DE10354721A1

DE10354721A1 - Verfahren und Vorrichtungen zum Ansteuern eines automatisierten Getriebes eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10354721A1
Application number: DE10354721A
Authority: DE
Inventors: Gerd Ahnert; Matthias Schneider; Carsten Dr. Bünder; Wolfgang Dr. Reik; Robert Dr. Fischer; Reinhard Dr. Berger; Christoph Lindenschmidt; Marcus Dr. Spreckels; Julian Alistair Buckler; Ian Duncan Kennedy; David Anthony Harries
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2003-11-22
Publication date: 2004-11-11

Abstract

Es werden Verfahren und Vorrichtungen zum Ansteuern eines automatisierten Getriebes eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Ansteuern eines automatisierten Getriebes eines Kraftfahrzeuges.
Gemäß 1 weist ein Fahrzeug 1 eine Antriebseinheit 2, wie einen Motor oder eine Brennkraftmaschine, auf. Weiterhin sind im Antriebsstrang des Fahrzeuges 1 ein Drehmomentübertragungssystem 3 und ein Getriebe 4 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drehmomentübertragungssystem 3 im Kraftfluss zwischen Motor und Getriebe angeordnet, wobei ein Antriebsmoment des Motors über das Drehmomentübertragungssystem 3 an das Getriebe 4 und von dem Getriebe 4 abtriebsseitig an eine Abtriebswelle 5 und an eine nachgeordnete Achse 6 sowie an die Räder 6a übertragen wird.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung, wie z. B. als Reibungskupplung, Lamellenkupplung, Magnetpulverkupplung oder Wandlerüberbrückungskupplung, ausgestaltet, wobei die Kupplung eine selbsteinstellende oder eine verschleißausgleichende Kupplung sein kann. Das Getriebe 4 ist ein unterbrechungsfreies Schaltgetriebe (USG). Entsprechend dem erfindungsgemäßen Gedanken kann das Getriebe auch ein automatisiertes Schaltgetriebe (ASG) sein, welches mittels zumindest eines Aktors automatisiert geschaltet werden kann. Als automatisiertes Schaltgetriebe ist im weiteren ein automatisiertes Getriebe zu verstehen, welches mit einer Zugkraftunterbrechung geschaltet wird und bei dem der Schaltvorgang der Getriebeübersetzung mittels zumindest eines Aktors angesteuert durchgeführt wird.
Weiterhin kann als USG auch ein Automatgetriebe Verwendung finden, wobei ein Automatgetriebe ein Getriebe im wesentlichen ohne Zugkraftunterbrechung bei den Schaltvorgängen ist und das in der Regel durch Planetengetriebestufen aufgebaut ist.
Weiterhin kann ein stufenlos einstellbares Getriebe, wie beispielsweise Kegelscheibenumschlingungsgetriebe eingesetzt werden. Das Automatgetriebe kann auch mit einem abtriebsseitig angeordneten Drehmomentübertragungssystem 3, wie eine Kupplung oder eine Reibungskupplung, ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem 3 kann weiterhin als Anfahrkupplung und/oder Wendesatzkupplung zur Drehrichtungsumkehr und/oder Sicherheitskupplung mit einem gezielt ansteuerbaren übertragbaren Drehmoment ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem 3 kann eine Trockenreibungskupplung oder eine nass laufende Reibungskupplung sein, die beispielsweise in einem Fluid läuft. Ebenso kann es ein Drehmomentwandler sein.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 weist eine Antriebsseite 7 und eine Abtriebsseite 8 auf, wobei ein Drehmoment von der Antriebsseite 7 auf die Abtriebsseite 8 übertragen wird, indem z. B. die Kupplungsscheibe 3a mittels der Druckplatte 3b, der Tellerfeder 3c und dem Ausrücklager 3e sowie dem Schwungrad 3d kraftbeaufschlagt wird. Zu dieser Beaufschlagung wird der Ausrückhebel 20 mittels einer Betätigungseinrichtung, z.B. einem Aktor, betätigt.
Die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 erfolgt mittels einer Steuereinheit 13, wie z. B. einem Steuergerät, welches die Steuerelektronik 13a und den Aktor 13b umfassen kann. In einer anderen vorteilhaften Ausführung können der Aktor 13b und die Steuerelektronik 13a auch in zwei unterschiedlichen Baueinheiten, wie z.B. Gehäusen, angeordnet sein.
Die Steuereinheit 13 kann die Steuer- und Leistungselektronik zur Ansteuerung des Antriebsmotors 12 des Aktors 13b enthalten. Dadurch kann beispielsweise vorteilhaft erreicht werden, dass das System als einzigen Bauraum den Bauraum für den Aktor 13b mit Elektronik benötigt. Der Aktor 13b besteht aus dem Antriebsmotor 12, wie z.B. einem Elektromotor, wobei der Elektromotor 12 über ein Getriebe, wie z.B. ein Schneckengetriebe, ein Stirnradgetriebe, ein Kurbelgetriebe oder ein Gewindespindelgetriebe, auf einen Geberzylinder 11 wirkt. Diese Wirkung auf den Geberzylinder 11 kann direkt oder über ein Gestänge erfolgen.
Die Bewegung des Ausgangsteiles des Aktors 13b, wie z. B. des Geberzylinderkolbens 11a, wird mit einem Kupplungswegsensor 14 detektiert, welcher die Position oder Stellung oder die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung einer Größe detektiert, welche proportional zur Position bzw. Einrückposition respektive der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Kupplung ist. Der Geberzylinder 11 ist über eine Druckmittelleitung 9, wie z.B. eine Hydraulikleitung, mit dem Nehmerzylinder 10 verbunden. Das Ausgangselement 10a des Nehmerzylinders ist mit dem Ausrückmittel 20, z.B. einem Ausrückhebel, wirkverbunden, so dass eine Bewegung des Ausgangsteiles 10a des Nehmerzylinders 10 bewirkt, dass das Ausrückmittel 20 ebenfalls bewegt oder verkippt wird, um das von der Kupplung 3 übertragbare Drehmoment anzusteuern.
Der Aktor 13b zur Ansteuerung des übertragbaren Drehmoments des Drehmomentübertragungssystems 3 kann druckmittelbetätigbar sein, d.h., er kann einen Druckmittelgeber- und Nehmerzylinder aufweisen. Das Druckmittel kann beispielsweise ein Hydraulikfluid oder ein Pneumatikmedium sein. Die Betätigung des Druckmittelgeberzylinders kann elektromotorisch erfolgen, wobei der als Antriebselement 12 vorgesehene Elektromotor elektronisch angesteuert werden kann. Das Antriebselement 12 des Aktors 13b kann neben einem elektromotorischen Antriebselement auch ein anderes, beispielsweise druckmittelbetätigtes Antriebselement sein. Weiterhin können Magnetaktoren verwendet werden, um eine Position eines Elementes einzustellen.
Bei einer Reibungskupplung erfolgt die Ansteuerung des übertragbaren Drehmomentes dadurch, dass die Anpressung der Reibbeläge der Kupplungsscheibe zwischen dem Schwungrad 3d und der Druckplatte 3b gezielt erfolgt. Über die Stellung des Ausrückmittels 20, wie z.B. einer Ausrückgabel oder eines Zentralausrückers, kann die Kraftbeaufschlagung der Druckplatte 3b respektive der Reibbeläge gezielt angesteuert werden, wobei die Druckplatte 3b dabei zwischen zwei Endpositionen bewegt und beliebig eingestellt und fixiert werden kann. Die eine Endposition entspricht einer völlig eingerückten Kupplungsposition und die andere Endposition einer völlig ausgerückten Kupplungsposition. Zur Ansteuerung eines übertragbaren Drehmomentes, welches beispielsweise geringer ist als das momentan anliegende Motormoment, kann beispielsweise eine Position der Druckplatte 3b angesteuert werden, die in einem Zwischenbereich zwischen den beiden Endpositionen liegt. Die Kupplung kann mittels der gezielten Ansteuerung des Ausrückmittels 20 in dieser Position fixiert werden. Es können aber auch übertragbare Kupplungsmomente angesteuert werden, die definiert über den momentan anstehenden Motormomenten liegen. In einem solchen Fall können die aktuell anstehenden Motormomente übertragen werden, wobei die Drehmoment-Ungleichförmigkeiten im Antriebsstrang in Form von beispielsweise Drehmomentspitzen gedämpft und/oder isoliert werden.
Zur Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 werden weiterhin Sensoren verwendet, die zumindest zeitweise die relevanten Größen des gesamten Systems überwachen und die zur Steuerung notwendigen Zustandsgrößen, Signale und Messwerte liefern, die von der Steuereinheit verarbeitet werden, wobei eine Signalverbindung zu anderen Elektronikeinheiten, wie beispielsweise zu einer Motorelektronik oder einer Elektronik eines Antiblockiersystems (ABS) oder einer Antischlupfregelung (ASR) vorgesehen sein kann und bestehen kann. Die Sensoren detektieren beispielsweise Drehzahlen, wie Raddrehzahlen, Motordrehzahlen, die Position des Lasthebels, die Drosselklappenstellung, die Gangposition des Getriebes, eine Schaltabsicht und weitere fahrzeugspezifische Kenngrößen.
Die 1 zeigt, dass ein Drosselklappensensor 15, ein Motordrehzahlsensor 16 sowie ein Tachosensor 17 Verwendung finden können und Messwerte bzw. Informationen an das Steuergerät 13 weiterleiten. Die Elektronikeinheit, wie z.B. eine Computereinheit, der Steuerelektronik 13a verarbeitet die Systemeingangsgrößen und gibt Steuersignale an den Aktor 13b weiter.
