WO2001006151A1 - Getriebevorrichtung mit schalteinrichtung - Google Patents

Getriebevorrichtung mit schalteinrichtung Download PDF

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gear
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Reinhard Berger
Marc Hauptmann
Michael Gallion
Martin Vornehm
Martin Zimmermann
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Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
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Definitions

  • the invention relates to a transmission device and a control device and a method for operating such a device.
  • a gear device is in particular a device which can be shifted into different shift positions in which, in a stepped or stepless manner, it generates a different transmission ratio between two shafts.
  • the transmission device can be designed as a change-speed transmission or conical pulley belt transmission or the like. Switching operations of the transmission device between different switching stages can in particular be carried out automatically or manually or partially automatically or automatically with additional intervention options by hand. When switching from a first switching position to a second switching position, there may or may not be an interruption in the tractive force.
  • the transmission device is designed in particular as an automatic transmission or as an automated manual transmission.
  • an automatic transmission is, in particular, a transmission device in which shifting processes can be controlled automatically without interrupting the tractive force and which in particular has a planetary transmission.
  • an automated manual transmission is to be understood in particular as a transmission device in which switching operations can be controlled automatically with an interruption in tractive force.
  • the automated manual transmission can have at least one electric motor for actuating switching operations.
  • a transmission device in the sense of the present invention has a selector shift gate arrangement, which is comprised by a switching device.
  • a selector switch gate arrangement is an arrangement voltage from at least one selector gate and at least one selector gate, in which a first shift element, such as shift finger or the like, can be moved.
  • an alley such as a select alley or a shift alley, is an actually existing or a fictitious alley.
  • a fictitious alley is given in particular if signals are generated by a control device or an actuating device or the like, as a result of which the first switching element can only be moved in certain alley-like paths.
  • a shift gate is referred to in particular as an alley which opens into the selector alley at an essentially determined selection position, or the unit of two such alleys which are arranged essentially on different sides of the longitudinal axis of the selector alley and into the selector alley at the same selection position lead.
  • a dialing position is a position of the dialing lane in the longitudinal direction of the dialing lane.
  • the first shift element can be positioned within a shift gate in a predetermined position in which a predetermined gear stage or a predetermined transmission ratio of the transmission device is shifted.
  • a gear device has an actuating device.
  • an actuating device is to be understood in particular to mean a device which can load at least one switching element, which is included in the switching device, so that it is moved under predetermined conditions and the gear device is switched to different switching positions.
  • the actuating device has in particular at least one electric motor.
  • An electric motor is preferably provided, which is referred to as a selector motor and the first switching element in the selection direction, that is to say in the direction of the longitudinal axis of the dialing alley, can load, as well as an electric motor, which is referred to as a switching motor and can load the first switching element in the switching direction, that is, in the direction of a shift gate longitudinal axis.
  • a transmission device has a control device which transmits output signals and / or energy to the actuating device according to a predetermined characteristic.
  • a control device which transmits output signals and / or energy to the actuating device according to a predetermined characteristic.
  • the type, the duration, the times, the direction, the orientation and the force with which the actuating device acts on the switching device or the first switching element depends on these output signals or the energy distribution which the control device to the Actuator transmits.
  • the control signals can control a further device, such as a clutch device, in particular an automated clutch device, or only the actuating device.
  • the output signals which the control device transmits to the actuating device are preferably an electrical current or an electrical voltage.
  • a transmission device has a position detection device.
  • a position detection device is a device that can detect a position or its changes absolutely or relatively.
  • the position detection device can in particular detect a distance or an angle of rotation or their respective change.
  • the position detection device can detect absolute positions or relative positions.
  • the position detection device is designed as an incremental path or angle detection device.
  • An incremental angle sensor system is preferably arranged on an electric motor, such as a switching motor or a selector motor.
  • Automated manual transmissions are already known, in which a control device transmits output signals, which are electrical voltage signals, to a selector motor and a switch motor. These signals can cause the selector motor and the shift motor to actuate a shift shaft, which in turn causes shift operations to be performed in the transmission.
  • an incremental travel sensor is arranged on the selector shaft or on the electric motors, ie the selector motor and the selector motor, which detects changes in position so that the respective shift position of the transmission can be determined.
  • the invention is therefore based on the object of providing a transmission device, a control device for controlling such a transmission device and a method for operating such a transmission device which is structurally simple and inexpensive to improve its operational safety and which enables the driving comfort of motor vehicles is increased with such a gear device.
  • a control device according to the invention is the subject of claim 68.
  • a transmission device which has a main position detection device and a redundancy position detection device.
  • the main position detection device is in particular a first position detection device of any configuration.
  • a switching device encompassed by the transmission device has a first switching element which can be moved in a selector shift gate arrangement and a second, movably arranged switching element, movement of at least one of these switching elements being able to cause the transmission device to be switched to different switching positions ,
  • the first Druckeleme ⁇ t is in particular a shift finger; the second switching element is in particular a switching shaft.
  • the main position detection device which is designed in particular as an incremental sensor device, can in particular determine the positioning of a movably arranged switching element in the selection and switching direction.
  • the display accuracy of the main position detection device is greater than that of the redundancy position detection device.
  • the invention makes it possible to avoid errors in the positioning detection being looped through or incorrect output signals being generated in the control device.
  • driving comfort in a motor vehicle with a transmission device according to the invention can be improved.
  • the redundancy position detection device preferably has a sensor device which can generate a sensor output signal which indicates the positioning of at least one switching element, such as the first switching element or the like, and optionally transmits it to the control device.
  • This sensor device can be an electromechanical button or a Hall sensor or an inductive sensor or an optical sensor or a capacitive sensor or a sound sensor or an electrical grinder on conductor tracks or the like.
  • This sensor device is preferably a digital sensor, which generates a digital signal.
  • This digital signal indicates whether a predetermined, movably arranged shift element, such as the first, the second or a further shift element of the transmission device, is positioned in a first or a second shift position range.
  • the first and the second switch position area can each consist of partial areas which are arranged spatially next to one another or spatially separated.
  • the sensor device is preferably designed at least in three stages, and in each of these three stages it can generate a sensor output signal which in each case indicates that the switching element is arranged in a respective predetermined switching position range.
  • These sensor output signals can be identical or different for different switching positions.
  • the sensor device can be designed to be stepless or stepped, whereby it can display the switching positions of the switching element in stepped or stepless fashion.
  • a field position of a field or a field-like area or a profile is assigned to at least some of the shift positions into which the transmission device or a shift element of this transmission device can be shifted.
  • the preferred embodiments are presented in the context of this application on the basis of the field or the field-like area or the profiling, according to the invention both a field and a field-like area and a profiling can be the subject of the respective embodiment.
  • a field is in particular physically or non-physically formed, specifically one, two, three or more dimensions, this field representing the course of one or more characteristic values which depend on or do not depend on one another.
  • At least one shift element of the transmission device is preferably exposed to a field, with predetermined shift positions of this shift element being assigned predetermined field positions.
  • the field can in particular be an acceleration field or an electric field or a magnetic field or the like.
  • a field is preferably a profiling which is arranged in particular on the surface of the second switching element and which has profiling elevations and profiling depressions.
  • This profiling is designed in particular in such a way that the profiling surface is at different distances from the longitudinal axis of the second switching element.
  • the field preferably has the effect that a different force is opposed to the movement of one of the switching elements, such as the first or second switching element, or the switching element is loaded by a different force.
  • a field is preferably a potential field which has different field positions with different potential.
  • This potential field is preferably designed as a force field.
  • a field in the sense of the The present invention can be a signal field which causes different signals to be generated when a field element or probe element is connected to different positions of this signal field. The signals are generated in particular by the field itself or by the field element.
  • these different signals are generated in that a spring-loaded element lies at different field or profiling positions over a profiled surface, which is arranged in particular on the second switching element, so that the spring force changes or the field element changes in different directions in the direction of the spring axis Positions is moved.
  • a field element is any element which can be connected to different field positions.
  • a connection between a field and a field element is to be understood to mean that the field element is assigned to a predetermined field position with or without touching, so that the field element in particular captures a situation of this field position, such as a characteristic value or the like or forward to another facility.
  • the field element is preferably assigned to the field position, which is positioned according to a predetermined characteristic in a predetermined relative position to the field element.
  • the signal field is designed in particular as a digital signal field, so that the signals which it generates, possibly in cooperation with the field element, can have exactly two different values.
  • the redundancy position detection device preferably uses the field to determine the shift position of the transmission device.
  • the redundancy position detection device preferably has a sensor device and / or an evaluation device or is in signal communication with such a device. Binding, wherein this sensor device and / or this evaluation device determines a field position and / or characteristic values of this field position according to a predetermined characteristic, and the switched switching position of the transmission device can be inferred from this field position according to a predetermined assignment characteristic.
  • the field element is preferably comprised of a device which is, for example, a retainer and which has a switch and / or a sensor or the like, which can have a different positioning of the field element with respect to the field or which can be connected to different field positions ,
  • This sensor or switch can, in particular, detect a translatory movement which a field element executes when the field is scanned.
  • the sensor or the switch preferably generates a switch output signal which indicates the shift position and / or a shift position range in which the transmission device or one of its elements is shifted.
  • Such shift positions can in particular be a predetermined gear position or a synchronization position or a neutral position of the transmission device.
  • the switch output signal is preferably transmitted to the control device or to the actuating device.
  • the control device preferably generates its output signals taking into account the switch output signal.
  • the control device particularly preferably generates its output signals taking into account the switch output signals and taking into account signals which the control device receives from a main position detection device and which indicate the shift position in which the transmission device is switched.
  • the surface profile of the second shift element is preferably designed in such a way that a predetermined potential in the surface profile of the second shift element is assigned to each gear position and the neutral position of the transmission device and / or each alley of the transmission device, such as a selection gate or shift gate, which is for the different gear positions or neutral locations or alleys is identical or at least partially different.
  • This surface potential is preferably determined or scanned by a retainer or a sensor or a field element which is included in the redundancy position detection device.
  • the surface potential is determined in particular by the distance between the surface and the central axis of the second switching element.
  • a local extremum of the field in particular the surface profile, is assigned to at least one predetermined shift position, such as gear position or neutral position or an alley of the transmission device. If this local extremum is detected according to a predetermined characteristic by the sensor or the field element or the like, it can be concluded that the gear device is shifted in the shift position assigned to this extremum.
  • the field element is preferably a ball, which is loaded by a spring device and pressed against a profile, or a sensing element, which scans the profile without contact.
  • the field is designed in such a way that the transmission device or one of its elements can be moved into a predetermined switching position under the effect of the field, to which a local extremum, such as a local minimum, of the field is assigned, in particular when the control device does not generate any output signals or the actuating device of this movably arranged element is not loaded.
  • the second switching element can be moved under the action of a spring force, which acts on a field element bearing on a surface profile of the second switching element, in such a way that the field element moves into a position of the profile which forms a potential minimum with respect to the central axis of the second switching element ,
  • the field is preferably a scalar or a vectorial field.
  • the course of the field can be changeable or unchangeable, whereby it can depend in particular on the operating parameters of the motor vehicle or its devices, which change during the operation of the motor vehicle.
  • the field in particular the field-like area or the surface profile of the second switching element, is assigned a pattern which is a projection or transformed projection, hereinafter referred to as projection, of part of the field in the selector gate arrangement ,
  • This pattern has different pattern areas, each of which is assigned a predetermined signal value, so that different signal values are generated when the first switching element is positioned in different pattern areas.
  • the pattern areas are preferably assigned two or three different signals.
  • This pattern is preferably used to determine the alley in which the first switching element is positioned.
  • This pattern is particularly preferably used to determine if that
  • Switching element from a predetermined aisle to another predetermined aisle or from a predetermined gear position to another predetermined gear position is moved.
  • the signal or the signal value is preferably unchanged within a pattern area.
  • the course of these signals is used to determine in which aisle the first switching element is positioned or whether the first switching element is moved from a predetermined aisle to another predetermined aisle or whether the switching element is moved from a predetermined gear position to another predetermined gear position or what the identity of an engaged gear stage is.
  • This determination on the basis of the signal curve is carried out in particular on the basis of the number of signal changes which are detected when the first switching element moves and / or on the basis of the signal values which are given in the different pattern areas.
  • the field makes it possible to determine when the transmission device is switched in a synchronization position.
  • the pattern areas are preferably designed or arranged in such a way that in at least one aisle two pattern areas with an area boundary aligned substantially perpendicular or parallel to the longitudinal direction of this alley abut one another.
  • One or more or all of the pattern areas preferably cover essentially the entire width of the alley in which they are at least predominantly arranged.
  • the signal curve of the signal detected by the sensor device preferably shows a change when the first switching element is moved over an area boundary of adjacent sample areas. This change is preferably erratic.
  • the pattern areas are arranged such that they complement each other to form a checkerboard pattern.
  • the transmission device preferably has an evaluation device in which the position and / or the design of the pattern is stored and which uses this position and / or design and the detected sensor signals to determine when or whether the first switching element is being moved into another alley or the transmission device is switched from one gear to another.
  • the redundancy position detection device can clearly differentiate predetermined transmission shift positions from other transmission shift positions, these transmission shift positions in particular having the shift positions gear position and / or neutral position.
  • a movement of the first switching element over an area boundary of two adjoining pattern areas is determined on the basis of the time profile of a predetermined operating characteristic value.
  • This operating characteristic value is, in particular, an electrical current, for example the electrical current which is transmitted from the control device to an electric motor, such as a selector or switch motor.
  • the field or the profiling is preferably designed in such a way that the temporal course of this characteristic value, that is to say in particular the current, shows a change, for example an abrupt change, if the first switching element is moved over an area boundary of two adjoining pattern areas.
  • the field or the profiling which is arranged on the second switching element, is preferably designed in such a way that it has regions in which an essentially constant resistance is opposed to a movement of the first switching element.
  • the field or the profiling has an essentially constant slope within this area, with different adjoining areas having a different, but in this area respectively, constant, incline.
  • the projections of these areas are essentially the sample areas.
  • the electrical current with which the selector motor and / or the switching motor is supplied by the control device is constant within these regions which oppose the movement of the switching finger with a substantially constant resistance, so that a transition from one region to another An essentially abrupt change in the current can be detected in the area, from which it can be concluded that the shift finger has exceeded an area boundary of two adjoining pattern areas.
  • the control device preferably receives a signal from the main position detection device and the redundancy position detection device, which indicates the shift position of the transmission device, the control device checking these signals for plausibility.
  • the control device controls the transmission device according to a normal operating mode or according to normal operation -Characteristic produces output signals.
  • the system is switched off and / or initiated so that the motor vehicle with the transmission device according to the invention is stopped when the main position detection device and the redundancy position detection device each indicate switching positions that are faulty.
  • a predetermined characteristic can be used, on the basis of which it can be detected that the corresponding values are incorrect. If it is determined that the main position detector is functional and the redundancy position detector is impaired, which means in particular that If these devices display different switching positions, a warning signal is generated which, in particular, indicates the functional impairment to the driver of a motor vehicle with a transmission device according to the invention.
  • the control device preferably generates output signals in accordance with a predetermined replacement characteristic.
  • This substitute characteristic is designed in particular in such a way that only such switching operations are possible that enable the motor vehicle to move. In particular, shifting into predetermined gears is avoided.
  • the pattern areas and / or the area limits are preferably determined taking into account the direction of movement of the first and / or the second switching element.
  • the invention provides that a profile is provided on the surface of the second switching element, which is scanned by a spring-loaded field element or sensing element, a signal change being triggered by the detection of a predetermined surface potential of the second switching element, and in particular the switching direction being taken into account ,
  • a signal change is triggered when, at the predetermined surface potential, the second switching element is moved relative to the probe element or the field element in such a way that the field element or the probe element moves in the direction of a lower surface potential, that is, with a reduction in the distance from the central axis of the second Switching element, or in the direction of a larger surface potential.
  • control device according to claim 68.
  • the object is further achieved by use according to claim 69 or claim 70.
  • the object is further achieved by a method for operating a transmission device according to claim 71.
  • a shift motor and a selector motor are actuated according to a predetermined characteristic in order to shift from an actual gear, that is to say an output gear, to a target gear, that is to say a gear that is to be engaged.
  • a sensor device of the redundancy position detection device has detected and / or in which switching positions the first switching element is located within the selector shift gate arrangement, in particular the signal curve which is caused by the sequence of the run-over Sample areas is determined, determined or analyzed.
  • a predetermined number of signal changes or predetermined signals, which have to be detected during this shift are determined by the planned shifting operation, that is to say a shift from the actual gear to the target gear.
  • the switching motor and / or the selection motor is actuated in order to shift the target gear in this way.
