DE60114285T2

DE60114285T2 - System und Vorrichtung zum synchronisierten Schalten eines manuell geschalteten Getriebes

Info

Publication number: DE60114285T2
Application number: DE60114285T
Authority: DE
Inventors: Paul Joseph Battle Creek Mason; Alan Charles Kalamazoo Stine; Douglas Anthony Wixom Hughes; Karen Lynn Clawson Marx
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: US6361473B1; EP1150043A2; EP1150043A3; CN1332094A; BR0101909B1; JP2001355717A; DE60114285D1; BR0101909A; EP1150043B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Controller unterstützte Schaltung manuell geschalteter Getriebe. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Steuerungssystem/-verfahren für ein manuell geschaltetes Getriebe, das, in einer bevorzugten Ausführungsform, (i) die Absicht eines Fahrzeugführers zu schalten erfasst und automatisch das Antriebsstrangdrehmoment minimiert, wodurch es die Drehmoment induzierte Schaltblockade auf ein Minimum reduziert und eine leichte Umschaltung in den Leerlauf zulässt; und (ii) bei einer Erfassung einer Schaltung in den Leerlauf der Hauptgruppe anschließend eine Zielgangstufe erfasst, den Motor veranlasst, mit einer im Wesentlichen synchronen Drehzahl zum Einlegen der Zielgangstufe umzulaufen, und eine Schaltung vom Leerlauf aus verhindert/unterbindet, bis im Wesentlichen synchrone Bedingungen zum Einlegen der Zielgangstufe erfasst werden.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Controller unterstützte, manuell geschaltete Getriebesysteme sind aus dem Stand der Technik bekannt. Gewöhnlich enthalten derartige Systeme Sensoren, Aktuatoren und einen Mikroprozessor basierten Controller und unterstützen automatisch eine von Hand durchgeführte Schaltung, indem sie eine Absicht des Fahrzeugführers zum Schalten erfassen und eine Reduktion des Antriebsstrangdrehmomentes bewirken und/oder indem sie eine vorgesehene Zielgangstufe erfassen und synchrone Bedingungen zum Einlegen oder Einrücken der Zielgangstufe herbeiführen. Derartige Controller unter stützte Systeme sind aus den US-Patentschriften Nr. 4 593 580, 4 850 236, 4 676 115, 5 582 558, 5 755 639, 5 735 771, 6 015 366 ersichtlich und in der britischen Patentanmeldung GB 2 335 010 A veröffentlicht.
Getriebesysteme mit Steuerungen und/oder Sensoren in den Schaltknäufen sind aus dem Stand der Technik bekannt, wie aus den US-Patentschriften Nr. 4 723 642, 5 228 361 und 5 957 001 ersichtlich.
US-Patentschrift 3 736 806 offenbart eine Vorrichtung/ein Verfahren zur Steuerung der Schaltung in einem manuell geschalteten Fahrzeuggetriebesystem, das ein mit dem Schalthebel geschaltetes Getriebe mit einer Ausgangswelle und einer Eingangswelle, die mittels einer nicht formschlüssigen Kupplung mit einem durch Kraftstoffzufuhr gesteuerten/geregelten Motor verbunden ist, einen manuell betätigten Gangschalthebel, der in einem vorbestimmten Schaltschema bewegbar ist, um ein Schaltelement aus einer Neutralstellung in wenigstens eine eingerückte Stellung zum Einlegen einer ausgewählten Gangstufe zu überführen, und einen Systemcontroller aufweist, der dazu dient, Eingangssignale, die Systembetriebsbedingungen kennzeichnen, entgegenzunehmen und diese gemäß logischen Regeln zu verarbeiten, um Ausgangsbefehlsignale an Systemaktuatoren auszugeben, wobei das Steuerungssystem eine Stellung des Schaltelementes und das Vorliegen von Bedingungen, die eine Absicht zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, erfasst und für den Fall, dass sich das Schaltelement in der Neutralstellung befindet und entweder i) ein Fehlen von Bedingungen, die eine Absicht zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, festgestellt wird oder ii) ein Vorliegen von Bedingungen, die eine Absicht zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, festgestellt wird, jedoch im Wesentlichen synchrone Bedingungen zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe nicht existieren, anschließend automatisch eine Bewegung des Schaltelementes verhindert, und für den Fall, dass das Schaltelement sich in der Neutralstellung befindet, ein Vorliegen von Bedingungen, die eine Absicht zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, festgestellt wird und im Wesentlichen synchrone Bedingungen zum Einlegen der Gangstufe existieren, eine Bewegung des Schaltelementes nicht verhindert.
EP 0 902 219 A2 offenbart einen Sperrmechanismus in einem mechanischen Getriebesystem. Eine in Axialrichtung bewegbare Schaltstange ist mit mehreren Kerben versehen. Ein Kolben greift in eine der Kerben ein, um die Schaltstange in ihrer axialen Stellung, die der eingelegten Gangstufe entspricht, axial zu halten, um ein Herausspringen zu verhindern, solange keine Absicht des Fahrers zum Schalten besteht. Der Kolben wird aus dem Eingriff mit der Kerbe genommen, um die Schaltstange freizugeben, falls eine Schaltabsicht erfasst wird.
US-Patentschrift 5 875 679 beschreibt eine Vorrichtung, die mehrere Systembetriebsbedingungen zur Steuerung des Betriebs einer Kupplung erfasst, die einen Motor und ein Gangschaltgetriebe in einem Kraftübertragungsstrang eines Fahrzeugs verbindet.
Die Systeme nach dem Stand der Technik sind nicht völlig zufriedenstellend, weil sie zusätzliche Kosten zur Bereitstellung einzelner oder Leistungssynchronisiereinrichtungen erfordern, weil sie eine beträchtliche Anzahl zusätzlicher Sensoren und/oder Aktuatoren erfordern, weil sie erfordern, dass der Fahrer ein gesondertes Signal bezüglich einer Zielgangstufe liefert, weil sie keinen hohen Widerstand gegen durch den Schalthebel ausgelöstes Herausspringen unter gleichzeitiger Bereitstellung einer hohen Schaltqualität bieten, weil sie Schaltzeiten nicht auf ein Minimum reduzieren und/oder weil sie nicht mit einem hohen Zuverlässigkeitsgrad eine nicht synchrone Schaltung verhindern oder hemmen. Diese Probleme werden durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und das Steuerungssystem nach Anspruch 8 gelöst.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Nachteile des Standes der Technik durch die Schaffung eines Controller unterstützten, manuell geschalteten Getriebesystems auf ein Minimum reduziert oder überwunden, das eine leichte Ausrückung oder Herausnahme einer momentan eingelegten Gangstufe zulässt und Schaltungen außerhalb der Synchronität sowie ein Herausspringen mit einem Minimum an zusätzlichem Aufwand im Vergleich zu zuvor vorgeschlagenen Controller unterstützen Systemen verhindert.
