WO2009097993A1 - Getriebeschutzvorrichtung - Google Patents

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WO2009097993A1 PCT/EP2009/000561 EP2009000561W WO2009097993A1 WO 2009097993 A1 WO2009097993 A1 WO 2009097993A1 EP 2009000561 W EP2009000561 W EP 2009000561W WO 2009097993 A1 WO2009097993 A1 WO 2009097993A1
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transmission
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valve
shift
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Bernhard Schropp
Martin Teutschländer
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Daimler Ag
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    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/30—Hydraulic or pneumatic motors or related fluid control means therefor

Definitions

  • the invention relates to a transmission protection device according to the preamble of claim 1.
  • Transmission protection device with a protective unit having an arbitrarily releasable lock, which is intended to block a switch from one H-range to another H-range.
  • the invention is in particular the object of providing a transmission protection device by means of a structurally low effort, a particularly secure protection can be achieved. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments will be apparent from the dependent claims and the dependent claims.
  • the invention relates to a transmission protection device, in particular a multi-H transmission protection device, with a protection unit.
  • the protection unit comprise a shift actuator decoupling means arranged to decouple a shift actuator.
  • the term “intended” should be understood to mean specially designed, designed and / or programmed
  • “multiple H transmissions” is to be understood as meaning, in particular, a transmission which has, in particular, at least four parallel shift gates.
  • “A” shift actuator is to be understood as meaning, in particular, an actuator which is provided to effect an actuating movement required for a shift
  • a “decoupling” in this context should be understood in particular that the switching actuator is decoupled from an energy source, such as from a current and / or pressure source.
  • Switch actuator decoupling means is formed by a bypass valve forming, whereby costly locking mechanisms can be easily avoided.
  • the valve is formed by a switchable solenoid valve, whereby the same can be flexibly integrated.
  • the valve is at least partially formed separately from a main switching valve, whereby advantageously signals can be utilized independently of a main switching signal and thus a particularly secure protection can be achieved, in particular if the protective unit is a control unit which is intended to evaluate at least one operating parameter for at least partially automated control.
  • the protective unit is a control unit which is intended to evaluate at least one operating parameter for at least partially automated control.
  • an at least partially automated control can be achieved by an operator at least largely independent protection unit.
  • a main switching valve is intended in In this context, in particular a valve can be understood, by means of which the switching actuator is controlled to carry out a desired switching operation.
  • control unit can thereby be provided to evaluate various operating parameters which appear reasonable to the person skilled in the art, such as transmission speeds, temperature values, etc.
  • control unit is particularly advantageous for evaluating a vehicle speed parameter, thereby making it easy to construct a permissible or impermissible circuit with a constructively low outlay can be closed.
  • the protection unit has an energy store, which is provided to ensure a neutral position in the event of a malfunction.
  • a neutral position is to be understood as meaning, in particular, a position by means of which a state is reached as if no protective unit were present can supply no energy and / or an adjusting means of Wegaktuatorentkopplungsstoffs has failed, in particular an electromagnet of a solenoid valve.
  • the protection unit is preferably designed for continuous operation. It should be understood by a “continuous operation” that the protection unit accordingly is designed to take a protective position permanently, ie at least several hours, without being damaged.
  • 1 is a circuit diagram of a double-H transmission
  • Fig. 2 shows a shift actuator with a main switching valve and a transmission protection device in one
  • Figure 1 shows a circuit diagram of a double-H transmission of a motor vehicle with five parallel shift gates 24, 26, 28, 30, 32 which are connected to a perpendicular to the shift gates 24, 26, 28, 30, 32 aligned selector 34.
  • a first H range 36 is formed by lower gears Gl-G4 and a second H range 38 is formed by upper gears G5-G8.
  • each shift gate 24, 26, 28, 30, 32 are assigned two gears Gl - G8, could in principle at least individual shift gates 24, 26, 28, 30, 32 more than two, in particular four, gears are assigned.
  • a locking mechanism 40 and a überdrückbarer stop which is provided for generating a detent force.
  • a reverse gear R and a crawl C are arranged in the shift gate 24.
