DE19718051A1 - Semi-automatic transmission e.g. for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für teilautomatisierte Schalt getriebe mit einem motorisch schaltbaren Getriebe und mit einer manuell betätig baren Kupplung.The invention relates to a safety device for partially automated switching gearbox with a motorized gearbox and with a manually operated clutch.
Ein solches teilautomatisiertes Schaltgetriebe kann als Walzenschaltgetriebe oder als Standardgetriebe mit H-Schaltung ausgebildet sein. Der Schaltmotor ist in der Regel ein Elektromotor. Die Kupplung wird wie üblich manuell betätigt während das Schalten über einen Tippbefehl eingeleitet wird und dann automatisch abläuft. Im Gegensatz zu der herkömmlichen manuellen Schaltung bekommt der Fahrer vom Schaltsystem keine direkte Rückmeldung über den Abschluß des Schaltvorgangs. Um ein vorzeitiges Schließen der Kupplung zu vermeiden, wurde bereits eine opti sche beziehungsweise akustische Sicherheitseinrichtung vorgeschlagen, die dem Fahrer den Schaltungszustand signalisiert. Eine derartige Sicherheitseinrichtung erfüllt ihren Zweck aber nur unvollkommen, weil sie vom Fahrer bewußt oder unbe wußt ignoriert werden kann, was mit der Gefahr eines zu frühen Schließens der Kupplung und einer damit verbundenen Schädigung des Getriebes verbunden ist.Such a partially automated manual transmission can be used as a roller manual transmission or be designed as a standard gearbox with an H circuit. The switch motor is in usually an electric motor. The clutch is manually operated as usual during switching is initiated via a typing command and then runs automatically. In contrast to the conventional manual gearshift, the driver gets from the Switching system no direct feedback about the completion of the switching process. To prevent the clutch from closing prematurely, an opti cal or acoustic safety device proposed that the Driver signals the switching status. Such a safety device fulfills its purpose only imperfectly because it is conscious or unintentional by the driver knows what can be ignored about the danger of closing the Coupling and associated damage to the transmission is connected.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung der Eingangs genannten Art zu schaffen, die ein Schließen der Kupplung vor Ab schluß des Schaltvorgangs mit Sicherheit verhindert.The invention is therefore based on the object of a safety device of the type mentioned to create a closing of the clutch before Ab closure of the switching process prevented with certainty.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer gattungsgemäßen Sicher heitseinrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kupplung eine elektrisch betätigbare Sperre zugeordnet ist, die mit der Steuerung des Schaltmotors verbunden ist und ein Schließen der Kupplung vor Abschluß des Schaltvorgangs verhindert.According to the invention, this task is performed with a generic type of security solved device, which is characterized in that the clutch electrically actuated lock is associated with the control of the switching motor is connected and a closing of the clutch before completion of the switching process prevented.
Mit der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung wird eine Beschädigung
des Getriebes zuverlässig verhindert, falls der Fahrer vor Abschluß des Schaltvor
gangs den Fuß vom Kupplungspedal nehmen sollte
Damit in einem solchen Fall die Kupplung nach Ausrücken der Sperre nicht
schlagartig geschlossen wird, ist dem Betätigungsmechanismus der Kupplung
zweckmäßigerweise eine Dämpfungseinrichtung zugeordnet.With the safety device according to the invention, damage to the transmission is reliably prevented if the driver should take his foot off the clutch pedal before completing the gear shift
So that in such a case the clutch is not closed abruptly after disengagement of the lock, a damping device is expediently assigned to the actuating mechanism of the clutch.
Bei einer mechanisch betätigbaren Kupplung kann die Sperre von einem Hubmagnet gebildet sein, dessen Anker mit dem durchgedrückten Kupplungspedal in Eingriff gelangt und dieses bis zum Abschluß des Schaltvorgangs blockiert. Um ein abruptes Einkuppeln zu verhindern, kann dem Kupplungspedal ein Rückstell dämpfer zugeordnet sein.In the case of a mechanically actuatable clutch, the lock can be released by one Lift magnet be formed, the armature with the depressed clutch pedal engages and blocks this until the switching process is completed. Around Preventing an abrupt engagement can reset the clutch pedal damper assigned.
