DE60105887T2

DE60105887T2 - Servoschaltvorrichtung für Getriebe

Info

Publication number: DE60105887T2
Application number: DE60105887T
Authority: DE
Inventors: Yasushi 8 Tuchidana Yamamoto; Nobuyuki 8 Tuchidana Iwao
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: EP1160489B1; US20010037698A1; DE60105887D1; EP1160489A2; CN1321592A; EP1160489A3; JP2001304406A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltassistenzvorrichtung zum Verringern einer Schaltbetriebskraft beim Gangwechsel eines an einem Fahrzeug angebrachten Getriebes.
Beschreibung des Standes der Technik
Große Lkws und Busse, die eine hohe Schaltkraft für einen Gangwechsel erfordern, sind mit einer Schaltassistenzvorrichtung zum Ausführen eines Schaltbetriebes mit einer verringerten Kraft ausgerüstet worden. Die Schaltassistenzvorrichtung, mit der große Fahrzeuge ausgerüstet sind, verwendet im Allgemeinen Druckluft als Betriebsquelle. Die Schaltassistenzvorrichtung, die Druckluft als Betriebsquelle verwendet, ist mit einem Schaltaktuator ausgerüstet, der einen pneumatischen Druckzylinder aufweist, der den Gangwechselbetriebsmechanismus, gekoppelt mit einem Schalthebel, in derselben Richtung betreibt wie die Richtung, in der der Schalthebel geschalten ist. Große Fahrzeuge verwenden im Allgemeinen Druckluft als eine Quelle zum Betreiben der Bremse und sind deswegen in der Lage, die Druckluft für die Schaltassistenzvorrichtung zu nutzen. Jedoch kleine und mittelgroße Fahrzeuge, die nicht mit einem Kompressor als eine Druckluftquelle ausgerüstet sind, können nicht mit der Schaltassistenzvorrichtung ausgerüstet werden, die einen Schaltaktuator verwendet, der einen pneumatischen Druckzylinder aufweist. In den letzten Jahren war es jedoch gefordert worden, sogar kleine und mittelgroße Fahrzeuge mit der Schaltassistenzvorrichtung auszurüsten, und es wurden Schaltassistenzvorrichtungen vorgeschlagen, die einen Elektromotor als Antriebseinrichtung verwenden, wie offenbart in zum Beispiel der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 87237/1993 (JP-A 5-87237) und dem japanischen Patent Nr. 2987121 ( EP 872670 A ), die die Merkmale des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 offenbart.
Bei der Schaltassistenzvorrichtung, die einen Elektromotor verwendet, wird der Schaltbetrieb ziemlich schwergängig, wenn der Schaltbetrieb schnell durchgeführt wird, weil der Elektromotor, der die Antriebseinrichtung ist, einen Widerstand bietet. Das heißt, wenn der Elektromotor als Antriebseinrichtung verwendet wird, muss ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen sein. Dieses Untersetzungsgetriebe erzeugt jedoch einen großen Widerstand. Wenn der Elektromotor als Antriebseinrichtung verwendet wird, erzwingt das verwendete Untersetzungsgetriebe eine Beschränkung der Verringerung einer Größe der Vorrichtung als Ganzes.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltassistenzvorrichtung für ein Getriebe zu schaffen, die keinen Widerstand bietet, sogar, wenn der Schaltbetrieb schnell durchgeführt wird und die es möglich macht, die Größe der Vorrichtung als Ganzes zu verringern.
Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, weist die vorliegende Erfindung eine Schaltassistenzvorrichtung für ein Getriebe auf mit einer Antriebseinrichtung zum Betreiben eines Schaltmechanismus in derselben Richtung wie die Richtung, in der ein Schalthebel bewegt wird, der Schaltmechanismus mit dem Schalthebel gekoppelt ist, um einen Synchronisiermechanismus des Getriebes zu betreiben, wobei die Antriebseinrichtung ein Dreh-Solenoid ist.
Es ist wünschenswert, dass der Dreh-Solenoid auf derselben Achse angeordnet ist wie die der Steuerstange, an der der Umstellhebel des Schaltmechanismus angebracht ist, und dass der Rotor des Dreh-Solenoids mit der Steuerstange gekoppelt ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, das schematisch den Aufbau einer Schalteinrichtung zeigt, der mit einer Schaltassistenzvorrichtung für ein Getriebe ausgestattet ist, aufgebaut gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Diagramm, das schematisch den Aufbau eines Getriebemechanismus in dem Getriebe gemäß 1 zeigt;
3 ist eine Schnittansicht eines Synchronisiermechanismus, mit dem das Getriebe gemäß 2 ausgerüstet ist;
4 ist ein Diagramm, das Schaltmuster eines Schalthebels der in 1 gezeigten Schalteinrichtung zeigt;
5 ist eine Schnittansicht, die Hauptabschnitte eines Schaltmechanismus und einer Schaltassistenzvorrichtung zeigt, die die in 1 gezeigte Schalteinrichtung darstellen;
6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 5;
7 ist eine Ansicht, die Betriebszustände der in 5 gezeigten Schaltassistenzvorrichtung zeigt;
8 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen den Schalthubstellungen einer Schaltmuffe in dem in 2 gezeigten Synchronisiermechanismus und den an einen Dreh-Solenoid in der Schaltassistenzvorrichtung angelegten Spannungen zeigt; und
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Vorgehen bei einem Schaltassistenzsteuerbetrieb einer Steuereinrichtung zeigt, die eine Schaltassistenzvorrichtung für ein Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORTEILHAFTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Schaltassistenzvorrichtung für ein Getriebe, aufgebaut gemäß der vorliegenden Erfindung, wird nun detaillierter in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
1 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines Schaltmechanismus schematisch darstellt, der mit einer Schaltassistenzvorrichtung für ein Getriebe ausgerüstet ist, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.
Die in 1 gezeigte Schalteinrichtung weist einen Schalthebel 3 zum Schalten eines mit einem Synchronisiermechanismus ausgerüsteten Getriebes 2 auf, einen mit einem Schalthebel 3 gekoppelten Schaltmechanismus 6 und eine Schaltassistenzvorrichtung 8 zum Betreiben des Schaltmechanismus 6 in derselben Richtung wie die Richtung, in der der Schalthebel 3 geschalten ist.
Mit Bezug auf 2 weist das Getriebe 2 einen Getriebemechanismus mit fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang auf. Das Getriebe 2 weist eine Eingangswelle 21 auf, eine Ausgangswelle 22, die konzentrisch mit der Eingangswelle 21 angeordnet ist, und eine Gegenwelle 23, die parallel mit der Ausgangswelle 22 angeordnet ist.