Das Getriebe ist als z.B. Stufenwechselgetriebe ausgestaltet, wobei die Übersetzungsstufen mittels eines Schalthebels 18 gewechselt werden oder das Getriebe mittels dieses Schalthebels 18 betätigt oder bedient wird. Weiterhin ist an dem Schalthebel 18 des Handschaltgetriebes zumindest ein Sensor 19b angeordnet, welcher die Schaltabsicht und/oder die Gangposition detektiert und an das Steuergerät 13 weiterleitet. Der Sensor 19a ist am Getriebe angelenkt und detektiert die aktuelle Gangposition und/oder eine Schaltabsicht. Die Schaltabsichtserkennung unter Verwendung von zumindest einem der beiden Sensoren 19a, 19b kann dadurch erfolgen, dass der Sensor ein Kraftsensor ist, welcher die auf den Schalthebel 18 wirkende Kraft detektiert. Weiterhin kann der Sensor aber auch als Weg- oder Positionssensor ausgestaltet sein, wobei die Steuereinheit aus der zeitlichen Veränderung des Positionssignals eine Schaltabsicht erkennt.
Das Steuergerät 13 steht mit allen Sensoren zumindest zeitweise in Signalverbindung und bewertet die Sensorsignale und Systemeingangsgrößen in der Art und Weise, dass in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebspunkt die Steuereinheit Steuer- oder Regelungsbefehle an den zumindest einen Aktor 13b ausgibt. Der Antriebsmotor 12 des Aktors 13b, z.B. ein Elektromotor, erhält von der Steuereinheit, welche die Kupplungsbetätigung ansteuert, eine Stellgröße in Abhängigkeit von Messwerten und/oder Systemeingangsgrößen und/oder Signalen der angeschlossenen Sensorik. Hierzu ist in dem Steuergerät 13 ein Steuerprogramm als Hard- und/oder als Software implementiert, das die eingehenden Signale bewertet und anhand von Vergleichen und/oder Funktionen und/oder Kennfeldern die Ausgangsgrößen berechnet oder bestimmt.
Das Steuergerät 13 hat in vorteilhafter Weise eine Drehmomentbestimmungseinheit, eine Gangpositionsbestimmungseinheit, eine Schlupfbestimmungseinheit und/oder eine Betriebszustandsbestimmungseinheit implementiert oder es steht mit zumindest einer dieser Einheiten in Signalverbindung. Diese Einheiten können durch Steuerprogramme als Hardware und/oder als Software implementiert sein, so dass mittels der eingehenden Sensorsignale das Drehmoment der Antriebseinheit 2 des Fahrzeuges 1, die Gangposition des Getriebes 4 sowie der Schlupf, welcher im Bereich des Drehmomentübertragungssystems 3 herrscht und der aktuelle Betriebszustand des Fahrzeuges 1 bestimmt werden können. Die Gangpositionsbestimmungseinheit ermittelt anhand der Signale der Sensoren 19a und 19b den aktuell eingelegten Gang. Dabei sind die Sensoren 19a, 19b am Schalthebel und/oder an getriebeinternen Stellmitteln, wie beispielsweise einer zentralen Schaltwelle oder Schaltstange, angelenkt und diese detektieren, beispielsweise die Lage und/oder die Geschwindigkeit dieser Bauteile. Weiterhin kann ein Lasthebelsensor 31 am Lasthebel 30, wie z.B. an einem Gaspedal, angeordnet sein, welcher die Lasthebelposition detektiert. Ein weiterer Sensor 32 kann als Leerlaufschalter fungieren, d.h. bei betätigtem Lasthebel 30 bzw. Gaspedal ist dieser Leerlaufschalter 32 eingeschaltet und bei nicht betätigtem Lasthebel 30 ist er ausgeschaltet, so dass durch diese digitale Information erkannt werden kann, ob der Lasthebel 30 betätigt wird. Der Lasthebelsensor 31 detektiert den Grad der Betätigung des Lasthebels 30.
Die 1 zeigt neben dem Lasthebel 30 und den damit in Verbindung stehenden Sensoren ein Bremsenbetätigungselement 40 zur Betätigung der Betriebsbremse oder der Feststellbremse, wie z.B. ein Bremspedal, einen Handbremshebel oder ein hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Feststellbremse. Zumindest ein Sensor 41 ist an dem Betätigungselement 40 angeordnet und überwacht dessen Betätigung. Der Sensor 41 ist beispielsweise als digitaler Sensor, wie z. B. als Schalter, ausgestaltet, wobei dieser detektiert, dass das Bremsenbetätigungselement 40 betätigt oder nicht betätigt ist. Mit dem Sensor 41 kann eine Signaleinrichtung, wie z.B. eine Bremsleuchte, in Signalverbindung stehen, welche signalisiert, dass die Bremse betätigt ist. Dies kann sowohl für die Betriebsbremse als auch für die Feststellbremse erfolgen. Der Sensor 41 kann jedoch auch als analoger Sensor ausgestaltet sein, wobei ein solcher Sensor, wie beispielsweise ein Potentiometer, den Grad der Betätigung des Bremsenbetätigungselementes 41 ermittelt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signaleinrichtung in Signalverbindung stehen.
Im folgendem wird ein automatischer selbsthemmender Ausrückmechanismus erläutert.
Bei sämtlichen elektromotorischen Kupplungsaktoren tritt das Problem auf, dass bei Antrieben mit hohem Wirkungsgrad keine Selbsthemmung vorliegt. Die Selbsthemmung wird zwangsläufig bei Antrieben mit geringem Wirkungsgrad erreicht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen selbsthemmenden Mechanismus vorzuschlagen, welcher einen Antriebsmechanismus mit hohem Wirkungsgrad verwendet.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass eine Selbstsperrung durch zumindest einen Wälzkörper oder dergleichen ermöglicht wird, welcher den Antrieb und den Abtrieb des Ausrückmechanismus miteinander koppelt. Vorzugsweise können zwei Wälzkörper zum Sperren jeweils in gegensätzliche Richtungen verwendet werden. Somit kann die Abtriebswelle in der Sperrstellung nicht in jede Richtung gedreht werden. Der Ausrückmechanismus kann mit dem Antrieb verbunden werden, welcher durch eine geringe Drehung der Eingangswelle die Selbstzentrierungsfeder überwindet. Ferner kann der Verschlussmechanismus bzw. der Hemmmechanismus durch Drehen des Käfigs der Wälzkörper auslöst werden und es kann eine Drehung der Ausgangswelle in die gleiche Richtung wie die Eingangswelle über den Antriebsbolzen erlaubt werden. Sobald das Eingangsmoment aufhört zu wirken, werden der Antrieb und der Abtrieb in eine Sperrposition bzw. eine Hemmposition in Folge der selbstzentrierenden Feder gebracht.
Die Wälzkörper können bevorzugt federbelastet sein, um die Sperrposition bzw. Hemmposition durch leicht geneigte Federn zu realisieren, wobei der Ausgleich von Toleranzen realisierbar ist und jedes freie Spiel bei der Abtriebswelle verhindert wird.
Die Vorteile liegen insbesondere darin, dass ein hoher Wirkungsgrad bei hoher Drehzahl realisiert wird, wenn die Wälzkörper sich nach außen bewegen und somit keinen Kontakt mit dem inneren Lagerdurchmesser haben.
Bevorzugt kann der erfindungsgemäße Ausrückmechanismus für elektromotorische Aktuatoren eingesetzt werden, um zu verhindern, dass Kupplungsfederkräfte aufgebracht werden müssen, um eine Kupplungshalteposition zu verhindern. Ferner kann als Einsatzort jede Sicherheitseinrichtung verwendet werden, bei der der Abtrieb üblicherweise in einer Position gesperrt wird, ausgenommen sind Bewegungen, welche durch ein positives Antriebssignal bzw. Antriebsmoment hervorgerufen werden, wie z. B. bei einem Kran, einer Ladebühne an Heckklappen bei Lkws, einem Garagenaufzug, einem Sitzeinstellmechanismus oder dgl.
In 2 ist eine geschnittene Seitenansicht eines möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen automatischen selbstsperrenden bzw. selbsthemmenden Ausrückmechanismus dargestellt.
In den 3a und 3b ist die Abtriebseite gezeigt, wobei in 3a eine Draufsicht auf die Abtriebseite mit den Wälzkörpern 106 gezeigt ist, welche hier z. B. als Kugeln bzw. Walzen angedeutet sind. Durch die Wälzkörper 106 wird der Sperrmechanismus bzw. Hemmmechanismus realisiert. In 3b ist die Abtriebswelle 107 dreidimensional gezeigt.
In 4a ist die Antriebs- bzw. Eingangswelle 108 dreidimensional dargestellt, wobei lediglich zwei Ausnehmungen 109 und 110 für die Wälzkörper 106 angedeutet sind. In 4b ist eine mögliche Ausgestaltung eines Wälzkörperkäfigs 111 dreidimensional dargestellt.
Gemäß 5 ist eine vergrößerte Teilansicht des erfindungsgemäßen automatischen selbsthemmenden Ausrückmechanismus dargestellt. Dabei sind die Wälzköper 106, welche von dem Wälzkörperkäfig 111 geführt werden, zwischen der Antriebs- bzw. Eingangswelle 108 und der Abtriebs- bzw. Ausgangswelle 107 in einer entsprechenden Ausnehmung angeordnet, so dass die Wälzkörper 106 jeweils in die entgegengesetzte Richtung eine Sperrposition ermöglichen. Der Wälzkörperkäfig 111 ist an der Eingangswelle 108 befestigt. Ferner ist ein Antriebsbolzen 112 in einer Ausnehmung des Abtriebes vorgesehen, wobei der Abtriebsbolzen 112 mit der Antriebswelle 108 verbunden ist.
