten Schaltmodus ein Schaltvorgang mit Zugkraftunterbrechung durchgeführt wird.Method according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that in an operation of the shift lever (29) without actuation of the clutch lever (25) in the automated shift mode, a switching operation is performed with traction interruption. Vorrichtung (21) zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem von einem Gasgriff (39) mittels einer Drosselklappe gesteuerten Verbrennungsmotor, einem mittels eines Schalthebels (29) manuell oder mittels eines Schaltaktors (30) automatisiert betätigbaren Getriebe (28) und einer zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe (28) angeordneten, mittels eines Kupplungshebels (25) manuell oder von einem Kupplungsaktor (27) automatisiert betätigbaren Kupplung (24), wobei zur Überwachung der Betätigung des Kupplungshebels (25) ein Kupplungssensor (4) und des Schalthebels (29) ein Schaltsensor (10), ein Gangschalter (32) zur Auswahl automatisiert vom Schalthebel (29) eingelegter Gänge und ein Wahlschalter (31) zur Auswahl eines manuellen oder automatisierten Schaltmodus vorgesehen sind.Device (21) for carrying out the method according to one of Claims 1 to 6 with a combustion engine controlled by a throttle grip (39) by means of a throttle valve, a transmission (28) which can be actuated automatically by means of a shift lever (29) manually or by means of a shift actuator (30) and which is arranged between the combustion engine and the transmission (28) by means of a clutch lever ( 25) manually or by a clutch actuator (27) automatically operable clutch (24), wherein for monitoring the operation of the clutch lever (25) a clutch sensor (4) and the shift lever (29) a shift sensor (10), a gear switch (32) Selection automatically by the lever (29) inlaid gears and a selector switch (31) are provided for selecting a manual or automated switching mode. Vorrichtung (21) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung einer Drehzahl (14) der Getriebeeingangswelle (33) ein Getriebeeingangswellensensor (35) und zur Erfassung einer Drehzahl (15) der Getriebeausgangswelle (34) ein Getriebeausgangswellensensor (36) vorgesehen sind.Device (21) according to Claim 7 , characterized in that for detecting a rotational speed (14) of the transmission input shaft (33) a transmission input shaft sensor (35) and for detecting a rotational speed (15) of the transmission output shaft (34) a transmission output shaft sensor (36) are provided. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeausgangswellensensor als Raddrehzahlsensor des von dem Getriebe angetriebenen Rads unter Berücksichtigung der Übersetzung zwischen Rad und Getriebeausgangswelle vorgesehen ist.Device after Claim 8 , characterized in that the transmission output shaft sensor is provided as a wheel speed sensor of the gear driven wheel taking into account the ratio between the wheel and the transmission output shaft. Kraftrad (22) mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9.Motorcycle (22) with a device according to one of Claims 5 to 9 ,
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020214994A1 (en) 2020-11-27 2022-06-02 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method of shifting gears on a two-wheeler

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EP2187100A2 (en) 2008-11-14 2010-05-19 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Motorcycle
DE102010010883A1 (en) 2009-03-16 2010-11-25 Honda Motor Co., Ltd. Electronic clutch control device for vehicle

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