Auf der Eingangswelle 21 ist ein Antriebsrad 241 angebracht (ein Fünfter-Gang-Rad in dem gezeigten Ausführungsbeispiel), und an der Ausgangswelle 22 sind drehbar ein Vierter-Gang-Rad 242, ein Dritter-Gang-Rad 243, ein Zweiter-Gang-Rad 244, ein Erster-Gang-Rad 245 und ein Rückwärts-Gang-Rad 246 angebracht. An der Ausgangswelle 22 sind weiter Synchronisiermechanismen 25a, 25b und 25c angebracht, und zwar zwischen dem Fünfter-Gang-Rad 241 und dem Vierter-Gang-Rad 242, zwischen dem Dritter-Gang-Rad 243 und dem Zweiter-Gang-Rad 244 bzw. zwischen dem Erster-Gang-Rad 245 und dem Rückwärts-Gang-Rad 246. An der Gegenwelle 23 sind die Gegenräder 261, 262, 263, 264 und 265 angeordnet, die mit dem Fünfter-Gang-Rad 241, dem Vierter-Gang-Rad 242, dem Dritter-Gang-Rad 249, dem Zweiter-Gang-Rad 244 und dem Erster-Gang-Rad 245 zu jeder Zeit in Eingriff stehen, ebenso wie Gegenrad 266, das mit dem Rückwärts-Gang-Rad 246 über ein Leerlauf-Rad in Eingriff steht, das nicht gezeigt ist.
Als nächstes werden die Synchronisiermechanismen 25a, 25b und 25c in Bezug auf 3 beschrieben. Die dargestellten Synchronisiermechanismen 25a, 25b und 25c sind alle auf die im Wesentlichen selbe Weise aufgebaut. Deswegen wird nachfolgend nur der Synchronisiermechanismus 25a beschrieben, der zwischen dem Fünfter-Gang-Rad 241 und dem Vierter-Gang-Rad 242 angeordnet ist.
Der dargestellte Synchronisiermechanismus 25a ist ein bekannter Synchronisiermechanismus in Keilausführung, der eine an der Ausgangswelle 22 angebrachte Kupplungsnabe 251 aufweist, eine Schaltmuffe 252, die verschiebbar an eine an der äußeren Umgebung der Kupplungsnabe 251 ausgebildeten Außenverzahnung angepasst ist, Keile 253, die in einer Vielzahl (z. B. drei) von an der Kupplungsnabe 251 in deren radialen Richtung ausgebildeten Teilnuten 251a angeordnet sind, Keilfedern 254, die an den inneren Seiten an beiden Enden der Keile 253 angeordnet sind, um die Keile 253 in Richtung der Kupplungsnabe 252 zu drücken, an dem Fünfter-Gang-Rad 241 und an dem Vierter-Gang-Rad 242 ausgebildete Schaltkränze 241a und 242a, und Synchronringe 255 und 256, die an den konischen Oberflächen 241b und 242b, die an dem Fünfter-Gang-Rad 241 und an dem Vierter-Gang-Rad 242 ausgebildet sind. Eine Schaltgabel, die später beschrieben werden wird, ist in eine Ringnut 252a eingepasst, die am äußeren Umfang der Schaltmuffe 252 der so aufgebauten Synchronisiereinrichtung 25a ausgebildet ist, wobei die Schaltgabel an einer Schaltstange des Schaltmechanismus angebracht ist. Die Schaltmuffe 252 wird von der Schaltgabel entweder in die rechte Richtung oder in die linke Richtung in der Zeichnung geschoben, wobei die Verzahnung 252b der Schaltmuffe 252 in Eingriff mit den Zähnen 255 des Synchronrings 255 und dem Schaltkranz 241a gebracht wird, oder mit den Zähnen 256a des Synchronrings 252 und dem Schaltkranz 242a. Der dargestellte Synchronisiermechanismus ist in einer bekannten Weise aufgebaut und wird daher nicht detaillierter beschrieben.
Die oben genannten Synchronisiermechanismen 25a, 25b und 25c werden durch den Schalthebel 3 betrieben und durch den Synchronisiermechanismus 6 mit dem Schalthebel 3 verbunden. Der Schalthebel 3 ist so aufgebaut, dass er in eine Richtung geneigt werden kann (nämlich in die Auswahlrichtung), senkrecht zu der Zeichenebene in 1 und in die rechte und linke Richtung (nämlich die Schaltrichtung) auf einer Welle als Zentrum, die nicht gezeigt ist. Um die Synchronisiermechanismen 25a, 25b und 25c zu bedienen, wird der Schalthebel 3 entlang von Schaltmustern, wie in 4 gezeigt, bedient. Ein Schaltknaufschalter 4 ist in einem Knauf 31 des Schalthebels 3 angeordnet. Der Schaltknaufschalter 4 weist einen ersten Schalter 41 (SW1) und einen zweiten Schalter 42 (SW2) zum Erfassen der Betätigungsrichtung auf, wenn der Knauf 31 des Schalthebels 3 in die Schaltrichtung geneigt wird. Der Schaltknaufschalter 4 ist beispielsweise so aufgebaut, dass der erste Schalter 41 (SW1) ange schaltet wird, wenn der Knauf 31 des Schalthebels 3 gemäß 1 nach links geneigt wird und dass der zweite Schalter 42 (SW2) angeschaltet wird, wenn der Schalthebel 3 gemäß 1 nach rechts geneigt wird. Der Schaltknaufschalter 4 ist weiter so aufgebaut, dass, wenn der Fahrer den Knauf 31 des Schalthebels 3 loslässt, sowohl der erste Schalter 41 (SW1) als auch der zweite Schalter 42 (SW2) ausgeschalten werden, und die An- und Aus-Signale werden zu einer Steuereinrichtung gesendet, die später beschrieben werden wird. Der oben genannte Schaltknaufschalter gehört zu einer bekannten Technologie, die beispielsweise in der japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung (Kokai) Nr. 97133/1918 offenbart ist und wird hier nicht detaillierter beschrieben.
Nachfolgend wird mit Bezug auf die 1 und 5 der Schaltmechanismus 6 beschrieben, der mit dem Schalthebel 3 gekoppelt ist und die oben genannten Synchronisiermechanismen 25a und 25b bedient.