Bei einer hydraulisch betätigbaren Kupplung, die einen Geber- und einen Nehmer zylinder aufweist, kann die Sperre von einem Magnetventil gebildet sein, das in der Hydraulikleitung zwischen dem Geber- und dem Nehmerzylinder angeordnet ist und das bis zum Abschluß des Schaltvorgangs geschlossen bleibt. Das Magnetventil ist vorzugsweise als Drossel ausgebildet, so daß es als hydraulischer Dämpfer wirkt, der ein zu schnelles Einkuppeln verhindert.In the case of a hydraulically actuated clutch, which has an encoder and a slave has cylinder, the lock can be formed by a solenoid valve in the Hydraulic line between the master and slave cylinder is arranged and that remains closed until the switching process is completed. The solenoid valve is preferably designed as a throttle so that it acts as a hydraulic damper, which prevents the clutch from engaging too quickly.
Parallel zu dem Magnetventil kann ein beim Durchdrücken des Kupplungs pedals öffnendes Rückschlagventil angeordnet sein. Dieses Rückschlagventil erfüllt die Funktion einer Umgehungsleitung, wenn nach Ansprechen des Magnetventils das Kupplungspedal noch weiter durchgedrückt wird.In parallel to the solenoid valve, one can press the clutch Pedals opening check valve may be arranged. This check valve meets the function of a bypass line if the solenoid valve responds the clutch pedal is pressed further.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:Two embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below. It shows:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Kupplungspedal mit einer Sicher heitseinrichtung für eine mechanisch betätigbare Kupplung und Fig. 1 is a schematic plan view of a clutch pedal with a safety device for a mechanically actuated clutch and
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines Kupplungspedals mit einer Sicherheitseinrichtung für eine hydraulisch betätigbare Kupplung. Fig. 2 is a schematic side view of a clutch pedal with a safety device for a hydraulically actuated clutch.
Fig. 1 zeigt ein Kupplungspedal 10, das mit einer (nicht gezeigten) Kupplung mechanisch verbunden ist. Diese manuell betätigbare Kupplung ist Bestandteil eines teilautomatisierten Schaltgetriebes mit einem (nicht gezeigten) motorisch schalt baren Getriebe. Von diesem Schaltgetriebe, das als Walzenschaltgetriebe oder als Standardgetriebe mit H-Schaltung ausgebildet sein kann, ist lediglich der Schalt motor 12 gezeigt, bei dem es sich um einen Elektromotor handelt. Der Schaltmotor 12 kann vom Fahrer mit einem Tippschalter aktiviert werden, nachdem das Kupp lungspedal 10 durchgetreten wurde. Der Schaltvorgang, das heißt der Wechsel der Zahnradpaarung in dem Getriebe läuft dann automatisch ab. Fig. 1 shows a clutch pedal 10, the clutch (not shown) with a mechanically connected. This manually operable clutch is part of a semi-automated gearbox with a (not shown) motor switchable gear. Of this manual transmission, which can be designed as a roller manual transmission or as a standard transmission with an H circuit, only the switching motor 12 is shown, which is an electric motor. The switching motor 12 can be activated by the driver with a tip switch after the clutch pedal 10 has been depressed. The switching process, that is, the change of the gear pair in the transmission then takes place automatically.
Der Schaltmotor 12 ist mit einem in der Nähe des Kupplungspedals 10 ange ordneten Hubmagneten 14 elektrisch verbunden. Der Hubmagnet 14 weist einen Anker 16 auf, der im ausgefahrenen Zustand das durchgetretene Kupplungspedal 10 übergreifen und formschlüssig blockieren kann. Dem Kupplungspedal 10 ist ein mechanischer Rückstelldämpfer 18 zugeordnet.The switching motor 12 is electrically connected to a solenoid 14 in the vicinity of the clutch pedal 10 . The lifting magnet 14 has an armature 16 which, in the extended state, can overlap the depressed clutch pedal 10 and block it in a form-fitting manner. A mechanical return damper 18 is assigned to the clutch pedal 10 .