Aus 6 wird die Funktionsweise des Sperrens bzw. Hemmens durch den Antriebsbolzen 112 ersichtlich. Dabei wird durch die Bewegung des Antriebsbolzens 112 nach rechts (Doppelpfeil 113) oder links (Doppelpfeil 114) die Sperrung durch den jeweiligen Wälzkörper 106 realisiert. In 6 werden die jeweiligen Ränder der Wälzkörper 106, welche keine Sperrung verursachen, angedeutet. Der auf der linken Seite vorgesehene Wälzkörper 106 sperrt jeweils in Uhrzeigerrichtung und der rechte Wälzkörper 106 sperrt in entgegengesetzte Uhrzeigerrichtung. Mit g ist ein mögliches Spiel bezeichnet, wobei die Bewegung des Antriebsbolzens größer als g ist, damit das System gesperrt wird.
In den 7a bis 7c sind vergrößerte Teilansichten des als Walze ausgebildeten Wälzkörpers 106 dargestellt, wobei der Wälzkörper 106 mit einer Feder 115 gekoppelt ist, sodass der Wälzkörper 106 federbelastet ausgebildet ist.
In 8a ist eine Seitenansicht der Eingangswelle 108 des automatischen selbsthemmenden Ausrückmechanismus gezeigt, wobei in 8b eine Vorderansicht dargestellt ist. Insbesondere ist daraus ersichtlich, wie ein selbstzentrierendes Federelement 116 und die einzelnen Wälzkörper 106 zwischen dem Antrieb 108 und dem Abtrieb 107 angeordnet sind.
Nachfolgend wird ein Kupplungsaktuator erläutert. Insbesondere soll eine Aktuator-Anordnung vorgeschlagen werden, welche bevorzugt zum Antrieb eines mechanischen Zentralausrückers (MZA) verwendbar ist.
Demnach liegt eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Aktoranordnung vorzuschlagen, welche gegenüber seitlichen Belastungen und Verschmutzungen unempfindlich ist. Insbesondere sollten Dichtungsprobleme bei dem Aktuator vermieden werden.
Eine mögliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung kann einen Motor 101, ein Kabel bzw. ein Seil 102, ein Getriebe 103, eine Wickelwalze 105 und eine Halterung 104 umfassen. Eine dreidimensionale schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Anordnung ist in 9 dargestellt. Dabei wird der erfindungsgemäße Kupplungsaktor zum Antrieb eines mechanischen Zentralausrückers (MZA) verwendet.
Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Anordnung bei einem elektronischen Kupplungsmanagement oder auch bei einem automatisierten Schaltgetriebe zum Einsatz kommen.
Im weiteren wird ein automatisch selbsthemmendes Ausrücksystem erläutert.
Wie bereits erwähnt worden ist, besteht das Problem, dass bei elektromotorischen Kupplungsaktoren üblicher Weise bei einem hohen Wirkungsgrad keine Selbsthemmung bzw. Selbstsperrung möglich ist.
Demzufolge soll ein Kupplungsaktor vorgeschlagen werden, welcher einerseits eine Selbsthemmung bzw. Selbstsperrung und anderseits einen hohen Wirkungsgrad aufweist.
Somit wird erfindungsgemäß eine Anordnung vorgeschlagen, welche bevorzugt zwei Kupplungslosräder aufweist, welche in entgegengesetzte Drehrichtungen sperrbar bzw. hemmbar sind. Diese Losräder können mit der Ausgangswelle, d.h. z. B. mit der Spindel gekoppelt sein, sodass ein Drehen in jeweilige Sperr-Richtung verhindert wird. Zwischen den Kupplungslosrädern ist ein Mitnehmerelement oder dergleichen vorgesehen, welches z. B. eine Feder oder dgl. ist, die bevorzugt eine zentrale Position belastet und somit es ermöglicht, dass die Kupplungslosräder in die jeweilige Richtung gesperrt werden. Das Mitnehmerelement kann mit der Motorabtriebswelle verbunden sein. Ferner sind Wälzkörper vorgesehen, welche in der gesperrten Position durch leicht gebogene Federn belastet sind.
Die einzige Möglichkeit die Kupplungen ausrücken zu lassen, kann dadurch erreicht werden, dass die Motorwelle das Mitnehmerelement derart bewegt, dass der federbelastete Wälzkörper überwunden wird und somit eine der beiden Kupplungen freigibt, wobei dies in Abhängigkeit der Drehrichtung erfolgt. Sobald der Motor ein kleines Abtriebsmoment erzeugt, wird der Mitnehmer geeignet gedreht, um die gesperrte Kupplung freizugeben. Ferner bewirkt die Drehung des Mitnehmers, dass die Wälzkörper derart gedrückt werden, dass diese in eine nicht gesperrte Position gelangen und somit bewirken, dass die gesamte Anordnung mit der Motorwelle gedreht wird.
Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass anstatt oder auch zusätzlich zu den Wälzkörpern durch Seitenplatten oder dergleichen separate Haltezustände bzw. Sperrzustände für die Drehmomentübertragung realisiert werden.
Sobald der Motor kein Abtriebmoment mehr liefert, kann die Anordnung das Mitnehmerelement überlaufen und somit eine Sperrung in die jeweilige Richtung ermöglichen. Die selbstzentrierenden Federelemente sind derart ausgelegt, dass ein mögliches elektrostatisches Moment überwunden werden kann.
In den 10 bis 13 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel der hier vorgestellten Erfindung gezeigt.
In 10 ist eine quergeschnittene Ansicht des selbsthemmenden Mechanismus gezeigt. Dabei ist die Motoreingangswelle 117 und die Abtriebswelle 118 über den erfindungsgemäßen Mechanismus gekoppelt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Wälzkörper 119, 119' vorgesehen. Ein Mitnehmerelement 120 ist mit der Motoreingangswelle 117 verbunden und entsprechende Seitenplatten 121 sind mit der Abtriebswelle 118 verbunden. Eine äußere Anbindung ist mit dem Bezugszeichen 122 bezeichnet.
In 11 ist eine geschnittene Vorderansicht des erfindungsgemäßen Mechanismus gezeigt. Aus dieser Figur wird die Wirkungsweise des Hemm- bzw. Sperrmechanismus verdeutlich. Beispielsweise sind die beiden Wälzkörper 119 und 119' in entsprechenden Ausnehmungen 123 bzw. 123' der Motorwelle 117 vorgesehen. Ferner sind mit den Ausnehmungen 123, 123' der Motorwelle 117 korrespondierende Ausnehmungen 124, 124' an dem Mitnehmerelement 120 vorgesehen. Darüber hinaus sind Befestigungselemente bzw. Nieten 125 zum Befestigen der Seitenplatten gezeigt. Ein Antriebsbolzen 126 ist federbelastet mit entsprechenden Federelementen 127 ebenfalls an der Eingangswelle 117 vorgesehen.
In 12 ist eine Detailansicht des Wälzkörpers 119 in der Ausnehmung 123 dargestellt, wobei der Wälzkörper 119 an den Seitenplatten geführt ist. Des weiteren ist der Wälzkörper 119 federbelastet mittels einer Feder 128 an dem Mitnehmerelement 120 befestigt.
In 13 ist eine vergrößerte Ansicht der Feder 128 dargestellt, welche auf den jeweiligen Wälzkörper 119, 119' wirkt. Es ist auch möglich, dass andere beliebige konstruktive Ausführungen der Feder 128 vorgesehen sind.
Nachfolgend wird eine Strategie erläutert, welche in der Lage ist, das automatische Schaltbild eines automatisierten oder halbautomatisierten Getriebes durch das Überwachen der Verwendung eines manuellen Hinwegsetzens durch den Fahrer geeignet zu adaptieren.
Insbesondere soll dem automatischen Schaltbild eines Fahrzeuggetriebes ermöglicht werden, dass eine Adaption durchgeführt wird, wenn mehrere Fahrstile eines Fahrers oder mehrerer Fahrer vorliegen.
Wenn ein mit einem automatisierten Schaltgetriebe ausgerüstetes Fahrzeug verwendet wird, ist es möglich, dass der Gangwechsel automatisch gemäß eines vorbestimmten Schaltmusters oder einer Fahrerintervention über einen Knopf oder einen Hebel erfolgen kann. Somit kann der Fahrer wählen, welches System bzw. Schaltstrategie verwendet wird.
Dies kann z. B. problematisch sein, wenn in einer Fahrsituation viele manuelle Schaltungen durchgeführt werden, welche normaler Weise nicht von dem automatischen Schaltmuster durchführt werden.
Diese Erfindung überwacht die Anzahl der durchgeführten manuellen Interventionen bei dem automatischen Schaltmuster durch den Fahrer und verwendet diese Informationen, um das automatische Schaltmuster entsprechend zu modifizieren.
Wenn ein Fahrer beispielsweise mit dem Standard des automatischen Schaltmusters zufrieden ist, wird er ähnlich auch bei dem manuellen Modus schalten wollen. In diesem Fall sind nur kleine oder keine Adaptionen des standardisierten automatischen Schaltmusters notwendig.
Wenn der Fahrer den manuellen Modus verwendet, weil er gerne manuell schalten will oder weil er nicht mit dem automatischen Schaltmuster zufrieden ist, sind die vorgenannten Informationen sehr hilfreich. Aus diesen Informationen kann ein für diesen Fahrer ideales Schaltmuster entworfen werden. Dabei wird bei nur wenigen manuellen Schaltungen eine erhebliche Interpolation benötigt, um ein entsprechendes Schaltmuster bzw. ein modifiziertes existierendes standardisiertes automatisches Schaltmuster zu entwerfen. Je mehr manuelle Schaltungen durchgeführt werden, desto genauer können die Wünsche des Fahrers bei dem automatischen Schaltmuster berücksichtigt werden.
