DE102019109535A1 - System and method for actuating an automatically shifted motor vehicle transmission - Google Patents

System and method for actuating an automatically shifted motor vehicle transmission Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (16) zum Betätigen eines automatisiert geschalteten Getriebes (18) eines Kraftfahrzeugs (12), insbesondere Kraftrades (14), mit einem Steuergerät (20) zum Ansteuern des automatisiert geschalteten Getriebes (18) und einer Kupplungsbedieneinrichtung (22) für eine Kupplung (24) des Kraftfahrzeugs (12), welche- ein zwischen zwei Endstellungen (44, 46) entlang eines Betätigungswegs (36) verlagerbares Betätigungselement (38) zum Einstellen eines Öffnungszustandes der Kupplung (24) und- einen Sensor (42) zur Ermittlung zumindest einer Stellung des Betätigungselements (38) aufweist,wobei die Kupplungsbedieneinrichtung (22) eingerichtet ist, ein entsprechendes Sensorsignal des Sensors (42) an das Steuergerät (20) zu übermitteln.Es ist vorgesehen, dass das Steuergerät (20) eingerichtet ist, das automatisiert geschaltete Getriebe (18) in Abhängigkeit von dem Sensorsignal zwischen einer Leerlauf-Schaltstufe und einer Schaltstufe mit eingelegtem Gang hin- und/oder herzuschalten. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Kupplungsbedieneinrichtung (22) und ein entsprechendes Verfahren zum Betätigen eines automatisiert geschalteten Getriebes (18) eines Kraftfahrzeugs (12).The invention relates to a system (16) for actuating an automatically shifted transmission (18) of a motor vehicle (12), in particular a motorcycle (14), with a control device (20) for controlling the automatically shifted transmission (18) and a clutch control device (22) for a clutch (24) of the motor vehicle (12), which - an actuating element (38) which can be displaced between two end positions (44, 46) along an actuating path (36) for setting an open state of the clutch (24) and - a sensor (42) for determining at least one position of the actuating element (38), the clutch operating device (22) being set up to transmit a corresponding sensor signal from the sensor (42) to the control device (20). Provision is made for the control device (20) to be set up , the automatically shifted transmission (18) depending on the sensor signal between an idle gear stage and a gear stage with an engaged gear to and / or switch on. The invention also relates to a corresponding clutch operating device (22) and a corresponding method for actuating an automatically shifted transmission (18) of a motor vehicle (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Betätigen eines automatisiert geschalteten Getriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Kraftrades, mit einem Steuergerät zum Ansteuern des automatisiert geschalteten Getriebes und einer Kupplungsbedieneinrichtung für eine Kupplung des Kraftfahrzeugs, welche (i) ein zwischen zwei Endstellungen entlang eines Betätigungswegs verlagerbares Betätigungselement zum Einstellen eines Öffnungszustandes der Kupplung und (ii) einen Sensor zur Ermittlung zumindest einer Stellung des Betätigungselements aufweist, wobei die Kupplungsbedieneinrichtung eingerichtet ist, ein entsprechendes Sensorsignal des Sensors an das Steuergerät zu übermitteln.The invention relates to a system for actuating an automatically shifted transmission of a motor vehicle, in particular a motorcycle, with a control unit for controlling the automatically shifted transmission and a clutch operating device for a clutch of the motor vehicle, which (i) an actuating element for setting that can be displaced between two end positions along an actuating path an open state of the clutch and (ii) a sensor for determining at least one position of the actuating element, the clutch operating device being set up to transmit a corresponding sensor signal from the sensor to the control device.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Kupplungsbedieneinrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Betätigen eines automatisiert geschalteten Kraftfahrzeug-Getriebes.The invention also relates to a corresponding clutch operating device and a corresponding method for actuating an automatically shifted motor vehicle transmission.

Die Druckschrift EP 1 936 224 A2 zeigt ein System und ein Verfahren zum Betätigen eines automatisiert geschalteten Getriebes eines als Kraftrad ausgebildeten Kraftfahrzeugs, mit einem Steuergerät zum Ansteuern des automatisiert geschalteten Getriebes und einer Kupplungsbedieneinrichtung für eine Kupplung des Kraftfahrzeugs, welche (i) einen zwischen zwei Endstellungen entlang eines Betätigungswegs verlagerbaren Betätigungshebel zum Einstellen eines Öffnungszustandes der Kupplung und (ii) einen Sensor zur Ermittlung zumindest einer Stellung des Betätigungshebels aufweist, wobei die Kupplungsbedieneinrichtung eingerichtet ist, ein entsprechendes Sensorsignal des Sensors an das Steuergerät zu übermitteln. Dieses System bzw. Verfahren wird für den Gangwechsel bei einem Mehrgang-Getriebe genutzt.The pamphlet EP 1 936 224 A2 shows a system and a method for actuating an automatically shifted transmission of a motor vehicle designed as a motorcycle, with a control unit for controlling the automatically shifted transmission and a clutch control device for a clutch of the motor vehicle, which (i) an actuating lever that can be displaced between two end positions along an actuation path Setting an open state of the clutch and (ii) having a sensor for determining at least one position of the actuating lever, the clutch operating device being set up to transmit a corresponding sensor signal from the sensor to the control unit. This system or method is used for changing gears in a multi-speed transmission.

Bei allen Kraftfahrzeugen mit einem Getriebe und einer Kupplung ergibt sich jedoch noch eine weitere Herausforderung, nämlich die, dass -wenn das Fahrzeug bis zum Stillstand abgebremst wird- die Kupplung betätigt (geöffnet) werden muss, um ein Absterben des Motors zu verhindern. Dies geschieht in den meisten Fällen manuell oder per Fuß, indem ein als Kupplungshebel ausgebildetes Betätigungselement gezogen oder ein als Kupplungspedal ausgebildetes Betätigungselement gedrückt werden muss.In all motor vehicles with a transmission and a clutch, however, there is another challenge, namely that - when the vehicle is braked to a standstill - the clutch must be actuated (opened) in order to prevent the engine from stalling. In most cases, this is done manually or by foot by pulling an actuating element designed as a clutch lever or pressing an actuating element designed as a clutch pedal.

