DE102008039605A1

DE102008039605A1 - Shift-by-wire gearshift assembly for motor vehicle, has control device to estimate speed of movement of lever, and select speed of actuator during part of gearshift movement corresponding to estimated speed

Info

Publication number: DE102008039605A1
Application number: DE200810039605
Authority: DE
Inventors: Götz Hangen
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2010-03-04

Abstract

The assembly has a gearshift lever (1) movable in a gear shifting gate (2), and an angle sensor (8) for detecting position of the lever. An actuator (11) drives gearshift movement at a manual gearbox (7). A gearshift control device (10) controls the actuator based on movement of the lever detected by the sensor. The control device is connected with the sensor and the actuator. The control device estimates speed of the movement of the lever. The control device selects speed of the actuator during a part of the gearshift movement corresponding to the estimated speed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronisch gesteuerte Schaltung für ein Kraftfahrzeug, auch als Shift-by-wire-Schaltung bezeichnet.The The present invention relates to an electronically controlled circuit for a motor vehicle, also as a shift-by-wire circuit designated.

Aus DE 109 07 141 A1 ist eine Shift-by-wire-Schaltung mit einem in einer Schaltkulisse geführten Schalthebel bekannt, dessen Stellung mit Hilfe eines Potentiometers erfasst und zum Steuern einer Schaltbewegung in einem Getriebe herangezogen wird. Eine Schaltgasse der Schaltkulisse ist in mehrere Abschnitte unterteilt, und anhand des Ausgangssignals des Potentiometers wird erfasst, in welchem Abschnitt der Schaltgasse sich der Schalthebel befindet. Eine Schaltgasse ist gegliedert in einen Leerlaufabschnitt, einen Synchronisierungsabschnitt, einen Schaltabsichterkennungsabschnitt und einen dem endgültig eingelegten Gang entsprechenden Abschnitt. Wenn sich der Schalthebel im Synchronisierungsabschnitt befindet, wird im Getriebe eine Synchronisierung mit dem der betreffenden Schaltgasse entsprechenden Gang hergestellt. Wenn nach Abschluss der Synchronisierung der Schalthebel den Schaltabsichterkennungsabschnitt noch nicht erreicht hat, wird ein Einkuppeln des betreffenden Gangs verhindert. DE 109 07 141 A1 gibt keinen Hinweis auf eine Möglichkeit, die Schnelligkeit der Schaltbewegung im Inneren des Getriebes, den bei der Synchronisierung auf Reibflächen einer Sperrsynchronisiereinrichtung ausgeübten Druck oder andere für die Gesamtdauer eines Schaltvorgangs relevante Parameter zu beeinflussen. Die Zeitspanne, die zwischen dem Auslegen eines ursprünglichen und dem Einlegen eines neuen Gangs vergeht, ist daher unabhängig von der Art und Weise, wie der Fahrer den Schalthebel bewegt. Der Fahrer bekommt weder eine haptische Rückmeldung über den Ablauf des Schaltvorgangs, noch hat er die Möglichkeit, diesen in einer über die Wahl des Zielgangs hinausgehenden Weise zu beeinflussen. Dies ist ein Grund dafür, weswegen viele Fahrer, die seit langem den Umgang mit einem manuellen Schaltgetriebe gewohnt sind, ein Fahrzeug mit Shift-by-wire-Schaltung ablehnen.Out DE 109 07 141 A1 is a shift-by-wire circuit with a guided in a shift gate lever known whose position is detected by means of a potentiometer and used to control a switching movement in a transmission. A shift gate of the shift gate is divided into several sections, and based on the output signal of the potentiometer is detected in which portion of the shift gate, the shift lever is located. A shift gate is structured into an idle section, a synchronization section, a shift intention detection section, and a section corresponding to the final engaged gear. When the shift lever is in the synchronizing section, synchronization is established in the transmission with the gear corresponding to the respective shift gate. If, after completion of the synchronization, the shift lever has not yet reached the shift intention detection section, engagement of the gear in question is prevented. DE 109 07 141 A1 There is no indication of any possibility of influencing the speed of the switching movement in the interior of the transmission, the pressure exerted during synchronization on friction surfaces of a blocking synchronizer, or other parameters relevant to the total duration of a switching operation. The time that elapses between placing an original and engaging a new gear is therefore independent of the way the driver moves the gear lever. The driver does not receive any haptic feedback about the course of the shift, nor does he have the opportunity to influence it in a way beyond the choice of target gear. This is one reason why many drivers, who have long been accustomed to dealing with a manual transmission, reject a shift-by-wire vehicle.

Dies wiederum zwingt einen Hersteller, der ein Fahrzeugmodell sowohl mit manuellem Schaltgetriebe als auch mit Automatikgetriebe auf den Markt bringen will, zwei grundverschiedene, an die verschiedenen Arten der Schaltbetätigung angepasste Getriebetypen zu entwickeln, was zu erhöhten Kosten führt.This In turn, a manufacturer forces a vehicle model both with manual transmission as well as with automatic transmission want to bring the market, two fundamentally different, to the different Types of gear change adapted to the gear types develop, which leads to increased costs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist einerseits, eine Shift-by-wire-Schaltung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, die dem Fahrer eine vergleichbar direkte Kontrolle über den Schaltvorgang ermöglicht, wie dies bei einer mechanischen Schaltung der Fall ist. Eine andere Aufgabe ist, eine Shift-by-wire-Schaltung zu schaffen, die mit einem Schaltgetriebe zusammenarbeiten kann, das auch zur Implementierung einer automatisierten Schaltung geeignet ist.task On the one hand, the present invention is a shift-by-wire circuit for a motor vehicle which is comparable to the driver direct control over the switching process allows as is the case with a mechanical circuit. Another The task is to create a shift-by-wire circuit with a Manual transmission can work together, which is also for implementation an automated circuit is suitable.

Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einer Shift-by-wire-Schaltung mit einem in einer Schaltkulisse beweglichen Schalthebel, wenigstens einem Sensor zum Erfassen der Stellung des Schalthebels, wenigstens einem Aktor zum Antreiben einer Schaltbewegung in einem Schaltgetriebe und einem mit dem Sensor und dem Aktor verbundenen Schaltsteuergerät zum Ansteuern des Aktors in Abhängigkeit von einer von dem Sensor erfassten Bewegung des Schalthebels das Schaltsteuergerät eingerichtet ist, die Geschwindigkeit einer Bewegung des Schalthebels zu schätzen und die Geschwindigkeit des Aktors während wenigstens eines Teils der Schaltbewegung entsprechend der geschätzten Geschwindigkeit des Schalthebels zu wählen.The Task is solved by using a shift-by-wire circuit with a shift lever movable in a shift gate, at least a sensor for detecting the position of the shift lever, at least an actuator for driving a switching movement in a manual transmission and a switch controller connected to the sensor and the actuator for driving the actuator as a function of one of the sensor detected movement of the shift lever, the shift control unit is set, the speed of movement of the lever to appreciate and the speed of the actor during at least part of the switching movement corresponding to the estimated Speed of the shift lever to choose.

Es genügt, dass das Schaltsteuergerät eingerichtet ist, zu einer Schaltbewegung des Schalthebels eine einzige Schätzung der Geschwindigkeit vorzunehmen. Auch wenn die Schaltbewegung innerhalb des Schaltgetriebes aus mehreren Schritten besteht, die bei einer herkömmlichen mechanischen Schaltung mit verschiedenen Phasen der Schalthebelbewegung verknüpft sind, genügt eine einzige Geschwindigkeitsmessung, um eine dem Wunsch des Fahrers entsprechende Geschwindigkeit des Aktors auszuwählen.It is enough that the switching control unit is set up is, to a switching movement of the lever a single estimate to make the speed. Even if the switching movement within of the gearbox consists of several steps that at a conventional mechanical circuit with different Phases of the shift lever movement are linked, is sufficient a single speed measurement to a the desire of the driver select appropriate speed of the actuator.

Das Ausgangssignal des Sensors kann direkt für die Geschwindigkeit der Schalthebelbewegung repräsentativ sein, zum Beispiel, wenn als Sensor ein inkrementeller Drehwinkelgeber verwendet wird, oder wenn der Sensor als ein elektrischer Generator mit einer relativ zu einem Magnetfeld beweglichen Spule aufgebaut ist.The Output signal of the sensor can directly for the speed be representative of the shift lever movement, for example, if an incremental rotary encoder is used as the sensor, or if the sensor as an electric generator with a relative is constructed to a magnetic field movable coil.

Einer bevorzugten Ausgestaltung zufolge ist der Sensor eingerichtet, den Durchgang des Schalthebels durch zwei vorgegebene im Laufe einer Schaltbewegung durchlaufene Positionen zu erfassen, und das Schaltsteuergerät ist eingerichtet, die Geschwindigkeit des Schalthebels anhand eines Zeitabstandes der dem Durchgang durch die zwei Positionen entsprechenden Signale des Sensors zu schätzen. Einer solchen Ausgestaltung, die zwei zeitdiskrete Messsignale verwendet, kommt insbesondere eine Implementierung des Schaltsteuergeräts als ein zeitdiskret arbeitendes Mikroprozessorsystem entgegen.one According to a preferred embodiment, the sensor is set up, the Passage of the shift lever by two given in the course of a switching movement to detect passed positions, and the shift control unit is set up, the speed of the shift lever based on a time interval the signals corresponding to the passage through the two positions of the sensor. Such an embodiment, the uses two discrete-time measurement signals, comes in particular one Implementation of the shift control device as a time-discrete working microprocessor system contrary.

Vorzugsweise umfasst die Schaltkulisse eine Mehrzahl von Schaltgassen, die durch eine gemeinsame Wählgasse verbunden sind. Zwar ist für eine Shift-by-wire-Schaltung keine bestimmte Form der Schaltkulisse erforderlich, da die Umsetzung einer erfassten Schalthebelbewegung in Steuersignale für den Aktor in dem Schaltsteuergerät im Wesentlichen willkürlich erfolgen könnte, doch hat die oben beschriebene Kulissenform den Vorteil, dass sie der Mehrheit der Fahrer vertraut ist und ihnen keinerlei Umstellungsschwierigkeiten bereitet.Preferably, the shift gate comprises a plurality of shift gates, which are connected by a common selector gate. Although no particular form of shift gate is required for a shift-by-wire circuit, since the implementation of a detected shift lever movement in control signals for The actuator in the shift control device could be essentially arbitrary, but the above-described gate shape has the advantage that it is familiar to the majority of drivers and does not cause them any conversion difficulties.

