Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsmotor, einem Getrie
be und einem Drehmomentübertragungssystem, mit einer Vorrichtung zur
automatisierten Betätigung des Getriebes mit einer Steuereinheit und zu
mindest einem von der Steuereinheit ansteuerbaren Betätigungsaktor zum
Schalten/Wählen einer Getriebeübersetzung, die Steuereinheit steht mit zu
mindest einem Sensor und gegebenenfalls mit anderen Elektronikeinheiten in
Signalverbindung, der Betätigungsaktor weist zumindest einen Antrieb zur
Betätigung eines Getriebeelementes zum Schalten/Wählen einer Getriebeüber
setzung auf.
Solche Kraftfahrzeuge mit automatisierten Getrieben sind beispielsweise durch
die DE-OS 43 09 901 bekannt geworden. Bei solchen automatisierten Getrie
ben kann im Gegensatz zu manuell schaltbaren Getriebe der gesamte Ablauf
einer Änderung einer Getriebeübersetzung und die gesamt Steuerung des
Getriebes durch eine gesteuerte Betätigungsaktorik realisiert werden. In einer
Ausfallsituation oder Defektsituation einer Komponente des automatisierten
Getriebes kann eine Situation eintreten, in welcher eine gezielte Betätigung
oder Ansteuerung des Getriebes nicht mehr möglich ist. Bei manuell geschal
teten Getrieben kann gegebenenfalls mit erhöhter Kraftbeaufschlagung ein im
Getriebe eingelegter Gang herausgenommen werden oder eingelegt werden
oder das Drehmomentübertragungssystem kann mittels fahrerseitiger Betäti
gung ausgerückt werden und es kann somit eine manuelle Triebstrangunter
brechung erfolgen.
Bei über angesteuerte Betätigungsaktoren betätigte Getriebe, kann beispiels
weise bei einem Ausfall der Bordstromversorgung eine gezielte Triebstrangun
terbrechung nicht mehr erfolgen. Dies kann ebenso nicht mehr erfolgen, wenn
ein Defekt in der Betätigungsaktorik vorliegt. Ein mit einem im Getriebe einge
legten Gang abgestelltes Kraftfahrzeug ist somit bei einem Ausfall der Bord
stromversorgung nicht mehr bewegbar, da durch den eingelegten Gang eine
Parksperre realisiert ist. Bei einem Teilausfall oder gesamten Systemausfall
kann der Triebstrang somit nicht gezielt oder bewußt unterbrochen werden.
Liegt beispielsweise ein Defekt oder ein Fehler bei einer Sensorik vor und/oder
bei einer Antriebseinheit der Betätigungsaktorik zum Schalten/Wählen der
Getriebeübersetzung, kann nach dem Stand der Technik eine gezielte Getrie
beübersetzung nicht mehr eingelegt werden, um gegebenenfalls mit einem
fest im Getriebe eingelegten Gang zumindest in einer Notfahreingenschaft eine
Fahrbereitschaft zu erreichen, damit zumindest bis zu einer nächsten sicheren
Parkfläche oder zumindest bis zu einer nächsten Werkstatt fahren zu können.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das zumindest
ein automatisiertes Getriebe aufweist, das von einer Betätigungsaktorik gezielt
steuerbar ist und das dennoch im Falle eines Teilausfalles oder Systemausfal
les derart zumindest manuell oder gegebenenfalls automatisiert betätigbar ist,
daß eine Triebstrangunterbrechung herbeiführbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das
zumindest ein automatisiertes Getriebe aufweist, das von einer Betätigungsak
torik gezielt steuerbar ist und das dennoch im Falle eines Teilausfalles oder
Systemausfalles derart zumindest manuell oder gegebenenfalls automatisiert
betätigbar ist, daß eine gezielte Getriebeübersetzung herbeiführbar ist.
Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrich
tung zur automatisierten Betätigung des Getriebes und/oder des Drehmo
mentübertragungssystems zu schaffen, bei welchem die Vorrichtung einfach
und kostengünstig realisierbar ist und einfach in der Montage ist und dennoch
die Nachteile des Standes der Technik verbessert. Ebenso sollte eine solche
Vorrichtung klein und bauraumsparend ausbildbar sein.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor,
einem Getriebe und einem Drehmomentübertragungssystem, mit einer Vor
richtung zur automatisierten Betätigung des Getriebes und/oder des Drehmo
mentübertragungssystems, mit einer Steuereinheit und zumindest einem von
der Steuereinheit ansteuerbaren Betätigungsaktor zum Schalten/Wählen einer
Getriebeübersetzung und/oder zum Betätigen des Drehmomentübertragungs
systems insbesondere nach den Merkmalen der Beschreibung und/oder der
Figuren erreicht.
Dies wird ebenso dadurch erreicht, daß in einer Verbindung zwischen dem
zumindest einen Antrieb des Betätigungsaktors und/oder einem Betätigungs
aktorausgangselement und dem zumindest einen Getriebeeingangselement
eine lösbare und/oder wieder verbindbare Verbindung besteht.
Unter der lösbaren und wieder verbindbaren Verbindung ist nicht das Öffnen
oder Lösen und Wiederverschließen einer Hydraulikleitung zu verstehen, da
nach dem Öffnen und Wiederverschließen der Hydraulikleitung beispielsweise
durch den Fluidverlust oder einen Lufteintritt das System nicht mehr übertra
gungsfähig ist. Die lösbare und/oder wieder verbindbare Verbindung besteht
somit im Bereich einer festen mechanischen Verbindung, wie beispielsweise
im Bereich eines Gestänges oder eines Hebels, einer Scheibe oder eines ande
ren massiven Bauteils oder zwischen zumindest zwei massiven Bauteilen.
Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn das Drehmomentübertragungssystem
manuell oder automatisiert betätigbar ist.
Weiterhin kann es nach einem Erfindungsgedanken bei einem Kraftfahrzeug
mit einem Antriebsmotor, einem Getriebe und einem Drehmomentübertra
gungssystem, mit einer Vorrichtung zur automatisierten Betätigung des
Drehmomentübertragungssystems, mit einer Steuereinheit und zumindest
einem von der Steuereinheit ansteuerbaren Betätigungsaktor zum Ein- und/oder
Ausrücken des Drehmomentübertragungssystems, die Steuereinheit
steht mit zumindest einem Sensor und gegebenenfalls mit anderen Elektronik
einheiten in Signalverbindung, der Betätigungsaktor weist zumindest einen
Antrieb zur Betätigung zumindest eines Betätigungsaktorausgangselementes
auf, das mit zumindest einem Kupplungsbetätigungselement in Verbindung
steht, vorteilhaft sein, wenn in einer Verbindung zwischen dem zumindest
einen Antrieb des Betätigungsaktors und/oder einem Betätigungsaktoraus
gangselement und dem zumindest einen Kupplungsbetätigungselement eine
lösbare und/oder wieder verbindbare Verbindung besteht.
Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn das Getriebe manuell oder automatisiert
betätigbar ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn das automatisierte Getriebe und/oder
das automatisierte Drehmomentübertragungssystem bei zumindest einer ge
lösten Verbindung manuell, mit einem Hilfsbetätigungsaktor automatisiert
und/oder kraftspeicherbeaufschlagt betätigbar ist.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann es zweckmäßig
sein, wenn das automatisierte Getriebe bei gelöster Verbindung manuell, mit
einem Hilfsbetätigungsaktor automatisiert und/oder kraftspeicherbeaufschlagt
betätigbar ist, wie eine Getriebeübersetzungen manuell, mit einem Hilfsbetäti
gungsaktor automatisiert und/oder kraftspeicherbeaufschlagt einlegbar
und/oder herausnehmbar ist.
Vorteilhaft ist es, wenn das automatisierte Drehmomentübertragungssystem
bei gelöster Verbindung manuell, mit einem Hilfsbetätigungsaktor automati
siert und/oder kraftspeicherbeaufschlagt betätigbar ist, wie das Drehmo
mentübertragungssystem manuell, mit einem Hilfsbetätigungsaktor automati
siert und/oder kraftspeicherbeaufschlagt ein- und/oder ausrückbar ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn die lösbare Verbindung zwischen
dem Antrieb oder dem Betätigungsaktorausgangselement und dem Getriebe
eingangselement oder dem Kupplungsbetätigungselement im Bereich einer
mechanischen Verbindung, wie einem Gestänge, einem Bowdenzug, einer
Seilzugverbindung, einem Hebel, einer Druckmittelverbindung und/oder einer
anderen Verbindung vorsehbar ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn die lösbare Verbindung zwischen
dem Antrieb oder dem Betätigungsaktorausgangselement und dem Gertriebe
eingangselement oder dem Kupplungsbetätigungselement im Bereich eines
Getriebes des Betätigungsaktors vorsehbar ist, wobei das Getriebe dem An
trieb des Betätigungsaktors im wesentlichen nachgeschaltet ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die lösbare Verbindung im Bereich des im Antriebs
strang des Fahrzeuges angeordneten Getriebes vorsehbar ist.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die lösbare Verbindung im Bereich des im
Antriebsstrang des Fahrzeuges angeordneten Drehmomentüber
tragungssystems vorsehbar ist.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Verbindung zumindest einmal lösbar
ist.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die Verbindung zumindest einmal lösbar und
zumindest einmal wieder verriegelbar oder verbindbar ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die lösbare und gegebenenfalls wieder verriegelbare
Verbindung eine formschlüssige Verbindung beispielsweise zwischen dem
zumindest einen Antrieb des Betätigungsaktors oder dem Betätigungsaktor
ausgangselement und dem zumindest einen Getriebeeingangselement oder
einem Element des Getriebes oder einem Betätigungselement des Drehmo
mentübertragungssystems oder eines Elementes des Drehmomentübertra
gungssystems ist.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die lösbare und gegebenenfalls wieder ver
riegelbare oder verbindbare Verbindung eine kraftschlüssige Verbindung bei
spielsweise zwischen dem zumindest einen Antrieb des Betätigungsaktors
oder dem Betätigungsaktorausgangselement und dem zumindest einen Getrie
beeingangselement oder einem Element des Getriebes oder einem Betätigung
selement des Drehmomentübertragungssystems oder eines Elementes des
Drehmomentübertragungssystems ist.
Zweckmäßig kann es sein, wenn zumindest zwei über eine lösbare Verbin
dung verbindbare Elemente zumindest in jeweils einem ihrer Teilbereiche koa
xial angeordnet sind.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest zwei über eine lösbare Ver
bindung verbindbare Element zumindest in einem ihrer Teilbereiche gegebe
nenfalls parallel und benachbart zueinander angeordnet sind.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die lösbare formschlüssige Verbindung
mittels zumindest eines Verbindungselementes ausgebildet ist.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann es zweckmäßig
sein, wenn das Verbindungselement ein zwischen zwei Elementen anbringba
res Formschlußelement, wie ein Riegel, Rastriegel, Klinke, Bolzen, Stift, Schie
ber, Schraube, Steckelement oder ähnliches ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn das Verbindungselement zwei Ele
mente formschlüssig verbindet, indem das Verbindungselement in einen Auf
nahmebereich des einen Elementes zumindest eingreift und in einen Aufnah
mebereich des anderen Elementes zumindest eingreift.
Vorteilhaft ist es auch, wenn das Verbindungselement zwei Elemente form
schlüssig verbindet, indem das Verbindungselement in einen Aufnahmebe
reich zumindest eines Elementes eingreift und gegenüber dem anderen Ele
ment eine kraft- oder reibschlüssige Verbindung aufweist.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn das Verbindungselement von zumindest
einem Kraftspeicher beaufschlagt wird und durch den Kraftspeicher in eine
Position oder Stellung beaufschlagt wird, in welcher eine kraftübertragende
Verbindung zwischen zwei Elementen, wie beispielsweise einem Betätigungs
aktorausgangselement und einem Getriebeeingangselement, vorliegt.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Verbindung zwischen dem
einen Element und dem anderen Element lösbar ist, indem das Verbindungse
lement gegen eine Kraftwirkung eines Kraftspeichers verlagerbar ist.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn das Verbindungselement in einem Zu
stand einer vorliegenden kraftübertragenden Verbindung oder in einem Zu
stand einer gelösten Verbindung arretierbar ist.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn das Getriebeeingangselement
und/oder das Kupplungsbetätigungselement zumindest bei einer gelöster Ver
bindung manuell, automatisiert oder kraftspeicherbeaufschlagt betätigbar ist.
Vorteilhaft ist es, wenn ein Getriebeeingangselement oder ein Kupplungsbetä
tigungselement oder zumindest ein damit in Verbindung stehendes Element
einen Angriffsbereich aufweist, mit welchem ein Betätigungsmittel zumindest
hilfsweise verbindbar ist, mittels welchem eine Betätigung des Getriebes
und/oder das Drehmomentübertragungssystem zumindest hilfsweise bei
spielsweise manuell, automatisiert oder kraftspeicherbeaufschlagt durchführ
bar ist.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Betätigung des Getriebes und/oder
des Drehmomentübertragungssystems mittels des Betätigungsmittels manuell
durchführbar ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Betätigung des Getriebes und/oder des Drehmo
mentübertragungssystems mittels des Betätigungsmittels zumindest hilfsweise
beispielsweise mittels eines elektromotorischen, elektromagnetische und/oder
druckmittelunterstützten Betätigungsaktor automatisiert durchführbar ist.
Vorteilhaft ist es ebenso, wenn die Betätigung des Getriebes und/oder des
Drehmomentübertragungssystems mittels des Betätigungsmittels beispiels
weise mittels eines Kraftspeichers in eine vorgebbare Stellung, wie in eine
Neutralposition oder in eine vorgebbare Gangposition, eine ausgerückte, eine
teilweise ausgerückte oder eine eingerückte Kupplungsposition, betätigbar ist.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann es vorteilhaft sein,
wenn bei einem Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor, einem Getriebe und
einem Drehmomentübertragungssystem, mit einer Vorrichtung zur auto
matisierten Betätigung des Getriebes und/oder des Drehmomentübertragungs
systems, mit zumindest einer Steuereinheit und zumindest einem von einer
Steuereinheit ansteuerbaren Betätigungsaktor zur Betätigung des Getriebes
und/oder des Drehmomentübertragungssystems, die Steuereinheit steht mit
zumindest einem Sensor und gegebenenfalls mit anderen Elektronikeinheiten
in Signalverbindung, der Betätigungsaktor weist zumindest einen Antrieb zur
Betätigung zumindest eines Betätigungsaktorausgangselementes auf, das mit
zumindest einem Getriebeeingangselement und/oder Kupplungsbetätigungse
lement in Wirkverbindung steht, der Betätigungsaktor im Bereich des Antrie
bes und/oder des dem Antrieb nachgeordneten Getriebes ein Element auf
weist, welches mittels beispielsweise einer Handhabe oder eines Hilfswerk
zeuges verbindbar ist, und der Betätigungsaktor und/oder ein Betätigungsak
torausgangselement damit manuell oder kraftspeicherbeaufschlagt antreibbar
oder betätigbar ist.
Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn das eine beispielsweise mit einer
Handhabe oder einem Hilfswerkzeug verbindbare Element einen Aufnahmebe
reich aufweist, welcher formschlüssig einen Bereich einer Handhabe oder
eines Hilfswerkzeuges aufnimmt.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn das eine beispielsweise mit einer Hand
habe oder einem Hilfswerkzeug verbindbare Element einen Angriffsbereich
aufweist, welcher kraft- oder reibschlüssig mit einen Bereich einer Handhabe
oder eines Hilfswerkzeuges verbindbar ist.
Nach dem Erfindungsgedanken kann es vorteilhaft sein, wenn das eine bei
spielsweise mit einer Handhabe oder einem Hilfswerkzeug verbindbare Ele
ment mit einem Betätigungsaktorelement über eine Kupplung koppelbar ist.
Zweckmäßig ist es, wenn das eine beispielsweise mit einer Handhabe oder
einem Hilfswerkzeug verbindbare Element mittels eines Kraftspeicher beauf
schlagbar ist und gegen die Kraft des Kraftspeicher mit einem Betätigungsak
torelement über eine Kupplung koppelbar ist.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn das eine beispielsweise mit einer Handhabe
oder einem Hilfswerkzeug verbindbare Element verlagerbar ist, wobei das
Element in einer ersten Stellung mit einem Betätigungsaktorelement über eine
Kupplung koppelbar ist und in einer zweiten Stellung von einem Betätigungs
aktorelement entkoppelbar ist.
