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Bereich der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schalthilfsvorrichtung zur Verringerung
einer Schaltkraft bei der Übersetzungsänderung
eines in einem Fahrzeug angebrachten Getriebes. Das Dokument EP-A-0
976 955 zeigt eine Schalthilfsvorrichtung mit allen Merkmalen des
Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs
1.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Große Lastwagen
und Busse, die eine große Kraft
zum Schalten zum Ändern
der Übersetzung
erfordern, wurden mit einer Schalthilfsvorrichtung ausgerüstet, damit
das Schalten mit weniger Kraft durchgeführt werden kann. Die Schalthilfsvorrichtung,
mit der große
Fahrzeuge ausgerüstet
sind, benutzt im Allgemeinen Druckluft als Betriebsquelle. Die Schalthilfsvorrichtung,
die Druckluft als die Betriebsquelle verwendet, ist mit einem Schaltaktuator
ausgerüstet, der
einen Druckluftzylinder aufweist, der den mit einem Schalthebel
verbundenen Übersetzungsänderungsbetriebsmechanismus
in dieselbe Richtung betätigt
wie die Richtung, in die der Schalthebel geschaltet wird. Grosse
Fahrzeuge verwenden die Druckluft im Allgemeinen als eine Betriebsquelle
für die
Bremse und können
somit die Druckluft für
die Schalthilfsvorrichtung benutzen. Fahrzeuge kleiner und mittlerer
Größe jedoch,
die nicht mit einem Kompressor als eine Quelle für Druckluft ausgerüstet sind,
können
nicht mit der Schalthilfsvorrichtung ausgestattet werden, die einen
Schaltaktuator mit einem Druckluftzylinder verwendet. In den letzten
Jahren jedoch wurde es erforderlich, auch Fahrzeuge kleiner und
mittlerer Größe mit der
Schalthilfsvorrichtung auszustatten, und es wurden Schalthilfsvor richtungen
unter Verwendung eines elektrischen Motors vorgeschlagen, wie zum
Beispiel in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 87237/1993 und in dem japanischen Patent Nr. 2987121B2
offenbart wird. In der Schalthilfsvorrichtung, die einen elektrischen
Motor verwendet, ist es wünschenswert,
die Antriebskraft des elektrischen Motors als Reaktion auf die Betätigung des
Schalthebels durch einen Fahrer zu steuern, um einen reibungslosen
Schaltvorgang durchzuführen.
Gemäß den Schalthilfsvorrichtungen,
die in der obigen offengelegten japanischen Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 87237/1993 und in dem japanischen Patent Nr. 2987121B2
offenbart werden, wird eine Kraft zum Betätigen des Schalthebels in die
Schaltrichtung erfasst und die Antriebskraft des elektrischen Motors wird
gemäß dieser
Betätigungskraft
gesteuert.
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Beim
Schalten des mit dem Synchronisierungsmechanismus ausgestatteten
Getriebes ist die größte Betätigungskraft
erforderlich, um die Gänge mit
einem synchronisierten Mechanismus in Eingriff zu bringen und dann
ist eine beträchtliche
Betätigungskraft
erforderlich, um die Abschrägung
der Klauenverzahnung mit der Abschrägung der Verzahnung der Schaltmuffe
in Eingriff zu bringen. Und beim Auskuppeln der Gänge ist
eine Betätigungskraft
erforderlich vom Beginn der Betätigung
zum außer
Eingriff bringen der Gänge
bis dann, wenn die Klauenverzahnung von der Verzahnung der Schaltmuffe
getrennt sind. In der Schalthilfsvorrichtung jedoch, welche die
Antriebskraft des elektrischen Motors auf Grundlage der Betätigungskraft
steuert, gibt es, da der elektrische Motor angetrieben wird, nachdem
die Betätigungskraft
einen vorgegebenen Wert erreicht hat, eine Zeitverzögerung,
bis die Hilfskraft erzeugt wird, nachdem die Betätigungskraft angestiegen ist. Beim
Durchführen
des Schaltens bemerkt der Fahrer deswegen eine große Kraft
unmittelbar bevor die Hilfskraft von dem elektrischen Motor erzeugt
wird. Um dieses Problem zu lösen,
wurde von dem jetzigen Anmelder in der japanischen Patentanmeldung Nr. 46173/2000
(Veröffentlichungsnummer: JP-A-2001235028)
eine Schalthilfsvorrichtung für das
Getriebe vorgeschlagen, die einen Schaltungs-Sensor aufweist, der
die Schaltungs-Position des Schaltungsmechanismus erfasst und den
elektrischen Motor zur Unterstützung
der Schaltung steuert, auf Grundlage eines Erfassungssignals von
dem Schaltungs-Sensor, um so eine der Schaltungs-Position entsprechende
Antriebskraft zu erhalten.
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In
der Schalthilfsvorrichtung, die den elektrischen Motor zur Unterstützung der
Schaltung steuert, wird jedoch, um eine der Schaltungs-Position
entsprechende Antriebskraft zu erhalten, der elektrische Motor derart
eingerichtet, dass er die größte Hilfskraft erzeugt,
wenn sich die Schaltung in dem Synchronisier-Bereich befindet. Es
wurde erkannt, dass dies dazu führt,
dass sich die Schaltmuffe direkt nach Beendigung der Synchronisierung
mit hoher Geschwindigkeit bewegt und als ein Ergebnis ein Phänomen auftritt,
in dem die Schaltmuffe mit hoher Geschwindigkeit das Ende der Schaltung
trifft.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schalthilfsvorrichtung
für ein
Getriebe vorzusehen, die das Auftreten des obigen Phänomens für die Schaltmuffe
bei der Betätigung
der Schaltung verhindern kann.