Wenn der Fahrer den Gang wechseln will, dann tritt er in bekannter Weise das Kupplungspedal, um den Kraftfluß vom Motor zum Getriebe zu unterbrechen. Daraufhin betätigt der Fahrer einen sogenannten Tippschalter, um dem Schaltmotor 12 einen Befehl zum Herauf- oder Herunterschalten zu erteilen. Der Schaltmotor 12 wird daraufhin aktiviert, um die Zahnradpaarung in dem (nicht gezeigten) Schalt getriebe in der vom Fahrer gewünschten Weise zu verändern. Dies kann beispiels weise dadurch bewirkt werden, daß der Schaltmotor 12 eine Schaltwalze verdreht, die mit Steuernuten versehen ist. Sogenannte Schaltgabeln, die mit Zahnrädern des Getriebes verbunden sind, greifen mit Führungsstiften in die Nuten der Schaltwalze ein. Eine Verdrehung der Schaltwalze hat daher eine Verschwenkung der Schalt gabeln und damit eine Axialbewegung der damit verbundenen Zahnräder zu Folge. Da ein derartiges motorisch schaltbares Getriebe an sich bekannt ist, kann eine nähere Erläuterung entfallen.When the driver wants to change gear, he depresses the clutch pedal in a known manner to interrupt the flow of power from the engine to the transmission. The driver then actuates a so-called jog switch to give the switching motor 12 a command to shift up or down. The switching motor 12 is then activated to change the gear pair in the (not shown) gearbox in the manner desired by the driver. This can, for example, be effected in that the switching motor 12 rotates a shift drum which is provided with control grooves. So-called shift forks, which are connected to gear wheels of the transmission, engage with guide pins in the grooves of the shift drum. A rotation of the shift drum therefore has a pivoting of the shift forks and thus an axial movement of the associated gears. Since such a motor-switchable transmission is known per se, a more detailed explanation can be omitted.
Sobald dem Schaltmotor 12 ein Schaltbefehl erteilt wird, wird dieser und damit auch der Hubmagnet 14 mit Strom versorgt. Der Anker 16 wird daher so bewegt, daß er das durchgetretene Kupplungspedal 10 übergreift. Wenn der Schalt vorgang abgeschlossen ist, dann wird die Stromzufuhr zum Schaltmotor 12 automa tisch unterbrochen. Da somit auch der Hubmagnet 14 stromlos wird, kehrt der Anker 16 in seine Ausgangsstellung zurück. Das Kupplungspedal 10 kann daher zum Ein kuppeln in seine Ausgangsstellung zurückkehren, wenn der Fahrer seinen Fuß an hebt. Falls der Fahrer seinen Fuß vom Kupplungspedal 10 nehmen sollte, obgleich der Schaltvorgang noch nicht abgeschlossen ist, dann verhindert der mit dem Kupplungspedal 10 in Eingriff stehende Anker 16 eine Rückkehr des Kupplungs pedals in die Ausgangsstellung, weil der Schaltmotor 12 und damit der Hubmagnet 14 unter Strom steht. Wenn der Schaltvorgang beendet und der Schaltmotor 12 und damit der Hubmagnet 14 stromlos ist, dann ist das Kupplungspedal 10 durch den Anker 16 nicht mehr blockiert, so daß es sehr rasch in seine Ausgangsstellung zu rückkehren könnte. Der Rückstelldämpfer 18 verzögert aber die Rückkehrbewegung des Kupplungspedals 10, so daß ein zu rasches Schließen der Kupplung verhindert wird.As soon as a switching command is given to the switching motor 12 , this and thus also the lifting magnet 14 are supplied with current. The armature 16 is therefore moved so that it engages over the depressed clutch pedal 10 . When the switching process is complete, the power supply to the switching motor 12 is automatically interrupted. Since the solenoid 14 is thus also de-energized, the armature 16 returns to its starting position. The clutch pedal 10 can therefore return to a clutch in its initial position when the driver lifts his foot. If the driver should take his foot off the clutch pedal 10 , although the switching process has not yet been completed, then the armature 16, which engages with the clutch pedal 10 , prevents the clutch pedal from returning to the starting position because the switching motor 12 and thus the solenoid 14 are underneath Electricity is there. When the switching process ends and the switching motor 12 and thus the solenoid 14 is de-energized, the clutch pedal 10 is no longer blocked by the armature 16 , so that it could very quickly return to its starting position. The return damper 18 delays the return movement of the clutch pedal 10 , so that the clutch is prevented from closing too quickly.
