DE10027331A1 - Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung, welche eine Steuerungsvorrichtung, eine Betätigungsvorrichtung, einen Wählhebel sowie eine Positions-Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Wählhebel-Schaltstellung aufweist, sowie ein Verfahren zur Steuerung einer solchen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung, eine Getriebevorrichtung sowie eine Verwendung einer solchen.
Eine Getriebevorrichtung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Ein­ richtung, welche gestuft oder stufenlos in unterschiedliche Schaltstellungen geschaltet werden kann, in denen sie ein unterschiedliches Übersetzungsver­ hältnis zwischen zwei Wellen erzeugt. Die Getriebevorrichtung ist z. B. als Wechselstufengetriebe oder Kegelscheibenumschlingungsgetriebe oder der­ gleichen ausgebildet. Die Ansteuerung von Schaltvorgängen der Getriebevor­ richtung kann automatisch oder von Hand oder teilautomatisch oder automati­ siert mit zusätzlicher Eingriffsmöglichkeit von Hand ausgebildet sein. Eine Getriebevorrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung kann derart ausge­ bildet sein, daß das Schalten zwischen zwei Schaltstellungen mit Zugkraftun­ terbrechung oder ohne Zugkraftunterbrechung vorgenommen wird.
Bevorzugt ist die Getriebevorrichtung ein Automatikgetriebe, wobei unter einem Automatikgetriebe eine Getriebeeinrichtung zu verstehen ist, bei der Schalt­ vorgänge automatisiert ohne Zugkraftunterbrechung gesteuert werden können. Ein Automatikgetriebe weist vorzugsweise ein Planetengetriebe auf. Beson­ ders bevorzugt ist die Getriebevorrichtung als automatisiertes Schaltgetriebe (ASG) ausgebildet, wobei ein automatisiertes Schaltgetriebe eine Getriebeein­ richtung ist, bei der Schaltvorgänge automatisiert mit Zugkraftunterbrechung gesteuert werden können.
Getriebevorrichtungen und Verfahren zum Steuern von solchen sind bereits bekannt.
Beispielsweise ist ein automatisiertes Schaltgetriebe bekannt, bei dem eine Steuerungseinrichtung eine Betätigungseinrichtung elektrisch steuert. Die Betätigungseinrichtung weist zwei Elektromotoren auf, welche ein beweglich angeordnetes Schaltelement einer Schalteinrichtung beaufschlagen können. Dieses beweglich angeordnete Schaltelement ist innerhalb einer Wähl- Schaltgassen-Anordnung beweglich angeordnet. Wenn dieses beweglich an­ geordnete Schaltelement in vorbestimmten Positionen der Schaltgasse posi­ tioniert ist, sind vorbestimmte, diesen Positionen zugewiesene Gänge ge­ schaltet. Innerhalb der Wählgasse, auch Neutralgasse genannt, existiert we­ nigstens eine Position, in der das Schaltelement eine im wesentlichen kraftfreie Position annehmen kann. Zumindest wenn das Schaltelement sich in dieser Schaltstellung befindet, ist der Neutralgang des Getriebes geschaltet.
Einer der Elektromotoren, der Wählmotor, dient zum Beaufschlagen des Schaltelements in Wählrichtung, während der zweite Elektromotor, der Schaltmotor, zum Beaufschlagen des Schaltelements in Schaltrichtung dient. Eine Wegerfassungseinrichtung, die beispielsweise als Inkremental- Sensoreinrichtung ausgebildet ist, überwacht bzw. erfaßt die Positionierung des beweglich angeordneten Schaltelements oder eines mit diesem gekop­ pelten Bauteils. Beispielsweise ist ein Inkrementalsensor für die Wählrichtung und ein Inkrementalsensor für die Schaltrichtung vorgesehen.
Die Steuerungsvorrichtung steuert die Betätigungseinrichtung bzw. deren Elektromotoren gemäß einer vorbestimmten Charakteristik an, so daß eine vorbestimmte Getriebebetätigung bewirkt wird. Die hierzu ausgesandten Steuerungssignale werden zumindest teilweise in Abhängigkeit vorbestimmter Betriebskennwerte, die Kennwerte eines Kraftfahrzeugs mit Getriebevorrich­ tung sein können, erzeugt. Ein derartiger Kennwert ist beispielsweise die Mo­ tordrehzahl oder die Getriebedrehzahl.
Eine derartige Getriebevorrichtung kann zusätzlich einen Wählhebel aufwei­ sen.
Ein Wählhebel ist im Sinne der Erfindung eine Einrichtung, welche beliebig ausgebildet sein kann und zwischen unterschiedlichen Wählhebelschaltstel­ lungen geschaltet werden kann. Insbesondere ist der Wählhebel als Hebel ausgebildet, welcher einen Drehpunkt aufweist, um den er bewegt werden kann.
Bevorzugt ist, daß der Wählhebel in wenigstens eine der Positionen "R", "N", "D", "M", "+", "-", "Sportbetrieb", "Winterbetrieb" geschaltet werden kann.
"R" ist dabei eine Position, in der durch die Wählhebelschaltstellung angezeigt wird, daß ein Fahrzeug mit einer Getriebevorrichtung rückwärts fahren soll bzw. die Getriebevorrichtung derart geschaltet werden soll, daß bei Betätigung einer Kraftstoffbemessungseinrichtung, z. B. eines Gaspedals, das Kraftfahr­ zeug rückwärts fahren kann. "N" ist eine Wählhebelschaltstellung, bei der der Wählhebel anzeigt, daß die Getriebevorrichtung in eine Neutralposition ge­ schaltet werden soll. "D" ist eine Schaltstellung des Wählhebels, bei der der Wählhebel anzeigt, daß ein Fahrzeug mit Getriebevorrichtung in einem nor­ malen Vorwärtsfahrmodus betrieben werden soll. "M" ist eine Wählhebel­ schaltstellung, die anzeigt, daß der Wählhebel in einer Schaltstellung ist, aus welcher heraus manuell Getriebeschaltvorgänge eingeleitet werden können. Ein Getriebeschaltvorgang in Richtung eines nächsthöheren Ganges kann durch manuelle Betätigung des Wählhebels in die Wählhebelschaltstellung "+" eingeleitet werden, während ein Getriebeschaltvorgang in Richtung eines nächstniedrigeren Ganges durch manuelle Betätigung des Wählhebels in Richtung der Schaltstellung "-" initiiert werden kann. Diese manuelle Eingriffs­ möglichkeit wird in Fachkreisen insbesondere auch als "Tiptronic" oder "Steptronic" bezeichnet. Die Wählhebelschaltstellung "Sportbetrieb" bzw. "Winterbetrieb" zeigt an, daß die automatisierte Getriebebetätigung derart von der Steuerungseinrichtung gesteuert werden soll, daß ein Kraftfahrzeug mit Getriebevorrichtung mit sportlicher Fahrweise bzw. an veränderte Witterungs­ eigenschaften angepaßt betrieben werden soll. Die Wählhebelschaltstellung "Winterbetrieb" kann beispielsweise anzeigen, daß die Steuerung bzw. Betäti­ gung der Getriebevorrichtung an Temperaturen angepaßt sein soll, welche unterhalb von 15°C oder unterhalb von 10°C oder unterhalb von 5°C oder unterhalb von 0°C oder bei Minusgraden oder dergleichen im Hinblick auf vorbestimmte Fahrbetriebsparameter wie Kraftstoffverbrauch oder dergleichen verbessert ist.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf Getriebevorrichtungen beschränkt, die alle der vorgenannten Wählhebelschaltstellungen aufweisen. Bevorzugt ist auch, daß ein Teil dieser als Wählhebelschaltstellung angegebenen Zustände bzw. Betriebsarten über separate Schalter initiiert werden können. Beispielsweise ist ein Sportschalter oder ein Winterschalter separat vorgesehen, so daß ein vom Wählhebel verschiedenes Element oder ein zweiter Wählhebel in diese Posi­ tionen gebracht werden kann. Die Wählhebelschaltstellung "P" ist eine Wähl­ hebelschaltstellung, welche beim Parken eingelegt werden kann. Hierdurch wird insbesondere angezeigt, daß eine Wegrollsicherung geschaltet werden soll. Eine Wegrollsicherung kann beispielsweise derart ausgebildet werden, daß der erste Gang automatisch eingelegt wird. Bevorzugt ist auch, daß in der Wählhebelschaltstellung "P" eine Parksperre, also eine mechanische Blockade der Getriebevorrichtung geschaltet wird.
Durch Betätigung des Wählhebels kann manuell in die automatisierte Steue­ rung der Getriebevorrichtung eingegriffen werden. Ein Wählhebel kann in ver­ schiedene Wählhebelschaltstellungen geschaltet werden, welche beispielswei­ se einen bestimmten Fahrerwunsch repräsentieren bzw. eine Anweisung des Fahrers darstellen, gemäß welcher die automatisierte Steuerung der Getriebe­ vorrichtung verändert vorgenommen werden soll. Beispielsweise kann der Fahrer zwischen Wählhebelschaltstellungen "P" (Wegrollsicherung), "R" (rück­ wärts fahren), "D" (normal vorwärts fahren), "M" (manuelle Betätigung), "+" (Gang hochschalten), "-" (Gang hinunterschalten) oder dergleichen auswählen.
Die Wählhebelschaltstellungen "R", "D", "P" sind dabei insbesondere Vorga­ ben des Fahrers, bei denen die Steuerungseinrichtung jeweils eine vorbe­ stimmte Steuerungscharakteristik zum Steuern der Betätigungsvorrichtung bzw. zur Getriebebetätigung auswählt. Beim Betrieb im M-Modus hat der Fah­ rer auf eine Schaltstellung umgeschaltet, aus welcher heraus er die Wählhe­ belschaltstellungen "+" und "-" schalten kann. Diese Wählhebelschaltstellun­ gen bewirken, daß in die automatisierte Steuerung der Getriebevorrichtung derart eingegriffen wird, daß unmittelbar nach Einlegen dieser Schaltstellungen ein Gang hochgeschaltet bzw. hinuntergeschaltet wird. Es lassen sich somit Getriebeschaltvorgänge zu Zeitpunkten auslösen, die von der Steuerungsein­ richtung gemäß der Steuerungscharakteristik zu diesen Zeitpunkten nicht aus­ gelöst worden wären. Dies ermöglicht beispielsweise eine sportlichere Fahr­ weise, als sie von der Steuerungsvorrichtung gemäß den entsprechenden Fahrprogrammen bzw. Steuerungscharakteristika vorgegeben worden wäre. Auch bei Überholvorgängen kann ein Fahrer den Wunsch haben, in eine nied­ rigere Gangstufe hinunterzuschalten, um eine bessere Beschleunigung zu erzeugen.