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Um
die oben erwähnte
Aufgabe zu erfüllen, sieht
die vorliegende Erfindung eine Schalthilfsvorrichtung für ein Getriebe
vor, mit einem elektrischen Motor zum Betreiben eines Übersetzungsänderungsbetriebsmechanismus
in dieselbe Richtung wie die Richtung, in die ein Schalthebel geschaltet
wird, wobei der Übersetzungsänderungsbetriebsmechanismus
mit dem Schalthebel verbunden ist und einen Synchronisierungsmechanismus
des Getriebes betätigt, einem
Schaltungs-Sensor zum Erfassen der Schaltungs-Position des Übersetzungsänderungsbetriebsmechanismus,
und
einer Steuereinrichtung, um als Antwort auf ein Erfassungssignal
von dem Schaltungs-Sensor ein Signal für eine Antriebskraft entsprechend
der Schaltungs-Position an den elektrischen Motor auszugeben;
wobei
die Steuereinrichtung aufweist ein Getriebe-Position-Bewertungs-Mittel
zum Bewerten einer Soll-Getriebe-Position des Getriebes, in die
mittels des Schalthebels geschaltet werden soll, und ein Erfassungsmittel
für den
Unterschied in der synchronisierten Rotationsgeschwindigkeit zum
Erfassen eines Unterschieds in der synchronisierten Rotationsgeschwindigkeit
der von dem Getriebe-Position-Bewertungs-Mittel
bewerteten Soll-Getriebe-Position; und,
wenn der Unterschied
in der von dem Erfassungsmittel für den Unterschied in der synchronisierten
Rotationsgeschwindigkeit erfassten synchronisierten Rotationsgeschwindigkeit
kleiner als eine vorgegebene Rotationsgeschwindigkeit ist, die Steuereinrichtung an
den elektrischen Motor ein Signal für eine Antriebskraft ausgibt,
die kleiner als die der Schaltungs-Position entsprechenden Antriebskraft
ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist weiter vorgesehen eine Schalthilfsvorrichtung für ein Getriebe,
die aufweist einen „ausgewählte Position"-Sensor zum Erfassen
der ausgewählten
Position des Übersetzungsänderungsbetriebsmechanismus
und ein Schaltrichtungs-Erfassungsmittel
zum Ausgeben von Signalen, die der Betätigung des Schalthebels in
einer ersten Schaltrichtung und in einer zweiten Schaltrichtung
entsprechen, wobei
das Getriebe-Position-Bewertungs-Mittel
eine Soll-Getriebe-Position des Getriebes bewertet, in die mittels
des Schalthebels geschaltet werden soll, auf Grundlage der von dem „ausgewählte Position"-Sensor ausgewählten Position und der von
dem Schaltrichtungs-Erfassungsmittel
erfassten Schaltrichtung.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist weiter vorgesehen eine Schalthilfsvorrichtung für ein Getriebe,
die aufweist einen Sensor für
die Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle zum Erfassen der Rotationsgeschwindigkeit
der Antriebswelle des Getriebes und einen Sensor für die Rotationsgeschwindigkeit
der Abtriebswelle zum Erfassen der Rotationsgeschwindigkeit der
Abtriebswelle des Getriebes, wobei das Erfassungsmittel für den Unterschied
in der synchronisierten Rotationsgeschwindigkeit die Rotationsgeschwindigkeit
einer Gangstufe der von Getriebe-Position-Bewertungs-Mittel bewerteten Soll-Getriebe-Position
erbringt auf Grundlage der von Getriebe-Position-Bewertungs-Mittel bewerteten Soll-Getriebe-Position
und der von dem Sensor für die
Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle erfassten Rotationsgeschwindigkeit
der Antriebswelle, und einen Unterschied in der synchronisierten
Rotationsgeschwindigkeit erhält
durch Vergleichen der Rotationsgeschwindigkeit der Gangstufe mit
der von dem Sensor für
die Rotationsgeschwindigkeit der Abtriebswelle erfassten Rotationsgeschwindigkeit
der Abtriebswelle.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Darstellung, welche die Struktur eines mit einer Schalthilfsvorrichtung
für ein
Getriebe ausgestatteten Übersetzungsänderungsmechanismus
schematisch darstellt, der gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist;
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2 ist
ein Diagramm, das den Aufbau eines Getriebemechanismus in dem Getriebe
von 1 schematisch darstellt;
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3 ist
eine Schnittansicht eines Synchronisierungsmechanismus, mit dem
das Getriebe von 2 ausgestattet ist;
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4 ist
ein Diagramm, das ein Schaltmuster eines Schalthebels in dem in 1 gezeigten Übersetzungsänderungsmechanismus
darstellt;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, die Hauptteile eines Schaltmechanismus
darstellt, der den in 1 gezeigten Übersetzungsänderungsmechanismus bildet;
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6 ist
ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Schaltungs-Position
einer Schaltmuffe in dem in 2 gezeigten
Synchronisierungsmechanismus und der an einen elektrischen Motor
in der Schalthilfsvorrichtung angelegten Spannung darstellt; und
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7 ist
ein Ablaufdiagramm, das das Verfahren des Schalthilfs-Steuerbetriebs einer
Steuereinrichtung darstellt, welche die Schalthilfsvorrichtung für das Getriebe
bildet, die gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Schalthilfsvorrichtung für
ein Getriebe, das gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist, wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter
erläutert.
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1 ist
eine Darstellung, welche die Struktur eines mit einer Schalthilfsvorrichtung
für ein
Getriebe ausgestatteten Übersetzungsänderungsmechanismus
schematisch darstellt, der gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist.
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Der
in 1 gezeigte Übersetzungsänderungsmechanismus
weist auf einen Schalthebel 3 zum Ändern der Übersetzung eines mit einem Synchronisierungsmechanismus
ausgestatteten Getriebes 2, einen mit dem Schalthebel 3 verbundenen Übersetzungsänderungsbetriebsmechanismus 5 und
eine Schalthilfsvorrichtung 8 zum Betreiben des Übersetzungsänderungsbetriebsmechanismus 5 in dieselbe
Richtung wie die Richtung, in die der Schalthebel 3 geschaltet
wird.
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Unter
Bezugnahme auf 2 weist das Getriebe 2 einen
Getriebemechanismus mit fünf
Vorwärtsgängen und
einem Rückwärtsgang
auf. Das Getriebe 2 umfasst eine Antriebswelle 21,
eine auf derselben Achse wie die Antriebswelle 21 angeordnete
Abtriebswelle 22 und eine parallel zu der Abtriebswelle 22 angeordnete
Gegenwelle 23. Auf der Antriebswelle 21 ist ein
Antriebs-Zahnrad 241 (in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ein fünfter Gang)
befestigt und auf der Abtriebswelle 22 sind ein vierter
Gang 242, ein dritter Gang 243, ein zweiter Gang 244,
ein erster Gang 245 und ein Rückwärts-Gang 246 rotierbar
befestigt. Auf der Abtriebswelle 22 sind weiter Synchronisierungsmechanismen 25a, 25b und 25c jeweils
zwischen dem fünften
Gang 241 und dem vierten Gang 242, zwischen dem
dritten Gang 243 und dem zweiten Gang 244 und
zwischen dem ersten Gang 245 und dem Rückwärts-Gang 246 angeordnet.
Auf der Gegenwelle 23 sind Vorgelegeräder 261, 262, 263, 264 und 265 angeordnet,
die zu jeder Zeit mit dem fünften
Gang 241, dem vierten Gang 242, dem dritten Gang 243,
dem zweiten Gang 244 und dem ersten Gang 245 in
Eingriff stehen, und ein Vorgelegerad 266 angeordnet, das
mit dem Rückwärts-Gang 246 über einen
nicht gezeigten Leerlauf-Gang in Eingriff steht.
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Im
Folgenden werden die Synchronisierungsmechanismen 25a, 25b und 25c unter
Bezugnahme auf 3 beschrieben. Die dargestellten Synchronisierungsmechanismen 25a, 25b und 25c sind
alle im Wesentlichen auf die gleiche Art aufgebaut. Deswegen wird
im Folgenden nur der Synchronisierungsmechanismus 25a beschrieben,
der zwischen dem fünften
Gang 241 und dem vierten Gang 242 angeordnet ist.