  • Fig. 1 shows a first exemplary embodiment of the invention in a schematic
  • Fig. 2 shows a second exemplary embodiment of the invention in a schematic representation
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of the invention in a schematically illustrated partial view
  • Position detection device can be detected or generated
  • FIG. 5 shows a fourth exemplary embodiment of the invention in a schematically illustrated partial view
  • FIG. 6 shows a first exemplary embodiment of a pattern according to the invention in a schematic view
  • Fig. 7 shows a second exemplary embodiment of an inventive
  • FIG. 8 shows a third exemplary embodiment of a pattern according to the invention in a schematic view
  • Fig. 9 shows a fourth exemplary embodiment of an inventive
  • Fig. 10 shows a fifth exemplary embodiment of an inventive
  • FIG. 11 shows a sixth exemplary embodiment of a pattern according to the invention in a schematic view
  • Fig. 12 shows a seventh exemplary embodiment of an inventive
  • FIG. 13 shows the steps of a first exemplary embodiment of a method according to the invention in a schematic view
  • FIG. 14 shows the steps of a second exemplary embodiment of a method according to the invention in a schematic view
  • FIG. 16 shows the steps of a fourth exemplary embodiment of a method according to the invention in a schematic view
  • FIG. 17 shows the steps of a fifth exemplary embodiment of a method according to the invention in a schematic view; 1 schematically shows a vehicle 1 with a drive unit 2, such as an engine or internal combustion engine. Furthermore, a torque transmission system 3 and a transmission 4 are shown in the drive train of the vehicle. In this exemplary embodiment, the torque transmission system 3 is arranged in the power flow between the engine and the transmission, a drive torque of the engine being transmitted via the torque transmission system to the transmission and from the transmission 4 on the output side to an output shaft 5 and to a downstream axis 6 and to the wheels 6a becomes.
  • the torque transmission system 3 is designed as a clutch, such as a friction clutch, multi-disk clutch, magnetic powder clutch or converter lock-up clutch, the clutch being a self-adjusting, wear-compensating clutch.
  • the transmission 4 is shown as a manual transmission, such as a multi-speed transmission.
  • the transmission can also be an automated manual transmission, which can be shifted automatically by means of at least one actuator.
  • an automated manual transmission is to be understood as an automated transmission which is shifted with an interruption in the tractive force and the shifting operation of the transmission ratio is carried out by means of at least one actuator.
  • an automatic transmission can also be used, an automatic transmission being a transmission essentially without interruption of tractive power during the switching operations and which is generally constructed by means of planetary gear stages.
  • a continuously variable transmission such as a conical pulley belt transmission
  • the automatic transmission can also be designed with a torque transmission system 3 arranged on the output side, such as a clutch or friction clutch.
  • the torque transmission system can also be used as a starting clutch and / or a reversing set clutch for reversing the direction of rotation and / or a safety clutch with a selectively controllable transferable one Be designed torque.
  • the torque transmission system can be a dry friction clutch or a wet friction clutch that runs in a fluid, for example. It can also be a torque converter.
  • the torque transmission system 3 has an input side 7 and an output side 8, a torque being transferred from the input side 7 to the output side 8 by the clutch disc 3a being force-applied by means of the pressure plate 3b, the plate spring 3c and the release bearing 3e and the flywheel 3d becomes.
  • the release lever 20 is actuated by means of an actuating device, such as an actuator.
  • the torque transmission system 3 is controlled by means of a control unit 13, such as a control unit, which can include the control electronics 13a and the actuator 13b.
  • a control unit 13 such as a control unit
  • the actuator and the control electronics can also be arranged in two different structural units, such as housings.
  • the control unit 13 can contain the control and power electronics for controlling the electric motor 12 of the actuator 13b. In this way it can advantageously be achieved, for example, that the system requires the installation space for the actuator with electronics as the only installation space.
  • the actuator consists of a drive motor 12, such as an electric motor, the electric motor 12 acting on a master cylinder 11 via a gear, such as a worm gear or spur gear or crank gear or threaded spindle gear. This effect on the master cylinder can take place directly or via a linkage.
  • the movement of the output part of the actuator is detected with a clutch travel sensor 14, which detects the position or position or the speed or the acceleration of a variable which is proportional to the position or engagement position or the speed or acceleration of the clutch ,
  • the master cylinder 1 1 is via a pressure medium line 9, such as Hydraulic line, connected to the slave cylinder 10.
  • the output element 10a of the slave cylinder is operatively connected to the release lever or release means 20, so that a movement of the output part 10a of the slave cylinder 10 causes the release means 20 to also be moved or tilted in order to control the torque which can be transmitted by the clutch 3.
  • the actuator 13b for controlling the transmissible torque of the torque transmission system 3 can be actuatable by pressure medium, i.e. it can be equipped by means of a pressure medium transmitter and slave cylinder.
  • the pressure medium can be, for example, a hydraulic fluid or a pneumatic medium.
  • the actuation of the pressure medium transmitter cylinder can be provided by an electric motor, wherein the electric motor 12 can be controlled electronically.
  • the drive element of the actuator 13b can also be another drive element, for example actuated by pressure medium.
  • Magnetic actuators can also be used to adjust a position of an element.
  • the transferable torque is controlled in that the friction linings of the clutch disc are pressed in a targeted manner between the flywheel 3d and the pressure plate 3b.
  • the application of force to the pressure plate or the friction linings can be controlled in a targeted manner via the position of the disengaging means 20, such as a disengagement fork or central release device, the pressure plate being able to be moved between two end positions and can be set and fixed as desired.
  • One end position corresponds to a fully engaged clutch position and the other end position corresponds to a fully disengaged clutch position.
  • a position of the pressure plate 3b can be controlled, for example, which is in an intermediate region between the two end positions.
  • the clutch can be fixed in this position by means of the targeted actuation of the disengaging means 20.
  • transmissible clutch torques that are defined via the current the engine torque. In such a case, the currently occurring engine torques can be transmitted, the torque irregularities in the drive train being damped and / or isolated in the form of, for example, torque peaks.
  • sensors are also used, which at least temporarily monitor the relevant variables of the entire system and supply the status variables, signals and measured values necessary for control, which are processed by the control unit, with a signal connection to other electronic units, such as, for example, motor electronics or electronics of an anti-lock braking system (ABS) or an anti-slip control (ASR) can and can exist.
  • the sensors detect, for example, speeds such as wheel speeds, engine speeds, the position of the load lever, the throttle valve position, the gear position of the transmission, an intention to shift and other vehicle-specific parameters.
  • the electronic unit, such as the computer unit, of the control unit 13a processes the system input variables and forwards control signals to the actuator 13b.
  • the transmission is designed as a step change transmission, the gear ratios being changed by means of a shift lever or the transmission being actuated or operated by means of this shift lever.
  • at least one sensor 19b is arranged on the operating lever, such as shift lever 18, of the manual transmission, which detects the intention to shift and / or the gear position and forwards it to the control unit.
  • the sensor 19a is articulated on the transmission and detects the current gear position and / or an intention to shift.
  • the switching intention detection using at least one of the two sensors 19a, 19b can take place in that the sensor sor is a force sensor that detects the force acting on the shift lever.
  • the sensor can also be designed as a displacement or position sensor, the control unit recognizing an intention to switch from the change in the position signal over time.
  • the control unit is at least temporarily in signal connection with all sensors and evaluates the sensor signals and system input variables in such a way that the control unit issues control or regulation commands to the at least one actuator depending on the current operating point.
  • the drive element 12 of the actuator such as an electric motor, receives from the control unit which controls the clutch actuation a manipulated variable as a function of measured values and / or system input variables and / or signals from the connected sensors.
  • a control program is implemented as hardware and / or software in the control unit, which evaluates the incoming signals and calculates or determines the output variables on the basis of comparisons and / or functions and / or characteristic maps.
  • the control unit 13 has advantageously implemented a torque determination unit, a gear position determination unit, a slip determination unit and / or an operating state determination unit or is in signal connection with at least one of these units.
  • These units can be implemented by control programs as hardware and / or as software, so that by means of the incoming sensor signals, the torque of the drive unit 2 of the vehicle 1, the gear position of the transmission 4 and the slip that prevails in the area of the torque transmission system and the current operating state of the Vehicle can be determined.
  • the gear position determination unit determines the currently engaged gear on the basis of the signals from the sensors 19a and 19b.
  • the sensors are articulated on the shift lever and / or on gearbox-internal adjusting means, such as a central shift shaft or shift rod, and detect them, for example the position and / or the speed of these components.
  • a load lever sensor 31 can be arranged on the load lever 30, such as an accelerator pedal, which the Load lever position detected.
  • Another sensor 32 can act as an idle switch, ie when the accelerator pedal, such as a load lever, this idle switch 32 is switched on and when a signal is not actuated, it is switched off, so that digital information can be used to detect whether the load lever, such as the accelerator pedal, is actuated becomes.
  • the load lever sensor 31 detects the degree of actuation of the load lever.
  • a brake actuation element 40 for actuating the service brake or the parking brake, such as the brake pedal, hand brake lever or hand or foot-actuated actuation element of the parking brake.
  • At least one sensor 41 is arranged on the actuating element 40 and monitors its actuation.
  • the sensor 41 is designed, for example, as a digital sensor, such as a switch, which detects that the actuating element is actuated or not actuated.
  • a signal device such as a brake light
  • the sensor can also be designed as an analog sensor, such a sensor, such as a potentiometer, determining the degree of actuation of the actuating element. This sensor can also be in signal connection with a signal device.
  • the torque transmission system 102 is arranged or fastened on or on a flywheel 102a, wherein the flywheel typically carries a starter ring gear 102b.
  • the torque transmission system has a pressure plate 102d, a clutch cover 102e, a plate spring 102f and a clutch disc 102c with friction linings.
  • the clutch disk 102c is optionally arranged with a damping device between the clutch disk 102d and the flywheel 102a.
  • a force accumulator such as plate spring 102f, acts on the pressure plate in the axial direction the clutch disc, whereby a release bearing 109, such as a pressure-actuated central release, is provided for actuating the torque transmission system.
  • a release bearing 110 is arranged between the central release device and the plate spring tongues of the plate spring 102f. The disc spring is acted on by an axial displacement of the release bearing and disengages the clutch.
  • the clutch can also be designed as a pressed or a pulled clutch.
  • the actuator 108 is an actuator of an automated manual transmission, which also contains the actuation unit for the torque transmission system.
  • the actuator 108 actuates shift elements internal to the transmission, such as, for example, a shift drum or shift rods or a central shift shaft of the transmission, whereby the gears can be inserted or removed in, for example, sequential order or in any order.
  • the clutch actuating element 109 is actuated via the connection 111.
  • the control unit 107 is connected to the actuator via the signal connection 112, the signal connections 113 to 115 being connected to the control unit, the line 114 processing incoming signals, the line 113 processing control signals from the control unit and the connection 115, for example by means of a data bus connects to other electronic units.
  • the driver essentially operates only the accelerator pedal, such as the load lever 30, the controlled or regulated one automated clutch actuation by means of the actuator controls the transmissible torque of the torque transmission system during a starting process.
  • the driver's desire for a more or less strong or fast starting process is detected by means of the load lever sensor 31 and then controlled accordingly by the control unit.
  • the accelerator pedal and the sensor signals of the accelerator pedal are used as input variables for controlling the starting process of the vehicle.
  • the transferable torque such as clutch torque M kso i ⁇
  • the transferable torque is essentially determined by means of a predefinable function or on the basis of characteristic curves or maps, for example as a function of the engine speed, the dependence on the engine speed or on other variables such as the engine torque , is advantageously implemented using a characteristic field or a characteristic curve.
  • an engine torque 40 is activated by means of an engine controller 40.
  • the control unit of the automated clutch actuation 13 controls the transmissible torque of the torque transmission system in accordance with predefinable functions or maps, so that a steady state of equilibrium is established between the actuated engine torque and the clutch torque.
  • the state of equilibrium is characterized by a defined starting speed, a starting or engine torque as well as a defined transferable torque of the torque transmission system and a torque transmitted to the drive wheels, such as drive torque.
  • the functional relationship of the starting torque as a function of the starting speed is referred to below as the starting characteristic.
  • the load lever position a is proportional to the position of the throttle valve of the engine.
  • a brake actuating element 120 for actuating the service brake or the parking brake, such as the brake pedal, hand brake lever or hand or foot-operated actuating element of the parking brake.
  • At least one sensor 121 is arranged on the actuating element 120 and monitors its actuation. supply.
  • the sensor 121 is designed, for example, as a digital sensor, such as a switch, which detects that the actuating element is actuated or not.
  • a signal device such as a brake light
  • the sensor can also be designed as an analog sensor, such a sensor, such as a potentiometer, determining the degree of actuation of the actuating element. This sensor can also be in signal connection with a signal device.
  • FIG. 3 shows in particular a control shaft 300 which has a profile.
  • the profile of the switching shaft 300 has surface elevations 302, 304 and surface depressions 306, 308, 310.
  • the selector shaft 300 is designed to be axially displaceable in the direction of the double arrow 312 for actuating the transmission device and to be rotatable or pivotable in the direction of the double arrow 314 about the central axis of the selector shaft 300.
  • the retainer 318 mounted in the gear housing 316 has a spring-preloaded ball 320 which bears against the surface profiling of the selector shaft 300.
  • the ball 320 thus moves on the surface profiling of the selector shaft 300. Due to the profiling, the ball executes a translatory movement in the direction of the retainer axis.
  • the transmission device When the ball 320 is positioned in the surface recesses 306, 308, 310 of the selector shaft 300, the transmission device is in predetermined shift positions or a first shift element (not shown) is positioned in predetermined shift positions within a selector shift gate arrangement.
  • three surface depressions 306 are arranged on the outer circumference of the selector shaft 300 with the same axial position of the selector shaft 300, the
  • Gear device in the end positions of the first or third or fifth Ganges is switched when the ball 320 is positioned in a surface recess 306.
  • the transmission device is switched to the neutral position when the ball 320 is positioned in the surface recess 308.
  • the transmission device is shifted in particular in the end positions of the second, the fourth or the reverse gear when the ball 320 is positioned in one of the three surface depressions 310 of the shift shaft 300 arranged on the circumference with the same axial position.
  • the switching detent shown in FIG. 3 or the retainer shown in FIG. 3 generates redundancy signals for the measured values or signals ascertained or generated by a displacement measuring device, which signals can in particular indicate the gear end positions.
  • a sensor Arranged in the retainer 318 is a sensor (not shown) which detects the different translational positions of the ball 320 or which detects in particular when the ball 320 is positioned in the surface depressions 306, 308, 310.
  • FIG. 4 shows an exemplary signal curve which can be generated by the retainer shown in FIG. 3 or its sensor device.
  • the signal curve of the redundancy sensor according to FIG. 3 is shown above the selector shaft switch position.
  • the signal 330 indicates that the gear device is positioned in the gear end position of the first or third or fifth gear.
  • Signal 332 indicates that the transmission device is in a neutral position.
  • Signal 334 indicates that the gear device is in the end positions of the second, fourth and reverse gear.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of the invention in a schematic, partially sectioned illustration, which differs from the embodiment according to FIG. 3 in particular in that the profiling depressions and their assignment to predetermined switching positions are configured differently.
  • the sensor device 340 is mounted in the gear housing 316 and has a spring-loaded ball 320, which is pressed under the action of a spring device, not shown, against the profiling of the selector shaft or selector shaft 342.
  • profiling has profile increases 344, 346 and profile recesses 348, 350, 352.
  • the profiling recesses 348, 350, 352 in the illustration according to FIG. 5 are grooves which extend at least over part of the circumference of the selector shaft 342. The spacing of the bottom of these grooves from the central axis is essentially constant within each of the profiling recesses 348, 350, 352.
  • the ball 320 is positioned in a profiling recess 348, 350 or 352 and the control shaft 340 is rotated about its axis, i.e. in the direction of the double arrow 354, the ball 320 is essentially not deflected in the direction of the double arrow 456, so that no signal change is detected becomes.
  • the sensor device 340 changes a generated signal.
  • This signal change can, for example, indicate that the first switching element, not shown, is no longer positioned in a switching position in the selection direction in which switching gates open into the selection gate, or can indicate that the first switching element is (again) positioned in such a position.
  • the first shift element is preferably positioned in the shift gate of the first and second gear.
  • the first shift element is preferably positioned in the shift gate of the third and fourth gear.
  • the first shift element is preferably positioned in the shift gate of the fifth and the reverse gear.
  • a shift of the shift shaft 342 in the direction of the double arrow 358 causes, in particular, that the first shift element, not shown, is loaded in the direction of selection.
  • 6 to 13 show exemplary embodiments of a pattern according to the invention, which is placed over the selector gate arrangement.
  • These patterns are assigned to a field or a field-like area or a profiling, which is arranged in particular on the surface of a second switching element, or are respectively a projection of this field or field-like area or this profiling, possibly transformed according to a predetermined characteristic.
  • These patterns each have different pattern areas, each of which is assigned a predetermined signal. These pattern areas, which are in each case connected or spatially separated from one another, are each illustrated in the figures by a uniform hatching or no hatching.
  • a first switching element (not shown) is moved over the area boundary of adjacent pattern areas, a change in the signal or a signal change can be detected under predetermined conditions.
  • Each pattern can be immutable or changeable.
  • a variable pattern is given if the pattern areas in a transmission device are always in the same relative position to one another and to the selector shift gate arrangement and each have an unchangeable size of the pattern areas. If this is not the case, the pattern is changeable. If a first switching element is moved over a range limit, a signal change can always be detected or only if this switching element is moved in a predetermined direction over the range limit.
  • FIG. 6 shows a first exemplary pattern in a schematic representation.
  • a selector shift gate arrangement which comprises a shift gate of the first gear 372, a shift gate of the second gear 374, a shift gate of the third gear 376, a shift gate of the fourth gear 378, a shift gate of the fifth gear 380, a shift gate of the reverse gear 382 and a dialing lane 384.