Gemäß einer Weiterbildung können diese Informationen in einem Steuergerät, z. B. in dem Motorsteuergerät (ECU) oder dgl. gespeichert werden. Die Informationen können für einen bestimmten Fahrer oder auch für verschiedene Fahrer gespeichert werden. Es ist auch möglich, dass dabei zwischen den Fahrern unterschieden werden kann.
Die gesammelten Informationen des manuellen Schaltens können beispielsweise folgende Daten umfassen:

– Motordrehzahl und Gradient der Motordrehzahl;
– Beschleunigungsinformationen, wie z.B. Fahrpedalstellung und/oder Gradient der Fahrpedalstellung;
– Umgebungstemperatur
– Routenlänge
– bevorzugter Fahrstil
– durchschnittliche Zeit zwischen Schaltungen, umfassend Routenrichtung.

Es ist möglich, auch andere beliebige Informationen zu sammeln und abzuspeichern.
Die gespeicherten Informationen werden verwendet, um das standardisierte automatische Schaltmuster anhand der vorhergehenden Fahrsituationen zu modifizieren und danach am Ende des Fahrzustandes zu sichern bzw. abzuspeichern. Beispielsweise kann dieses System für jeden Fahrzustand im Laufe der Lebensdauer des Fahrzeuges aktiviert werden.
Diese erfindungsgemäße Strategie kann überall dort eingesetzt werden, wo Schaltmuster verwendet und gespeichert werden. Es ist möglich, dass die erfindungsgemäße Strategie auch bei anderen Fahrzeuggetrieben eingesetzt wird.
Im weiteren wird ein Ausrücksystem vorzugsweise mit nicht konstant übersetzendem Rampenmechanismus erläutert.
Für verschiedene Ausrücksysteme kann eine Weg-Kraft-Funktion mit stark nicht linearem Verlauf kennzeichnend sein. Bei einer Betätigungsmechanik mit einer nicht linearen Übertragungsfunktion, also nicht konstante Übersetzung, kann die Leistungsübertragung zwischen der Aktorik und der Kupplung derart beeinflusst werden, dass eine vorteilhafte Gesamtanordnung vorgesehen wird. Dabei kann die maximale Antriebsbelastung des Aktors reduziert werden, wodurch kleinere Motoren oder dgl. einsetzbar sind. Ferner ist es möglich, dass geringere Stellzeiten und eine höhere Dynamik für die Regelvorgänge realisiert werden.
Die Funktionsweise eines mechanischen Zentralausrückers (MZA) kann auf einer Keilwirkung zwischen zwei drehenden Teilen mit entsprechenden Rampen beruhen. An der Kontaktstelle können z. B. Wälzkörper eingesetzt werden. Das Funktionsprinzip bzw. der konstruktive Aufbau eines mechanischen Zentralausrückers (MZA) ist aus den 14 und 15 ersichtlich.
In 14 ist das Keilgetriebe des mechanischen Zentralausrückers (MZA) mit entsprechenden Wälzkörpern 129 gezeigt, wobei eine Kontaktstelle auf die Ebene abgewickelt dargestellt ist. Der Wälzkörper 129 ist in einem Käfig 130 geführt, wobei der Wälzkörper 129 an einem unteren, feststehenden Rampenteil 131 und an einem oberen, bewegten Rampenteil 132 entlang bewegt wird. Der senkrechte Pfeil 132 kennzeichnet den Abtriebshub s und der waagerechte Pfeil 133 kennzeichnet die Antriebsbewegung Φ.
In 15 ist eine quergeschnittene Ansicht des mechanischen Zentralausrückers (MZA) und eine Seitenansicht eines Betätigungshebels 134 des mechanischen Zentralausrückers (MZA) gezeigt, wobei sich der konstruktive Aufbau ergibt und gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen wie in 14 bezeichnet sind. Der Betätigungshebel 134 ist an dem bewegten Rampenteil 132 angeordnet, wobei die schraubende Betätigungsbewegung durch einen Pfeil angedeutet ist. An dem Ausrücklager 135 sind die Tellerfederzungen 136 der Kupplung vorgesehen.
Wenn die Übertragungsfunktion des mechanischen Zentralausrückers (MZA) bzw. des Hubgetriebes eine Nichtlinearität aufweisen soll, kann erfindungsgemäß z. B. vorgesehen sein, dass der Verlauf der Rampe entsprechend ausgebildet bzw. umgestaltet wird.
In 16 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Keilhubgetriebes mit nicht konstanter Übersetzung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Aus dieser Darstellung ist ein möglicher Wälzkörperversatz (Ausgleichsbewegung) wird durch einen Doppelpfeil durch den Wälzkörper 129 verdeutlicht, da das Keilgetriebe zwei überzählige Getriebefreiheitsgrade aufweist. Bei einem linearen Aufbau, wie er in 14 gezeigt ist, ist es ausreichend, dass das Versetzen bzw. Gleiten der Wälzkörper gegenüber den Rampen 131, 132 durch die ständig wirkende Vorlast- bzw. Gegenlastkraft F gesichert wird. Ein spezieller Wälzkörperkäfig kann dabei die Funktionsfähigkeit unterstützen. Bei dem in 16 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine instabile Lage der Wälzkörper möglich. Unterhalb der Darstellung sind links der Bewegungsbereich mit geringer Übersetzung und rechts der Bewegungsbereich mit hoher Übersetzung gezeigt.
Die Wirkung eines Wälzkörperversatzes sind aus 17 zu erkennen. Dort ist der Versatz des Wälzkörpers 129 durch den Unterschied zwischen der gestrichelten und der durchgezogenen Linie verdeutlicht, wobei durch die erfolgte Ausgleichsbewegung eine Position des Wälzkörpers 129 (Pfeil 137) erreicht wird, in dem er sich verklemmt.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass für jede Rampe mehrere Wälzkörper vorgesehen werden, um den vorgenannten Versatz zu vermeiden. Dabei ist es möglich, dass die Wälzkörper in einem oder auch in mehreren Käfigen geführt werden. Die Form der Öffnungen im Käfig können z. B. als Schlitze oder dgl. ausgebildet sein. Diese Schlitze halten den Abstand der Wälzkörper in Vortriebsrichtung. Jedoch wird eine Bewegung der Wälzkörper in Hubrichtung zugelassen. Auf diese Weise können sich die Wälzkörper auf den Abstand der Rampenbahnen einstellen. Wenn ein Verschieben der Wälzkörper eintritt, wird die Übertragungsfunktion des Getriebes nur geringfügig verändert. In vorteilhafter Weise wird die Versatzproblematik durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung vermieden.
In den 18 bis 20 sind verschiedene Ausgestaltungen des Käfigs 130', 130' dargestellt. Bei sämtlichen Darstellungen weist das Keilgetriebe mehrere Wälzkörper 129 für jede Rampe auf.
In 18 ist der Käfig 130' mit speziellen Führungsöffnungen, welche als parallel zueinander angeordnete Schlitze 138 ausgebildet sind, vorgesehen.
In 19 ist eine weitere Ausführungsform des Käfigs 130'' mit speziellen Führungsöffnungen 138' dargestellt. Dabei hat je eine Öffnung 138' des Käfigs 130'' keine Verschiebung in Längsrichtung, wobei der Käfig 130'' sich wie bei einem herkömmlichen mechanischen Zentralausrücker (MZA) in die Hubrichtung bewegt. Im Gegensatz zu der Ausführungsform, welche in 18 dargestellt ist, bei der sämtliche Wälzkörper 129 im Käfig 130' längs verschiebbar sind und somit der Käfig 130' nicht der Hubbewegung folgen muss.
In 20 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der eine Rampe mit zumindest einem Rampenabschnitt vorgesehen ist, welcher eine konstante Steigung aufweist. Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Tragfähigkeit des Hubgetriebes wesentlich verbessert wird. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass mehrere Wälzkörper 129 gleichzeitig in Eingriff stehen. Ferner wird der Bewegungsbereich (Doppelpfeil 139) mit konstant hoher Übersetzung bei dieser Ausgestaltung erweitert. In 20 ist dies durch den Doppelpfeil 139 angedeutet. Der Doppelpfeil 140 verdeutlicht den Bewegungsbereich bei geringer Übersetzung. Dabei ist das Übersetzungsverhältnis angegeben. Das Übersetzungsverhältnis kann durch die folgende Formel angegeben werden r = Δϕ/Δs
In der nachfolgenden Tabelle ist eine Gegenüberstellung der Bewegungsverhältnisse bei der in 20 gezeigten Ausführungsform mit unterschiedlichen Steigungswinkeln α dargestellt.
In 21 sind die in der vorgenannten Tabelle gegenübergestellten Bewegungsverhältnisse grafisch aufgetragen. Dabei ist die Kupplungskraft bzw. die Aktorbelastung über dem Ausrückweg dargestellt. Ein erster Bewegungsbereich 1 mit geringer Kupplungslast und nicht konstanter geringer Übersetzung und ein zweiter Bewegungsbereich 2 mit hoher Kupplungslast und konstant hoher Übersetzung.
In 22 ist die erfindungsgemäße Anordnung des nicht-linearen Hubgetriebes 140 in der Betätigungsstrecke des Ausrücksystems vorgesehen. Der Getriebemotor 141 umfasst ein Übertragungsgetriebe 142 und einen Motor 143. Der Getriebemotor 141 betätigt die Kupplung 144 über den MZA und das Ausrücklager 145.
In 23 ist die erfindungsgemäße Anordnung des nicht linearen Hubgetriebes 140 in den Kupplungsaktor 146 integriert. Bei dieser Ausgestaltung ist eine hydraulische Übertragungsstrecke 147 vorgesehen, welche einen Nehmerzylinder 148 und einen Geberzylinder 149 umfasst.