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Der
dargestellte Synchronisierungsmechanismus 25a ist ein bekannter
Synchronisierungsmechanismus des Verriegelungs-Typs, der aufweist eine
auf der Abtriebswelle 22 angebrachte Kupplungsnabe 251,
eine Schaltmuffe 252, die auf einer äußeren Verzahnung verschiebbar
angeordnet ist, die auf dem äußeren Umfang
der Kupplungsnabe 251 ausgebildet ist, Verriegelungen 253,
die in mehreren (z.B. drei) Verriegelungs-Vertiefungen 251a, die
in der Kupplungsnabe 251 in deren radialen Richtung ausgebildet
sind, angeordnet sind, Verriegelungs-Federn 254, 254,
die an den Innenseiten an beiden Enden der Verriegelungen 253 angeordnet sind,
um die Verriegelungen 253 hin zu der Schaltmuffe 252 zu
drücken,
auf dem fünften
Gang 241 und auf dem vierten Gang 242 ausgebildete
Klauenverzahnung 241a und 241b, und Synchronisier-Ringe 255 und 256,
die auf den auf dem fünften
Gang 241 und auf dem vierten Gang 242 ausgebildeten
konischen Flächen 241b und 242b angebracht
sind. Der derart aufgebaute Synchronisierungsmechanismus 25a weist
eine Schaltgabel in einer ringförmigen
Vertiefung 252a auf, die auf dem äußeren Umfang der Kupplungshülle 252 ausgebildet
ist, wobei die Schaltgabel an einem Schaltgestänge eines Schaltmechanismus
befestigt ist, der den später
zu beschreibenden Übersetzungsänderungsbetriebsmechanismus 5 darstellt.
Die Kupplungshülle 252 wird
von der obigen Schaltgabel in der Zeichnung entweder nach rechts
oder nach links verschoben, wodurch die Verzahnung 252b der
Kupplungshülle 252 mit
den Zähnen
des Synchronisier-Rings 255 und der Klauenverzahnung 241a oder
mit dem Synchronisier-Ring 256 und der Klauenverzahnung 242a in
Eingriff gebracht wird. Der dargestellte Synchronisierungsmechanismus
ist auf bekannte Weise aufgebaut und wird somit hier nicht detaillierter
beschrieben.
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Die
oben beschriebenen Synchronisierungsmechanismen 25a, 25b und 25c werden
von dem Schalthebel 3 und dem mit dem Schalthebel 3 verbundenen Übersetzungsänderungsbetriebsmechanismus
betrieben. Der Schalthebel 3 ist derart aufgebaut, dass
er in eine Richtung (Auswahlrichtung) senkrecht zu der Oberfläche des
Papiers in 1 und in die Richtungen rechts
und links (Schaltungsrichtung) mit einem nicht gezeigten Schaft
als Zentrum gekippt werden kann. Um die Synchronisierungsmechanismen 25a, 25b und 25c zu
betreiben, wird der Schalthebel 3 entlang einem in 4 gezeigten Übersetzungsänderungsmuster
betätigt.
Ein Schaltknüppelschalter 4 ist
in einem Knüppel 31 des Schalthebels 3 vorgesehen.
Der Schaltknüppelschalter 4 umfasst
einen ersten Schalter 41 (SW1) und einen zweiten Schalter 42 (SW2)
zum Erfassen der Betätigungsrichtung,
wenn der Knüppel 31 des
Schalthebels 3 in die Schaltrichtung gekippt wird. Der Schaltknüppelschalter 4 ist
zum Beispiel derart aufgebaut, dass der erste Schalter 41 (SW1)
angeschaltet wird, wenn der Knüppel 31 des
Schalthebels 3 in 1 nach links
gekippt wird, und dass der zweite Schalter 42 (SW2) angeschaltet
wird, wenn der Schalthebel 3 in 1 nach rechts
gekippt wird. Der Schaltknüppelschalter 4 ist
weiter derart aufgebaut, dass sowohl der erste Schalter 41 (SW1)
als auch der zweite Schalter 42 (SW2) ausgeschaltet werden, wenn
der Fahrer seine Hand von dem Knüppel 31 des
Schalthebels 3 nimmt, und die An- und Aus-Signale an eine
Steuereinrichtung gesendet werden, die später erläutert wird. Obiger Schaltknüppelschalter bezieht
sich auf eine bekannte Technologie, wie sie zum Beispiel in der
offengelegten japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokai) Nr. 97133/1981
(Veröffentlichungsnummer:
JP 58004146U) offenbart ist und somit hier nicht detaillierter beschrieben
wird.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 und 5 der
mit dem Schalthebel 3 verbundene Übersetzungsänderungsbetriebsme chanismus 5 zum
Betreiben der Synchronisierungsmechanismen 25a, 25b und 25c beschrieben.
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Der Übersetzungsänderungsbetriebsmechanismus 5 besteht
aus einem Schaltmechanismus 6 und einem Auswahlmechanismus 7.
Der Schaltmechanismus 6 weist auf ein Druck-Zug-Kabel 61,
das an seinem einen Ende mit dem Schalthebel 3 verbunden
ist, einen Steuerhebel 62, der an seinem einen Ende mit
dem anderen Ende des Druck-Zug-Kabels 61 verbunden ist,
eine Steuerstange 63, die mit dem anderen Ende des Steuerhebels 62 verbunden
ist und rotierbar gelagert wird von einer (nicht gezeigten) Gehäuseabdeckung,
und einen Schalthebel 64, der an der Steuerstange 63 über eine
Verzahnung angebracht ist, um so in die axiale Richtung verschoben zu
werden. Der Steuerhebel 64 greift selektiv an seinem Endteil
in einen Schaltblock 661, 662 oder 663, der
auf den jeweiligen Schaltstangen 651, 652 und 653 befestigt
ist. Schaltgabeln (nicht gezeigt) sind auf den Schaltstangen 651, 652 und 653 befestigt
und stehen in Eingriff mit den ringförmigen Vertiefungen, die in
dem äußeren Umfang
der Kupplungshülle
der Synchronisierungsmechanismen 25a, 25b und 25c ausgebildet
sind. Ein bekannter Verriegelungsmechanismus ist zwischen den Schaltstangen 651, 652 und 653 angebracht,
so dass nicht zwei Schaltstangen gleichzeitig betätigt werden
können.
Der Schaltmechanismus 6 ist auf eine bekannte Art aufgebaut und
wird somit hier nicht detaillierter beschrieben.
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Der
Schalthebel 64 wird von dem Auswahlmechanismus 7 in
der axialen Richtung verschoben und in eine vorgegebene ausgewählte Position
gebracht. Der Auswahlmechanismus 7 umfasst ein Druck-Zug-Kabel 71,
das an einem Ende mit dem Schalthebel 3 verbunden ist,
und einen Auswahlhebel 72, der an einem Ende mit dem anderen
Ende des Druck-Zug-Kabels 71 verbunden ist und an seiner
Mitte rotierbar gelagert wird von einem Stützschaft 73, wobei
das andere Ende des Auswahlhebels 72 in Eingriff steht
mit einer Passnut 642, die in der äußeren Umfangsfläche eines
Befestigungsteils 641 des Schalthebels 64 ausgebildet
ist. Durch Betätigen
des Schalthebels 3 in die Auswahlrichtung wird folglich
der Schalthebel 64 auf der Steuerstange 63 über das
Druck-Zug-Kabel 71 und den Auswahlhebel 72 in
die axiale Richtung verschoben. Das andere Ende des Schalthebels 64 wird
selektiv mit dem Schaltblock 661, 662 oder 663 in
Eingriff gebracht. Der Auswahlmechanismus 7 ist auf eine
bekannte Art aufgebaut und wird somit hier nicht detailliert beschrieben.