Wird das Getriebe des Kraftfahrzeugs automatisiert, bleibt diese Problematik bestehen. Daher gibt es bereits verschiedene technische Lösungen, um diese Problematik zu lösen. Hierzu zählen z.B.: Fliehkraftkupplung, elektrische/hydraulische Aktuierung der Kupplung oder auch hydrodynamische Wandler. Schwachpunkte derartiger Lösungen sind zum einen der technische Aufwand und zum anderen die Zusatzkosten. Weiterhin können vorteilhafte Aspekte der konventionellen Kupplung, insbesondere bei Motorrädern, die sich beispielsweise im Zusammenhang mit einer hydrodynamischen Nasskupplung, Anti-Hopping-Funktion und/oder Servo-Funktion ergeben, je nach Wahl einer dieser Lösungen leider auch verloren gehen.If the transmission of the motor vehicle is automated, this problem persists. Therefore, there are already various technical solutions to solve this problem. These include, for example: centrifugal clutch, electrical / hydraulic actuation of the clutch or hydrodynamic converters. The weak points of such solutions are on the one hand the technical effort and on the other hand the additional costs. Furthermore, advantageous aspects of the conventional clutch, particularly in the case of motorcycles, which arise for example in connection with a hydrodynamic wet clutch, anti-hopping function and / or servo function, can unfortunately also be lost, depending on the choice of one of these solutions.

Die Erfindung ermöglicht, nicht auf derartige Lösungen für die Kupplung wechseln zu müssen, sondern einen konventionellen Kupplungsaufbau wie bei einer manuellen Betätigung beibehalten zu können. Dies führt zu einem Kostenvorteil und ggf. auch zur Beibehaltung der genannten positiven Eigenschaften konventioneller Kupplungen.The invention makes it possible not to have to change to such solutions for the clutch, but to be able to retain a conventional clutch structure as in the case of manual actuation. This leads to a cost advantage and possibly also to the retention of the mentioned positive properties of conventional clutches.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die es ermöglichen, einen konventionellen Kupplungsaufbau zusammen mit einem automatisiert geschalteten Getriebe zu nutzen.It is therefore the object of the invention to indicate measures which make it possible to use a conventional clutch structure together with an automatically shifted transmission.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The object is achieved according to the invention by the features of the independent claims. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims, which can each represent an aspect of the invention individually or in combination.

Bei dem erfindungsgemäßen System zum Betätigen eines automatisiert geschalteten Getriebes eines Kraftfahrzeugs, welches ein Steuergerät zum Ansteuern des automatisiert geschalteten Getriebes und eine Kupplungsbedieneinrichtung für eine Kupplung des Kraftfahrzeugs aufweist, wobei diese Kupplungsbedieneinrichtung ihrerseits (i) ein zwischen zwei Endstellungen entlang eines Betätigungswegs verlagerbares Betätigungselement zum Einstellen eines Öffnungszustandes der Kupplung und (ii) einen Sensor zur Ermittlung zumindest einer Stellung des Betätigungselements umfasst und wobei die Kupplungsbedieneinrichtung eingerichtet ist, ein entsprechendes Sensorsignal des Sensors an das Steuergerät zu übermitteln, ist vorgesehen, dass das Steuergerät eingerichtet ist, das automatisiert geschaltete Getriebe in Abhängigkeit von dem Sensorsignal zwischen einer Leerlauf-Schaltstufe und einer Schaltstufe mit eingelegtem Gang hin- und/oder herzuschalten. Es ergibt sich zumindest eine Stellung des Betätigungselements, die als Trigger für das automatisierte Hin- und/oder Herschalten zwischen der Leerlauf-Schaltstufe und einer Schaltstufe mit eingelegtem Gang nutzen lässt. Wenn das Kraftfahrzeug bis zum Stillstand abgebremst wird, wird die Kupplung per Betätigungselement der Kupplungsbedieneinrichtung geöffnet, um ein Absterben des Motors zu verhindern. Wird dieser Umstand erkannt, so wird automatisiert in die Leerlauf-Schaltstufe geschaltet. Wird die Kupplung per Betätigungselement der Kupplungsbedieneinrichtung zum Anfahren geöffnet, genauer gesagt: erneut geöffnet, wird automatisiert in einen angemessenen Gang (z.B. den 1. Gang) geschaltet.In the system according to the invention for actuating an automatically shifted transmission of a motor vehicle, which has a control unit for actuating the automatically shifted transmission and a clutch operating device for a clutch of the motor vehicle, this clutch operating device in turn (i) an actuating element for setting which can be displaced between two end positions along an actuating path an open state of the clutch and (ii) a sensor for determining at least one position of the actuating element and wherein the clutch operating device is set up to transmit a corresponding sensor signal from the sensor to the control unit, it is provided that the control unit is set up to switch the automatically shifted transmission into Depending on the sensor signal, to switch between an idle gear stage and a gear stage with a gear engaged. The result is at least one position of the actuating element which can be used as a trigger for the automated switching back and forth between the idle gear stage and a gear stage with a gear engaged. When the motor vehicle is braked to a standstill, the clutch is opened by an actuating element of the clutch operating device in order to prevent the engine from stalling. If this fact is recognized, it is automatically switched to the idle gear. If the clutch is opened by the actuation element of the clutch control device to start off, more precisely: opened again, it is automated in shifted to an appropriate gear (e.g. 1st gear).