In der bevorzugten Ausführungsform wird das Vorstehende durch die Schaffung eines Hilfsunterstützungssystems für ein manuell geschaltetes Getriebe, vorzugsweise ein Verbundgetriebe der Split-Bauart, das durch einen elektronisch gesteuerten/geregelten Motor angetrieben ist, der mit einem industriestandardgemäßen elektronischen Datenlink, beispielsweise einem Datenlink nach SAE J-1939 oder J-1922, kommuniziert, bewerkstelligt. Das System ist mit Sensoren und einer Logik zur Erfassung einer Schaltabsicht und der Identität einer Zielgangstufe versehen und weist automa tisch eine Motorkraftstoffbelieferung an, um das Antriebsstrangdrehmoment zu reduzieren, wenn eine momentan eingelegte Gangstufe ausgerückt wird, und um zum Einrücken einer Zielgangstufe eine Synchronisation herbeizuführen, wenn sich das Getriebe im Leerlauf befindet.
Eine Kolbenaktuatoranordnung spricht auf Befehlssignale an, um wahlweise oder gezielt einen Sperrkolben auszuziehen und einzuziehen, der mit Nuten auf einer Schaltwelle zusammenwirkt, um wahlweise eine Y-Y-Bewegung des Gangschalthebels zu verhindern, um Gangstufeneinrückungen außerhalb der Synchronität zu unterbinden und um eine In-Gang-Sperre bereitzustellen, um gegen ein durch Schwanken des Gangschalthebels induziertes Herausspringen Widerstand zu leisten.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues und verbessertes Controller unterstütztes, manuell geschaltetes Getriebesystem zu schaffen.
Diese und weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus dem Lesen der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Darstellung des Controller unterstützen, manuell geschalteten Getriebes gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine schematische Darstellung der gemeinsam mit dem Getriebesystem nach 1 eingesetzten Stellungs- und richtungsabhängigen Kraftsensoren.
3 zeigt eine schematische Darstellung der Verriegelungs-/Sperrkolbeneinrichtung, die mit dem Getriebe nach 1 verwendet wird.
4A und 4B zeigen schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens/-systems in Form eines Flussdiagramms.
4C zeigt eine schematische Darstellung des bevorzugten Verfahrens zur Erzielung einer synchronen Motordrehzahl zum Einlegen einer Zielgangstufe in Form eines Flussdiagramms.
5 veranschaulicht den Aufbau der in dem Getriebesystem nach 1 eingesetzten Sperrkolbeneinrichtung.
6 veranschaulicht den Aufbau des Knaufkraftsensors, der in dem Getriebesystem nach 1 verwendet wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Der Ausdruck „Verbundgetriebe", wie er in der folgenden Beschreibung verwendet wird, bezeichnet ein Geschwindigkeitswechsel- oder Gangschaltgetriebe mit einer Hauptgetriebegruppe und einer Hilfsantriebseinheit, beispielsweise einer Hilfsgetriebegruppe, die in Serie verbunden sind, wobei die ausgewählte Ganguntersetzung in der Hauptgetriebegruppe um eine weiter ausgewählte Ganguntersetzung oder Untersetzungen in der Hilfsgetriebegruppe ergänzt werden kann.
Die bevorzugte Ausführungsform eines Controller unterstützen, manuell geschalteten Fahrzeugverbundgetriebesystems 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in schematisierter Weise in 1 veranschaulicht. In dem System 10 ist ein Geschwindigkeitswechselgetriebe 12, das eine manuell geschaltete Hauptgetriebegruppe 14 aufweist, die mit einem Hilfsgetriebe 16 der Split-Bauart in Serie verbunden ist, antriebsmäßig mit einem Verbrennungsmotor 18, beispielsweise einem allgemein bekannten Benzin- oder Dieselmotor, mittels einer vom Fahrzeugführer betätigten Hauptreibungskupplung 20 oder einer sonstigen nicht formschlüssigen Kupplung verbunden. Vorzugsweise ist die Hilfsgetriebegruppe 16 von der kombinierten Split-/Rangebauart mit drei Schaltebenen und vier Gängen, wie sie in den US-Patentschriften Nr. 4 754 665 und 5 390 561 veranschaulicht ist.
Der Motor 18 enthält eine Kurbelwelle 22, die an einem Antriebselement 24 der Hauptkupplung 20 angebracht ist, das normalerweise mit einem angetriebenen Element 26 reibschlüssig in Eingriff steht, das an der Eingangswelle 28 des Getriebes angebracht ist. Eine Getriebeausgangswelle 30 ragt von der Hilfsgetriebegruppe 16 zur Antriebsverbindung mit den Fahrzeugantriebsrädern, wie beispielsweise über eine Antriebsachse oder dergleichen, vor. Für die Zwecke der Veranschaulichung ist das Getriebe 12 als ein Getriebe der (2+1) × (2) × (2)-Bauart veranschaulicht, das neun oder zehn auswählbare Vorwärtsgänge liefert, wie dies aus dem in 2 schematisch dargestellten Schaltschema ersichtlich ist. Getriebe dieser allgemeinen Bauart sind aus dem Stand der Technik herkömmlich bekannt und werden durch die Inhaberin dieser Anmeldung, die EATON CORPORATION, unter der Handelsmarke „Super-10" vertrieben und sind in größeren Einzelheiten in den US-Patentschriften Nr. 6 015 366, 5 974 906 und 5 974 354 ersichtlich.
Das in 2 veranschaulichte Schaltschema 12A ist von der allgemein bekannten „H"-Art, das zwei oder mehr vertikale Gassen (R und 1./2., 3./4. und 5./6., 7./8. sowie 9./10.), die in der sog. „Y-Y"-(oder Einrück-/Ausrück-) Richtung verlaufen, sowie eine horizontale Verbindungsgasse 12b aufweist, die in der „X-X"- (oder Auswahl-) Richtung verläuft und in der Y-Y-Richtung in einer mittleren neutralen Position angeordnet ist.