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Der
Auswahlmechanismus 7 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist mit einem „ausgewählte Position"-Sensor 75 (SES – selected
position sensor) zum Erfassen der Position des Schalthebels 64 in
der ausgewählten
Richtung ausgestattet. Der „ausgewählte Position"-Sensor 75 (SES) ist mit dem Auswahlhebel 72 über einen
Stab 76 und einen Hebel 77 verbunden und wird
gebildet von einem Potentiometer, das die Position des Schalthebels 64 in
der ausgewählten
Richtung gemäß dem Betätigungswinkel
des Auswahlhebels 72 erfasst und ein Erfassungssignal an
die Steuereinrichtung 10 sendet.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen eine Schalthilfsvorrichtung 8 zum Betätigen des
oben erwähnten
Schaltmechanismus 6 in dieselbe Richtung wie die Richtung,
in die der Schalthebel 3 geschaltet wird. Die Schalthilfsvorrichtung 8 ist
ausgestattet mit einem elektrischen Motor 81 (M1), der
als eine Quelle von Antriebskraft vorwärts und rückwärts rotierbar angetrieben werden
kann. Ein Untersetzungsgetriebe 82 ist mit dem elektrischen
Motor 81 (M1) verbunden und ein Ende eines Betriebshebels 83 ist
an einer Abtriebswelle 821 des Untersetzungsgetriebes 82 befestigt.
Das andere Ende des Betriebshebels 83 ist mit dem Steuerhebel 62 über eine
Verbindungsstange 84 verbunden. Wenn der elektrische Motor 81 (M1)
angetrieben wird, um vorwärts
zu rotieren, betätigt
die derart aufgebaute Schalthilfsvorrichtung 8 den Betriebshebel 83 in
eine von einem Pfeil 83a angezeigte Richtung und bewegt
den Steuerhebel 62 über
die Verbindungsstange 84 in eine von einem Pfeil 62a angezeigte
Richtung, um das Schalten zu unterstützen. Wenn der elektrische
Motor 81 (M1) andererseits angetrieben wird, rückwärts zu rotieren,
betätigt
die Schalthilfsvorrichtung 8 den Betriebshebel 83 in
eine von einem Pfeil 83b angezeigte Richtung und bewegt den
Steuerhebel 62 über
die Verbindungsstange 84 in eine von einem Pfeil 62b angezeigte
Richtung, um das Schalten zu unterstützen.
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Die
Schalthilfsvorrichtung 8 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
weist auf einen Schaltungs-Sensor 85 (SIS – shift
stroke sensor) zum Erfassen der Schaltungs-Position des Schaltungsmechanismus 6.
Der Schaltungs-Sensor 85 (SIS) ist mit dem Steuerhebel 62 über eine
Stange 86 und einen Hebel 87 verbunden und wird
gebildet von einem Potentiometer, das die Schaltungs-Position abhängig von
dem Betätigungswinkel
des Steuerhebels 62 erfasst und ein Erfassungssignal an
die Steuereinrichtung 10 sendet.
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Die
Steuereinrichtung 10 besteht aus einem Mikrocomputer, der
aufweist eine Zentraleinheit (CPU – Central Processing Unit) 101 zum
Durchführen
des Betriebs gemäß einem
Steuerprogramm, einen Festspeicher (ROM – read only memory) 102 zum
Speichern des Steuerprogramms, eine Tabelle zum Steuern der Geschwindigkeit
zum Verbinden der Kupplung und des Übersetzungsverhältnisses
der Gangstufe des Getriebes 2, die später beschrieben wird, einen
Arbeitsspeicher (RAM – read/write
random access memory) 103 zum Speichern der Ergebnisse
des Betriebs, einen Timer (T) 104, eine Eingangs-Schnittstelle 105 und
eine Ausgangs-Schnittstelle 106. Die Eingangs-Schnittstelle 105 der
derartig aufgebauten Steuereinrichtung 10 empfängt Signale,
die von dem ersten Schalter 41 (SW1) und dem zweiten Schalter 42 (SW2),
die den Schaltknüppelschalter 4 dar stellen,
erfasst wurden und Signale, die von dem „ausgewählte Position"-Sensor 75 (SES) und
dem Schaltungs-Sensor 85 (SIS) erfasst wurden. Die Eingangs-Schnittstelle 105 empfängt weiter ein
von einem Kupplungspedalschalter 91 (SW3) erfasstes Signal,
das den Betriebszustand eines Kupplungspedals 9 zum Betätigen der
zwischen dem nicht gezeigten Motor und dem Getriebe 2 angeordneten Kupplung
erfasst. Der Kupplungspedalschalter 91 (SW3) ist in dem
Zustand ausgeschaltet, wenn das Kupplungspedal 9 freigegeben
ist, d.h. wenn das Kupplungspedal 9 nicht gedrückt ist
(Kupplung ist eingekuppelt), und erzeugt ein Signal „An", wenn das Kupplungspedal 9 gedrückt wird,
um die Kupplung auszukuppeln. Wenn eine automatische Kupplung eingebaut
ist, welche die Kupplung auf Grundlage der Signale von dem Schaltknüppelschalter 4 und von
dem Schaltungs-Sensor 85 (SIS) automatisch auskuppelt oder
einkuppelt, empfängt
die Eingangs-Schnittstelle 105 ein von einem Kupplungs-Sensor erfasstes
Signal, das den Grad des Eingriffs der Kupplung statt des Kupplungspedals 9 erfasst.
Die Eingangs-Schnittstelle 105 empfängt ferner Signale von einem
Sensor 27 für
die Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle (ISS), der die Rotationsgeschwindigkeit
der Antriebswelle 21 des Getriebes 2 erfasst und
von einem Sensor 28 für
die Rotationsgeschwindigkeit der Abtriebswelle (OSS), der die Rotationsgeschwindigkeit
der Abtriebswelle 22 erfasst. Die Ausgangs-Schnittstelle 106 sendet
Steuersignale an den elektrischen Motor 81 (M1) und Ähnliches.
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Die
oben erwähnte
Steuereinrichtung 10 hat eine Funktion eines Getriebe-Position-Bewertungs-Mittel
zum Bewerten einer Soll-Getriebe-Position
des Getriebes 2, in die mittels des Schalthebels 3 geschaltet
werden soll, und eine Funktion eines Erfassungsmittel für den Unterschied
in der synchronisierten Geschwindigkeit zum Erfassen eines Unterschieds
in der synchronisierten Geschwindigkeit der bewerteten Soll-Getriebe-Position.
Das Getriebe-Position-Bewertungs-Mittel bewertet die Soll-Getriebe-Position
des Getriebes 2, in die mittels des Schalthebels 3 geschaltet
werden soll, auf Grundlage eines von dem „ausgewählte Position"-Sensor (75)
erfassten „ausgewählte Position"-Signals und von Schaltrichtungssignalen
von dem ersten Schalter 41 (SW1) und dem zweiten Schalter 42 (SW2),
die den Schaltknüppelschalter 4 darstellen,
der Signale entsprechend der Betätigungen
des Schalthebels 3 in die erste Schaltrichtung und in die
zweite Schaltrichtung erzeugt. Das Erfassungsmittel für den Unterschied
in der synchronisierten Geschwindigkeit erbringt die Rotationsgeschwindigkeit
(NA) der Gangstufe der Soll-Getriebe-Position, die bewertet wird von
dem Getriebe-Position-Bewertungs-Mittel, auf Grundlage der von obigem
Getriebe-Position-Bewertungs-Mittel bewerteten Soll-Getriebe-Position
und der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle, die von dem
Sensor 27 für
die Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle (ISS) erfasst wurde.