Die zu erfassenden Positionen des Schalthebels können in der Schaltkulisse weitgehend willkürlich festgelegt sein. In einer Schaltkulisse mit mehreren Schaltgassen liegt die erste Position vorzugsweise in einer im Laufe der Schaltbewegung verlassenen Schaltgasse, um eine möglichst frühzeitige Erfassung zu erreichen.The to be detected positions of the shift lever can in the Shift gate largely be determined arbitrarily. In a shift gate with several shift gates is the first position preferably in an abandoned in the course of the switching movement shift gate, to achieve the earliest possible detection.

Die zweite Position liegt zweckmäßigerweise in einer im Laufe der Schaltbewegung erreichten Schaltgasse, so dass die Erfassung des Schalthebels an der zweiten Position gleichzeitig auch genutzt werden kann, um zu entscheiden, welches der vom Fahrer gewählte neue Gang ist.The second position is conveniently in one in the course of the switching movement reached Schaltgasse, so that the Detecting the shift lever at the second position at the same time can also be used to decide which of the driver chosen new gear is.

Die zweite Position kann eine Endstellung des Schalthebels in der erreichten Schaltgasse sein. Diese Lösung ist zwar einfach, doch findet die zweite Erfassung erst in einem späten Stadium der Schaltbewegung des Schalthebels statt, so dass, um einen unzweckmäßig langen Schaltvorgang zu vermeiden, die Bewegung des Aktors sehr schnell sein muss.The second position can reach an end position of the shift lever in the Be shift gate. This solution is simple, but finds the second detection only at a late stage of the switching movement the shift lever is held, so to make it inappropriate To avoid long switching operation, the movement of the actuator very much has to be fast.

Eine zweckmäßige Alternative ist daher, dass die zweite Position vor einer Endstellung des Schalthebels in der erreichten Schaltgasse liegt, und dass das Schaltsteuergerät eingerichtet ist.A expedient alternative is therefore that the second Position in front of an end position of the shift lever in the reached Schaltgasse is located, and that the switching controller set up is.

Um eine Fehlsteuerung zu vermeiden, wenn der Fahrer eine angefangene Bewegung des Schalthebels nicht zu Ende führt, ist das Steuergerät vorzugsweise eingerichtet, die Bewegung des Aktors abzubrechen, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Durchgang des Schalthebels durch die zweite Position der Schalthebel die Endstellung nicht erreicht.Around to avoid a faulty control when the driver started a Movement of the lever does not finish, that is Control unit preferably set up the movement of the Abort actuator when within a given time window after passage of the shift lever through the second position of the shift lever the end position is not reached.

Das Schaltsteuergerät kann eingerichtet sein, wenigstens eine erste Phase der Schaltbewegung mit einer von der geschätzten Geschwindigkeit des Schalthebels unabhängigen Geschwindigkeit zu steuern. Dies ermöglicht einen schnellen Beginn der Schaltbewegung nach Erfassung einer Bewegung des Schalthebels; insbesondere kann das Schaltsteuergerät mit der ersten Phase der Schaltbewegung beginnen, noch bevor eine geschätzte Geschwindigkeit des Schalthebels vorliegt. So kann wiederum die Gesamtdauer des Schaltvorgangs verkürzt werden.The Switching control unit can be set up, at least one first phase of the switching movement with one of the estimated Speed of the lever independent speed to control. This allows a quick start of the switching movement after detecting a movement of the shift lever; in particular can the shift control unit with the first phase of the switching movement begin even before an estimated speed of Shift lever is present. So again, the total duration of the switching process be shortened.

Um die Steuerung einfach zu halten, kann es zweckmäßig sein, wenn die Geschwindigkeit des Aktors zwischen einer kleinen Mehrzahl diskreter Werte wählbar ist.Around To keep the controls simple, it may be convenient be when the speed of the actuator between a small Plurality of discrete values is selectable.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of embodiments with reference on the attached figures. Show it:

1 eine schematische Darstellung des Schaltsystems eines Kraftfahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic representation of the switching system of a motor vehicle according to the present invention;

2 eine Schaltkulisse des Schaltsystems aus 1 mit eingezeichneten zu erfassenden ersten und zweiten Positionen; und 2 a shift gate of the switching system 1 with marked to be detected first and second positions; and

3 ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsverfahrens des Schaltsteuergeräts aus 1. 3 a flowchart of a processing method of the switching control device 1 ,