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass

  1. (a) der Sensor ein Sensor zur Ermittlung zumindest einer vorbestimmten Stellung des Betätigungselements ist oder
  2. (b) das Steuergerät eingerichtet ist, aus dem Sensorsignal zu erkennen, dass sich das Betätigungselement in der zumindest einen vorbestimmten Stellung befindet. Die vorbestimmte Stellung entspricht der Trigger-Stellung und kann von der Kupplungsbedieneinrichtung bzw. von deren Betätigungselement vorgegeben oder vom Steuergerät bestimmt werden.
It is advantageously provided that
  1. (a) the sensor is a sensor for determining at least one predetermined position of the actuating element or
  2. (b) the control device is set up to recognize from the sensor signal that the actuating element is in the at least one predetermined position. The predetermined position corresponds to the trigger position and can be specified by the clutch operating device or by its actuating element or determined by the control device.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuergerät weiterhin eingerichtet, das automatisiert geschaltete Getriebe zusätzlich auch in Abhängigkeit von zumindest einer der folgenden Größen zwischen einer Leerlauf-Schaltstufe und einer Schaltstufe mit eingelegtem Gang hin- und/oder herzuschalten:

  • einer ermittelten Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs,
  • einer ermittelten Geschwindigkeitsänderung des Kraftfahrzeugs,
  • einer ermittelten Drehzahl eines Motors des Kraftfahrzeugs,
  • einer ermittelten Drehzahländerung des Motors des Kraftfahrzeugs, und aus welcher der Endstellungen des Betätigungselements heraus die ermittelte Stellung des Betätigungselements erreicht wurde.
According to a preferred embodiment of the invention, the control unit is also set up to shift the automatically shifted transmission up and / or down depending on at least one of the following variables between an idle shift stage and a shift stage with a gear engaged:
  • a determined speed of the motor vehicle,
  • a determined change in speed of the motor vehicle,
  • a determined speed of an engine of the motor vehicle,
  • a determined change in speed of the engine of the motor vehicle, and from which of the end positions of the actuating element the determined position of the actuating element was reached.

Diese Größen sind also weitere Trigger-Bedingungen für das Hin- und/oder Herschalten zwischen der Leerlauf-Schaltstufe und einer Schaltstufe mit eingelegtem Gang.These variables are therefore further trigger conditions for switching back and forth between the idle gear stage and a gear stage with a gear engaged.

Dabei ist mit Vorteil vorgesehen, dass die eine Endstellung mit einem vollständig geschlossenen Zustand der Kupplung und die andere Endstellung mit einem vollständig geöffneten Zustand der Kupplung verknüpft ist. Die ermittelte Stellung des Betätigungselements entspricht einem Zustand der Kupplung irgendwo zwischen vollständig geöffnet und vollständig geschlossen. Die Richtung, aus der diese Stellung des Betätigungselements erreicht wurde ist entweder aus dem völlig geschlossenen Zustand der Kupplung oder aus dem völlig geöffneten Zustand der Kupplung.It is advantageously provided that one end position is linked to a completely closed state of the clutch and the other end position is linked to a completely opened state of the clutch. The determined position of the actuating element corresponds to a state of the clutch somewhere between completely open and completely closed. The direction from which this position of the actuating element was reached is either from the fully closed state of the clutch or from the fully opened state of the clutch.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Gang der Schaltstufe mit eingelegtem Gang ein Vorwärtsgang, bei mehreren Vorwärtsgängen insbesondere der Vorwärtsgang mit der größten Übersetzung.According to a further preferred embodiment of the invention, the gear of the shift stage with the gear engaged is a forward gear, in the case of several forward gears in particular the forward gear with the greatest gear ratio.

Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsbedieneinrichtung für ein vorstehend genanntes System, welche ein zwischen zwei Endstellungen entlang eines Betätigungswegs verlagerbares Betätigungselement zum Einstellen eines Öffnungszustandes der Kupplung und einen Sensor zur Ermittlung zumindest einer Stellung des Betätigungselements umfasst ist vorgesehen, dass die Kupplungsbedieneinrichtung eingerichtet ist, ein entsprechendes Sensorsignal bereitzustellen, insbesondere ein Sensorsignal, welches angibt, zu welchem Zeitpunkt sich das Betätigungselement in zumindest einer vorbestimmten Stellung befindet.In the clutch operating device according to the invention for a system mentioned above, which comprises an actuating element displaceable between two end positions along an actuating path for setting an opening state of the clutch and a sensor for determining at least one position of the actuating element, it is provided that the clutch operating device is set up to provide a corresponding sensor signal , in particular a sensor signal which indicates the point in time at which the actuating element is in at least one predetermined position.

Dabei ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Kupplungsbedieneinrichtung eingerichtet ist, ein Signal bereitzustellen, das angibt, aus welcher der Endstellungen des Betätigungselements heraus die ermittelte Stellung des Betätigungselements erreicht wurde. Beide Signale (dieses Signal und das zuvor erwähnte Sensorsignal) können in einem gemeinsamen Signal der Kupplungsbedieneinrichtung kombiniert sein.It is advantageously provided that the clutch operating device is set up to provide a signal which indicates from which of the end positions of the actuating element the determined position of the actuating element was reached. Both signals (this signal and the aforementioned sensor signal) can be combined in a common signal of the clutch control device.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betätigen eines automatisiert geschalteten Getriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Kraftrades, mittels eines Steuergeräts zum Ansteuern des automatisiert geschalteten Getriebes und einer Kupplungsbedieneinrichtung für eine Kupplung des Kraftfahrzeugs, welche ein zwischen zwei Endstellungen entlang eines Betätigungswegs verlagerbares Betätigungselement zum Einstellen eines Öffnungszustandes der Kupplung und einen Sensor zur Ermittlung einer Stellung des Betätigungselements aufweist, wobei die Kupplungsbedieneinrichtung ein entsprechendes Sensorsignal des Sensors an das Steuergerät übermittelt, ist vorgesehen, dass das Steuergerät das automatisiert geschaltete Getriebe in Abhängigkeit von dem Sensorsignal zwischen einer Leerlauf-Schaltstufe und einer Schaltstufe mit eingelegtem Gang hin- und/oder herschaltet. Es ergibt sich zumindest eine Stellung des Betätigungselements, die als Trigger für das automatisierte Hin- und/oder Herschalten zwischen der Leerlauf-Schaltstufe und einer Schaltstufe mit eingelegtem Gang nutzen lässt. Wenn das Kraftfahrzeug bis zum Stillstand abgebremst wird, wird die Kupplung per Betätigungselement der Kupplungsbedieneinrichtung geöffnet, um ein Absterben des Motors zu verhindern. Wird dieser Umstand erkannt, so wird automatisiert in die Leerlauf-Schaltstufe geschaltet. Wird die Kupplung per Betätigungselement der Kupplungsbedieneinrichtung zum Anfahren erneut geöffnet, wird automatisiert in einen angemessenen Gang (z.B. den 1. Gang) geschaltet.In the method according to the invention for actuating an automatically shifted transmission of a motor vehicle, in particular a motorcycle, by means of a control device for controlling the automatically shifted transmission and a clutch operating device for a clutch of the motor vehicle, which actuates an actuating element that can be displaced between two end positions along an actuating path for setting an open state of the clutch and a sensor for determining a position of the actuating element, wherein the clutch operating device transmits a corresponding sensor signal from the sensor to the control unit, it is provided that the control unit switches the automatically shifted transmission depending on the sensor signal between an idle shift stage and a shift stage with a gear engaged switches back and forth. The result is at least one position of the actuating element which can be used as a trigger for the automated switching back and forth between the idle gear stage and a gear stage with a gear engaged. When the motor vehicle is braked to a standstill, the clutch is opened by an actuating element of the clutch operating device in order to prevent the engine from stalling. If this fact is recognized, it is automatically switched to the idle gear. If the clutch is opened again using the actuation element of the clutch control device to start off, an appropriate gear (e.g. 1st gear) is automatically shifted.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass

  1. (a) der Sensor zumindest eine vorbestimmte Stellung des Betätigungselements ermittelt oder
  2. (b) das Steuergerät aus dem Sensorsignal erkennt, dass sich das Betätigungselement in der zumindest einen vorbestimmten Stellung befindet. Die vorbestimmte Stellung entspricht der Trigger-Stellung und kann von der Kupplungsbedieneinrichtung bzw. von deren Betätigungselement vorgegeben oder vom Steuergerät bestimmt werden.
It is advantageously provided that
  1. (A) the sensor determines or determines at least one predetermined position of the actuating element
  2. (b) the control unit recognizes from the sensor signal that the actuating element is in the at least one predetermined position. The predetermined position corresponds to the trigger position and can be specified by the clutch operating device or by its actuating element or determined by the control device.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Steuergerät das automatisiert geschaltete Getriebe zusätzlich auch in Abhängigkeit von zumindest einer der folgenden Größen zwischen der Leerlauf-Schaltstufe und der Schaltstufe mit eingelegtem Gang hin- und/oder herschaltet:

  • einer ermittelten Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs,
  • einer ermittelten Geschwindigkeitsänderung des Kraftfahrzeugs,
  • einer ermittelten Drehzahl eines Motors des Kraftfahrzeugs,
  • einer ermittelten Drehzahländerung des Motors des Kraftfahrzeugs, und
  • aus welcher der Endstellungen des Betätigungselements heraus die ermittelte Stellung des Betätigungselements erreicht wurde.
According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the control unit also shifts the automatically shifted transmission back and forth between the idle gear stage and the gear stage with the gear engaged depending on at least one of the following variables:
  • a determined speed of the motor vehicle,
  • a determined change in speed of the motor vehicle,
  • a determined speed of an engine of the motor vehicle,
  • a determined change in speed of the engine of the motor vehicle, and
  • from which of the end positions of the actuating element the determined position of the actuating element was reached.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

  • 1: in schematischer Darstellung einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem automatisiert geschalteten Kraftfahrzeuggetriebe und mit einem System zu dessen Betätigen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und
  • 2: einen Lenker des Kraftfahrzeugs und eine am Lenker angeordnete Kupplungsbedieneinrichtung des Systems.
In the following, the invention is explained by way of example with reference to the attached drawings using a preferred exemplary embodiment, the features shown below being able to represent an aspect of the invention both individually and in combination. Show it:
  • 1 : a schematic representation of a drive train of a motor vehicle with an automatically switched motor vehicle transmission and with a system for its actuation according to a preferred embodiment of the invention and
  • 2 : a handlebar of the motor vehicle and a clutch control device of the system arranged on the handlebar.

Die 1 zeigt einen Antriebsstrang 10 eines Kraftfahrzeugs 12, welches im vorliegenden Beispiel ein Kraftrad 14 ist, sowie ein System 16 zum Betätigen eines automatisiert geschalteten Getriebes 18 des Antriebsstrangs 10. Die zentralen Komponenten dieses Systems 16 sind: ein Steuergerät 20 zum Ansteuern des automatisiert geschalteten Getriebes 18 und eine Kupplungsbedieneinrichtung 22 für eine Kupplung 24 des Antriebsstrangs 10.The 1 shows a drive train 10 of a motor vehicle 12 , which in the present example is a motorcycle 14th is, as well as a system 16 to operate an automatically shifted transmission 18th of the drive train 10 . The central components of this system 16 are: a control unit 20th to control the automatically shifted transmission 18th and a clutch operator 22nd for a clutch 24 of the drive train 10 .

Neben dem automatisiert geschalteten Getriebe 18 und der Kupplung 24 sind im Antriebsstrang weiterhin auch ein als Verbrennungsmotor ausgebildeter Motor 26 und mindestens ein angetriebenes Rad 28 angeordnet. Im vorliegenden Fall eines zweirädrigen Kraftrades 14 ist ein angetriebenes Rad 28 vorgesehen, in der Regel das Hinterrad. Es ergibt sich folgende Reihung der Komponenten 18, 24, 26, 28 im Antriebsstrang 10: Motor 26, Kupplung 24, Getriebe 18 und angetriebenes Rad 28. Im gezeigten Beispiel ist das Steuergerät 20 ein Steuergerät für mehrere Komponenten 18, 24 des Antriebsstranges 10.In addition to the automatically shifted transmission 18th and the clutch 24 are still an engine designed as an internal combustion engine in the drive train 26th and at least one driven wheel 28 arranged. In the present case, a two-wheeled motorcycle 14th is a driven wheel 28 provided, usually the rear wheel. The components are ranked as follows 18th , 24 , 26th , 28 in the drive train 10 : Engine 26th , Clutch 24 , Transmission 18th and driven wheel 28 . In the example shown is the control unit 20th one control unit for several components 18th , 24 of the drive train 10 .