Das heißt,
die Rotationsgeschwindigkeit (NA) der Gangstufe der von dem Getriebe-Position-Bewertungs-Mittel bewerteten
Soll-Getriebe-Position kann erhalten werden durch Lesen eines Getriebeverhältnisses
der von dem Getriebe-Position-Bewertungs-Mittel
bewerteten Soll-Getriebe-Position aus dem Festspeicher (ROM) 102 und
Multiplizieren dieses Getriebeverhältnisses mit einer Rotationsgeschwindigkeit (Nin)
der Antriebswelle, die von dem Sensor 27 für die Rotationsgeschwindigkeit
der Antriebswelle (ISS) erfasst wurde. Der erhaltene Wert der Rotationsgeschwindigkeit
(NA) der Gangstufe der von dem Getriebe-Position-Bewertungs-Mittel
bewerteten Soll-Getriebe-Position wird dann verglichen mit der Rotationsgeschwindigkeit
(Nout) der Abtriebswelle, die von dem Sensor 28 für die Rotationsgeschwindigkeit
der Abtriebswelle (OSS) erfasst wurde, d.h. die Rotationsgeschwindigkeit
der Schaltmuffe 252, um einen Unterschied (NB) in der synchronisierten
Rotationsgeschwindigkeit zu erhalten.
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Im
Folgenden wird die der Schaltungs-Position entsprechende Hilfskraft
unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. 6 stellt
eine Positionsbeziehung zwischen der Verzahnung 252b der
Schaltmuffe 252, den Zähnen 255a des
Synchronisier-Rings 255 für den fünften Gang 241 und
Klauenverzahnung 241a, den Zähnen 256a des Synchronisier-Rings 256 für den vierten
Gang 242 und Klauenverzahnung 242a in ihrem neutralen
Zustand dar. In dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel
wird eine Schaltungs-Position der Schaltmuffe 252 in ihrem
neutralen Zustand als P6 bezeichnet. P5 bezeichnet eine Schaltungs-Position
der Schaltmuffe 252, die von dem neutralen Zustand auf
die Seite des fünften Gangs 241 bewegt
wurde (in 6 nach links) und an einem vorderen
Ende der Abschrägung
der Zähne 255a des
Synchronisier-Rings 255 für den fünften Gang 241 ankommt,
P4 bezeichnet eine Schaltungs-Position der Schaltmuffe 252,
die an einem hinteren Ende der Zähne 255a des
Synchronisier-Rings 255 ankommt,
P3 bezeichnet eine Schaltungs-Position der Schaltmuffe 252,
die an dem vorderen Ende der Abschrägung der Klauenverzahnung 241a für den fünften Gang 241 ankommt,
P2 bezeichnet eine Schaltungs-Position der Schaltmuffe 252,
die an dem hinteren Ende der Abschrägung der Klauenverzahnung 241a ankommt,
und P1 bezeichnet eine Schaltungs-Position der Schaltmuffe 252, die
an dem hinteren Ende der Klauenverzahnung 241a ankommt.
Weiter bezeichnet P7 eine Schaltungs-Position der Schaltmuffe 252,
die von dem neutralen Zustand in Richtung auf den vierten Gang 242 bewegt
wurde (in 6 nach rechts) und an dem vorderen
Ende der Abschrägung
der Zähne 256a des Synchronisier-Rings 256 für den vierten
Gang 242 ankommt, P8 bezeichnet eine Schaltungs-Position der
Schaltmuffe 252, die an dem hinteren Ende der Zähne 256a des
Synchronisier-Rings 256 ankommt, P9 bezeichnet eine Schaltungs-Position
der Schaltmuffe 252, die an dem vorderen Ende der Abschrägung der
Klauenverzahnung 242a für
den vierten Gang 242 ankommt, P10 bezeichnet eine Schaltungs-Position
der Schaltmuffe 252, die an dem hinteren Ende der Abschrägung der
Klauenverzahnung 242a ankommt, und P11 bezeichnet eine
Schaltungs-Position der Schaltmuffe 252, die an dem hinteren
Ende der Klauenverzahnung 242a ankommt. Die Schaltungs-Positionen
werden von dem Schaltungs-Sensor 85 (SIS) erfasst. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Schaltungs-Sensor 85 (SIS) derart aufgebaut, dass
er ein Spannungssignal des kleinsten Wertes erzeugt, wenn die Schaltungs-Position
P1 ist, dass er eine Ausgangsspannung erzeugt, die nach und nach
zunimmt, wenn sich die Schaltungs-Position zu der Seite von P11
hinbewegt, und dass er ein Spannungssignal des höchsten Wertes erzeugt, wenn
die Schaltungs-Position
P11 ist.
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Beim
Schalten der Schaltmuffe 252 von dem in 6 gezeigten
neutralen Zustand auf die Seite des vierten Gangs 242 oder
des fünften
Gangs 241 (durch Einlegen der Gänge) wirkt die größte Betriebskraft
auf den Schalthebel 3 in dem Synchronisierungsbereich von
den Schaltungs-Positionen P7 oder P5, d.h. die Positionen, bei denen
die Synchronisierung beginnt, bis zu den Schaltungs-Positionen P8
oder P4, bei denen die Synchronisierung endet. Während des Einlegens der Gänge kann
der elektrische Motor 81 (M1) deswegen zumindest in dem Synchronisierungsbereich
angetrieben werden, um beim Schalten zu unterstützen. Während des Schaltens des Getriebes
wirkt weiter eine relativ große Kraft,
die kleiner als die des oben erwähnten
Synchronisierungsbereichs ist, auf den Schalthebel 3 in dem
Schaltbereich von den Schaltungs-Positionen P9 oder P3 bis zu den
Schaltungs-Positionen P10 oder P2, d.h. in einem Bereich, in dem
die Abschrägung
der Verzahnung 252b der Schaltmuffe 252 in Eingriff
mit der Abschrägung
der Klauenverzahnung 242a oder 241a steht. Während des
Schaltens ist es deswegen wünschenswert,
den Vorgang des Schaltens durch Antreiben des elektrischen Motors 81 (M1)
auch während
des Zeitabschnitts zu unterstützen,
in dem die Klauenverzahnung in die Abschrägung der Schaltmuffe greift.
Wenn die Schaltmuffe 252 aus einem Zustand, in dem sie
in den vierten Gang 242 oder den fünften Gang 241 eingelegt
war, d.h. aus den Schaltungs-Positionen P11 oder P1, in den neutralen
Zustand zurückkehrt,
wirkt auf den Schalthebel 3 weiter eine relativ große Kraft
während eines
Zeitabschnitts, in dem die Verzahnung 252b der Schaltmuffe 252 durch
die Schaltungs-Positionen P10 oder P2 geht, d.h. durch das hintere
Ende der Abschrägung
der Klauenverzahnung geht. Zum Zeitpunkt des Auskuppelns kann deshalb
der Schaltbetrieb unterstützt
werden durch Antreiben des elektrischen Motors 81 (M1)
während
dem Schalten von dem Zustand mit eingelegtem Gang bis dann, wenn das
hintere Ende der Abschrägung
der Klauenverzahnung passiert ist (in dem Bereich, in dem die Klauenverzahnung
in die Schaltmuffe 252 greift).