In der schematischen Darstellung der 1 ist ein Schalt-Wählhebel in der Fahrgastzelle eines Fahrzeugs mit 1, eine den Schalt-Wählhebel 1 führende Schaltkulisse mit 2 und ein Gelenk, in welchem der Schalt-Wählhebel 1 mit zwei Freiheitsgraden drehbar ist, mit 3 bezeichnet. Die Schaltkulisse 2 hat eine Wählgasse 4, die sich in einer Ebene erstreckt, die auf einer durch das Gelenk 3 verlaufenden Welle 5 senkrecht steht. Von der Wählgasse 4 zweigen Schaltgassen 6 rechtwinklig in verschiedene Richtungen ab, deren Zahl sich nach der Zahl der in einem mit Hilfe des Hebels 1 gesteuerten Schaltgetriebe 7 verfügbaren Gänge, hier sechs Vorwärtsgängen und ein Rückwärtsgang, richtet. Die Welle 5 rotiert mit der Bewegung des Schalt-Wählhebels 1 entlang der Schaltgassen 6, und ein Winkelsensor 8 dient zur Erfassung einer Drehstellung der Welle 5. Ein zweiter Winkelsensor 9 ist vorgesehen, um bei einer Drehbewegung des Schalt-Wählhebels 1 um eine zur Welle 5 senkrechte Achse, in eine der Schaltgassen 6 hinein bzw. aus ihr heraus, den Durchgang des Schalt-Wählhebels 1 durch zwei Schaltschwellenpositionen zu erfassen, deren Lage in der Schaltkulisse 2 anhand von 2 noch genauer erläutert wird.In the schematic representation of 1 is a shift lever in the passenger compartment of a vehicle with 1 , one the shift selector lever 1 leading shift gate with 2 and a joint in which the shift selector lever 1 is rotatable with two degrees of freedom, with 3 designated. The shift gate 2 has a dialing lane 4 that extends in a plane that runs on one through the joint 3 extending wave 5 is vertical. From the select lane 4 branch switching lanes 6 right angles in different directions, whose number varies according to the number in one with the help of the lever 1 controlled manual transmission 7 available gears, here six forward gears and one reverse gear. The wave 5 rotates with the movement of the selector lever 1 along the shift lanes 6 , and an angle sensor 8th serves to detect a rotational position of the shaft 5 , A second angle sensor 9 is provided to upon rotation of the shift selector lever 1 one to the shaft 5 vertical axis, in one of the shift lanes 6 in and out of her, the passage of the shift selector lever 1 to detect by two switching threshold positions, their location in the shift gate 2 based on 2 will be explained in more detail.

Eine Steuerschaltung 10 ist mit den beiden Winkelsensoren 8, 9, einem Aktor 11 zum öffnen und Schließen einer zwischen dem Schaltgetriebe 7 und einem Motor 13 vorgesehenen Kupplung 12 sowie mit Aktoren 14, 15 zum Antreiben einer Schalt- bzw. Wählbewegung in dem Schaltgetriebe 7 verbunden. Abhängig von der Bauart des Getriebes können auch andere Zahlen von Aktoren vorgesehen werden. Den Aktoren 11, 14, 15 sind nicht dargestellte Messaufnehmer zugeordnet, über die die Steuerschaltung 10 eine Rückmeldung über die momentane Stellung des betreffenden Aktors 11, 14 bzw. 15 empfängt.A control circuit 10 is with the two angle sensors 8th . 9 an actor 11 to open and close one between the manual transmission 7 and a motor 13 provided coupling 12 as well as with actuators 14 . 15 for driving a shifting or selecting movement in the manual transmission 7 connected. Depending on the design of the transmission, other numbers of actuators may be provided. The actors 11 . 14 . 15 not shown sensors are assigned, via which the control circuit 10 a feedback on the current position of the actuator concerned 11 . 14 respectively. 15 receives.

2 zeigt eine Draufsicht auf die Schaltkulisse 2 mit Wählgasse 4 und Schaltgassen 6 und dem darin beweglichen Schalt-Wählhebel 1. Endstellungen des Schalt-Wählhebels 1 an den Enden der Schaltgassen 6 sind jeweils mit einer von einem Kreis umgebenen Bezeichnung des der Schaltgasse zugeordneten Gangs gekennzeichnet. Die häufigsten Schaltvorgänge sind solche zwischen benachbarten Gängen, also beispielsweise vom zweiten Gang in den ersten bzw. in den dritten. Eine erste beim Schalten aus dem zweiten Gang von dem Sensor 9 zu erfassende Schaltschwellenposition kann der Linie p1 entsprechen, etwa auf dem halben Wege zwischen dem Ende einer Schaltgasse 6 und der Wählgasse 4, und eine zweite zu erfassende Schaltschwellenposition p2 liegt der Position p1 auf der anderen Seite der Wählgasse 4 spiegelbildlich gegenüber. Der Sensor 8 erfasst jeweils den Durchgang des Schalt-Wählhebels durch eine der mit p3 bis p5 bezeichneten Schaltschwellenpositionen, die jeweils zwischen zwei benachbarten, parallel gegeneinander versetzten Schaltgassen 6 liegen. 2 shows a plan view of the shift gate 2 with dialing lane 4 and shift lanes 6 and the shift lever movable therein 1 , End positions of the shift selector lever 1 at the ends of the shift lanes 6 are each supplied with a surrounded by a circle name of the shift gate arranged gang marked. The most common switching operations are those between adjacent gears, so for example from the second gear in the first and in the third. A first when shifting from second gear from the sensor 9 to be detected switching threshold position may correspond to the line p1, approximately halfway between the end of a shift gate 6 and the dialing lane 4 , and a second switching threshold position p2 to be detected is the position p1 on the other side of the selection gate 4 mirrored opposite. The sensor 8th respectively detects the passage of the shift selector lever through one of the switching threshold positions designated p3 to p5, each between two adjacent, parallel staggered shift gates 6 lie.