Der Schaltmechanismus 6 weist einen Schub-Zugdraht 61 auf, der an seinem einen Ende mit dem Schalthebel 3 verbunden ist, einen Steuerhebel 62, der an seinem einen Ende mit dem anderen Ende des Schub-Zugdrahts 61 verbunden ist, eine Steuerstange 63, die mit dem anderen Ende des Steuerhebels 62 verbunden ist und drehbar in einem Gehäusedeckel 20 des Getriebes 2 aufgenommen ist, und einen Umstellhebel 64, der durch eine Verzahnung an die Steuerstange 63 angepasst ist, um sich in die axiale Richtung zu verschieben. Der Umstellhebel 64 kommt an seinem Ende selektiv mit einem Schaltblock 661, 662 oder 663 in Eingriff, der an den Schaltstangen 651, 652 und 653 angebracht ist. Schaltgabeln (nicht gezeigt) sind an den Schaltstangen 651, 652 und 653 angebracht und kommen mit den Ringnuten, die an den äußeren Umfängen der Kupplungsmuffen der Synchronisiermechanismen 25a, 25b und 25c ausgebildet sind, in Eingriff. Der Umstellhebel 64 ist an der äußeren Umgebungsober fläche eines Montagenabenabschnitts 641 mit einer Passnut 642 ausgerüstet, und kommt an einem Ende des Auswahlhebels 67 mit der Passnut 642 in Eingriff. Der Auswahlhebel 67 ist mit dem Schalthebel 3 durch einen Schub-Zugdraht (nicht gezeigt) zum Auswählen derart verbunden, so dass, wenn der Schalthebel 3 in die Auswahlrichtung bewegt wird, der Umstellhebel 64 auf der Steuerstange 63 in der axialen Richtung geschoben wird, und das Ende des Umstellhebels 64 in selektiven Eingriff mit dem Schaltblock 661, 662 oder 663 gebracht wird. Der Schaltmechanismus 6 ist in einer bekannten Weise aufgebaut und hier nicht detaillierter beschrieben.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schaltassistenzvorrichtung 8 vorgesehen zum Betreiben des oben genannten Schaltmechanismus 6 in derselben Richtung wie die Richtung, in der der Schalthebel 3 geschalten wird. Die Schaltassistenzvorrichtung 8 ist mit einem Dreh-Solenoid 80 (RS) als Antriebseinrichtung ausgerüstet. Der Dreh-Solenoid 80 (RS) wird nun mit Bezug auf die 5 und 6 beschrieben werden. Der Dreh-Solenoid 80 (RS) ist ein bidirektionaler Dreh-Solenoid, der sowohl in der Vorwärtsrichtung als auch in der Rückwärtsrichtung um einen vorbestimmten Winkel drehen kann und ist auf derselben Achse wie die Steuerstange 63 angeordnet. Der Dreh-Solenoid 80 (RS) weist eine Basis 81 mit einem ersten Stator 811 und einem zweiten Stator 812 auf, die an einem Gehäusedeckel 20 angebracht ist, der die Steuerstange 63 drehbar lagert, Spulen 821 und 822, die an dem ersten Stator 811 bzw. an dem zweiten Stator 812 angebracht sind, eine erste Wicklung 831 und eine zweite Wicklung 832, die an den Spulen 821 bzw. 822 gewickelt sind, und einen Rotor 85, der von der Basis 81 mittels eines Lagers 841 drehbar gelagert ist.
Der Rotor 85, der den Dreh-Solenoid 80 (RS) darstellt, weist einen scheibenartigen Rotorkörper 851 auf und einen an der Mitte des Rotorkörpers 851 vorgesehenen Wellenabschnitt 852, der Wellenab schnitt 852 ist durch die Basis 81 mittels des Lagers 841 drehbar gelagert. Der Rotorkörper 851 ist gegenüber den Enden des ersten Stators 811 und des zweiten Stators 812 angeordnet. Ein erster Dauermagnet 861 und ein zweiter Dauermagnet 862 sind jeweils an den Oberflächen gegenüber des ersten Stators 811 und des zweiten Stators 812 angebracht. Der erste Dauermagnet ist an seiner Oberfläche auf der Seite gegenüber dem ersten Stator 811 und dem zweiten Stator 812 als Nordpol magnetisiert und ist an seiner Oberfläche auf der Seite des Rotorkörpers 851 zum Südpol magnetisiert. Der zweite Dauermagnet 862 ist an seiner Oberfläche auf der Seite gegenüber dem ersten Stator 811 und dem zweiten Stator 812 als Südpol magnetisiert und ist an seiner Oberfläche auf der Seite des Rotorkörpers 851 zum Nordpol magnetisiert. An einem Ende des Wellenabschnitts 852 (rechtes Ende in 5), der den Rotorkörper 851 darstellt, ist eine Koppelnut 853 ausgebildet. Indem die Koppelnut 853 mit einem Passüberhang 631 gekoppelt wird, der an einem Ende der Steuerstange 63 ausgebildet ist, sind die beiden zusammen drehbar gekoppelt, um Leistung zu übertragen. Somit ist die Koppelanordnung einfach und die Einrichtung als Ganzes in einer kompakten Größe aufgebaut, weil der Wellenabschnitt 852, der den Rotorkörper 851 darstellt, an die Steuerstange 63 gekoppelt ist, um Leistung zu übertragen. In 5 ist mit Bezugszeichen 87 eine Staubschutzabdeckung bezeichnet, die die oben genannten Elemente abdeckt. Die Staubschutzabdeckung 87 ist an dem anderen Ende des Wellenabschnitts 852, der den Rotor 85 darstellt, mittels eines Lagers 842 gelagert.
Der Dreh-Solenoid 80 (RS) des gezeigten Ausführungsbeispiels ist wie oben beschrieben aufgebaut und sein Betrieb wird nun mit Bezug auf 6 und die 7(a) bis 7(f) beschrieben werden.
6 zeigt einen Zustand, in dem der erste Dauermagnet 861 und der zweite Dauermagnet 862 des Rotors 85 zwischen dem ersten Stator 811 und dem zweiten Stator 812 positioniert sind, und der elekt rische Strom ist weder zur ersten Wicklung 831 noch zu der zweiten Wicklung 832 geleitet (AUS-Zustand). Sobald der Schaltmechanismus 6 des Getriebes 2 in dem Neutralzustand ist, ist der Dreh-Solenoid 80 (RS) so aufgebaut, um an einer in 6 gezeigten Position angeordnet zu sein.
Bei dem Dreh-Solenoid 80 (RS) des in 6 gezeigten Zustands erzeugt der Rotor 85 ein Drehmoment, um in dem Gegenuhrzeigersinn (Vorwärtsdrehrichtung), wie in 7(a) gezeigt, zu rotieren, sobald eine Spannung an die erste Wicklung 831 angelegt wird, so dass der erste Stator 811 der Nordpol wird und eine Spannung ist an die zweite Wicklung 832 angelegt, so dass der zweite Stator 812 der Südpol wird. Das heißt, der Nordpol des ersten Dauermagneten 861 stößt den Nordpol des ersten Stators 811 ab, der Südpol des zweiten Dauermagneten 862 stößt den Südpol des zweiten Stators 812 ab, der Nordpol des ersten Dauermagneten 861 zieht den Südpol des zweiten Stators 812 an, und der Südpol des zweiten Dauermagneten 862 zieht den Nordpol des ersten Dauermagneten 861 an, wobei der Rotor 85 das Drehmoment erzeugt, um in die Gegenuhrzeigerrichtung (Vorwärtsdrehrichtung) in 7(a) zu drehen. Dann kommt der Rotor 85 zu einem Halt wegen eines Stoppers (nicht gezeigt), nachdem er sich um einen Winkel von ungefähr 60 Grad gedreht hat, wie in 7(b) gezeigt, und in diesem Zustand wird die Versorgung mit elektrischem Strom zur ersten Wicklung 831 und zur zweiten Wicklung gestoppt (AUS-Zustand). Der Betrieb des Dreh-Solenoids 80 (RS) zu diesem Zeitpunkt unterstützt den Zahnrad in Eingriff bringenden Schaltbetrieb des Umstellhebels 64 zur Seite der Erster-Gang-Stellung, der Dritter-Gang-Stellung und der Fünfter-Gang-Stellung.