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Die
Hilfskraft während
des Auskuppelns kann kleiner sein als die Hilfskraft während des
Einlegens von Gängen.
Die Hilfskraft wird gesteuert durch Steuern der Spannung oder des
Stroms, die/der an den elektrischen Motor 81 (M1) geliefert wird.
Die Rotationsrichtung, in die der elektrische Motor 81 (M1)
angetrieben wird, ist zum Beispiel die Vorwärtsrotation, wenn die Schaltmuffe 252 in 6 nach
links bewegt wird (wenn der erste Schalter 41 (SW1) des
Schaltknüppelschalters 4 angeschaltet ist),
und ist zum Beispiel die Rückwärtsrotation,
wenn die Schaltmuffe 252 in 6 nach rechts
bewegt wird (wenn der zweite Schalter 42 (SW2) des Schaltknüppelschalters 4 angeschaltet
ist). Wenn zum Beispiel aus dem Zustand, in dem sich die Schaltung
in dem fünften
Gang 241 befindet, heruntergeschaltet werden soll in den
vierten Gang, wird der elektrische Motor 81 (M1) rückwärts angetrieben
mit einer Spannung V1 von P1 zu P2, d.h. bis die Verzahnung 252b der
Schaltmuffe 252 über
das hintere Ende der Abschrägung
der Klauenverzahnung 241a geht (während eines Zeitabschnitts,
in dem die Klauenverzahnung in die Schaltmuffe 252 greift),
wie in 6 gezeigt. Dann wird die Spannung von P2 bis P5
nach und nach verringert, um den Betrieb des elektrischen Motor 81 (M1)
anzuhalten. Wenn die Schaltmuffe 252 an P7 ankommt, wo
die Synchronisierung aus der neutralen Position P6 startet, wird
der elektrische Motor 81 (M1) mit einer Spannung V2 rückwärts angetrieben,
die höher
als obige Spannung V1 ist. In einem durch eine gestrichelte Linie
in 6 dargestellten Beispiel wird die Rückwärtsrotation
mit der Spannung V2 für
eine Zeitdauer beibehalten, bis die Verzahnung 252b der
Schaltmuffe 252 P10 passiert, was dem hinteren Ende der
Abschrägung
der Klauenverzahnung 242a entspricht. Nachdem die Schaltmuffe 252 P10
passiert hat, wird die an den elektrischen Motor 81 (M1)
angelegte Spannung nach und nach verringert und der Antrieb des
elektrischen Motors 81 (M1) wird an der Schaltungs-Position
P11 angehalten.
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Wie
oben beschrieben wird, wenn der elektrische Motor 81 (M1)
angetrieben wird mit der Spannung V2 in einem Zeitabschnitt der
Synchronisierung beim Einlegen der Gänge und in einem Zeitabschnitt, in
dem die Abschrägung
der Verzahnung 252b der Schaltmuffe 252 in die
Klauenverzahnung 242a oder in die Abschrägung der
Klauenverzahnung 241a greift, nach der Synchronisierung
eine große
Hilfskraft erzeugt. Demgemäß wird die
Schaltmuffe 252 unmittelbar nach Beendigung der Synchronisierung mit
hoher Geschwindigkeit bewegt, was zu dem Auftreten des Phänomens führt, in
dem die Schaltmuffe 252 das Ende der Schaltung mit hoher
Geschwindigkeit trifft. In dem zur Lösung dieses Problems dargestellten
Ausführungsbeispiels
wird die an den elektrischen Motor 81 (M1) angelegte Spannung
auf V3 verringert, wenn der Unterschied in der synchronisierten
Rotationsgeschwindigkeit kleiner als ein vorgegebener Unterschied
der Rotationsgeschwindigkeit in dem synchronisierten Bereich geworden
ist, wie in 6 von einer durchgezogenen Linie
dargestellt wird. Die Spannung V3 ist kleiner als die Spannung V2
und kann fast gleich zu der Spannung V1 sein. Der elektrische Motor 81 (M1)
wird mit der Spannung V3 angetrieben, bis die Schaltmuffe 252 P10
erreicht.
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Im
Folgenden wird der Betrieb der Steuereinrichtung 10 zur
Unterstützung
des Schaltens in dem Übersetzungsänderungsbetrieb
unter Bezugnahme auf ein in 7 gezeigtes
Ablaufdiagramm beschrieben.
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Zuerst
prüft die
Steuereinrichtung 10, ob der Kupplungspedalschalter 91 (SW3)
angeschaltet ist, d.h. ob das Kupplungspedal gedrückt ist,
um die Kupplung auszukuppeln (Schritt S1). Wenn eine automatische
Kupplung eingebaut ist, wird überprüft auf Grundlage
eines Signals von dem Kupplungs-Sensors, der den Grad des Eingriffs
der Kupplung erfasst, ob sich der Grad des Eingriffs der Kupplung eher
auf der Seite der ausgekuppelten Position befindet oder in dem teilweise
eingekuppelten Zustand der Kupplung. Wenn in Schritt S1 der Kupplungspedalschalter 91 (SW3)
nicht angeschaltet ist, entscheidet die Steuereinrichtung 10,
dass der Fahrer den Gang nicht ändern
möchte,
da die Kupplung nicht ausgekuppelt wurde, und die Routine geht zu
Schritt S2, um den Betrieb durch Anhalten des elektrischen Motors 81 (M1)
zu beenden.
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Wenn
in Schritt S1 der Kupplungspedalschalter 91 (SW3) angeschaltet
ist, entscheidet die Steuereinrichtung 10, dass die Kupplung
ausgekuppelt wurde und der Fahrer den Gang ändern möchte, und die Routine geht
zu Schritt S3, wo überprüft wird, ob
der erste Schalter 41 (SW1) des Schaltknüppelschalters 4 angeschaltet
ist, d.h. ob der Vorgang gestartet ist, um den Gang in die Position
für den
ersten Gang, in die Position für
den dritten Gang oder in die Position für den fünften Gang zu bringen. Wenn
in Schritt S3 der erste Schalter 41 (SW1) angeschaltet ist,
geht die Steuereinrichtung 10 zu Schritt S4, um den elektrischen
Motor 81 (M1) auf Vorwärtsrotation zu
setzen und geht dann zu Schritt S5, wo überprüft wird, ob die von dem Schaltungs-Sensor 85 (SIS)
erfasste Schaltungs-Position P kleiner ist als P2, d.h. ob die Schaltmuffe 252 sich
eher auf der einkuppelnden Seite als das hintere Ende der Abschrägung der Klauenverzahnung 241a befindet.
Wenn in Schritt 5 die Schaltungs-Position P kleiner als
P2 ist, entscheidet die Steuereinrichtung 10, dass sich
die Schaltmuffe 252 eher auf der einkuppelnden Seite als
das hintere Ende der Abschrägung
der Klauenverzahnung 241a befindet und dass es keinen Anlass
zur Unterstützung
des Schaltens gibt. Die Routine geht dann zu Schritt S6, wo die
an den elektrischen Motor 81 (M1) angelegte Spannung nach
und nach verringert wird und die Spannung aufgehoben ist (0), wenn die
Schaltungs-Position PP1 erreicht hat.