  • a first pattern area 386 which is represented here by hatching, covers the switching alley 376, the switching alley 378 and the areas 388 and 390 of the dialing alley 384.
  • a second pattern area 392 covers the switching alleys 372, 374, 380, 382 and the areas 394 , 396 of the selector gate 384.
  • the 7 shows a pattern with three pattern areas 410, 412, 414.
  • the first pattern area covers the switching lanes 372, 374 and the area 416 of the selection lane 384.
  • the second pattern area 412 covers the switching lanes 376, 378 and the areas 418, 420 of the dialing lane 384.
  • the third area 414 covers the switching lanes 380, 382 and the area 422 of the dialing lane 384.
  • Signal changes can be determined at the area boundary 424, at which the first pattern area 410 adjoins the second pattern area 412, and at the area boundary 426, at which the second pattern area 412 adjoins the third pattern area 414.
  • Different signals are generated in the pattern areas 410, 412, 414.
  • Fig. 8 shows a third exemplary pattern in a schematic representation.
  • This pattern has a first pattern area 430 and a second pattern area 432, each of which is assigned a predetermined signal.
  • the first pattern area 430 extends over the switching lanes 372, 374, 376, 378, as well as over the areas 434, 436 of the dialing lane 384.
  • the second pattern area 432 extends over the switching lanes 380, 382 and over the area 438 of the dialing lane 384.
  • FIG 9 shows a fourth exemplary pattern in a schematic representation.
  • This pattern is designed like a checkerboard and consists of two pattern areas 450, 452, each of which is assigned a predetermined signal.
  • the pattern area 450 has the pattern partial area 454, which extends over the area 456 of the switching alley 372, and the pattern partial area 458, which extends over the area 460 of the switching alley 374, the pattern partial area 462, which extends over the area 464 of the switching alley 376, over the area 466 of Weg 378 and extends over the areas 468, 470 of the select lane 384, the sample partial area 472, which extends over the area 474 of the switching lane 380, and the sample partial area 476, which extends over the area 478 of the switching lane 382.
  • the pattern area 452 has the pattern subarea 480 which extends over the area 482 of the switching lane 372, the area 484 of the switching lane 374 and the area 486 of the dialing lane 384, and the pattern subarea 488 which extends over the area 490 of the switching lane 376, the pattern area 492, which extends over the area 494 of the switching lane 378, and the pattern subarea 496, which extends over the area 498 of the switching lane 380, the area 500 of the switching lane 382 and the area 502 of the selector lane 384.
  • FIG. 9 shows an exemplary checkerboard pattern for a three-lane circuit diagram
  • FIG. 10 shows an exemplary checkerboard pattern for a four-lane circuit diagram.
  • This pattern has a first pattern area 510 and a second pattern area 512. A signal is assigned to each of these pattern areas 510, 512.
  • the first pattern area 510 has the pattern subareas 514, 516, 518, 520, 522 which cover the area 524 of the shift gate 382, the area 526 of the shift gate 372, the area 528 of the shift gate 374, the area 534 of the shift gate 376, the area 536 of Weggasse 378, the area 540 of Weggasse 380 or the areas 530, 532, 538 of Wählgasse 384.
  • the second pattern area 512 has the pattern partial areas 542, 544, 546, 548 and 550, which the area 552 of the switching alley 382, the area 554 of the switching alley 372, the area 556 of the switching alley 374, the area 558 of the switching alley 376, the area 560 of Weggasse 378, the area 562 of the Weggasse 380, and the areas 564, 566, 568 of the Selggasse 384 cover.
  • the pattern according to FIG. 11 differs from the pattern according to FIG. 9 in particular in that the pattern partial areas 458, 462, 472, 476, 480, 488, 492, 496 in the pattern according to FIG. 11 are rectangular with different edge lengths, while they are square in the pattern of FIG. 9.
  • the pattern shown in FIG. 12 has two pattern areas 580, 582, to which different signals are assigned.
  • the first sample area 580 extends over the switching alley 382 and the area 584 of the selection alley 384.
  • the second pattern area 582 extends over the areas 586, 588, 590 of the select lane 384 and over the switch lanes 372, 374, 376, 378, 380.
  • FIG. 13 shows the sequence of an exemplary method according to the invention, which can be used in particular to shift from the reverse gear into the first gear in a transmission device with a pattern according to FIG. 8.
  • step 600 a check is carried out as to whether shifting from the reverse gear to the first gear should take place. If this is the case, the clutch device of a motor vehicle with a transmission device according to the invention is opened in step 602.
  • the selector motor is then actuated to the left in step 604.
  • an actuation of the selector motor to the left is understood to mean that the selector motor is actuated in such a way that a switching element, not shown, in the selection direction, that is, in the direction of the longitudinal direction of the selector gate, from the selector gates 380, 382 in the direction of the selector gates 372, 374 is charged.
  • step 606 it is checked whether the signal is given which is assigned to the pattern area 432. If this signal is given, step 608 causes step 604 to continue.
  • step 606 If the check in step 606 shows that the signal which is assigned to the pattern area 432 is not present, a check is carried out in step 610 as to whether this is not the case
  • the first switching element shown is positioned in an end position in the selection direction, in particular in the end position which is formed by the left end of the selector gate. This check can in particular be implemented in a time-controlled manner.
  • step 612 If an end position has not been reached, the switch motor is switched off in step 612 and it is initiated that the process is continued in step 604.
  • the switch motor is actuated upwards in step 614.
  • the switching motor is actuated upwards when the switching motor causes the first switching element (not shown) to be loaded in the switching direction, that is to say in the direction which is given by the longitudinal axis of a switching gate, namely from the switching gate 374 in the direction of the switching gate 372 oriented.
  • step 616 It is then checked in step 616 whether the first switching element has been moved against a stop in the switching direction. This check can in particular be carried out in a time-controlled manner. If no stop has been detected, then step 614 is continued.
  • step 620 the method is ended and it is determined that the first gear is engaged.
  • FIG. 14 shows an exemplary method according to the invention, which can be used in particular to shift into the shift stage of the reverse gear in a transmission device with a pattern according to FIG. 7, starting from the shift stage of the second gear.
  • step 630 it is determined that a shift from the second gear to the reverse gear is to be carried out.
  • step 632 the clutch device of a motor vehicle that has a transmission device is opened.
  • step 634 it is checked whether a signal which is assigned to the pattern area 410 or 412 or 414 indicates that the first switching element is positioned in the pattern area 410 or in the pattern area 412 or in the pattern area 414.
  • step 636 If this signal indicates that the first switching element is positioned in the pattern area 410, the switching motor is actuated upwards in step 636 and the selector motor is actuated to the right in step 638 before jumping to step 634.
  • the switching motor is switched off in step 640 and the selector motor is actuated to the right in step 642 before proceeding to step 634.
  • An actuation of the selector motor to the right corresponds to an actuation of the selector motor that is opposite to an actuation to the left.
  • step 644 If the signal indicates that the first switching element is positioned in the pattern area 414, the switching motor is switched off in step 644 and the selector motor is actuated to the right in step 646.
  • step 648 it is checked whether the first switching element is positioned in an end position in the selection direction. If it is determined that the first switching element is not positioned in an end position in the selection direction, the method continues with step 644.
  • the clutch device is closed in step 650 before it is determined in step 652 that the reverse gear is engaged.
  • FIG. 15 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention, which can be used in particular in a transmission device with a pattern according to FIG. 11 in order to shift into the first gear starting from the reverse gear.
  • step 660 a check is carried out to determine whether the gear should be shifted from reverse gear to first gear. It is then effected in step 662 that the clutch device of a motor vehicle with a transmission device is opened.
  • step 664 the number of signal changes that were determined during the movement of the first switching element is determined. A signal change is always given when the first switching element exceeds the area boundary of adjacent pattern areas. If no signal change is determined, the switch motor is moved up in step 666, the selector motor being switched off.
  • step 668 the switch motor is switched off in step 668 and the selector motor is moved to the right. If three signal changes have been detected, the switch motor is moved up and the selector motor is moved to the left in step 670. After step 660, 668 or 670, the method continues in step 664.
  • step 672 If four signal changes have been detected, the switch motor is moved up in step 672 and the selector motor is switched off. In step 674 it is checked whether the first switching element has reached an end position in the switching direction. This is implemented in a time-controlled manner in particular. Unless such an end position is detected, step 672 is repeated.
  • step 678 the method is ended and the first gear is engaged.
  • step 690 a check is carried out as to whether it is to be shifted from the reverse gear to the first gear. If this is the case, it is initiated in step 692 that a clutch device is opened.
  • step 694 the selector motor is operated to the right.
  • step 696 it is checked whether a signal which is assigned to the pattern area 580 is given or whether the first switching element is positioned in the pattern area 580.
  • step 698 If this signal indicates that the first switching element is positioned in the pattern area 580, the switching motor is moved down in step 698, that is to say in the direction opposite to the "up" direction, and the method is continued in step 694.
  • step 696 If it is determined in step 696 that the signal does not indicate that the first switching element is positioned in the pattern area 580, the switching motor is moved up in step 700.
  • step 702 it is checked whether the first switching element has been moved into an end position in the switching direction. This is implemented in a time-controlled manner in particular. If this end position has not been reached, step 694 is continued.
  • FIG. 17 shows the sequence of an exemplary method according to the invention, which can be used to check whether a main position detection device is displaying correct values, and which can be used in particular in a gear device with a pattern according to FIG. 11.
  • step 720 it is determined that the second gear should be shifted into the reverse gear. It also determines how many signal transitions during this switching must be detected. In the case of a pattern according to FIG. 11, four signal transitions have to be detected.
  • step 722 the switching process is carried out and ended.
  • step 724 it is checked whether four signal transitions have actually been detected. Unless four signal transitions have been detected, it is determined in step 726 that the signals were not generated correctly and / or that the main position detection device is impaired in function.
  • step 728 If four signal transitions have been detected, it is checked in step 728 whether the last signal generated corresponds to the signal which is assigned to the gear position of the reverse gear.
  • the gear position of the reverse gear is assigned the signal which is assigned to the pattern subarea 476 or the pattern area 450.
  • step 726 If the signal associated with the gear position of the reverse gear was not generated last, it is determined in step 726 that the signals were not generated correctly and / or that the main position detection device is impaired in function.
  • step 728 If it was determined in step 728 that the signal assigned to the gear position of the reverse gear was generated last, it is determined in step 730 that the signals were generated correctly and / or the main position detection device is not impaired in function.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung mit einer Schalteinrichtung, einer Betätigungseinrichtung sowie einer Steuerungseinrichtung, eine Steuerungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung.

Description

GETRIEBEVORRICHTUNG MIT SCHALTEINRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung sowie eine Steuerungseinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Getriebevorrichtung insbesondere eine Vorrichtung, welche in unterschiedliche Schaltstellungen geschaltet werden kann, in denen sie, gestuft oder stufenlos, ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis zwischen zwei Wellen erzeugt. Die Getriebevorrichtung kann als Wechselstufengetriebe oder Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe oder dergleichen ausgebildet sein. Schaltvorgänge der Getriebevorrichtung zwischen verschiedenen Schaltstufen können insbesondere automatisch oder von Hand oder teil automatisch oder automatisiert mit zusätzlicher Eingriffsmöglichkeit von Hand ausgeführt werden. Beim Schalten von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung kann eine Zugkraftunterbrechung gegeben sein oder nicht gegeben sein.
Die Getriebevorrichtung ist insbesondere als Automatikgetriebe oder als automatisiertes Schaltgetriebe ausgebildet.
Ein Automatikgetriebe ist im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Getriebevorrichtung, bei welcher Schaltvorgänge automatisiert ohne Zugkraftunterbrechung gesteuert werden können und welche insbesondere ein Planetengetriebe auf- weist.
Unter einem automatisierten Schaltgetriebe ist im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Getriebevorrichtung zu verstehen, bei welcher Schaltvorgänge automatisiert mit Zugkraftunterbrechung gesteuert werden können. Das automatisierte Schaltgetriebe kann wenigstens einen Elektromotor zur Betätigung von Schaltvorgän- gen aufweisen.
Eine Getriebevorrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung weist eine Wähl- Schaltgassen-Anordnung auf, welche von einer Schalteinrichtung umfaßt ist. Eine Wähl-Schaltgassen-Anordnung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Anord- nung aus wenigstens einer Wählgasse und wenigstens einer Schaltgasse, in welcher ein erstes Schaltelement, wie Schaltfinger oder dergleichen bewegt werden kann.
Eine Gasse, wie Wählgasse oder Schaltgasse, ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine tatsächlich existente oder eine fiktive Gasse.
Eine fiktive Gasse ist insbesondere gegeben, wenn von einer Steuerungseinrichtung oder einer Betätigungseinrichtung oder dergleichen Signale erzeugt werden, infolge welcher das erste Schaltelement nur in bestimmten gassenartigen Bahnen bewegt werden kann bzw. bewegt wird.
Als Schaltgasse wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Gasse bezeichnet, die bei einer im wesentlichen bestimmten Wählposition in die Wählgasse mündet, oder die Einheit zweier solcher Gassen, die im wesentlichen auf verschiedenen Seiten der Wählgassenlängsachse angeordnet sind und bei der gleichen Wählposition in die Wählgasse münden. Eine Wählposition ist eine Position der Wählgasse in Wählgassenlängsrichtung. Innerhalb einer Schaltgasse kann das erste Schaltelement in einer vorbestimmten Stellung positioniert werden, in welcher eine vorbestimmte Gangstufe bzw. ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis der Getriebevorrichtung geschaltet ist.
Eine Getriebevorrichtung weist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Betätigungseinrichtung auf. Unter einer Betätigungseinrichtung ist im Sinne der vorliegenden Erfin- düng insbesondere eine Einrichtung zu verstehen, welche wenigstens ein Schaltelement, welches von der Schalteinrichtung umfaßt ist, belasten kann, so daß dieses unter vorbestimmten Gegebenheiten bewegt wird und die Getriebevorrichtung in unterschiedliche Schaltstellungen geschaltet wird.
Die Betätigungseinrichtung weist insbesondere wenigstens einen Elektromotor auf. Bevorzugt ist ein Elektromotor vorgesehen, welcher als Wählmotor bezeichnet wird und das erste Schaltelement in Wählrichtung, also in Richtung der Wählgassenlängsachse, belasten kann, sowie ein Elektromotor, welcher als Schaltmotor bezeichnet wird und das erste Schaltelement in Schaltrichtung, also in Richtung einer Schaltgassenlängsachse, belasten kann.
Eine Getriebevorrichtung weist eine Steuerungseinrichtung auf, welche gemäß einer vorbestimmten Charakteristik Ausgangssignale und/oder Energie an die Betätigungseinrichtung übermittelt. Insbesondere ist vorgesehen, daß die Art, die Dauer, die Zeitpunkte, die Richtung, die Orientierung und die Kraft, mit welcher die Betätigungseinrichtung die Schalteinrichtung bzw. das erste Schaltelement beaufschlagt, von diesen Ausgangssignalen bzw. der Energieverteilung abhängt, die die Steuerungseinrichtung an die Betätigungseinrichtung überträgt. Die Steuerungssignale können eine weitere Einrichtung, wie beispielsweise eine Kupplungseinrichtung, insbesondere eine automatisierte Kupplungseinrichtung, oder nur die Betätigungseinrichtung steuern. Bevorzugt sind die Ausgangssignale, welche die Steuerungseinrichtung an die Betätigungseinrichtung übermittelt, ein elektrischer Strom oder eine elektrische Spannung.
Eine Getriebevorrichtung weist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Positions- Erfassungseinrichtung auf.
Eine Positions-Erfassungseinrichtung ist eine Einrichtung, welche eine Positionierung oder deren Änderungen absolut oder relativ erfassen kann. Die Positions- Erfassungseinrichtung kann insbesondere eine Wegstrecke oder einen Drehwinkel oder deren jeweilige Änderung erfassen.
Die Positions-Erfassungseinrichtung kann absolute Positionen oder relative Positionen erfassen. Insbesondere ist die Positions-Erfassungseinrichtung als Inkrementalweg- bzw. Winkelerfassungseinrichtuπg ausgebildet.
Bevorzugt ist eine Inkremental-Winkelsensorik an einem Elektromotor, wie Schaltmotor oder Wählmotor, angeordnet. Es sind bereits automatisierte Schaltgetriebe bekannt, bei welchen eine Steuerungseinrichtung Ausgangssignale, welche elektrische Spannungssignale sind, an einen Wählmotor und einen Schaltmotor übermittelt. Diese Signale können bewirken, daß der Wählmotor und der Schaltmotor eine Schaltwelle betätigen, welche ihrerseits bewirkt, daß im Getriebe Schaltvorgänge ausgeführt werden. Dabei ist an der Schaltwelle oder an den Elektromotoren, also dem Wählmotor und dem Schaltmotor, jeweils ein Inkre- mentalweg-Sensor angeordnet, welcher Positionsänderungen erfaßt, so daß die jeweilige Schaltstelluπg des Getriebes bestimmt werden kann.
Diese Getriebe haben sich bewährt.