Die Information über die Wählhebelschaltstellung wird an die Steuerungsein­ richtung hierbei insbesondere elektrisch übertragen, so daß eine mechanische Verbindung zwischen Wählhebel und Steuerungseinrichtung vermieden wer­ den kann.
Hierzu wird in bekannten Anordnungen ein elektrisches Signal erzeugt, wel­ ches die Wählhebelschaltstellung repräsentiert und welches an die Steue­ rungseinrichtung übermittelt wird.
Derartige Einrichtungen haben sich bereits am Markt bewährt.
Dennoch ist in derartigen Einrichtungen mehrfach beobachtet worden, daß in der Getriebevorrichtung Fehlschaltungen ausgelöst wurden. Ferner ist beob­ achtet worden, daß die tatsächlich vorhandenen Schaltstellungen des Wählhe­ bels bei der Getriebebetätigung eine unzureichende oder keine Berücksichti­ gung gefunden haben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung sowie eine Getriebevorrichtung zu schaffen, durch welches sich auf kostengünstige und baulich einfache Weise Fehlschaltungen der Getriebevorrichtung vermeiden lassen und welches die Wählhebelschalt­ stellung bei der Betätigung der Getriebevorrichtung mit verbesserter Genauig­ keit und höherer Sicherheit berücksichtigt.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.
Eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung ist Gegenstand des Anspruchs 19 oder des Anspruchs 35.
Eine erfindungsgemäße Verwendung ist Gegenstand des Anspruchs 36 oder des Anspruchs 37.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprü­ che.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung vorgeschlagen, welches in unterschiedlichen Schaltstellungen betrieben wer­ den kann. Die Getriebevorrichtung weist dabei insbesondere einen Wählhebel auf, der, insbesondere durch manuelle Betätigung, in verschiedene Wählhe­ belschaltstellungen geschaltet werden kann. Ferner weist die Getriebevorrich­ tung ein beweglich angeordnetes Element, wie beispielsweise einen Schaltfin­ ger, auf, durch dessen Positionierung die unterschiedlichen Schaltstellungen der Getriebevorrichtung geschaltet werden können. Dieses beweglich ange­ ordnete Element kann mit einer Kraft beaufschlagt werden, infolge welcher es sich bewegen kann. Der zeitliche Kraftverlauf dieser Kraft wird mit einer Steue­ rungseinrichtung gesteuert. Die Steuerungseinrichtung kann gemäß einer vorbestimmten Charakteristik Steuerungssignale erzeugen. Bevorzugt werden diese Steuerungssignale an eine Betätigungseinrichtung mit einem Wählmotor und einem Schaltmotor übermittelt. Diese Motoren erzeugen in Abhängigkeit dieser Steuerungssignale jeweils ein Ausgangsdrehmoment und/oder eine ein Ausgangsdrehzahl an einer jeweiligen Ausgangswelle der jeweiligen Elektro­ motoren, welche jeweils mit dem beweglich angeordneten Element gekoppelt sind. Mittels der entsprechenden Koppelelemente kann der Wählmotor das beweglich angeordnete Element in Wählrichtung und der Schaltmotor das beweglich angeordnete Element in Schaltrichtung bewegen.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Positionierung des beweglich angeordneten Element oder eines hiermit gekoppelten Bauteils dabei von einer Getriebe- Positions-Erfassungseinrichtung überwacht bzw. erfaßt wird.
Erfindungsgemäß sind ferner zwei Positions-Erfassungseinrichtungen vorge­ sehen, welche insbesondere von der Getriebe-Positions-Erfassungseinrichtung verschieden sind und welche Wählhebelschaltstellung erfassen können.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß diese Positions-Erfassungs­ einrichtungen jeweils die Wählhebelschaltstellung erfassen, so daß für die Wählhebelschaltstellungen jeweils mehrere Positionssignale bereitgestellt werden.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einer Positions- Erfassungseinrichtung eine Einrichtung zu verstehen, welche eine Wählhebel­ schaltstellung stufenlos oder in vorbestimmten Schaltstufen erfassen kann. Insbesondere kann eine Positions-Erfassungseinrichtung im Sinne der Erfin­ dung die Schaltstufen "P", "R", "N", "D", "M", "+", "-", "Sportbetrieb", "Winter­ betrieb" oder einen Teil dieser Schaltstellungen ermitteln. Die Positions- Erfassungseinrichtung ist insbesondere als Sensoreinrichtung ausgebildet.
Die Positions-Erfassungseinrichtungen können die Wählhebelschaltstellungen mit gleicher oder mit unterschiedlicher Genauigkeit erfassen. In diesem Sinne ist beispielsweise bevorzugt, daß eine der Positions-Erfassungseinrichtungen die Wählhebelschaltstellungen "P", "R", "N", "D", "M", "+", "-", erfassen kann, während die zweite Positions-Erfassungseinrichtung, welche insbesondere zur redundanten Erfassung der Wählhebelschaltstellung dient, lediglich die Wähl­ hebelschaltstellungen "P", "R", "D" erfassen kann. Bevorzugt ist ferner, daß die von den Positions-Erfassungseinrichtungen erzeugten Signale gemäß einer vorbestimmten Charakteristik den Fahrzustand mit einer unterschiedlichen Genauigkeit erfassen. In diesem Sinne ist bevorzugt, daß eine erste Positions- Erfassungseinrichtung die oben genannten Wählhebelschaltstellungen erfas­ sen und unterscheiden kann, also für jede dieser Positionen ein unterschiedli­ ches Signal hervorbringt, während eine zweite, redundante Positions- Erfassungseinrichtung lediglich Fahrzustände "vorwärts fahren", "rückwärts fahren", "stehen" unterscheiden kann. Hierbei ist bevorzugt, daß in den Wähl­ hebelschaltstellungen D, M, "+", "-", jeweils ein identisches Signal von der Positions-Erfassungseinrichtung erzeugt wird.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß ein Steuerungssignal zur Belastung des wenigstens einen beweglich angeordneten Elements unter Berücksichtigung der ermittelten Wählhebelschaltstellung erzeugt wird, wenn die beiden Positi­ ons-Erfassungseinrichtungen eine identische und/oder nicht-widersprüchliche Schaltstellung anzeigen. Im Sinne der Erfindung ist eine Schaltstellung insbe­ sondere dann nicht identisch bzw. widersprüchlich, wenn die Positions-Erfas­ sungseinrichtungen unter Berücksichtigung ihrer Erfassungsgenauigkeit unter­ schiedliche oder gar keine Wählhebelschaltstellungen anzeigen. Bei Ausfall beider Positions-Erfassungseinrichtungen ist im Sinne der Erfindung nicht eine identische bzw. eine widersprüchliche Schaltstellung erfaßt. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Wählhebel­ schaltstellung bereits dann nicht identisch bzw. widersprüchlich erfaßt, wenn eine der Positions-Erfassungseinrichtungen in ihrer Funktion beeinträchtigt ist bzw. kein Positionssignal erzeugt.
Hinsichtlich der Beurteilung, ob die verschiedenen Positions- Erfassungseinrichtungen identische bzw. nicht-widersprüchliche Positionen anzeigen oder nicht, ist insbesondere die Erfassungsgenauigkeit der Positions- Erfassungseinrichtungen zu berücksichtigen. Wenn beispielsweise eine redun­ dante Positions-Erfassungseinrichtung bestimmte Positionen nicht anzeigen oder erfassen kann, welche von einer Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung erfaßt und angezeigt werden können, ist insbesondere nicht davon auszuge­ hen, daß die Positionen nicht identisch bzw. widersprüchlich erfaßt wurden. Entsprechend liegt eine nicht identische bzw. widersprüchliche Positionsinfor­ mation nicht vor, wenn eine Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung nur die Fahrstatus "vorwärts", "rückwärts" und "Stand" unterscheiden kann, den Status "vorwärts" anzeigt und die Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung bei­ spielsweise anzeigt, daß sich der Wählhebel in der Wählhebelschaltstellung "M" befindet.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Getriebevorrichtung, und insbeson­ dere das beweglich angeordnete Element, gemäß einer vorbestimmten Ersatz- Charakteristik gesteuert bzw. belastet wird, wenn die wenigstens zwei Positi­ ons-Erfassungseinrichtungen mehrdeutige Positionswerte für die Wählhebel­ schaltstellung erzeugen. Unter mehrdeutigen Werten sind insbesondere nicht­ identische oder widersprüchliche Positionen bzw. Positionswerte zu verstehen.
Die Steuerungseinrichtung erzeugt unterschiedliche Steuerungssignale, wenn der Wählhebel in unterschiedlichen Positionen positioniert ist. Die von der Steuerungseinrichtung erzeugten Signale, welche an die Betätigungseinrich­ tung ausgesendet werden, bzw. die Belastung des beweglich angeordneten Element wird gemäß einer vorbestimmten Charakteristik erzeugt, welche die Wählhebelschaltstellung berücksichtigt. Beispielsweise gibt die vorbestimmte Charakteristik in Abhängigkeit der Wählhebelschaltstellung unterschiedliche Fahrprogramme vor.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erzeugt die Steuerungseinrichtung die Steuerungssignale in Abhängigkeit der letzten eindeutig ermittelten Wählhebelschaltstellung. Das beweglich angeordnete Element wird also in dem Fall, wenn ein mehrdeutiger Positionswert von den Erfassungseinrichtungen erzeugt wurde, in Abhängigkeit des Positionswertes belastet, welcher als letzter eindeutiger Positionswert ermittelt wurde. Der eindeutige Positionswert ist insbesondere ein Positionswert, der von den Posi­ tions-Erfassungseinrichtungen identisch bzw. nicht-widersprüchlich angezeigt wurde.
Wenn von den Positions-Erfassungseinrichtungen ein mehrdeutiger Positions­ wert für die Wählhebelschaltstellung erzeugt wurde, wird gemäß einer beson­ ders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung von der Steuerungseinrich­ tung so lange ein Steuerungssignal gemäß einer Ersatz-Charakteristik erzeugt, bis festgestellt wird, daß das Kraftfahrzeug, in welchem die Getriebevorrich­ tung angeordnet ist, mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist. Besonders bevorzugt wird gemäß der Er­ satz-Charakteristik das Steuerungssignal so lange erzeugt, bis festgestellt wird, daß das Kraftfahrzeug im Stillstand ist. Besonders bevorzugt wird nach dieser Feststellung die Getriebevorrichtung in die Neutralgangposition geschaltet.