In 22 sind unterhalb der schematischen Ansicht des Ausrücksystems drei Diagramme dargestellt, wobei in einem Diagramm die Kupplungskraft F_Ku über dem Ausrückweg S_Ausr, der Ausrückweg S_Ausr über dem Übertragungsweg S_Übertr und der Übertragungsweg S_Übertr über dem Weg S_an aufgetragen sind.
In 23 sind unterhalb der schematischen Darstellung des hydraulischen Ausrücksystems mit einem Nehmerzylinder und einem Geberzylinder ebenfalls Diagramme gezeigt, wobei die Kupplungskraft F_Ku über dem Ausrückweg S_Ausr, der Weg des Nehmerzylinders S_Nehmer über dem Weg des Geberzylinders S_Geber, der Weg des Geberzylinders S_Geber über dem Übertragungsweg S_Übertr und der Übertragungsweg S_Übertr über dem Weg S_an dargestellt sind.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Käfig zum Führen bzw. Halten der Wälzkörper aus einem flexiblen Material hergestellt ist. Es ist auch möglich, dass der Käfig aus mehreren zueinander beweglichen vom Steigungswinkel α abgängigen Einzelteilen besteht. Auf diese Weise können bei der Verformung des Käfigs auftretende zusätzliche Kräfte vermieden werden.
In 24 ist ein Ausführungsbeispiel der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung in zwei Darstellungen schematisch angedeutet, wobei die Verformung eines verwendeten flexiblen Käfigs 150 insbesondere an den Kontaktstellen in dem unteren Diagramm ersichtlich wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der Versatz der Wälzkörper durch ein zwangläufiges Getriebe oder dgl. verhindert wird. Als Zwangslaufsicherung kann z. B. eine Verzahnung am Wälzkörper oder dgl. vorgesehen werden. Es ist auch möglich, dass ein Bandgetriebe oder dgl. verwendet wird, um einen Versatz des Wälzkörpers zu vermeiden.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel ist in 25 anhand einer Prinzipskizze, einer geschnittenen Seitenansicht und einer quergeschnittenen Ansicht gezeigt, bei dem eine Zwangslaufsicherung durch verzahnte Bereiche 151 am Wälzkörper 129 realisiert wird, wobei die Wälzkurven mit 152 bezeichnet sind.
Eine andere Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass die Rampen des bewegten Rampenteils 132 und des feststehenden Rampenteils 131 eine konkave Ausgestaltung aufweisen, so dass die Wälzkörper 129 quasi automatisch gegen einen möglichen Versatz gesichert werden. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in 26 gezeigt, bei dem ein Keilhubgetriebe mit konkaver Rampenform realisiert ist.
In 27 ist eine grafische Darstellung des Übersetzungsverhältnis über dem Weg aufgetragen. Aus dieser Darstellung wird das Verhalten der Übersetzung bei einer konkav geformten Rampe deutlich. Es ergeben sich zwei Bewegungsbereiche, wobei ein erster Bewegungsbereich 1 mit hoher Übersetzung und ein zweiter Bewegungsbereich 2 mit geringerer Übersetzung vorliegt.
Die erfindungsgemäßen Ausrücksysteme mit nicht konstant übersetzendem Rampenmechanismus können vorzugsweise bei sämtlichen Übertragungssystemen bzw. Aktoriken mit nicht linearem Lastcharakteristiken, wie z. B. bei der Kupplungsbetätigung, eingesetzt werden.
Nachfolgend wird eine Kompensation bevorzugt der axialen relativen Bewegung zwischen der Kupplung und dem getriebefesten Kupplungssteller erläutert.
Wenn das mechanische Ausrücksystem, z. B. mit einer Hebelmechanik oder dgl., für eine Doppelkupplung kupplungsfest ist, jedoch der Kupplungssteller getriebefest ausgestaltet ist, kann eine axiale Bewegung der Kupplung im Betrieb zu einer unerwünschten wegbedingten Veränderung der Betätigungskraft und somit zu einer Änderung des Kupplungsmomentes führen.
Demnach wird insbesondere ein kupplungsfestes, mechanisches Ausrücksystem für eine Doppelkupplung vorgeschlagen, bei dem eine Veränderung des Kupplungsmomentes verhindert wird, wenn sich die Kupplung im Betrieb relativ zu dem Kupplungssteller in axialer Richtung bewegt.
Demnach wird eine Möglichkeit gesucht, den Kupplungssteller entsprechend mit der Doppelkupplung zu verbinden. Die Stellerkraft sollte dabei abgestützt werden. Wenn die Abstützung an der Kupplung selbst erfolgt, sollte die Verbindung zur Kupplung sehr steif sein und deshalb massiv ausgeführt werden, um somit Verformungen oder Biegebewegungen zu vermeiden.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich die Stellerkraft an dem Getriebegehäuse abstützt. Die Abstützung des Stellers an der Kupplung kann derart erfolgen, dass die relative Bewegung zwischen dem Steller und der Kupplung kompensiert wird.
Eine Möglichkeit die Kompensation zu realisieren, kann darin bestehen, dass ein Koppelgetriebe nach dem Prinzip einer Schere oder dgl. verwendet wird. Ein mögliches Ausführungsbeispiel ist in 28 gezeigt, bei dem eine geschnittene Ansicht durch den Hebel des Ausrücksystems dargestellt ist. Das verwendete Scherenelement besteht aus dem Ausrückhebel 153 selbst, wobei dessen Drehlager 154 in einem beidseitig gelenkig gelagerten Ausgleichshebel bzw. Kompensationshebel 156 liegt. Dies entspricht dem zweiten Scherenelement. Eines der beiden Gelenke ist getriebefest (158) und das andere Gelenk 157 ist an dem kupplungsfesten Führungsrohr 155 des Ausrücksystems befestigt bzw. eingehängt. Wenn sich die Kupplung einschließlich des Führungsrohrs 155 in axialer Richtung bewegt, kann der dort eingehängte Ausgleichshebel 156 mitbewegt werden und um sein getriebefestes Gelenk 159 geschwenkt werden. Das Drehlager 154 des Ausrückhebels 153 kann diese Bewegung in axialer Richtung ebenfalls mitmachen, wobei diese Bewegung nicht vollständig durchgeführt wird, da sich das Drehlager 154 auf einem anderen Schwenkradius als die Einhängung am Führungsrohr 155 befindet. Der Ausrückhebel 153 kann ebenfalls am Führungsrohr 155 eingehängt werden. Dieser Einhängungspunkt 157 wird vollständig der axialen Bewegung des Führungsrohrs 155 unterworfen, jedoch wird das Drehlager die Bewegung nur teilweise mit durchführen. Diese axiale Relativbewegung zwischen dem Einhängungspunkt 157 am Führungsrohr 155 und dem Drehlager 154 des Ausrückhebels 153 entspricht einer Drehbewegung des Ausrückhebels 153, um sein Drehlager 154. Diese Drehung führt am Hebelende, an dem der Steller angebunden ist, zu einer axialen Bewegung, welche der Kupplungsbewegung und der Bewegung des Drehlagers entgegengerichtet ist.
In 29 ist eine Draufsicht auf das Ausrücksystem mit dem getriebefesten Kupplungssteller 160 gemäß 28 dargestellt, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen wie in 28 bezeichnet sind. In 30 ist eine Seitenansicht des Ausrücksystems mit entsprechenden Hebelverhältnissen a und b gezeigt.
Wenn das Längenverhältnis a zu b und c zu d der beiden Hebelarme des Ausrückhebels und des Kompensationshebels gleich sind, kann sich die Bewegung des Drehlagers und die Schwenkbewegung des Ausrückhebels am Steller aufheben. Auf diese Weise erfolgt eine Kompensation. In vorteilhafter Weise ist es somit nicht erforderlich, dass der Steller nachgestellt werden muss oder dass durch die in die Gegenrichtung wirkende Selbsthemmung eine höhere Kupplungskraft aufgebracht werden muss.
Das vorgestellte Ausrücksystem gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht einen Ausgleich der axialen Kupplungsbewegungen am Steller. Ferner tritt bei dieser Ausgestaltung keine Belastung auf die Kurbelwelle bei der Betätigung der Kupplung auf. Darüber hinaus wird somit eine einfache, kostengünstige Konstruktion der geforderten Kompensation der axialen relativen Bewegung zwischen der Kupplung und dem getriebefesten Kupplungssteller realisiert.
Vorzugsweise kann die vorliegende Erfindung bei Parallelschaltgetrieben (PSG) mit mechanischem Ausrücksystem eingesetzt werden.
Im weiteren wird eine hydraulische Betätigung mit Positionskontrolle erläutert. Die Positionskontrolle kann bevorzugt durch eine hydraulische Kontrollleitung oder dgl. erfolgen, welche auch für Zug-Druck-Betätigungen vorgesehen ist.
Insbesondere bei einem Parallelschaltgetriebe (PSG) besteht das Risiko einer Leckage bei einer hydrostatischen Übertragungsstrecke. Als Gegenmaßnahme kann z. B. eine Positionsmessung direkt an den Ausrücklagern vorgesehen sein.
Erfindungsgemäß wird eine hydraulische Kontrollverbindung oder dgl. z. B. zwischen dem Nehmerzylinder und dem Aktor vorgesehen. Dies kann z. B. durch einen doppelseitigen Nehmerzylinder realisiert werden. Eine Wegänderung des Kolbens des Nehmerzylinders kann dann an einem z. B. entfernten Ort, wie z. B. an dem Kupplungssteller oder dgl., registriert werden. Dabei ergibt sich der Vorteil, dass der Sensor zur Überwachung nicht im Bereich der Kupplungsglocke installiert wird.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Übertragungsstrecke mit einer Positionskontrolle ist in 31 schematisch dargestellt. Insbesondere wird die Anbindung des Sensors 161 durch eine Kontrollleitung 162 von dem Nehmerzylinder 163 zu dem Aktor 164 realisiert. Der Nehmerzylinder 163 ist über eine Druckleitung 165 mit einem Geberzylinder 166 verbunden. Der Kupplungsaktor 164 ist wiederum mit einem Kupplungssteuergerät 167 gekoppelt.