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Wenn
in Schritt 5 die Schaltungs-Position P größer als
P2 ist, geht die Steuereinrichtung 10 zu Schritt S7 und
prüft,
ob die Schaltungs-Position
P größer als
P2, aber kleiner als P5 ist, d.h. ob die Schaltmuffe 252 sich
in einem Bereich befindet von einer Position des Beginns der Synchronisierung
bis zu einer Position, an der die Klauenverzahnung in die Abschrägung greift.
Wenn in Schritt 7 die Schaltungs-Position P größer als
P2, aber kleiner als P5 ist, entscheidet die Steuereinrichtung 10,
dass sich die Schaltmuffe 252 in einem Bereich befindet
von der Position des Beginns der Synchronisierung bis zu der Position,
an der die Klauenverzahnung in die Abschrägung greift, und dass das Schalten
während des
Einlegens des Gangs unterstützt
werden muss. Deswegen geht die Routine zu Schritt S8, wo die Soll-Getriebe-Position
bewertet wird, in die mittels des Schalthebels 3 des Getriebes 2 geschaltet
werden soll. Die Soll-Getriebe-Position
wird bewertet auf Grundlage eines „ausgewählte Position"-Signals von dem „ausgewählte Position"-Sensor 75 (SES)
und der Schaltrichtungssignale von dem ersten Schalter 41 (SW1)
und dem zweiten Schalter 42 (SW2), die den Schaltknüppelschalter 4 darstellen,
wie oben beschrieben.
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Nachdem
in Schritt S8 die Soll-Getriebe-Position bewertet wurde, geht die
Steuereinrichtung 10 zu Schritt S9 und erbringt die Rotationsgeschwindigkeit
(NA) der Gangstufe der Soll-Getriebe-Position, die bewertet wird
von dem Getriebe-Position-Bewertungs-Mittel auf Grundlage der bewerteten
Soll-Getriebe-Position und der Rotationsgeschwindigkeit (Nin) der
Antriebswelle, die von dem Sensor 27 für die Rotationsgeschwindigkeit
der Antriebswelle (ISS) erfasst wurde. Die Rotationsgeschwindigkeit
der Gangstufe wird erhalten durch Lesen eines Getriebeverhältnisses
der von dem Getriebe-Position-Bewertungs-Mittel
bewerteten Soll-Getriebe-Position aus dem Festspeicher (ROM) 102 und
Multiplizieren dieses Getriebeverhältnisses mit der Rotationsgeschwindigkeit
(Nin) der Antriebswelle, die von dem Sensor 27 für die Rotationsgeschwindigkeit
der Antriebswelle (ISS) erfasst wurde, wie oben beschrieben wurde.
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Als
nächstes
geht die Steuereinrichtung 10 zu Schritt S10 und erbringt
einen Unterschied (NB) in der synchronisierten Rotationsgeschwindigkeit.
Der Unterschied (NB) in der synchronisierten Rotationsgeschwindigkeit
wird erhalten durch Subtrahieren der Rotationsgeschwindigkeit (Nout)
der Abtriebswelle, die von dem Sensor 28 für die Rotationsgeschwindigkeit
der Abtriebswelle (OSS) erfasst wurde, von der Rotationsgeschwindigkeit
(NA) der Gangstufe.
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Nachdem
in Schritt S10 der Unterschied (NB) in der synchronisierten Rotationsgeschwindigkeit
erhalten wurde, geht die Steuereinrichtung 10 zu Schritt
S11 und überprüft, ob der
absolute Wert des Unterschieds (NB) in der synchronisierten Rotationsgeschwindigkeit
größer ist
als eine vorgegebene Rotationsgeschwindigkeit, z.B. 200 Umdrehungen
pro min. Wenn in Schritt S11 der absolute Wert des Unterschieds
(NB) in der synchronisierten Rotationsgeschwindigkeit größer als
200 Umdrehungen pro min ist, bedeutet das, dass der Unterschied
in der synchronisierten Rotationsgeschwindigkeit groß ist.
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Deswegen
geht die Steuereinrichtung 10 zu Schritt S12 und treibt
den elektrischen Motor 81 (M1) mit der Spannung V2 an.
Wenn in Schritt S11 der absolute Wert des Unterschieds (NB) in der
synchronisierten Rotationsgeschwindigkeit kleiner als 200 Umdrehungen
pro min ist, wird entschieden, dass die Synchronisierung fast fertig
gestellt ist, und die Routine geht zu Schritt S13 und treibt den
elektrischen Motor 81 (M1) mit der Spannung V3 an. Wenn
der absolute Wert des Unterschieds (NB) in der synchronisierten
Rotationsgeschwindigkeit kleiner als 200 Umdrehungen pro min ist,
wie oben beschrieben, wird der elektrische Motor 81 (M1)
mit der Spannung V3 angetrieben, die niedriger als die Spannung
V2 ist, und somit nimmt eine von dem elektrischen Motor 81 (M1)
erzeugte Hilfskraft nach der Synchronisierung ab. Dies verhindert
das Auftreten des Phänomens,
in dem die Schaltmuffe 252 beim Schalten das Ende der Schaltung
mit hoher Geschwindigkeit trifft.
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Wenn
in Schritt S7 die Schaltungs-Position P nicht größer als P2 oder nicht kleiner
als P5 ist, geht die Steuereinrichtung 10 zu Schritt S14
und prüft,
ob die Schaltungs-Position P größer als
P5, aber kleiner als P7 ist, d.h. ob die Schaltmuffe 252 zwischen
den beiden Synchronisier-Ringen 255 und 256 positioniert
ist. Wenn in Schritt S14 die Schaltungs-Position P größer als
P5, aber kleiner als P7 ist, entscheidet die Steuereinrichtung 10,
dass die Schaltmuffe 252 zwischen den beiden Synchronisier-Ringen 255 und 256 positioniert
ist, und dass keine Unterstützung beim
Schalten erforderlich ist. Die Routine geht dann zu Schritt S15,
wo der elektrische Motor 81 (M1) angehalten wird.
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Wenn
in Schritt S14 die Schaltungs-Position P nicht größer als
P5 oder nicht kleiner als P7 ist, geht die Steuereinrichtung 10 zu
Schritt S16 und prüft,
ob die Schaltungs-Position P größer als
P7, aber kleiner als P10 ist, d.h. sie bewertet, ob die Schaltmuffe 252 aus
der Klauenverzahnung 242a ausgekuppelt ist und das Auskuppeln
vollständig
ist. Wenn in Schritt S16 die Schaltungs-Position P größer als
P7, aber kleiner als P10 ist, entscheidet die Steuereinrichtung 10,
dass die Schaltmuffe 252 aus der Klauenverzahnung 242a ausgekuppelt
ist und das Auskuppeln vollständig
ist. Die Routine geht dann zu Schritt S17, wo die an den elektrischen
Motor 81 (M1) angelegte Spannung nach und nach verringert
wird und die Spannung aufgehoben ist (0), wenn die Schaltungs-Position
PP7 erreicht hat.
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Wenn
in Schritt S16 die Schaltungs-Position P nicht größer als
P7 oder nicht kleiner als P10 ist, entscheidet die Steuereinrichtung 10,
dass die Schaltmuffe 252 mit der Klauenverzahnung 242a in Eingriff
steht, und dass der Schaltbetrieb während dem Auskuppeln des Ganges
unterstützt
werden muss. Die Routine geht deswegen zu Schritt S18, wo der elektrische
Motor 81 (M1) mit der Spannung V1 angetrieben wird.