Es sind jedoch auch Funktionsbeeinträchtigungen bei derartigen Getrieben beobachtet worden. Insbesondere sind Fehlschaltungen derartiger automatisierter Schaltgetriebe beobachtet worden. Die Funktionsbeeinträchtigungen haben teilweise zu Beschädigungen des Getriebes oder zu Komforteinbußen bei Kraftfahrzeugen mit einem derartigen Getriebe oder zu Gefährdungen im Straßenverkehr geführt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Getriebevorrichtung, eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung einer derartigen Getriebevorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Getriebeeinrichtung zu schaffen, welche auf baulich einfache und kostengünstige Weise in ihrer Betriebssicherheit verbessert ist und welche ermöglicht, daß der Fahrkomfort von Kraftfahrzeugen mit derartiger Getriebevor- richtung erhöht wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Getriebevorrichtung gemäß Anspruch 1.
Eine erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung ist Gegenstand des Anspruchs 68.
Eine erfindungsgemäße Verwendung ist Gegenstand des Anspruchs 69 oder des Anspruchs 70. Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist Gegenstand des Anspruchs 71.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird eine Getriebevorrichtung vorgeschlagen, welche eine Haupt- Positions-Erfassungseinrichtung sowie eine Redundanz-Positions- Erfassungseinrichtung aufweist.
Die Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine erste Positions-Erfassungseinrichtung beliebiger Ausbildung.
Eine von der Getriebevorrichtung umfaßte Schalteinrichtung weist ein erstes Schaltelement auf, welches in einer Wähl-Schaltgassen-Aπordnung bewegt werden kann, sowie ein zweites, beweglich angeordnetes Schaltelement, wobei eine Bewegung wenigstens eines dieser Schaltelemente bewirken kann, daß die Getriebevorrichtuπg in unterschiedliche Schaltstellungen geschaltet wird. Das erste Schaltelemeπt ist insbesondere ein Schaltfinger; das zweite Schaltelement ist insbesondere eine Schaltwelle.
Die Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung, welche insbesondere als Inkrementalsen- soreinrichtung ausgebildet ist, kann insbesondere die Positionierung eines beweglich angeordneten Schaltelements m Wähl- und in Schaltrichtung ermitteln.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anzeigegenauigkeit der Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung größer als die der Redundanz-Positions- Erfassungseinrichtung.
Durch die Erfindung kann vermieden werden, daß Fehler bei der Positionierungs- Erfassung mitgeschleift werden bzw. fehlerhafte Ausgangssignale in der Steueruπgs- einrichtung erzeugt werden. Überdies kann der Fahrkomfort in einem Kraftfahrzeug mit erfindungsgemäßer Getriebevorrichtung verbessert werden. Bevorzugt weist die Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung eine Sensoreinrichtung auf, welche ein Sensorausgangssignal erzeugen kann, das die Positionierung wenigstens eines Schaltelements, wie des ersten Schaltelements oder dergleichen, anzeigt und ggf. an die Steuerungseinrichtung übermittelt.
Diese Sensoreinrichtung kann ein elektromechanischer Taster oder ein Hall-Sensor oder ein induktiver Sensor oder ein optischer Sensor oder ein kapazitiver Sensor oder ein Schallsensor oder ein elektrischer Schleifer auf Leiterbahnen oder dergleichen sein.
Bevorzugt ist diese Sensoreinrichtung ein Digitalsensor, welcher ein Digitalsignal er- zeugt. Dieses Digitalsignal zeigt an, ob ein vorbestimmtes beweglich angeordnetes Schaltelement, wie das erste, das zweite oder ein weiteres Schaltelement der Getriebevorrichtung, in einem ersten oder einem zweiten Schaltstellungsbereich positioniert ist. Der erste sowie der zweite Schaltstellungsbereich kann jeweils aus Teilbereichen bestehen, die räumlich nebeneinander liegend oder räumlich getrennt angeordnet sind.
Bevorzugt ist die Sensoreinrichtung wenigstens dreistufig ausgebildet, wobei sie in jeder dieser drei Stufen ein Sensorausgangssignal erzeugen kann, welches jeweils anzeigt, daß das Schaltelement in einem jeweiligen vorbestimmten Schaltstellungsbereich angeordnet ist. Diese Sensor-Ausgangssignale können für verschiedene Schaltstellungen identisch oder verschieden sein.
Die Sensoreinrichtung kann stufenlos oder gestuft ausgebildet sein, wobei sie die Schaltstelluπgen des Schaltelements gestuft oder stufenlos anzeigen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens einem Teil der Schaltstellungen, in welche die Getriebevorrichtung oder ein Schaltelement dieser Getriebevorrichtung geschaltet werden kann, jeweils eine Feldposition eines Feldes oder eines feldartigen Bereichs oder einer Profilierung zugeordnet. Zur Vereinfachung werden im Rahmen dieser Anmeldung die bevorzugten Ausführungsformen anhand des Feldes oder des feldartigen Bereichs oder der Profiiierung dargestellt, wobei erfindungsgemäß sowohl ein Feld als auch ein feldartiger Bereich als auch eine Profilierung Gegenstand der jeweiligen Ausführungsform sein kann.
Ein Feld ist im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere körperlich oder nicht körperlich ausgebildet, und zwar ein-, zwei-, drei- oder mehrdimensional, wobei dieses Feld den Verlauf eines oder mehrerer Kennwerte, welche voneinander abhängen oder nicht voneinander abhängen, darstellt.
Bevorzugt ist wenigstens ein Schaltelement der Getriebevorrichtung einem Feld aus- gesetzt, wobei vorbestimmten Schaltstellungen dieses Schaltelements vorbestimmte Feldpositionen zugeordnet sind.
Das Feld kann insbesondere ein Beschleunigungsfeld oder ein elektrisches Feld oder ein magnetisches Feld oder dergleichen sein.
Bevorzugt ist ein Feld im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Profilierung, welche insbesondere auf der Oberfläche des zweiten Schalteiements angeordnet ist, und welches Profilierungserhöhungen und Profilierungsvertiefungen aufweist.
Diese Profilierung ist insbesondere derart ausgebildet, daß die Profilierungsoberfläche unterschiedliche Abstände zur Längsachse des zweiten Schaltelements aufweist.
Bevorzugt bewirkt das Feld, daß der Bewegung eines der Schaltelemente, wie erstes oder zweites Schaltelement, eine unterschiedliche Kraft bei einer Bewegung entgegengesetzt wird oder das Schaltelement durch eine unterschiedliche Kraft belastet wird.
Ein Feld ist im Sinne der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein Potentialfeld, welches unterschiedliche Feldpositionen mit unterschiedlichem Potential aufweist. Dieses Potentialfeld ist vorzugsweise als Kraftfeld ausgebildet. Ein Feld im Sinne der vorlie- genden Erfindung kann ein Signalfeld sein, welches bewirkt, daß unterschiedliche Signale erzeugt werden, wenn ein Feldelement oder Tastelement mit unterschiedlichen Positionen dieses Signalfelds in Verbindung steht. Die Signale werden dabei insbesondere von dem Feld selbst oder von dem Feldelement erzeugt.
Insbesondere werden diese unterschiedlichen Signale dadurch erzeugt, daß ein federbelastetes Element über eine profilierte Oberfläche, die insbesondere am zweiten Schaltelement angeordnet ist, an unterschiedlichen Feld- bzw. Profilierungspositionen liegt, so daß sich die Federkraft verändert bzw. das Feldelement in Richtung der Federachse in unterschiedlichen Positionen bewegt wird.
Ein Feldelement ist im Sinne der vorliegenden Erfindung ein beliebiges Element, welches mit unterschiedlichen Feldpositionen in Verbindung stehen kann.
Unter einer Verbindung zwischen einem Feld und einem Feldelement ist im Sinne der vorliegenden Erfindung zu verstehen, daß das Feldelement mit oder ohne Berührung einer vorbestimmten Feldposition zugewiesen ist, so daß das Feldelement insbesonde- re eine Gegebenheiten dieser Feldposition, wie einen Kennwert oder dergleichen, erfassen oder an eine weitere Einrichtung weiterleiten kann. Bevorzugt ist das Feldelement jeweils der Feldposition zugewiesen, welche gemäß einer vorbestimmten Charakteristik in einer vorbestimmten Relativposition zum Feldelement positioniert ist.
Das Signalfeld ist insbesondere als digitales Signalfeld ausgebildet, so daß die Signa- le, welche von diesem, gegebenenfalls im Zusammenwirken mit dem Feldelement, erzeugt werden, genau zwei unterschiedliche Werte aufweisen können.
Bevorzugt verwendet die Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung das Feld, um die Schaltstellung der Getriebevorrichtung zu ermitteln.
Bevorzugt weist die Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung eine Sensoreinrich- tung und/oder eine Auswerteeinrichtung auf oder steht mit einer solchen in Signalver- bindung, wobei diese Sensoreinrichtung und/oder diese Auswerteeinrichtung gemäß einer vorbestimmten Charakteristik eine Feldpositioπ und/oder Kennwerte dieser Feldposition ermittelt und wobei aus dieser Feldposition gemäß einer vorbestimmten Zuordnungs-Charakteristik auf die geschaltete Schaltstellung der Getriebevorrichtuπg geschlossen werden kann.
Das Feldelement ist vorzugsweise von einer Einrichtung umfaßt, welche beispielsweise ein Retainer ist und welche einen Schalter und/oder einen Sensor oder dergleichen aufweist, welche eine unterschiedliche Positionierung des Feldelements gegenüber dem Feld aufweisen können bzw. welche mit unterschiedlichen Feldpositionen in Ver- bindung stehen können.
Dieser Sensor bzw. dieser Schalter kann insbesondere eine translatorische Bewegung erfassen, welche ein Feldelement beim Abtasten des Feldes ausführt.
Der Sensor bzw. der Schalter erzeugt bevorzugt ein Schalter-Ausgangssignal, welches die Schaltstellung und/oder einen Schaltstellungsbereich anzeigt, in welchem die Getriebevorrichtung oder eines ihrer Elemente geschaltet ist. Derartige Schaltstellungen können insbesondere eine vorbestimmte Ganglage oder eine Synchronisationslage oder eine Neutrallage der Getriebevorrichtung sein.
Das Schalter-Ausgangssignal wird bevorzugt an die Steuerungseinrichtung oder an die Betätigungseinrichtung übermittelt. Bevorzugt erzeugt die Steuerungseinrichtung ihre Ausgangssignale unter Berücksichtigung des Schalter-Ausgangssignals. Besonders bevorzugt erzeugt die Steuerungseinrichtung ihre Ausgangssignale unter Berücksichtigung der Schalter-Ausgangssigπale sowie unter Berücksichtigung von Signalen, welche die Steuerungsvorrichtung von einer Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung empfängt und welche anzeigen, in welcher Schaltstellung die Getriebevorrichtung ge- schaltet ist. Bevorzugt ist die Oberflächenprofilierung des zweiten Schaltelements derart ausgebildet, daß jeder Ganglage und der Neutralstellung der Getriebevorrichtung und/oder jeder Gasse der Getriebevorrichtung, wie Wählgasse oder Schaltgasse, ein vorbestimmtes Potential in der Oberflächenprofilierung des zweiten Schaltelements zuge- ordnet ist, welches für die unterschiedlichen Ganglagen bzw. Neutrallagen bzw. Gassen identisch oder zumindest teilweise unterschiedlich ist.
Dieses Oberflächenpotential wird bevorzugt von einem Retainer oder einem Sensor oder einem Feldelement, welches von der Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung umfaßt ist, ermittelt bzw. abgetastet. Das Oberflächenpotential ist dabei insbesondere durch den Abstand der Oberfläche zur zentralen Achse des zweiten Schaltelements bestimmt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens einer vorbestimmten Schaltstellung, wie Ganglage oder Neutralstellung oder einer Gasse der Getriebevorrichtung ein lokales Extremum des Feldes, insbesondere der Oberflächen- profilierung zugeordnet. Sofern dieses lokale Extremum gemäß einer vorbestimmten Charakteristik von dem Sensor oder dem Feldelement oder dergleichen detektiert wird, kann darauf geschlossen werden, daß die Getriebevorrichtung in der diesem Extremum zugeordneten Schaltposition geschaltet ist.
Bevorzugt ist das Feldelement eine Kugel, welche von einer Federeinrichtung belastet und gegen eine Profilierung gedrückt wird, oder ein Tastelement, welches die Profilierung berührungslos abtastet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Feld derart ausgebildet, daß die Getriebevorrichtung bzw. eines ihrer Elemente unter Wirkung des Feldes in eine vorbestimmte Schaltstellung bewegt werden kann, welcher insbesondere ein lokales Extremum, wie lokales Minimum, des Feldes zugewiesen ist, und zwar auch dann, wenn die Steuerungseinrichtung keine Ausgangssignale erzeugt bzw. die Betätigungseinrichtung dieses beweglich angeordneten Elements nicht belastet. Insbesonde- re kann das zweite Schaltelement unter Wirkung einer Federkraft, welche auf ein an einer Oberflächenprofilierung des zweiten Schaltelements anliegendes Feldelement wirkt, derart bewegt werden, daß das Feldelement sich in eine Position der Profilierung bewegt, welche ein Potentialminimum bezüglich der Zentralachse des zweiten Schal- telements bildet.
Bevorzugt ist das Feld ein skalares oder ein vektorielles Feld.
Der Verlauf des Feldes kann veränderlich oder unveränderlich sein, wobei er insbesondere von Betriebskennwerten des Kraftfahrzeugs oder seiner Einrichtungen abhängen kann, die sich während des Betriebs des Kraftfahrzeugs verändern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dem Feld, insbesondere dem feldartigen Bereich oder der Oberflächenprofilierung des zweiten Schaltelements, ein Muster zugeordnet, welches eine Projektion oder transformierte Projektion, im folgenden als Projektion bezeichnet, eines Teils des Feldes in die Wähl-Schaltgassen- Anordnung ist. Dieses Muster weist unterschiedliche Musterbereiche auf, welchen jeweils ein vorbestimmter Signalwert zugeordnet ist, so daß unterschiedliche Signalwerte erzeugt werden, wenn das erste Schaltelement in unterschiedlichen Musterbereichen positioniert ist.
Diese Signale sind für die unterschiedlichen Musterbereiche jeweils verschieden oder teilweise verschieden. Vorzugsweise sind den Musterbereichen zwei oder drei unter- schiedliche Signale zugeordnet.
Anhand dieses Musters wird vorzugsweise festgestellt, in welcher Gasse das erste Schaltelement positioniert ist.
Besonders bevorzugt wird dieses Muster verwendet, um festzustellen, wenn das
Schaltelement von einer vorbestimmten Gasse in eine andere vorbestimmte Gasse oder von einer vorbestimmten Ganglage in eine andere vorbestimmte Ganglage be- wegt wird. Vorzugsweise ist das Signal bzw. der Signalwert innerhalb eines Musterbereichs unverändert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird anhand des Verlaufs dieser Signale, welche den jeweiligen Musterbereichen zugeordnet sind, ermittelt, in welcher Gasse das erste Schaltelement positioniert ist oder ob das erste Schaltelement von einer vorbestimmten Gasse in eine andere vorbestimmte Gasse bewegt wird oder ob das Schaltelement von einer vorbestimmten Ganglage in eine andere vorbestimmte Ganglage bewegt wird oder wie die Identität einer eingelegten Gangstufe ist. Diese Ermittlung anhand des Signalverlaufs wird insbesondere anhand der Anzahl der Signalwechsel, welche bei einer Bewegung des ersten Schaltelements detektiert werden und/oder anhand der Signalwerte, welche in den unterschiedlichen Musterbereichen gegeben sind, durchgeführt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ermöglicht das Feld zu ermitteln, wenn die Getriebevorrichtung in einer Synchronisationslage geschaltet ist.
Bevorzugt sind die Musterbereiche derart ausgebildet bzw. angeordnet, daß in wenigstens einer Gasse zwei Musterbereiche mit im wesentlichen senkrecht oder parallel zur Längsrichtung dieser Gasse ausgerichteter Bereichsgrenze aneinanderstoßen.
Bevorzugt überdecken ein oder mehrere oder alle Musterbereiche im wesentlichen die gesamte Breite der Gasse, in welcher sie zumindest überwiegend angeordnet sind.
Der Signalverlauf des von der Sensoreinrichtung erfaßten Signals zeigt vorzugsweise eine Änderung, wenn das erste Schaltelement über eine Bereichsgrenze aneinander- grenzender Musterbereiche verfahren wird. Bevorzugt ist diese Änderung sprunghaft.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Musterbereiche derart angeordnet, daß sie sich zu einem schachbrettartigen Muster ergänzen. Vorzugsweise weist die Getriebevorrichtung eine Auswerteeinrichtung auf, in welcher die Lage und/oder die Ausbildung des Musters gespeichert ist und welche anhand dieser Lage und/oder Ausbildung sowie der erfaßten Sensorsignale ermittelt, wenn bzw. ob das erste Schaltelement in eine andere Gasse verfahren wird oder die Getrie- bevorrichtung von einem Gang in einen anderen Gang geschaltet wird.
Vorzugsweise kann die Redundanz-Positions-Erfassuπgseinrichtung vorbestimmte Getriebeschaltstellungen eindeutig von anderen Getriebeschaltstellungen unterscheiden, wobei diese Getriebeschaltstellungen insbesondere die Schaltstellungen Ganglage und/oder Neutrallage aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Bewegung des ersten Schaltelements über eine Bereichsgrenze zweier aneinandergrenzender Musterbereiche anhand des zeitlichen Verlaufs eines vorbestimmten Betriebskennwerts ermittelt.