In dem nachfolgenden Beispiel soll die Wirkungsweise des doppelseitigen Nehmerzylinders 163 erläutert werden. Beispielsweise kann ein Mehrkolbenausrücker mit bevorzugt drei Einzelkolben verwendet werden. Nachfolgend werden beispielhaft Werte des Mehrkolbenausrückers angegeben:
Kolbenfläche des NZ: A_{_Nz} = 460 mm²
Kolbendurchmesser: D _Nz = 14 mm
Kontrollkolbendurchmesser: D _{Nz_k} = 9 mm
Kontrollkolbenfläche des NZ: A_{_NZ k} = 272 mm² (Ringfläche)
Ausrückweg: s _NZ = 10 mm
Volumenstrom des Kontrollkolbens: Δ V _{NZ K} = 2,7 cm³
Daraus ergibt sich, dass dieses Volumen des Kontrollkolbens bei einem vollen Ausrückhub bewegt wird.
Im weiteren werden verschiedene Varianten beschrieben, um dies zu erfassen.
Eine erste mögliche Variante kann vorsehen, dass ein Volumenstrommesser verwendet wird. Wenn die Kontrollleitung 162 mit dem Nachlaufbehälter 168 verbunden ist, kann eine Messung des Volumenstromes durchgeführt werden. Eine schematische Darstellung der vorgenannten Variante mit Volumenstrommessung ist in 32 schematisch dargestellt.
Gemäß einer zweiten Variante 2 kann ein Druckspeicher 169 verwendet werden. Wenn der Volumenstrom in einen federbelasteten Druckspeicher 169 oder dgl. geleitet wird, kann mit zunehmendem Ausrückweg ein Druck in der Kontrollleitung 162 aufgebaut werden und somit der Druckspeicher 169 bewegt werden. Der Druck kann mit einem relativ einfachen Sensor 161 erfasst werden. Es ist auch möglich, dass die Erfassung der Druckspeicherveränderung durch z. B. einen Wegsensor durchgeführt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kontrollleitung 162 selbst durch ihre Elastizität das Volumen aufnehmen kann, denn somit verringert sich der Bauaufwand erheblich. Die Variante mit dem Druckspeicher 169 ist in 33 schematisch angedeutet.
An Hand der folgenden Variante ist es ersichtlich, dass bei der Verwendung eines doppelwirkenden Geberzylinders ein relativ einfacher Drucksensor als Kontrollmittel einsetzbar ist. Wenn z. B. die Flächenverhältnisse der Kontrollkolben abweichend von denen der Übersetzung der Übertragungsstrecke verwendet werden, kann sich bei mindestens einer aufgedrückten Kupplung (SAC) ein Druck in der Kontrollleitung aufbauen. Dieser kann mit einem Drucksensor registriert bzw. beobachtet werden.
Mit der folgenden Beispielrechnung kann das Zusammenwirken des doppelseitigen Geberzylinders und des Nehmerzylinders verdeutlicht werden: Geberzylinder:
Kolbenfläche des GZ: A_GZ = 150 mm²
Kolbendurchmesser: D_GZ = 14 mm
Kontrollkolbendurchmesser: D_{GZ_K} = 10 mm
Kontrollkolbenfläche des GZ: A_{GZ K} = 75.5 mm² (Ringfläche)
Aktorhub: s_GZ = 30 mm
Volumenstrom des Kontrollkolbens: Δ V _{GZ K} = 2,26 cm³
Mehrkolbenausrücker mit drei Einzelkolben:
Kolbenfläche des NZ: A_{_NZ} = 460 mm²
Kolbendurchmesser: D _NZ = 14 mm
Kontrollkolbendurchmesser: D _{NZ_K} = 9 mm
Kontrollkolbenfläche des NZ: A_{_NZ} _K = 272 mm² (Ringfläche)
Ausrückweg: s _NZ = 10 mm
Volumenstrom des Kontrollkolbens: Δ V _{NZ K} = 2,7 cm³
Die dabei entstehende Volumendifferenz kann mit der Elastizität der Kontrollleitung einen Druck aufbauen. Dieser kann mit einem Sensor gemessen werden. Dabei hat sich gezeigt, dass die zunehmende Widerstandskraft an dem Nehmerzylinder durch eine zusätzliche Vortriebskraft am Geberzylinder aufgehoben wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine voll geöffnete Stellung einer selbsteinstellenden Kupplung (SAC) mit einem höheren Druckniveau am Sensor überwacht wird.
In 34 ist ein Ausführungsbeispiel eines doppelwirkenden Geberzylinders 166 und Nehmerzylinders 163 schematisch dargestellt, wobei der Druckaufbau durch veränderte Kolbenflächenverhältnisse realisiert wird.
In 35 ist eine schematische Darstellung gezeigt, bei der für die beiden Betätigungen der Kupplungen des Parallelschaltgetriebes (PSG) nur eine gemeinsame Kontrollleitung 162 erforderlich ist, wobei jeweils zwei Nehmerzylinder 163, 163' (Nehmerzylinder 1 und 2) und zwei Geberzylinder 166, 166' (Geberzylinder 1 und 2) über zwei Druckleitungen 165, 165' gekoppelt sind. Auf diese Weise wird eine gemeinsame Kontrolle der beiden Ausrücksysteme des Parallelschaltgetriebes (PSG) ermöglicht.
Die vorgeschlagene hydraulische Betätigung mit Positionskontrolle hat unter anderem den Vorteil, dass für beide Kupplungssysteme nur ein Sensor eingesetzt werden muss. Ferner ist die Verwendung z. B. eines Drucksensors außerhalb der Kupplungsglocke relativ preiswert und möglichst robust realisierbar. Da keine elektrischen Anschlüsse erforderlich sind, ist die Montage nicht aufwendiger. Die Anbindung der Sensorik z. B. an den Nehmerzylinderkolben ist relativ einfach zu realisieren und es bestehen keine mechanischen und vibrationsbelasteten Bauteile. Die Kontrollleitung kann bei einer entsprechenden Ausgestaltung des Nehmerzylinders zusätzlich als Entlüftungsleitung verwendet werden. Die Veränderung des Nehmerzylinders mit einem zweiten Leistungsanschluss und einer zweiten Kammer ermöglicht eine doppelseitige Kraftwirkung, d.h. es ist eine Zug-Druck-Betätigung realisierbar. Für die beiden Kupplungssysteme sind dann nur drei Druckleitungen erforderlich.
Gemäß einer Weiterbildung kann für den Volumenausgleich der beiden Hydraulikräume z. B. vorgesehen sein, dass, wenn der Geberzylinder in einer hinteren Position ist, die Hydraulikräume gegenüber dem Nachlaufbehälter geöffnet werden.
In 36 ist ein derartiger Volumenausgleich durch entsprechendes Schnüffeln für beide Hydraulikräume des Nehmerzylinders 163 und des Geberzylinders 166 schematisch dargestellt. Die Kontroll-Kolbenfläche 170 und die Kolbenfläche 171 des Nehmerzylinders 163 und die Kontroll-Kolbenfläche 172 und die Kolbenfläche 173 des Geberzylinders 166 sind verdeutlicht. Ferner sind die Schnüffelkante im Druckraum 174 und die Schnüffelkante im Kontrollraum 175 sowie der Nachlauf 176 in 36 angedeutet.
Wenn der Nehmerzylinder als Mehrkolbenausrücker ausgebildet ist, können in vorteilhafter Weise doppelseitig wirkende Kolben und eine gemeinsame Kontrollleitung 162 realisiert werden. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel einer Ausgestaltung des Mehrkolbennehmerzylinders mit einem gemeinsamen Kontrollabgang 162 ist in 37 schematisch dargestellt.
Wenn der Nehmerzylinder mit einer speziell ausgeführten Dichtung ausgebildet ist, wie z. B. einem Nutdichtring im Geberzylinder als Nachlauffunktion, kann z. B. eine Entlüftung durch die Kontrollleitung ermöglicht werden. Auf diese Weise wird die gleiche Funktionalität wie bei herkömmlichen Nehmerzylindern mit zwei Leitungsanschlüssen realisiert. Der Mehraufwand bei der Gestaltung des Nehmerzylinders kann in vorteilhafter Weise mehrfach genutzt werden.
Eine entsprechende Ausgestaltung des Nehmerzylinders 163 mit einem Nutdichtring mit Durchflussmöglichkeit für die Entlüftung ist in 38 schematisch gezeigt.
Die erfindungsgemäße hydraulische Betätigung mit Positionskontrolle kann bevorzugt für sämtliche automatisierte hydraulische Kupplungsbetätigungen verwendet werden.
Nachfolgend wird ein Getriebeaktor mit nur einem Elektromotor erläutert.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Getriebeaktor mit nur einem Antrieb vorzuschlagen, wobei eine Möglichkeit gegeben ist, eine beliebige Gangreihenfolge zu schalten.
Demnach wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass eine Drehrichtung des Elektromotors zum Wählen des Schaltelements und die andere Drehrichtung des Elektromotors Schalten zu nutzen. Im wesentlichen wird dies dadurch ermöglicht, dass bevorzugt zwei Freiläufe verwendet werden, welche die Schalt- und die Wählaktorik unabhängig voneinander betätigen.
Um eine beliebige Gangreihenfolge beim Schalten zu ermöglichen, kann bevorzugt eine Komponente verwendet werden, dessen Funktion der Funktion eines Kugelschreibers ähnelt. Auf diese Weise ist es möglich von der neutralen Position des Schaltelements aus zu wählen, ob der Gang links oder rechts vom Schaltelement eingelegt werden soll.