Das System 16 zum Betätigen des automatisiert geschalteten Getriebes 18 weist noch zwei weitere Sensoren 30, 32 auf, nämlich einen Sensor 30 zur Ermittlung der Drehzahl des Motors 26 (kurz: Drehzahlsensor) und einen Sensor 32 zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 12 (kurz: Geschwindigkeitssensor). Beide Sensoren 30, 32 sind eingerichtet, entsprechende Sensorsignale an das Steuergerät 20 zu übermitteln.The system 16 to operate the automated gearbox 18th has two more sensors 30th , 32 on, namely a sensor 30th to determine the speed of the motor 26th (short: speed sensor) and a sensor 32 to determine the speed of the motor vehicle 12 (short: speed sensor). Both sensors 30th , 32 are set up to send corresponding sensor signals to the control unit 20th to submit.

Die 2 zeigt einen Teil eines Lenkers 34 des Kraftfahrzeugs 12 mit daran befestigter Kupplungsbedieneinrichtung 22. Die dargestellte Kupplungsbedieneinrichtung 22 ist eine manuell bedienbare Kupplungshebeleinrichtung. Die Kupplungsbedieneinrichtung 22 weist ein zwischen zwei Endstellungen entlang eines Betätigungswegs 36 verlagerbares Betätigungselement 38 zum Einstellen eines Öffnungszustandes der Kupplung 24 auf. Das Betätigungselement 38 ist dabei -wie hier gezeigt- ein per Hand betätigbarer Betätigungshebel 40 oder alternativ ein per Fuß betätigbares Betätigungspedal (nicht gezeigt). Die Kupplungsbedieneinrichtung 22 weist weiterhin einen Sensor 42 zur Ermittlung zumindest einer Stellung des Betätigungselements 38 bezüglich des Betätigungswegs 36 auf und auch dieser Sensor 42 ist eingerichtet, ein entsprechendes Sensorsignal an das Steuergerät 20 zu übermitteln. Der Betätigungsweg 36 erstreckt sich von einer ersten Endstellung 44, bei der die Kupplung 24 vollständig geschlossen ist, bis zu einer zweiten Endstellung, bei der die Kupplung 24 vollständig geöffnet ist.The 2 shows part of a handlebar 34 of the motor vehicle 12 with attached clutch control device 22nd . The clutch control device shown 22nd is a manually operated clutch lever device. The clutch control device 22nd has one between two end positions along an actuating path 36 displaceable actuator 38 for setting an open state of the clutch 24 on. The actuator 38 is - as shown here - a manually operable operating lever 40 or alternatively a foot-operated operating pedal (not shown). The clutch control device 22nd also has a sensor 42 for determining at least one position of the actuating element 38 regarding the actuation path 36 on and also this sensor 42 is set up to send a corresponding sensor signal to the control unit 20th to submit. The actuation path 36 extends from a first end position 44 where the clutch 24 is completely closed, up to a second end position in which the clutch 24 is fully open.

Über das entsprechende Sensorsignal wird das Steuergerät 20 in die Lage versetzt, das automatisiert geschaltete Getriebe 18 in Abhängigkeit von dem Sensorsignal des Sensors 42 zur Ermittlung der Stellung des Betätigungselements 38 zwischen einer Leerlauf-Schaltstufe und einer Schaltstufe mit eingelegtem Gang hin- und/oder her zu schalten. Auf diese Weise kann eine Kupplung 24 mit einem konventionellen Kupplungsaufbau - wie bei einem Aufbau mit manuell betätigbarem Getriebe und manuell betätigbarer Kupplung 24 üblich - auch bei Verwendung eines automatisiert geschalteten Getriebes beibehalten werden. Es ergibt sich zumindest eine Stellung des Betätigungselements 38, die als Trigger für das automatisierte Hin- und/oder Herschalten zwischen der Leerlauf-Schaltstufe und einer Schaltstufe mit eingelegtem Gang nutzen lässt. Diese ist in der Regel eine Stellung, die vorbestimmt ist, also eine vorbestimmte Stellung 48 zwischen den beiden Endstellungen 44, 46. Diese liegt im gezeigten Beispiel deutlich näher an der dem vollständig geöffneten Zustand der Kupplung 24 entsprechenden Endstellung 46 als an der dem vollständig geschlossenen Zustand der Kupplung 24 entsprechenden Endstellung 44.The control unit is activated via the corresponding sensor signal 20th enabled the automated gearbox 18th depending on the sensor signal of the sensor 42 to determine the position of the actuating element 38 to switch back and / or forth between an idle gear stage and a gear stage with an engaged gear. In this way a clutch can 24 with a conventional coupling structure - as with a structure with a manually operated gearbox and manually operated clutch 24 usual - be retained even when using an automatically shifted transmission. At least one position of the actuating element results 38 that can be used as a trigger for the automated switching back and forth between the idle gear stage and a gear stage with a gear engaged. This is usually a position that is predetermined, that is, a predetermined position 48 between the two end positions 44 , 46 . In the example shown, this is much closer to that of the fully open state of the clutch 24 corresponding end position 46 than the fully closed state of the clutch 24 corresponding end position 44 .