Das Controller unterstützte Getriebesystem 10 enthält ferner Drehzahlsensoren 32 zur Erfassung der Motordrehzahl (ES), 34 zur Erfassung der Eingangswellendrehzahl (IS) und 36 zur Erfassung der Ausgangswellendrehzahl (OS) und zur Bereitstellung hierfür kennzeichnender Signale. Der Motor 18 kann elektronisch gesteuert sein und einen elektronischen Controller 38 enthalten, der über einen elektronischen Datenlink (DL) kommuniziert, der unter einem Industriestandardprotokoll, beispielsweise SAE J-1922, SAE J-1939, ISO 11898 oder dergleichen, arbeitet. Ein (nicht veranschaulichtes) fahrerbetätigtes Kupplungspedal oder ein (nicht veranschaulichter) Aktuator kann dazu verwendet werden, die normalerweise eingerückte Hauptkupplung 20 wahlweise einzurücken oder auszurücken, wie dies aus dem Stand der Technik allgemein bekannt ist.
Ein Hilfsgruppenaktuator 40 ist dazu vorgesehen, die Schaltung der Split- und Range-Gangstufen der Hilfsgruppe zu steuern. Vorzugsweise ist wenigstens der Splitaktuator ein Dreistellungsaktuator, der es ermöglicht, die Splitgruppe in eine hohe Splitgangstufe, eine niedrige Split gangstufe oder eine neutrale Stellung des Splitters zu schalten und darin zu halten, wobei der Aufbau und die Vorteile des Aktuators in größeren Einzelheiten in den US-Patentschriften Nr. 5 651 292, 5 974 906 und 5 970 810 veranschaulicht sind.
Das Getriebesystem 10 enthält einen manuell betätigten Gangschalthebel 42, an dem ein Schaltknauf 44 vorgesehen ist. Der Schaltknauf 44 kann von der Art sein, wie sie in der vorerwähnten US-Patentschrift 5 957 001 beschrieben ist. Wie allgemein bekannt ist, wird der Gangschalthebel 42 zur gezielten Einrückung und Ausrückung unterschiedlicher Gangstufen in einem bekannten Schaltschema (vgl. 2) von Hand verschoben. Ein Positions- oder Stellungssensor 46 dient dazu, die X-Y-Position des Gangschalthebels in dem Schaltschema zu erfassen und ein hierfür kennzeichnendes Signal (SL) zu liefern. X-Y-Stellungssensoren dieser Bauart sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt und Beispiele hierfür sind aus den US-Patentschriften Nr. 5 743 143, 5 894 758, 5 950 491 und 5 911 787 ersichtlich. Das System 10 enthält ferner eine Verriegelungs-/Sperrkolbenanordnung oder -einrichtung 48, die in schematisierter Weise in 3 veranschaulicht ist und deren Aufbau und Funktion in größeren Einzelheiten nachstehend beschrieben ist.
Das System 10 enthält eine Steuereinheit, vorzugsweise eine Mikroprozessor basierte Steuereinheit von der in den US-Patentschriften Nr. 4 595 986 und 5 335 566 veranschaulichten Bauart, die dazu dient, Eingangssignale 54 entgegenzunehmen und diese entsprechend vorbestimmten logischen Regeln zu verarbeiten, um Ausgangsbefehlssignale 56 an Systemaktuatoren auszugeben. Die Ausgangssignale 56 werden an Systemaktuatoren, beispielsweise dem Motorcontroller 38, den Hilfsgruppen-Schaltaktuator 40 und die Hemmungs-/Verhinderungs-Sperrkolbeneinrichtung 50 ausgegeben.
Das System 10 enthält ferner einen Kraftschwellenwertdetektor 50, der dem Schalthebel durch den Fahrzeugführer entweder in der Vorwärtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung zugeführte Kräfte erfasst und hierfür kennzeichnende Signale liefert. Bezugnehmend auf 2 ist ersichtlich, dass der Schaltknauf 44 auf dem Schalthebel 42 vorzugsweise durch ein elastisch verformbares Mittel, beispielsweise eine Federbuchse 50A oder dergleichen, zentriert gehalten ist. Falls der Fahrzeugführer eine Kraft auf den Schaltknauf 44 anwendet, die ausreichend ist, um das elastische Material 50A zu verformen, bewirkt er, dass entweder der Vorwärtskraftsensor 57 oder der Rückwärtskraftsensor 58 einen Kontakt herstellt und ein Vorwärtskraftsignal (FF) oder ein Rückwärtskraftsignal (FA) liefert. Sensoren dieser Grundbauart sind aus der US-Patentschrift 5 228 361 ersichtlich.
6 veranschaulicht einen weiteren Aufbau eines in einem Knauf integrierten Schaltkraftsensors 50. Kurz gesagt, wird der Knauf 44 auf dem Schalthebel 42 mittels eines Zapfens 51A verschwenkt. Eine Druckfeder 51B ist zwischen Federtellern oder -deckeln 51C und 51D aufgenommen, um den Knauf auf der Welle nachgiebig zu zentrieren. Eine Halleffekt-Sensoreinrichtung 51E ist dazu vorgesehen, eine Bewegung des Knaufs in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung in Bezug auf die Welle zu erfassen.
Die Sensoreinrichtung 51E weist drei Magnete 51F, 51G und 51H auf, die sich in enger Nähe zu Sensoren 51I und 51J befinden, die auf einer Platine 51K befestigt sind.
Durch Verwendung der Vorwärts- und Rückwärtskraftsignale in Verbindung mit dem Schalthebelstellungssignal kann die Absicht des Fahrzeugführers bestimmt werden. Falls sich beispielsweise der Gangschalthebel in der 5ten/6ten Position 60 des Schaltschemas befindet, kann ein Vorwärtskraftsignal (FF) als ein Anzeichen aufgefasst werden, dass der Fahrer beabsichtigt, die momentan eingelegte Gangstufe auszurücken und in den Leerlauf zu überführen, während ein Rückwärtskraftsignal (FA) einfach ignoriert wird. In einer neutralen oder Leerlaufstellung in dem Schaltschema 62 und bei Ausrichtung mit der 3/4- und 5/6-Gasse des Schaltschemas 64 kann ein Vorwärtskraftsignal als eine Fahrerabsicht aufgefasst werden, in die 3te/4te Position 66 des Schaltschemas zu schalten, während ein Rückwärtskraftsignal (FA) als ein Anzeichen für den Wunsch des Fahrers, in die 5te/6te Position 60 des Schaltschemas zu schalten, aufgefasst werden kann. Natürlich kann bei Fehlen eines richtungsabhängigen Kraftsignals eine Bewegung entlang der Schaltschemagasse 64 von der neutralen Stellung 62 zu einer versetzten Stellung (beispielsweise 68) als ein Anzeichen für den Wunsch des Fahrzeugführers, in die 3te/4te Schaltschemaposition 66 zu schalten, aufgefasst werden.