Bei dem Dreh-Solenoid 80 (RS) des Zustands von 7(a) erzeugt der Rotor 85 andererseits ein Drehmoment, um in dem Uhrzeigersinn (Rückwärtsdrehrichtung), wie in 7(c) gezeigt, zu drehen, sobald eine Spannung an die erste Wicklung 831 angelegt wird, so dass der erste Stator 811 der Südpol wird und eine Spannung an die zweite Wicklung 832 angelegt wird, so dass der zweite Stator 812 der Nordpol wird. Das heißt, der Nordpol des ersten Dauermagneten 861 stößt den Nordpol des zweiten Stators 812 ab, der Südpol des zweiten Dauermagneten 862 stößt den Südpol des ersten Stators 811 ab, der Nordpol des ersten Dauermagneten 861 zieht den Südpol des ersten Stators 811 an, und der Südpol des zweiten Dauermagneten 862 zieht den Nordpol des zweiten Dauermagneten 862 an, wobei der Rotor 85 das Drehmoment erzeugt, um sich in dem Uhrzeigersinn (Rückwärtsdrehrichtung) in 7(c) zu drehen. Dann kommt der Rotor 85 wegen einem Stopper (nicht gezeigt) zu einem Halt, nachdem er sich um einen Winkel von ungefähr 60 Grad, wie in 7(d) gezeigt, gedreht hat und in diesem Zustand wird der elektrische Strom nicht länger zu der ersten Wicklung 831 und der zweiten Wicklung 832 geleitet (AUS-Zustand). Der Betrieb des Dreh-Solenoids 80 (RS) zu diesem Zeitpunkt unterstützt den Zahnrad in Eingriff bringenden Schaltbetrieb des Umstellhebels 64 zu der Seite der Zweiter-Gang-Stellung, der Vierter-Gang-Stellung und der Rückwärts-Gang-Stellung.
Als nächstes, wenn der Zahnrad außer Eingriff bringende Schaltbetrieb durch den Dreh-Solenoid 80 (RS) von dem Zustand aus unterstützt werden soll, wo das Zahnrad mit der Erster-Gang-Stellung, der Dritter-Gang-Stellung oder der Fünfter-Gang-Stellung in Eingriff ist, wie in 7(b) gezeigt, wird eine Spannung an die erste Wicklung 831 angelegt, so dass der erste Stator 811 der Südpol wird und eine Spannung wird an die zweite Wicklung 832 angelegt, so dass der zweite Stator 812 der Nordpol wird, wie in 7(e) gezeigt. Folglich stößt der Nordpol des ersten Dauermagneten 861 den Nordpol des zweiten Stators 812 ab, und der Südpol des zweiten Dauermagneten 862 stößt den Südpol des ersten Stators 811 ab, um ein Drehmoment zu erzeugen, das in dem Uhrzeigersinn (Rückwärtsdrehrichtung) dreht. Zu einem Zeitpunkt, sobald der Rotor 85 sich in die Stel lung von 7(a) gedreht hat, wird die Versorgung mit elektrischem Strom zu der ersten Wicklung 831 und zu der zweiten Wicklung 832 gestoppt (AUS-Zustand).
Weiter, wenn der Zahnrad außer Eingriff bringende Schaltbetrieb von dem Dreh-Solenoid 80 (RS) aus dem Zustand heraus unterstützt werden soll, in dem das Zahnrad mit der Zweiter-Gang-Stellung, der Vierter-Gang-Stellung oder der Rückwärts-Gang-Stellung, wie in 7(d) gezeigt, in Eingriff ist, wird eine Spannung an die erste Wicklung 831 angelegt, so dass der erste Stator 811 der Nordpol wird und eine Spannung wird an die zweite Spule 832 angelegt, so dass der zweite Stator 812 der Südpol wird, wie in 7(f) gezeigt. Folglich stößt der Nordpol des ersten Dauermagneten 861 den Nordpol des ersten Stators 811 ab, und der Südpol des zweiten Dauermagneten 862 stößt den Südpol des zweiten Stators 812 ab, um ein Drehmoment zu erzeugen, das in dem Gegenuhrzeigersinn (Vorwärtsdrehrichtung) dreht. Zu einem Zeitpunkt, wenn der Rotor 85 sich in die Position von 7(a) gedreht hat, wird die Versorgung mit elektrischem Strom zu der ersten Wicklung 831 und zu der zweiten Wicklung 832 gestoppt (AUS-Zustand).
Die Schaltassistenzvorrichtung 8 des gezeigten Ausführungsbeispiels weist einen Schalthubsensor 90 (SS) auf zum Erfassen der Schalthubstellung des Schaltmechanismus. Der Schalthubsensor 90 ist mit dem Steuerhebel 62 mittels einer Stange 91 und eines Hebels 92 gekoppelt, weist ein Potentiometer auf zum Erfassen der Schalthubstellung, die dem Betriebswinkel des Steuerhebels 62 entspricht, und schickt ein erfasstes Signal zu einer Steuereinrichtung 10.