Die Arbeitsweise des Schaltsteuergeräts 6 anhand der von den Sensoren 8, 9 gelieferten Signale wird anhand des Flussdiagramms der 3 erläutert. Ein erster Verfahrensschritt s1 ist eine Endlosschleife, in der überwacht wird, ob der Schalt-Wählhebel 1 eine bisher innegehabte Endposition, z. B. die des zweiten Gangs, verlassen hat oder nicht. Sobald der Schalt-Wählhebel 1 die Schaltposition p1 passiert hat, wird in Schritt s2 ein Zeitgeber in Gang gesetzt. In der Folge überwacht das Steuergerät 6 in Schritt s3 den Sensor 8 und inkrementiert, wenn dieser die Überquerung einer der Schaltschwellenpositionen p3, p4 oder p5 anzeigt, in Schritt s4 einen Zähler n. Der Eintritt in eine Schaltgasse wird in Schritt s5 erkannt, wenn der Sensor 9 das Passieren der Schaltschwellenposition p2 oder ein erneutes Passieren der Schaltschwellenposition s1 meldet. Der Zeitgeber wird dann im Schritt s6 angehalten, um die seit dem Schritt s2 verstrichene Zeit zu erfassen. Die vom Schalthebel zurückgelegte Weglänge wird abgeschätzt als n + c, wobei der Zähler n ganzzahlige Werte von Null bis 3 haben kann und repräsentativ ist für den in der Wählgasse 4 zurückgelegten Weg des Schalt-Wählhebels 1. Beim Schalten in den ersten Gang wird keine der Schaltschwellenpositionen p3 bis p5 passiert, und der Zähler n bleibt auf Null, beim Schalten in den dritten oder vierten Gang nimmt der den Wert 1 an, usw. Das Symbol c steht für eine Konstante, welche den in den Schaltgassen 6 zurückgelegten Weg berücksichtigt.The operation of the shift control unit 6 on the basis of the sensors 8th . 9 supplied signals is based on the flowchart of the 3 explained. A first method step s1 is an endless loop in which it is monitored whether the shift lever 1 a hitherto held end position, z. B. the second gear, has left or not. Once the shift selector lever 1 has passed the shift position p1, a timer is started in step s2. As a result, the controller monitors 6 in step s3, the sensor 8th and increments, when it indicates the crossing of one of the switching threshold positions p3, p4 or p5, in step s4 a counter n. The entry into a shift gate is detected in step s5 when the sensor 9 the passing of the switching threshold position p2 or a renewed passage of the switching threshold position s1 reports. The timer is then stopped in step s6 to detect the elapsed time since step s2. The path length traveled by the shift lever is estimated to be n + c, where the counter n can have integer values from zero to 3 and is representative of that in the select gate 4 covered path of the shift lever 1 , When switching to first gear, none of the shift threshold positions p3 to p5 is passed, and the counter n remains at zero, when shifting to the third or fourth gear, it assumes the value 1, and so on. The symbol c stands for a constant representing the in the shift gates 6 taken into account.

Die in Schritt s7 abgeschätzte Geschwindigkeit v = (n + c)/t wird in Schritt s8 mit einem ersten, niedrigen Schwellwert v₁ vergleichen. Wenn die gemessene Geschwindigkeit des Schalt-Wählhebels 1 unter diesem Schwellwert v₁ liegt, wählt das Schaltsteuergerät 10 eine niedrige, komfortorientierte Geschwindigkeit für die Aktoren 11, 14, 15, die einen gleichmäßigen, ruhigen und erschütterungsfreien Schaltvorgang gewährleistet. Wenn die gemessene Geschwindigkeit v über dem ersten Schwellwert v₁ liegt, folgt in der vorliegenden Ausgestaltung des Verfahrens ein zweiter Vergleich mit einem höheren Schwellwert v₂ in Schritt s10. Liegt die gemessene Geschwindigkeit v unter diesem höheren Schwellwert v₂, so wählt das Schaltsteuergerät 10 eine mittlere Geschwindigkeit für die Aktoren 11, 14, 15. Eine abermals höhere Geschwindigkeit der Aktoren 11, 14, 15 wird gewählt, wenn die gemessene Geschwindigkeit V auch über diesem zweiten Schwellwert liegt (s11). Im Interesse eines schnellen Schaltvorgangs werden in diesem Fall Abstriche an Ruhe und Fahrkomfort in Kauf genommen.The speed v = (n + c) / t estimated in step s7 is compared with a first, low threshold value v ₁ in step s8. When the measured speed of the shift lever 1 is below this threshold v ₁ , the switch control unit selects 10 a low, comfort-oriented speed for the actuators 11 . 14 . 15 , which ensures a smooth, quiet and vibration-free switching process. If the measured speed v is above the first threshold value v ₁ , in the present embodiment of the method, a second comparison follows with a higher threshold value v ₂ in step s10. If the measured speed v is below this higher threshold value v ₂ , the shift control unit selects 10 a medium speed for the actuators 11 . 14 . 15 , Another high speed of the actuators 11 . 14 . 15 is selected if the measured velocity V is also above this second threshold (s11). In the interest of a quick shift in this case, compromises on quiet and ride comfort are accepted.