Wie aus dem Stand der Technik allgemein bekannt ist, lässt sich der Schalthebel 42 entlang der Gasse 12b in der X-X-Richtung, die auch als die Auswahlrichtung bezeichnet wird, und in der Y-Y-Richtung bewegen, die auch als die Einrück- und Ausrückrichtung bezeichnet wird, wodurch die ausgewählte Einrückung und Ausrückung der gewählten Klauenkupplungen innerhalb der Hauptgetriebegruppe 14 des Getriebes 12 herbeigeführt wird. Die Schalteinrichtung enthält gewöhnlich eine oder mehrere Schaltwellen oder Schaltstangen 70, die eine oder mehrere Schaltgabeln 72 tragen, die mit einem Klauenkupplungselement zur Einrückung und Ausrückung gewählter Gangstufen zusammenwirken. Wie in 3 veranschaulicht, kann die Schaltwelle 70 gewöhnlich von einer zentrierten oder neutralen Stellung entweder nach vorne oder nach hinten bewegt werden, um ausgewählte Gangstufen einzurücken oder einzulegen und auszurücken oder herauszunehmen. Schaltstangengehäuseanordnungen und Einzelschaltwellenanordnungen sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt und Beispiele hierfür sind aus den US-Patentschriften Nr. 4 550 627, 4 974 468, 4 873 881 und 4 920 815 ersichtlich.
Die Welle 70 ist mit nach innen konisch und/oder abgestuft zulaufenden Nuten 74, 76 und 78 versehen, die, jeweils einzeln zu einem Zeitpunkt, mit einer nach innen sich verjüngenden Spitze 80 eines Verriegelungs-/Sperrkolbens 82 in der ausgezogenen oder ausgefahrenen Stellung des Kolbens 82 zusammenwirken. Ein Kolbenaktuator 84, vorzugsweise in der Form einer pneumatisch oder hydraulisch betätigten Kolbeneinheit 86, die gleitend und abgedichtet in einem Zylinder 88 aufgenommen ist, spricht auf Ausgangsbefehlssignale von dem Controller 52 an. Die neutrale Nut 76 ist vorzugsweise (jedoch nicht notwendigerweise) tiefer als die In-Gang-Nuten 74 und 78.
Kurz gesagt, wenn sich die Welle 70 in ihrer vordersten Stellung befindet, kann der Kolben 82 nach unten ausgefahren werden, um mit der Nut 74 in Kontakt zu treten, um eine axiale Bewegung der Welle 70 und der durch diese getragenen Schaltgabel 72 zu verhindern. In ähnlicher Weise kann, wenn sich die Welle 70 in ihrer mittleren oder neutralen Stellung befindet, der Kolben 82 nach unten ausgefahren werden, so dass seine Spitze 80 mit der Nut 76 in Ein griff kommt, die durch die Welle 70 gebildet ist, um eine Axialbewegung der Welle von ihrer neutralen Stellung entweder in die Vorwärts- oder in die Rückwärtsrichtung zu verhindern. Wie angezeigt, sind die Spitze 80 und die Nuten 74, 76 und 80 mit nach innen geneigten Rampen versehen, die es ermöglichen, die Welle in Axialrichtung gegen die Vorspannkraft des Kolbens zu verschieben, wodurch die Anordnung 48 eher eine hemmende als eine verhindernde Verriegelungs- oder Sperrfunktion erfüllt. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Rampen derart konfiguriert, dass eine auf den Schalthebel einwirkende Kraft von ungefähr 133 bis 311 Newton (30 bis 70 Pfund) den Hemmeffekt des Kolbens überwindet. Natürlich kann der Mechanismus 48 durch eine Vergrößerung der abwärts gerichteten Kraft auf den Kolben 86 und/oder durch eine Modifizierung der Rampenwinkel an der Spitze und/oder den Nuten anstelle einer hemmenden Funktion eher eine verhindernde Funktion erfüllen.
In einer vorderen oder hinteren Stellung und beim nach unten ausgefahrenen Kolben 82 erfüllt der Mechanismus 50 eine Sperrfunktion im Gang, um einem durch Schwankung des Gangschalthebers ausgelösten Herausspringen oder sonstigen unerwünschten Axialbewegungen der Welle 70 Widerstand zu bieten. Ein Herausspringen der Klauenkupplung und dessen Folgen sind in größeren Einzelheiten in der US-Patentschrift 5 758 543 beschrieben.
Wie mit Bezug auf 3 und 5 ersichtlich, ist der Kolben 86 ein Differenzialkolben mit einer einen kleineren Flächeninhalt aufweisenden Stirnfläche 100, die einer Druckluft in einer Kammer 102 ausgesetzt ist, die ständig mit einer Quelle S (beispielsweise einem fahrzeuginternen Luftsystem) strömungsmäßig verbunden ist, und mit einer Stirnfläche 104 mit größerem Flächeninhalt, die in einer wahlweise unter Druck gesetzten und druckentlasteten Kammer 106 angeordnet ist. Die Druckbeaufschlagung und Druckentlastung der Kammer 106 ist durch ein magnetgesteuertes Ventil gesteuert, das auf Befehlssignale von dem Systemcontroller anspricht.
Eine Feder 110 stellt eine verhältnismäßig kleine nach unten oder abwärts gerichtete Kraft auf den Kolben bereit, die kleiner ist als die nach oben oder aufwärts gerichtete Kraft der Druckluft von der Kammer 102, die auf die Stirnfläche 100 einwirkt.
Beim laufenden Fahrzeugmotor und aufgeladenem Fahrzeugluftsystem steht die Kammer 102 dauernd unter Druck, so dass der Kolben 86 nach oben vorgespannt oder gedrückt ist, um den Kolben 82 einzuziehen. Wenn die Kammer 106 unter Druck gesetzt wird, überwindet die Abwärtskraft der Luft, die auf die größere Stirnfläche 104 einwirkt, die Aufwärtskraft der auf die kleinere Stirnfläche 100 einwirkenden Luft, und der Kolben 86 wird nach unten gedrückt, um den Kolbenschieber 82 in Kontakt mit einer zu diesem ausgerichteten Nut auf der Schaltwelle 70 auszufahren.
Die Feder 110 dient dazu, wenn das Fahrzeugluftsystem nicht aufgeladen ist (beispielsweise beim Start), wenigstens eine kleine Sperre in der Neutralstellung zu schaffen, bis das Luftsystem aufgeladen ist.
Bezugnehmend auf 5 ist veranschaulicht, dass eine Leitung 102A die Kammer 102 mit dem Fahrzeugluftsystem (gewöhnlich einer gefilterten und geregelten Quelle) verbindet, eine Leitung 106A die Kammer 106 mit dem Ventil 108 verbindet und ein Hohlraum 112 entlüftet wird, um eine Ölförderung oder dergleichen zu verhindern. Für die Anordnung sind geeignete Dichtungen 114 vorgesehen.