Es ergibt sich folgende Funktion: Wenn das Kraftfahrzeug 12 bis zum Stillstand abgebremst wird, wird die Kupplung 24 per Betätigungselement 38 der Kupplungsbedieneinrichtung 22 geöffnet, um ein Absterben des Motors 26 zu verhindern. Wird dieser Umstand über die Stellung des Betätigungselements 38 und das Sensorsignal des Geschwindigkeitssensors 32 erkannt, so wird automatisiert vom aktuell eingelegten Gang in die Leerlauf-Schaltstufe geschaltet (kurz: in Leerlauf geschaltet). Wird die Kupplung 24 per Betätigungselement 38 der Kupplungsbedieneinrichtung 22 hingegen zum Anfahren geöffnet, wird über das Steuergerät 20 und das automatisiert geschaltete Getriebe 18 in einen angemessenen Gang (z.B. den 1. Gang) geschaltet (kurz: ein Gang eingelegt).The following function results: When the motor vehicle 12 is braked to a standstill, the clutch 24 by actuating element 38 the clutch control device 22nd opened to an engine stall 26th to prevent. This fact is about the position of the actuating element 38 and the sensor signal of the speed sensor 32 detected, the gear currently engaged is automatically switched to the idle gear stage (in short: switched to idle). Will the clutch 24 by actuating element 38 the clutch control device 22nd on the other hand, it is opened for start-up via the control unit 20th and the automated gearbox 18th shifted to an appropriate gear (e.g. 1st gear) (in short: a gear engaged).

Im Folgenden wird die erfinderische Idee und deren Umsetzung noch einmal mit anderen Worten beschrieben:

  • Die Grundidee ist die folgende: Das Getriebe wird automatisiert (automatisiert geschaltetes Getriebe) 18 und die Kupplung 24 bleibt konventionell. Es wird in die Kupplungsbedieneinrichtung 22 jedoch ein Sensor 42 eingebaut, der ab einem definierten Betätigungsweg 36 des Betätigungselements 38 / Betätigungshebel 40 (z.B. 90% des max. Hebelwegs) ein Signal an das Steuergerät (die ECU: electronic control unit) ausgibt.
In the following, the inventive idea and its implementation are described again in other words:
  • The basic idea is the following: The transmission is automated (automatically shifted transmission) 18th and the clutch 24 remains conventional. It is in the clutch control device 22nd but a sensor 42 built-in from a defined actuation path 36 of the actuating element 38 / Operating lever 40 (e.g. 90% of the max. lever travel) sends a signal to the control unit (the ECU: electronic control unit).

Anhand der gefahrenen Geschwindigkeit, des eingelegten Gangs und anhand des Sensorsignals aus dem Kupplungshebel, also dem Sensorsignal des Sensors 42, erkennt das Kraftfahrzeug 12 den Wunsch des Fahrers, nun stehen bleiben zu wollen. Während der K-Hebel 40 gezogen wird, kann das automatisierte Getriebe 18 in den Leerlauf oder „Neutralgang“ schalten, die N-Leuchte im Display erscheint und der Fahrer kann den Kupplungshebel 40 loslassen. Beim Anfahren geschieht das gleiche, nur wird hier der 1. Gang eingelegt.Based on the speed being driven, the gear engaged and based on the sensor signal from the clutch lever, i.e. the sensor signal from the sensor 42 , recognizes the motor vehicle 12 the driver's wish to stop now. During the K lever 40 is pulled, the automated transmission 18th Shift into neutral or "neutral gear", the N light appears in the display and the driver can use the clutch lever 40 let go. The same thing happens when starting up, only the 1 . Gear engaged.

Zusätzlich zur Sensorik kann evtl. auch ein mechanisch zu überwindender, kurzzeitiger Kraftanstieg bei 90% Hebelweg in den Hebel eingebaut werden, damit der Fahrer haptisch merkt, dass er nun den Sensor 42 betätigt und seinen Wunsch nach dem Neutralgang offeriert. Damit ist der gesamte Hebelweg sowohl funktional (Sensorik) als auch haptisch in einen „normalen“ Kupplungsbereich (0-90%) und ein „Neutralgang-Einlegebereich“ (90-100%) aufgeteilt.In addition to the sensor system, a short-term increase in force that can be mechanically overcome at 90% lever travel can also be built into the lever so that the driver notices haptically that he is now using the sensor 42 operated and offered his wish for neutral gear. This means that the entire lever path is divided into a "normal" clutch area (0-90%) and a "neutral gear engagement area" (90-100%) both functionally (sensor technology) and haptically.

Beim weiteren Fahren kann ohne Kupplungsbetätigung geschalten werden, wie es aktuell schon Stand der Technik ist (Quickshifter-Funktion).When driving further, you can shift without using the clutch, as is currently the state of the art (quickshifter function).

Der zusätzliche Vorteil der Lösung ist, dass eine manuelle Betätigung der Kupplung 24 (auch während der Fahrt) wie bisher möglich ist (Kupplung schleifen lassen,...). Dies ist bei einigen Fahrmanövern, z.B. im Offroad-Bereich, weiterhin wünschenswert. Eine Fliehkraftkupplung bzw. anderweitig aktuierte Kupplung kann dies nicht!The additional advantage of the solution is that the clutch can be operated manually 24 (also while driving) is possible as before (let the clutch slip, ...). This is still desirable for some driving maneuvers, for example in the off-road area. A centrifugal clutch or otherwise actuated clutch cannot do this!