  • the double-H transmission has a main switching valve 18, by means of a non-illustrated, on the selector gate 34 and via the shift gates 24, 26, 28, 30, 32 guided and manually operated by an operator shift lever and a with the Shift lever coupled formed by a cam control means 44 can be switched ( Figure 2).
  • the main switching valve 18 serves to switch a pneumatic shift actuator 14 of the double-H transmission.
  • the switching actuator 14 can be connected to a pressure source 42 by means of the main switching valve 18.
  • a group transmission is switched, and that when the shift lever is guided by a high range 36 and 38 in the other H range 38 and 36 and an operating condition exists, which allows switching of the group transmission.
  • the group transmission is used in particular to multiply superimpose two different constant gear ratios other transmission ratios multiplicatively.
  • the double-H Gearbox one Transmission protection device with a protection unit 10 which has a Heidelbergaktuatorentkopplungsstoff 12 formed separately from the main switching valve 18, which is intended to decouple the switching actuator 14 from the pressure source 42 when the operating condition is present in which the switching of the group transmission is inadmissible ( Figure 2 ).
  • the shift actuator decoupling means 12 is formed by a 3/2-way solenoid valve forming a bypass 16.
  • the protection unit 10 has a control unit 20, which receives data via a data bus 46 of the motor vehicle, and which is intended to a
  • the double-H transmission is designed in such a way that with activated protection unit 10 and in the absence of actuation of the Druckaktuators 14 despite a transfer of the shift lever from the upper H-range 38 in the lower H-range 36, in the lower H Area 36 only the gears G5 - G8 of the upper H-range 38 can be switched.
  • the protection unit 10 is designed for continuous operation or the 3/2-way solenoid valve is designed to permanently without Damage to be energized.
  • the Heidelbergaktuatorentkopplungsstoffs 12 repealed by the control unit 20 and the Heidelbergaktuatorentkopplungsstoffs 12 and the 3/2-way solenoid valve is moved by the formed by a spring energy storage 22 in its neutral position in the pressure via the Wegaktuatorentkopplungsstoff 12 pressure means the switching actuator 14 can be supplied (FIG 3).
  • the shift actuator 14 may be activated by an operator via the shift lever and the group transmission may be synchronized and switched.
  • the energy storage 22 By means of the energy storage 22 it is ensured that in a fault, for example, an actuating means of the 3/2-way solenoid valve, the Heidelbergaktuatorentkopplungsstoff 12 assumes its neutral position. It is thus ensured that in case of an appropriate incident by the transmission protection device related interference can be avoided.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Getriebeschutzvorrichtung, insbesondere einer Mehrf ach-H-Getriebeschutzvorrichtung, mit einer Schutzeinheit (10). Es wird vorgeschlagen, dass die Schutzeinheit (10) ein Schaltaktuatorentkopplungsmittel (12) aufweist, das dazu vorgesehen ist, einen Schaltaktuator (14) zu entkoppeln.

Description

Getriebeschutzvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Getriebeschutzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 28 13 099 Al ist eine Doppel-H-
Getriebeschutzvorrichtung mit einer Schutzeinheit bekannt, die eine willkürlich lösbare Sperre aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Umschaltung von einem H-Bereich auf einen anderen H-Bereich zu blockieren.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeschutzvorrichtung bereitzustellen, mittels der mit konstruktiv geringem Aufwand ein besonders sicherer Schutz erreichbar ist. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Nebenansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Getriebeschutzvorrichtung, insbesondere eine Mehrfach-H-Getriebeschutzvorrichtung, mit einer Schutzeinheit.
Es wird vorgeschlagen, dass die Schutzeinheit ein Schaltaktuatorenentkopplungsmittel aufweist, das dazu vorgesehen ist, einen Schaltaktuator zu entkoppeln. Dabei soll unter „vorgesehen" speziell ausgebildet, ausgelegt und/oder programmiert verstanden werden. Unter einem „Mehrfach-H-Getriebe" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Getriebe verstanden werden, das insbesondere zumindest vier parallele Schaltgassen aufweist. Unter einem „Schaltaktuator" soll insbesondere ein Aktuator verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, eine für eine Schaltung erforderliche Stellbewegung zu bewirken. Ferner soll unter einer „Entkopplung" in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der Schaltaktuator von einer Energiequelle entkoppelt wird, wie von einer Strom- und/oder Druckquelle.
Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann mit geringem konstruktiven Aufwand ein besonders sicherer Schutz erreicht werden, und zwar insbesondere, wenn das
Schaltaktuatorentkopplungsmittel von einem einen Bypass bildenden Ventil gebildet ist, wodurch aufwendige Blockiermechanismen einfach vermieden werden können.
Vorzugsweise wird das Ventil von einem schaltbaren Magnetventil gebildet, wodurch dasselbe flexibel eingebunden werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Ventil zumindest teilweise getrennt von einem Hauptschaltventil ausgebildet ist, wodurch vorteilhaft unabhängig von einem Hauptschaltsignal Signale verwertet werden können und dadurch ein besonders sicherer Schutz erreicht werden kann, und zwar insbesondere, wenn die Schutzeinheit eine Steuereinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, wenigstens einen Betriebsparameter zur zumindest teilautomatisierten Steuerung auszuwerten. Durch eine zumindest teilautomatisierte Steuerung kann eine von einem Bediener zumindest weitgehend unabhängige Schutzeinheit erreicht werden. Unter einem „Hauptschaltventil" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Ventil verstanden werden, mittels dem der Schaltaktuator zur Durchführung eines gewollten Schaltvorgangs angesteuert wird.
Die Steuereinheit kann dabei dazu vorgesehen sein, verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Betriebsparameter auszuwerten, wie Getriebedrehzahlen, Temperaturwerte usw. , besonders vorteilhaft ist die Steuereinheit jedoch dazu vorgesehen, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsparameter auszuwerten, wodurch mit konstruktiv geringem Aufwand einfach auf eine zulässige oder unzulässige Schaltung geschlossen werden kann.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Schutzeinheit einen Energiespeicher aufweist, der zur Sicherstellung einer Neutralstellung bei einem Störungsfall vorgesehen ist. Unter einer „Neutralstellung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Stellung verstanden werden, mittels der ein Zustand erreicht wird, als wäre keine Schutzeinheit vorhanden. Unter einem „Störungsfall" soll insbesondere ein Fall verstanden werden, bei dem wenigstens eine zur Betätigung des Schaltaktuatorentkopplungsmittels vorgesehene Energiequelle keine Energie liefern kann und/oder ein Stellmittel des Schaltaktuatorentkopplungsmittels ausgefallen ist, wie insbesondere ein Elektromagnet eines Magnetventils. Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann sichergestellt werden, dass bei einem Energieausfall und/oder bei einem Ausfall eines Stellmittels des
Schaltaktuatorentkopplungsmittels durch die Schutzeinheit bedingte Störungen vermieden werden können.
Ferner ist die Schutzeinheit vorzugsweise auf einen Dauerbetrieb ausgelegt. Dabei soll unter einem „Dauerbetrieb" verstanden werden, dass die Schutzeinheit entsprechend ausgelegt ist, dauerhaft, d.h. zumindest mehrere Stunden, eine Schutzstellung einzunehmen, ohne beschädigt zu werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild eines Doppel-H-Getriebes,
Fig. 2 einen Schaltaktuator mit einem Hauptschaltventil und einer Getriebeschutzvorrichtung in einer
Schutzstellung und Fig. 3 der Schaltaktuator mit dem Hauptschaltventil und der Getriebeschutzvorrichtung in einer
NeutralStellung.