Die Betriebsweise von Differenzialkolbenvorrichtungen ist aus dem Stand der Technik allgemein bekannt, wie aus der US-Patentschrift 5 231 895 ersichtlich.
Durch Verwendung der Pulsweitenmodulation oder einer entsprechenden Steuerungstechnik und/oder durch eine sorgfältige Auswahl der Winkel der Spitze 80 und der Nuten 74, 76 und 78 kann der Luftdruck in der Kammer 106 wahlweise moduliert oder gesteuert werden, um lediglich eine geringe Abwärtskraft auf den Sperr-/Verriegelungskolben 82 anzuwenden, um den Fahrzeugführer mit einem „Gefühl" zu versehen, als wenn er eine neutrale oder eine in einem Gang befindliche Position ordnungsgemäß ausgewählt hätte.
In einer alternativen Ausführungsform ist lediglich eine neutrale Nut 76 vorgesehen, um mit dem Kolben 82 zusammenzuwirken.
Im Betrieb erfasst das System 10 einen Wunsch des Fahrzeugführers, eine Schaltung mit dem Schalthebel durchzuführen, wozu eine Schaltung aus einer momentan eingelegten Gangstufe in den Leerlauf und eine anschließende Schaltung von dem Leerlauf in eine Zielgangstufe gehören. Ein „Schalten mit dem Schalthebel" umfasst einen Wechsel der Hauptgruppengangstufe und wird durch Bewegung des Gangschalthebels von einer Schaltschemastellung in eine andere Schaltschemastellung bewerkstelligt. Eine auf den Splitter beschränkte Schaltung (beispielsweise von dem fünften zu dem sechsten Gang) erfordert keine Verwendung des Schalt hebels 42 und wird automatisch oder in Abhängigkeit von der Betätigung eines Splitgangstufen-Wählschalters 90 bewerkstelligt.
In der bevorzugten Ausführungsform wird eine Absicht zum Umschalten aus einer momentan eingelegten Gangstufe erfasst, indem eine Kraft erfasst wird, die dem Schalthebel in der Y-Y-Richtung auf den Leerlauf oder die Neutralstellung zu zugeführt wird. In dem dritten oder vierten Gang (der Schaltschemastellung 66) wird beispielsweise eine Kraft in der Rückwärtsrichtung, die eine vorbestimmte Schwellenkraft von ungefähr 22 bis 44 Newton (5 bis 10 Pfund) übersteigt, als ein Anzeichen genommen, dass der Fahrer beabsichtigt, aus der momentan eingelegten Gangstufe in den Leerlauf zu schalten. Bei einer Erfassung einer derartigen Absicht antwortet das System durch Anweisung des Splitaktuators 40, den Splitter in Richtung auf seine neutrale Stellung vorzuspannen, und übernimmt die automatische Steuerung der Kraftstoffbelieferung des Motors, um zu bewirken, dass das Antriebsstrangdrehmoment einen minimalen Wert einnimmt, wodurch die Drehmoment induzierte Schaltblockade auf ein Minimum reduziert und ermöglicht wird, dass sich die miteinander in Eingriff befindlichen Klauenkupplungen leicht voneinander lösen. Wie in der vorerwähnten US-Patentschrift 4 850 236 beschrieben, wird der Motor vorzugsweise derart mit Kraftstoff beliefert, um das Motordrehmoment zu minimieren und anschließend zuerst ein positives und danach ein negatives Drehmoment über der Klauenkupplung, die ausgerückt werden soll, herbeizuführen (d. h. zwischen dem positiven und dem negativen Antriebsstrangdrehmoment zu „schwanken"). Bei einer Erfassung einer Absicht, die momentan eingelegte Gangstufe herauszunehmen, wird der Sperrkolben 82 veranlasst, einzufahren (sich nach oben zu bewegen, wie in 3 ersichtlich). In diesem Moment ist es für den Fahrzeugführer verhältnismäßig einfach und erfordert wenig Vorsicht, von der eingelegten Gangstufe in das neutrale Band oder den neutralen Bereich in der Y-Y-Richtung 62 zu schalten.
Bei einer Erfassung entweder eines Hauptgruppen- oder eines Hilfsgruppenleerlaufs beendet der Controller die Anweisung an den Motor, um einen Nullmomentwert zu schwanken, und weist vorzugsweise den Motor an, eine Leerlaufdrehzahl oder eine Synchrondrehzahl zum Einlegen einer angenommenen Bestimmungsgangstufe einzunehmen. Bei einer Erfassung eines Hauptgruppenleerlaufs, wie er gewöhnlich durch den X-Y-Stellungssensor 46 erfasst wird, wird der Controller, wenn erfasst wird, dass sich der Schalthebel in dem neutralen Bereich 62 in der Y-Y-Richtung befindet, den Splitaktuator anweisen, eine automatisch oder manuell ausgewählte Splitgangstufe einzunehmen. Die Splitgangstufe kann durch Verwendung eines Splitschalters 90, der gewöhnlich auf dem Schaltknauf angeordnet ist, oder automatisch ausgewählt werden (vgl. US-Patentschrift 5 435 212), und der Verriegelungs-/Sperrkolben 82 wird in seine ausgefahrene oder ausgezogene Stellung gedrückt, bei der die Spitze 80 mit den Wandungen der Nut 76 in Eingriff steht, um einer Axialbewegung der Schaltwelle 70 Widerstand zu leisten. Zu diesem Zeitpunkt bestimmt das System die Identität der wahren Zielgangstufe (GR_T) auf der Grundlage des X-Y-Stellungssensors, der anzeigt, ob der Schalthebel mit der „R und 1./2."-Gasse oder der „3./4. und 5./6."-Gasse oder der „7./8. und 9./10."-Gasse des Schaltschemas aufgerichtet ist, und die Richtung der dem Schalthebel zugeführten Kraft, also Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung, anzeigt. Bei einem Verbundgetriebe wird ferner die Split knopfstellung dazu verwendet, die Zielgangstufe zu bestimmen.