Zweckmäßig ist es, wenn das eine beispielsweise mit einer Handhabe oder
einem Hilfswerkzeug verbindbare Element in einer ersten Stellung und/oder in
einer zweiten Stellung fixierbar ist.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das verbindbare Element in einer ersten
Stellung und/oder in einer zweiten Stellung fixierbar ist, wobei das Element
zumindest in einer Stellung mittels eines Kraftspeichers fixierbar ist.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn das verbindbare Element in einer
ersten Stellung und/oder in einer zweiten Stellung fixierbar ist, wobei das
Element zumindest in einer Stellung mittels eines Formschlußelementes fixier
bar ist.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken ist es vorteilhaft, wenn
bei einem Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor, einem Getriebe und einem
Drehmomentübertragungssystem, mit einer Vorrichtung zur automatisierten
Betätigung des Getriebes und/oder des Drehmomentübertragungssystems, mit
zumindest einer Steuereinheit und zumindest einem von einer Steuereinheit
ansteuerbaren Betätigungsaktor zur Betätigung des Getriebes und/oder des
Drehmomentübertragungssystems, die Steuereinheit steht mit zumindest ei
nem Sensor und gegebenenfalls mit anderen Elektronikeinheiten in Signalver
bindung, der Betätigungsaktor weist zumindest einen Antrieb zur Betätigung
zumindest eines Betätigungsaktorausgangselementes auf, das mit zumindest
einem Getriebeeingangselement und/oder Kupplungsbetätigungselement in
Wirkverbindung steht, das Getriebe und/oder das Drehmomentübertragungs
system zumindest ein Stellelement aufweist, mittels welchem das Getriebe
und/oder das Drehmomentübertragungssystem manuell oder kraftspeicherbe
aufschlagt betätigbar ist. Als Stellelement kann beispielsweise eine Schraube
angesehen werden, die sich zum einen an einem Raumfesten Teil abstützt und
zum anderen eine Verbindung mit einem räumlich beweglichen Element auf
weist und durch eine gezielte Bewegung oder Drehung der Schraube, eine
Betätigung des einen Elementes gegenüber dem anderen Element erfolgt.
Somit kann eine Kupplung oder ein Getriebe manuell betätigt werden. Das
Stellelement kann bei gezielter Betätigung eine Betätigung eines Betätigungs
elementes, wie einer Schaltwelle oder eines Kupplungsausrückhebels, durch
führen.
Zweckmäßig ist es, wenn das Getriebe mittels des Stellelementes zumindest
in einen Neutralbereich schaltbar ist.
Zweckmäßig ist es ebenso, wenn das Drehmomentübertragungssystem mit
tels des Stellelementes zumindest ausrückbar ist.
Zweckmäßig ist es, wenn eine Steuereinheit zur Ansteuerung des Getriebes
von einer Steuereinheit zur Ansteuerung des Drehmomentübertragungssy
stems getrennt ist.
Zweckmäßig ist es weiterhin, wenn die Steuereinheit zur Ansteuerung des
Getriebes und die Steuereinheit zur Ansteuerung des Drehmomentübertra
gungssystems innerhalb getrennter Gehäuse angeordnet sind.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Steuereinheit zur Ansteuerung des Getrie
bes mit der Steuereinheit zur Ansteuerung des Drehmoment
übertragungssystems in einem Gehäuse angeordnet sind.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Steuereinheit zur Ansteuerung
des Getriebes und der Steuereinheit zur Ansteuerung des Drehmoment
übertragungssystems als Baueinheit und Funktionseinheit zu einer Steuerein
heit ausgebildet sind.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken kann es zweckmäßig sein, wenn
die zumindest eine Steuereinheit anhand der eingehenden Signale und Meß
größen eine Situation oder einen Zustand erkennt, in welcher zumindest ein
zelne Teile eines automatisierten Getriebes und/oder eines automatisierten
Drehmomentübertragungssystems nicht oder nicht im benötigten Maße funk
tionstüchtig sind.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Steuereinheit eine Situation oder einen
Zustand, in welcher zumindest einzelne Teile eines automatisierten Getriebes
und/oder eines automatisierten Drehmomentübertragungssystems nicht oder
nicht im benötigten Maße funktionstüchtig sind, daran erkennt, daß Sensor
werte und/oder Signale außerhalb eines normalen Wertebereiches liegen.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Steuereinheit eine Situation oder einen
Zustand, in welcher zumindest einzelne Teile eines automatisierten Getriebes
und/oder eines automatisierten Drehmomentübertragungssystems nicht oder
nicht im benötigten Maße funktionstüchtig sind, daran erkennt, daß eine feh
lende Betätigungsaktorreaktion bei einer Ansteuerung, wie Bestromung, de
tektiert wird.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn die Steuereinheit eine Situation oder ei
nen Zustand, in welcher zumindest einzelne Teile eines automatisierten Ge
triebes und/oder eines automatisierten Drehmomentübertragungssystems
nicht oder nicht im benötigten Maße funktionstüchtig sind, daran erkennt, daß
bei einer vorgebbaren Betriebssituation, welche durch einen Satz von Daten
charakterisiert ist, verschiedene Sensorwerte und/oder Signale im Vergleich zu
einem normalen Datensatz Abweichungen zeigen.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn die Steuereinheit eine Situation oder
einen Zustand, in welcher zumindest einzelne Teile eines automatisierten Ge
triebes und/oder eines automatisierten Drehmomentübertragungssystems
nicht oder nicht im benötigten Maße funktionstüchtig sind, daran erkennt, daß
bei einer Strommessung ein falscher Stromwert, wie beispielsweise Strom =
0, detektiert wird.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn die Steuereinheit eine Situation oder ei
nen Zustand, in welcher zumindest einzelne Teile eines automatisierten Ge
triebes und/oder eines automatisierten Drehmomentübertragungssystems
nicht oder nicht im benötigten Maße funktionstüchtig sind, daran erkennt, daß
ein fahrerseitig betätigbares Element, wie Schalter oder Taster oder Hebel,
betätigt ist, welches bei einer Betätigung anzeigt, daß eine Fehlfunktion vor
liegt oder vom Fahrer erwartet wird.
Erfindungsgemäß kann es bei einem Kraftfahrzeug besonders vorteilhaft sein,
wenn an einem Betätigungsaktor zur Betätigung eines Getriebes und/oder
eines Drehmomentübertragungssystems eine Anzeige vorgesehen ist, welche
den aktuellen Zustand, wie die aktuelle Getriebeposition, eine Ganggruppe
oder die aktuelle Einrückposition, anzeigt.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn an dem Getriebe und/oder an dem
Drehmomentübertragungssystem eine Anzeige vorgesehen ist, welche den
aktuellen Zustand, wie die aktuelle Getriebeposition, eine Ganggruppe oder die
aktuelle Einrückposition, anzeigt.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn an einem Betätigungselement des
Getriebes und/oder des Drehmomentübertragungssystems eine Anzeige vor
gesehen ist, welche den aktuellen Zustand, wie die aktuelle Getriebeposition,
eine Ganggruppe oder die aktuelle Einrückposition, anzeigt.
Erfindungsgemäß kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Anzeige einen
Zeiger oder ein Zeigerinstrument aufweist, welches in Abhängigkeit der aktuel
len Getriebeposition, einer aktuellen Ganggruppe und/oder einer aktuellen
Einrückposition auf eine Markierung zeigt. Durch die Anbringung eines Zei
gers, welcher auf eine Markierung von beispielsweise mehreren Markierungen
zeigt, kann angezeigt oder signalisiert werden, in welchem Gang und/oder in
welcher Ganggruppe das Getriebe oder in welcher Position die Kupplung ist.
Bei einer manuellen Betätigung des Getriebes und/oder der Kupplung kann
dies zweckmäßig sein, damit der Fahrer des Fahrzeuges, welcher nicht unbe
dingt ein Spezialist für Kraftfahrzeuge sein muß, auch eine Betätigung in die
richtige Betätigungsrichtung durchführt. Durch die Anzeige kann der Fahrer
bei der Betätigung sicherstellen, daß er beispielsweise die manuelle Betätigung
wie gewünscht durchführt.
Die Erfindung sei anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges,
Fig. 2 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Betätigungsaktors,
Fig. 2a eine Schaltkulisse eines Getriebes,
Fig. 3 eine Anordnung einer lösbaren Verbindung,
Fig. 3a eine Anordnung einer lösbaren Verbindung,
Fig. 4 eine Anordnung einer lösbaren Verbindung,
Fig. 4a eine Anordnung einer lösbaren Verbindung,
Fig. 5 eine Anordnung einer lösbaren Verbindung,
Fig. 5a eine Anordnung einer lösbaren Verbindung,
Fig. 5b eine Anordnung einer lösbaren Verbindung,
Fig. 5c eine Anordnung einer lösbaren Verbindung,
Fig. 5d eine Anordnung einer lösbaren Verbindung,
Fig. 5e eine Anordnung einer lösbaren Verbindung,
Fig. 6a eine Darstellung einer Kupplung mit Betätigungsaktor,
Fig. 6b eine Ansicht aus Fig. 6a,
Fig. 7a eine Darstellung einer Kupplung mit Betätigungsaktor,
Fig. 7b eine Ansicht aus Fig. 7a,
Fig. 8 einen Betätigungsaktor,
Fig. 8a ein Detail eines Betätigungsaktors,
Fig. 8b ein Betätigungsaktor,
Fig. 8c ein Detail eines Betätigungsaktors,
Fig. 9 ein Detail eines Betätigungsaktors,
Fig. 10 ein Detail eines Betätigungsaktors,
Fig. 11 einen Betätigungsaktor,
Fig. 12 einen Betätigungsaktor,
Fig. 13 einen Betätigungsaktor,
Fig. 14 eine schematische Darstellung eines Betätigungsaktors,
Fig. 15 eine schematische Darstellung eines Betätigungsaktors,
Fig. 16 einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 16a einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 16b einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 16c einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 17a einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 17b einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 18 einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 19 einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 20a einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 20b einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 21 einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 21a einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 22 einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 23 einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 23a einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 23b einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors,
Fig. 24 einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors und
Fig. 25 einen Ausschnitt eines Betätigungsaktors.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit
einem Antriebsmotor oder eine Antriebseinheit 1, wie Verbrennungskraftma
schine, mit einem Drehmomentübertragungssystem 2 und einem Getriebe 3
im Antriebsstrang. Weiterhin ist ein Differential 4, sind Abtriebswellen 5 und
von den Abtriebswellen angetriebene Räder 6 dargestellt. An den Rädern kön
nen nicht dargestellte Drehzahlsensoren angeordnet sein, welche die Drehzah
len der Räder detektieren. Die Drehzahlsensoren können auch zu anderen
Elektronikeinheiten funktional zugehören, wie beispielsweise einem Anti
blockiersystem (ABS). Aus zumindest einer Raddrehzahl oder einem Tachometer
signal kann mittels einer Steuereinheit 7 zumindest eine Fahrzeuggeschwin
digkeit und/oder eine Getriebedrehzahl bestimmt werden.
Die Antriebseinheit 1, kann auch als Hybridantrieb mit beispielsweise einem
Elektromotor, einem Schwungrad mit Freilauf und/oder einer Verbrennungs
kraftmaschine ausgestaltet sein.
Das Drehmomentübertragungssystem oder Kupplung 2 ist beispielhaft als
Reibungskupplung ausgestaltet- wobei das Drehmomentübertragungssystem
auch beispielsweise als Magnetpulverkupplung, Lamellenkupplung oder
Drehmomentwandler mit Wandlerüberbrückungskupplung oder einer anderen
Kupplung ausgestaltet sein kann. Die Reibungskupplung kann auch als eine
einen Verschleiß nachstellende selbsteinstellende Kupplung ausgebildet sein.
Die Kupplung kann im Antriebsstrang des Fahrzeuges zwischen Motor und
Getriebe, also vor dem Getriebe antriebsseitig angeordnet sein, wie in Fig. 1
dargestellt oder dem Getriebe nachgeordnet, wie dem Getriebe abtriebsseitig
angeordnet, sein. Dabei ist eine dem Getriebe abtriebsseitig angeordnete
Kupplung beispielsweise bei stufenlos einstellbaren Getrieben (CVT), wie Ke
gelscheibenumschlingungsgetrieben, durch die DE 37 03 759 bekannt gewor
den.
Die Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines Getriebes 3 umfaßt eine
Steuereinheit 7 und einen von der Steuereinheit 7 ansteuerbaren Betätigungs
aktor oder Betätigungsaktor 8. Ebenso kann die Steuereinheit 7 einen Betäti
gungsaktor oder Betätigungsaktor 11 ansteuern, zur automatisierten Betäti
gung des Drehmomentübertragungssystems, wie Kupplung, 2. In der Fig. 1
ist eine Steuereinheit 7 und einen schematisch dargestellten Betätigungsaktor
8 zu erkennen. Die Steuereinheit 7 kann als integrierte Steuereinheit ausgebil
det sein, welche die Steuerung oder Regelung beispielsweise des Drehmo
mentübertragungssystems und des Getriebes durchführt. Weiterhin kann
auch eine Motorelektronik in der Steuereinheit integriert sein. Ebenso kann die
Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems und des Getriebes, re
spektive der Betätigungsaktoren 7, 11 zur Betätigung des Drehmomentüber
tragungssystems und des Getriebes von unterschiedlichen Steuereinheiten
durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die ältere Anmeldung
DE 195 04 847, deren Inhalt ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der vorliegen
den Anmeldung gehört.
Ebenso ist es möglich, daß die Steuereinheiten von Drehmomentübertra
gungssystem, Getriebe und/oder Motorsteuerung getrennt angeordnet sind
und über Daten- und/oder Signalleitungen miteinander kommunizieren.
Weiterhin stehen die Steuereinheiten oder Elektronikeinheiten mit Sensoren in
Signalverbindung, die der Steuereinheit oder den Steuereinheiten die Betrieb
sparameter des aktuellen Betriebspunktes übermitteln.
Ebenso ist es möglich, daß die Steuereinheit alle benötigten Informationen
über Datenleitungen oder einen Datenbus erhält.
Die Steuereinheit 7 ist mit einer Computereinheit ausgestattet um die einge
henden Signale und Systemgrößen empfangen, verarbeiten, abspeichern,
abrufen und weiterleiten zu können. Weiterhin generiert die Steuereinheit
Steuergrößen und/oder Signale zur Ansteuerung von Betätigungsaktoren zur
Betätigung, sowie zur Weiterleitung an andere Elektronikeinheiten.
Das Drehmomentübertragungssystem 2 ist auf ein Schwungrad 2a montiert
oder mit diesem verbunden. Das Schwungrad kann als einteiliges Schwungrad
oder als geteiltes Schwungrad mit Primärmasse und Sekundärmasse ausge
staltet sein, wobei zwischen den Einzelschwungmassen, wie beispielsweise
zwischen der Primärmasse und der Sekundärmasse, eine Torsionsschwin
gungsdämpfungseinrichtung angeordnet ist. Weiterhin kann ein Anlasserzahn
kranz 2b an dem Schwungrad angeordnet sein. Die Kupplung weist eine
Kupplungsscheibe 2c mit Reibbelägen und eine Druckplatte 2d sowie ein
Kupplungsdeckel 2e und eine Tellerfeder 2f auf. Die selbsteinstellende Kupp
lung weist zusätzlich noch Mittel auf, welche eine Verstellung und ein Ver
schleißnachstellung erlauben, wobei ein Sensor, wie Kraft- oder Wegsensor
vorhanden ist, welcher eine Situation detektiert, in welcher eine Nachstellung
aufgrund beispielsweise von Verschleiß notwendig ist und bei einer Detektion
auch selbsttätig durchgeführt wird.