Es ergeben sich die folgenden Hauptpunkte bezüglich der Erfindung und deren Ausgestaltung:

  • (i) Implementierung eines Hebelwegsensors in den Kupplungshebel bei Motorrädern mit automatisierten, sequentiellen Getriebe 18,
  • (ii) Messung des Hebelwegs mit einer Auslöseschwelle des Sensors 42, z.B. bei 90% des Kupplungswegs; alternativ: Definition eines Signalbereichs (>90%) als Befehl zum Einlegen des Neutralgangs,
  • (iii) Optional: Implementierung einer haptischen Kraftschwelle, um dem Fahrer einen konventionell funktionierenden Hebelweg und Feedback für das Einlegen des Neutralgangs zu bieten und
  • (iv) der Sensor 42 kann als Schalter (ON/OFF) oder als Linearsensor ausgeführt werden. Hierzu muss dann eine Hebelwegschwelle (z.B. 90%) in dem Steuergerät (der ECU) 20 definiert werden.
The following main points arise with regard to the invention and its configuration:
  • (i) Implementation of a lever travel sensor in the clutch lever on motorcycles with automated, sequential transmissions 18th ,
  • (ii) Measurement of the lever travel with a trigger threshold of the sensor 42 , e.g. at 90% of the clutch travel; alternatively: definition of a signal range (> 90%) as a command to engage neutral gear,
  • (iii) Optional: Implementation of a haptic force threshold in order to offer the driver a conventionally functioning lever path and feedback for engaging the neutral gear and
  • (iv) the sensor 42 can be implemented as a switch (ON / OFF) or as a linear sensor. For this purpose, a lever travel threshold (for example 90%) must then be defined in the control unit (the ECU) 20.

Ein solcher Aufbau ist insbesondere in Kombination mit einer als konventionelle Mehrscheiben-Ölbadkupplung ausgestalteten Kupplung 24 und einem automatisierten Schaltgetriebe 18 für Motorräder oder vergleichbar aufgebaute Kraftfahrzeuge F (z.B. Quad) angedacht.Such a structure is particularly in combination with a clutch designed as a conventional multi-plate oil bath clutch 24 and an automated manual transmission 18th for motorcycles or similarly constructed motor vehicles F (eg quad) considered.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
AntriebsstrangPowertrain
1212
KraftfahrzeugMotor vehicle
1414th
KraftradMotorcycle
1616
Systemsystem
1818th
Getriebe, automatisiert geschaltetTransmission, switched automatically
2020th
SteuergerätControl unit
2222nd
KupplungsbedieneinrichtungClutch control device
2424
Kupplungcoupling
2626th
Motorengine
2828
Rad, angetriebenWheel, driven
3030th
Sensor (Drehzahlsensor)Sensor (speed sensor)
3232
Sensor (Geschwindigkeitssensor)Sensor (speed sensor)
3434
LenkerHandlebars
3636
BetätigungswegActuation path
3838
BetätigungselementActuator
4040
BetätigungshebelOperating lever
4242
Sensorsensor
4444
erste Einstellungfirst shot
4646
zweite Endstellungsecond end position
4848
vorbestimmte Stellung („Trigger-Stellung“)predetermined position ("trigger position")

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 1936224 A2 [0003]EP 1936224 A2 [0003]

Claims (10)