Einer Weiterentwicklung zufolge kann vor dem Schritt s5 noch ein Schritt s13 eingeschoben sein, in welchem das Schaltsteuergerät 10 überprüft, ob der Zeitgeber einen Grenzwert überschritten hat, der eine längst zulässige Dauer einer Schalthebelbewegung definiert. Wenn dies der Fall ist, schaltet das Steuergerät zunächst in Schritt s14 das Schaltgetriebe 7 in Leerlauf, wobei die hierfür gewählte Geschwindigkeit der Aktoren 11, 14, 15 die komfortable Schaltgeschwindigkeit des Schritts s9 sein kann. Im Leerlaufzustand verharrt das Getriebe 7, bis das Schaltsteuergerät in Schritt s15 anhand des Signals des Sensors 9 feststellt, dass der Schalt-Wählhebel 1 wieder in eine Schaltgasse eingetreten ist. Dann wird der zeitweilig unterbrochene Schaltvorgang zu Ende geführt.According to a further development, a step s13 may still be inserted before step s5, in which the shift control device 10 Checks whether the timer has exceeded a limit that defines a longest permissible duration of a shift lever movement. If so, the controller first shifts the manual transmission in step s14 7 in idle, with the speed selected for the actuators 11 . 14 . 15 the comfortable switching speed of step s9 can be. In idle state, the transmission remains 7 until the shift control device in step s15 based on the signal of the sensor 9 determines that the shift selector lever 1 again entered a shift gate. Then the temporarily interrupted switching operation is completed.

Die Aktoren 11, 14, 15 werden jeweils in verschiedenen Phasen eines Schaltvorgangs benötigt. So ist es die Aufgabe des Aktors 11, die Kupplung 12 zu öffnen und das Getriebe 7 lastfrei zu machen, bevor die Aktoren 14, 15 in Aktion treten, und nach erfolgreichem Schalten die Kupplung 12 wieder zu schließen. Anstatt den gesamten Schaltvorgang erst nach Festlegung der Schaltgeschwindigkeit in Schritt s9, s11 oder s12 zu starten, kann es zeitsparend sein, Anfangsphasen eines Schaltvorgangs wie etwa das öffnen der Kupplung 12 oder das Auslegen des aktuellen Gangs bereits vor der Entscheidung über die Schaltgeschwindigkeit einzuleiten oder auszuführen, wobei für diese Anfangsphasen in Ermangelung einer Schätzung der Geschwindigkeit des Schalt-Wählhebels 1 zweckmäßigerweise eine einheitliche, von der Geschwindigkeit des Schalt-Wählhebels 1 unabhängige Geschwindigkeit festgelegt wird. Sobald der Schätzwert der Geschwindigkeit vorliegt, können neu beginnende Aktorbewegungen mit der dem Schätzwert entsprechenden Geschwindigkeit durchgeführt werden.The actors 11 . 14 . 15 are each required in different phases of a switching operation. So it is the job of the actor 11 , the coupling 12 to open and the gearbox 7 load-free before the actuators 14 . 15 go into action, and after successful switching the clutch 12 to close again. Instead of starting the entire shift only after setting the shift speed in step s9, s11 or s12, it may be time-saving to start phases of a shift such as opening the clutch 12 or to initiate or execute the layout of the current gear even before the decision on the shift speed, for these initial phases, in the absence of an estimate of the speed of the shift selector lever 1 expediently a uniform, the speed of the shift selector lever 1 independent speed is set. As soon as the estimated value of the speed is present, newly starting actuator movements can be carried out at the speed corresponding to the estimated value.

Es ist auch möglich, eine zunächst mit einer einheitlichen, niedrigen Geschwindigkeit begonnene Bewegung eines der Aktoren 11, 14, 15 mit einer erhöhten Geschwindigkeit zu Ende zu führen, sobald eine Messung der Geschwindigkeit v des Schalt-Wählhebels vorliegt und diese über einem Schwellwert wie v₁, v₂ liegt. Das heißt, abweichend vom Flussdiagramm der 3 wird die komfortable Schaltgeschwindigkeit bereits unmittelbar im Anschluss an den Schritt s1 gewählt, und der Schaltvorgang wird begonnen, und sobald in Schritt s7 die Schalt-Wählhebelgeschwindigkeit v vorliegt, wird in den Schritten s8, s10 überprüft, ob eine Änderung der Schaltgeschwindigkeit angezeigt ist, und wenn ja, auf welchen Wert.It is also possible to have one of the actuators initially started at a uniform, low speed 11 . 14 . 15 to complete at an increased speed as soon as there is a measurement of the speed v of the shift selector lever and it is above a threshold such as v ₁ , v ₂ . That is, deviating from the flowchart of 3 The comfortable switching speed is already directly on conclusion is selected to the step s1, and the switching operation is started, and as soon as the shift selector speed v is present in step s7, it is checked in steps s8, s10 whether a change in the shift speed is indicated, and if so, to which value.