Das Drehmomentübertragungssystem wird mittels eines Ausrückers 9 bei
spielsweise mit einem Ausrücklager 10 betätigt. Die Steuereinheit 7 steuert
den Betätigungsaktor 11 an, welcher die Betätigung der Kupplung durchführt.
Die Betätigung des Ausrückers kann elektromotorisch, elektrohydraulisch, wie
beispielsweise druckmittelbetätigt, wie hydraulisch oder mittels eines anderen
Betätigungsmechanismus erfolgen. Der Ausrücker 9 mit Ausrücklager 10 kann
als Zentralausrücker ausgebildet sein, der koaxial zur Getriebeeingangswelle
angeordnet ist und mittels Beaufschlagung beispielsweise der Tellerfederzun
gen der Kupplung die Kupplung ein- und ausgerückt. Der Ausrücker kann aber
auch als mechanischer Ausrücker ausgestaltet sein, welcher ein Ausrücklager
oder ein vergleichbares Element betätigt, beaufschlagt oder bedient.
Der Betätigungsaktor 8 betätigt insbesondere mit seinem zumindest einen
Ausgangs- oder Betätigungselement oder mit mehreren Ausgangs- oder Betä
tigungselementen das Getriebe 3 zum Schalten und/oder Wählen. Die An
steuerung der Schalt und/oder Wählbetätigung hängt von der Bauart des Ge
triebes ab.
Der Betätigungsaktor weist zumindest einen Antrieb, wie beispielsweise Elek
tromotor auf. Der Elektromotor kann als Gleichstrommotor, bürstenloser
Gleichstrommotor, Wechselstrommotor, wie Asynchronmotor, Switched-
Reluktance-Motor nach dem Reluktanzprinzip und/oder als Wanderwellenmo
tor ausgebildet sein.
Es sind insbesondere Getriebe mit einer zentralen Schaltwelle zu betrachten,
bei welchen ein Schalt- oder Wählvorgang durch eine axiale Betätigung oder
eine Betätigung in Umfangsrichtung der zentralen Schaltwelle, respektive um
gekehrt erfolgt. Ein Betätigungsaktor betätigt beispielsweise mit einem Betäti
gungselement die axiale Betätigung der zentralen Schaltwelle und mit einem
anderen Betätigungselement die Betätigung der Welle in Umfangsrichtung.
Dabei kann die Schaltbewegung in Umfangsrichtung erfolgen und die Wählbe
tätigung in axialer Richtung oder umgekehrt.
Weiterhin sind Getriebe mit zwei Wellen zu betrachten, bei welchen jeweils
eine Welle zum Schalten und einer Welle zum Wählen der Getriebeüberset
zung vorhanden sind, wobei beide Wellen in Umfangsrichtung betätigt werden
um einen Schaltvorgang oder einen Wählvorgang durchzuführen.
Ebenso sind Getriebe mit Schaltstangen zu betrachten, bei welchen die
Schaltstangen in axialer Richtung betätigt werden um mit einem Schaltvor
gang eine Getriebeübersetzung zu schalten, wobei ein Wählvorgang durch die
Auswahl der betätigten Schaltstange erfolgt.
Die Wellen oder Schaltstangen stellen getriebeinterne Schaltelemente dar oder
die Wellen betätigen solche innerhalb des Getriebes bei einer Betätigung. Der
Betätigungsaktor 8 betätigt direkt oder indirekt getriebeinterne Schaltelemente
zum Einlegen, Herausnehmen oder Wechseln von Gangstufen oder Überset
zungsstufen, wie eine zentrale Schaltwelle, Wellen oder Schaltstangen oder
andere Schaltelemente.
Die Steuereinheit 7 ist über die Signalverbindung 12 mit dem Betätigungsaktor
8 verbunden, so daß Steuersignale und/oder Sensorsignale oder Betriebszu
standssignale ausgetauscht, weitergeleitet oder abgefragt werden können.
Weiterhin stehen die Signalverbindung 13 und 14 zur Verfügung, über welche
die Steuereinheit mit weiteren Sensoren oder Elektronikeinheiten zumindest
zeitweise in Signalverbindung stehen. Solche anderen Elektronikeinheiten
können beispielsweise die Motorelektronik, eine Antiblockiersystemelektronik
oder eine Antischlupfregelungselektronik sein. Weitere Sensoren können Sen
soren sein, die allgemein den Betriebszustand des Fahrzeuges charakterisieren
oder detektieren, wie zum Beispiel Drehzahlsensoren des Motors oder von
Rädern, Drosselklappenstellungssensoren, Gaspedalstellungssensoren oder
andere Sensoren. Die Signalverbindung 15 stellt eine Verbindung zu einem
Datenbus her, wie beispielsweise CAN-Bus, über welchen Systemdaten des
Fahrzeuges oder anderer Elektronikeinheiten zur Verfügung gestellt werden
können, da die Elektronikeinheiten in der Regel durch Computereinheiten
miteinander vernetzt sind.
Ein automatisiertes Getriebe kann derart geschaltet werden oder einen Gang
wechsel erfahren, daß dies von dem Fahrer des Fahrzeuges initiiert wird, in
dem er mittels beispielsweise eines Schalters, eines Tasters oder einer ande
ren Getriebewahleinheit 40 ein Signal zum Herauf- oder Herunterschalten gibt.
Weiterhin könnte auch ein Signal zur Wahl des nächsten einzulegenden Gan
ges gegeben werden. Entsprechend kann auch mittels eines elektronischen
Schalthebels ein Signal zur Verfügung gestellt werden, in welchen Gang das
Getriebe schalten soll.
In einem anderen Getriebeprogramm kann eine automatisierte Betätigung des
Getriebes gewählt werden, so daß die Wahl des aktuellen Ganges in Abhän
gigkeit von den Betriebsparametern durchgeführt wird und gegebenenfalls ein
Schaltvorgang automatisiert eingeleitet wird. Ein automatisiertes Getriebe
kann aber auch mittels beispielsweise Kennwerten, Kennlinien oder Kennfel
dern und auf der Basis von Sensorsignalen bei gewissen vorbestimmten Punk
ten einen Gangwechsel selbständig durchführen, ohne daß der Fahrer einen
Gangwechsel veranlassen muß.
Weiterhin kann beispielsweise eine Neutralposition N eingestellt werden, in
welcher keine Antriebsverbindung zwischen Getriebeeingang und Getriebe
ausgang vorliegt. Weiterhin kann eine Parkstellung P gewählt werden, in wel
cher eine Parksperre realisiert wird. Diese Parkstellung kann auch automatisch
gewählt werden, wenn beispielsweise der Zündschlüssel 51 aus dem Zünd
schloß abgezogen wird und der Betriebszustand des Fahrzeuges dies erlaubt.
Beispielsweise sei ein Abziehen des Zündschlüssels bei hohen Geschwindig
keiten genannt, wobei in dieser Situation eine Parksperre nicht automatisiert
eingelegt werden sollte.
Die Getriebewahleinheit 40 kann somit auf einen Bereich M, wie manuelle
fahrerseitige Gangwahl, einen Bereich D, wie automatische Gangwahl zum
Fahrbetrieb, einen Bereich P, wie Parksperre, und/oder einen Bereich N, wie
Neutralstellung, eingestellt werden. Weiterhin kann über beispielsweise Schal
ter oder einen Hebel ein manuelles Schalten eingeleitet werden.
Das Fahrzeug ist vorzugsweise mit einem elektronischen Gaspedal 23 oder
Lasthebel ausgestattet, wobei das Gaspedal 23 einen Sensor 24 ansteuert,
mittels welchem die Motorelektronik 20 beispielsweise die Kraftstoffzufuhr,
Zündzeitpunkt, Einspritzzeit oder die Drosselklappenstellung über die Signallei
tung 21 des Motors 1 steuert oder regelt. Das elektronische Gaspedal 23 mit
Sensor 24 ist über die Signalleitung 25 mit der Motorelektronik 20 signalver
bunden. Die Motorelektronik 20 ist über die Signalleitung 22 mit der Steuer
einheit 7 in Signalverbindung. Weiterhin kann auch eine Getriebesteuerelek
tronik 30 in Signalverbindung mit den Einheiten 7 und 20 stehen. Eine elek
tromotorische Drosselklappensteuerung ist hierfür zweckmäßig, wobei die
Position der Drosselklappe mittels der Motorelektronik angesteuert wird. Bei
solchen Systemen ist eine direkte mechanische Verbindung zum Gaspedal
nicht mehr notwendig oder zweckmäßig.
Das Fahrzeug verfügt weiterhin über eine Motorstarteinrichtung 50, welche
ausgehend von einem fahrerseitigen Motorstartversuch mittels beispielsweise
einer Betätigung des Zündschlüssels 51 im Zündschloß eine Motorelektronik
und einen Anlasser ansteuert zum Starten und/oder Anlassen des Motors.
Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Betätigungsaktors
100, welcher von einer Steuereinheit angesteuert wird zur Betätigung eines
Getriebes, wie zum Schalten oder Wählen von Getriebeübersetzungen. Der
Betätigungsaktor 100 betätigt ein Getriebe 3, welches zum Schalten oder
Wählen der Getriebeübersetzung jeweils eine Welle aufweist.
Die Welle 101 wird zum Schalten der Gänge betätigt, wobei die Welle 102
zum Wählen der Getriebeübersetzung angesteuert wird. Zur Betätigung der
Schaltwelle 101 oder der Wählwelle 102 zum Schalten oder Wählen der Ge
triebeübersetzung wird die Schaltwelle oder die Wählwelle um einen vorbe
stimmten Winkelbetrag durch jeweils eine Antriebseinheit und beispielsweise
ein nachfolgendes Getriebe verschwenkt oder gedreht.
Die Fig. 2a zeigt eine Schaltkulisse 190 mit Schaltgassen 191 und der Wähl
gasse 192, wobei der Wählvorgang ein Wählvorgang zwischen Schaltgassen
191 ist und der Schaltvorgang eine Betätigung innerhalb einer Schaltgasse
191. Das Schaltschema oder die Schaltkulisse 190 ist anhand eines typischen
5-Gang-Getriebes mit Rückwärtsgang dargestellt, wobei die Lage des Rück
wärtsganges auch im Bereich der strichlierten Linie 193 angeordnet sein kann.
Weiterhin können als Schaltkulisse alle typischen Schaltkulissen für 4-Gang-,
5-Gang- oder 6-Gang-Getriebe als gleichwertig angesehen werden, wobei die
einzelnen Lagen der Gänge sich aus dem Aufbau der Getriebe ergibt.
Der Betätigungsaktor 100 der Fig. 2 betätigt zum Schalten und/oder Wählen
die Schaltwelle 101 und die Wählwelle 102. Der Betätigungsaktor 100 weist
zwei Antriebseinheiten 103 und 104 auf, die durch eine Ansteuerung seitens
der Steuereinheit 7 einen automatisierten Schaltvorgang oder Wählvorgang
durchführen.
Die Antriebseinheiten 103, 104 sind in vorteilhafter Ausgestaltung als Elek
tromotoren, wie Gleichstrommotoren, Wechselstrommotoren, Wanderwellen
motoren oder ähnliches, ausgestaltet.
Die Antriebseinheit 103, wie Elektromotor, treibt eine Motorwelle 105 an, die
im Bereich 106 gelagert ist. Die Motorwelle 105 trägt eine Schnecke 107,
welche ein Schneckenrad 108 kämmt. Das Schneckenrad 108 ist im Bereich
der Welle 109 drehbar gelagert. Mit dem Schneckenzahnrad 108 ist ein Zahn
rad 110 drehfest verbunden, wie beispielsweise einstückig ausgebildet. Das
Zahnrad 110 kann ein Stirnrad, ein Kegelrad oder ein anderes Zahnrad sein.
Mit der Welle 101 ist ein Hebel 111 drehfest verbunden, wie beispielsweise
über eine Verzahnung aufgenommen, wobei der Hebel 111 in seinem einen
Endbereich 111 a eine Verzahnung 112 aufweist, die in die Verzahnung 110a
des Zahnrades 110 eingreift.
Durch die Antriebsbewegung des Elektromotors wird die Welle 105 angetrie
ben, wodurch über die Schnecke und das Schneckenzahnrad das Zahnrad
110 angetrieben wird, welches die Verzahnung des Hebels kämmt, wodurch
der Hebel 111 verdreht wird und dadurch die Achse 101 zum Schalten betä
tigt wird.
Entsprechendes gilt für die Betätigung der Welle 102 mittels des Elektromo
tors 104, wobei der Elektromotor 104 die Welle 120 antreibt, wobei mit der
Welle 120 eine Schnecke 121 drehfest verbunden ist, die das Schnecken
zahnrad 122 kämmt. Mit dem Schneckenzahnrad 122 ist ein Zahnrad 123
verbunden. Mit der Welle 102, wie Wählwelle, ist ein Hebel 124 verbunden,
wie beispielsweise über eine Verzahnung, wobei der Hebel im vorderen Be
reich 124a eine Verzahnung 125 aufweist, die mit der Verzahnung des Zahn
rades 123 in Wirkverbindung ist. Durch die Rotation oder Verdrehung des
Zahnrades 123 wird der Hebel 124 verschwenkt und dadurch die Welle 102
zum Wählen betätigt.
Die Achsen der Motorwellen 130 und 131 sind in diesem Ausführungsbeispiel
parallel angeordnet, so daß die Ausrichtung der Polgehäuse 132 und 133 der
Elektromotoren 103 und 104 im wesentlichen parallel angeordnet sind. Wei
terhin ist es möglich, daß die Achse 130 und 131 in einem vorgegebenen
Winkel zueinander angeordnet sind, der ungleich null ist. Vorzugsweise kön
nen die beiden Motoren in einem Winkel beispielsweise von 90° oder in einem
Bereich von 30° bis 150° angeordnet sein.
Die Ebene, die durch die Achse 130 und das Schneckenrad 108 angeordnet
ist, kann die gleiche Ebene sein, in der die Achse 131 und das Schneckenrad
122 angeordnet ist. Weiterhin können diese Ebenen auch parallel zueinander
versetzt sein oder in einem vorgebbaren Winkel zueinander angeordnet sein.
Der Antrieb zum Wählen oder Schalten des Getriebes ist jeweils durch einen
Elektromotor und ein zweistufiges Getriebe mit einer ersten Getriebestufe als
Schneckengetriebe und einer zweiten Getriebestufe im wesentlichen als Stirn
radstufe ausgebildet. Die Stirnradstufe wird durch ein von dem Schneckenrad
angetriebenes Zahnrad sowie ein als Hebel ausgebildetes Segmentzahnrad
gebildet.
Nach einem weiteren vorteilhaften Gedanken kann innerhalb des Betätigungs
aktors 100 zumindest ein Teil der Steuerelektronik oder Leistungselektronik
aufgenommen sein. Bei einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel der
Erfindung kann es zweckmäßig sein, wenn die Steuer- und Leistungselektro
nik in einem separaten Gehäuse angeordnet ist.
Der Betätigungsaktor 100 kann in vorteilhafter Weise auf das Getriebe 3 auf
genommen sein, wie beispielsweise angeflanscht oder angeschraubt sein.
Das Getriebe 3 ist als konventionelles Schaltgetriebe mit Zugkraftunterbre
chung ausgestaltet. Der Betätigungsaktor 100 ist als add-on-Betätigungsaktor
ausgestaltet, der statt einer Mechanik zur manuellen Betätigung des Getriebes
auf das Getriebe aufgesetzt werden kann zur automatisierten Betätigung des
Getriebes.
Der Betätigungsaktor 100 weist ein Gehäuse 140 auf, an welchen die Elek
tromotoren 103 und 104 befestigt sind oder mit diesem verbunden sind, wo
bei die Motorwelle durch eine Öffnung in das Gehäuse 140 hineinragt und die
Getriebe, wie Schneckengetriebe oder Stirnradgetriebe oder andere Getriebe,
innerhalb des Gehäuses 140 angeordnet sind. Weiterhin ragen die Wellen 101
und 102 durch zumindest eine Öffnung in das Gehäuse hinein. Nach einem
weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann es zweckmäßig sein, wenn zur
Betätigung einer Schalt- und einer Wahlwelle je ein Ausgangselement des
Betätigungsaktors in das Getriebe hineinragt, um über eine beispielsweise
formschlüssige Verbindung oder reibschlüssige Verbindung getriebeinterne
Schaltelemente zum Schalten oder Wählen des Getriebes zu betätigen.