Wenn, um ein Beispiel anzugeben, der Schalthebel mit der 7./8. und 9./10. Gasse des Schaltschemas ausgerichtet ist, zeigt eine Kraft in der Vorwärtsrichtung an, dass der 7. oder 8. Gang den Zielgang bildet, während eine Kraft in der Rückwärtsrichtung anzeigt, dass der 9. oder 10. Gang der Zielgang ist. Nach einer Identifizierung der Zielgangstufe veranlasst der Controller den Motor, eine im Wesentlichen synchrone Drehzahl zum Einrücken der Zielgangstufe basierend auf den vorliegenden Fahrzeugbetriebsbedingungen einzunehmen. Gewöhnlich ist diese im Wesentlichen synchrone Drehzahl durch das Produkt der Ausgangswellendrehzahl multipliziert mit dem numerischen Wert des Gangübersetzungsverhältnisses der Zielgangstufe gebildet. Wie aus dem Stand der Technik allgemein bekannt ist, kann natürlich ein Offset- oder Versatzwert in der Berechnung der angestrebten Synchrondrehzahl zugelassen oder eingebaut werden. Basierend auf Ansprechzeiten des Motors und der Sperrkolbenanordnung wird der Kolben 82 bei einer Annäherung der Motordrehzahl an die angestrebte Synchrondrehzahl angewiesen einzufahren, wodurch der Welle 70 ermöglicht wird, axial in ihrer zum Einlegen einer Zielgangstufe geeigneten Richtung verschoben zu werden.
Bei einer Erfassung einer Einrückung der Zielgangstufe wird der Verriegelungssperrkolben erneut veranlasst, entweder in die Nut 74 oder in die Nut 78 hineinzuragen, um einer unbeabsichtigten Axialbewegung der Schaltwelle 70, wie sie einem durch ein Schwingen des Schalthebels ausgelösten Herausspringen oder dergleichen zugeordnet werden kann, Widerstand zu bieten. Bei einer Erfassung der Einrückung der Zielgangstufe wird die Steuerung der Kraftstoffbelieferung des Motors an den Fahrzeugführer zurück übergeben.
4A und 4B zeigen schematische Darstellungen des Steuerungsverfahrens/-systems gemäß der vorliegenden Erfindung in Form eines Flussdiagramms.
Der Kolben 82 kann auch dazu verwendet werden, die Hauptgruppe während Umschaltungen der Rangegruppe im Leerlauf zu verriegeln.
In einer alternativen Ausführungsform kann eine Schaltabsicht und/oder eine Zielgangstufe einzig und allein auf der Grundlage des von dem Gangschalthebel-Stellungssensor herrührenden Signals SL bestimmt werden, wenn der Zwischenraum zwischen der Kolbenspitze 80 und den Seitenwänden der Nuten 74, 76 oder 78 in der Welle 70 vergrößert wird, wodurch ein ausreichender Spielraum für den Schalthebel in dem Schaltschema zugelassen wird, um eine erfassbare Bewegung des Schalthebels in dem Schema zu erzielen, die ausreichend ist, um eine Bestimmung entweder einer Absicht zum Schalten und/oder einer Zielgangstufe zu ermöglichen.
Um Fehlbestimmungen der wahren Zielgangstufe (GR_T) auf ein Minimum zu reduzieren und um die Zeitdauer zu minimieren, die erforderlich ist, um eine im Wesentlichen synchrone Motordrehzahl/Eingangswellendrehzahl zur Einrückung der wahren Zielgangstufe (bei eingerückter Kupplung 20, ES_SYNCH IS_SYNCH = ((OS × GR_T) ± Offset))) zu erreichen, verwendet die bevorzugte Ausführungsform die folgende Steuerungstechnik (vgl. 4C).
Unter Verwendung von Eingangssignalen von den Knaufkraftsensoren (FS/FA), dem X-Y-Schalthebel-Stellungssensor (SL) und/oder von einem Schaltabsichtsschalter bestimmt das System, dass eine Schaltung mit dem Schalthebel gerade durchgeführt wird. Bei einer Erfassung, dass eine Schaltung mit dem Schalthebel gerade durchgeführt wird und vorzugsweise dass sich der Schalthebel in der Neutralstellung befindet, wird ein Neutraltimer 52A initiiert und ein Timerflag gesetzt, um eine Verzögerungszeitspanne T_DELAY einzuführen. Die Verzögerungsdauer T_DELAY ist ausgewählt, um dem Fahrzeugführer zu ermöglichen, den Schalthebel von der momentan eingelegten Gangstufe GR_C zu einer sinnvollen Schaltschemastellung zur Bestimmung der wahren Zielgangstufe (GR_T) zu bewegen.
Der Wert von T_DELAY ist ein empirisch gewählter Wert (von beispielsweise 150 bis 300 Millisekunden, vorzugsweise von ungefähr 225 Millisekunden) und kann adaptiv verändert werden.
Während der Verzögerungszeitspanne wird eine Bestimmungsgangstufe angenommen (GR_ASSUMED) und, nachdem ein Hauptgruppenleerlauf erfasst ist, dazu verwendet, die Motordrehzahl anfänglich zu steuern (d. h. der Motor wird derart mit Kraftstoff beliefert, um ES zu veranlassen, sich in Richtung auf OS∙GR_ASSUMED zu bewegen).
Wenn kein starkes Anzeichen für das Gegenteil existiert, wird angenommen, dass ein einfaches Hochschalten stattfindet (d. h., dass GR_ASSUMED = GR_C + 1). In dem hier verwendeten Sinne bedeutet der Ausdruck „momentan eingelegte Gangstufe" (GR_C) die momentan eingelegte Gangstufe oder, falls das Getriebe momentan nicht in einem Gang geschaltet ist, die zuletzt eingelegte Gangstufe.
Die angenommene Gangstufe wird dazu verwendet, dem Motor einen „Vorsprung" für das Erreichen der angestrebten Synchrondrehzahl zu geben und somit Schaltzeiten zu verkürzen. Es wird normalerweise ein Hochschaltvorgang angenommen, weil ohne Motorbremsen oder dergleichen eine Beschleunigung eines Motors viel schneller erfolgt als eine Verlangsamung eines Motors.
Zu Bedingungen, die gegen die Annahme eines Hochschaltvorgangs sprechen, gehören (i) sehr niedrige Motordrehzahlen (Drehzahlen bei oder in der Nähe der Leerlaufdrehzahl), (ii) Schaltungen von der höchsten Gangstufenstellung 64A heraus (d. h. GR_C = 9. oder 10.) und (iii) eine Schalthebelstellung, die sich links von der momentanen Gangstufenstellung in dem Schaltschema befindet. In derartigen Situationen wird eine einfache Herunterschaltung (GR_ASSUMED = GR_C – 1).
Nachdem der Timer abläuft (T > T_DELAY), wird das Flag gelöscht und die wahre Zielgangstufe (GR_T) aus den Stellungs- und Kraftsignalen berechnet und dazu verwendet, die Kraftstoffbelieferung des Motors zu steuern. Wenn sich die erfasste Motordrehzahl der angestrebten Synchrondrehzahl annähert (ES = ((OS∙GR_T) ± Offset)), wird der Verriegelungs-/Sperrkolben eingezogen und eine synchrone Schaltung zu der Zielgangstufe GR_T zugelassen.