Besonders bevorzugt wird der Wählhebel automatisch in die N-Schaltstellung bewegt, wenn festgestellt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit oder null ist und zuvor die Steue­ rungssignale gemäß einer Ersatz-Charakteristik erzeugt wurden.
Weiterhin wird besonders bevorzugt, wenn ein Steuerungssignal erzeugt wird, welches die Kupplung nur bei betätigtem Fahrpedal, wie Gaspedal, einrückt und die Kupplung ausrückt, falls eine Fahrzeugbremse betätigt ist und/oder das Fahrpedal unbetätigt ist. Dies wird bevorzugt angewandt, wenn die tat­ sächliche oder gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine vorbe­ stimmte Fahrzeuggeschwindigkeit oder null ist. Dies ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Signale des redundanten Sensors fehlerhaft sind.
Bevorzugt ist, daß die Fahrgeschwindigkeit bzw. der Stillstand des Fahrzeuges dabei in Abhängigkeit vorbestimmter Fahrbetriebskennwerte, wie beispielswei­ se der Raddrehzahl oder der Getriebedrehzahl ermittelt wird.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Positions-Erfassungseinrichtung eine CAN-Schnittstelle oder einen Mikropro­ zessor oder einen Drehwinkelaufnehmer oder ein Schieberegister oder eine Spannungsteiler-Einrichtung oder eine Kombination der vorgenannten Bauteile auf. Bevorzugt ist, daß mit einer CAN-Schnittstelle aus einer Mehrzahl von Einzelsignalen ein Signal erzeugt wird, welches von der Positions- Erfassungseinrichtung an die Steuerungseinrichtung übermittelt werden kann und welches die vollständige Positionierungsinformation, welche von einer Positions-Erfassungseinrichtung ermittelt wurde, beinhaltet. Die Einzelsignale sind dabei beispielsweise die Schalterstellungen einer Mehrzahl von Schaltern, die jeweils einer vorbestimmten Wählhebelschaltstellung zugeordnet sind und ein Digitalsignal erzeugen können. Dieses Digitalsignal kann insbesondere jeweils anzeigen, ob sich der Wählhebel in der jeweils diesem Schalter zuge­ ordneten Schaltstellung befindet oder nicht. Anhand dieser Digitalsignale kann ermittelt werden, in welcher Schaltstellung sich der Wählhebel befindet. Be­ sonders bevorzugt ist, daß die einzelnen Schaltstellungen dabei in einer vor­ bestimmten Reihenfolge ermittelt bzw. die Signale dieser Schalter in eine vor­ bestimmte Reihenfolge gebracht werden. Mit der CAN-Schnittstelle kann aus diesen Einzelsignalen ein Gesamtsignal erzeugt werden, welches als Gesamt­ heit an die Steuerungseinrichtung ausgesandt werden kann. Bevorzugt ist, daß wenigstens eine der Positions-Erfassungseinrichtungen einen Mikroprozessor aufweist. Besonders bevorzugt werden Signale, welche von Schaltern oder dergleichen erzeugt werden und die Positionsinformation des Wählhebels zumindest teilweise tragen, an den Mikroprozessor übermittelt. Beispielsweise sind am Mikroprozessor Schalter angeordnet.
Bevorzugt ist, daß wenigstens eine der Positions-Erfassungseinrichtungen einen Drehwinkelaufnehmer aufweist. Dieser Drehwinkelaufnehmer kann die Drehbewegung bzw. Schwenkbewegung erfassen, welche ein drehbar gela­ gerter Wählhebel während der Bewegung zwischen unterschiedlichen Schalt­ stellungen ausführt. Das entsprechende von dem Drehwinkelaufnehmer her­ vorgebrachte Signal kann zur Bestimmung der Schaltstellung des Wählhebels verwendet und an die Steuerungseinrichtung übermittelt werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist wenigstens eine der Positions-Erfassungseinrichtungen ein Schieberegister auf. Mit diesem Schieberegister können Digitalsignale, die von einer Mehrzahl von Schaltern erzeugt werden und jeweils anzeigen, ob sich der Wählhebel in einer vorbestimmten Schaltstellung befindet oder nicht befindet, in eine vorbe­ stimmte Reihenfolge gebracht werden. In dieser Reihenfolge können die Si­ gnale an die Steuerungseinrichtung übermittelt bzw. von dieser gemäß einer vorbestimmten Charakteristik abgerufen werden. Anhand der einzelnen Digi­ talsignale sowie der Reihenfolge ihrer Übermittlung kann die Steuerungsein­ richtung eindeutig die Wählhebelschaltstellung von einer Positions- Erfassungseinrichtung bestimmt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist wenigstens eine der Positions-Erfassungseinrichtungen eine Spannungsteiler-Einrichtung auf. Insbesondere ist diese Spannungsteiler-Einrichtung mit einem Schiebewi­ derstand ausgebildet, bei dem der an diesem Schiebewiderstand abgegriffene Widerstand bzw. die an diesem Schiebewiderstand abgegriffene Spannung von der eingelegten Wählhebelschaltstellung abhängt, oder die Spannungs­ teiler-Einrichtung ist als Schaltanordnung ausgebildet, bei welcher zwischen verschiedenen Widerständen in Abhängigkeit der Wählhebelschaltstellung umgeschaltet werden kann. Beispielsweise ist eine Schalteinrichtung vorgese­ hen, welche diese Umschaltung in Abhängigkeit der Wählhebelschaltstellung vornimmt.
Besonders bevorzugt ist, daß eine Positions-Erfassungseinrichtung zu einem ersten Erfassen, einem Haupterfassen, vorgesehen ist und eine zweite Positi­ ons-Erfassungseinrichtung zu einem zweiten Erfassen, einem redundanten Erfassen, vorgesehen ist.
Bevorzugt ist, daß das redundante Erfassen mit einer geringeren Genauigkeit durchgeführt wird als das Haupterfassen, so daß beim redundanten Erfassen beispielsweise nur ermittelt wird, ob der Wählhebel in einer Schaltstellung ist, welcher ein Rückwärtsfahren oder ein Vorwärtsfahren anzeigt oder ob der Wählhebel in der Neutralstellung ist, während eine Haupterfassungseinrichtung beispielsweise anzeigen kann, ob der Wählhebel in einer P-Schaltstellung oder einer R-Schaltstellung oder einer N-Schaltstellung oder einer D-Schaltstellung oder einer M-Schaltstellung oder einer "+"-Schaltstellung oder einer "-"- Schaltstellung ist.
Es sei angemerkt, daß erfindungsgemäß insbesondere auch andere, als die beispielhaft angeführten, Wählhebelschaltstellungen von den jeweiligen Positi­ ons-Erfassungseinrichtungen erfaßt werden können.
Bevorzugt weist die Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung ein intelligentes Bauteil, insbesondere eine CAN-Schnittstelle und/oder wenigstens einen Mi­ kroprozessor und/oder wenigstens ein Schieberegister auf. Mit diesen Bau­ elemente kann beispielsweise ein Positionssignal in oben beschriebener Wei­ se erzeugt bzw. an die Steuerungseinrichtung übertragen werden.
Besonders bevorzugt weist die Positions-Erfassungseinrichtung, mit welcher eine redundante Positionserfassung durchgeführt werden kann, wenigstens eine Spannungsteiler-Einrichtung auf, welche insbesondere in bereits oben beschriebener Form ausgebildet ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Positionssignal von der Positions-Erfassungseinrichtung seriell oder analog oder mittels CAN-Schnittstelle bzw. als entsprechend ausgebildetes Signal an die Steuerungseinrichtung übertragen.
Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Positionssignale, welche im Rahmen der Haupterfassung erzeugt wurden, seriell oder mittels CAN-Schnittstelle bzw. als entsprechend ausgebildetes Signal an die Steue­ rungseinrichtung übertragen werden, wobei die im Rahmen der redundanten Erfassung erzeugten Signale insbesondere analog bzw. als entsprechend ausgebildetes Signal übertragen werden.
Erfindungsgemäß kann das Positionssignal von der Positions- Erfassungseinrichtung an die Steuerungseinrichtung berührungslos oder über eine entsprechende Verbindung, wie beispielsweise überein oder mehrere Kabel, übertragen werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird bei der Positionserfassung innerhalb wenigstens einer der Positions- Erfassungseinrichtungen, insbesondere innerhalb der Haupt-Positions- Erfassungseinrichtung ein Signal berührungslos übertragen. Bevorzugt ist, daß dieses berührungslos übertragene Signal wenigstens teilweise die Wählhebel­ schaltstellung repräsentiert. Beispielsweise ist dieses Signal ein Signal, wel­ ches einen Digitalschalter betätigen kann. Der Digitalschalter ist dabei insbe­ sondere einer von mehreren Digitalschaltern, die jeweils einer vorbestimmten Wählhebelschaltstellung zugeordnet sind und anzeigen können, ob sich der Wählhebel in dieser vorbestimmten Schaltstellung befindet oder nicht befindet.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Mehrzahl von Einzelsignalen erfaßt, welche jeweils geeignet sind, die Wählhe­ belschaltstellung derart zu bestimmen, daß anhand dieses Signals ein Teilbe­ reich aller möglichen Wählhebelschaltstellungen bestimmt werden kann, in welcher sich der Wählhebel aktuell befindet oder nicht befindet.
Ein Beispiel für ein derartiges Einzelsignal ist ein Digitalsignal, welches bei­ spielsweise von einem Digitalschalter erzeugt wird. Dieser Digitalzeiger kann anzeigen, daß sich der Wählhebel in der entsprechenden Schaltstellung befin­ det oder nicht befindet. Befindet sich der Wählhebel in der durch den Digital­ schalter repräsentierten Schaltstellung, so ist die Wählhebelschaltstellung bestimmt. Zeigt jedoch dieses Einzelsignal an, daß sich der Wählhebel nicht in der entsprechenden Schaltstellung befindet, so kann mit diesem Signals ein Teilbereich von dem Bereich, der alle möglichen Wählhebelschaltstellungen umfaßt, bestimmt werden, in dem sich der Wählhebel befindet. Dies ist z. B. im Falle eines Digitalsignals die Menge aller möglichen Wählhebelschaltstellun­ gen mit Ausnahme der Wählhebelschaltstellung, welche die Schalterstellung des Digitalschalters repräsentiert. Bevorzugt wird aus einer Mehrzahl derartiger Einzelsignale ein Gesamtsignal erzeugt oder eine wenigstens einen Teil dieser Einzelsignale umfassende Signalkette erzeugt, welches bzw. welche an die Steuerungseinrichtung übertragen werden kann.
Besonders bevorzugt kann eine Signalkette oder ein Gesamtsignal von der Positions-Erfassungseinrichtung an die Steuerungseinrichtung übertragen werden, welches bzw. welche die Positionsinformation aller von der Positions- Erfassungseinrichtung erfaßten Einzelsignale trägt, so daß dieses Gesamtsi­ gnal bzw. diese Signalkette repräsentativ für die Wählhebelschaltstellung ist.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine automatisierte Getriebevorrichtung gemäß Anspruch 18. Diese automatisierte Getriebeeinrichtung kann in ver­ schiedenen Schaltstellungen betrieben werden, wobei bei unterschiedlichen Schaltstellungen unterschiedliche Übersetzungen zwischen zwei Wellen ge­ schaltet sein können.
Die Getriebevorrichtung weist eine Betätigungseinrichtung auf.
Eine Betätigungseinrichtung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Ein­ richtung, welche Energieformen umwandeln kann und eine Energieform oder einen Kennwert hervorbringt, mittels welcher bzw. mittels welchem eine Schaltvorrichtung bzw. wenigstens ein von dieser umfaßtes, beweglich ange­ ordnetes Element betätigt oder belastet werden kann. Die Betätigungseinrich­ tung kann einen Elektromotor aufweisen, welcher elektrische Energie in kineti­ sche Energie wandelt, so daß die kinetische Energie zur Bewegung des be­ weglich angeordneten Elements verwendet werden kann. Bevorzugt weist die Betätigungseinrichtung einen Wählmotor und einen Schaltmotor auf.
Eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung weist ferner eine Steuerungsein­ richtung auf, welche ein Signal an die Betätigungseinrichtung gemäß einer vorbestimmten Charakteristik übermitteln kann. Die erfindungsgemäße auto­ matisierte Getriebevorrichtung weist ferner einen Wählhebel auf, welcher ma­ nuell in unterschiedliche Schaltstellungen bewegt werden kann. Diese unter­ schiedlichen Schaltstellungen können wenigstens teilweise von einer Positions- Erfassungseinrichtung ermittelt werden, welche ein Signal erzeugt, welches an die Steuerungseinrichtung übertragen werden kann. Die Wählhebelschaltstel­ lung, die beispielsweise den Wunsch eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs mit erfindungsgemäßer Getriebevorrichtung für ein vorbestimmtes Fahrprogramm ausdrückt, wird von der Steuerungseinrichtung bei der Signalerzeugung, also bei der Ansteuerung der Betätigungseinrichtung bzw. der Belastung des be­ weglich angeordneten Element berücksichtigt, so daß in unterschiedlichen Wählhebelschaltstellungen unterschiedliche Signale in vorbestimmten Situa­ tionen erzeugt werden.
Die Positions-Erfassungseinrichtung weist erfindungsgemäß ein intelligentes Bauelement, insbesondere eine CAN-Schnittstelle und/oder wenigstens einen Winkelaufnehmer und/oder wenigstens ein Schieberegister auf. Bevorzugt ist auch, daß eine Positions-Erfassungseinrichtung eine Spannungsteiler- Einrichtung, die beispielsweise einen Schiebewiderstand oder eine Schaltanordnung, bei welcher zwischen verschiedenen wirksamen Widerstän­ den hin und her geschaltet werden kann, aufweist.
Bevorzugt wird das von der Positions-Erfassungseinrichtung erzeugte Positi­ onssignal unter vorbestimmten Gegebenheiten an die Steuerungseinrichtung übertragen. Dieses Positionssignal ist vorzugsweise zumindest teilweise nicht­ mechanisch. Insbesondere ist bevorzugt, daß dieses Positionssignal ein elek­ trisches Signal ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Getriebevorrichtung wenigstens zwei Positions-Erfassungseinrichtungen auf, von welchem eine eine Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung und eine eine Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung ist.
Hierdurch wird ermöglicht, daß die Wählhebelschaltstellung jeweils doppelt erfaßt werden, so daß eine erhöhte Sicherheit hinsichtlich des erzeugten Posi­ tionssignals gegeben ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung eine Sicherungseinrichtung auf. Diese Sicherungseinrichtung ist insbesondere eine Schmelzsicherung. Bevorzugt ist die Sicherung derart angeordnet, daß sie zum Schutz der Steuerungseinrich­ tung dient. Sofern in der Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung ein Kurz­ schluß oder dergleichen auftritt, welcher besonders hohe Ströme hervorruft, die zu einer Funktionsbeeinträchtigung und insbesondere zu einer Zerstörung der Steuerungseinrichtung führen könnten, schmilzt diese Schmelzsicherung infolge der durch die hohen Ströme bewirkten Erwärmung in der oder den Verbindungsleitungen zur Steuerungseinrichtung, so daß diese hohen Ströme die Steuerungseinrichtung nicht erreichen und/oder nicht zur Zerstörung der Steuerungseinrichtung führen.
Bevorzugt ist, daß die Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung eine elek­ trische Schutzschaltungseinrichtung aufweist, welche verhindert, daß hohe Ströme entstehen können. Diese Schutzschalteinrichtung kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein und verhindert insbesondere das Auftreten von Strö­ men, die größer als ein vorbestimmter Strom sind, durch eine Spannungs- und/oder Strombegrenzungseinrichtung. Insbesondere ist eine Strombegren­ zungseinrichtung vorgesehen, welche verhindert, daß Ströme, die größer als ein vorbestimmter Strom sind, überhaupt entstehen können.
Bevorzugt ist die Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung derart ausgebil­ det, daß sie weniger Schaltstellungen des Wählhebels erfassen kann als die Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung. Insbesondere ist bevorzugt, daß die Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung weniger vorbestimmte Schalt­ stellungen, wie die "P"-, "R"-, "N"-, "D"-, "M"-, "+"-, "-"-Wählhebel-Schaltstel­ lung, erfassen kann als die Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung. Beispiels­ weise kann die Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung nur einen Teil der vorgenannten Wählhebelschaltstellungen erfassen, während die Haupt- Positions-Erfassungseinrichtung alle dieser Wählhebelschaltstellungen erfas­ sen kann.
Die Wählhebelschaltstellung "+" entspricht im Sinne dieser Erfindung der Wählhebelschaltstellung "Tiptronic Plus", ebenso wie die Wählhebelschalt­ stellung "-" der Wählhebelschaltstellung "Tiptronic Minus" entspricht.
Bevorzugt ist auch, daß die Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung inso­ fern weniger Wählhebelschaltstellungen erfassen kann als die Haupt- Positions-Erfassungseinrichtung, als sie zwischen weniger Wählhebelschalt­ stellungen unterscheiden kann. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, daß die Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung verschiedene Wählhebel­ schaltstellungen als eine Wählhebelschaltstellung erkennt bzw. ein identisches Signal für verschiedene Wählhebelschaltstellungen erzeugt, wobei nicht unter­ scheidbar ist, in welcher bestimmten Wählhebelschaltstellung sich der Wähl­ hebel befindet. Beispielsweise erzeugt die Redundanz-Positions- Erfassungseinrichtung für verschiedene Wählhebelschaltstellungen, für die die Haupt-Erfassungseinrichtung unterschiedliche Signale erzeugt, ein einziges Signal. Insbesondere erfaßt die Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung für die Wählhebelschaltstellungen "D", "M", "+" sowie "-" jeweils ein separates Signal, welches beispielsweise jeweils ein Digitalsignal ist, während die Redundanz- Positions-Erfassungseinrichtung für all diese vorgenannten Wählhebelschalt­ stellungen ein Signal, beispielsweise ein Digitalsignal erzeugt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann innerhalb der Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung unter vorbestimmten Gegebenheiten ein Signal berührungslos übertragen werden.
Insbesondere ist bevorzugt, daß innerhalb der Haupt-Erfassungseinrichtung ein Signalgeber angeordnet ist, welcher am Wählhebel angeordnet ist und der Bewegung des Wählhebels folgt. Dieser Signalgeber kann eine Magnetein­ richtung sein. Bevorzugt ist innerhalb der Haupt-Positions- Erfassungseinrichtung ferner wenigstens ein Signalempfänger angeordnet, welcher ein von dem Signalgeber ausgesandtes Signal empfangen kann. Die­ se Signalempfänger können digitale Schalter sein, die jeweils einer vorbe­ stimmten Schaltstellung des Wählhebels zugeordnet sind. Unter vorbestimm­ ten Gegebenheiten, und insbesondere wenn der Signalgeber eine vorbe­ stimmte Relativposition zu einem jeweiligen Schalter hat, kann der Schalter ein Signal von dem Signalgeber empfangen, welches dazu führt, daß der Schalter seine Schaltstellung verändert. Beispielsweise wird ein mit dem Schalthebel bewegter Magnet derart über eine Anordnung von Schaltern bewegt, die mit einer Platine verbunden sind, so daß in vorbestimmten Wählhebelschaltstel­ lungen wie "D", "N", "R", "M", und dergleichen ein mit dem Wählhebel beweg­ ter Magnet jeweils einen Schalter auslöst. Wenn der Signalgeber bzw. der Schalter aus dieser Auslöseposition wegbewegt wird, schaltet der Schalter wieder in seine vorherige Schaltstellung um.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Steuerungseinrichtung der Getriebevorrichtung unter vorbestimmten Gege­ benheiten sowohl von der Haupt-Positions-Erfassung als auch von der Redun­ danz-Positions-Erfassungseinrichtung jeweils ein Signal empfangen, welches die jeweilige, von den jeweiligen Erfassungseinrichtungen erkannte Wählhe­ belschaltstellung anzeigt. Die angezeigten Wählhebelschaltstellungen können identisch oder unterschiedlich sein. Insbesondere können sie unterschiedlich sein, wenn eine der Positions-Erfassungseinrichtungen eine Funktionsbeein­ trächtigung aufweist. Sofern die angezeigten Schaltpositionen nicht gleich sind oder die Positions-Erfassungseinrichtungen ausgefallen sind und infolgedes­ sen keine Wählhebelschaltstellung anzeigen, wählt die Steuerungseinrichtung gemäß einer vorbestimmten Charakteristik eine vorbestimmte Wählhebel­ schaltstellung aus. Diese Wählhebelschaltstellung kann eine Wählhebelschalt­ stellung sein, die von einer der Positions-Erfassungseinrichtungen aktuell an­ gezeigt wird. Sie kann auch eine hiervon verschiedene Wählhebelschaltstel­ lung sein. Insbesondere ist die Wählhebelschaltstellung, die die Steuerungs­ einrichtung auswählt bzw. als gegeben annimmt, die Wählhebelschaltstellung, die zuletzt von den Schaltern übereinstimmend angezeigt wurde.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwen­ det die Steuerungsvorrichtung eine Wählhebelschaltstellung, um ein Signal zu bestimmen bzw. zu erzeugen, welches an die Betätigungseinrichtung übermit­ telt wird bzw. mittels welchem ein beweglich angeordnetes Element der Schalt­ vorrichtung belastet wird. Bevorzugt verwendet die Steuerungseinrichtung die von den Positions-Erfassungseinrichtungen angezeigte Schaltstellung zur Signalerzeugung, wenn die Positions-Erfassungseinrichtungen, also insbeson­ dere die Haupt- und die Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung, eine identische und/oder plausible Schaltstellung anzeigen. Bevorzugt verwendet die Steuerungseinrichtung in dem Fall, in dem die Haupt- und die Redundanz- Positions-Erfassungseinrichtung unterschiedliche Schaltstellungen und/oder nicht plausible Wählhebelschaltstellungen anzeigen, die Wählhebelschaltstel­ lung zur Signalerzeugung, die von der Haupt- und der Redundanz-Positions- Erfassung zuletzt identisch und/oder plausibel angezeigt wurde.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wirkt die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung mit einer Kupplungseinrichtung, welche insbesondere eine elektronisch gesteuerte Kupplungseinrichtung ist, gesteuert zusammen. Dabei ist besonders bevorzugt, daß die Wählhebel-Schaltstellung, die von der Getriebevorrichtung zur Signalerzeugung verwendet wird, ebenfalls zur Steuerung der Kupplungseinrichtung verwendet wird.
Bevorzugt weisen die Kupplungseinrichtung und die Getriebevorrichtung je­ weils eine separate Steuerungseinrichtung auf, wobei diese Steuerungsein­ richtungen insbesondere zusammenwirken. Besonders bevorzugt ist, daß eine gemeinsame Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Getriebevorrichtung und zur Ansteuerung der Kupplungseinrichtung und ggf. weiterer Einrichtungen vorgesehen ist.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine automatisierte Getriebevorrichtung gemäß Anspruch 34.
Eine erfindungsgemäße Verwendung ist Gegenstand des Anspruchs 35 oder des Anspruchs 36. Eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung ist insbeson­ dere derart ausgebildet, wie sie im Rahmen der Beschreibung eines erfin­ dungsgemäßen Verfahrens erläutert wurde.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder den Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstands des Hauptanspruchs durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruchs hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbsttätigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbe­ zogenen Unteransprüche zu verstehen.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbsttätige Erfin­ dungen, die eine von den Gegenständen der vorangehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Erfindung ist nicht auf (das) die Ausführungsbeispiel(e) der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die z. B. durch Kombination oder Ab­ wandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschrei­ bung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmale bzw. Elemente oder Verfahrens­ schritte erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.
Es sei darauf hingewiesen, daß das Zusammenwirken der einzelnen erfin­ dungsgemäßen Merkmale in jeder beliebigen Kombination bevorzugt ist. Ins­ besondere sind auch die durch die unabhängigen Ansprüche offenbarten Merkmalskombinationen unter Weglassung eines oder mehrerer Merkmale jeweils bevorzugt. Die erfindungsgemäßen Verfahren sind auch in Kombination bevorzugt.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Ausführungen zu allen bekannten Anordnungen, die sich nicht auf bestimmte Druckschriften beziehen, in erster Linie dem Anmelder bzw. dem Erfinder bekannt sind, so daß sich der Erfinder Schutz für diese vorbehält, sofern sie nicht auch der Öffentlichkeit bekannt sind.
Es sei angemerkt, daß bei Verknüpfungen von Merkmalen durch "oder" dieses "oder" jeweils einerseits als mathematisches "oder" und andererseits als die jeweils andere Möglichkeit ausschließendes "oder" zu verstehen ist.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß der Begriff des Steuerns sowie davon abgeleitete Begriffe im Sinne der Erfindung weit gefaßt zu verstehen ist. Er umfaßt insbesondere ein Regeln und/oder Steuern im Sinne der DIN.
Für den Fachmann ist ersichtlich, daß über die hier dargestellten Ausführungs­ beispiele der Erfindung hinaus eine Vielzahl weiterer Modifikationen und Aus­ führungen denkbar sind, die von der Erfindung erfaßt sind. Die Erfindung be­ schränkt sich insbesondere nicht nur auf die hier dargestellten Ausführungs­ formen.
Im folgenden wird nun die Erfindung anhand beispielhafter, nicht beschrän­ kender Ausführungsformen näher erläutert.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine erste beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schemati­ scher, teilgeschnittener Ansicht; und
Fig. 2 eine zweite beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schemati­ scher, teilgeschnittener Ansicht.
Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer Antriebseinheit 2, wie Motor oder Brennkraftmaschine. Weiterhin ist im Antriebsstrang des Fahrzeu­ ges ein Drehmomentübertragungssystem 3 und ein Getriebe 4 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drehmomentübertragungssystem 3 im Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe angeordnet, wobei ein Antriebsmoment des Motors über das Drehmomentübertragungssystem an das Getriebe und von dem Getriebe 4 abtriebsseitig an eine Abtriebswelle 5 und an eine nach­ geordnete Achse 6 sowie an die Räder 6a übertragen wird.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung, wie Reibungskupp­ lung, Lamellenkupplung, Magnetpulverkupplung oder Wandlerüberbrückungs­ kupplung ausgestaltet, wobei die Kupplung eine selbsteinstellende, eine ver­ schleißausgleichende Kupplung sein kann. Das Getriebe 4 ist als Handschalt­ getriebe, wie Wechselstufengetriebe, dargestellt. Entsprechend des erfin­ dungsgemäßen Gedankens kann das Getriebe aber auch ein automatisiertes Schaltgetriebe sein, welches mittels zumindest eines Aktors automatisiert ge­ schaltet werden kann. Als automatisiertes Schaltgetriebe ist im weiteren ein automatisiertes Getriebe zu verstehen, welches mit einer Zugkraftunterbre­ chung geschaltet wird und der Schaltvorgang der Getriebeübersetzung mittels zumindest eines Aktors angesteuert durchgeführt wird.
Weiterhin kann auch ein Automatgetriebe Verwendung finden, wobei ein Au­ tomatgetriebe ein Getriebe im wesentlichen ohne Zugkraftunterbrechung bei den Schaltvorgängen ist und das in der Regel durch Planetengetriebestufen aufgebaut ist.
Weiterhin kann ein stufenlos einstellbares Getriebe, wie beispielsweise Kegel­ scheibenumschlingungsgetriebe eingesetzt werden. Das Automatgetriebe kann auch mit einem abtriebsseitig angeordneten Drehmomentübertragungssystem 3, wie Kupplung oder Reibungskupplung, ausgestaltet sein. Das Drehmo­ mentübertragungssystem kann weiterhin als Anfahrkupplung und/oder Wende­ satzkupplung zur Drehrichtungsumkehr und/oder Sicherheitskupplung mit einem gezielt ansteuerbaren übertragbaren Drehmoment ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem kann eine Trockenreibungskupplung oder eine naß laufende Reibungskupplung sein, die beispielsweise in einem Fluid läuft. Ebenso kann sie ein Drehmomentwandler sein.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 weist eine Antriebsseite 7 und eine Abtriebsseite 8 auf, wobei ein Drehmoment von der Antriebsseite 7 auf die Abtriebsseite 8 übertragen wird, indem die Kupplungsscheibe 3a mittels der Druckplatte 3b, der Tellerfeder 3c und dem Ausrücklager 3e sowie dem Schwungrad 3d kraftbeaufschlagt wird. Zu dieser Beaufschlagung wird der Ausrückhebel 20 mittels einer Betätigungseinrichtung, wie Aktor, betätigt.
Die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 erfolgt mittels einer Steuereinheit 13, wie Steuergerät, welches die Steuerelektronik 13a und den Aktor 13b umfassen kann. In einer anderen vorteilhaften Ausführung kann der Aktor und die Steuerelektronik auch in zwei unterschiedlichen Baueinheiten, wie Gehäusen, angeordnet sein.
Die Steuereinheit 13 kann die Steuer- und Leistungselektronik zur Ansteuerung des Elektromotors 12 des Aktors 13b enthalten. Dadurch kann beispielsweise vorteilhaft erreicht werden, daß das System als einzigen Bauraum den Bau­ raum für den Aktor mit Elektronik benötigt. Der Aktor besteht aus einem An­ triebsmotor 12, wie Elektromotor, wobei der Elektromotor 12 über ein Getriebe, wie Schneckengetriebe oder Stirnradgetriebe oder Kurbelgetriebe oder Gewin­ despindelgetriebe, auf einen Geberzylinder 11 wirkt. Diese Wirkung auf den Geberzylinder kann direkt oder über ein Gestänge erfolgen.
Die Bewegung des Ausgangsteiles des Aktors, wie des Geberzylinderkolbens 11a, wird mit einem Kupplungswegsensor 14 detektiert, welcher die Position oder Stellung oder die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung einer Größe detektiert, welche proportional zur Position bzw. Einrückposition respektive der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Kupplung ist. Der Geberzylinder 11 ist über eine Druckmittelleitung 9, wie Hydraulikleitung, mit dem Nehmerzylin­ der 10 verbunden. Das Ausgangselement 10a des Nehmerzylinders ist mit dem Ausrückhebel oder Ausrückmittel 20 wirkverbunden, so daß eine Bewe­ gung des Ausgangsteiles 10a des Nehmerzylinders 10 bewirkt, daß das Aus­ rückmittel 20 ebenfalls bewegt oder verkippt wird, um das von der Kupplung 3 übertragbare Drehmoment anzusteuern.
Der Aktor 13b zur Ansteuerung des übertragbaren Drehmoments des Drehmomentübertragungssystems 3 kann druckmittelbetätigbar sein, d. h., es kann mittels Druckmittelgeber- und Nehmerzylinder ausgerüstet sein. Das Druckmittel kann beispielsweise ein Hydraulikfluid oder ein Pneumatikmedium sein. Die Betätigung des Druckmittelgeberzylinders kann elektromotorisch vorgesehen sein, wobei der Elektromotor 12 elektronisch angesteuert werden kann. Das Antriebselement des Aktors 13b kann neben einem elektromotori­ schen Antriebselement auch ein anderes, beispielsweise druckmittelbetätigtes Antriebselement sein. Weiterhin können Magnetaktoren verwendet werden, um eine Position eines Elementes einzustellen.
Bei einer Reibungskupplung erfolgt die Ansteuerung des übertragbaren Drehmomentes dadurch, daß die Anpressung der Reibbeläge der Kupplungs­ scheibe zwischen dem Schwungrad 3d und der Druckplatte 3b gezielt erfolgt. Über die Stellung des Ausrückmittels 20, wie Ausrückgabel oder Zentralaus­ rücker, kann die Kraftbeaufschlagung der Druckplatte respektive der Reibbelä­ ge gezielt angesteuert werden, wobei die Druckplatte dabei zwischen zwei Endpositionen bewegt und beliebig eingestellt und fixiert werden kann. Die eine Endposition entspricht einer völlig eingerückten Kupplungsposition und die andere Endposition einer völlig ausgerückten Kupplungsposition. Zur Ansteue­ rung eines übertragbaren Drehmomentes, welches beispielsweise geringer ist als das momentan anliegende Motormoment, kann beispielsweise eine Positi­ on der Druckplatte 3b angesteuert werden, die in einem Zwischenbereich zwi­ schen den beiden Endpositionen liegt. Die Kupplung kann mittels der gezielten Ansteuerung des Ausrückmittels 20 in dieser Position fixiert werden. Es kön­ nen aber auch übertragbare Kupplungsmomente angesteuert werden, die definiert über den momentan anstehenden Motormomenten liegen. In einem solchen Fall können die aktuell anstehenden Motormomente übertragen wer­ den, wobei die Drehmoment-Ungleichförmigkeiten im Antriebsstrang in Form von beispielsweise Drehmomentspitzen gedämpft und/oder isoliert werden.
Zur Ansteuerung, wie Steuerung oder Regelung, des Drehmomentübertra­ gungssystems werden weiterhin Sensoren verwendet, die zumindest zeitweise die relevanten Größen des gesamten Systems überwachen und die zur Steue­ rung notwendigen Zustandsgrößen, Signale und Meßwerte liefern, die von der Steuereinheit verarbeitet werden, wobei eine Signalverbindung zu anderen Elektronikeinheiten, wie beispielsweise zu einer Motorelektronik oder einer Elektronik eines Antiblockiersystems (ABS) oder einer Antischlupfregelung (ASR) vorgesehen sein kann und bestehen kann. Die Sensoren detektieren beispielsweise Drehzahlen, wie Raddrehzahlen, Motordrehzahlen, die Position des Lasthebels, die Drosselklappenstellung, die Gangposition des Getriebes, eine Schaltabsicht und weitere fahrzeugspezifische Kenngrößen.
Die Fig. 1 zeigt, daß ein Drosselklappensensor 15, ein Motordrehzahlsensor 16, sowie ein Tachosensor 17 Verwendung finden und Meßwerte bzw. Infor­ mationen an das Steuergerät weiterleiten. Die Elektronikeinheit, wie Compu­ tereinheit, der Steuereinheit 13a verarbeitet die Systemeingangsgrößen und gibt Steuersignale an den Aktor 13b weiter.
Das Getriebe ist als Stufenwechselgetriebe ausgestaltet, wobei die Überset­ zungsstufen mittels eines Schalthebels gewechselt werden oder das Getriebe mittels dieses Schalthebels betätigt oder bedient wird. Weiterhin ist an dem Bedienhebel, wie Schalthebel 18, des Handschaltgetriebes zumindest ein Sensor 19b angeordnet, welcher die Schaltabsicht und/oder die Gangposition detektiert und an das Steuergerät weiterleitet. Der Sensor 19a ist am Getriebe angelenkt und detektiert die aktuelle Gangposition und/oder eine Schaltab­ sicht. Die Schaltabsichtserkennung unter Verwendung von zumindest einem der beiden Sensoren 19a, 19b kann dadurch erfolgen, daß der Sensor ein Kraftsensor ist, welcher die auf den Schalthebel wirkende Kraft detektiert. Weiterhin kann der Sensor aber auch als Weg- oder Positionssensor ausge­ staltet sein, wobei die Steuereinheit aus der zeitlichen Veränderung des Positi­ onssignals eine Schaltabsicht erkennt.
Das Steuergerät steht mit allen Sensoren zumindest zeitweise in Signalverbin­ dung und bewertet die Sensorsignale und Systemeingangsgrößen in der Art und Weise, daß in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes die Steuerein­ heit Steuer- oder Regelungsbefehle an den zumindest einen Aktor ausgibt. Das Antriebselement 12 des Aktors, wie Elektromotor, erhält von der Steuer­ einheit, welche die Kupplungsbetätigung ansteuert, eine Stellgröße in Abhän­ gigkeit von Meßwerten und/oder Systemeingangsgrößen und/oder Signalen der angeschlossenen Sensorik. Hierzu ist in dem Steuergerät ein Steuerpro­ gramm als Hard- und/oder als Software implementiert, das die eingehenden Signale bewertet und anhand von Vergleichen und/oder Funktionen und/oder Kennfeldern die Ausgangsgrößen berechnet oder bestimmt.
Das Steuergerät 13 hat in vorteilhafter Weise eine Drehmomentbestimmungs­ einheit, eine Gangpositionsbestimmungseinheit, eine Schlupfbestimmungsein­ heit und/oder eine Betriebszustandsbestimmungseinheit implementiert oder sie steht mit zumindest einer dieser Einheiten in Signalverbindung. Diese Einhei­ ten können durch Steuerprogramme als Hardware und/oder als Software im­ plementiert sein, so daß mittels der eingehenden Sensorsignale das Drehmo­ ment der Antriebseinheit 2 des Fahrzeuges 1, die Gangposition des Getriebes 4 sowie der Schlupf, welcher im Bereich des Drehmomentübertragungssy­ stems herrscht und der aktuelle Betriebszustand des Fahrzeuges bestimmt werden kann. Die Gangpositionsbestimmungseinheit ermittelt anhand der Signale der Sensoren 19a und 19b den aktuell eingelegten Gang. Dabei sind die Sensoren am Schalthebel und/oder an getriebeinternen Stellmitteln, wie beispielsweise einer zentralen Schaltwelle oder Schaltstange, angelenkt und diese detektieren, beispielsweise die Lage und/oder die Geschwindigkeit die­ ser Bauteile. Weiterhin kann ein Lasthebelsensor 31 am Lasthebel 30, wie Gaspedal, angeordnet sein, welcher die Lasthebelposition detektiert. Ein weite­ rer Sensor 32 kann als Leerlaufschalter fungieren, d. h. bei betätigtem Gaspe­ dal, wie Lasthebel, ist dieser Leerlaufschalter 32 eingeschaltet und bei einem nicht betätigten Signal ist er ausgeschaltet, so daß durch diese digitale Infor­ mation erkannt werden kann, ob der Lasthebel, wie Gaspedal, betätigt wird. Der Lasthebelsensor 31 detektiert den Grad der Betätigung des Lasthebels.
Die Fig. 1 zeigt neben dem Gaspedal 30, wie Lasthebel, und den damit in Verbindung stehenden Sensoren ein Bremsenbetätigungselement 40 zur Be­ tätigung der Betriebsbremse oder der Feststellbremse, wie Bremspedal, Hand­ bremshebel oder hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Feststell­ bremse. Zumindest ein Sensor 41 ist an dem Betätigungselement 40 angeord­ net und überwacht dessen Betätigung. Der Sensor 41 ist beispielsweise als digitaler Sensor, wie Schalter, ausgestaltet, wobei dieser detektiert, daß das Betätigungselement betätigt ist oder nicht betätigt ist. Mit diesem Sensor kann eine Signaleinrichtung, wie Bremsleuchte, in Signalverbindung stehen, welche signalisiert, daß die Bremse betätigt ist. Dies kann sowohl für die Betriebs­ bremse als auch für die Feststellbremse erfolgen. Der Sensor kann jedoch auch als analoger Sensor ausgestaltet sein, wobei ein solcher Sensor, wie beispielsweise ein Potentiometer, den Grad der Betätigung des Betätigungs­ elementes ermittelt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signaleinrichtung in Signalverbindung stehen.
Die Fig. 2 zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinheit 100, einem Drehmomentübertragungssystem 102, einem Ge­ triebe 103, einem Differential 104 sowie Antriebsachsen 109 und Rädern 106.
Das Drehmomentübertragungssystem 102 ist auf oder an einem Schwungrad 102a angeordnet oder befestigt, wobei das Schwungrad in der Regel einen Anlasserzahnkranz 102b trägt. Das Drehmomentübertragungssystem weist eine Druckplatte 102d, einen Kupplungsdeckel 102e, eine Tellerfeder 102f und eine Kupplungsscheibe 102c mit Reibbelägen auf. Zwischen der Kupplungs­ scheibe 102d und dem Schwungrad 102a ist die Kupplungsscheibe 102c ge­ gebenenfalls mit einer Dämpfungseinrichtung angeordnet. Ein Kraftspeicher, wie Tellerfeder 102f, beaufschlagt die Druckplatte in axialer Richtung auf die Kupplungsscheibe hin, wobei ein Ausrücklager 109, wie beispielsweise druck­ mittelbetätigter Zentralausrücker, zur Betätigung des Drehmomentübertra­ gungssystems vorgesehen ist. Zwischen dem Zentralausrücker und den Tel­ lerfederzungen der Tellerfeder 102f ist ein Ausrücklager 110 angeordnet. Durch eine axiale Verlagerung des Ausrücklagers wird die Tellerfeder beauf­ schlagt und rückt die Kupplung aus. Die Kupplung kann weiterhin als gedrückte oder als gezogene Kupplung ausgebildet sein.
Der Aktor 108 ist ein Aktor eines automatisierten Schaltgetriebes, welcher ebenfalls die Betätigungseinheit für das Drehmomentübertragungssystem beinhaltet. Der Aktor 108 betätigt getriebeinterne Schaltelemente, wie bei­ spielsweise eine Schaltwalze oder Schaltstangen oder eine zentrale Schalt­ welle des Getriebes, wobei durch die Betätigung die Gänge in beispielsweise sequentieller Reihenfolge oder auch in beliebiger Reihenfolge eingelegt oder herausgenommen werden können. Über die Verbindung 111 wird das Kupp­ lungsbetätigungselement 109 betätigt. Die Steuereinheit 107 ist über die Si­ gnalverbindung 112 mit dem Aktor verbunden, wobei die Signalverbindungen 113 bis 115 mit der Steuereinheit in Verbindung stehen, wobei die Leitung 114 eingehende Signale verarbeitet, die Leitung 113 Steuersignale von der Steuer­ einheit verarbeitet und die Verbindung 115 beispielsweise mittels eines Daten­ busses eine Verbindung zu anderen Elektronikeinheiten herstellt.
Zum Anfahren oder zum Starten des Fahrzeuges im wesentlichen aus dem Stand oder aus einer langsamen Rollbewegung, wie Kriechbewegung, das heißt zum gezielten fahrerseitig eingeleiteten Beschleunigen des Fahrzeuges, bedient der Fahrer im wesentlichen nur das Gaspedal, wie den Lasthebel 30, wobei die gesteuerte oder geregelte automatisierte Kupplungsbetätigung mit­ tels des Aktors das übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungs­ systems bei einem Anfahrvorgang steuert. Durch die Betätigung des Lasthe­ bels wird mittels des Lasthebelsensors 31 der Fahrerwunsch nach einem mehr oder weniger starken oder schnellen Anfahrvorgang detektiert und anschlie­ ßend von der Steuereinheit entsprechend angesteuert. Das Gaspedal und die Sensorsignale des Gaspedals werden als Eingangsgrößen zur Steuerung des Anfahrvorgangs des Fahrzeuges herangezogen.
Bei einem Anfahrvorgang wird während des Anfahrens das übertragbare Drehmoment, wie Kupplungsmoment Mksoll im wesentlichen mittels einer vor­ gebbaren Funktion oder anhand von Kennlinien oder Kennfeldern beispiels­ weise in Abhängigkeit von der Motordrehzahl bestimmt, wobei die Abhängigkeit von der Motordrehzahl oder von anderen Größen, wie dem Motormoment, in vorteilhafter Weise über ein Kennfeld oder eine Kennlinie realisiert wird.
Wird bei einem Anfahrvorgang, im wesentlichen aus dem Stand oder aus ei­ nen Ankriechzustand, bei geringer Geschwindigkeit der Lasthebel bzw. das Gaspedal auf einen bestimmten Wert a betätigt, so wird mittels einer Motor­ steuerung 40 ein Motormoment angesteuert. Die Steuereinheit der automati­ sierten Kupplungsbetätigung 13 steuert entsprechend vorgebbarer Funktionen oder Kennfelder das übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertra­ gungssystems an, so daß sich ein stationärer Gleichgewichtszustand zwischen dem angesteuerten Motormoment und dem Kupplungsmoment einstellt. Der Gleichgewichtszustand charakterisiert sich in Abhängigkeit von der Lasthebel­ stellung a durch eine definierte Anfahrdrehzahl, ein Anfahr- oder Motormoment sowie ein definiertes übertragbares Drehmoment des Drehmomentübertra­ gungssystem und ein auf die Antriebsräder übertragendes Drehmoment, wie beispielsweise Antriebsmoment. Der funktionale Zusammenhang des Anfahr­ moments als Funktion der Anfahrdrehzahl wird im folgenden als Anfahrkennli­ nie bezeichnet. Die Lasthebelstellung a ist proportional zur Stellung der Dros­ selklappe des Motors.
Die Fig. 2 zeigt neben dem Gaspedal 122, wie Lasthebel, und einem damit in Verbindung stehenden Sensor 123 ein Bremsenbetätigungselement 120 zur Betätigung der Betriebsbremse oder der Feststellbremse, wie Bremspedal, Handbremshebel oder hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Fest­ stellbremse. Zumindest ein Sensor 121 ist an dem Betätigungselement 120 angeordnet und überwacht dessen Betätigung. Der Sensor 121 ist beispiels­ weise als digitaler Sensor, wie Schalter, ausgestaltet, wobei dieser detektiert, daß das Betätigungselement betätigt ist oder nicht betätigt ist. Mit diesem Sensor kann eine Signaleinrichtung, wie Bremsleuchte, in Signalverbindung stehen, welche signalisiert, daß die Bremse betätigt ist. Dies kann sowohl für die Betriebsbremse als auch für die Feststellbremse erfolgen. Der Sensor kann jedoch auch als analoger Sensor ausgestaltet sein, wobei ein solcher Sensor, wie beispielsweise ein Potentiometer, den Grad der Betätigung des Betätigungselementes ermittelt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signalein­ richtung in Signalverbindung stehen.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Aus­ bildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des je­ weiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Tei­ lungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindun­ gen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteran­ sprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verste­ hen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Ab­ änderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Ele­ mente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kom­ bination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemei­ nen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebe­ nen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Ver­ fahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegen­ stand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims (41)

1. Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung, welche mit unter­ schiedlichen Schaltstellungen betrieben werden kann, und welche
  • - einen Wählhebel aufweist, der in verschiedene Wählhebelschalt­ stellungen geschaltet werden kann; sowie
  • - wenigstens ein beweglich angeordnetes Element, durch dessen Positionierung die unterschiedlichen Schaltstellungen der Getrie­ bevorrichtung geschaltet werden können;
  • - eine Steuerungseinrichtung, welche gemäß einer vorbestimmten Charakteristik Steuerungssignale erzeugen kann, die bewirken, daß das beweglich angeordnete Element automatisiert belastet wird, wobei die Steuerungssignale von der Schaltstellung des Wählhebels abhängen; und
  • - wenigstens zwei Positions-Erfassungseinrichtungen zur Erfas­ sung der Schaltstellung des Wählhebels,
mit den Schritten:
  • - Erfassen der Schaltstellung des Wählhebels mit der ersten Posi­ tions-Erfassungseinrichtung;
  • - redundantes Erfassen der Schaltstellung des Wählhebels mit der zweiten Positions-Erfassungseinrichtung;
  • - Erzeugen der Steuerungssignale zur Belastung des wenigstens einen beweglich angeordneten Elements in Abhängigkeit von der erfaßten Wählhebelschaltstellung, wenn beide Positions- Erfassungseinrichtungen unter vorbestimmten Gegebenheiten und unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Erfassungsgenauig­ keiten die identische und/oder nicht-widersprüchliche Schaltstel­ lung anzeigen; und
  • - Steuern der Getriebevorrichtung gemäß einer vorbestimmten Er­ satz-Charakteristik, wenn die Positions-Erfassungseinrichtungen fehlerhafte oder mehrdeutige Positionswerte für die Schaltstel­ lung des Wählhebels erzeugen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getrie­ bevorrichtung ein automatisiertes Schaltgetriebe oder ein Automatikge­ triebe ist.
3. Verfahren, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersatz-Charakteristik vorgibt, daß die Steuerungssignale zur Belastung des beweglich angeordneten Ele­ ments in Abhängigkeit der letzten eindeutig ermittelten Wählhebel­ schaltstellung erzeugt werden.
4. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungssignale so lange gemäß der Ersatz-Charakteristik erzeugt werden, bis festgestellt wird, daß das Kraftfahrzeug, in welchem die Getriebevorrichtung ange­ ordnet ist, mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder null ist.
5. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerungssignal erzeugt wird, welches die Getriebevorrichtung in die Neutralgangposition und/oder den Wählhebel in die Wählhebel­ neutralposition bewegt, wenn festgestellt wird, daß ein mit einer Getrie­ bevorrichtung versehenes Kraftfahrzeug mit einer Geschwindigkeit be­ wegt wird, die kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder null ist.
6. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerungssignal erzeugt wird, welches die Kupplung nur bei betätigtem Fahrpedal, wie Gaspedal, einrückt und die Kupplung aus­ rückt, falls eine Fahrzeugbremse betätigt ist und/oder das Fahrpedal unbetätigt ist.
7. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahr­ zeugs in Abhängigkeit wenigstens einer vorbestimmten Drehzahl, insbe­ sondere einer Raddrehzahl oder einer Getriebedrehzahl, ermittelt wird.
8. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Positions- Erfassungseinrichtung und der Steuerungseinrichtung elektrische Posi­ tionsignale übertragen werden können.
9. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positions- Erfassungseinrichtung wenigstens eine Einrichtung aus einer Gruppe von Einrichtungen aufweist, welche eine CAN-Schnittstelle und/oder ei­ nen Mikroprozessor und/oder einen Drehwinkelaufnehmer und/oder ein Schieberegister und/oder eine Spannungsteiler-Einrichtung aufweist.
10. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vorbestimmte Schaltstellun­ gen des Wählhebels mehrfach erfaßt werden, wobei ein erstes Erfassen (Haupterfassen) mittels einer ersten Positions-Erfassungseinrichtung durchgeführt wird, und wobei ein zweites Erfassen (redundantes Erfas­ sen) mittels einer zweiten Positions-Erfassungseinrichtung vorgenom­ men wird.
11. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupterfassung mit höhe­ rer Genauigkeit durchgeführt wird als die redundante Erfassung.
12. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupterfassung mittels einer Positions-Erfassungseinrichtung durchgeführt wird, welche wenig­ stens ein intelligentes Bauteil, insbesondere eine CAN-Schnittstelle, und/oder wenigstens einen Mikroprozessor und/oder wenigstens ein Schieberegister aufweist, und/oder wobei die redundante Erfassung mittels einer Positions-Erfassungseinrichtung vorgenommen wird, wel­ che wenigstens einen Spannungsteiler-Einrichtung aufweist.
13. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsignal- Übertragung zwischen der Positions-Erfassungseinrichtung und der Steuerungseinrichtung seriell und/oder analog und/oder mittels CAN- Schnittstelle durchgeführt wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, daß die sich auf die Haupterfassung beziehenden Positionssignale seriell oder mittels CAN-Schnittstelle erzeugt und/oder übertragen werden und die sich auf die redundante Erfassung beziehenden Signale analog übertragen werden.
14. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb wenigstens einer der Positions-Erfassungseinrichtungen unter vorbestimmten Gegeben­ heiten ein Signal berührungslos übertragen wird, wobei dieses Signal wenigstens teilweise die Wählhebelschaltstellung repräsentiert.
15. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Positions- Erfassungseinrichtung und der Steuerungseinrichtung unter vorbe­ stimmten Gegebenheiten wenigstens ein diskretes und/oder digitales Positionssignal übertragen wird.
16. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Positions- Erfassungseinrichtung eine Mehrzahl von Einzelsignalen erfassen kann, wobei diese Einzelsignale zumindest geeignet sind, die Wählhebel­ schaltstellung insofern zu bestimmen, als in Abhängigkeit jedes dieser Einzelsignale jeweils der Bereich, in dem sich die Wählhebelschaltstel­ lung befinden kann, zumindest auf einen Teilbereich dieses Bereichs eingeschränkt werden kann und wobei diese Einzelsignale in wenig­ stens ein Signal oder Signalkette gewandelt werden können, welches dann von der Positions-Erfassungseinrichtung an die Steuerungsein­ richtung übertragen werden kann und welches mehrere dieser Einzelsi­ gnale oder die Positionsinformation mehrerer dieser Einzelsignale um­ faßt.
17. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Signalen als Einzelsignal erfaßt wird und als Si­ gnalkette gemäß einer vorbestimmten Charakteristik an die Steuerungs­ übertragung zu vorbestimmten Zeitpunkten übertragen wird.
18. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der Positions- Erfassungseinrichtung an die Steuerungseinrichtung ein Positionssignal übertragen werden kann, welches die Positionsinformation aller in der Positions-Erfassungseinrichtung erfaßten Einzelsignale, die eine vorbe­ stimmte Schaltstellung des Wählhebels identifizierbar machen, enthält.
19. Automatisierte Getriebevorrichtung, welche in unterschiedlichen Schalt­ stellungen betrieben werden kann, bei welchen unterschiedliche Über­ setzungen zwischen zwei Wellen geschaltet sind, mit:
  • - einer Betätigungseinrichtung;
  • - einer Schalteinrichtung, welche ein beweglich angeordnetes Ele­ ment aufweist, welches von der Betätigungseinrichtung belastet und infolge der Belastung bewegt werden kann, so daß die Ge­ triebevorrichtung in unterschiedlichen Schaltstellungen betrieben wird;
  • - einer Steuerungseinrichtung, welche ein Signal an die Betäti­ gungseinrichtung gemäß einer vorbestimmten Charakteristik übermitteln kann, so daß die Betätigungseinrichtung in Abhän­ gigkeit dieses Signals das beweglich angeordnete Element bela­ stet;
  • - wenigstens einem Wählhebel, welcher beweglich angeordnet ist und manuell betätigt werden kann, so daß er unterschiedliche Schaltstellungen einnimmt; und
  • - wenigstens einer Positions-Erfassungseinrichtung, welche die Schaftstellung des Wählhebels erfassen kann und wenigstens ein Positionssignal an die Steuerungseinrichtung übertragen kann, in Abhängigkeit dessen die Steuerungseinrichtung gemäß einer vorbestimmten Charakteristik ermitteln kann, in welcher Schalt­ stellung sich der Wählhebel befindet, wobei wenigstens eine die­ ser Positions-Erfassungseinrichtungen wenigstens ein intelligen­ tes Bauelement, insbesondere eine CAN-Schnittstelle und/oder wenigstens einen Winkelaufnehmer und/oder wenigstens einen Mikroprozessor und/oder wenigstens ein Schieberegister und wo­ bei ggf. wenigstens eine dieser Positions- Erfassungseinrichtungen eine Spannungsteiler-Einrichtung auf­ weist.
20. Getriebevorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Positionssignal, welches von wenigstens einer der Positions- Erfassungseinrichtungen an die Steuerungseinrichtung übertragen wird, innerhalb dieser Signalübertragungsstrecke wenigstens teilweise nicht­ mechanisch, insbesondere elektrisch, ist.
21. Getriebevorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebevorrichtung wenigstens zwei Positions-Erfassungseinrichtungen zum Erfassen der Wählhebelschalt­ stellung aufweist, von welchen wenigstens eine eine Haupt- Positionserfassungseinrichtung und wenigstens eine eine Redundanz- Positionserfassungseinrichtung ist.
22. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprü­ che 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt- Positionserfassungseinrichtung eine Sicherungseinrichtung, insbeson­ dere eine Schmelzsicherung, aufweist, welche insbesondere zum Schutz der Steuerungseinrichtung vorgesehen ist.
23. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprü­ che 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Redundanz- Positionserfassungseinrichtung eine Spannungsteiler-Einrichtung auf­ weist, wobei die Wählhebelschaltstellung in Abhängigkeit der an dieser Spannungsteiler-Einrichtung anliegenden elektrischen Spannung ermit­ telt werden kann.
24. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprü­ che 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Redundanz- Positionserfassungseinrichtung wenigstens eine elektrische Schutz­ schaltungseinrichtung aufweist, welche verhindert, daß Ströme entste­ hen, die größer als ein vorbestimmter Strom sind.
25. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprü­ che 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt- Positionserfassungseinrichtung und/oder die Redundanz- Positionserfassungseinrichtung wenigstens eine Schaltstellung aus einer Gruppe von Wählhebelschaltstellungen erfassen kann, welche die Wählhebelschaltstellungen "rückwärts", "neutral", "fahren", "manuell", "Tiptronic plus", "Tiptronic minus", "Sportbetrieb", "Winterbetrieb" auf­ weist.
26. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprü­ che 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Redundanz- Positionserfassungseinrichtung weniger Schaltstellungen erfassen kann als die Haupt-Positionserfassungseinrichtung.
27. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprü­ che 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Redundanz- Positionserfassungseinrichtung nur die Positionen und/oder Schaltstel­ lungen "vorwärts", "rückwärts" und "neutral" erfassen und/oder unter­ scheiden kann.
28. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprü­ che 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Haupt- Positionserfassungseinrichtung unter vorbestimmten Gegebenheiten wenigstens ein Signal berührungslos übertragen wird.
29. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprü­ che 19 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Wählhebel ein Si­ gnalgeber, insbesondere eine Magneteinrichtung, angeordnet ist, wel­ che bei einer Bewegung des Wählhebels mit diesem gemäß einer vor­ bestimmten Charakteristik bewegt wird.
30. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 29, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Signalerfassungseinrichtung eine Mehrzahl von digi­ talen Schaltern aufweist, welche jeweils einer vorbestimmten Wählhe­ belschaltstellung gemäß einer vorbestimmten Charakteristik zugeordnet sind, wobei jeder dieser Schalter ein erstes Digitalsignal ausgibt, wenn sich der Wählhebel in dieser Schaltstellung, der der Schalter zugeordnet ist, befindet, und wobei jeder dieser Digitalschalter ein zweites Digitalsi­ gnal ausgibt, wenn der Wählhebel außerhalb dieser Schaltstellung ist.
31. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 30, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schalter im wesentlichen auf einer Platine angeordnet sind.
32. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprü­ che 19 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung unter vorbestimmten Gegebenheiten ein Positionssignal von der Haupt- Positionserfassungseinrichtung und von der Redundanz- Positionserfassungseinrichtung empfangen kann und in Abhängigkeit dieses Positionssignals eine Wählhebelschaltstellung gemäß einer vor­ bestimmten Charakteristik als gegeben annimmt, in Abhängigkeit wel­ cher sie Signale an die Betätigungseinrichtung übermittelt.
33. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 32, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuerungseinrichtung die von den Positionssignalen der Haupt-Positionserfassungseinrichtung und der Redundanz- Positionserfassungseinrichtung angezeigten Schaltstellungen von der Steuerungseinrichtung unter vorbestimmten Gegebenheiten verwendet, um in Abhängigkeit dieser Wählhebelschaltstellung Signale an die Betä­ tigungseinrichtung zu übermitteln, wenn die Signale der Hauptpositions- Erfassung und der Redundanzpositions-Erfassung eine identische Schaltstellung des Wählhebels anzeigen.
34. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprü­ che 32 und 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung die von ihr an die Betätigungseinrichtung übermittelten Signale in Ab­ hängigkeit der Wählhebelschaltstellung erzeugt, in Abhängigkeit welcher sie wenigstens das vorherige Signal erzeugt hat, wenn die Haupt- Positionserfassungseinrichtung und die Redundanz- Positionserfassungseinrichtung unterschiedliche Wählhebelschaltstel­ lungen repräsentieren und/oder wenigstens eine dieser Positions- Erfassungseinrichtungen ausgefallen ist und/oder beide Positions- Erfassungen ausgefallen sind.
35. Automatisierte Getriebevorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die Getriebe­ vorrichtung in unterschiedlichen Schaltstellungen betrieben werden kann, bei welchen unterschiedliche Übersetzungen zwischen zwei Wel­ len geschaltet sind, und wobei die Getriebevorrichtung
  • - eine Betätigungseinrichtung;
  • - eine Schalteinrichtung mit einem beweglich angeordneten Ele­ ment, welches von der Betätigungseinrichtung belastet und infol­ ge der Belastung bewegt werden kann, so daß die Getriebevor­ richtung in unterschiedlichen Schaltstellungen betrieben wird;
  • - eine Steuerungseinrichtung, welche ein Signal an die Betäti­ gungseinrichtung gemäß einer vorbestimmten Charakteristik übermitteln kann, so daß die Betätigungseinrichtung in Abhän­ gigkeit dieses Signals das beweglich angeordnete Element bela­ stet;
  • - wenigstens einen Wählhebel, welcher beweglich angeordnet ist und manuell betätigt werden kann, so daß er unterschiedliche Schaltstellungen einnimmt; und
  • - wenigstens eine Positions-Erfassungseinrichtung, welche die Schaltstellung des Wählhebels erfassen kann;
aufweist.
36. Verwendung eines Verfahrens gemäß wenigstens einem der Ansprü­ che 1 bis 19 zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
37. Verwendung einer Getriebevorrichtung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 35 zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
38. Verfahren oder Getriebevorrichtung, gekennzeichnet durch seine be­ sondere Wirkungsweise und Ausgestaltung entsprechend den vorlie­ genden Anmeldeunterlagen.
39. Verfahren oder Getriebevorrichtung, gekennzeichnet durch wenigstens ein Merkmal aus wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche und/oder durch die Kombination aus wenigstens zwei Merkmalen, die wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche entstammen, und/oder durch wenigstens ein Merkmal gemäß der Beschreibung und/oder durch die Kombination aus wenigstens einem Merkmal der Beschreibung mit wenigstens einem Merkmal gemäß wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche und/oder durch wenigstens ein Merkmal gemäß wenigstens einer Figur dieser Anmeldung und/oder durch wenig­ stens ein Einzelmerkmal gemäß der vorliegenden Anmeldung.
40. Verfahren oder Getriebevorrichtung, gekennzeichnet durch die Kombi­ nation aus wenigstens einem Merkmal gemäß den Figuren und/oder wenigstens einem Merkmal gemäß der Beschreibung und/oder wenig­ stens einem Merkmal gemäß wenigstens einem Patentanspruch.
41. Verfahren oder Getriebevorrichtung gemäß wenigstens zwei der voran­ gehenden Ansprüche.
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