Dieser Betriebskennwert ist insbesondere ein elektrischer Strom, und zwar beispiels- weise der elektrische Strom, welcher von der Steuerungseinrichtung an einen Elektromotor, wie Wähl- oder Schaltmotor, übermittelt wird.
Bevorzugt ist das Feld bzw. die Profilierung derart ausgebildet, daß der zeitliche Verlauf dieses Kennwerts, also insbesondere des Stroms, eine Änderung zeigt, beispielsweise eine sprunghafte Änderung, wenn das erste Schaltelement über eine Bereichs- grenze zweier aneinandergrenzender Musterbereiche bewegt wird.
Bevorzugt ist das Feld bzw. die Profilierung, welche an dem zweiten Schaltelement angeordnet ist, derart ausgebildet, daß sie Bereiche aufweist, in welchen einer Bewegung des ersten Schaltelements ein im wesentlichen konstanter Widerstand entgegengesetzt wird. Insbesondere weist das Feld bzw. die Profilierung innerhalb dieser Berei- ehe eine im wesentlichen konstante Steigung auf, wobei unterschiedliche aneinander- grenzende Bereiche eine unterschiedliche, jedoch in diesen Bereichen jeweils kon- stante, Steigung aufweisen. Die Projektionen dieser Bereiche sind im wesentlichen die Musterbereiche. Bevorzugt ist der elektrische Strom, mit welchem der Wählmotor und/oder der Schaltmotor von der Steuerungseinrichtung versorgt wird, innerhalb dieser Bereiche, die der Bewegung des Schaltfingers einen im wesentlichen konstanten Widerstand entgegensetzen, konstant, so daß bei einem Übergang von einem Bereich zu einem anderen Bereich eine im wesentlichen sprunghafte Änderung des Stroms detektiert werden kann, aus welcher darauf geschlossen werden kann, daß der Schaltfinger eine Bereichsgrenze zweier aneinandergrenzender Musterbereiche überschritten hat.
Bevorzugt empfängt die Steuerungseinrichtung von der Haupt-Positions- Erfassungseinrichtung sowie der Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung jeweils ein Signal, welches die Schaltstellung der Getriebevorrichtung anzeigt, wobei die Steuerungseinrichtung diese Signale auf Plausibilität überprüft.
Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in dem Fall, daß die Haupt- Positions-Erfassungseinrichtung und die Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung funktionsfähig sind und übereinstimmende bzw. sich nicht widersprechende Schaltstellungen anzeigen, die Steuerungseinrichtung die Getriebevorrichtung gemäß einem normalen Betriebsmodus steuert bzw. gemäß einer Normalbetriebs-Charakteristik Ausgangssignale erzeugt.
Insbesondere wird das System abgeschaltet und/oder initiiert, daß das Kraftfahrzeug mit erfindungsgemäßer Getriebevorrichtung angehalten wird, wenn die Haupt- Positions-Erfassungseinrichtung und die Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung jeweils Schaltstellungen anzeigen, die fehlerhaft sind. Hierzu kann eine vorbestimmte Charakteristik verwendet werden, anhand welcher detektiert werden kann, daß die entsprechenden Werte fehlerhaft sind. Sofern festgestellt wird, daß die Haupt- Positions-Erfassungseinrichtung funktionsfähig ist und die Redundanz-Positions- Erfassungseinrichtung funktionsbeeinträchtigt ist, was insbesondere bedeutet, daß diese Einrichtungen unterschiedliche Schaltstellungen anzeigen, wird ein Warnsignal erzeugt, welches insbesondere dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs mit erfiπdungsgemä- ßer Getriebevorrichtung die Funktionsbeeinträchtigung anzeigt.
Sofern festgestellt wird, daß die Haupt-Positions-Erfassungseinrichtung fehlerhafte Schaltstellungen anzeigt und die Redundanz-Positions-Erfassungseinrichtung korrekte Schaltstellungen anzeigt, erzeugt die Steuerungseinrichtung vorzugsweise Ausgangssignale gemäß einer vorbestimmten Ersatz-Charakteristik. Diese Ersatz-Charakteristik ist insbesondere derart ausgebildet, daß nur derartige Schaltvorgänge möglich sind, die eine Bewegung des Kraftfahrzeugs ermöglichen. Insbesondere wird hierbei das Schalten in vorbestimmte Gänge vermieden.
Bevorzugt werden die Musterbereiche und/oder die Bereichsgrenzen unter Berücksichtigung der Bewegungsrichtung des ersten und/oder des zweiten Schaltelements festgelegt. Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine Profilierung auf der Oberfläche des zweiten Schaltelements vorgesehen ist, welche durch ein federbela- stetes Feldelement oder Tastelement abgetastet wird, wobei ein Signalwechsel durch die Detektion eines vorbestimmten Oberflächenpotentials des zweiten Schaltelements ausgelöst wird und wobei insbesondere die Schaltrichtung berücksichtigt wird. Insbesondere wird hierbei ein Signalwechsel ausgelöst, wenn bei dem vorbestimmten Oberflächenpotential das zweite Schaltelement gegenüber dem Tastelement oder dem Feldelement derart bewegt wird, daß sich das Feldelement oder das Tastelement in Richtung eines geringeren Oberflächenpotentials, also unter Verringerung des Abstan- des zur zentralen Achse des zweiten Schaltelements, oder in Richtung eines größeren Oberflächenpotentials verschiebt.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Steuerungseinrichtung gemäß Anspruch 68.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Verwendung gemäß Anspruch 69 oder Anspruch 70. Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung gemäß Anspruch 71.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird zum Schalten von einem Ist-Gang, also einem Ausgangsgang, in einen Soll-Gang, also einen Gang, der eingelegt werden soll, ein Schaltmotor und ein Wählmotor gemäß einer vorbestimmten Charakteristik betätigt. Während dieser Betätigung wird überprüft, welche Signale eine Sensoreinrichtung der Redundanz-Positions- Erfassungseinrichtung erfaßt hat und/oder in welchen Schaltstellungen innerhalb der Wähl-Schaltgassen-Anordnung sich das erste Schaltelement befindet, wobei insbe- sondere der Signalverlauf, welcher durch die Abfolge der überfahrenen Musterbereiche bestimmt ist, ermittelt bzw. analysiert wird. Durch den geplanten Schaltvorgang, also eine Schaltung von dem Ist-Gang in den Soll-Gang, ist eine vorbestimmte Anzahl von Signalwechseln festgelegt bzw. sind vorbestimmte Signale, welche während dieses Schaltens detektiert werden müssen, festgelegt. In Abhängigkeit der jeweils festge- stellten Signale oder der festgestellten Signalwechsel bzw. -Übergänge wird der Schaltmotor und/oder der Wählmotor betätigt, um derart den Soll-Gang zu schalten.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge 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 rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbsttätige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorangehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Erfindung ist nicht auf (das) die Ausführungsbeispiel(e) der Beschreibung be- schränkt. 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 Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmale bzw. Elemente oder Verfahrensschritte 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 erfindungsgemäßen Merkmale in jeder beliebigen Kombination bevorzugt ist. Insbesondere 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 An- meider 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 Ausführungsbeispiele der Erfindung hinaus eine Vielzahl weiterer Modifikationen und Ausführungen denkbar sind, die von der Erfindung erfaßt sind. Die Erfindung beschränkt sich insbesondere nicht nur auf die hier dargestellten Ausführungsformen.
Im folgenden wird nun die Erfindung anhand beispielhafter, nicht beschränkender Ausführungsformen näher erläutert.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine erste beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer
Darstellung;
Fig. 2 eine zweite beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung;
Fig. 3 eine dritte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematisch dargestellter Teilansicht;
Fig. 4 eine beispielhaften Signalverlauf, welcher von einer Redundanz-
Positionserfassungseinrichtung detektiert oder erzeugt werden kann;
Fig. 5 eine vierte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematisch dargestellter Teilansicht;
Fig. 6 eine erste beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Musters in schematischer Ansicht; Fig. 7 eine zweite beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Musters in schematischer Ansicht;
Fig. 8 eine dritte beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Musters in schematischer Ansicht;
Fig. 9 eine vierte beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Musters in schematischer Ansicht;
Fig. 10 eine fünfte beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Musters in schematischer Ansicht;
Fig. 11 eine sechste beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Musters in schematischer Ansicht;
Fig. 12 eine siebte beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Musters in schematischer Ansicht;
Fig. 13 die Schritte einer ersten beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Ansicht;
Fig. 14 die Schritte einer zweiten beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Ansicht;
Fig. 15 die Schritte einer dritten beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Ansicht;
Fig. 16 die Schritte einer vierten beispielhaften Ausführungsform eines erfin- dungsgemäßen Verfahrens in schematischer Ansicht; und
Fig. 17 die Schritte einer fünften beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Ansicht; Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer Antriebseinheit 2, wie Motor oder Brennkraftmaschine. Weiterhin ist im Antriebsstrang des Fahrzeuges ein Drehmomentübertragungssystem 3 und ein Getriebe 4 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drehmomentübertragungssystem 3 im Kraftfluß zwischen Motor und Ge- triebe 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 nachgeordnete Achse 6 sowie an die Räder 6a übertragen wird.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung, wie Reibungskupplung, La- mellenkupplung, Magnetpulverkupplung oder Wandlerüberbrückungskupplung ausgestaltet, wobei die Kupplung eine selbsteinstellende, eine verschleißausgleichende Kupplung sein kann. Das Getriebe 4 ist als Handschaltgetriebe, wie Wechselstufengetriebe, dargestellt. Entsprechend des erfindungsgemäßen Gedankens kann das Getriebe aber auch ein automatisiertes Schaltgetriebe sein, welches mittels zumindest eines Aktors automatisiert geschaltet werden kann. Als automatisiertes Schaltgetriebe ist im weiteren ein automatisiertes Getriebe zu verstehen, welches mit einer Zugkraftunterbrechung geschaltet wird und der Schaltvorgang der Getriebeübersetzung mittels zumindest eines Aktors angesteuert durchgeführt wird.
Weiterhin kann auch ein Automatgetriebe Verwendung finden, wobei ein Automatge- triebe 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 Kegelschei- benumschlingungsgetriebe eingesetzt werden. Das Automatgetriebe kann auch mit einem abtriebsseitig angeordneten Drehmomentübertragungssystem 3, wie Kupplung oder Reibungskupplung, ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem kann weiterhin als Anfahrkupplung und/oder Wendesatzkupplung zur Drehrichtungsumkehr und/oder Sicherheitskupplung mit einem gezielt ansteuerbaren übertragbaren Drehmoment ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem kann eine Trok- kenreibungskupplung 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 Ab- triebsseite 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 Betätiguπgsein- richtung, 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 Bauraum für den Aktor mit Elektronik benötigt. Der Aktor besteht aus einem Antriebsmotor 12, wie Elektromotor, wobei der Elektromotor 12 über ein Getriebe, wie Schneckengetriebe oder Stimradge- triebe oder Kurbelgetriebe oder Gewindespindelgetriebe, 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 11 a, 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 1 1 ist über eine Druckmittelleitung 9, wie Hydraulikleitung, mit dem Nehmerzylinder 10 verbunden. Das Ausgangselement 10a des Nehmerzylinders ist mit dem Ausrückhebel oder Ausrückmittel 20 wirkverbunden, so daß eine Bewegung des Ausgangsteiles 10a des Nehmerzylinders 10 bewirkt, daß das Ausrückmittel 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 Nehmerzyliπder 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 elektromotorischen 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 Kupplungsscheibe zwischen dem Schwungrad 3d und der Druckplatte 3b gezielt erfolgt. Über die Stellung des Ausrückmittels 20, wie Ausrückgabel oder Zentralausrücker, kann die Kraftbeaufschlagung der Druckplatte respektive der Reibbeläge gezielt angesteuert werden, wobei die Druck- platte 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 Ansteuerung eines übertragbaren Drehmomentes, welches beispielsweise geringer ist als das momentan anliegende Motormoment, kann beispielsweise eine Position der Druckplatte 3b angesteuert werden, die in einem Zwischenbereich zwischen den beiden Endpositionen liegt. Die Kupplung kann mittels der gezielten Ansteuerung des Ausrückmittels 20 in dieser Position fixiert werden. Es können aber auch übertragbare Kupplungsmomente angesteuert werden, die definiert über den momentan anstehen- den Motormomenten liegen. In einem solchen Fall können die aktuell anstehenden Motormomente übertragen werden, wobei die Drehmoment-Ungleichförmigkeiten im Antriebsstrang in Form von beispielsweise Drehmomentspitzen gedämpft und/oder isoliert werden.
Zur Ansteuerung, wie Steuerung oder Regelung, des Drehmomentübertragungssystems werden weiterhin Sensoren verwendet, die zumindest zeitweise die relevanten Größen des gesamten Systems überwachen und die zur Steuerung notwendigen Zu- standsgrößen, Signale und Meßwerte liefern, die von der Steuereinheit verarbeitet werden, wobei eine Signalverbindung zu anderen Elektronikeinheiten, wie beispiels- weise 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. Informationen an das Steuergerät weiterleiten. Die Elektronikeinheit, wie Computereinheit, der Steuereinheit 13a verarbeitet die Systemeingangsgrößen und gibt Steuersignale an den Aktor 13b weiter.
Das Getriebe ist als Stufenwechselgetriebe ausgestaltet, wobei die Übersetzungsstufen 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 Schaltabsicht. Die Schaltabsichtserkennung unter Verwendung von zumindest einem der beiden Sensoren 19a, 19b kann dadurch erfolgen, daß der Sen- sor ein Kraftsensor ist, welcher die auf den Schalthebel wirkende Kraft detektiert. Weiterhin kann der Sensor aber auch als Weg- oder Positionssensor ausgestaltet sein, wobei die Steuereinheit aus der zeitlichen Veränderung des Positionssignals eine Schaltabsicht erkennt.
Das Steuergerät steht mit allen Sensoren zumindest zeitweise in Signalverbindung und bewertet die Sensorsignale und Systemeingangsgrößen in der Art und Weise, daß in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes die Steuereinheit Steuer- oder Regelungsbefehle an den zumindest einen Aktor ausgibt. Das Antriebselement 12 des Aktors, wie Elektromotor, erhält von der Steuereinheit, welche die Kupplungsbetätigung ansteuert, eine Stellgröße in Abhängigkeit von Meßwerten und/oder Systemeingangsgrößen und/oder Signalen der angeschlossenen Sensorik. Hierzu ist in dem Steuergerät ein Steuerprogramm 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 Drehmomentbestimmungseinheit, eine Gangpositionsbestimmungseinheit, eine Schlupfbestimmungseinheit und/oder eine Betriebszustandsbestimmungseinheit implementiert oder sie steht mit zumindest einer dieser Einheiten in Signalverbindung. Diese Einheiten können durch Steuerprogramme als Hardware und/oder als Software implementiert sein, so daß mittels der eingehenden Sensorsignale das Drehmoment der Antriebseinheit 2 des Fahrzeuges 1 , die Gangposition des Getriebes 4 sowie der Schlupf, welcher im Bereich des Drehmomentübertragungssystems 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 Sen- soren 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 dieser Bauteile. Weiterhin kann ein Lasthebelsensor 31 am Lasthebel 30, wie Gaspedal, angeordnet sein, welcher die Lasthebelposition detektiert. Ein weiterer Sensor 32 kann als Leerlaufschalter fungieren, d.h. bei betätigtem Gaspedal, wie Lasthebel, ist dieser Leerlaufschalter 32 eingeschaltet und bei einem nicht betätigten Signal ist er ausgeschaltet, so daß durch diese digitale Information 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 Betätigung der Betriebsbremse oder der Feststellbremse, wie Bremspedal, Handbremshebel oder hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Feststellbremse. Zumindest ein Sensor 41 ist an dem Betätigungselement 40 angeordnet 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 Betätigungselementes ermittelt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signaleinrichtung in Signalverbindung stehen.
Die Fig. 2 zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einer An- triebseinheit 100, einem Drehmomentübertragungssystem 102, einem Getriebe 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 Kupplungs- deckel 102e, eine Tellerfeder 102f und eine Kupplungsscheibe 102c mit Reibbelägen auf. Zwischen der Kupplungsscheibe 102d und dem Schwungrad 102a ist die Kupplungsscheibe 102c gegebenenfalls 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 druckmittelbetätigter Zentralausrücker, zur Betätigung des Drehmomentübertragungssystems vorgesehen ist. Zwischen dem Zentralausrücker und den Tellerfederzungen der Tellerfeder 102f ist ein Ausrücklager 110 angeordnet. Durch eine axiale Verlagerung des Ausrücklagers wird die Tellerfeder beaufschlagt 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 beispielsweise eine Schaltwalze oder Schaltstangen oder eine zentrale Schaltwelle 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 Kupplungsbetätigungselement 109 betätigt. Die Steuereinheit 107 ist über die Signalverbindung 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 Steuereinheit verarbeitet und die Verbindung 115 beispielsweise mittels eines Datenbusses 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 mittels des Aktors das übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystems bei einem Anfahrvorgang steuert. Durch die Betätigung des Lasthebels wird mittels des Lasthebelsensors 31 der Fahrerwunsch nach einem mehr oder weniger starken oder schnellen Anfahrvorgang detektiert und anschließend 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 Mksoiι im wesentlichen mittels einer vorgebbaren Funktion oder anhand von Kennlinien oder Kennfeldern beispielsweise in Abhängigkeit von der Motordrehzahl bestimmt, wobei die Abhängigkeit von der Motordrehzahl oder von anderen Größen, wie dem Motormoment, in vorteilhafter Weise über ein Keπnfeld oder eine Kennlinie realisiert wird.