Die Steuereinrichtung 10 wird durch einen Mikrocomputer dargestellt, der eine Zentralrecheneinheit (CPU) 101 enthält zum Ausführen des Betriebs gemäß einem Steuerprogramm, einen Festspeicher (ROM) 102 zum Speichern des Steuerprogramms und eine Tabelle zum Steuern der Geschwindigkeit des Verbindens der Kupplung, was später beschrieben werden wird, einen Arbeitsspeicher (RAM) 103 zum Speichern der Ergebnisse des Betriebs, einen Zeitmesser (T) 104, eine Eingabeschnittstelle 105 und eine Ausgabeschnittstelle 106. Die Eingabeschnittstelle 105 der so aufgebauten Steuereinrichtung 10 empfängt Signale, die von dem ersten Schalter 41 (SW1) und dem zweiten Schalter 42 (SW2) erfasst sind, die den Schaltknaufschalter 4 darstellen, und ein Signal, das von dem Schalthubsensor 90 (SS) erfasst ist. Die Eingabeschnittstelle 105 empfängt weiter ein Signal, das von einem Kupplungspedalschalter 95 (SW3) erfasst ist, der den Betriebszustand eines Kupplungspedals 94 zum Bedienen der zwischen dem nicht dargestellten Motor und dem Getriebe 2 angeordneten Kupplung erfasst. Der Kupplungspedalschalter 95 (SW3) ist ausgeschaltet in einem Zustand, in dem das Kupplungspedal 94 losgelassen ist, das heißt, wo das Kupplungspedal 94 nicht niedergedrückt ist (Kupplung ist verbunden), und erzeugt ein Signal AN, sobald das Kupplungspedal 94 niedergedrückt ist, um die Kupplung zu lösen. Wenn eine automatische Kupplung montiert ist, um die Kupplung auf Grundlage der Signale von dem Schaltknaufschalter 4 und dem Schalthubsensor 90 (SS) automatisch zu lösen oder zu verbinden, empfängt die Eingabeschnittstelle 105 ein von einem Kupplungshubsensor erfasstes Signal, das den Grad des in Eingriff Bringens der Kupplung anstelle des Kupplungspedals 94 erfasst. Die Ausgabeschnittstelle 106 schickt Steuersignale zu dem Dreh-Solenoid 80 (RS) und dergleichen.
Als nächstes wird mit Bezug auf 8 die der Schalthubstellung entsprechende Unterstützungskraft beschrieben werden. 8 zeigt eine stellungsmäßige Beziehung zwischen der Verzahnung 252b der Kupplungsmuffe 252, Zähnen 255a des Synchronrings 255 für das Fünfter-Gang-Rad 241 und einem Schaltkranz 251a, Zähnen 256a des Synchronrings 256 für das Vierter-Gang-Rang 242 und einem Schaltkranz 242a in ihrem Neutralzustand. In dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist bei P6 eine Schalthubstellung der Schaltmuffe 252 in ihrem neutralen Zustand bestimmt. P5 bezeichnet eine Schalthubstellung der Kupplungsmuffe 252, die aus ihrem Neutralzustand heraus zur Seite des Fünfter-Gang-Rads 241 (nach links in 8) bewegt wurde und an einem vorderen Ende der Fase der Zähne 244a des Synchronisierrings für das Fünfter-Gang-Rad 241 angelangt, P4 bezeichnet eine Schalthubstellung der Kupplungsmuffe 252, die an einem hinteren Ende der Zähne 255a des Synchronisierrings 255 angelangt, P3 bezeichnet eine Schalthubstellung der Kupplungsmuffe 252, die an einem vorderen Ende der Fase des Schaltkranzes 241a für das Fünfter-Gang-Rad 241 angelangt, P2 bezeichnet eine Schalthubstellung der Kupplungsmuffe 252, die an dem hinteren Ende der Fase des Schaltkranzes 241a angelangt, und P1 bezeichnet eine Schalthubstellung der Kupplungsmuffe 252, die an dem hinteren Ende des Schaltkranzes 241a angelangt. Andererseits bezeichnet P7 eine Schalthubstellung der Kupplungsmuffe 252, die aus ihrem Neutralzustand heraus zur Seite des Vierter-Gang-Rads 242 (zur rechten Seite in 8) bewegt ist und an dem vorderen Ende der Fase der Zähne 256a des Synchronrings 256 für das Vierter-Gang-Rad 242 angelangt, P8 bezeichnet eine Schalthubstellung der Kupplungsmuffe 252, die an dem hinteren Ende der Zähne 256a des Synchronrings 256 angelangt, P9 bezeichnet eine Schalthubstellung der Kupplungsmuffe 252, die an dem vorderen Ende der Fase des Schaltkranzes 242a für das Vierter-Gang-Rad 242 angelangt, P10 bezeichnet eine Schalthubstellung der Kupplungsmuffe 252, die an dem hinteren Ende der Fase des Schaltkranzes 242a angelangt, und P11 bezeichnet eine Schalthubstellung der Kupplungsmuffe 252, die an dem hinteren Ende des Schaltkranzes 242a angelangt. Die Schalthubstellungen werden durch den Schalthubsensor 90 (SS) erfasst. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Schalthubsensor 90 (SS) derart aufgebaut, um ein Spannungssignal von kleinstem Wert zu erzeugen, sobald die Schalthubstellung P1 ist, die Ausgangsspannung zu erzeugen, die schrittweise anwächst, so wie die Schalthub stellungen auf die P11-Seite gehen, und ein Spannungssignal von höchstem Wert zu erzeugen, sobald die Schalthubstellung P11 ist.
Beim Schalten der Kupplungsmuffe 252 aus dem in 8 gezeigten Neutralzustand hin zu entweder der Seite des Vierter-Gang-Rades 242 oder der Seite des Fünfter-Gang-Rades 241 (beim in Eingriff Bringen der Zahnräder) wirkt die größte Bedienkraft auf den Schalthebel 3 in dem Synchronisierbereich der Schalthubstellungen P7 oder P5, das heißt, von den Stellungen, bei denen die Synchronisierwirkung beginnt bis zu den Schalthubstellungen P8 oder P4, bei denen die Synchronisierwirkung aufhört. Während des Zahnrad in Eingriff bringenden Betriebs kann der Dreh-Solenoid 80 (RS) deswegen wenigstens in dem Synchronisierbereich angetrieben werden, um den Schaltbetrieb zu unterstützen. Während des Zahnrad in Eingriff bringenden Betriebs wirkt weiter eine relativ große Kraft, die kleiner ist als die in dem oben erwähnten Synchronisierbereich, auf den Schalthebel 3 in dem in Eingriff bringenden Bereich des von der Schalthubstellung P9 oder P3 bis zu der Schalthubstellung P10 oder P2, das heißt, in einem Bereich, in dem die Fase der Verzahnung 252b der Kupplungsmuffe 252 mit der Fase des Schaltkranzes 242a oder 241a in Eingriff gelangt. Während des Zahnrad in Eingriff bringenden Betriebs ist es daher wünschenswert, den Schaltbetrieb durch Antreiben des Dreh-Solenoids 80 (RS) sogar während der Dauer zu unterstützen, in der der Schaltkranz mit der Fase der Kupplungsmuffe in Eingriff gelangt. Sobald die Kupplungsmuffe 252 aus einem Zustand des in Eingriff Seins mit dem Vierter-Gang-Rad 242 oder dem Fünfter-Gang-Rad 241 in den neutralen Zustand zurückkehrt, das heißt, aus der Schalthubstellung P11 oder P1, wird weiter eine relativ große Kraft auf den Schalthebel 3 während einer Zeit, bis die Verzahnung 252b der Kupplungsmuffe 252 durch die Schalthubstellung P 10 oder P2 gelangt, das heißt, sie gelangt durch das hintere Ende der Fase des Schaltkranzes. Zu der Zeit des Zahnrad außer Eingriff bringenden Betriebs kann deswegen der Schaltbetrieb durch Antreiben des Dreh-Solenoids 80 (RS) während des Schalthubs des von dem Zahnrad-in-Eingriff-Zustands, bis das hintere Ende der Fase des Schaltkranzes passiert wird (d. h. in dem Bereich, in dem der Schaltkranz mit der Kupplungsmuffe 252 in Eingriff ist) unterstützt werden.