Eine symmetrische Lage der zu erfassenden Schaltschwellenpositionen p₁, p₂ beiderseits der Wählgasse 4 hat den Vorteil, dass bei der Erfassung des Durchgangs des Schalt-Wählhebels 1 durch eine dieser Schaltschwellenpositionen keine Fallunterscheidung hinsichtlich der Richtung der Schalthebelbewegung erforderlich ist. Es kann jedoch durchaus wünschenswert sein, eine asymmetrische Anordnung der zu erfassenden Positionen, in 1 mit p1', p2' bzw. p1'', p2'' zu bezeichnen, in Bezug auf die Wählgasse 4 vorzusehen. Die Positionen p1', p2' liegen jeweils nahe an den Endstellungen des Schalt-Wählhebels 1, und der Durchgang des Schalt-Wählhebels 1 durch diese Position wird erfasst, wenn sich der Schalt-Wählhebel 1 von einer Endstellung her der Wählgasse 4 nähert. Der Durchgang des Hebels 1 durch die nahe an der Wählgasse liegenden Positionen p1'', p2'' hingegen wird bei einer Auswärtsbewegung des Wählhebels 1, von der Wählgasse 4 zu einer Endstellung, erfasst. Indem die Positionen p1', p2' jeweils nahe an den Endstellungen gewählt sind, wird der Weg, den der Hebel 1 zwischen zwei zu erfassenden Positionen zurücklegt, verlängert, und die Genauigkeit der Messungen wird verbessert. Die Festlegung der zweiten zu erfassenden Positionen p1'', p2'' jeweils nahe an der Wählgasse 4 führt dazu, dass bereits kurze Zeit nach dem Übergang des Schalt-Wählhebels 1 von der Wählgasse 4 in eine Schaltgasse 6 die Geschwindigkeit v vorliegt und bei der weiteren Steuerung der Aktoren 11, 14, 15 berücksichtigt werden kann. Die Bewegung der Aktoren 11, 14, 15 kann also zu einem frühen Zeitpunkt beginnen oder, je nach Ausgestaltung, von einer niedrigen zu einer höheren Geschwindigkeit wechseln, so dass der Schaltvorgang im Getriebe 7 in möglichst kurzer Zeit nach dem Eintritt des Schalt-Wählhebels 1 in eine Schaltgasse 6 beendet ist.A symmetrical position of the switching threshold positions p ₁ , p ₂ to be detected on both sides of the selection gate 4 has the advantage that when detecting the passage of the shift selector lever 1 no case distinction with respect to the direction of the shift lever movement is required by one of these switching threshold positions. However, it may well be desirable to have an asymmetrical arrangement of the positions to be detected, in 1 with p1 ', p2' and p1 '', p2 '', respectively, with respect to the selection lane 4 provided. The positions p1 ', p2' are respectively close to the end positions of the shift selector lever 1 , and the passage of the shift selector lever 1 This position is detected when the shift selector lever 1 from an end position of the selector gate 4 approaches. The passage of the lever 1 by lying near the Wählgasse positions p1 '', p2 '', however, is in an outward movement of the selector lever 1 , from Wählgasse 4 to an end position, recorded. By selecting the positions p1 ', p2' respectively close to the end positions, the path becomes the lever 1 between two positions to be detected, extended, and the accuracy of the measurements is improved. The determination of the second positions to be detected p1 '', p2 '' each close to the selector gate 4 causes that already a short time after the transition of the selector lever 1 from the select lane 4 in a shift gate 6 the speed v is present and in the further control of the actuators 11 . 14 . 15 can be taken into account. The movement of the actors 11 . 14 . 15 So it can start at an early stage or, depending on the design, change from a low to a higher speed, so that the gear shift in the transmission 7 in the shortest possible time after the shift selector lever has entered 1 in a shift gate 6 finished.

11: Schalt-WählhebelShift lever
22: Schaltkulisseshift gate
33: Gelenkjoint
44: Wählgasseselective path
55: Wellewave
66: Schaltgasseshift gate
77: Schaltgetriebemanual transmission
88th: Winkelsensorangle sensor
99: Winkelsensorangle sensor
1010: Steuerschaltungcontrol circuit
1111: Aktoractuator
1212: Kupplungclutch
1313: Motorengine
1414: Aktoractuator
1515: Aktoractuator

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10907141 A1 [0002, 0002] - DE 10907141 A1 [0002, 0002]

Claims

Shift-by-Wire-Schaltung mit einem in einer Schaltkulisse (2) beweglichen Schalthebel (1), wenigstens einem Sensor (8, 9) zum Erfassen der Stellung des Schalthebels (1), wenigstens einem Aktor (11, 14, 15) zum Antreiben einer Schaltbewegung an einem Schaltgetriebe (7) und einem mit dem Sensor (8, 9) und dem Aktor (11, 14, 15) verbundenen Schaltsteuergerät (10) zum Ansteuern des Aktors (11, 14, 15) in Abhängigkeit von einer von dem Sensor (8, 9) erfassten Bewegung des Schalthebels (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltsteuergerät (10) eingerichtet ist, die Geschwindigkeit (v) einer Bewegung des Schalthebels (1) zu schätzen (S7) und die Geschwindigkeit des Aktors (11, 14, 15) während wenigstens eines Teils der Schaltbewegung entsprechend der geschätzten Geschwindigkeit des Schalthebels (1) zu wählen (s8–s12).Shift-by-wire circuit with one in a shift gate ( 2 ) movable shifter ( 1 ), at least one sensor ( 8th . 9 ) for detecting the position of the shift lever ( 1 ), at least one actuator ( 11 . 14 . 15 ) for driving a switching movement on a manual transmission ( 7 ) and one with the sensor ( 8th . 9 ) and the actuator ( 11 . 14 . 15 ) connected switching control device ( 10 ) for driving the actuator ( 11 . 14 . 15 ) depending on one of the sensor ( 8th . 9 ) detected movement of the shift lever ( 1 ), characterized in that the shift control device ( 10 ), the speed (v) of a movement of the lever ( 1 ) (S7) and the speed of the actuator ( 11 . 14 . 15 ) during at least a part of the switching movement in accordance with the estimated speed of the shift lever ( 1 ) (s8-s12).