System (16) zum Betätigen eines automatisiert geschalteten Getriebes (18) eines Kraftfahrzeugs (12), insbesondere Kraftrades (14), mit einem Steuergerät (20) zum Ansteuern des automatisiert geschalteten Getriebes (18) und einer Kupplungsbedieneinrichtung (22) für eine Kupplung (24) des Kraftfahrzeugs (12), welche - ein zwischen zwei Endstellungen (44, 46) entlang eines Betätigungswegs (36) verlagerbares Betätigungselement (38) zum Einstellen eines Öffnungszustandes der Kupplung (24) und - einen Sensor (42) zur Ermittlung zumindest einer Stellung des Betätigungselements (38) aufweist, wobei die Kupplungsbedieneinrichtung (22) eingerichtet ist, ein entsprechendes Sensorsignal des Sensors (42) an das Steuergerät (20) zu übermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (20) eingerichtet ist, das automatisiert geschaltete Getriebe (18) in Abhängigkeit von dem Sensorsignal zwischen einer Leerlauf-Schaltstufe und einer Schaltstufe mit eingelegtem Gang hin- und/oder herzuschalten.System (16) for actuating an automatically shifted transmission (18) of a motor vehicle (12), in particular a motorcycle (14), with a control device (20) for controlling the automatically shifted transmission (18) and a clutch operating device (22) for a clutch ( 24) of the motor vehicle (12), which - an actuating element (38) displaceable between two end positions (44, 46) along an actuating path (36) for setting an open state of the clutch (24) and - a sensor (42) for determining at least one Position of the actuating element (38), the clutch operating device (22) being set up to transmit a corresponding sensor signal from the sensor (42) to the control unit (20), characterized in that the control unit (20) is set up as the automatically shifted transmission (18) to switch back and / or down depending on the sensor signal between an idle gear stage and a gear stage with a gear engaged. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - der Sensor (42) ein Sensor (42) zur Ermittlung zumindest einer vorbestimmten Stellung (48) des Betätigungselements (38) ist oder - das Steuergerät (20) eingerichtet ist, aus dem Sensorsignal zu erkennen, dass sich das Betätigungselement (38) in der zumindest einen vorbestimmten Stellung (48) befindet.System according to Claim 1 , characterized in that - the sensor (42) is a sensor (42) for determining at least one predetermined position (48) of the actuating element (38) or - the control device (20) is set up to recognize from the sensor signal that the Actuating element (38) is in the at least one predetermined position (48). System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (20) weiterhin eingerichtet ist, das automatisiert geschaltete Getriebe (18) zusätzlich auch in Abhängigkeit von zumindest einer der folgenden Größen zwischen einer Leerlauf-Schaltstufe und einer Schaltstufe mit eingelegtem Gang hin- und/oder herzuschalten: - einer ermittelten Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (12), - einer ermittelten Geschwindigkeitsänderung des Kraftfahrzeugs (12), - einer ermittelten Drehzahl eines Motors (26) des Kraftfahrzeugs (12), - einer ermittelten Drehzahländerung des Motors (26) des Kraftfahrzeugs (12), und - aus welcher der Endstellungen (44, 46) des Betätigungselements (38) heraus die ermittelte Stellung des Betätigungselements (38) erreicht wurde.System according to Claim 1 or 2 , characterized in that the control unit (20) is also set up to switch the automatically shifted transmission (18) up and / or down depending on at least one of the following variables between an idle gear stage and a gear stage with a gear engaged: a determined speed of the motor vehicle (12), - a determined speed change of the motor vehicle (12), - a determined speed of an engine (26) of the motor vehicle (12), - a determined speed change of the engine (26) of the motor vehicle (12), and - from which of the end positions (44, 46) of the actuating element (38) the determined position of the actuating element (38) was reached. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Endstellung (44) mit einem vollständig geschlossenen Zustand der Kupplung (24) und die andere Endstellung (46) mit einem vollständig geöffneten Zustand der Kupplung (24) verknüpft ist.System according to Claim 3 , characterized in that the one end position (44) is linked to a completely closed state of the coupling (24) and the other end position (46) is linked to a completely open state of the coupling (24). System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die vorbestimmte Stellung (48) auf dem Betätigungsweg (36) näher an der mit dem vollständig geöffneten Zustand der Kupplung verknüpften anderen Endstellung (46) als an der mit dem vollständig geschlossenen Zustand der Kupplung verknüpften Endstellung (44) befindet.System according to Claim 4 , characterized in that the predetermined position (48) on the actuation path (36) is closer to the other end position (46) associated with the fully open state of the clutch than to the end position (44) associated with the fully closed state of the clutch . System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gang der Schaltstufe mit eingelegtem Gang ein Vorwärtsgang, bei mehreren Vorwärtsgängen insbesondere der Vorwärtsgang mit der größten Übersetzung ist.System according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the gear of the shift stage with the gear engaged is a forward gear, with several forward gears in particular the forward gear with the greatest translation. Kupplungsbedieneinrichtung (22) für ein System (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit - einem zwischen zwei Endstellungen (44, 46) entlang eines Betätigungswegs (36) verlagerbaren Betätigungselement (38) zum Einstellen eines Öffnungszustandes der Kupplung (24) und - einem Sensor (42) zur Ermittlung zumindest einer Stellung des Betätigungselements (38), wobei die Kupplungsbedieneinrichtung (22) eingerichtet ist, ein entsprechendes Sensorsignal bereitzustellen, insbesondere ein Sensorsignal, welches angibt, zu welchem Zeitpunkt sich das Betätigungselement (38) in zumindest einer vorbestimmten Stellung (48) befindet.Clutch operating device (22) for a system (16) according to one of the Claims 1 to 6th with - an actuating element (38) which can be displaced between two end positions (44, 46) along an actuating path (36) for setting an open state of the clutch (24) and - a sensor (42) for determining at least one position of the actuating element (38), wherein the clutch operating device (22) is set up to provide a corresponding sensor signal, in particular a sensor signal which indicates the point in time at which the actuating element (38) is in at least one predetermined position (48). Kupplungsbedieneinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsbedieneinrichtung (22) eingerichtet ist, ein Signal bereitzustellen, das angibt, aus welcher der Endstellungen des Betätigungselements (38) heraus die ermittelte Stellung des Betätigungselements (38) erreicht wurde.Clutch control device according to Claim 7 characterized in that the clutch operating device (22) is set up to provide a signal which indicates from which of the end positions of the actuating element (38) the determined position of the actuating element (38) was reached. Verfahren zum Betätigen eines automatisiert geschalteten Getriebes (18) eines Kraftfahrzeugs (12), insbesondere Kraftrades (14), mittels - eines Steuergeräts (20) zum Ansteuern des automatisiert geschalteten Getriebes (18) und - einer Kupplungsbedieneinrichtung (22) für eine Kupplung (24) des Kraftfahrzeugs (12), welche ein zwischen zwei Endstellungen (44, 46) entlang eines Betätigungswegs (36) verlagerbares Betätigungselement (38) zum Einstellen eines Öffnungszustandes der Kupplung (24) und einen Sensor (42) zur Ermittlung einer Stellung des Betätigungselements (38) aufweist, wobei die Kupplungsbedieneinrichtung (22) ein entsprechendes Sensorsignal des Sensors (42) an das Steuergerät übermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (20) das automatisiert geschaltete Getriebe (18) in Abhängigkeit von dem Sensorsignal zwischen einer Leerlauf-Schaltstufe und einer Schaltstufe mit eingelegtem Gang hin- und/oder herschaltet.Method for actuating an automatically shifted transmission (18) of a motor vehicle (12), in particular a motorcycle (14), by means of - a control device (20) for controlling the automatically shifted transmission (18) and - a clutch operating device (22) for a clutch (24) ) of the motor vehicle (12), which has an actuating element (38) displaceable between two end positions (44, 46) along an actuating path (36) for setting an open state of the clutch (24) and a sensor (42) for determining a position of the actuating element ( 38), wherein the clutch operating device (22) transmits a corresponding sensor signal from the sensor (42) to the control unit, characterized in that the control unit (20) switches the automatically shifted transmission (18) as a function of the sensor signal between an idle gear stage and a gear shift with the gear engaged. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (20) das automatisiert geschaltete Getriebe (18) zusätzlich auch in Abhängigkeit von zumindest einer der folgenden Größen zwischen der Leerlauf-Schaltstufe und der Schaltstufe mit eingelegtem Gang hin- und/oder herschaltet: - einer ermittelten Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (12), - einer ermittelten Geschwindigkeitsänderung des Kraftfahrzeugs (12), - einer ermittelten Drehzahl eines Motors (26) des Kraftfahrzeugs (12), - einer ermittelten Drehzahländerung des Motors (26) des Kraftfahrzeugs (12), und - aus welcher der Endstellungen (44, 46) des Betätigungselements (38) heraus die ermittelte Stellung des Betätigungselements (38) erreicht wurde.Procedure according to Claim 9 , characterized in that the control device (20) the Automatically shifted transmission (18) also shifts back and / or forth between the idle gear stage and the gear stage with the gear engaged depending on at least one of the following variables: - a determined speed of the motor vehicle (12), - a determined speed change of the motor vehicle (12), - a determined speed of an engine (26) of the motor vehicle (12), - a determined change in speed of the engine (26) of the motor vehicle (12), and - from which of the end positions (44, 46) of the actuating element (38) the determined position of the actuating element (38) has been reached.
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