Die unterstützende Kraft während des Zahnrad in Eingriff bringenden Betriebs kann kleiner sein als die unterstützende Kraft des Zahnrad außer Eingriff bringenden Betriebs. Die unterstützende Kraft wird durch Steuern der Spannung oder des Stroms gesteuert, die dem Dreh-Solenoid 80 (RS) zugeführt werden. Die Drehung des Dreh-Solenoids 80 (RS) ist beispielsweise die Vorwärtsdrehung, wenn die Kupplungsmuffe 252 in 8 nach links betrieben wird (wenn der erste Schalter 41 (SW1) des Schaltknaufschalters 4 angeschaltet ist) und ist beispielsweise die Rückwärtsdrehung, wenn die Kupplungsmuffe 252 in 8 zur rechten Seite betrieben wird (wenn der zweite Schalter 42 (SW2) des Schaltknaufschalters 4 angeschaltet wird). Wenn beispielsweise der Zustand, in dem das Zahnrad mit dem Fünfter-Gang-Rad 241 in Eingriff ist, heruntergeschaltet werden soll in den vierten Gang, wird der Dreh-Solenoid 80 (RS) rückwärts angetrieben mit einer Spannung V1 von P1 nach P2, das heißt, bis die Verzahnung 252b der Kupplungsmuffe 252 über das hintere Ende der Fase des Schaltkranzes 241a gelangt (während einer Zeit, in der der Schaltkranz mit der Kupplungsmuffe 252 in Eingriff ist), wie in 8 gezeigt. Dann wird die Spannung während von P2 bis P5 schrittweise verringert, um den Betrieb des Dreh-Solenoids 80 (RS) zu beenden. Wenn die Kupplungsmuffe 242 bei P7 anlangt, wo die Synchronisierwirkung aus der Neutralstellung P6 beginnt, wird der Dreh-Solenoid 80 (RS) mit einer Spannung V2 rückwärts angetrieben, die größer ist als die oben genannte Spannung V1. In dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Rückwärtsdrehung mit der Spannung V2 für eine Zeitdauer aufrecht erhalten, bis die Verzahnung 252b der Kupplungsmuffe 252 P10 passiert, das entspricht dem hinteren Ende der Fase des Schaltkranzes 242a. Nachdem die Kupplungsmuffe 252 P10 passiert hat, wird die an den Dreh-Solenoid 80 (RS) angelegte Spannung schrittweise verringert, um den Antrieb des Dreh-Solenoids 80 (RS) an der Schalthubstellung P11 zu beenden. Während des Zahnrad in Eingriff bringenden Betriebs des in 8 gezeigten Ausführungsbeispiels kann die an den Dreh-Solenoid 80 (RS) angelegte Spannung von V2 bis hinunter zu V1 verringert werden, wie durch eine unterbrochene Linie angezeigt, nachdem die Synchronisierdauer von P8 gedauert hat, um den Dreh-Solenoid 80 (RS) mit einer Spannung V1 bis zu P10 anzutreiben. Bei der Schaltassistenzvorrichtung des oben beschriebenen gezeigten Ausführungsbeispiels wird die Unterstützungskraft entsprechend der Schalthubstellungen gesteuert. Deswegen tritt beim Antreiben des Dreh-Solenoids 80 (RS) keine Zeitverzögerung auf und die Kraft zum Betreiben des Schalthebels kann über den gesamten Hub des Schaltbetriebs vereinheitlicht werden. Außerdem, weil bei dem Dreh-Solenoid 80 (RS) jede der darin enthaltenen Spulen sich anziehen oder abstoßen, um Drehungen zu erzeugen, erzeugt der Dreh-Solenoid 80 (RS) ein größeres Drehmoment als ein Elektromotor, wenn die Größe gleich ist. Weiter muss kein Untersetzungsgetriebe vorgesehen sein und die Einrichtung als Ganzes kann bei kleiner Größe verwirklicht werden. Darüber hinaus erzeugt der Antriebsmechanismus keinen Widerstand, sogar, wenn der Schaltbetrieb schnell durchgeführt wird, weil der Dreh-Solenoid 80 (RS) kein Untersetzungsgetriebe erfordert.
Als nächstes wird der Betrieb der Steuereinrichtung zum Unterstützen des Schaltbetriebs während des Gangwechselbetriebs mit Bezug auf das in 9 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben werden.
Zuerst prüft die Steuereinrichtung, ob der Kupplungspedalschalter 95 (SW3) angeschaltet worden ist, das heißt, ob das Kupplungspedal 94 niedergedrückt worden ist, um die Kupplung zu lösen (Schritt S1).
Wenn die automatische Kupplung montiert ist, wird geprüft, ob der Grad des in Eingriff Seins der Kupplung eher auf der gelösten Seite als in dem teilweise verbundenen Zustand der Kupplung ist, basierend auf einem Signal aus dem Kupplungshubsensor, der den Grad des in Eingriff Seins der Kupplung erfasst. Wenn der Kupplungspedalschalter 95 (SW3) im Schritt S1 nicht angeschaltet worden ist, entscheidet die Steuereinrichtung 10, dass der Fahrer nicht schalten will, weil die Kupplung nicht gelöst worden ist, und die Routine fährt fort mit Schritt S2, um den Betrieb zu beenden, indem es den Dreh-Solenoid 80 (RS) zum Halten bringt.