Shift-by-Wire-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltsteuergerät (10) eingerichtet ist, zu einer Schaltbewegung des Schalthebels (1) eine einzige Schätzung (s7) der Geschwindigkeit vorzunehmen.Shift-by-wire circuit according to claim 1, characterized in that the switching control device ( 10 ) is set, to a switching movement of the shift lever ( 1 ) make a single estimate (s7) of the speed.

Shift-by-Wire-Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal des Sensors für die Geschwindigkeit der Schalthebelbewegung repräsentativ ist.Shift-by-wire circuit according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the output signal of the sensor for the speed of the lever movement representative is.

Shift-by-Wire-Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8, 9) eingerichtet ist, den Durchgang des Schalthebels (1) durch zwei im Laufe einer Schaltbewegung durchlaufene Positionen (p1, p2; p1', p2', p1'', p2'') zu erfassen, und dass das Schaltsteuergerät (10) eingerichtet ist, die Geschwindigkeit (v) des Schalthebels (1) anhand eines Zeitabstandes (t) der dem Durchgang durch die zwei Positionen (p1, p2; p1', p2', p1'', p2'') entsprechenden Signale des Sensors zu schätzen.Shift-by-wire circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor ( 8th . 9 ), the passage of the lever ( 1 ) can be detected by two positions (p1, p2, p1 ', p2', p1 '', p2 '') which have passed through a switching movement, and in that the shift control device ( 10 ), the speed (v) of the shift lever ( 1 ) on the basis of a time interval (t) of the signals of the sensor corresponding to the passage through the two positions (p1, p2, p1 ', p2', p1 '', p2 '').

Shift-by-Wire-Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkulisse (2) eine Mehrzahl von durch eine Wählgasse (4) verbundenen Schaltgassen (6) umfasst.Shift-by-wire circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the shift gate ( 2 ) a plurality of through a select lane ( 4 ) connected shift gates ( 6 ).

Shift-by-Wire-Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dass die erste Position (p1) in einer im Laufe der Schaltbewegung verlassenen Schaltgasse (6) liegt.Shift-by-wire circuit according to claim 5, characterized in that that the first position (p1) in an abandoned in the course of the switching movement shift gate ( 6 ) lies.

Shift-by-Wire-Schaltung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Position (p1, p2) in einer im Laufe der Schaltbewegung erreichten Schaltgasse (6) liegt.Shift-by-wire circuit according to claim 5 or 6, characterized in that the second position (p1, p2) in a switching gate reached in the course of the switching movement ( 6 ) lies.

Shift-by-Wire-Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Position eine Endstellung des Schalthebels in der erreichten Schaltgasse (6) ist.Shift-by-wire circuit according to claim 7, characterized in that the second position is an end position of the shift lever in the achieved shift gate ( 6 ).

Shift-by-Wire-Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Position (p1, p2) vor einer Endstellung des Schalthebels (1) in der erreichten Schaltgasse (6) liegt, und dass das Schaltsteuergerät (10) eingerichtet ist, die Bewegung des Aktors (11, 14, 15) abzubrechen, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Durchgang des Schalthebels (1) durch die zweite Position der Schalthebel die Endstellung nicht erreicht.Shift-by-wire circuit according to claim 7, characterized in that the second position (p1, p2) before an end position of the shift lever ( 1 ) in the reached shift gate ( 6 ), and that the shift control unit ( 10 ), the movement of the actuator ( 11 . 14 . 15 ) if, within a predetermined time window after passage of the shift lever ( 1 ) reached by the second position of the shift lever, the end position.

Shift-by-Wire-Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltsteuergerät (10) eingerichtet ist, eine Neutralstellung des Getriebes (7) einzustellen, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Durchgang des Schalthebels (1) durch die erste Position der Schalthebel (1) die zweite Position nicht erreicht.Shift-by-wire circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the switching control device ( 10 ), a neutral position of the transmission ( 7 ) within a predetermined time window after passage of the shift lever ( 1 ) by the first position of the shift levers ( 1 ) does not reach the second position.

Shift-by-Wire-Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbewegung in dem Schaltgetriebe mehrere Phasen umfasst, und dass das Schaltsteuergerät eingerichtet ist, wenigstens eine erste Phase der Schaltbewegung mit einer von der geschätzten Geschwindigkeit des Schalthebels unabhängigen Geschwindigkeit zu steuern.Shift-by-wire circuit after one of the previous ones Claims, characterized in that the switching movement in the manual transmission comprises several phases, and that the shift control unit is set up, at least a first phase of the switching movement with one of the estimated speed of the shift lever to control independent speed.

Shift-by-Wire-Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltsteuergerät eingerichtet ist, die erste Phase der Schaltbewegung zu beginnen, bevor eine geschätzte Geschwindigkeit des Schalthebels vorliegt.Shift-by-wire circuit according to claim 11, characterized in that the switching control device is set up is to start the first phase of the switching movement before a estimated speed of the shift lever is present.

Shift-by-Wire-Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Aktors zwischen einer kleinen Mehrzahl diskreter Werte wählbar ist (s9, s11, s12).Shift-by-wire circuit after one of the previous ones Claims, characterized in that the speed of the actuator between a small plurality of discrete values selectable is (s9, s11, s12).