Es ist vorgesehen, dass das System 10, abgesehen vom Starten und Stoppen des Fahrzeugs, mit eingerückter Hauptkupplung 20 angetrieben wird. Sollte das System (durch einen (nicht veranschaulichten) Kupplungsstellungssensor oder falls ES ungleich IS ist) erfassen, dass die Hauptkupplung 20 während einer dynamischen Schaltung ausgerückt wird, funktioniert das System vorzugsweise auf die oben erläuterte Weise, außer der Splitaktuator 40 schaltet den Splitter in den Leerlauf, bis erfasst wird, dass sich die Hauptgruppe in der Zielgangstufe im Eingriff befindet, wobei in diesem Zeitpunkt der Splitter in die geeignete Splitgangstufe geschaltet wird.
Demgemäß ist ersichtlich, dass ein neues und verbessertes Steuerungssystem/-verfahren für ein Controller unterstütztes, manuell geschaltetes Getriebesystem geschaffen ist.

Claims

Verfahren zur Steuerung einer dynamischen Schaltung in einem manuell geschalteten Fahrzeuggetriebesystem (10), das ein mittels eines Schalthebels geschaltetes nicht synchronisiertes Getriebe (12) mit einer Ausgangswelle (30) und einer Eingangswelle (28), die über eine nicht formschlüssige Kupplung (20) mit einem durch Kraftstoffbelieferung gesteuerten/geregelten Motor (18) antriebsmäßig verbunden ist, einen manuell betätigten Schalthebel (42), der in einem vorbestimmten Schaltschema (12A) bewegbar ist, um ein Schaltelement (70) aus einer Neutralstellung in wenigstens eine eingerückte Stellung zum Einlegen einer ausgewählten Gangstufe zu überführen, und einen Systemcontroller (52) aufweist, der dazu dient, Eingangssignale (54), die Systembetriebsbedingungen kennzeichnen, entgegenzunehmen und diese entsprechend logischen Regeln zu verarbeiten, um Ausgangsbefehlssignale (56) an Systemaktuatoren auszugeben, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, dass: – eine Stellung des Schaltelementes (70) erfasst wird, – das Vorliegen von Bedingungen, die eine Absicht, die ausgewählte Gangstufe einzulegen, kennzeichnen, erfasst wird, indem wenigstens eine Stärke und eine Richtung von dem Schalthebel (42) zugeführten Kräften erfasst wird, 1) falls das Schaltelement sich in der neutralen Stellung befindet, ein Vorliegen oder ein Fehlen von Bedingungen, die eine Absicht, die ausgewähl te Gangstufe einzulegen, kennzeichnen, erfasst wird; 2) falls (a) das Schaltelement sich in der neutralen Stellung befindet und (b) entweder (i) ein Fehlen von Bedingungen, die eine Absicht zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, erfasst wird oder (ii) ein Vorliegen von Bedingungen, die eine Absicht zum Einlegen der ausgewählten Gangstufen kennzeichnen, erfasst wird, jedoch im Wesentlichen synchrone Bedingungen zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe nicht existieren, anschließend automatisch eine Bewegung des Schaltelementes verhindert wird; und falls (a) das Schaltelement sich in der neutralen Stellung befindet, (b) ein Vorliegen von Bedingungen, die eine Absicht zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, erfasst wird und (c) im Wesentlichen synchrone Bedingungen zum Einlegen der Gangstufe existieren, eine Bewegung des Schaltelementes nicht verhindert wird; 3) falls das Schaltelement sich in der eingerückten Stellung befindet, ein Vorliegen oder Fehlen von Bedingungen, die eine Absicht zum Herausnehmen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, erfasst wird; und 4) falls (a) das Schaltelement sich in der eingerückten Stellung befindet und (b) ein Fehlen von Bedingungen, die eine Absicht zum Herausnehmen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, erfasst wird, anschließend automatisch eine Bewegung des Schaltelementes verhindert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Motor (18) durch einen elektronisch gesteuerten/geregelten Motor gebildet ist und wobei das Verfahren die zusätzlichen Schritte aufweist, dass: falls (a) das Schaltelement sich in der neutralen Stellung befindet, (b) ein Vorliegen von Bedingungen, die eine Absicht zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, erfasst wird und (c) im Wesentlichen synchrone Bedingungen zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe nicht existieren, anschließend automatisch der Motor (18) veranlasst wird, mit einer im Wesentlichen synchronen Drehzahl (ES – (OS∙GR_T) ± Offset)) zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe umzulaufen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das die zusätzlichen Schritte aufweist, dass: falls (a) das Schaltelement sich in der eingerückten Stellung befindet und (b) ein Vorliegen von Bedingungen, die eine Absicht zum Herausnehmen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, erfasst wird, anschließend der Motor (18) automatisch veranlasst wird, das Drehmoment zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle auf ein Minimum zu reduzieren, und eine Bewegung des Schaltelementes nicht verhindert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Getriebe (12) durch ein Verbundgetriebe gebildet ist, das eine Hauptgetriebegruppe (14), die mittels eines Schalthebels (42) geschaltet wird, und eine Hilfsgetriebegruppe (16) aufweist, die durch einen Aktutaor in Abhängigkeit von Befehlssignalen von einem elektronischen Controller geschaltet ist, wobei das Verfahren die zusätzlichen Schritte aufweist, dass: falls (a) das Schaltelement sich in der eingerückten Stellung befindet und (b) ein Vorliegen von Bedingungen, die eine Absicht zum Herausnehmen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, erfasst wird, anschließend automatisch veranlasst wird, dass die Hilfsgruppe (16) in ihren Leerlaufzustand geschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, das ferner den zusätzlichen Schritt aufweist, dass: nach einer automatischen Veranlassung, dass die Hilfsgruppe (16) in einen Leerlaufzustand geschaltet wird, falls anschließend erfasst wird, dass das Schaltelement sich in der ausgerückten Stellung befindet, danach veranlasst wird, dass die Hilfsgruppe (16) automatisch in Eingriff gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, 4, wobei eine Erfassung des Vorliegens von Bedingungen, die eine Absicht zum Herausnehmen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, umfasst, dass eine Stärke und eine Richtung von Kräften erfasst wird, die dem Schalthebel (42) zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stellung des Schaltelementes kontinuierlich erfasst wird.