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Im
Folgenden wird ein Fall beschrieben, in dem der erste Schalter 41 (SW1)
des Schaltknüppelschalters 4 in
Schritt S3 nicht angeschaltet ist.
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Wenn
der erste Schalter 41 (SW1) des Schaltknüppelschalters 4 in
Schritt S3 nicht angeschaltet ist, geht die Steuereinrichtung zu
Schritt S19 und prüft,
ob der zweite Schalter 42 (SW2) angeschaltet ist, d.h.
ob der Vorgang begonnen hat, um den Gang in die Position für den zweiten
Gang, in die Position für
den vierten Gang oder in die Position für den Rückwärts-Gang zu bringen. Wenn der
zweite Schalter 42 (SW2) in Schritt S19 nicht angeschaltet wurde,
entscheidet die Steuereinrichtung 10, dass der Fahrer den
Gang nicht ändern
möchte,
da die Kupplung nicht ausgekuppelt wurde, und die Routine geht zu
Schritt S2, um den Betrieb durch Anhalten des elektrischen Motors 81 (M1)
zu beenden.
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Wenn
der zweite Schalter 42 (SW2) in Schritt S19 angeschaltet
wurde, geht die Steuereinrichtung 10 zu Schritt S20, um
den elektrischen Motor 81 (M1) in die Rückwärtsrotationsrichtung zu setzen
und geht dann weiter zu Schritt S21 und prüft, ob die von dem Schaltungs-Sensor 85 (SIS)
erfasste Schaltungs-Position P größer ist als P10, d.h. ob die
Schaltmuffe 252 sich eher auf der einkuppelnden Seite als
das hintere Ende der Abschrägung
der Klauenverzahnung 242a befindet. Wenn in Schritt S21
die Schaltungs-Position P größer als
P10 ist, entscheidet die Steuereinrichtung 10, dass sich
die Schaltmuffe 252 eher auf der einkuppelnden Seite als
das hintere Ende der Abschrägung
der Klauenverzahnung 242a befindet, und dass es keinen
Anlass zur Unterstützung
des Schaltens gibt. Die Routine geht dann zu Schritt S6, wo die
an den elektrischen Motor 81 (M1) angelegte Spannung nach
und nach verringert wird und die Spannung aufgehoben ist (0), wenn
die Schaltungs-Position PP11 erreicht hat.
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Wenn
in Schritt S21 die Schaltungs-Position P kleiner als P10 ist, geht
die Steuereinrichtung 10 zu Schritt S22 und prüft, ob die
Schaltungs-Position P größer als
P7, aber kleiner als P10 ist, d.h. ob die Schaltmuffe 252 sich
in einem Bereich befindet von einer Position des Beginns der Synchronisierung
bis zu einer Position, an der die Klauenverzahnung in die Abschrägung greift.
Wenn in Schritt S22 die Schaltungs-Position P größer als P7, aber kleiner als
P10 ist, entscheidet die Steuereinrichtung 10, dass sich die
Schaltmuffe 252 in einem Bereich befindet von der Position
des Beginns der Synchronisierung bis zu der Position, an der die
Klauenverzahnung in die Abschrägung
greift, und dass das Schalten während des
Einlegens des Gangs unterstützt
werden muss. Deswegen werden die Schritt S8 bis S13 durchgeführt.
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Wenn
in Schritt S22 die Schaltungs-Position P nicht größer als
P7 oder nicht kleiner als P10 ist, geht die Steuereinrichtung 10 zu
Schritt S23 und prüft,
ob die Schaltungs-Position P größer als
P5, aber kleiner als P7 ist, d.h. ob die Schaltmuffe 252 zwischen
den beiden Synchronisier-Ringen 255 und 256 positioniert
ist. Wenn in Schritt S23 die Schaltungs-Position P größer als
P5, aber kleiner als P7 ist, entscheidet die Steuereinrichtung 10,
dass die Schaltmuffe 252 zwischen den beiden Synchronisier-Ringen 255 und 256 positioniert
ist, und dass keine Unterstützung
beim Schalten erforderlich ist. Die Routine geht dann zu Schritt
S15, wo der elektrische Motor 81 (M1) angehalten wird.
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Wenn
in Schritt S23 die Schaltungs-Position P nicht größer als
P5 oder nicht kleiner als P7 ist, geht die Steuereinrichtung 10 zu
Schritt S24 und prüft,
ob die Schaltungs-Position P größer als
P2, aber kleiner als P5 ist, d.h., ob die Schaltmuffe 252 aus
der Klauenverzahnung 241a ausgekuppelt ist und das Auskuppeln
beendet ist. Wenn in Schritt S24 die Schaltungs-Position P größer als
P2, aber kleiner als P5 ist, entscheidet die Steuereinrichtung 10,
dass die Schaltmuffe 252 aus der Klauenverzahnung 241a ausgekuppelt
ist und das Auskuppeln beendet ist. Die Routine geht dann zu Schritt
S17, wo die an den elektrischen Motor 81 (M1) angelegte
Spannung nach und nach verringert wird und die Spannung aufgehoben
ist (0), wenn die Schaltungs-Position P P5 erreicht hat.
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Wenn
in Schritt S24 die Schaltungs-Position P nicht größer als
P2 oder nicht kleiner als P5 ist, entscheidet die Steuereinrichtung 10,
dass die Schaltmuffe 252 mit der Klauenverzahnung 241a in
Eingriff steht, und dass der Schaltbetrieb während dem Auskuppeln des Ganges
unterstützt
werden muss. Die Routine geht deswegen zu Schritt S18, wo der elektrische
Motor 81 (M1) mit der Spannung V1 angetrieben wird.
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Die
Schalthilfsvorrichtung für
ein Getriebe gemäß der vorliegenden
Erfindung ist wie oben beschrieben aufgebaut und zeigt Wirkungen
und Resultate, wie unten beschrieben wird.
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Das
heißt,
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird in der Schalthilfsvorrichtung für ein Getriebe, die mit einer
Steuereinrichtung ausgestattet ist, die ein Signal für eine Antriebskraft
entsprechend der Schaltungs-Position an einen elektrischen Motor
zur Unterstützung
der Schaltung ausgibt, ein Signal für eine Antriebskraft, die kleiner
ist als die der Schaltungs-Position entsprechenden Antriebskraft
an den elektrischen Motor ausgegeben, wenn der Unterschied in der
synchronisierten Rotationsgeschwindigkeit kleiner als eine vorgegebene
Rotationsgeschwindigkeit ist, so dass der elektrische Motor eine verringerte
Hilfskraft nach der Synchronisierung erzeugt. Dadurch kann die Schalthilfsvorrichtung
das Auftreten eines Phänomens
verhindern, in dem die Schaltmuffe das Ende der Schaltung beim Vorgang des
Schaltens mit hoher Geschwindigkeit trifft, und das Problem der
Schalthilfsvorrichtung, die den elektrischen Motor zur Unterstützung der
Schaltung steuert, derart beseitigen, um eine Antriebskraft zu erzeugen,
die der Schaltungs-Position entspricht.