Die folgenden Figuren zeigen erfindungsgemäße Vorrichtungen eines auto
matisierten Getriebes und/oder einer automatisierten Kupplung, bei welchen
in Ausfall- oder Defektsituationen von Teilen des Systems oder des gesam
ten Systems Abhilfemaßnahmen in solchen Notsituation, wie beispielsweise
bei Batterieausfall und bei einem abschüssig mit Parksperre in einer engen
Garage abgestellten Fahrzeug durchführbar sind. Solche Maßnahmen kön
nen beispielsweise durch einen manuellen Triebstrangeingriff realisiert sein.
Nachfolgend werden beispielsweise Ausfall-, Defekt- oder Notsituationen
aufgezählt, in welchen beispielsweise ein manueller Triebstrangeingriff sinn
voll erscheint. Die verschiedenen Lösungen verlangen beispielsweise me
chanische Vorrichtungen um situationsbedingt
- - die Kupplung zu öffnen und/oder
- - die Kupplung zu schließen und/oder
- - den eingelegten Gang herauszunehmen und/oder
- - einen beliebigen Gang einzulegen.
Ein manueller Eingriff auf eine mechanische Übertragungsstrecke zwischen
Betätigungsaktor für die Kupplung und/oder das Getriebe und einem Aus
rückhebel oder einem Getriebebetätigungselement, wie Getriebeausgangse
lement, kann gegebenenfalls mit geringem Aufwand realisiert werden.
Zum gleichzeitigen Ausfall von Kupplungsbetätigungsaktor und Getriebebe
tätigungsaktor kann es beispielsweise durch den Zusammenbruch des Bord
netzes oder der Bordstromversorgung des Fahrzeuges oder des automati
sierten Getriebes kommen, z. B. bedingt durch Batterieausfall bei stehendem
Motor/Parksperre oder Kabelmarder. Darüber hinaus kann es Komplett- oder
Teilausfälle infolge von Defekten im Steuergerät oder in den Antriebseinhei
ten, wie beispielsweise den Elektromotoren geben.
Ebenfalls kann ein Sensorausfall oder ein Fehler in der Übertragung von
Daten über einen Datenbus zu einer Einleitung von Ausfall- oder Notfahrei
genschaften oder -verfahren führen, wie beispielsweise ein Ausfall eines
Datenbusses, wie CAN-Busses.
Als mögliche ausgefallene Signale, welche bei Ausfall ein Verfahren zum
Notfahrbetrieb verursachen oder einleiten können, können die folgenden Si
gnale gehören:
- - Bremsenbetätigungssignal, wie beispielsweise Signal eines Brems
lichtschalter,
- - Getriebebetätigungs- oder -stellungssignal,
- - Kupplungsbetätigungs- oder -stellungssignal.
Bei einem Ausfall des CAN-Signales oder des CAN-Busses liegen keine In
formationen beispielsweise bezüglich des Motormoments, der Motordrehzahl
und/oder ABS-Signale, wie Raddrehzahlen vor. In diesem Fall kann die
Kupplung durch eine zeitabhängige Rampe oder Funktion bei eingelegtem
Gang geschlossen werden. Ebenso kann die Kupplung zeitabhängig geöffnet
werden, wenn beispielsweise eine Bremsenbetätigung vorliegt.
Bei einem Ausfall des Positionssensors zur Betätigung von Kupplung
und/oder Getriebe kann bei einer zeitweisen Bestromung des Antriebsmotors
oder einer zeitweisen Betätigung eines Antriebes die Position mittels eines
Modelles bestimmt werden. Dieses Modell berücksichtigt die typischen Posi
tionen, Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen und Kräfte bei einem
Betätigungsprozeß und ermittelt anhand zumindest einiger dieser Daten eine
aktuelle Position. An einigen Positionen kann ein Abgleich mittels angeord
neter beispielsweise digitaler Sensoren, wie Schalter, erfolgen.
Nachfolgend wird eine Auswahl möglicher Situationen aufgelistet, welche
beispielsweise auch Ausfälle der Betätigungsaktorik
(Kupplungsbetätigungsaktor und/oder Getriebebetätigungsaktor) hervorrufen
können.
- 1) Das Fahrzeug steht mit eingelegtem Gang und geschlossener Kupp
lung und beispielsweise durch einen Batterieausfall, das heißt in die
sem Fall einen Komplettausfall der Betätigungsaktorik läßt sich das
Fahrzeug nicht mehr bewegen oder abschleppen.
- 2) Bei dem Fahrzeug liegt ein Ausfall der Kupplungsbetätigungsaktorik
vor, die Kupplung ist geschlossen und die Getriebebetätigungsaktorik
ist funktionsfähig und das Fahrzeug steht beispielsweise mit verspann
tem Antriebsstrang an einem Gefälle. In einer solchen Betriebssituati
on kann das Fahrzeug nicht bewegt werden.
Durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem erfindungsgemäßen
Kraftfahrzeug kann ein manuelles Öffnen der Kupplung durch einen manuel
len Zugriff auf das Ausrücksystem der Kupplung, wie auf das mechanische
Ausrücksystem erfolgen und die Kupplung kann geöffnet oder ausgerückt
werden und Fahrzeug kann bei geöffneter Kupplung bewegt werden.
Durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem erfindungsgemäßen
Kraftfahrzeug kann ein manuelles Herausnehmen des eingelegten Ganges
durch beispielsweise manuellen Zugriff auf einen Schaltbetätigungsaktor
oder auf ein Getriebeeingangselement erfolgen und bei im Getriebe einge
legtem Neutralgang kann das Kraftfahrzeug bewegt werden.
- 3) Bei einem Ausfall der Kupplungsbetätigungsaktorik kann bei ausge
rückter Kupplung das Fahrzeug abgeschleppt werden, ein Notfahrbe
trieb ist jedoch nicht möglich.
Durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem erfindungsgemäßen
Kraftfahrzeug kann ein Notfahrbetrieb durch manuelles Schließen der Kupp
lung mittels Zugriff auf das mechanische Ausrücksystem erreicht werden.
- 4) Bei einem Ausfall der Schaltbetätigungsaktorik kann kein Gang einge
legt werden oder herausgenommen werden oder es kann nur ein in
der vorliegenden Betriebssituation ungeeigneter Gang eingelegt wer
den oder eingelegt sein. Die Kupplungsbetätigungsaktorik ist funkti
onsfähig. Ein Abschleppen ist somit möglich.
Durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem erfindungsgemäßen
Kraftfahrzeug kann mittels Zugriff auf das mechanische Getriebebetätigungs
system durch ein Einlegen eines geeigneten Ganges beispielsweise durch
manuellen Zugriff auf Getriebebetätigungsaktorik oder auf ein Getriebebetä
tigungselement oder Getriebeeingangselement ein Notfahrbetrieb erreicht
werden.
Bei einem automatisierten Getriebe mit einem automatisierten Drehmo
mentübertragungssystem, bei dem die im Getriebe eingelegten Gänge oder
Übersetzungsstufen gezielt gesteuert von einer Betätigungsaktorik automati
siert oder auf Wunsch des Fahrers geschaltet werden, ergibt sich möglicher
weise das Problem, daß bei Systemausfall oder Teilsystemausfall der Trieb
strang unter Umständen nicht bewußt unterbrochen werden kann. Dieser Fall
kann zum Beispiel auftreten, wenn zumindest Teile der Betätigungsaktorik
ausfallen oder defekt sind oder unerwartet reagieren oder die Sensorik falsche
Informationen über die Getriebestellung liefert. Innerhalb eines automatisierten
Schaltgetriebes und/oder einer automatisierten Kupplung und/oder innerhalb
der Betätigungsaktorik zur automatisierten Betätigung des Getriebes und/oder
des Drehmomentübertragungssystems können Sensoren angeordnet sein,
welche die aktuelle Gangstellung oder die Position von getriebeinternen
Schaltelementen und/oder die Einrückposition des Drehmomentübertragungs
systems detektieren oder eine diese Größen repräsentierende Größe detektie
ren.
Um ein Abschleppen des Kraftfahrzeuges in einer Ausfallsituation zu ermögli
chen, ist es vorteilhaft, wenn der Antriebsstrang des Fahrzeuges getrennt oder
unterbrochen werden kann. Eine Notlauffunktion, bei der zum Beispiel ein
einzelner Gang, wie zum Beispiel der erste oder der zweite Gang oder der
Rückwärtsgang, eingelegt wird und in diesem Gang bis zur nächsten Werkstatt
gefahren werden kann, ist vorteilhaft.
Die Fig. 3, 3a, 4 und 4a zeigen einen Ausschnitt einer lösbaren und gege
benenfalls auch wieder verbindbaren Verbindung zwischen einem Betäti
gungsaktor und einem Getriebe, wie insbesondere zwischen einem Betäti
gungsaktorausgangselement 302 und einem Getriebeeingangselement 301.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug
kann vorsehen, daß die Verbindung zwischen einem Getriebeeingangselement
301, wie einer zentralen Schaltwelle oder zumindest einer Schaltstange oder
ähnlichem, und einem Ausgangselement 302 eines Betätigungsaktors gelöst
werden kann.
Die zentrale Schaltwelle 301, wie Getriebeeingangselement, ist im wesentli
chen koaxial zu dem Betätigungsaktorausgangselement 302 angeordnet. Die
zentrale Schaltwelle ist koaxial zu einem als Hülse ausgebildeten Betäti
gungsaktorausgangselement 302 angeordnet. Durch die Betätigungsbewe
gung des Betätigungsaktorausgangselementes 302 in Schalt- und/oder Wähl
richtung kann eine Betätigungsbewegung auf das Getriebeeingangselement,
wie auf die zentrale Schaltwelle, übertragen werden. Auf die zentrale Schalt
welle wirkt somit die Schalt- und Wählbewegung des Getriebebetätigungsak
tors. Die zentrale Schaltwelle 301 kann zusammen mit der Hülse 302 aus dem
Getriebegehäuse 303 und/oder dem Betätigungsaktorgehäuse des Betäti
gungsaktors heraus geführt sein. Außerhalb des Gehäuses wird an der Hülse
ein entriegelbares Formschlußelement, zum Beispiel ein Rastriegel 304 ange
ordnet. Der Rastriegel 304 stellt durch einen federbeaufschlagten Bolzen 305
eine lösbare formschlüssige Verbindung zwischen Hülse 302 und zentraler
Schaltwelle 301 her, die sowohl translatorisch wie auch rotatorisch Kräfte und
Momente beim Wählen der Gasse und beim Ein- und Auslegen der Gänge
übertragen kann. Im normalen Betrieb ist die zentrale Schaltwelle 301 an die
Hülse 302 gekoppelt.
Tritt beispielsweise ein Ausfall des Getriebebetätigungsaktors auf, kann die
formschlüssige Verbindung gelöst werden. Im vorliegenden Fall wird der Ra
striegel 304 gezogen, wodurch der Bolzen 305 aus der Gegenbohrung 306
gezogen wird, wie es der Pfeil 307 andeutet. Durch ein Drehen des Betäti
gungsknopfes 308 des Rastriegels 304 kann der Riegel in der entsperrten
Lage fixiert werden, wie es durch den Pfeil 309 angedeutet wird. Dadurch ist
die Verbindung zwischen dem Betätigungsaktorausgangselement 302 und der
zentrale Schaltwelle 301 aufgehoben. Diese Trennung der Verbindung kann
erfolgen, wenn der Getriebebetätigungsaktor für lastseitige Kräfte und Momen
te selbsthemmend ausgeführt ist. Dies kann zweckmäßig sein, um zum Bei
spiel den Energieeintrag oder die Wärmeproduktion im Bereich des Betäti
gungsaktors zum Regeln der Lage gering zu halten oder um in speziellen Si
tuationen die Gangstellung bei Systemausfall zu halten.
Der Rastriegel weist an seinem Bolzen 305 Flanken auf, die zumindest mit
einer Anformung 320 ausgebildet sind. Bei einer Stellung des Kopfes 308 nach
der Fig. 5, greifen diese Anformungen 320 in Nuten oder Freiräume 321 ein
und der Bolzen 305 kann federbeaufschlagt durch den Kraftspeicher 323 in die
Öffnung 306 eingreifen und eine formschlüssige Verbindung zwischen den
Elementen 301 und 302 ausbilden. Ist der Kopf, wie in der Fig. 5a dargestellt,
verdreht, so greifen die Anformungen 320 nicht in die Freiräume 322 ein und
ein Eingreifen des Bolzens 305 in die Öffnung 306 wird verhindert und somit
ist die Verbindung zwischen den Elementen 301 und 302 gelöst. Die Fig.
5b bis 5d illustrieren diesen Sachverhalt weiterhin.
Ist die Wirkverbindung zwischen den Elementen 301 und 302 gelöst, kann die
zentrale Schaltwelle 301 mittels beispielsweise eines Hilfswerkzeugs 330, 331
manuell in eine beliebige Stellung gebracht werden. Die zentrale Schaltwelle
301 bewegt über den Schaltfinger 340 beispielsweise eine getriebeinterne
Schaltschienen 341 und mittels dieser eine getriebeinterne Schiebemuffen,
wodurch der Reib- bzw. Formschluß im Triebstrang hergestellt werden kann
und ein Gang eingelegt und heraus genommen werden kann.
Mit einem Hilfswerkzeug 330, 331 kann dann die Stellung der zentralen
Schaltwelle 301 verändert werden. Als Hilfswerkzeug kann eventuell ein vor
handenes Werkzeug des Bordwerkzeugs des Fahrzeuges fungieren oder ver
wendet werden, wie zum Beispiel ein Radmutternschlüssel 330 oder ein Zünd
kerzenschlüssel. Das Hilfswerkzeug 330, 331 greift an einen Angriffsbereich
332, 333 der zentralen Schaltwelle 301 an um diese manuell verdrehen oder
betätigen zu können.
Die zentrale Schaltwelle 301 kann in die Neutralstellung gebracht werden, in
der alle Schiebemuffen im Getriebe gelöst sind und somit der Kraftfluß im An
triebsstrang sicher unterbrochen ist.
Weiterhin kann die zentrale Schaltwelle 301 auch in eine Stellung gebracht
werden, in der zum Beispiel der erste oder zweite Gang eingelegt ist. Unter
Verzicht auf die Kupplungsfunktion, beispielsweise bei einem Totalausfall des
Systems, kann dann ein Notlauf realisiert werden. Das Anfahren und Stoppen
kann beispielsweise durch An- und Abschalten des Motors durchgeführt wer
den. Bei Teilausfall des Systems, bei dem zum Beispiel nur die Getriebbetäti
gungsaktorik ausgefallen ist, kann mit der Kupplungsfunktion ein Notlauf in
einem Gang realisiert werden.
Der Rastriegel 304 kann zum Beispiel durch ein Kugeldruckstück 350 ergänzt
werden, das die Verbindung zwischen Hülse 302 und zentraler Schaltwelle
301 zumindest bis zu einem bestimmten Kraftniveau spielfrei hält. Damit kann
gewährleistet werden, daß sich die zusätzliche Formschlußverbindung mittels
des Bolzens 305 nicht als Spiel negativ zum Beispiel auf eine Positionsmes
sung im Getriebebetätigungsaktor auswirkt. Das Kugeldruckstück 350 weist
beispielsweise eine Kugel 351 auf, die durch einen Kraftspeicher 352 in Rich
tung auf die Öffnung 306 beaufschlagt wird. Die Kugel 351 und der Kraftspei
cher 352 sind in einem im wesentlichen hülsenförmigen Gehäuse 353 aufge
nommen. Die Kugel kann auch durch einen anderen Schieber oder durch ein
anderes Element ersetzt werden.
Analog zu einer oben beschriebenen lösbaren Verbindung kann eine solche
Anordnung bei einem Getriebe mehrfach angeordnet sein, insbesondere bei
solchen Getrieben, die über zwei oder mehr Wellen oder Stangen betätigt oder
geschaltet werden können.