Figur 1 zeigt ein Schaltbild eines Doppel-H-Getriebes eines Kraftfahrzeugs mit fünf parallelen Schaltgassen 24, 26, 28, 30, 32, die mit einer senkrecht zu den Schaltgassen 24, 26, 28, 30, 32 ausgerichteten Wählgasse 34 verbunden sind. Ein erster H-Bereich 36 wird durch untere Getriebegänge Gl - G4 und ein zweiter H-Bereich 38 wird durch obere Getriebegänge G5 - G8 gebildet. Anstatt dass jeder Schaltgasse 24, 26, 28, 30, 32 zwei Getriebegänge Gl - G8 zugeordnet sind, könnten grundsätzlich auch zumindest einzelnen Schaltgassen 24, 26, 28, 30, 32 mehr als zwei, insbesondere vier, Getriebegänge zugeordnet sein. Zwischen dem dritten Getriebegang G3 und dem vierten Getriebegang G4 sowie zwischen dem fünften Getriebegang G5 und dem sechsten Getriebegang G6 befinden sich jeweils Getriebeneutralstellungen Nl, N2. Ferner befindet sich in der Wählgasse 34 zwischen den H-Bereichen 36, 38 bzw. zwischen den Getriebeneutralstellungen Nl, N2 ein Rastmechanismus 40 bzw. ein überdrückbarer Anschlag, der zur Erzeugung einer Rastkraft vorgesehen ist. Auf einer dem H- Bereich 38 der oberen Getriebegänge G5 - G8 abgewandten Seite des H-Bereichs 36 der unteren Getriebegänge Gl - G4 sind in der Schaltgasse 24 ein Rückwärtsgetriebegang R und ein Kriechgang C angeordnet.
Das Doppel-H-Getriebe weist ein Hauptschaltventil 18 auf, das mittels eines nicht näher dargestellten, über die Wählgasse 34 und über die Schaltgassen 24, 26, 28, 30, 32 geführten und von einem Bediener manuell zu bedienenden Schalthebel und über ein mit dem Schalthebel gekoppeltes von einem Nocken gebildetes Steuermittel 44 geschaltet werden kann (Figur 2) . Das Hauptschaltventil 18 dient dazu, einen pneumatischen Schaltaktuator 14 des Doppel-H-Getriebes zu schalten. Dabei kann mittels des Hauptschaltventils 18 der Schaltaktuator 14 mit einer Druckquelle 42 verbunden werden. Über eine Stellbewegung des Schaltaktuators 14 wird ein Gruppengetriebe geschaltet, und zwar wenn der Schalthebel von einem H-Bereich 36 bzw. 38 in den anderen H-Bereich 38 bzw. 36 geführt wird und ein Betriebszustand vorliegt, der ein Schalten des Gruppengetriebes zulässt. Das Gruppengetriebe dient insbesondere dazu, insbesondere zwei verschiedene Konstantgetriebeübersetzungen anderen Getriebeübersetzungen multiplikativ zu überlagern.
Um ein versehentliches Schalten von einem Getriebegang G5 - G8 des oberen H-Bereichs 38 in einen Getriebegang Gl - G4 des unteren H-Bereichs 36 zu vermeiden, wenn ein Betriebszustand vorliegt, in dem ein Schalten des Gruppengetriebes unzulässig ist, weist das Doppel-H-Getriebe eine Getriebeschutzvorrichtung mit einer Schutzeinheit 10 auf, die ein von dem Hauptschaltventil 18 getrennt ausgebildetes Schaltaktuatorentkopplungsmittel 12 aufweist, das dazu vorgesehen ist, den Schaltaktuator 14 von der Druckquelle 42 zu entkoppeln, wenn der Betriebszustand vorliegt, in dem das Schalten des Gruppengetriebes unzulässig ist (Figur 2) . Das Schaltaktuatorentkopplungsmittel 12 wird von einem einen Bypass 16 bildenden 3/2-Wege-Magnetventil gebildet.
Die Schutzeinheit 10 weist eine Steuereinheit 20 auf, die Daten über einen Datenbus 46 des Kraftfahrzeugs erhält, und die dazu vorgesehen ist, einen
Fahrzeuggeschwindigkeitsparameter zur automatisierten Steuerung auszuwerten. Befindet sich der nicht näher dargestellte Schalthebel im oberen H-Bereich 38 und liegt eine Fahrzeuggeschwindigkeit über beispielsweise 35 km/h, ist das Schaltaktuatorentkopplungsmittel 12 von der Steuereinheit 20 bestromt und das Schaltaktuatorentkopplungsmittel 12 ist entgegen einer Federkraft eines von einer Feder gebildeten Energiespeichers 22 der Schutzeinheit 10 in seine den Bypass 16 bildenden Schutzstellung verschoben (Figur 2) . In der Schutzstellung ist der Schaltaktuator 14 von der Druckquelle 42 mittels des Schaltaktuatorentkopplungsmittels 12 bzw. mittels dessen Bypass 16 entkoppelt. Druckmittel, und zwar Luft, wird über den Bypass 16 an dem Schaltaktuator 14 vorbei an die Umgebung abgeführt. Eine Aktivierung des Schaltaktuators 14 von einem Bediener kann sicher vermieden und das Gruppengetriebe bzw. dessen Synchronisiervorrichtung kann geschützt werden. Dabei ist das Doppel-H-Getriebe in der Weise ausgelegt, dass bei aktivierter Schutzeinheit 10 und bei einer unterbliebenen Betätigung des Schaltaktuators 14 trotz eines Überführens des Schalthebels von dem oberen H- Bereich 38 in den unteren H-Bereich 36, im unteren H-Bereich 36 nur die Getriebegänge G5 - G8 des oberen H-Bereichs 38 geschaltet werden können.
Um sicherzustellen, dass eine Schutzfunktion der Getriebeschutzvorrichtung auch bei längeren Fahrten mit einem oder verschiedenen Getriebegängen des oberen H-Bereichs 38 gewährleistet ist, ist die Schutzeinheit 10 auf einen Dauerbetrieb ausgelegt bzw. ist das 3/2-Wege-Magnetventil dazu ausgelegt, dauerhaft ohne Beschädigung bestromt zu werden.
Fällt die Fahrzeuggeschwindigkeit unter beispielsweise 35 km/h, wird die Bestromung des
Schaltaktuatorentkopplungsmittels 12 durch die Steuereinheit 20 aufgehoben und das Schaltaktuatorentkopplungsmittels 12 bzw. das 3/2-Wege-Magnetventil wird von dem von einer Feder gebildeten Energiespeicher 22 in seine Neutralstellung verschoben, in der über das Schaltaktuatorentkopplungsmittel 12 Druckmittel dem Schaltaktuator 14 zugeführt werden kann (Figur 3) . Der Schaltaktuator 14 kann von einem Bediener über den Schalthebel aktiviert und das Gruppengetriebe kann synchronisiert und geschaltet werden.
Mittels des Energiespeichers 22 wird sichergestellt, dass in einem Störungsfall, beispielsweise eines Stellmittels des 3/2-Wege-Magnetventils, das Schaltaktuatorentkopplungsmittel 12 seine Neutralstellung einnimmt. Es ist damit sichergestellt, dass bei einem entsprechenden Störungsfall durch die Getriebeschutzvorrichtung bedingte Störungen vermieden werden.

Claims

Patentansprüche
1. Getriebeschutzvorrichtung, insbesondere eine Mehrfach-H- Getriebeschutzvorrichtung, mit einer Schutzeinheit (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinheit (10) ein
Schaltaktuatorentkopplungsmittel (12) aufweist, das dazu vorgesehen ist, einen Schaltaktuator (14) zu entkoppeln.
2. Getriebeschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltaktuatorentkopplungsmittel (12) von einem einen Bypass (16) bildenden Ventil gebildet ist.
3. Getriebeschutzvorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil von einem schaltbaren Magnetventil gebildet ist.
4. Getriebeschutzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil zumindest teilweise getrennt von einem Hauptschaltventil (18) ausgebildet ist.
5. Getriebeschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinheit (10) eine Steuereinheit (20) aufweist, die dazu vorgesehen ist, wenigstens einen Betriebsparameter zur zumindest teilautomatisierten Steuerung auszuwerten.
6. Getriebeschutzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) dazu vorgesehen ist, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsparameter auszuwerten .
7. Getriebeschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinheit (10) einen Energiespeicher (22) aufweist, der zur Sicherstellung einer Neutralstellung bei einem Störungsfall vorgesehen ist.
8. Getriebeschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinheit (10) auf einen Dauerbetrieb ausgelegt ist.
9. Mehrfach-H-Getriebe mit einer Getriebeschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Verfahren zum Schützen eines Getriebes, insbesondere eines Mehrfach-H-Getriebes, mit einer
Getriebeschutzvorrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Modus mit der Getriebeschutzvorrichtung ein Schaltaktuator (14) entkoppelt wird.
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