Wird bei einem Anfahrvorgang, im wesentlichen aus dem Stand oder aus einen An- kriechzustand, bei geringer Geschwindigkeit der Lasthebel bzw. das Gaspedal auf einen bestimmten Wert a betätigt, so wird mittels einer Motorsteuerung 40 ein Motormoment angesteuert. Die Steuereinheit der automatisierten Kupplungsbetätigung 13 steuert entsprechend vorgebbarer Funktionen oder Kennfelder das übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystems an, so daß sich ein stationärer Gleichgewichtszustand zwischen dem angesteuerten Motormoment und dem Kupplungsmoment einstellt. Der Gleichgewichtszustand charakterisiert sich in Abhängigkeit von der Lasthebelstellung a durch eine definierte Anfahrdrehzahl, ein Anfahr- oder Motormoment sowie ein definiertes übertragbares Drehmoment des Drehmomeπtüber- tragungssystem und ein auf die Antriebsräder übertragendes Drehmoment, wie bei- spielsweise Antriebsmoment. Der funktionale Zusammenhang des Anfahrmoments als Funktion der Anfahrdrehzahl wird im folgenden als Anfahrkennlinie bezeichnet. Die Lasthebelstellung a ist proportional zur Stellung der Drosselklappe 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 Feststellbremse. Zumindest ein Sensor 121 ist an dem Betätigungselement 120 angeordnet und überwacht dessen Betäti- gung. Der Sensor 121 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 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 Signaleinrichtung in Signalverbindung stehen.
In Fig. 3 ist insbesondere eine Schaltwelle 300 dargestellt, die ein Profil aufweist. Das Profil der Schaltwelle 300 weist Oberflächenerhöhungen 302, 304 sowie Oberflächenvertiefungen 306, 308, 310 auf.
Die Schaltwelle 300 ist zur Betätigung der Getriebevorrichtung in Richtung des Doppelpfeils 312 axial verschieblich, sowie in Richtung des Doppelpfeils 314 um die zentrale Achse der Schaltwelle 300 drehbeweglich bzw. dreh-schwenkbar ausgebildet.
Der im Getriebegehäuse 316 gelagerte Retainer 318 weist eine federvorgespannte Kugel 320 auf, die sich an die Oberflächenprofilierung der Schaltwelle 300 anlegt. Bei einer Bewegung der Schaltwelle 300 wandert die Kugel 320 somit auf der Oberflächenprofilierung der Schaltwelle 300. Dabei führt die Kugel bedingt durch die Profilierung eine translatorische Bewegung in Richtung der Retainerachse aus.
Wenn die Kugel 320 in den Oberflächenvertiefungen 306, 308, 310 der Schaltwelle 300 positioniert ist, ist die Getriebeeinrichtung in vorbestimmten Schaltstellungen bzw. ist ein nicht dargestelltes erstes Schaltelement in vorbestimmten Schaltstellungen innerhalb einer Wähl-Schaltgassen-Anordnung positioniert.
Insbesondere sind drei Oberflächenvertiefungen 306 auf dem Außenumfang der Schaltwelle 300 bei gleicher Axialposition der Schaltwelle 300 angeordnet, wobei die
Getriebevorrichtung in den Endlagen des ersten bzw. des dritten bzw. des fünften Ganges geschaltet ist, wenn die Kugel 320 in einer Oberflächenvertiefung 306 positioniert ist.
In entsprechender Weise ist die Getriebevorrichtung in der Neutralstellung geschaltet, wenn die Kugel 320 in der Oberflächenvertiefung 308 positioniert ist.
Entsprechend ist die Getriebevorrichtung insbesondere in den Endlagen des zweiten, des vierten bzw. des Rückwärtsganges geschaltet, wenn die Kugel 320 in einer der drei auf dem Umfang bei gleicher Axialposition angeordneten Oberflächenvertiefungen 310 der Schaltwelle 300 positioniert ist.
Bevorzugt erzeugt die in Fig. 3 dargestellte Schaltrastierung bzw. der in Fig. 3 darge- stellte Retainer Redundanzsignale zu den von einer Wegmeßeinrichtung ermittelten bzw. erzeugten Meßwerten bzw. Signalen, welche insbesondere die Gangendlagen anzeigen können.
In dem Retainer 318 ist ein nicht dargestellter Sensor angeordnet, welcher die unterschiedlichen translatorischen Positionen der Kugel 320 erfaßt bzw. welcher insbeson- dere erfaßt, wenn die Kugel 320 in die Oberflächenvertiefungen 306, 308, 310 positioniert ist.
Fig. 4 zeigt einen beispielhaften Signalverlauf, welcher von dem in Fig.3 dargestellten Retainer bzw. dessen Sensoreinrichtung erzeugt werden kann.
Dargestellt ist insbesondere der Signalverlauf des Redundanzsensors gemäß Fig.3 über der Schaltwellenschaltstellung.
Das Signal 330 zeigt dabei an, daß die Getriebeeinrichtung in der Gangendlage des ersten bzw. dritten bzw. fünften Ganges positioniert ist. Das Signal 332 zeigt an, daß die Getriebevorrichtung in einer Neutralstellung geschaltet ist.
Das Signal 334 zeigt an, daß die Getriebevorrichtung in den Endlagen des zweiten, des vierten bzw. des Rückwärtsganges geschaltet ist.
Fig. 5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer teilgeschnittener Darstellung, welche sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 3 insbesondere dadurch unterscheidet, daß die Profilierungsvertiefungen und deren Zuweisung zu vorbestimmten Schaltstellungen verändert ausgebildet ist.
Die Sensoreinrichtung 340 ist im Getriebegehäuse 316 gelagert und weist eine feder- belastete Kugel 320 auf, welche unter Wirkung einer nicht dargestellten Federeinrichtung gegen die Profilierung der Schaltwelle bzw. Wählwelle 342 gedrückt wird.
Diese Profilierung weist Profilierungserhöhungen 344, 346 sowie Profilierungsvertiefungen 348, 350, 352 auf. Die Profilierungsvertiefungen 348, 350, 352 sind in der Darstellung gemäß Fig. 5 Nuten, welche sich wenigstens über einen Teil des Umfangs der Wählwelle 342 erstrecken. Dabei ist die Beabstandung des Bodens dieser Nuten zur zentralen Achse innerhalb jeder der Profilierungsvertiefungen 348, 350, 352 im wesentlichen konstant.
Wenn die Kugel 320 in einer Profilierungsvertiefung 348, 350 oder 352 positioniert ist und die Schaltwelle 340 um ihre Achse, also in Richtung des Doppelpfeils 354 gedreht wird, wird die Kugel 320 im wesentlichen nicht in Richtung des Doppelpfeils 456 ausgelenkt, so daß kein Signalwechsel detektiert wird.
Wenn die Wählwelle 342 in Richtung des Doppelpfeils 358 in vorbestimmten Schaltstellungen bewegt wird, wird die Kugel 320 bedingt durch die Profilierungserhöhungen 344, 346 in Richtung des Doppelpfeils 356 bewegt. Bei einer vorbestimmten Positionie- rung in Richtung des Doppelpfeils 356 wird von der Sensoreinrichtung 340 ein verän- dertes Signal erzeugt. Dieser Signalwechsel kann beispielsweise anzeigen, daß das nicht dargestellte erste Schaltelement nicht mehr in einer Schaltstellung in Wählrichtung positioniert ist, bei welcher Schaltgassen in die Wählgasse münden, oder kann anzeigen, daß das erste Schaltelement in einer derartigen Position (wieder) positioniert ist.
Wenn die Kugel 320 in der Profilierungsvertiefung 348 positioniert ist, ist das erste Schaltelement vorzugsweise in der Schaltgasse des ersten und des zweiten Ganges positioniert. Wenn die Kugel 320 in der Profilierungsvertiefung 350 positioniert ist, ist das erste Schaltelement vorzugsweise in der Schaltgasse des dritten und des vierten Gangs positioniert. Wenn die Kugel 320 in der Profilierungsvertiefung 352 positioniert ist, ist das erste Schaltelement vorzugsweise in der Schaltgasse des fünften und des Rückwärtsganges positioniert.
Eine Verschiebung der Schaltwelle 342 in Richtung des Doppelpfeils 358 bewirkt insbesondere, daß das nicht dargestellte erste Schaltelement in Wählrichtung belastet wird.
Die Fig. 6 bis 13 zeigen beispielhafte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Musters, welches über die Wähl-Schaltgassen-Anordnung gelegt ist.
Diese Muster sind einem Feld bzw. einem feldartigen Bereich bzw. einer Profilierung, die insbesondere an der Oberfläche einem zweiten Schaltelement angeordnet ist, zugeordnet bzw. sind jeweils eine - gegebenenfalls gemäß einer vorbestimmten Charakteristik transformierte - Projektion dieses Feldes oder feldartigen Bereichs oder dieser Profilierung.
Diese Muster weisen jeweils unterschiedliche Musterbereiche auf, welchen jeweils ein vorbestimmtes Signal zugeordnet ist. Diese Musterbereiche, die jeweils zusammen- hängen oder räumlich auseinander ausgebildet bzw. angeordnet sind, sind in den Fig. jeweils durch eine einheitliche Schraffur bzw. keine Schraffur verdeutlicht. Wenn ein nicht dargestelltes erstes Schaltelement über die Bereichsgrenze aneinandergrenzender Musterbereiche bewegt wird, kann unter vorbestimmten Gegebenheiten eine Veränderung des Signals bzw. ein Signalwechsel detektiert werden. Ein jeweiliges Muster kann unveränderlich oder veränderlich sein. Ein veränderliches Muster ist gegeben, wenn in einer Getriebevorrichtung die Musterbereiche in stets die gleiche Relativlage zueinander und zu der Wähl-Schaltgassen-Anordnung sowie die jeweils eine unveränderliche Größe der Musterbereiche aufweisen. Sofern dieses nicht gegeben ist, ist das Muster veränderlich. Wenn ein erstes Schaltelement über eine Bereichsgrenze bewegt wird, kann stets ein Signalwechsel detektiert werden oder nur dann, wenn dieses Schaltelement in einer vorbestimmten Richtung über die Bereichsgreπze bewegt wird.
Fig. 6 zeigt ein erstes beispielhaftes Muster in schematischer Darstellung.
Dargestellt ist insbesondere eine Wähl-Schaltgassen-Anordnung, welche eine Schaltgasse des ersten Ganges 372, eine Schaltgasse des zweiten Ganges 374, eine Schaltgasse des dritten Ganges 376, eine Schaltgasse des vierten Ganges 378, eine Schaltgasse des fünften Ganges 380, eine Schaltgasse des Rückwärtsganges 382 sowie eine Wählgasse 384 aufweist.
Ein erster Musterbereich 386, welcher hier durch eine Schraffur dargestellt ist, überdeckt die Schaltgasse 376, die Schaltgasse 378 sowie die Bereiche 388 und 390 der Wählgasse 384. Ein zweiter Musterbereich 392 überdeckt die Schaltgassen 372, 374, 380, 382, sowie die Bereiche 394, 396 der Wählgasse 384. Wenn das nicht dargestellte erste Schaltelement über die Bereichsgrenze 398, 400 bewegt wird, wird von der Redundanz-Positionssensoreinrichtung ein verändertes Signal erfaßt bzw. erzeugt.
Fig. 7 zeigt ein Muster mit drei Musterbereichen 410, 412, 414. Der erste Musterbereich überdeckt die Schaltgassen 372, 374 sowie den Bereich 416 der Wählgasse 384. Der zweite Musterbereich 412 überdeckt die Schaltgassen 376, 378 sowie die Bereiche 418, 420 der Wählgasse 384. Der dritte Bereich 414 überdeckt die Schaltgassen 380, 382 sowie den Bereich 422 der Wählgasse 384.
An der Bereichsgrenze 424, an welcher der erste Musterbereich 410 an den zweiten Musterbereich 412 angrenzt, sowie an der Bereichsgrenze 426, an welcher der zweite Musterbereich 412 an den dritten Musterbereich 414 angrenzt, können jeweils Signalwechsel festgestellt werden.
In den Musterbereichen 410, 412, 414 werden jeweils unterschiedliche Signale erzeugt.
Fig. 8 zeigt ein drittes beispielhaftes Muster in schematischer Darstellung.
Dieses Muster weist einen ersten Musterbereich 430 sowie einen zweiten Musterbereich 432 auf, welchem jeweils ein vorbestimmtes Signal zugeordnet ist.
Der erste Musterbereich 430 erstreckt sich über die Schaltgassen 372, 374, 376, 378, sowie über die Bereiche 434, 436 der Wählgasse 384. Der zweite Musterbereich 432 erstreckt sich über die Schaltgassen 380, 382 sowie über den Bereich 438 der Wählgasse 384.
Fig. 9 zeigt ein viertes beispielhaftes Muster in schematischer Darstellung.
Dieses Muster ist schachbrettartig ausgebildet und besteht aus zwei Musterbereichen 450, 452, welchen jeweils ein vorbestimmtes Signal zugeordnet ist.
Der Musterbereich 450 weist den Musterteilbereich 454 auf, der sich über den Bereich 456 der Schaltgasse 372 erstreckt, sowie den Musterteilbereich 458, der sich über den Bereich 460 der Schaltgasse 374 erstreckt, den Musterteilbereich 462, der sich über den Bereich 464 der Schaltgasse 376, über den Bereich 466 der Schaltgasse 378 und über die Bereiche 468, 470 der Wählgasse 384 erstreckt, den Musterteilbereich 472, der sich über den Bereich 474 der Schaltgasse 380 erstreckt, und den Musterteilbereich 476, der sich über den Bereich 478 der Schaltgasse 382 erstreckt.
Der Musterbereich 452 weist den Musterteilbereich 480 auf, der sich über den Bereich 482 der Schaltgasse 372, den Bereich 484 der Schaltgasse 374 und den Bereich 486 der Wählgasse 384 erstreckt, sowie den Musterteilbereich 488, der sich über den Bereich 490 der Schaltgasse 376 erstreckt, den Musterbereich 492, der sich über den Bereich 494 der Schaltgasse 378 erstreckt, und den Musterteilbereich 496, der sich über den Bereich 498 der Schaltgasse 380, den Bereich 500 der Schaltgasse 382 und den Bereich 502 der Wählgasse 384 erstreckt.
Während Fig. 9 ein beispielhaftes, schachbrettartig aufgebautes Muster für ein Dreigassen-Schaltbild zeigt, zeigt Fig. 10 ein beispielhaftes, schachbrettartig aufgebautes Muster für ein Viergassen-Schaltbild.
Dieses Muster weist einen ersten Musterbereich 510 sowie einen zweiten Musterbe- reich 512 auf. Diesen Musterbereichen 510, 512 ist jeweils ein Signal zugeordnet.
Der erste Musterbereich 510 weist die Musterteilbereiche 514, 516, 518, 520, 522 auf, welche den Bereich 524 der Schaltgasse 382, den Bereich 526 der Schaltgasse 372, den Bereich 528 der Schaltgasse 374, den Bereich 534 der Schaltgasse 376, den Bereich 536 der Schaltgasse 378, den Bereich 540 der Schaltgasse 380 bzw. die Be- reiche 530, 532, 538 der Wählgasse 384 überdecken.
Der zweite Musterbereich 512 weist die Musterteilbereiche 542, 544, 546, 548 sowie 550 auf, welche den Bereich 552 der Schaltgasse 382, den Bereich 554 der Schaltgasse 372, den Bereich 556 der Schaltgasse 374, den Bereich 558 der Schaltgasse 376, den Bereich 560 der Schaltgasse 378, den Bereich 562 der Schaltgasse 380, sowie die Bereiche 564, 566, 568 der Wählgasse 384 überdecken. Das Muster gemäß Fig. 11 unterscheidet sich von dem Muster gemäß Fig. 9 insbesondere dadurch, daß die Musterteilbereiche 458, 462, 472, 476, 480, 488, 492, 496 in dem Muster gemäß Fig. 11 rechteckig mit unterschiedlicher Kantenlänge ausgebildet sind, während sie im Muster gemäß Fig. 9 quadratisch ausgebildet sind.
Das in Fig. 12 dargestellte Muster weist zwei Musterbereiche 580, 582 auf, welchen unterschiedliche Signale zugeordnet sind. Der erste Musterbereich 580 erstreckt sich über die Schaltgasse 382 sowie den Bereich 584 der Wählgasse 384.
Der zweite Musterbereich 582 erstreckt sich über die Bereiche 586, 588, 590 der Wählgasse 384 sowie über die Schaltgassen 372, 374, 376, 378, 380.
Fig. 13 zeigt den Ablauf eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens, welches insbesondere verwendet werden kann, um in einer Getriebevorrichtung mit einem Muster gemäß Fig. 8 ausgehend vom Rückwärtsgang in den ersten Gang zu schalten.
Im Schritt 600 wird überprüft, ob ausgehend vom Rückwärtsgang in den ersten Gang geschaltet werden soll. Sofern dies der Fall ist, wird im Schritt 602 die Kupplungsein- richtung eines Kraftfahrzeugs mit erfindungsgemäßer Getriebevorrichtung geöffnet. Anschließend wird im Schritt 604 der Wählmotor nach links betätigt. Unter einer Betätigung des Wählmotors nach links sei in diesem Sinne verstanden, daß der Wählmotor derart betätigt wird, daß ein nicht dargestelltes Schaltelement in Wählrichtung, also in Richtung der Längsrichtung der Wählgasse, von den Schaltgassen 380, 382 in Rich- tung der Schaltgassen 372, 374 belastet wird.
Im Schritt 606 wird überprüft, ob das Signal gegeben ist, welches dem Musterbereich 432 zugeordnet ist. Sofern dieses Signal gegeben ist, wird im Schritt 608 bewirkt, daß mit dem Schritt 604 fortgefahren wird.
Sofern die Überprüfung im Schritt 606 zeigt, daß das Signal, welches dem Musterbe- reich 432 zugeordnet ist, nicht gegeben ist, wird in Schritt 610 überprüft, ob das nicht dargestellte erste Schaltelement in einer Endlage in Wählrichtung positioniert ist, und zwar insbesondere in der Endlage, welche von dem linken Wählgassenende gebildet wird. Diese Überprüfung kann insbesondere zeitgesteuert realisiert sein.
Sofern eine Endlage nicht erreicht ist, wird im Schritt 612 der Schaltmotor abgeschaltet und initiiert, daß im Schritt 604 fortgefahren wird.
Sofern eine Endlage erreicht ist, wird im Schritt 614 der Schaltmotor nach oben betätigt. Eine Betätigung des Schaltmotors nach oben ist gegeben, wenn der Schaltmotor bewirkt, daß das nicht dargestellte erste Schaltelement in Schaltrichtuπg, also in der Richtung, welche durch die Längsachse einer Schaltgasse gegeben ist, belastet wird, und zwar von der Schaltgasse 374 in Richtung der Schaltgasse 372 orientiert.
Anschließend wird im Schritt 616 überprüft, ob das erste Schaltelement in Schaltrichtung gegen einen Anschlag bewegt wurde. Diese Überprüfung kann insbesondere zeitgesteuert vorgenommen werden. Sofern kein Anschlag detektiert wurde, wird anschließend im Schritt 614 fortgefahren.
Sofern jedoch ein Anschlag detektiert wurde, wird im Schritt 618 die Kupplungseinrichtung geschlossen. Im Schritt 620 wird das Verfahren beendet und festgestellt, daß der erste Gang eingelegt ist.
Fig. 14 zeigt ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Verfahren, welches insbesondere verwendet werden kann, um in einer Getriebevorrichtung mit einem Muster gemäß Fig. 7 ausgehend von der Schaltstufe des zweiten Gangs in die Schaltstufe des Rückwärtsgangs zu schalten.
Im Schritt 630 wird festgestellt, daß vom zweiten Gang in den Rückwärtsgang geschaltet werden soll. Im Schritt 632 wird die Kupplungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, welches eine Getriebevorrichtung aufweist, geöffnet. Im Schritt 634 wird überprüft, ob ein Signal, welches dem Musterbereich 410 bzw. 412 bzw. 414 zugeordnet ist, anzeigt, daß das erste Schaltelement im Musterbereich 410 oder im Musterbereich 412 oder im Musterbereich 414 positioniert ist.
Sofern dieses Signal anzeigt, daß das erste Schaltelement im Musterbereich 410 posi- tioniert ist, wird im Schritt 636 der Schaltmotor nach oben beaufschlagt sowie im Schritt 638 der Wählmotor nach rechts beaufschlagt, ehe zum Schritt 634 gesprungen wird.
Sofern das Signa! anzeigt, daß das erste Schaltelement im Musterbereich 412 positioniert ist, wird im Schritt 640 der Schaltmotor abgeschaltet und im Schritt 642 der Wählmotor nach rechts betätigt, ehe mit dem Schritt 634 fortgefahren wird.
Eine Betätigung des Wählmotors nach rechts entspricht einer Betätigung des Wählmotors, die einer Betätigung nach links entgegengesetzt ist.
Sofern das Signal anzeigt, daß das erste Schaltelement im Musterbereich 414 positioniert ist, wird im Schritt 644 der Schaltmotor abgeschaltet und im Schritt 646 der Wählmotor nach rechts betätigt. Im Schritt 648 wird überprüft, ob das erste Schaltele- ment in einer Endlage in Wählrichtung positioniert ist. Sofern festgestellt wird, daß das erste Schaltelement nicht in einer Endlage in Wählrichtung positioniert ist, wird das Verfahren mit dem Schritt 644 fortgeführt.
Sofern jedoch ermittelt wird, daß das erste Schaltelement in einer Endlage in Wählrichtung positioniert ist, wird im Schritt 650 die Kupplungseinrichtung geschlossen, ehe im Schritt 652 festgestellt wird, daß der Rückwärtsgang eingelegt ist.
Fig. 15 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, welches insbesondere in einer Getriebevorrichtung mit einem Muster gemäß Fig. 11 verwendet werden kann, um ausgehend vom Rückwärtsgang in den ersten Gang zu schalten. Im Schritt 660 wird überprüft, ob vom Rückwärtsgang in den ersten Gang geschaltet werden soll. Anschließend wird im Schritt 662 bewirkt, daß die Kupplungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit Getriebevorrichtung geöffnet wird. Im Schritt 664 wird die Anzahl der Signalwechsel ermittelt, die während der Bewegung des ersten Schaltele- ments festgestellt wurden. Ein Signalwechsel ist dabei immer dann gegeben, wenn das erste Schaltelement die Bereichsgrenze aneinandergrenzender Musterbereiche überschreitet. Sofern kein Signalwechsel festgestellt wird, wird im Schritt 666 der Schaltmotor nach oben bewegt, wobei der Wählmotor abgeschaltet wird. Sofern ein oder zwei Signalwechsel festgestellt wurden, wird im Schritt 668 der Schaltmotor abgeschaltet und der Wählmotor nach rechts bewegt. Sofern drei Signalwechsel festgestellt wurden, wird im Schritt 670 der Schaltmotor nach oben und der Wählmotor nach links bewegt. Nach dem Schritt 660, 668 bzw. 670 wird das Verfahren im Schritt 664 fortgesetzt.
Sofern vier Signalwechsel detektiert wurden, wird im Schritt 672 der Schaltmotor nach oben bewegt und der Wählmotor abgeschaltet. Im Schritt 674 wird überprüft, ob das erste Schaltelement eine Endlage in Schaltrichtung erreicht hat. Dies wird insbesondere zeitgesteuert realisiert. Sofern nicht eine derartige Endlage detektiert wird, wird der Schritt 672 wiederholt.
Sofern jedoch eine Endlage detektiert wurde, wird im Schritt 676 die Kupplungseinrichtung geschlossen.
Im Schritt 678 ist das Verfahren beendet und der erste Gang eingelegt.
Fig. 16 zeigt den Ablauf einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, welches insbesondere verwendet werden kann, wenn festgestellt wurde, daß die Haupt-Positionserfassungseinrichtung eine Funktionsbeeinträchtigung aufweist und welches insbesondere bei einer Kupplungsvorrichtung mit einem Muster gemäß Fig. 12 verwendet werden kann. Im Schritt 690 wird überprüft, ob von dem Rückwärtsgang in den ersten Gang geschaltet werden soll. Sofern dies der Fall ist, wird im Schritt 692 initiiert, daß eine Kupplungseinrichtung geöffnet wird. Im Schritt 694 wird der Wählmotor nach rechts betätigt. Im Schritt 696 wird überprüft, ob ein Signal, welches dem Musterbereich 580 zugeordnet ist, gegeben ist, bzw. ob das erste Schaltelement im Musterbereich 580 positioniert ist.
Sofern dieses Signal anzeigt, daß das erste Schaltelement im Musterbereich 580 positioniert ist, wird im Schritt 698 der Schaltmotor nach unten bewegt, also in der Richtung, die der Richtung "oben" entgegengesetzt ist, und das Verfahren im Schritt 694 fortgesetzt.
Sofern im Schritt 696 ermittelt wird, daß das Signal nicht anzeigt, daß das erste Schaltelement im Musterbereich 580 positioniert ist, wird im Schritt 700 der Schaltmotor nach oben bewegt.
Im Schritt 702 wird überprüft, ob das erste Schaltelement in eine Endlage in Schaltrichtung bewegt wurde. Dies wird insbesondere zeitgesteuert realisiert. Sofern diese Endlage nicht erreicht wurde, wird mit dem Schritt 694 fortgefahren.
Sofern ermittelt wurde, daß die Endlage erreicht wurde, wird im Schritt 704 die Kupplungseinrichtung geschlossen. Im Schritt 706 ist das Verfahren abgeschlossen.
Fig. 17 zeigt den Ablauf eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens, welches verwendet werden kann, um zu überprüfen, ob eine Haupt- Positionserfassungseinrichtung korrekte Werte anzeigt, und welches insbesondere in einer Getriebevorrichtung mit einem Muster gemäß Fig. 11 verwendet werden kann.
Im Schritt 720 wird festgestellt, daß von dem zweiten Gang in den Rückwärtsgang geschaltet werden soll. Ferner wird festgelegt, wie viele Signalübergänge während dieses Schaltens detektiert werden müssen. Im Falle eines Musters gemäß Fig. 11 müssen vier Signalübergänge detektiert werden.
Im Schritt 722 wird der Schaltvorgang durchgeführt und beendet.
Im Schritt 724 wird überprüft, ob tatsächlich vier Signalübergänge detektiert wurden. Sofern nicht vier Signalübergänge detektiert wurden, wird im Schritt 726 festgestellt, daß die Signale nicht korrekt erzeugt wurden und/oder die Haupt- Positionserfassungseinrichtung funktionsbeeinträchtigt ist.
Sofern vier Signalübergänge detektiert wurden, wird im Schritt 728 überprüft, ob das letzte erzeugte Signal dem Signal entspricht, welches der Ganglage des Rückwärts- gangs zugeordnet ist.
Im Falle des Musters gemäß Fig. 11 ist der Ganglage des Rückwärtsganges das Signal zugeordnet, welches dem Musterteilbereich 476 bzw. dem Musterbereich 450 zugeordnet ist.
Sofern das der Ganglage des Rückwärtsgangs zugeordnete Signal nicht zuletzt erzeugt wurde, wird im Schritt 726 festgestellt, daß die Signale nicht korrekt erzeugt wurden und/oder daß die Haupt-Positionserfassungseinrichtung funktionsbeeinträchtigt ist.
Sofern im Schritt 728 ermittelt wurde, daß das der Ganglage des Rückwärtsgangs zugeordnete Signal zuletzt erzeugt wurde, wird im Schritt 730 festgestellt, daß die Signale korrekt erzeugt wurden und/oder die Haupt-Positionserfassungseinrichtung nicht funktionsbeeinträchtigt ist.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge
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 Ausbildung des
Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches
hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen
Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verste¬
hen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prio¬
ritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich
vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen.
Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegen-
ständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Viel¬
mehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifi¬
kationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder
Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Ver¬
bindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den An¬
sprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen
oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe ent¬
nehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu
neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-,
Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Patentansprüche
1. Getriebevorrichtung mit
einer Schalteinrichtung, welche wenigstens ein erstes Schaltelement auf- weist, welches in einer Wähl-Schaltgassen-Anordnung bewegt werden kann, sowie wenigstens ein zweites, beweglich angeordnetes Schaltelement, wobei bei einer Bewegung wenigstens eines dieser Schaltelemente bewirkt wird, daß die Getriebevorrichtung in unterschiedliche Schaltstellungen geschaltet wird;
einer Betätigungseinrichtung, welche wenigstens eines dieser Schaltelemente belasten kann;
einer Steuerungseinrichtung, welche Ausgangssignale an die Betätigungseinrichtung übermittelt, welche bewirken, daß die Betätigungseinrichtung ein Schaltelement belastet;
- einer Haupt-Positionserfassungseinrichtung, welche die Positionierung eines der beweglich angeordneten Schaltelemente in Wähl- und in Schaltrichtung erfassen kann; und
wenigstens einer Redundanz-Positionserfassungseinrichtung, welche unter vorbestimmten Gegebenheiten die Positionierung eines der beweg- lieh angeordneten Schaltelemente der Getriebevorrichtung ermitteln kann.
2. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Redundanz-Positionserfassungseinrichtung eine Sensoreinrichtung aufweist, welche unter vorbestimmten Gegebenheiten ein Sensorausgangs- signal erzeugen kann, welches die Positionierung wenigstens eines Schaltelements anzeigt.
3. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung ein Digitalsensor ist, welcher unter vorbestimmten Gegebenheiten ein Digitalsignal erzeugen kann, wobei dieses Digitalsignal insbesondere anzeigt, ob ein vorbestimmtes beweglich angeordnetes Schaltele- ment in einem ersten Schaltstellungsbereich oder in einem zweiten Schaltstellungsbereich positioniert ist, wobei diese Schaltstellungsbereiche jeweils zusammenhängen oder nicht zusammenhängen.
4. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 2 und
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung eine wenigstens dreistu- fige Sensoreinrichtung ist, welche in jeder dieser wenigstens drei Sensorstufen jeweils ein Sensorausgangssignal erzeugen wird, welche gleich oder wenigstens teilweise unterschiedlich sind, wobei insbesondere jedes dieser Sensorausgangssignale einem vorbestimmten Bereich von Schaltstellungen eines beweglich angeordneten Schaltelements zugewiesen ist, so daß diese Schaltstel- lungsbereiche wenigstens zum Teil unterschieden werden können.
5. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung eine wenigstens teilweise stufenlose Sensoreinrichtung ist, welche die Positionierung eines beweglich angeordneten Schaltelements zumindest in einem Bereich der Schaltstellungen, in welche dieses Schaltelement geschaltet werden kann, stufenlos anzeigt.
6. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem Teil der Schaltstellungen der Getriebevorrichtung Feldpositionen wenigstens eines Feldes zugeordnet werden kann oder zugewiesen ist, wobei dieses Feld mehrere Feldpo- sitionen aufweist.
7. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Element der Getriebevorrichtung, insbesondere ein beweglich angeordnetes Element der Getriebe- vorrichtung unter vorbestimmten Gegebenheiten einem Feld und/oder einem feldartigen Bereich ausgesetzt ist, wobei vorbestimmten Schaltstellungen dieses Schaltelements vorbestimmte Feldpositionen zugeordnet werden können oder zugeordnet sind.
8. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Redundanz-Positionserfassungseinrichtung dieses Feld oder diesen feldartigen Bereich verwenden kann, um die Schaltstellung zu ermitteln, in welcher die Getriebevorrichtung geschaltet ist.
9. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Redundanz-Positionserfassungseinrichtung eine Sensoreinrichtung und/oder eine Auswerteeinrichtung aufweist oder mit einer solchen in Verbindung steht, wobei diese Sensoreinrichtung und/oder eine Auswerteeinrichtung verwendet werden kann, um gemäß einer vorbestimmten Charakteristik eine vorbestimmte Feldposition zu ermitteln, wobei aus dieser Feldposition auf die Schaltstellung der Getriebevorrichtung geschlossen werden kann.
10. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebevorrichtung, insbesondere die Redundanz-Positionserfassungseinrichtung, einen feldartigen Bereich aufweist, welcher unter vorbestimmten Gegebenheiten mit einem Feldelement, welches gegenüber dem Feld beweglich angeordnet ist, in Verbindung steht.
11. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der feldartige Bereich an dem zweiten Schaltelement angeordnet ist.
12. Getriebevorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß das Feld oder der feldartige Bereich ein Signalfeld ist, wel- ches bewirkt, daß unterschiedliche Signale erzeugt werden, wenn das Feldelement mit unterschiedlichen Positionen dieses Signalfeldes in Verbindung steht.
13. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Signalfeld ein digitales Signalfeld ist.
14. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Feld oder der feldartige Bereich ein Potentialfeld ist, welches Bereiche mit unterschiedlichem Potential aufweist.
15. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Potentialfeld ein Kraftfeld ist.
16. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Federeinrichtung, welche das Feldelement belasten kann, wobei das Feldelement mit unterschiedlichen Feldpositionen des feldartigen Bereichs in Verbindung stehen kann und wobei die Federkraft dieser Federeinrichtung unterschiedlich sein kann, wenn das Feldelement mit unterschiedlichen Feldpositionen in Verbindung steht.
17. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer Bewegung von wenigstens einem der Schaltelemente ein unterschiedlicher Widerstand, insbesondere eine unterschiedliche Kraft, entgegengesetzt werden kann, wenn das Feldelement mit unterschiedlichen Feldpositionen in Verbindung steht.
18. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des zweiten Schaltelements eine Profilierung mit wenigstens einer Profilierungserhöhung (344, 346) und wenigstens einer Profilierungsvertiefung (348, 350, 352) aufweist, welche vorzugsweise von dem Feld oder dem feldartigen Bereich umfaßt sind.
19. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung derart ausgebildet ist, daß sie Bereiche mit unterschiedlichem Abstand zur Längsachse des zweiten Schaltelements aufweist.
20. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Feldelement die Profilierung abtasten kann, wobei bevorzugt eine Federeinrichtung das Feldelement gegen die Profilierung drückt, und zwar vorzugsweise in radialer Richtung des zweiten Schaltelements.
21. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Feldelement von einer Einrichtung umfaßt ist, welche insbesondere ein Retainer (318) ist und welche einen Schalter und/oder einen Sensor oder dergleichen aufweist, welcher eine unterschiedliche Positionierung des Feldelements erfassen kann.
22. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter und/oder der Sensor oder dergleichen eine translatorische Bewegung des Feldelements erfassen kann.
23. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter und/oder der Sensor oder dergleichen ein Schalterausgangssignal erzeugen kann, welches die Schalt- Stellung und/oder den Schaltstellungsbereich anzeigt, in welchem ein beweglich angeordnetes Element der Getriebevorrichtung geschaltet ist, wobei diese Schaltstellung insbesondere eine vorbestimmte Schaltstellung der Getriebevorrichtung, wie eine vorbestimmte Ganglage oder eine Synchronisationslage oder die Neutrallage der Getriebevorrichtung sein kann.
24. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß Schalterausgangssignal an die Steuerungseinrichtung und/oder die Betätigungseinrichtung übermittelt werden kann.
25. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung unter vorbestimmten Gegebenheiten die Ausgangssignale, welche sie an die Betätigungseinrichtung übermitteln kann, unter Berücksichtigung des Schalterausgangssignals erzeugt.
26. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Ganglage und für die Neutralstellung und für jede Gasse, wie Wähl- oder Schaltgasse, jeweils ein vorbestimmtes Oberflächenpotential der Oberflächenprofilierung des zweiten Schaltelements vorgesehen ist, welches identisch oder zumindest teilweise verschieden sein kann.
27. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Retainer (318) und/oder der Sensor zur Erfassung der Oberflächenpotentials des zweiten Schaltelements von der Redundanz-Positionserfassungseinrichtung umfaßt ist, welche insbesondere die Schaltstellung des zweiten Schaltelements anzeigen kann.
28. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer Schaltstellung der Getriebevorrichtung und/oder eines beweglich angeordneten Elements unter vorbestimmten Gegebenheiten ein Extremum des Feldes oder des feldartigen Bereichs, insbesondere ein lokales Extremum, wie lokales Maximum oder lokales Minimum, zugeordnet werden kann oder zugeordnet ist.
29. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Feldelement innerhalb des Feldes oder des feldartigen Bereichs in wenigstens einer vorbestimmten Schalt- Stellung der Getriebevorrichtung und/oder eines beweglich angeordneten Elements der Getriebevorrichtung in einem lokalen Minimum positioniert ist.
30. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Feldelement eine Kugel (320) ist.
31. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Feldelement ein Tastelement ist, welches das Feld oder den feldförmigen Bereich oder die Profilierung berührungslos abtasten kann.
32. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 28 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer Ganglage und/oder der Neutralganglage und/oder der Synchronisationslage der Getriebevorrichtung ein lokales Extremum des Feldes oder des feldartigen Bereichs, wie lokales Maximum oder lokales Minimum, zugeordnet werden kann oder zugeordnet ist.
33. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß das beweglich angeordnete Element unter vorbestimmten Gegebenheiten unter Wirkung des Feldes in ein lokales Extre- mum bewegt werden kann, und zwar auch dann wenn die Betätigungseinrichtung dieses Element nicht belastet.
34. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der feldartige Bereich oder das Feld ein skalares oder ein vektorielles Feld ist.
35. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der feldartige Bereich oder das Feld ein n-dimensionales Feld ist, wobei n eine natürliche Zahl ist, welche vorzugsweise kleiner als 4 ist.
36. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf des feldartigen Bereichs oder des Feldes veränderlich oder unveränderlich ist.
37. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf des feldartigen Bereichs oder des Feldes wenigstens teilweise von einem vorbestimmten Kennwert, insbesondere von einem vorbestimmten Betriebskennwert, abhängt, wobei dieser Kennwert ein Kennwert der Getriebevorrichtung oder eines Kraftfahrzeugs, welches eine Getriebevorrichtung aufweist, oder einer von diesem Kraftfahrzeug umfaßten Einrichtung ist.
38. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem feldartigen Bereich oder dem Feld ein Muster zugeordnet werden kann, welches eine Projektion wenigstens eines Teils des feldartigen Bereichs oder des Feldes in die Wähl-Schaltgassen- Anordnung ist, wobei dieses Muster unterschiedliche Musterbereiche (386, 392, 410, 412, 414, 430, 432, 450, 452, 454, 458, 462, 472, 476, 480, 488, 492, 496, 510, 512, 580, 582) aufweist, welchen jeweils ein vorbestimmter Signalwert zu- geordnet ist, so daß unterschiedliche Signale erzeugt werden, wenn das erste
Schaltelement in unterschiedlichen Musterbereichen der Wähl-Schaltgassen- Anordnung positioniert ist.
39. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Wähl-Schaltgassen- Anordnung projizierte Muster a Musterbereiche aufweist, welchen jeweils ein vorbestimmtes Signal zugeordnet ist, wobei a eine natürliche Zahl ist, die größer als eins ist.
40. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß diesen a Musterbereichen a verschiedene Signale zugeordnet sind.
41. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß diesen a Musterbereichen b verschiedene Signale zugeordnet sind, wobei b eine natürliche Zahl ist, die größer als eins und kleiner als a ist.
42. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 40 und 41 , dadurch gekennzeichnet, daß b gleich zwei oder b gleich drei ist.
43. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der feldartige Bereich oder das Feld, insbesondere die Profilierung an zweitem Schaltelement, und/oder das Muster ermöglicht, festzustellen, wenn das erste Schaltelement von einer ersten vorbestimmten Gasse, wie Schalt- (372, 374, 376, 378, 380, 382) oder Wählgasse (384), in eine zweite vorbestimmte Gasse bewegt wird.
44. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der feldartige Bereich oder das Feld, insbesondere die Profilierung an zweitem Schaltelement, und/oder das Muster ermöglicht, die Identität wenigstens einer vorbestimmte Gasse, wie Schalt- (372, 374, 376, 378, 380, 382) oder Wählgasse (384), zu ermitteln, in welcher das erste Schaltelement positioniert ist.
45. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der feldartige Bereich oder das Feld, insbesondere die Profilierung an zweitem Schaltelement, und/oder das Muster ermöglicht, festzustellen, wenn das erste Schaltelement von einer vorbestimmten Ganglage in eine andere vorbestimmte Ganglage bewegt wird.
46. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der feldartige Bereich oder das Feld, insbesondere die Profilierung an zweitem Schaltelemeπt, und/oder das Muster ermöglicht, die Identität wenigstens eines vorbestimmten Ganges bzw. einer vorbestimmten Ganglage zu ermitteln, in welcher das erste Schaltelement posi- tioniert ist.
47. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der feldartige Bereich oder das Feld, insbesondere die Profilierung an zweitem Schaltelement, und/oder das Muster ermöglicht, wenigstens eine Synchronisationslage der Getriebevorrichtung zu ermitteln und/oder zu ermitteln, ob das erste Schaltelement in der Synchronisationslage positioniert ist.
48. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 38 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Musterbereich genau ein vorbestimmtes Signal bzw. genau ein vorbestimmter Signalwert zugeordnet ist.
49. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 43 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß anhand eines Signalverlaufs, insbesonde- re des Verlaufs der Signale, welche den Musterbereichen zugeordnet sind, ermittelt werden kann, wenn das erste Schaltelement von einer ersten vorbestimmten Gasse, wie Schalt- (372, 374, 376, 378, 380, 382) oder Wählgasse (384), in eine zweite vorbestimmte Gasse bewegt wird, und zwar insbesondere anhand der Anzahl der Signalwechsel und/oder anhand der Signalwerte.
50. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 43 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß anhand eines Signalverlaufs, insbesondere des Verlaufs der Signale, welche den Musterbereichen zugeordnet sind, die Identität wenigstens einer vorbestimmten Gasse (372, 374, 376, 378, 380, 382, 384), in welcher das erste Schaltelement positioniert ist, ermittelt werden kann, und zwar insbesondere anhand der Anzahl der Signalwechsel und/oder anhand der Signalwerte.
51. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 43 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß anhand eines Signalverlaufs, insbesondere des Verlaufs der Signale, welche den Musterbereichen zugeordnet sind, er- mittelt werden kann, wenn das erste Schaltelement von einer vorbestimmten
Ganglage in eine andere vorbestimmte Ganglage bewegt wird, und zwar insbesondere anhand der Anzahl der Signalwechsel und/oder anhand der Signalwerte.
52. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 43 bis 51 , dadurch gekennzeichnet, daß anhand eines Signalverlaufs, insbesondere des Verlaufs der Signale, welche den Musterbereichen zugeordnet sind, die Identität wenigstens einer vorbestimmten Ganglage ermittelt werden kann, in welcher das erste Schaltelement positioniert ist, und zwar insbesondere anhand der Anzahl der Signalwechsel und/oder anhand der Signalwerte.
53. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 38 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Gasse, wie Schalt-
(372, 374, 376, 378, 380, 382) oder Wählgasse (384), wenigstens zwei Muster- bereiche derart aneinanderstoßen, daß die Bereichsgrenze (398, 400, 424, 426) dieser Musterbereiche im wesentlichen senkrecht oder parallel zur Längsrichtung dieser Gasse verläuft.
54. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 38 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Musterbereiche im wesentlichen die gesamte Breite einer Gasse (372, 374, 376, 378, 380, 382,
384) überdeckt, in welcher dieser Musterbereich angeordnet ist.
55. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von einer Sensoreinrichtung erfaßte Signalverlauf eine Änderung zeigt, wenn das erste Schaltelement über ei- ne Bereichsgrenze (398, 400, 424, 426) aneinandergrenzender Musterbereiche verfahren wird.
56. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster im wesentlichen schachbrettartig ausgebildet ist.
57. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Auswerteeinrichtung, in welcher die Lage und/oder Ausbildung des in die Wähl-Schaltgassen-Anordnung projizierten Musters gespeichert ist und welche unter vorbestimmten Gegebenheiten anhand der Lage und/oder Ausbildung dieses gespeicherten Musters sowie der erfaßten Sensorwerte einen Gassen- und/oder Gangwechsel oder dergleichen eindeutig ermittelt.
58. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Redundanz- Positionserfassungseinrichtung unter vorbestimmten Gegebenheiten vorbestimmte Getriebeschaltstellungen eindeutig von anderen Getriebeschaltstellungen unterscheiden kann, wobei insbesondere die Getriebeschaltstellungen "Ganglage" und/oder "Neutralganglage" von verbleibenden Getriebeschaltstellungen unterschieden werden kann.
59. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung der Redun- danz-Positionserfassungseinrichtung wenigstens einen Sensor aus einer Grup- pe von Sensoren aufweist, welche einen elektromechanischen Taster, einen
Hall-Sensor, einen induktiven Sensor, einen optischen Sensor, einen kapazitiven Sensor, eine Schallsensorik, einen elektrischen Schleifer auf Leiterbahnen oder dergleichen, aufweist.
60. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen inkrementalen Wegaufnehmer für die Wählrichtung und wenigstens einen inkrementalen Wegaufnehmer für die Schaltrichtung, welcher zu einem vorbestimmten Zeitpunkt auf einen vorbestimmten Wert, insbesondere auf Null, gesetzt werden kann, wobei diese inkrementalen Wegaufnehmer insbesondere von der Haupt- Positionserfassungseinrichtung umfaßt sind.
61. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegung des ersten Schaltelements über eine Bereichsgrenze (398, 400, 424, 426) zweier aneinandergren- zender Musterbereiche anhand des zeitlichen Verlaufs eines vorbestimmten Betriebskennwert ermittelt werden kann.
62. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 61 , dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Betriebskennwert ein elektrischer Strom ist, und zwar ins- besondere ein elektrischer Strom welcher von der Steuerungseinrichtung an die
Betätigungseinrichtung und/oder an einen E-Motor, welcher vorzugsweise ein Wähl- oder ein Schaltmotor ist, übermittelt wird.
63. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 61 und 62, dadurch gekennzeichnet, daß das Feld und/oder der feldförmige Be- reich und/oder die Profilierung der derart ausgebildet sind, daß der zeitliche
Verlauf des Kennwerts, insbesondere des elektrischen Stroms, eine vorbestimmte Änderung zeigt, wenn das erste Schaltelement über eine Bereichsgrenze (398, 400, 424, 426) zweier aneinandergrenzender Musterbereiche bewegt wird.
64. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 61 bis 63, dadurch gekennzeichnet, daß das Feld und/oder der feldförmige Bereich und/oder die Profilierung derart ausgebildet sind, daß es unterschiedliche Bereiche aufweist, welche jeweils eine im wesentlichen konstante Steigung aufweisen, so daß insbesondere einer Bewegung des ersten Schaltelements in diesen jeweiligen Bereichen ein im wesentlichen konstanter Widerstand entgegengesetzt wird, wobei jeweils angrenzende Bereiche eine unterschiedliche Steigung aufweisen und wobei die Projektion dieser Bereiche in die Wähl-Schaltgassen- Anordnung im wesentlichen die Musterbereiche sind, so daß der erfaßte elektrische Strom im wesentlichen konstant ist, wenn das erste Schaltelement inner- halb eines Musterbereichs bewegt wird und eine Änderung aufweist, wenn das erste Schaltelement über eine Bereichsgrenze (398, 400, 424, 426) zweier aneinandergrenzender Musterbereiche bewegt wird.
65. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtuπg von der Haupt-Positionserfassungseinrichtung und von der Redundanz-Positionserfas- sungseinrichtung unter vorbestimmten Gegebenheiten jeweils ein Signal emp- fängt, welches jeweils die Schaltstellung der Getriebevorrichtung anzeigt, wobei die Steuerungseinrichtung diese Signale auf Plausibilität überprüfen kann.
66. Getriebevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung unter Berücksichtigung der Plausibilitätsüber- prüfung vorbestimmte Ausgangssignale erzeugt, gemäß welcher eine Warnung ausgesandt wird und/oder die Getriebevorrichtung betrieben wird oder der Betrieb der Getriebevorrichtung oder eines Kraftfahrzeugs mit Getriebevorrichtung beendet wird.
67. Getriebevorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Musterbereiche und/oder die Be- reichsgrenzen (398, 400, 424, 426) unter Berücksichtigung der Bewegungsrichtung des ersten oder des zweiten Schaltelements bestimmt werden.
68. Steuerungseinrichtung, welche ein Ausgangssignal an eine Betätigungseinrichtung einer Getriebevorrichtung gemäß wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche unter vorbestimmten Gegebenheiten übermittelt, um Schaltvorgänge der Getriebevorrichtung gemäß einer vorbestimmten Charakteristik zu bewirken.
69. Verwendung einer Getriebevorrichtung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 66 in einem Kraftfahrzeug.
70. Verwendung einer Steuerungseinrichtung gemäß Anspruch 68 in einem Kraftfahrzeug.
71. Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 67.
72. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 71 , mit dem Schritt: Ermitteln von Signalen mit einer Redundanz-Positionserfassungseinrichtung zur redundanten Ermittlung der Schaltstellung der Getriebevorrichtung und/oder zur Detektion von Schaltvorgängen der Getriebevorrichtung, wobei diese Signale derart sind, daß der Signalverlauf Signalwechsel von jeweils einem ersten Signal zu einem zweiten Signal aufweist, wenn die Getriebevorrichtung in vorbestimmten Schaltstellungen geschaltet ist.
73. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 72, mit dem Schritt: Redundantes Ermitteln der Schaltstellung der Getriebevorrichtung und/oder Detektion von Schaltvorgängen der Getriebevorrichtung anhand der Signalwerte und/oder
Signalwechsel, welche bei einem Schaltvorgang detektiert werden können.
74. Verfahren, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 71 bis 73, mit dem Schritten:
Ermitteln der geschalteten Ist-Schaltstellung der Getriebevorrichtung, insbesondere Ermitteln des eingelegten Ganges;
Bestimmen einer Soll-Schaltstellung gemäß ein vorbestimmten Charakteristik;
Erzeugen von Ausgangssignalen, welche bewirken sollen, daß die Getriebevorrichtung in die Soll-Schaltstellung geschaltet wird, insbesondere Betätigen eines Wähl- und/oder eines Schaltmotor gemäß einer vorbestimmten Charakteristik;
Ermitteln der Signalwechsel und/oder der Signalwerte von Signalen, welche vorbestimmten Musterbereichen zugeordnet sind, beim Schalten der Getriebevorrichtung; und Erzeugen der Ausgangssignale gemäß dieser Ermittlung bis die Signalwechsel und/oder der Signalwerte mit den gemäß einer vorbestimmten Charakteristik vorgegebenen Signalwechseln und/oder der Signalwerten übereinstimmen, welche beim Schalten von der Ist-Schaltstellung in die Soll-Schaltstellung gegeben sein sollen.
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