Die Verbindung kann auch durch eine Schraube oder ein anderen Element,
wie eine Klinke hergestellt oder realisiert sein.
Die Fig. 5e zeigt eine weitere erfindungsgemäße Verbindung zwischen ei
nem Teilbereich eines Getriebeeingangselementes 301 und eines Betäti
gungsaktorausgangselementes 302. Die beiden Elemente 301 und 302 wei
sen Flächenbereiche auf, die im wesentlichen parallel und/oder benachbart
angeordnet sind und die mittels eines Bolzens 305 verbindbar sind. Der Bol
zen greift in jeweils eine der Öffnungen der Elemente 301 und 302 ein. Der
Bolzen 305 weist auf einer Seite einen Kopf 361 auf, wobei der Bolzen auf
der anderen Seite beispielsweise mit einem Sicherungsstift gesichert ist.
Die Fig. 6a und 6b zeigen im wesentlichen eine schematische Darstel
lung 400 einer Kupplung 401 im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges im
Drehmomentfluß zwischen Antriebsmotor und Getriebe. Der Antriebsmotor
und das gegebenenfalls automatisierte Getriebe mit oder ohne Zugkraftun
terbrechung bei einem Schaltvorgang sind nicht expilzit gezeigt. Ebenso ist
die Steuereinheit zur Ansteuerung der Betätigungsaktorik nicht explizit dar
gestellt. Die Kupplung 401 ist mit Tellerfeder 402 zu erkennen. Weiterhin
erkennt man die Getriebeeingangswelle 403, die als Abschnitt dargestellt ist.
Die Kupplung 401 ist mittels des Ausrücklagers 404, mittels der Ausrückga
bel 405 und mittels der Betätigungsstange 406 betätigbar, wobei die Betäti
gungsstange in den Bereichen 407a und 407b schwenkbar gelagert ist. Mit
der Betätigungsstange 406 ist ein Hebelarm 408 verbunden. An diesem He
belarm 408 greift eine Wirkverbindung 410 zwischen dem Kupplungsbetäti
gungselement 408, wie Ausrückhebel, und dem Kupplungsbetätigungsaktor
411 an, wobei bei einer gesteuerten Betätigungsbewegung des Ausgangse
lementes 412 des Betätigungsaktors 411 ein Verschwenken des Hebels 408
angesteuert wird.
Die Wirkverbindung 410 kann als Gestänge oder als Bowdenzug, Seilzug
oder als Hydraulikverbindung ausgebildet sein, wobei die Verbindung auf
Druck oder auf Zug ausgelegt sein kann, beispielsweise um die Kupplung
401 auszurücken.
Ist die Verbindung beispielsweise als Seilzug, Bowdenzug oder Gestänge
ausgebildet, kann eine Einstellung oder Ersteinstellung der Länge der Ver
bindung 410, wie Seillänge, zwischen Kupplungsbetätigungsaktor 411 und
Ausrückhebel 408 mit Hilfe eines Gewindebolzens 415 und einer Einstellmut
ter 416 erfolgen. Die Einstellmutter kann durch eine Kontermutter 417 gesi
chert oder gekontert werden. Mit dieser Anordnung kann die Seillänge im
wesentlichen beliebig eingestellt werden und somit kann mit Hilfe der Muttern
416 und 417 auch jede beliebige Kupplungsstellung erreicht werden, wie je
de Kupplungsposition zwischen einer ganz geöffneten und einer ganz ge
schlossenen Position. Vorteilhaft ist dies, wenn der Gewindebolzen lang ge
nug ist um jede Kupplungsposition einzustellen.
Die Fig. 7a und 7b zeigen im wesentlichen eine schematische Darstel
lung 400 einer Kupplung 401 im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges im
Drehmomentfluß zwischen Antriebsmotor und Getriebe. Der Antriebsmotor
und das Getriebe sind in dieser Figur nicht dargestellt. Die Kupplung 401 ist
mit Tellerfeder 402 zu erkennen. Weiterhin erkennt man die Getriebeein
gangswelle 403, die als Abschnitt dargestellt ist. Die Kupplung 401 ist mittels
des Ausrücklagers 404, mittels der Ausrückgabel 405 und mittels der Betäti
gungsstange 406 betätigbar, wobei die Betätigungsstange in den Bereichen
407a und 407b schwenkbar gelagert ist. Mit der Betätigungsstange 406 ist
ein Hebelarm 408 verbunden. An diesem Hebelarm 408 greift eine Wirkver
bindung 410 zwischen dem Kupplungsbetätigungselement 408, wie Ausrück
hebel, und dem Kupplungsbetätigungsaktor 411 an, wobei bei einer gesteu
erten Betätigungsbewegung des Ausgangselementes 412 des Betätigungs
aktors 411 ein Verschwenken des Hebels 408 angesteuert wird.
Die Wirkverbindung 410 kann als Gestänge oder als Bowdenzug, Seilzug
oder als Hydraulikverbindung ausgebildet sein, wobei die Verbindung auf
Druck oder auf Zug ausgelegt sein kann, beispielsweise um die Kupplung
401 auszurücken.
Am Ausrückhebel 408 der Kupplung 401 ist ein Stellelement 450, wie bei
spielsweise eine Schraube, angebracht, welches durch Abstützung an einem
Anschlag 451 am Getriebegehäuse 452 die Kupplung 401 offen halten kann.
Die Kraft zum Öffnen der Kupplung wird entweder durch die Betätigung des
Stellelementes 450 aufgebracht oder mit Hilfe eines Werkzeuges, welches
an der Welle des Ausrückhebels angreifen kann. Das Werkzeug ist in dieser
Darstellung nicht gezeigt. Das Werkzeug kann jedoch als Kurbel oder ähnli
ches ausgebildet sein und in einen Angriffsbereich des Ausrückhebels ein
greifen. Damit kann die Kupplung ausgerückt werden. Der Anschlag läßt sich
in gegebenenfalls notwendige Teile, zum Beispiel in ein Halteblech für den
Kupplungsbetätigungsaktor, integrieren. In ganz geöffneter Kupplungspositi
on könnte das Seil 410 zwischen Betätigungsaktor und Ausrückhebel 408
gegebenenfalls ausgehängt werden, so daß die Kupplung 401 auch bei ei
nem Kupplungsbetätigungsaktorausfall in ausgerückter Position auch einge
rückt werden kann.
Das Stellelement kann an einem Betätigungsaktor, an dem Getriebe, an der
Kupplung und/oder an einem Element zwischen dem Betätigungsaktor und
dem betätigbaren Aggregat angeordnet sein.
Weiterhin besteht die Möglichkeit einer erfindungsgemäßen manuellen
Schaltungsbetätigung. In der Getriebeschaltbetätigungsaktorik können bei
spielsweise Getriebe, wie werden Schneckengetriebe eingesetzt werden um
die Antriebsbewegung in eine Betätigungsaktorausgangsbewegung umzu
setzen. Durch Drehen an einer Schnecke eines Schneckengetriebes kann
der geschaltete Gang mit wenig Kraft geändert, wie herausgenommen oder
neu geschaltet werden. Wird nur der Betätigungsaktor mit Motor und Getrie
be zum Schalten mit einer entsprechenden Vorrichtung versehen, ist das
manuelle Einlegen eines beliebigen Ganges nicht möglich. Jedoch kann je
der Gang aus dem Getriebe herausgenommen und eine Neutralposition an
gesteuert werden. Wird hingegen auch der Betätigungsaktor mit Motor und
Getriebe zum Wählen mit einer entsprechenden Vorrichtung versehen, ist
das manuelle Einlegen eines beliebigen Ganges möglich.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsvariante kann es vorteil
haft sein, wenn ein manueller Zugriff auf eine Getriebeeingangselement, wie
auf eine zentrale Schaltwelle zum Schalten und zum Wählen, vorliegt.
Durch Lösen eines von außen zugänglichen Kupplungselementes wird die
Verbindung zwischen den Schneckengetrieben in der Betätigungsaktorik und
der zentralen Schaltwelle getrennt. Über einen Hebel auf der verlängerten
zentralen Schaltwelle kann durch Drehen und Schieben jeder beliebige Gang
im Getriebe eingelegt werden. Durch Lösen eines von außen zugänglichen
Kupplungselementes kann die Verbindung zwischen einer zentraler Schaltwel
le oder eines Anderen Betätigungswelle des Getriebes und einem Getriebes,
wie Schneckengetriebe, im Getriebebetätigungsaktor gelöst werden. Anschlie
ßend läßt sich das Getriebe beispielsweise manuell zumindest in eine Neu
tralposition bringen.
In manchen Betriebssituationen ist beispielsweise bei einem Ausfall von
Teilen des Betätigungssystems mit Steuereinheit und Betätigungsaktor ein
manueller, automatisierter oder kraftspeicherbeaufschlagter Eingriff in den
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges vorteilhaft. Dies kann zum Beispiel im
Falle eines Liegenbleibens notwendig sein, um beispielsweise das Fahrzeug
abschleppen zu können.
Bei automatisiert schaltbaren Getrieben ergeben sich neben einer Parksper
re bei abgestelltem Fahrzeug vorteilhaft folgende Merkmale, die zumindest
teilweise bei einem erfindungsgemäßen realisierbar sind:
- - Trennung oder Unterbrechung des Antriebsstrangs zum Abschleppen des
Fahrzeuges und/oder
- - Trennung des Antriebsstrangs während dem Fahren, beispielsweise in
Notsituationen und/oder
- - ein gezieltes Einlegen eines vorgebbaren Ganges für die Realisierung ei
nes Notfahrbetriebes.
Zur Realisierung der obigen erfindungsgemäßen Merkmale kann erfindungs
gemäß zum einen ein direkter Zugriff auf eine Antriebswelle einer An
triebseinheit, wie Elektromotor oder eine andere Welle eines Betätigungsak
tors realisierbar sein. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann bei
spielsweise ein indirekter Zugriff auf eine Antriebswelle einer Antriebseinheit,
wie Elektromotor oder eine andere Welle eines Betätigungsaktors realisier
bar sein. Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel kann
beispielsweise ein direkter oder indirekter Zugriff auf ein Getriebeeingangse
lement, wie zentrale Schaltwelle oder Schaltstange, des Kraftfahrzeuggetrie
bes bei selbsthemmendem oder nicht selbsthemmendem
Betätigungsaktorgetriebe eines Betätigungsaktors ausgestaltet sein. Erfin
dungsgemäß kann es weiterhin vorteilhaft sein, wenn ein direkter Zugriff auf
ein Getriebeeingangselement, wie eine Schaltwelle oder ein Schaltstange,
des Kraftfahrzeuggetriebes mit einer Entkoppelung des selbsthemmenden
oder nicht selbsthemmenden Betätigungsaktorgetriebes im Betätigungsaktor
durchführbar ist. Erfindungsgemäß kann es zweckmäßig sein, wenn ein Öff
nen oder Ausrücken einer Kupplung manuell, automatisiert oder kraftspei
cherbeaufschlagt durchführbar ist. Insbesondere kann es vorteilhaft sein,
wenn die Kupplung eine gezogene oder gedrückte Kupplung ist, bei welcher
beispielsweise ein Kraftspeicher im unbetätigten Zustand die Kupplung ge
schlossen hält. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann es vorteilhaft
sein, wenn die Kupplung eine zugezogene oder zugedrückte Kupplung ist,
bei welcher beispielsweise ein Kraftspeicher im unbetätigten Zustand die
Kupplung zumindest teilweise geschlossen hält.
In Fig. 8 ist eine Ansicht 500 eines Betätigungsaktors 501 dargestellt. Der
Betätigungsaktor 501 ist beispielsweise als ein elektromotorisch angetriebe
ner Betätigungsaktor 501 zur Ansteuerung einer gezielt gesteuerten Getrie
bebetätigung oder -schaltung dargestellt. Der Betätigungsaktor 501 kann
aber auch mittels Druckmitteln antreibbar oder betätigbar sein. Der eine An
trieb 502, der als Elektromotor ausgebildet sein kann, dient zumindest der
Ansteuerung oder Betätigung des Schaltvorganges, beispielsweise innerhalb
einer Schaltgasse. Dabei kann ein getriebeinternes Schaltelement beispiels
weise zwischen einer ersten Position, wie einer Gangposition vorn in der
Schaltgasse, und einer zweiten Position, wie Gang hinten in der Schaltgasse
betätigt oder eingestellt werden. Zwischen der ersten Position und der zwei
ten Position kann ein Neutralbereich liegen, in welchem kein Gang im Ge
triebe geschaltet ist.
Der Antrieb 503, welcher als Elektromotor ausgebildet sein kann, dient zu
mindest der Ansteuerung oder Betätigung eines Wählvorganges, beispiels
weise zwischen verschiedenen, wie zumindest zwei, Schaltgassen. Dabei
kann ein getriebeinternes Schaltelement beispielsweise zwischen verschie
denen Positionen von Schaltgassen betätigt oder eingestellt werden, wobei
die Betätigung im wesentlichen im Neutralbereich durchgeführt wird, wobei in
diesem Neutralbereich kein Gang im Getriebe geschaltet ist. Der Antrieb
steuert die Gassenwahl.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann auch nur ein Antrieb die Betäti
gung von Schalt- und Wählvorgang ansteuern oder antreiben, wie beispiels
weise über eine Vorrichtung mit einem Getriebe, das den Schalt- und Wähl
vorgang kombiniert. Ein solches Getriebe kann beispielsweise mit einer
Schaltwalze zur Ansteuerung der Betätigung der Getriebeübersetzung aus
gebildet sein.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die ältere Anmeldung
PCT/DE 96/01292, deren Inhalt ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der
vorliegenden Anmeldung gehört.
Die verlängerte Welle 504 des Elektromotors 502 ist im Betätigungsaktorge
häuse 505 zumindest im Bereich 506 gelagert. Die Welle 504 wird über diese
Lagerung 506 hinaus in axialer Richtung weiter geführt und im wesentlichen
außerhalb des Lagers geführt. An dem nach außen geführten Ende der
Welle ist ein Profil 507, wie beispielsweise ein Sechskantprofil, vorhanden.
Ein Hilfswerkzeug, wie beispielsweise ein Schraubenschlüssel, ein Kurbel
oder ähnliches, kann mit diesem Profil eine drehfeste oder formschlüssige
Verbindung eingehen oder bilden oder angreifen und mittels dieses Hilfs
werkzeuges kann die Welle des Elektromotors beispielsweise manuell oder
mit einem Hilfsmotor verdreht werden. Durch diese manuelle oder hilfskraft
betätigte Verdrehung der Welle kann das Fahrzeuggetriebe beispielsweise in
eine Neutralposition oder innerhalb der aktuell gewählten Gasse ein Gang
eingelegt werden.
Weiterhin ist in Fig. 8 und in Fig. 8b ein Zeiger 510 dargestellt, welcher
mit einem Element des Betätigungsaktors 501 oder eines Getriebeein
gangsteiles im wesentlichen verbunden ist und welcher die aktuelle Gang
stellung des Getriebes anzeigt. Solch ein Zeiger kann auch an einem Betäti
gungsaktor zur Betätigung eines Drehmomentübertragungssystems ange
bracht sein, so daß dieser die aktuelle Einrückposition des Drehmomentüber
tragungssystems anzeigt.
Zweckmäßigerweise ist der Zeiger mit einem Getriebeeingangselement, wie
der Schaltwelle 511 des Getriebes 512 drehfest über eine formschlüssige
Verbindung 514 verbunden, wie beispielsweise durch ein profiliertes Welle
nende und eine Gegen 48455 00070 552 001000280000000200012000285914834400040 0002019749681 00004 48336profilierung im Bereich des Zeigers 510, so daß der
Zeiger 510 im wesentlichen die tatsächliche Schaltwellenstellung anzeigt.
Eine Dichtung 520 schützt das Betätigungsaktorinnere 521 vor Verschmut
zung und verhindert beispielsweise den Austritt von Schmierstoffen. Die
Dichtung 520 ist beispielsweise als O-Ring ausgebildet, der zwischen einem
Absatz an der Gehäusewandung im Bereich der Durchtrittsöffnung für den
Zeiger 510 und einem Absatz oder Ansatz im Bereich des Zeigers 510
selbst.