In 39 werden die Vorteile des erfindungsgemäßen Mechanismus zum Schalten und Wählen verdeutlicht. Dazu wird in der oberen Darstellung der 39 nur eine Drehrichtung eines Elektromotors verwendet, um das Schaltelement in Schaltrichtung zu verfahren. Eventuell muss dann erst der Gang eingelegt werden, welcher dem gewünschten Gang im H-Schaltbild des Getriebes gegenüber liegt. In der unteren Darstellung von 39 wird die Schaltaktorik um den erfindungsgemäßen Mechanismus erweitert. Dann kann die Schaltaktorik aus der neutralen Position des Schaltelements auswählen, welcher Gang eingelegt werden soll.
In Wählrichtung ist eine derartige Komponente nicht unbedingt erforderlich, da die Schaltzeit nicht wesentlich verlängert wird, wenn das Schaltelement nur im H-Schaltbild verfahren wird, wie es in 40 angedeutet ist.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, auch die Wählaktorik, um den erfindungsgemäßen Mechanismus zu erweitern, so dass auch die Wählzeiten verkürzt werden.
Die Schaltaktorik des hier vorgestellten Getriebeaktors ist beispielhaft in 41 schematisch dargestellt. Bei der Schaltaktorik kann der Elektromotor, welcher in 41 nicht weiter dargestellt ist, fest mit der Welle 201 verbunden sein. Ein besonderer Freilauf kann es ermöglichen, dass die Drehbewegung des E-Motors nur in eine Richtung weiter gegeben wird, z. B. in Uhrzeigersinnrichtung. Wenn sich der Motor in die andere Richtung dreht, können sich die folgenden Teile, welche sich in der Abbildung auf der rechten Seite befinden, nicht mitdrehen. Besonders vorteilhaft ist der Freilauf deshalb, weil ein Moment und eine Drehbewegung nur von links nach rechts, wie in 41 gezeigt, weitergegeben werden kann. Wenn z. B. das Zahnrad 204 durch die Welle 206 angetrieben wird, wobei es egal ist, welche Drehrichtung vorliegt, kann sich die Welle 206 des E-Motors 201 nicht mitdrehen. Eine derartige Funktion kann bevorzugt erfüllt werden, wie in 41 gezeigt. Es ist möglich, dass diese Funktion durch eine Kombination mit einem normalen Freilauf und einer Fliehkraftkupplung verwendet wird. Es ist auch möglich, dass andere geeignete Kombinationen verwendet werden, um die vorgenannte Funktion zu erfüllen.
Die Hülse 204 kann verdrehfest auf einer Welle 203 gelagert sein. Wenn die Welle 203 beispielsweise mittels dem E-Motor verdreht wird, kann sich ein Stift 205 innerhalb einer Kulisse verfahren, welche in den Umfang der Hülse 204 beispielsweise eingefräst ist. Die Bahn der Kulisse ist in 41 nur vereinfacht dargestellt. Die tatsächliche Bahn der Hülse 204 ist ausführlich in 42 abgewickelt auf die Ebene gezeigt.
Beim Verdrehen der Welle 203 kann feder die Feder 207 gespannt werden. Das Zusammenspiel der Hülse 204, des Stifts 205 und der Feder 207 kann ähnlich wie bei einem Kugelschreibermechanismus funktionieren. Normalerweise ergeben sich bei einem Kugelschreiber nur zwei feste Positionen. Demnach wurde für die erfindungsgemäße Ausgestaltung dieser Mechanismus derart verändert, dass drei feste Positionen möglich sind. Vorzugsweise können folgende Positionen verwendet werden: Schaltfinger links in Schaltrichtung verfahren, Schaltfinger rechts in Schaltrichtung verfahren und Schaltfinger in Neutral bringen. Es ist auch möglich, den Mechanismus um weitere feste Positionen zu erweitern.
Wenn sich der Schaltfinger in der neutralen Position befindet, kann dieser entweder durch leichtes Verdrehen der Welle 203 nach rechts verschoben oder durch starkes Verdrehen der Welle 203 nach links verschoben werden. Wenn sich der Schaltfinger in einer Gasse des Schaltbildes befindet, wobei egal ist, in welcher Gasse sich der Schaltfinger befindet, kann dieser durch Verdrehen der Welle 203 zurück in die Neutralposition gebracht werden. Die Verdrehung der Hülse 204 kann über eine Verzahnung 206 oder dgl. an die zentrale Schaltwelle 208 weitergegeben werden.
In 41 ist die Schaltelastizität nicht weiter dargestellt, welche sich normalerweise zwischen der Hülse 204 und der Verzahnung 206 befinden kann. Durch das Verwenden von z. B. einer Geradverzahnung kann verhindert werden, dass die axiale Bewegung der Hülse 204 von der zentralen Schaltwelle 208 mit ausgeführt wird.
Wie oben bereits schon erwähnt, ist es nicht unbedingt erforderlich, dass für die Wählaktorik ein Kugelschreibermechanismus verwendet wird. Demnach ist der Aufwand für die Wählaktorik wesentlich geringer.
In 43 ist eine schematische Darstellung der Wählaktorik gezeigt. Die Wirkungsweise dieser Aktorik kann wie folgt vorgesehen werden. Die Wählaktorik kann mit dem E-Motor 201 angetrieben werden, mit dem auch die Schaltaktorik angetrieben wird. Ein Freilauf 209, welcher in die andere Drehrichtung als der Freilauf 202 gemäß 41 die Drehbewegung freigibt, ermöglicht das Trennen der Schalt- und Wählbewegung. Durch eine in einer Hülse 210 eingefräste Kulisse kann die Drehbewegung in eine axiale Bewegung eines Bolzens 211 umgewandelt werden. Mit einem geeigneten Verbindungselement 212 kann der Bolzen 211 mit der zentralen Schaltwelle 208 verbunden werden und somit kann die zentrale Schaltwelle 208 axial bewegt werden.
In 44 ist eine Teilansicht der Schaltwelle 208 mit den Mitnehmerelementen 213 und 214 sowie einem Schaltfinger 215 dargestellt.
Der vorgeschlagene Getriebeaktor kann bevorzugt bei sämtlichen XSG-Systemen eingesetzt werden.
Ferner wird die Nutzung von Schaltwalzen zur Steuerung von Ventilen zur hydrostatischen Kupplungsbestätigung bei Automatgetrieben erläutert.
Um den Wirkungsgrad herkömmlicher Automatgetriebe zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass die Kupplungen selbsthemmend hydrostatisch betätigt werden und somit die ständig mitlaufende Ölpumpe ersetzen können. Beim Einsatz von Kupplungen bzw. Bremsen, welche nachstehend einheitlich als Kupplungen bezeichnet werden, können z. B. n Aktoren mit n Motoren erforderlich sein.
Demnach ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Anzahl der Motoren durch eine Ventilsteuerung zu ersetzen, da nicht immer sämtliche Kupplungen gleichzeitig betätigt werden.
Üblicherweise werden bei einem Automatgetriebe Schaltungen durch Betätigung der den Planetenradstufen zugeordneten Lammelenkupplungen realisiert. Dabei sind je nach jeweiliger Gangstufe entsprechend unterschiedliche Kupplungen im Eingriff, jedoch nie sämtliche Kupplungen gleichzeitig.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass bei einer hydrostatischen Betätigung durch eine spezielle Vorrichtung, wie z. B. einer Schaltwalze oder dgl., die zu betätigenden Kupplungen durch eine entsprechende Ansteuerung der Ventile ausgewählt werden.
Dies ist insbesondere aus der schematischen Darstellung in 45 ersichtlich. Auf diese Weise ist es möglich, dass weniger Aktoren und Motoren erforderlich sind. Die jeweils minimal notwendige Anzahl kann von dem Schaltschema des Getriebes bzw. von der Anzahl der gleichzeitig zu betätigenden Kupplungen bestimmt werden.
Bei dem Einsatz von Schaltwalzen sind die möglichen Schaltstellungen der Gänge in der Form der Spuren in der Schaltwalze hinterlegt. Nur die Gangwahl, nämlich die Auswahl der zu betätigenden Kupplungen, kann durch die Stellung der Schaltwalze erfolgen. Die Modulation der Kupplungsbetätigung für die Überblendschaltung kann durch die Ansteuerung der Geberzylinder durch die Motoren realisiert werden. Auch Doppelschaltungen sind möglich, indem Gänge von der Schaltwalze durchfahren werden, ohne dass die Motoren aktiv sind und die Geberzylinder betätigt werden müssen.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorzugsweise bei hydrostatisch betätigt Automatgetrieben verwendet werden.
Nachfolgend wird ein Kurvengetriebe für die Ansteuerung z. B. von Kupplungsbetätigungen und/oder Getriebeschaltungen erläutert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, insbesondere eine Getriebeautomatisierung bevorzugt von Mehrkupplungssystemen vorzuschlagen, indem die Anzahl der Elektromotoren zur Getriebeautomatisierung verringert wird, um insbesondere eine Kosten- und Bauraumminimierung zu realisieren.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass durch eine Verknüpfung der Drehrichtung und durch den Einsatz von richtungsabhängigen Führungsteilen, welches auch als Zwangsführungen bezeichnet wird, eine wesentliche Bereicherung bezüglich der Eigenschaften von Schaltwalzen bzw. allgemein von Kurvengetrieben erreicht werden kann.
In 46 sind die Kurvenzüge einer ersten Schiebemuffe 216 und einer zweiten Schiebemuffe 217 in einer Ebene dargestellt, um entsprechende Schaltvorgänge vom ersten bis zum vierten Gang zu realisieren. Bei diesen Kurvenzügen hat sich gezeigt, dass z. B. bei einem Wechsel von Gang 1 zu Gang 3 erst der Gang 2 eingelegt und wieder ausgelegt werden muss.
Nachfolgend werden Realisierungsmöglichkeiten für eine einseitige bewegungsrichtungsabhängige Sperrung erläutert. Mögliche Ausgestaltungen einer richtungsabhängigen Wegvorgabe sind in 47 und 48 schematisch dargestellt. Durch eine relativ einfache und robuste mechanische Ausgestaltung kann erreicht werden, dass entsprechend der Richtung die Bewegung in der Kurvenbahn 218 gestoppt wird. Auf diese Weise kann z. B. an einer Verzweigung der Kurvenbahn 218 ein richtungsabhängiges Verhalten entsprechend einem Bewegungsschema erreicht werden. In 47 ist ein einseitig überwindbarer Anschlag 219 vorgesehen, so dass die Bewegung des Eingriffskörpers 220, wie z. B. durch eine Rolle oder dgl., in eine Richtung gestoppt wird. Dabei kann der Anschlag derart ausgestaltet sein, dass der Eingriffskörper 220 bei einer Bewegungsrichtung einfedert.
In 48 ist ein fester Anschlag 219 vorgesehen, bei dieser Ausgestaltung kann bevorzugt der Eingriffskörper 220 axial federnd gelagert sein.
Im weiteren wird die Nutzung der richtungsabhängigen Wegvorgaben erläutert. Wenn eine durchgängige Neutralspur eingeführt wird, kann in einer Richtung an einzelnen Schaltabschnitten vorbeigefahren werden, ohne dass ein Gang eingelegt wird. Erst wenn eine Bewegung in die Gegenrichtung stattfindet, kann eine Schaltbewegung, als ein erzwungenes Abzweigen von der Neutralspur, erfolgen.
In 49 ist eine derartige Ausgestaltung der Kurvenbahnen der ersten Schiebemuffe 216 und der zweiten Schiebemuffe 217 gezeigt. In diesem Beispiel kann von einem Gang 1 zu einem Gang 3 gewechselt werden, ohne den dazwischen liegendend Gang einzulegen. Dadurch werden Schaltbewegungen durch richtungsabhängige Wegvorgaben vorgegeben. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass kein sequenzielles Durchschalten der Gänge erforderlich ist.
Ferner wird eine Kombination mit der Kupplungsbetätigung erläutert. Wenn die Schaltwalzenbetätigung des Getriebes mit der Kupplungsbetätigung kombiniert wird, kann dadurch ein erhebliches Einsparungspotential hinsichtlich der Anzahl der Teile, der Kosten, des Bauraumes und anderem erreicht werden.
In 50 ist eine derartige Kombination zwischen der Schaltbetätigung und der Kupplungsbetätigung mit einer Schaltwalze schematisch dargestellt. Wenn eine herkömmliche Schaltwalze mit einem Kurvenzug zur Kupplungsbetätigung ergänzt wird, kann zum einen eine erhebliche Verlängerung des Kurvenzuges und zum anderen eine damit verbundene Vergrößerung des Schaltwalzendurchmessers erreicht werden. In der Sequenz zwischen den Gangwechseln kann somit jedes mal eine vollständige Kupplungsbetätigung ausgeführt werden. Dabei sind Komforteinbußen, insbesondere bei einem Parallelschaltgetriebe (PSG), möglich.
Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass zum Erreichen des Bewegungsabschnittes zur Kupplungsbetätigung richtungsabhängige Wegvorgaben verwendet werden.
Wenn, wie in 51 gezeigt, ein Gang geschaltet wird, kann nach einem Richtungswechsel eine Betätigung der Kupplung 221 mit eingelegtem Gang durchgeführt werden. Dabei ergibt sich der Vorteil, dass bei einem Überspringen eines Ganges keine Kupplungsbetätigung mit eingelegtem Gang ausgeführt werden muss. Ferner ist bei einer Schaltwalze nur ein Abschnitt für die Kupplungsbetätigung am Umfang erforderlich.
Eine weitere Variante ist in 52 dargestellt, bei der ein Kupplungsabschnitt für sämtliche Gänge der Schaltwalze vorgesehen ist, wobei an dem Kupplungsabschnitt verlängerte Gangspuren und Richtungsabhängigkeiten vorgesehen werden.
In 53 wird eine weitere Variante gezeigt, bei der eine Verkürzung der Kupplungsspur realisiert wird, indem auf die Umlauffähigkeit der Schaltwalze verzichtet wird. Es ist auch möglich, eine weitere Verkürzung des Schaltwalzenumfanges vorzusehen. Das nicht sequenzielle Schalten ist dann unter Umständen nur in einer Gangfolgerichtung, z. B. aufwärts oder abwärts, realisierbar. Die Kupplungsspur besitzt dann nur noch eine Rampe. Dies ist insbesondere bei der Verwendung in einem Parallelschaltgetriebe (PSG) möglich, da bei diesem Getriebe der Zeitverlust durch das teilsequenzielle Schalten nur zu unwesentlichen Komforteinbußen führt. Auch in den 49 bis 53 ist die Schiebemuffe 1 mit der Bezugszahl 216 und die Schiebemuffe 2 mit der Bezugszahl 217 bezeichnet.
Vorzugsweise können als Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung Schaltwalzen für die Kombination mehrerer Betätigungen genannt werden. Ferner kann die vorgeschlagene Erfindung auch zur Getriebeautomatisierung insbesondere für Parallelschaltgetriebe (PSG) und andere Mehrkupplungssysteme verwendet werden. Beispielsweise kann das Kurvengetriebe auch in Kombination mit anderen Betätigungen, wie z. B. Parksperrfunktion, Wegventilansteuerung oder dgl., verwendet werden. Insgesamt kann durch die erfindungsgemäßen Varianten mehr Komfort und Sicherheit im Betrieb realisiert werden. Zudem kann durch die Einsparung von Kupplungsstellermotoren ein Kosten- und ein Bauraumvorteil erreicht werden.

Claims

Ausrücksystem für zumindest eine Kupplung eines automatisierten Getriebes, mit einem Übertragungsmechanismus, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsmechanismus zur Selbsthemmung zumindest einen Wälzkörper (106) aufweist, welcher zum Sperren mit dem Antrieb (108) und dem Abtrieb (107) des Ausrücksystems gekoppelt ist.
Kupplungsaktoranordnung für ein zumindest teilautomatisiertes Getriebe, mit wenigstens einem Antriebsmotor eines mechanischen Zentralausrückers, wobei der Antriebsmotor und der Zentralausrücker über ein Übertragungssystem gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass als Übertragungssystem zumindest ein Riemenantrieb (102) vorgesehen ist.
Ausrücksystem für zumindest eine Kupplung eines automatisierten Getriebes, mit einem Übertragungsmechanismus, dadurch gekennzeichnet, dass zur Selbsthemmung mehrere Sperrglieder vorgesehen sind, welche jeweils in entgegengesetzte Drehrichtungen sperrbar sind.
Verfahren zum Ansteuern eines zumindest teilautomatisierten Getriebes, bei dem eine Schaltstrategie automatisch durch die Getriebesteuerung vorgegeben wird, wobei ein manueller Eingriff möglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder manuelle Eingriff von der Getriebesteuerung überwacht und ausgewertet wird, sodass die Schaltstrategie fahrerspezifisch adaptiert wird.
Ausrücksystem für zumindest eine Kupplung eines automatisierten Getriebes, mit einem die Kupplung betätigenden Stellglied, welches über einen Übertragungsmechanismus von einem Motor antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Übertragungsmechanismus ein nicht konstant übersetzendes Getriebe vorgesehen ist.
Ausrücksystem für zumindest eine Kupplung eines automatisierten Getriebes, mit einem die Kupplung betätigenden Stellglied, welches über einen Übertragungsmechanismus von einem Motor antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Übertragungsmechanismus eine nicht konstant übersetzende Rampenanordnung (131, 132) mit mehreren Wälzkörpern (129) vorgesehen ist.
Ausrücksystem für eine Doppel-Kupplung eines automatisierten Getriebes, mit einem die Kupplung betätigenden Stellglied, welches über einen Übertragungsmechanismus von einem Motor antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein getriebegehäusefestes Stellglied vorgesehen ist, um Relativbewegungen zwischen der Kupplung und dem Stellglied zu kompensieren.
Ausrücksystem, insbesondere für ein Parallelschaltgetriebe, mit einem hydraulischen Übertragungssystem mit einem Nehmerzylinder und einem Geberzylinder, welche hydraulisch miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Positionskontrolle zumindest eine Kontrollverbindung (162) zwischen dem Nehmerzylinder (163) und einem den Geberzylinder (166) umfassenden Kupplungsaktor (164) vorgesehen ist.
Getriebebetätigung für ein automatisiertes Getriebe, mit einem Motor zum Ansteuern einer Wählaktorik und einer Schaltaktorik, um Schaltvorgänge bei einem Fahrzeug zu realisieren, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Drehrichtung des Motors der Wählbewegung und die andere Drehrichtung des Motors der Schaltbewegung zugeordnet sind.
Verfahren zum Ansteuern eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges, bei dem durch die Betätigung von vorbestimmten Kupplungen ein Schaltvorgang durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer hydrostatischen Betätigung zumindest einer Schaltwalze, die zu betätigenden Kupplungen (221) durch eine entsprechende Ansteuerung der Ventile ausgewählt werden.
Verfahren zum Ansteuern eines Mehrkupplungsgetriebes, mit zumindest einer Kupplungsaktorik und einer Getriebeaktorik, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kurvengetriebe als Übertragungsmechanismus für die Ansteuerung der Kupplungsaktorik und/oder der Getriebeaktorik vorgesehen ist.