Die beschriebenen Sicherheitseinrichtung verhindert ein Schließen der Kupplung, wenn der Fahrer den Fuß vom Kupplungspedal nimmt, obgleich der Schaltvorgang noch nicht abgeschlossen ist. Auch bei einem solchen Bedienungs fehler ist durch den Rückstelldämpfer 18 ein weiches Einkuppeln gewährleistet. Eine Schädigung des Getriebes infolge einer Fehlbedienung kann daher mit Sicherheit ausgeschlossen werden.The safety device described prevents the clutch from being closed when the driver takes his foot off the clutch pedal, although the shifting process has not yet been completed. Even with such an operating error, a soft engagement is guaranteed by the return damper 18 . Damage to the gearbox as a result of incorrect operation can therefore be ruled out with certainty.
Die in Fig. 2 dargestellte Sicherheitseinrichtung ist für ein motorisch schalt bares Getriebe mit einer hydraulischen betätigbaren Kupplung bestimmt. Von dem Getriebe ist lediglich der Schaltmotor 32 gezeigt. Das Kupplungspedal 20 ist mit einem Geberzylinder 22 mechanisch verbunden. Der Geberzylinder 22 steht über eine Hydraulikleitung 26 mit einem Nehmerzylinder 24 in Verbindung, der mit der (nicht gezeigten) Kupplung mechanisch verbunden ist. In der Hydraulikleitung 26 ist ein Magnetventil 28 angeordnet, das mit dem Schaltmotor 32 elektrisch verbunden ist. Parallel zu dem Magnetventil 28 ist ein Rückschlagventil 30 angeordnet, das nach Überschreiten des normalen Kupplungsdruckes zum Nehmerzylinder 24 hin öffnet. Das Magnetventil 28 ist im stromlosen Zustand geöffnet, und es wird ge schlossen, sobald an den Schaltmotor 32 eine Spannung angelegt wird.The safety device shown in Fig. 2 is intended for a motor switchable transmission with a hydraulically actuated clutch. Only the switch motor 32 of the transmission is shown. The clutch pedal 20 is mechanically connected to a master cylinder 22 . The master cylinder 22 is connected via a hydraulic line 26 to a slave cylinder 24 which is mechanically connected to the clutch (not shown). A solenoid valve 28 is arranged in the hydraulic line 26 and is electrically connected to the switching motor 32 . A check valve 30 is arranged parallel to the solenoid valve 28 and opens to the slave cylinder 24 after the normal clutch pressure is exceeded. The solenoid valve 28 is open in the de-energized state, and it is closed as soon as a voltage is applied to the switching motor 32 .