In der dargestellten erfindungsgemäßen Ausführung befindet sich die Skala
530 auf dem Betätigungsaktorgehäuse. Diese Anordnung kann erfordern,
daß die Schaltbewegung des Getriebes durch eine Rotation der Schaltwelle
übertragen wird.
Weitere erfindungsgemäße Zeiger können durch hier nicht dargestellte Aus
führungsformen ausgestaltet sein:
- - Der Zeiger ist direkt auf der verlängerten Schaltwelle angeordnet.
- - Bei einer zentralen Schalt- und Wählwelle, welche nicht nur rotatorisch
zum Schalten, sondern auch translatorisch zum Wählen bewegt oder be
tätigt werden kann, kann ein Schiebegelenk für den Ausgleich zwischen
der Translation der Schalt- und Wählwelle gegenüber dem Betätigungsak
torgehäuse sorgen.
- - In Kombination mit einer zentralen Schalt- und Wählwelle kann der Zeiger
aber auch unmittelbar das verlängerte Ende dieser Welle bilden, so daß
sich letztendlich über die zusätzliche Gasseninformation (Länge des aus
dem Betätigungsaktor herausragenden Endes) sogar der eingelegte Gang
präzise ablesen läßt. Hierbei kann der Durchtritt des Wellenendes durch
das Betätigungsaktorgehäuse beispielsweise durch einen Faltenbalg vor
Verschmutzung geschützt werden
- - Ein erfindungsgemäßer Zeiger kann in allen Betätigungsaktoren zum Kup
peln, Schalten oder Wählen an einem Drehgelenk des Betätigungsaktor
getriebes angreifen.
Auch an dem aus dem Gehäuse austretenden Ende der Elektromotorwelle
kann der Betätigungsaktor zum Schutz vor Verschmutzung und/oder
Schmiermittelverlust angemessen abgedichtet sein. Weil eine Dichtung auf
der Elektromotorwelle gegebenenfalls Reibungsverluste bewirkt kann es bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel vorteilhaft sein, wenn zwischen einem
äußerem Betätigungselement und einer Elektromotorwelle eine Kupplung
angeordnet ist, welche nur im Bedarfsfall geschlossen wird.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn ein direkter Zugriff auf ein Getriebein
gangselement, wie eine zentrale Schaltwelle, des Kraftfahrzeuggetriebes bei
nicht selbsthemmendem Betätigungsaktorgetriebe vorhanden ist.
Für den Fall, daß das Betätigungsaktorgetriebe nicht selbsthemmend ist oder
die Selbsthemmung nicht sehr stark ausgebildet ist und sich mit einer vor
gebbaren Kraft am Abtrieb des Betätigungsaktors auch der Elektromotor in
Bewegung setzten läßt, kann der manuelle Getriebeeingriff auch direkt an
der Schaltwelle des Kraftfahrzeuggetriebes erfolgen. Dazu kann die Schalt
welle entweder selbst aus dem Betätigungsaktorgehäuse heraus geführt
werden oder mit einem äußeren Betätigungselement gekoppelt sein. Die
Zeigerfunktion kann ebenfalls mit übernommen sein.
In Fig. 8b ist eine Ausführungsvariante dargestellt, bei der im Betätigungs
aktorgehäuse 505 des Betätigungsaktors 501 ein Betätigungselement 540
mit einer profilierten Angriffsfläche 541, zum Beispiel ein Sechskantprofil,
drehbar gelagert ist. In der Figur ist ein Gleitlager 542 dargestellt, es kann
jedoch auch ein Wälzlager, wie ein Kugellager oder Nadellager eingesetzt
werden. Eine hinreichende Abdichtung entsprechend den Gegebenheiten ist
durch die Anordnung des Dichtringes 543 gegeben. Der Dichtring ist als
O-Ring ausgeführt und im wesentlichen entsprechend der Fig. 8 angeordnet.
Das Betätigungselement 540 und die Schaltwelle 511 sind bei der gezeigten
Ausführungsvariante nicht einstückig ausgeführt, ein Schiebegelenk 544
sorgt für die Verbindung. Somit ist ein Toleranzausgleich zwischen beiden
Teilen möglich. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann auch eine ein
stückige Ausführung ausgebildet sein. Die Skala 525 der möglichen Schalt
wellenstellungen befindet sich am Betätigungsaktorgehäuse 505, der Zeiger
510 befindet sich am äußeren Betätigungselement 540. Die gezeigte Varian
te ist beispielsweise für Getriebe geeignet, bei denen durch eine Drehbewe
gung, siehe Pfeil 550, der Schaltwelle die Gänge innerhalb einer Gasse ge
schaltet werden.
Wie bereits bei der Beschreibung des Zeiger in der Fig. 8 ausgeführt, ist es
auch möglich, die zentrale Schalt- und Wählwelle zu verlängern, durch das
Betätigungsaktorgehäuse nach außen zu führen und mit einem Profil für ei
nen mechanischen Angriff zu versehen. Das heißt im Bedarfsfall könnte
dann direkt auf diese Welle zugegriffen werden. Gegebenenfalls kann auch
für eine Abdichtung und einen Schutz vor Verschmutzung gesorgt werden.
Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ist nicht allein auf den das Schalten
ansteuernden Elektromotor beschränkt sie kann vielmehr grundsätzlich für
den manuellen Eingriff bei Betätigungsaktoren zum Schalten, Wählen
und/oder Kuppeln benutzt werden.
Aufbauend auf die oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausgestaltun
gen, kann auch ein mechanischer Eingriff zum Herausnehmen eines Ganges
im Getriebe mit Betätigung von beliebiger Stelle aus, wie insbesondere auch
durch den im Fahrzeug sitzenden Fahrer, realisiert sein. Bei dieser erfin
dungsgemäßen Ausführungsvariante ist ein mit der Schaltwelle 563 des
Kraftfahrzeuggetriebes drehfest verbundener Hebel 564, welcher durch ei
nen Bowdenzug 565 betätigt wird. Die in der Fig. 12 gezeigte Anordnung
von Hebel 564 und Bowdenzug 565 kann zur Folge haben, daß bei genü
gend großer auf den Hebel wirkender Kraft, der Hebel 564 in die Mittelstel
lung 566 gezogen wird, welche der Neutralstellung im Getriebe entsprechen
kann. Dabei ist es unerheblich, ob der Hebel vorher auf der rechten Seite
567 (bei beispielsweise den Gängen 1, 3, 5) oder auf der linken Seite 568 (bei
beispielsweise den Gängen 2, 4, R) stand. Der manuelle Eingriff erfolgt im ge
zeigten Beispiel durch einen Betätigungshebel 569, welcher beispielsweise
an dem im Fahrzeug angeordneten Motor-Getriebe-Block oder an der Karos
serie oder im Fahrzeuginnenraum oder Fahrgastraum befestigt ist.
Die Funktionsweise der Vorrichtung kann wie folgt ausgebildet sein:
Ist das Kraftfahrzeuggetriebe in der Neutralstellung 566 und erfolgt kein ma
nueller Eingriff, wird der Hebel 569 zweckmäßigerweise in Stellung 570 ge
halten, wie beispielsweise durch eine Rastierung oder eine Kraftspeicherbe
aufschlagung, und das Ende 572 des Bowdenzuges ist frei und durch den
Hebel 569 nicht betätigt. Ist ein Gang im Getriebe eingelegt und erfolgt kein
manueller Eingriff, reduziert sich das Spiel am freien Bowdenzugende 572.
Der Bowdenzug bleibt aber kraftfrei. Sollte ein eingelegter Gang, unabhängig
welcher Gang, durch den manuellen Eingriff herausgenommen werden, muß
der Betätigungshebel in Stellung 571 bewegt werden, wobei sich der Bow
denzug 565 spannt und die Schaltwelle 563 nebst Hebel 564 in Stellung 566,
wie in die Neutralposition, betätigt wird.
Das manuelle einlegen der Neutralposition oder des Herausnehmens des
Ganges durch einen im Fahrzeug sitzenden Fahrer kann beispielsweise mit
einer Erweiterung des Wählhebels um die Funktion "Abschleppstellung" rea
lisiert werden, es kann aber auch ein zusätzlicher Hebel oder Zug oder Griff
installiert werden. Weiterhin könnte man bei schwer zugänglicher Getriebe
schaltbetätigungsaktorik über einen Bowdenzug im Motorraum den manuel
len Eingriff vorsehen.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung kann es vorteilhaft sein,
wenn das Element zur manuellen Betätigung oder zum Angriff zur manuellen
Betätigung mittels zumindest eines Kraftspeichers derart beaufschlagt wird,
daß ein Kraft- oder Formschluß mit dem zu betätigenden Element, wie Mo
torwelle oder Getriebewelle, wie zentrale Schaltwelle, nicht permanent er
folgt jedoch unter einer Kraftbeaufschlagung gegenüber einer Kraft eines
Kraftspeichers gezielt erfolgen kann.
Die Fig. 9 und 10 zeigen jeweils eine erfindungsgemäße Ausführungsva
riante 600. Ein äußeres Betätigungselement 601 wird mit Hilfe eines
Kraftspeichers 602, wie einer Feder, vom Ende der Elektromotorwelle 603
weggedrückt. Der Kraftspeicher 602 ist zwischen dem Gehäuse 604 und ei
nem Ansatz 605 aufgenommen und beaufschlagt das Betätigungselement
601 in axialer Richtung im wesentlichen weg von der Welle 603. Der Ansatz
605 kann als lösbares Element, wie Sicherungsring, ausgebildet sein, das in
einem Aufnahmebereich des Elements 601 aufgenommen ist. Der Ansatz
605 kann aber auch einstückig mit dem Element 601 ausgebildet sein. Ein
Anschlag 606 sichert am Betätigungsaktorgehäuse 604 das Betätigungsele
ment 601 gegen ein Herausfallen. Der Anschlag 606 kann einstückig mit dem
Element 601 ausgebildet sein. Der Anschlag 606 kann ebenfalls lösbar aus
gebildet sein, wie verschraubbar oder steckbar sein.
In keiner Drehposition der Elektromotorwelle 603 besteht ohne äußere Betä
tigung des Elements 601 ein Kontakt mit dem Betätigungselement 601. Wird
das Betätigungselement 601 gegen die Wirkung des Kraftspeichers 602 in
Richtung auf die Elektromotorwelle 603 beaufschlagt, kommt es zum Eingriff
der profilierten Kontaktflächen 607 und 608, so daß bei gleichzeitiger Dre
hung des Betätigungselementes auch die Elektromotorwelle gedreht wird.
Eine Abdichtung des Bereiches des Betätigungselementes erfolgt durch die
Dichtung 609. Das Betätigungselement 601 weist einen Profilbereich 610
auf, der zum Angriff eines Hilfswerkzeuges dienen kann, um das Element
601 manuell zu betätigen.
In Fig. 10 ist eine weiterer erfindungsgemäße Ausgestaltung für eine ent
koppelbare Verbindung zwischen äußerem Betätigungselement 601 und ei
ner Elektromotorwelle 603 gezeigt. Hierbei hält ein Riegel 615 das Betäti
gungselement 601 in der jeweils gewünschten Position, und zwar durch eine
Verriegelung in der Nut 616 entkoppelt mit der Welle 603 und in der Nut 617
gekoppelt mit der Welle 603. Bei der gezeigten Ausführungsvariante ist der
Riegel beispielsweise als ein federndes Blech mit einem gegabelten Ende
618 ausgebildet, welches sich in die Ringnuten 616 oder 617 des Betäti
gungsstückes eingreifen oder schieben läßt. Durch ein Langloch im Riegel
und den Bolzen 619 erfolgt eine Befestigung des Riegels am Betätigungsak
torgehäuse 604 unter Gewährleistung den notwendigen Verschieblichkeit
zum Ver- und Entriegeln. Beispielsweise durch eine Nut 620 im Betätigungs
aktorgehäuse 604 kann das federnde Blech 615, wie der Riegel, in verriegel
ter Position gehalten werden, wodurch letztendlich das äußere Betätigungs
element 601 für den mechanischen Getriebeeingriff in seiner bestimmten Po
sition fixiert wird.
Die Ausführungsbeispiele der Fig. 9 und 10 können erfindungsgemäß
kombiniert sein. Die Rückstellfeder 602 und der Riegel 615 für die gekoppel
te Stellung in der Nut 617 lassen sich kombinieren.
Eine vergleichbare Lösung läßt sich auch für den manuellen Eingriff bei ei
nem Stellantrieb einer Schaltwalze oder im einem Betätigungszweig für das
Schalten oder Wählen oder bei einer Kupplungsbetätigung mittels eines Be
tätigungsaktors oder in Betätigungsaktoren für eine kombinierte Betätigungs
funktion, wie zum Beispiel zum Kuppeln und zum Schalten oder zum Kuppeln
und zum Wählen und/oder zum Kuppeln, Schalten und Wählen realisieren.
Die oben beschriebenen Ausführungsvarianten zum manuellen Betätigen ei
ner Motorwelle kann auch zur Betätigung eines Getriebeeingangselementes,
wie einer zentralen Schaltwelle, eingesetzt werden.
Die Anordnung eines beispielsweise elektromotorischen Betätigungsaktors in
einem Kraftfahrzeug kann gegebenenfalls die Zugänglichkeit der verlänger
ten Elektromotorwelle stark einschränken, so daß eine andere Betätigungs
stelle benötigt wird. Außerdem kann es wünschenswert sein, zwischen einem
äußeren Betätigungselement 601 und einer Elektromotorwelle 603 eine
Übersetzung vorzusehen, um mit verhältnismäßig wenigen Drehungen einen
Gang schalten zu können.
Erfindungsgemäß kann dies durch eine zwischengeschaltete Getriebestufe
650, wie beispielsweise Kegelradstufe, erreicht werden. Ebenso können
auch andere Getriebestufen, wie eine Stirnrad-Kronenrad-Paarung realisiert
sein. Das mit dem äußeren Betätigungselement 601 verbundene Zahnrad
651 ist im Gehäuse 652 des Betätigungsaktors 653 mittels eines Lagers 654
gelagert. Das Lager kann als Wälzlager, Nadellager, Kugellager oder Gleit
lager ausgestaltet sein. Weiterhin wird die Welle 656 des Zahnrades 651
mittels einer Dichtung 655 gedichtet, damit das Innere des Gehäuses bei
spielsweise vor Verschmutzung geschützt ist. Das zweite Zahnrad 660 befin
det sich beispielsweise auf der Elektromotorwelle 603 aufgenommen. Um
den Einfluß der Massenträgheit des im Gehäuse gelagerten Zahnrades 651
und die unerwünschte Dichtungs- und Lagerreibung im Normalbetrieb zu
mindest weitestgehend auszuschließen oder zu vermindern, läßt sich auch
hier analog zu den Varianten in den Fig. 9 und 10 eine Entkopplung rea
lisieren, wobei hier das Zahnrad 651 mit verschoben werden könnte. In die
sem Fall könnte gegebenenfalls auf das im Fig. 11 dargestellte Kugellager
654 verzichtet werden. Auch diese erfindungsgemäße Lösung ist nicht allein
auf den für das Schalten verantwortlichen Elektromotor beschränkt, sie kann
grundsätzlich für den manuellen Eingriff beim Schalten, Wählen und/oder
Kuppeln benutzt werden.
Bei einem selbsthemmenden Getriebe im Betätigungsaktor zur automatisier
ten Betätigung eines Schalt-, Wähl- und/oder Kupplungsbetätigungsvorgan
ges kann das von dem Antriebselement antreibbare Element, wie beispiels
weise die Schaltwelle des Kraftfahrzeuggetriebes nicht direkt durch einen
manuellen Eingriff bewegt werden. Um dennoch direkt an der Schaltwelle
angreifen zu können, müßte der selbsthemmende Teil des Betätigungsaktor
getriebes entkoppelbar ausgestaltet sein.
Die in Fig. 13 dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsvariante einer
Vorrichtung 700 zur Betätigung weist beispielsweise einen nicht dargestell
ten elektromotorischen Antrieb auf. Dem Antrieb ist ein Getriebe 701 nach
geordnet, wobei dieses Getriebe ein Schneckengetriebe sein kann. Das
Schneckengetriebe weist eine Schnecke 702 auf, die sich auf der Elektromo
torwelle befindet und das Schneckenrad 703 kämmt und antreibt. Über ein
elastisches Zwischenelement 704 und ein Ritzel 705 wird ein Hebel 706 an
getrieben, welcher drehbar auf der verlängerten Schaltwelle 707 gelagert ist.
Ein zweiter Hebel 708 ist drehstarr mit der Schaltwelle 707 verbunden. Erst
durch eine Koppelung der beiden Hebel 706 und 708 wird der Kraft- und Be
wegungsfluß von dem Elektromotor auf die Schaltwelle 707 gewährleistet, so
daß durch die Drehung des Elektromotorabtriebs und die damit hervorgeru
fene Drehung der Schaltwelle 707 im Kraftfahrzeuggetriebe ein Gang oder
eine Übersetzung gewechselt werden kann.
Die Koppelung der beiden Hebel 706 und 708 erfolgt in dem gezeigten Aus
führungsbeispiel durch einen formschlüssig in eine Nut 710 des Hebels 706
eingreifenden Mitnehmer 709. Damit diese formschlüssige Verbindung ent
koppelt werden kann, ist der Mitnehmer 709 drehbar im Hebel 708 gelagert.
Die drehbare Lagerung kann beispielsweise durch einen durch eine Öffnung
greifenden Bolzen 711 realisiert sein. Eine am Hebel 708 zum Beispiel durch
einen Niet 712 befestigte Blattfeder 713 drückt den Mitnehmer 709 nach un
ten und hält ihn im Normalfall in der gezeigten Stellung. Am Mitnehmer 709
ist ein Bowdenzug 714 angeschlossen. Wird von außen an dem Bowdenzug
gezogen, schwenkt der Mitnehmer 709 gegen den Widerstand der Blattfeder
713 nach oben, die formschlüssige Verbindung mit dem Hebel 706 wird ge
löst und durch weiteren Zug wirkt über den Hebel 708 auf die Schaltwelle
707 ein Moment. Bei einer Anordnung entsprechend Fig. 12 kann durch
den äußeren mechanischen Eingriff jeder beliebige Gang herausgenommen
werden, das heißt, das Getriebe kann in Neutral gebracht werden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Teile 706, 708 und 709 so ausgestaltet sind, daß
der Mitnehmer 709 nur in einer einzigen Relativstellung der Hebel 706 und
708 nach unten schwenken und die formschlüssige Verbindung zwischen
diesen Hebeln herstellen kann. Dadurch läßt sich nach einem manuellen
Eingriff allein durch Betätigung des Elektromotors, beispielsweise ohne me
chanischen Umbau am Betätigungsaktor, die Koppelung immer wieder her
stellen. Im Zusammenhang damit kann es vorteilhaft sein, der Steuerung die
Entkoppelung des Betätigungsaktorgetriebes durch ein Signal, beispielswei
se ausgelöst durch einen Schalter, mitzuteilen, damit das Wiedereinkuppeln
des Mitnehmers gezielt erfolgen kann, wie beispielsweise durch langsames
Verfahren im Bereich der Wiedereinkuppelstellung. Die Entriegelung und das
Herausnehmen des Ganges muß nicht zwingend mit einem einzigen Bow
denzug realisiert werden, es können auch zwei separate Betätigungselemen
te, wie beispielsweise zwei Bowdenzüge, vorgesehen werden.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn eine manuelle Eingriffsmöglich
keit in den Triebstrang für eine Vorrichtung mit einer zugedrückten Kupplung
vorgesehen ist. Dies wird in Fig. 14 schematisch gezeigt. Ein automatisier
tes Kupplungssystem 800 mit einer zugedrückten Kupplung 801 und einer
außerhalb der Kupplungsglocke, wie beispielsweise in einem Betätigungsak
torgehäuse 809 befindlichen Anpreßfeder 810 gestattet es, durch einen me
chanischen Eingriff die Vorlast von der Kupplungsscheibe zu nehmen und
somit den Triebstrang zu unterbrechen. Die Kupplung 801 weist eine Kupp
lungsscheibe 802, einen Kupplungsdeckel 806, eine Druckplatte 803, Betäti
gungselement 804 und ein Betätigungslager 805 auf. Das Betätigungsele
ment kann die Kupplung durch eine Vorspannung in unbetätigtem Zustand
bereits teilweise einrücken. Durch eine Kraftbeaufschlagung durch das Betä
tigungslager in die eine oder in die andere Richtung kann die Kupplung aus
dieser teilweise eingerückten Position vollständig ein- oder ausgerückt wer
den. Der Betätigungsaktor 812 weist einen Antriebsmotor 820 und ein dem
Motor nachgeschaltetes Getriebe 821 auf.
Bei zumindest teilweise geschlossener Kupplung ist die Übertragungsstrecke
811 zwischen Betätigungsaktor 812 und Betätigungslager 805 belastet.
Durch ein Lösen der Befestigung 813 des Betätigungsaktors 812 am Fahr
zeug 814, wie beispielsweise an der Karosserie oder am Motor-Getriebe-
Block und durch ein Verschieben des Betätigungsaktors 812 kann sich die
Strecke 811 entspannen, das heißt die Anpreßkraft von der Kupplungsschei
be kann reduziert werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die ältere Anmeldung
DE 196 23 484, deren Inhalt ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der vorliegen
den Anmeldung gehört.
In Ausfallsituationen von Teilen der Betätigungsaktorik und/oder der Stromver
sorgung und/oder der Steuereinheit oder bei Sensorikproblemen oder anderen
Fehlern, die zu einer Beeinträchtigung der automatisierten Betätigung von
Getriebe und/oder Kupplung führen können, ist es vorteilhaft, wenn der Trieb
strang bei Fahrzeugen mit einem automatisierten Getriebe beispielsweise in
Notsituationen geöffnet werden kann, damit das Fahrzeug bewegt und/oder
abgeschleppt oder angeschoben oder angeschleppt werden kann.
Für die verschiedenen erfindungsgemäße Ausführungsvarianten von automa
tisierten Schaltgetrieben in Kraftfahrzeugen mit a) einer nichtgekoppelten Be
tätigungsaktorik, b) einer gekoppelten Betätigungsaktorik zum Kup
peln/Schalten oder c) einer gekoppelten Betätigungsaktorik zum Kup
peln/Wählen oder mit einer anderen gekoppelten Betätigungsaktorik zum
Kuppeln, Schalten und/oder Wählen können Ausfallsituationen eintreten, in
welchen eine Problembehebung oder -lösung durch die Betätigungsaktorik
selbst gelöst werden können. Ebenso können Notsituationen oder Defektsitua
tionen eintreten, welche durch die Betätigungsaktorik selbst nicht gelöst wer
den können. Für diese Situationen kann manuell ein Notöffnen der Kupplung
zur Triebstrangunterbrechung oder ein Gangherausnehmen in den Neutralbe
reich des Getriebes durchgeführt werden.
Die folgenden Ausführungsbeispiele beziehen sich dabei beispielsweise auf
erfindungsgemäße Möglichkeiten in einer mechanischen Übertragungsstrecke
der Kupplungsbetätigungsaktor den Kraftfluß zu unterbrechen und/oder durch
Energieeinleitung von außen die Kupplung zu öffnen und/oder diese Stellung
der Kupplung zu fixieren und/oder bei einer hydrostatischen Kupplungsanlen
kung die in Kompensationselementen gespeicherte Energie in der Kupplungs
betätigungsaktorik durch einen mechanischen Eingriff für die Kupplungsbetäti
gung freizusetzen.
Für einzelne der gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele sind
weitere Anwendungsmöglichkeiten gegeben so ist gegebenenfalls eine Er
steinstellung der Kupplungsbetätigungsaktorik realisierbar und/oder durch
Trennen der Verbindung von einem Kupplungsbetätigungshebel und einer
Kupplungsbetätigungswelle ist ein permanentes Schließen der Kupplung für
einen Notfahrbetrieb möglich.
Bei automatisierten Schaltgetrieben mit nicht gekoppelter Betätigungsaktorik
beispielsweise für das Kuppeln und das Schalten kann bei einem erkannten
Ausfall der Getriebebetätigungsaktorik der Kupplungsbetätigungsaktor die
Kupplung öffnen, um das Abschleppen zu ermöglichen. Bei einem erkannten
Ausfall des Kupplungsbetätigungsaktors kann der Getriebebetätigungsaktor
das Getriebe in die Neutralstellung bringen, um ein Abschleppen zu ermögli
chen, sofern der Triebstrang nicht so stark verspannt ist, daß die Betätigungs
aktorik die Schiebemuffe der Synchronisierung mit ihrer Schaltverzahnung
nicht aus der Schaltverzahnung des Gangrades herausziehen kann.
Notsituationen ergeben sich bei automatisierten Schaltgetrieben mit nicht ge
koppelter Betätigungsaktorik beispielsweise für das Kuppeln und das Schalten
beispielsweise bei einem Ausfall der Stromversorgung der Betätigungsaktorik
und/oder der Steuerung und/oder bei einem gleichzeitigen Ausfall der Getrie
be- und der Kupplungsbetätigungsaktorik und/oder bei einem gleichzeitigen
Ausfall der Betätigungsmechanik für das Kuppeln und für das Schalten
und/oder bei einem von der Steuerung nicht erkannten Ausfall der Betäti
gungsaktorik oder der Betätigungsmechanik.
Bei automatisierten Schaltgetrieben mit gekoppelter Betätigungsaktorik für das
Kuppeln und das Schalten kann das automatisierte Schaltgetriebe bei Ausfall
der Betätigungsaktorik für das Kuppeln und das Schalten im wesentlichen
keine Maßnahmen ergreifen, um das Abschleppen zu ermöglichen. Notsitua
tionen können sich bei automatisierten Schaltgetrieben mit gekoppelter Betäti
gungsaktorik für das Kuppeln und das Schalten beispielsweise ergeben durch
einen Ausfall der Stromversorgung der Betätigungsaktorik und/oder der Steue
rung und/oder durch einen Ausfall der Betätigungsaktorik für das Kuppeln und
das Schalten und/oder durch Ausfall der Betätigungsmechanik für Kuppeln
oder für Schalten.
Bei automatisierten Schaltgetrieben mit gekoppelter Betätigungsaktorik für das
Kuppeln und das Wählen kann bei einem Ausfall der Getriebebetätigungsak
torik der Betätigungsaktor für das Kuppeln/Wählen die Kupplung öffnen, um
das Abschleppen zu ermöglichen und/oder bei Ausfall des Betätigungsaktors
für das Kuppeln/Wählen beim Kuppeln der Getriebebetätigungsaktor das Ge
triebe in Neutralstellung bringen. Wenn der Betätigungsaktor für das Kup
peln/Wählen beim Wählen ausfällt, ist das Getriebe bereits in Neutralstellung.
Das automatisierte Schaltgetriebe mit gekoppelter Betätigungsaktorik für das
Kuppeln und das Wählen ist bezüglich der Triebstrangunterbrechung wie eine
nicht gekoppelte Betätigungsaktorik zu behandeln und wird deswegen nicht
extra aufgeführt.
In dem Fall, daß die Kupplungsbetätigungsaktorik die Kupplung eines Fahr
zeuges mit einem automatisierten Schaltgetriebe mit mechanischen Übertra
gungselementen betätigt wird, kann eine zusätzliche Mechanik eingebaut wer
den, die mit Hilfe eines Hilfswerkzeuges oder von Hand manuell betätigt wer
den kann und beispielsweise den Kraftfluß zwischen Kupplungsbetätigungsak
torik und Kupplung unterbricht und/oder die Kupplung öffnet und im geöffneten
Zustand fixiert.
Zur Veranschaulichung einer mechanischen Kupplungsanlenkung wird in Fig.
15 ein möglicher Aufbau dargestellt. Er besteht aus dem Ausrücklager 901
zum Ein- oder Ausrücken der Kupplung, der Ausrückgabel 902, der im Getrie
begehäuse 904 gelagerten Kupplungswelle 903, dem Kupplungshebel 905
und der Übertragungsstrecke 906 zum Kupplungsbetätigungsaktor. Die Kupp
lungswelle 903 dient der Verschwenkung des Kupplungshebels 905. Es wer
den im folgenden verschiedene Möglichkeiten des Noteingriffes aufgeführt.
Die Varianten unterscheiden sich grundsätzlich in der Stelle des Eingriffsortes
in der Bewegungskette, wie direkt an der Kupplungswelle 903, an dem Kupp
lungshebel 905, der starr mit der Kupplungswelle und der Ausrückgabel ver
bunden ist oder an einem Übertragungsglied 906 von dem Betätigungsaktor
907 zu dem Kupplungshebel 905.
Wie in der Fig. 16 dargestellt, sind der Kupplungshebel 905 und die Kupp
lungswelle 903 mittels eines lösbaren Verbindungselements verbunden. Durch
das Betätigungselement 908 kann diese Verbindung geschlossen oder geöff
net werden. Wird beispielsweise in der Art eines Ringspannelementes das
Betätigungselementes 908 durch ein Gewinde in den Kupplungshebel 905
eingeschraubt, bildet sich eine feste Verbindung von Kupplungshebel und
Kupplungswelle aus. Es können hierbei Keilwirkungen beispielsweise mittels
zumindest einer Keilfläche 910 auf der Kupplungswelle 903, einem Kupp
lungshebelbefestigungsteil und/oder weiteren Teilen, zur Reibkrafterhöhung
oder aber auch Formschlußelemente auf den Kontaktflächen, wie ein profilier
tes Wellenenden, eingesetzt werden. Die Funktionsweise der Kupplungsnot
öffnung ist folgende. Durch das Betätigungselement 908 wird die Verbindung
von Kupplungswelle und Kupplungshebel zunächst gelöst, es resultiert eine
Unterbrechung des Kraftflusses. Durch Drehen mit einem Werkzeug, wie bei
spielsweise mittels eines Radmutternschlüssels, am Ende der Kupplungswelle
903 kann nun die Kupplung in Stellung "offen" gebracht werden. In dieser
Stellung der Welle 903 wird der lose Kupplungshebel 905 so bewegt daß
nach der Wiederherstellung einer Verbindung von Kupplungswelle und -hebel
die Lage der Kupplungswelle gesichert ist, wie ein Fixieren des geöffneten
Kupplungszustandes. Zur Abstützung des Kupplungshebels können dabei
folgende Fälle unterschieden werden: a) bei einer stabilen mechanischen
Strecke mit Selbsthemmung zwischen Betätigungsaktor und Kupplungsbetäti
gung kann die Abstützung an der Übertragungsstrecke 906 der Betätigungsak
tormechanik erfolgen oder b) bei defekter mechanischen Strecke, wie zum
Beispiel bei gerissenem Seilzug, oder bei einem Übertragungsgetriebe ohne
Selbsthemmung, besteht die Möglichkeit der Abstützung des Kupplungshebels
an der Außenwand des Getriebegehäuses 904.
Eine Sicherung der hergestellten Verbindung ist durch Selbsthemmung oder
durch ein zusätzliches Element z. B. ein Sicherungsblech zur Lagesicherung
des Betätigungsteiles möglich. Eine Ersteinstellung der Kupplungsbetäti
gungsaktorik ist mit diesem Aufbau ebenfalls realisierbar. Durch Trennen der
Verbindung von dem Kupplungshebel 905 zu der Kupplungswelle 903 ist
ebenfalls auch ein permanentes Schließen der Kupplung für einen Notfahrbe
trieb möglich.