Wenn der Kupplungspedalschalter 95 (SW3) in Schritt 1 angeschaltet worden ist, beurteilt die Steuereinrichtung 10, dass die Kupplung gelöst worden ist und der Fahrer schalten will und die Routine fährt fort mit Schritt S3, bei dem geprüft wird, ob der erste Schalter 41 (SW1) des Schaltknaufschalters 4 angeschaltet ist, das heißt, ob der Betrieb begonnen hat, den Gang in die Erster-Gang-Stellung, die Dritter-Gang-Stellung oder die Fünfter-Gang-Stellung zu schalten. Sobald der erste Schalter 41 (SW1) im Schritt S3 angeschaltet worden ist, fährt die Steuereinrichtung 10 weiter mit Schritt S4 fort, um den Dreh-Solenoid 80 (RS) in Vorwärtsdrehung zu versetzen (die Spannung an die erste Wicklung 831 anzulegen, so dass der erste Stator 811 der Nordpol wird und die Spannung an die zweite Wicklung 832 anzulegen, so dass der zweite Stator 812 der Südpol wird) und fährt dann fort mit Schritt S5, bei dem geprüft wird, ob die Schalthubstellung P, die von dem Schalthubsensor 90 (SS) erfasst ist, kleiner ist als P2, das heißt, ob die Kupplungsmuffe 252 eher näher an der Zahnrad in Eingriff bringenden Seite ist als das hintere Ende der Fase des Schaltkranzes 241a. Wenn im Schritt S5 die Schalthubstellung P kleiner ist als P2, entscheidet die Steuereinrichtung 10, dass die Kupplungsmuffe 252 eher auf der Zahnrad in Eingriff bringenden Seite ist als das hintere Ende der Fase des Schaltkranzes 241a und es wird keine Schaltassistenz benötigt. Die Routine fährt dann fort mit Schritt S6, bei dem die Spannung, die an die erste Wicklung 831 und die zweite Wicklung 832 des Dreh-Solenoids 80 (RS) angelegt ist, schrittweise verringert wird, und die Spannung genullt wird (0), nachdem die Schalthubstellung P die Schalthubstellung P1 erreicht hat.
Wenn die Schalthubstellung P größer ist als P2 beim Schritt S5, fährt die Steuereinrichtung 10 fort mit Schritt S7 und prüft, ob die Schalthubstellung P größer ist als P2, aber kleiner ist als P5, das heißt, ob die Kupplungsmuffe 252 in einem Bereich ist von einer Stellung des Beginns der Synchronisierung bis zu einer Stellung, bei der der Schaltkranz mit der Fase in Eingriff gelangt. Wenn die Schalthubstellung P größer ist als P2, aber kleiner ist als P5 beim Schritt S7, bestimmt die Steuereinrichtung 10, dass die Kupplungsmuffe 252 in dem Bereich ist ab der Stellung, bei der die Synchronisierung beginnt, bis zu der Stellung, wo der Schaltkranz mit der Phase in Eingriff kommt, und dass das Schalten während des Zahnrad in Eingriff bringenden Betriebs unterstützt werden muss. Deswegen fährt die Routine fort mit Schritt S8, bei dem der Dreh-Solenoid 80 (RS) mit der Spannung V2 angetrieben wird.
Wenn im Schritt S7 die Schalthubstellung P nicht größer ist als P2 oder nicht kleiner ist als P5, fährt die Steuereinrichtung 10 weiter mit Schritt S9 und prüft, ob die Schalthubstellung P größer ist als P5, aber kleiner als P7, das heißt, ob die Kupplungsmuffe 252 zwischen den zwei Synchronringen 255 und 256 angeordnet ist. Wenn im Schritt S9 die Schalthubstellung P größer ist als P5, aber kleiner ist als P7, bestimmt die Steuereinrichtung 10, dass die Kupplungsmuffe 252 zwischen den Synchronringen 255 und 256 angeordnet ist, und dass der Schaltbetrieb nicht unterstützt werden muss. Die Routine fährt dann fort mit Schritt S10, bei dem der Dreh-Solenoid 80 (RS) zum Halten gebracht wird.
Wenn im Schritt S9 die Schalthubstellung P nicht größer ist als P5 oder nicht kleiner ist als P7, fährt die Steuereinrichtung 10 weiter mit Schritt S11 und prüft, ob die Schalthubstellung P größer ist als P7, aber kleiner ist als P10, das heißt, ob die Kupplungsmuffe 252 von dem Schaltkreis 242a gelöst ist und der Zahnrad außer Eingriff bringende Betrieb abgeschlossen ist. Wenn im Schritt S11 die Schalthubstellung P größer ist als P7, aber kleiner ist als P10, bestimmt die Steuereinrichtung 10, dass die Kupplungsmuffe 252 von dem Schaltkranz 242a gelöst ist und der Zahnrad außer Eingriff bringende Betrieb abgeschlossen worden ist. Die Routine fährt dann fort mit Schritt S12, bei dem die an den Dreh-Solenoid 80 (RS) angelegte Spannung schrittweise verringert wird und die Spannung genullt wird (0), nachdem die Schalthubstellung P die Schalthubstellung P7 erreicht hat.
Wenn im Schritt S11 die Schalthubstellung P nicht größer ist als P7 oder nicht kleiner ist als P10, bestimmt die Steuereinrichtung, dass die Kupplungsmuffe 252 mit dem Schaltkranz 242a in Eingriff ist, und dass der Schaltbetrieb während des Zahnrad außer Eingriff bringenden Betriebs unterstützt werden muss. Die Routine fährt deswegen mit Schritt S13 fort, bei dem der Dreh-Solenoid 80 (RS) mit der Spannung V1 angetrieben wird.
Als nächstes wird der Fall beschrieben, bei dem der erste Schalter 41 (SW1) des Schaltknaufschalters 4 in Schritt S3 nicht angeschaltet worden ist.
Wenn im Schritt S3 der erste Schalter 41 (SW1) des Schaltknaufschalters 4 nicht eingeschaltet worden ist, fährt die Steuereinrichtung fort mit Schritt S14 und prüft, ob der zweite Schalter 42 (SW2) angeschaltet ist, das heißt, ob der Betrieb begonnen hat, hin zur Zweiter-Gang-Stellung, zur Vierter-Gang-Stellung oder zur Rückwärts-Gang-Stellung zu schalten. Wenn der zweite Schalter 42 (SW2) im Schritt S14 nicht angeschaltet worden ist, bestimmt die Steuereinrichtung 10, dass der Fahrer nicht schalten will und die Routine fährt fort mit Schritt S2, um den Betrieb zu beenden, indem es den Dreh-Solenoid 80 (RS) zum Halten bringt.