Wenn der Fahrer das Kupplungspedal 20 durchdrückt, dann wird vom Geber zylinder 22 über das geöffnete Magnetventil 28 hydraulisch ein Druck auf den Neh merzylinder 24 übertragen, und die mit diesem mechanisch verbundene Kupplung wird geöffnet. Wenn der Fahrer daraufhin mit dem entsprechenden Tippschalter einen Schaltbefehl eingibt, dann wird an den Schaltmotor 32 eine Spannung ange legt, um den gewünschten Schaltvorgang durchzuführen. Sobald der Schaltmotor 32 unter Spannung steht, wird das Magnetventil 28 unverzüglich geschlossen, so daß sich der Druck im Nehmerzylinder 24 nicht abbauen kann und die Kupplung in ge öffneter Stellung gehalten wird. Wenn der Fahrer während des Gangwechsels das Kupplungspedal 20 versehentlich noch weiter durchtritt, dann öffnet das Rück schlagventil 30, so daß Hydraulikflüssigkeit das geschlossenen Magnetventil 28 umgehen kann.If the driver presses the clutch pedal 20 , then the master cylinder 22 hydraulically transmits a pressure to the slave cylinder 24 via the open solenoid valve 28 , and the clutch mechanically connected to it is opened. If the driver then inputs a switching command with the corresponding tip switch, then a voltage is applied to the switching motor 32 in order to carry out the desired switching operation. As soon as the switch motor 32 is under voltage, the solenoid valve 28 is closed immediately, so that the pressure in the slave cylinder 24 cannot decrease and the clutch is held in the open position. If the driver accidentally depresses the clutch pedal 20 even further during the gear change, then the check valve 30 opens so that hydraulic fluid can bypass the closed solenoid valve 28 .
Wenn der Schaltvorgang abgeschlossen ist und der Schaltmotor 32 stromlos wird, dann wird auch das Magnetventil 28 stromlos, so daß die hydraulische Verbin dung zwischen dem Nehmerzylinder 24 und dem Geberzylinder 22 wiederhergestellt ist. Wenn jetzt der Fahrer den Fuß vom Kupplungspedal 20 nimmt, dann kann die Kupplung geschlossen werden, wobei der Nehmerzylinder 24 Hydraulikflüssigkeit durch das Magnetventil 28 hindurch zum Geberzylinder 22 verdrängt.When the switching process is complete and the switching motor 32 is de-energized, then the solenoid valve 28 is de-energized, so that the hydraulic connec tion between the slave cylinder 24 and the master cylinder 22 is restored. If the driver now takes his foot off the clutch pedal 20 , the clutch can be closed, the slave cylinder 24 displacing hydraulic fluid through the solenoid valve 28 to the master cylinder 22 .
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, verhindert das mit dem Schaltmotor 32 elektrisch verbundene Magnetventil 28 das Schließen der Kupplung, so lange der Schaltvorgang noch nicht abgeschlossen ist. Wenn der Fahrer seinen Fuß sehr rasch vom Kupplungspedal 20 nimmt, dann wird durch die Drosselwirkung des Magnetventils 28 ein zu schnelles Einkuppeln verhindert.As is apparent from the above description, the solenoid valve 28 electrically connected to the switching motor 32 prevents the clutch from being closed as long as the switching process has not yet been completed. If the driver takes his foot off the clutch pedal 20 very quickly, the throttle effect of the solenoid valve 28 prevents the clutch from being engaged too quickly.
Bei den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde da von ausgegangen, daß zur Betätigung des Schaltgetriebes ein elektrischer Schalt motor dient. Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Schalt walze mit einem elektrisch steuerbaren Hydraulikaggregat angetrieben wird. Auch in diesem Fall ist die beschriebene Sicherheitseinrichtung anwendbar, indem der Hubmagnet 14 beziehungsweise das Magnetventil 28 mit der elektrischen Steuerung des Hydraulikaggregats verbunden wird, so daß ein Schließen der Kupplung vor Ab schluß des Schaltvorgangs ausgeschlossen ist. In the two embodiments described above, it was assumed that an electric switching motor is used to actuate the gearbox. However, embodiments are also conceivable in which the shift drum is driven by an electrically controllable hydraulic unit. In this case too, the safety device described can be used by connecting the lifting magnet 14 or the solenoid valve 28 to the electrical control of the hydraulic unit, so that a closing of the clutch before the switching operation is excluded.
1010th
Kupplungspedal
Clutch pedal
1212th
Schaltmotor
Switch motor
1414
Hubmagnet
Solenoid
1616
Anker
anchor
1818th
Rückstelldämpfer
Return damper
2020th
Kupplungspedal
Clutch pedal
2222
Geberzylinder
Master cylinder
2424th
Nehmerzylinder
Slave cylinder
2626
Hydraulikleitung
Hydraulic line
2828
Magnetventil
magnetic valve
3030th
Rückschlagventil
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |