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.