Steuerungssystem zur Steuerung einer dynamischen Schaltung in einem durch einen Controller unterstützten manuell geschalteten Fahrzeuggetriebesystem (10), das aufweist: – ein mehrgängiges nicht synchronisiertes Getriebe (12) mit einer Ausgangswelle (30) und einer Eingangswelle (28), die über eine nicht formschlüssige Kupplung (20) mit einem durch Kraftstoffzufuhr gesteuerten/geregelten Motor (18) verbunden ist, einen manuell betätigten Gangschalthebel (42), der in einem Schaltschema (12A) in eine Wahlrichtung (X-X) und in eine Einrück-/Ausrückrichtung (Y-Y) zu einer mittleren neutralen Stellung (62) und von dieser weg bewegbar ist, um ausgewählte Gangstufen in dem Getriebe einzulegen und herauszunehmen, – einen Positionssensor (46) zur kontinuierlichen Erfassung der Stellung des Gangschalthebels in dem Schaltschema und zur Bereitstellung eines hiefür kennzeichnenden Ausgangssignals (56), – einen Kraftsensor (50) zur Erfassung der Stärke und Richtung von Kräften, die dem Gangschalthebel in wenigstens den Einrück-/Ausrückrichtungen zugeführt werden, und zur Bereitstellung hierfür kennzeichnender Signale (FA und FF) für den Systemcontroller sowie Mittel zur Erfassung des Vorliegens von Bedingungen, die eine Absicht zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, basierend auf einer Stärke und einer Richtung von Kräften, die dem Gangschalthebel zugeführt werden, – einen Schaltverhinderungsmechanismus (84), der einen ersten Zustand zur Verhinderung einer Bewegung des Gangschalthebels sowohl in der Einrück- als auch in der Ausrückrichtung und einen zweiten Zustand zur Verhinderung einer Bewegung des Gangschalthebel in weder der Einrück- noch der Ausrückrichtung aufweist, – einen Schaltverhinderungsmechanismusaktuator (108), der dazu dient, den Schaltverhinderungsmechanismus zu veranlassen, den ausgewählten einen Zustand aus seinem ersten und zweiten Zustand einzunehmen, und – einen elektronischen Systemcontroller (52) zur Entgegennahme von Eingangssignalen (54), die Systembetriebsbedingungen kennzeichnen, einschließlich der Signale von dem Positionssensor, und zur Verarbeitung dieser Signale entsprechend logischen Regeln, um Ausgangsbefehlssignale (56) an Systemaktuatoren, einschließlich des Schaltverhinderungsmechanismusaktuators, auszugeben, wobei das Steuerungssystem dadurch gekennzeichnet ist, dass die logischen Regeln Regeln enthalten, um: – eine Stellung des Gangschalthebels in dem Schaltschema zu erfassen; 1) falls sich der Gangschalthebel in der neutralen Stellung befindet, ein Vorliegen oder Fehlen von Bedingungen, die eine Absicht zum Einlegen einer ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, zu erfassen; 2) falls (a) der Gangschalthebel sich in der neutralen Stellung befindet und (b) entweder (i) ein Fehlen von Bedingungen, die eine Absicht zum Einlegen einer ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, erfasst wird oder (ii) ein Vorliegen von Bedingungen, die eine Absicht zum Einlegen einer ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, erfasst wird, jedoch im Wesentlichen synchrone Bedingungen zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe nicht existieren, anschließend eine Bewegung des Gangschalthebels in der Einrück-/Ausrückrichtung automatisch zu verhindern; und falls (a) das Schaltelement sich in der neutralen Stellung befindet, (b) ein Vorliegen von Bedingungen, die eine Absicht zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, erfasst wird und im Wesentlichen synchrone Bedingungen zum Einlegen der Gangstufe existieren, eine Bewegung des Gangschalthebels in der Einrück-/Ausrückrichtung nicht zu verhindern; 3) falls sich das Schaltelement in einer eingerückten Stellung befindet, ein Vorliegen oder Fehlen von Bedingungen, die eine Absicht zum Herausnehmen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, zu erfassen; und 4) falls (a) das Schaltelement sich in der eingerückten Stellung befindet und (b) ein Fehlen von Bedingungen, die eine Absicht zum Herausnehmen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnen, erfasst wird, anschließend automatisch eine Bewegung des Schaltelementes zu verhindern.
Steuerungssystem nach Anspruch 8, wobei das Getriebe (12) eine Hauptgetriebegruppe (14), die durch den Gangschalthebel (42) geschaltet ist, und eine Split-Hilfsgruppe (16) enthält, die durch einen Hilfsgruppenaktuator (40) in Abhängigkeit von Steuerungssignalen von dem Systemcontroller geschaltet wird, wobei die Split-Hilfsgruppe (16) eine wählbare Leerlaufstellung aufweist.
Steuerungssystem nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Motor (18) eine elektronische Motorkraftstoffzufuhrsteuerung (48) enthält, die auf Steuerungssignale (56) von dem Systemcontroller (52) anspricht.
Steuerungssystem nach Anspruch 9, wobei die Hilfsgruppe (16) zwischen der Hauptgetriebegruppe (14) und der Ausgangswelle (30) eingefügt ist.
Steuerungssystem nach Anspruch 8 oder 9, wobei die nicht formschlüssige Kupplung durch eine vom Fahrzeugführer betätigte Hauptreibungskupplung (20) gebildet ist.
Steuerungssystem nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Gangschalthebel (42) auf eine Schaltwelle (70) einwirkt und der Schaltverhinderungsmechanismus einen ausziehbaren und einziehbaren Kolben (82) enthält, der in Nuten (74, 76, 78) eingerückt werden kann, die an der Welle (70) vorgesehen sind.
Steuerungssystem nach Anspruch 8, wobei der Motor (18) durch einen elektronisch gesteuerten/geregelten Motor gebildet ist und das Steuerungssystem die zusätzlichen logischen Regeln aufweist, dass: falls (a) der Gangschalthebel (42) sich in der neutralen Stellung befindet (b) und ein Vorliegen von eine Absicht zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnenden Bedingungen erfasst wird, anschließend automatisch der Motor (18) veranlasst wird, mit einer im Wesentlichen synchronen Drehzahl (ES = (OS GR_T) ± Offset)) zum Einlegen der ausgewählten Gangstufe umzulaufen.
Steuerungssystem nach Anspruch 9 oder 11, wobei die logischen Regeln Regeln enthalten, um: für den Fall, dass (a) der Gangschalthebel (42) sich in der eingerückten Stellung befindet und (b) ein Vorliegen von eine Absicht zum Herausnehmen der ausgewählten Gangstufe kennzeichnenden Bedingungen erfasst wird, automatisch zu veranlassen, dass die Hilfsgruppe (16) in ihren Leerlaufzustand geschaltet wird.