Wenn der zweite Schalter 42 (SW2) im Schritt S14 eingeschaltet worden ist, fährt die Steuereinrichtung 10 mit Schritt S15 fort, um den Dreh-Solenoid 80 (RS) in Drehung in der Rückwärtsrichtung zu versetzen (die Spannung an die erste Wicklung 831 anzulegen, so dass der erste Stator der Südpol wird und die Spannung an die zweite Wicklung 932 anzulegen, so dass der zweite Stator 812 der Nordpol wird) und fährt weiter fort mit Schritt S16 und prüft, ob die von dem Schalthubsensor 90 (SS) erfasste Schalthubstellung P größer ist als P10, das heißt, ob die Kupplungsmuffe 252 eher auf der Zahnrad in Eingriff bringenden Seite ist als das hintere Ende der Fase des Schaltkranzes 242a. Wenn im Schritt S16 die Schalthubstellung P größer ist als P10, bestimmt die Steuereinrichtung 10, dass die Kupplungsmuffe 250 eher auf der Zahnrad in Eingriff bringenden Seite ist als das hintere Ende der Fase des Schaltkranzes 242a und dass das Schalten nicht unterstützt werden muss. Die Routine fährt dann fort mit Schritt S6, bei dem die an den Dreh-Solenoid 80 (RS) angelegte Spannung schrittweise verringert wird und die Spannung genullt wird (0), nachdem die Schalthubstellung P die Schalthubstellung P11 erreicht hat. Wenn im Schritt S16 die Schalthubstellung P kleiner ist als P10, fährt die Steuereinrichtung 10 mit Schritt S17 fort und prüft, ob die Schalthubstellung P größer ist als P7, aber kleiner ist als P10, das heißt, ob die Kupplungsmuffe 252 in einem Bereich ist von einer Stellung zum Starten der Synchronisierung bis einer Stellung, wo der Schaltkranz mit der Fase in Eingriff kommt. Wenn im Schritt S17 die Schalthubstellung P größer ist als P7, aber kleiner ist als P10, bestimmt die Steuereinrichtung 10, dass die Kupplungsmuffe 252 in dem Bereich ist ab der Stellung zum Beginnen der Synchronisation bis zu der Stellung, wo der Schaltkranz mit der Fase in Eingriff kommt, und dass das Schalten während des Zahnrad in Eingriff bringenden Betriebs unterstützt werden muss. Die Routine fährt dann fort mit Schritt S8, bei dem der Dreh-Solenoid 80 (RS) mit der Spannung V2 angetrieben wird.
Wenn im Schritt S17 die Schalthubstellung P nicht größer ist als P7 oder nicht kleiner ist als P10, fährt die Steuereinrichtung 10 fort mit Schritt S18 und prüft, ob die Schalthubstellung P größer ist als P5, aber kleiner ist als P7, das heißt, ob die Kupplungsmuffe 252 zwischen den beiden Synchronringen 255 und 256 angeordnet ist. Wenn die Schalthubstellung P beim Schritt S18 größer ist als P5, aber kleiner ist als P7, bestimmt die Steuereinrichtung 10, dass die Kupplungsmuffe 252 zwischen den Synchronringen 255 und 256 angeordnet ist, und dass der Schaltbetrieb nicht unterstützt werden muss. Die Routine fährt dann fort mit Schritt S10, bei dem der Dreh-Solenoid 80 (RS) zum Halten gebracht wird.
Wenn im Schritt S18 die Schalthubstellung P nicht größer ist als P5 oder nicht kleiner ist als P7, fährt die Steuereinrichtung 10 weiter mit Schritt S19 und prüft, ob die Schalthubposition P größer ist als P2, aber kleiner ist als P5, das heißt, sie bestimmt, ob die Kupplungsmuffe 252 von dem Schaltkreis 241 gelöst ist und der Zahnrad außer Eingriff bringende Betrieb abgeschlossen ist. Wenn im Schritt S19 die Schalthubstellung P größer ist als P2, aber kleiner ist als P5, bestimmt die Steuereinrichtung 10, dass die Kupplungsmuffe 252 von dem Zahnkranz 241a gelöst ist und der Zahnrad außer Eingriff bringende Betrieb abgeschlossen ist. Die Routine fährt dann weiter mit Schritt S12, bei dem die an den Dreh-Solenoid 80 (RS) angelegte Spannung schrittweise verringert wird und die Spannung genullt wird (0), nachdem die Schalthubstellung P die Schalthubstellung P5 erreicht hat.
Wenn im Schritt S19 die Schalthubstellung P nicht größer ist als P2 oder nicht kleiner ist als P5, bestimmt die Steuereinrichtung 10, dass die Kupplungsmuffe 252 mit dem Zahnkranz 241a in Eingriff ist und dass das Schalten während des Zahnrad in Eingriff bringenden Betriebs unterstützt werden muss. Deswegen fährt die Routine fort mit Schritt S13 fort, bei dem der Dreh-Solenoid 80 (RS) mit der Spannung V1 angetrieben wird.
Zuvor wurde die Erfindung mittels eines illustrierten Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Erfindung ist jedoch in keiner Weise nur auf das oben genannte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in einer Vielzahl von anderen Arten verändert werden, ohne den Bereich der technischen Idee der Erfindung zu verlassen. In dem illustrierten Ausführungsbeispiel wurde beispielsweise der Dreh-Solenoid 80 (RS) auf Grundlage der Schalthubstellung gesteuert. Die Erfindung kann jedoch auch auf eine Schaltassistenzvorrichtung angewendet werden, bei der der Dreh-Solenoid 80 (RS) entsprechend der Kraft gesteuert wird, die zur Zeit des Schaltbetriebs auf den Schalthebel ausgeübt wird.
Aufgebaut wie oben beschrieben, zeigt die Schaltassistenzvorrichtung für ein Getriebe gemäß der Erfindung eine Funktion und Wirkung wie nachfolgend beschrieben.
Das heißt, gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Dreh-Solenoid verwendet zur Bildung einer Vorrichtung zum Betreiben des Schaltmechanismus in derselben Richtung wie die Richtung, in der der Schalthebel bewegt wird und es gibt keine Notwendigkeit, ein Untersetzungsgetriebe vorzusehen. Deshalb erzeugt der Antriebsmechanismus keinen Widerstand, sogar, wenn der Schaltbetrieb schnell durchgeführt wird. Weiter, da sich in dem Dreh-Solenoid gegenseitig anziehen oder abstoßen, um das Drehmoment zu erzeugen, erzeugt der Dreh-Solenoid ein größeres Drehmoment als das eines Elektro motors, wenn die Größe die gleiche ist. Außerdem kann die Vorrichtung als Ganzes in einer kleinen Größe verwirklicht werden, weil kein Untersetzungsgetriebe vorgesehen werden muss.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Dreh-Solenoid auf derselben Achse angeordnet, wie jene einer Steuerstange, an der der Umstellhebel des Schaltmechanismus angebracht ist, und der Rotor des Dreh-Solenoids ist mit der Steuerstange gekoppelt. Deswegen ist die Koppelanordnung einfach und die Vorrichtung als Ganzes ist kompakt aufgebaut.

Claims

Schaltassistenzvorrichtung für ein Getriebe mit einer Antriebseinrichtung zum Betreiben eines Schaltmechanismus (6) in derselben Richtung, wie die Richtung, in der ein Schalthebel (3) bewegt wird, der Schaltmechanismus (6) ist mit dem Schalthebel (3) gekoppelt, um einen Synchronisiermechanismus (25a, 25b, 25c) des Getriebes zu betreiben, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung ein Dreh-Solenoid (80) ist.
Schaltassistenzvorrichtung für ein Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dreh-Solenoid (80) auf derselben Achse angeordnet ist, wie jene der Steuerstange (63), an der der Umstellhebel (64) des Schaltmechanismus (6) angebracht ist, und der Rotor (85) des Dreh-Solenoid (80) mit der Steuerstange (63) gekoppelt ist.