Die Übertragungsstrecke (6) in Fig. 16a, welche zwischen Kupplungshebel
und Betätigungsaktor angeordnet ist, gewährleistet die Bewegungsfreiheit des
Kupplungshebels in Richtung "Kupplung offen". Durch Drehen mit einem
Werkzeug am Ende der Kupplungswelle 903 kann die Kupplung in Stellung
"offen" gebracht werden. In dieser Stellung wird die im Kupplungshebel 905
gelagerte Stütze 911 gedreht und am Getriebegehäuse 904 abgestützt. Es
erfolgt somit eine Fixierung der Lage des Kupplungshebels in der Stellung
"Kupplung offen". Zur Gewährleistung einer definierten Anlage der Stütze am
Gehäuse kann u. U. ein weiteres Teil 912 genutzt werden. Für die Ausgangs- und
Endlage der Stütze 905 müssen Lagesicherungen vorhanden sein. In den
Fig. 16b und 16c wird hierzu jeweils ein Ausführungsbeispiel gezeigt.
Durch ein Sicherungsteil 921 mit Federelement 922 kann eine Rastierung der
Stütze 911 im Kupplungshebel 905 erfolgen. Solange das Betätigungswerk
zeuges auf die Kupplungswelle 903 aufgesetzt ist, wird das Sicherungsteil
gegen das Federelement bewegt und gibt dabei die Stütze zur Bewegung frei.
Anstelle der Stütze 911, welche nur zwei Stellungen einnehmen soll, ist auch
ein Teil vergleichbar der Scheibe 1009 in Fig. 18, oder eine Schraube 1006,
wie in Fig. 17b, zur Abstützung in beliebigen Stellungen des Kupplungshe
bels einsetzbar. Über diese Elemente erfolgt dabei im wesentlichen jedoch
keine Betätigungswirkung sondern nur eine Fixierung der Endlage.
Die Fig. 17a zeigt eine Vorrichtung mit einer Betätigungswirkung auf einen
Kupplungshebel der starr mit der Kupplungswelle verbunden ist. Der Ausrück
hebel 1004 ist im Bereich der Schwenklagerung 1010 schwenkbar gehalten.
Der Ausrückhebel 1004 drückt über den Ausrücker 1002 mit Führung 1003 auf
die Zungen 1001 einer Kupplung, wie Tellerfederkupplung, um diese zu öff
nen. An dem Getriebegehäuse 1005 ist eine Feder 1006 in einem Gehäuse
1008 angebracht. Die Feder ist vorgespannt und wird mit einem Stift 1009 in
der vorgespannten Lage festgehalten. Die vorgespannte Feder hat mehr
Energie gespeichert, als aufgewendet werden muß, um die Kupplung zu öff
nen. Wenn der Stift 1009 aus dem Gehäuse gezogen wird, wird die in der Fe
der gespeicherte Energie zum Öffnen der Kupplung frei. Der Betätigungsaktor
ist mittels eines Seilzuges 1007 mit dem Ausrückhebel verbunden. Wenn der
Betätigungsaktor stillsteht und der Kupplungshebel mittels der Feder bewegt
wird, wird der Seilzug 1007 kraftfrei. Als Feder zum Notöffnen der Kupplung
kann beispielsweise auch die im Kupplungsbetätigungsaktor enthaltene Kom
pensationsfeder genutzt werden, siehe Feder 810 in Fig. 14.
Die Fig. 17b zeigt eine Vorrichtung mit einer Schraube im Kupplungshebel.
Der Ausrückhebel 1054 drückt über den Ausrücker 1052 mit Führung 1053 auf
die Zungen 1051 der Kupplung, wie Tellerfederkupplung, um diese zu öffnen.
Der Ausrückhebel wird mit einem Gewinde versehen, in das eine Schraube
1056 eingreift, die beispielsweise mit einem Hilfswerkzeug, wie mit dem Wa
genheberschlüssel, zu bewegen ist. Die Schraube drückt auf das Getriebege
häuse 1055 und bewegt den Ausrückhebel mittels des darin eingebauten Ge
windes derart, daß die Kupplung geöffnet wird. Der Betätigungsaktor ist mittels
eines Seilzuges 1057 mit dem Ausrückhebel verbunden. Wenn der Betäti
gungsaktor stillsteht und der Kupplungshebel mittels der Schraube 1056 be
wegt wird, wird der Seilzug 1057 kraftfrei.
Die Fig. 18, 19 und 20a und 20b zeigen den erfindungsgemäßen Einsatz
einer Kurvenscheibe im Bereich des Kupplungshebels. Im Kupplungshebel
1105 ist eine Scheibe 1109 gelagert. Durch eine Bewegung, wie beispielswei
se Drehung mit einem Hilfswerkzeug, wie beispielsweise mit einem Steck
schlüssel, am Betätigungselement 1114 wird die Scheibe 1109 in der Art einer
Kurvenscheibe angetrieben. Die entstehende Kraftwirkung zwischen der Ge
häuseabstützung 1110 und dem Kupplungshebel 1105 bewirkt eine Bewegung
des Kupplungshebels 1105 und somit eine Öffnung der Kupplung. Die Über
tragungsstrecke 1106 zwischen Kupplungshebel und Betätigungsaktor muß
hierbei eine einseitige Bewegungsfreiheit gewährleisten, wie beispielsweise
bei einem Seilzug. Die Gehäuseabstützung 1110 dient der definierten Anlage
der Scheibe 1109. Eine Sicherung der Stellung "Kupplung offen" kann erreicht
werden durch:
- - Selbsthemmung des Kurvengetriebes,
- - Rastierung auf der Kurvenflanke der Scheibe 1109 in der Endstellung
und/oder
- - Rastierung der Kurvenflanke im gesamten Bewegungsbereich,
- - Halten der Endstellung durch einen Federmechanismus (Übertotpunktlage
der Feder 1113) und/oder
- - Rastierung mit einem Sicherungsteil 1111, welches durch das Aufsetzen
des Werkzeuges auf das Betätigungsteil 1114 der Scheibe 1109 gegen ein
Federelement 1112 bewegt werden kann.
Die Ausgangslage der Scheibe 1105 muß im normalen Betriebszustand der
Kupplungsbetätigungsaktorik ebenfalls gesichert werden. Hierzu können die
Sicherungsmechanismen der Endlagensicherung zum Teil ebenfalls genutzt
werden:
- - Federmechanismus und/oder
- - Sicherungsteile.
Die Fig. 21 und 21a zeigen eine Betätigungswirkung auf ein Übertra
gungsglied der mechanischen Strecke zwischen Betätigungsaktor und Kupp
lungsbetätigungselement, wie Ausrückhebel. Der Betätigungsaktor 1210 ist
mittels eines Seilzuges 1203 mit dem Ausrückhebel 1205 verbunden. Der Aus
rückhebel 1205 drückt über den Ausrücker 1208 mit der Führung 1204 auf die
Zungen 1207 der Reibungskupplung, wie Tellerfederkupplung, um diese zu
öffnen. Der Seilzug wird durch das Ende des Hebels 1202, der auf dem Ge
triebegehäuse 1206 gelagert ist, geführt. Auf dem Seilzug ist eine Scheibe
1209 befestigt, so daß der Hebel über die Scheibe auf das Seil wirken kann.
Der Hebel kann nun von Hand oder mit Hilfe eines Werkzeugs bewegt werden,
so daß die Kupplung mittels des Seilzuges und der Ausrückhebels geöffnet
wird. Wenn der Betätigungsaktor stillsteht und der Kupplungshebel mittels des
Handhebels 1202 bewegt wird, wird der Seilzug 1203 betätigungsaktorseitig
kraftfrei. Der Hebel wird bis zu einem Anschlag 1201 am Getriebegehäuse
bewegt so daß er sich in Übertotpunktlage befindet, siehe Fig. 21a. Die Be
tätigungskraft der Kupplung drückt nun über den Seilzug den Hebel gegen den
Anschlag 1201, so daß die Kupplung offen fixiert wird und das Fahrzeug be
wegt werden kann.
Die Fig. 22, 23, 23a und 23b zeigen jeweils einen Kupplungshebel mit
Teilung. Ein Teil des Kupplungshebels 1305 ist starr mit der Kupplungswelle 1303
verbunden. Ein zweiter Betätigungshebel 1315 besitzt ein Lager, z. B.
koaxial auf der Kupplungswelle 1303. Wird der Hebel 1315 durch die mecha
nische Strecke des Betätigungsaktors bewegt so erfolgt eine Übertragung
über das Betätigungselement 1316 zum Kupplungshebel und umgekehrt. Bei
entsprechend langem Stellweg des Betätigungselementes 1316, beispielswei
se durch eine lange Schraube, kann eine Notöffnung der Kupplung erreicht
werden. Zur Abstützung des Kupplungshebels ist dabei in folgenden Fälle zu
unterscheiden:
- a) bei einer stabilen mechanischen Strecke mit Selbsthemmung kann die Ab
stützung an der Übertragungsstrecke 1306 der Betätigungsaktormechanik
erfolgen oder
- b) bei defekter mechanischen Strecke, zum Beispiel bei gerissenem Seilzug
oder bei einem Übertragungsgetriebe ohne Selbsthemmung, besteht die
Möglichkeit der Abstützung des Betätigungshebels 1315 an der Außenwand
des Getriebegehäuses 1304.
Als Alternativen zur Stellschraube als Betätigungselement ist eine Kurven
scheibe in der Art der Scheibe oder auch ein Keil zwischen Kupplungshebel
1305 und Betätigungshebel 1315 einsetzbar. Für den Fall der Abstützung des
Betätigungshebels 1315 am Getriebegehäuse 1304 muß ein erheblicher Stell
weg des Betätigungselementes 1316 vorgehalten werden. Diese Länge kann
verkürzt werden, wenn eine Abstützung 1317 zwischen Betätigungshebel und
Betätigungsteil oder zwischen Gehäuse und Betätigungshebel gesetzt wird.
Für den normalen Betriebszustand kann dieses Teil beispielsweise auf dem
Betätigungshebel 1315 gesichert werden. Das Betätigungselement 1316 kann
gegebenenfalls auch zur Ersteinstellung der Kupplungsbetätigungsaktorik
dienen. Wenn durch Entfernen des Betätigungselementes 1316 Zurück
schrauben die Verbindung von Kupplungshebel 1305 und Betätigungshebel
1315 getrennt wird, so ist auch ein permanentes Schließen der Kupplung für
einen Notfahrbetrieb möglich.
Die Fig. 24 und 25 zeigen einen Betätigungsaktor mit einer druckmittelbe
tätigten Übertragungsstrecke, wie mit einer hydrostatischen Übertragungs
strecke. Die Getriebebetätigung oder eine Kupplungsbetätigung oder
-anlenkung erfolgt gegebenenfalls hydraulisch. Wenn die Kupplungsbetäti
gungsaktorik die Kupplung des Kraftfahrzeuges mit automatisiertem Schaltge
triebe mit hydrostatischen Übertragungselementen, wie Geberzylinder, hydro
statische Leitung, Nehmerzylinder, betätigt wird die in der Kompensationsfe
der der Kupplungsbetätigungsaktorik gespeicherte Energie genutzt, um die
Kupplung zu öffnen. Die Kompensationsfeder muß derart gestaltet sein, daß
die gespeicherte Energie zum Öffnen der Kupplung ausreicht. Die Kompensa
tionsfeder wirkt mittelbar oder unmittelbar auf den Kolben des Geberzylinders.
Durch eine von Hand zu betätigende Mechanik wird die Verbindung zwischen
Betätigungsaktorgetriebe und Kompensationsfeder gelöst, so daß die bewe
gungshemmende Wirkung des Betätigungsaktorgetriebes bei Stillstand des
Betätigungsaktors entfällt und die in der Kompensationsfeder gespeicherte
Energie zum Öffnen der Kupplung frei wird.
In Fig. 24 ist ein Betätigungsaktor 1400 gezeigt. Der Betätigungsaktor West
eine Antriebseinheit, wie einen Elektromotor 1401 auf. Die Abtriebswelle 1402
treibt eine Schnecke 1403 an, die eine Schneckenzahnrad 1404 kämmt. Das
Schneckenzahnrad 1404 überträgt die Antriebsbewegung auf einen Stößel
1405 der mit einem Geberzylinderkolben 1406 des Geberzylinders 1407
Lagerungsachse verbindbar ist. Auf der 1408 des Schneckenrades ist eine
Kurbelwelle 1409 gelagert. Schneckenrad und Kurbelwelle sind über
Mitnehmer 1422 miteinander verbindbar. Die Mitnehmer sind an einer axial
verschieblichen Scheibe 1411 befestigt. Eine Dichtung und/oder Lagerung
1412 dichtet die Scheibe gegen das Gehäuse 1420 ab. An dem Griff 1421
kann die Scheibe von Hand herausgezogen werden, so daß die Verbindung
zwischen Schneckenrad und Kurbelwelle getrennt wird. Die
bewegungshemmende Wirkung des Betätigungsaktorgetriebes bei Stillstand
des Betätigungsaktors entfällt und die in der Kompensationsfeder 1430
gespeicherte Energie zum Öffnen der Kupplung wird frei.
Weiterhin kann ein Betätigungsaktor auch für eine kombinierte Betätigung von
Kupplung und Getriebe verwendet werden, wie zum Schalten, Wählen
und/oder Kuppeln. In dem Bereich, in dem der Betätigungsaktor die Kupplung
betätigt kann die Kompensationsfeder 1430, wie oben beschrieben, zum
Notöffnen der Kupplung verwendet werden. In dem Bereich, in dem der Betäti
gungsaktor die Schaltung betätigt, wird die Kupplung durch beispielsweise
mechanische Elemente, wie Kurvenscheiben, geöffnet gehalten. Bei gekoppel
ter Betätigungsaktorik für das Kuppeln und das Schalten kann die Wirkung der
Kompensationsfeder 1430 auf den Bereich, in dem der Betätigungsaktor die
Schaltung betätigt ausgedehnt werden. In diesem Bereich kann die Kompen
sationsfeder dazu benutzt werden, um das Getriebe in Neutralstellung zu brin
gen.
Ein automatisiertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges weist zumindest eine
Steuereinheit auf, die eine Betätigung des Drehmomentübertragungssystems
und/oder des Schalt- und/oder Wählvorganges des Getriebes steuert. Diese
Steuereinheit steht mit Sensoren und gegebenenfalls mit anderen Elektroni
keinheiten in Signalverbindung. Solche Elektronikeinheiten können sein: Mo
torelektronik, Antiblockiersystemelektronik, Antischlupfregelungselektronik,
Getriebesteuerungselektronik, Klimaanlagenregelungselektronik und/oder
anderen Elektronikeinheiten. Diese Elektronikeinheiten können beispielsweise
über einen Datenbus miteinander kommunizieren. Dieser Datenbus kann ein
CAN-Bus sein. Die Steuereinheiten veranlassen Verfahren und/oder Pro
gramme zur Steuerung oder Regelung von Verfahrensabläufen zum Betrieb
des Fahrzeuges.
Aus den Sensorsignalen oder aus den Signalen und Betriebszuständen des
Fahrzeuges kann die zumindest eine Steuereinheit, die auch in einen Betäti
gungsaktor integrierbar ist, die richtige Funktion des Betätigungssystems
erkennen oder auch eine fehlerhafte Funktion oder einen Defekt erkennen. Die
Steuereinheit des automatisierten Schaltgetriebes kann anhand dieser Signale
und erwarteter Istzustände bei ermittelten Fehlern oder Fehlfunktionen Reak
tionen veranlassen, wenn beispielsweise das Steuergerät und/oder zumindest
ein Schalt- oder Kupplungsbetätigungsaktor nicht ideal oder mit Einschrän
kungen funktionieren, also bei einem entsprechenden Teilausfall oder Total
ausfall der Betätigungsaktorik. Dann kann zur Triebstrangunterbrechung der
verbleibende funktionstüchtige Betätigungsaktor angesteuert und zu geeigne
ten Aktionen veranlaßt werden.
Der Teilausfall des automatisierten Schaltgetriebes wird beispielsweise durch
fehlende Betätigungsaktorreaktion bei einer vorgebbaren Bestromung, wie
beispielsweise bei einem Fehler im Bereich eines Reglers, wie Lagereglers,
bei fehlender oder gestörter Datenkommunikation zwischen Steuerung - End
stufe - Betätigungsaktor, bei unplausiblen Sensorsignalen, Messung von
Strom = Null erkannt.
Weiterhin wäre es zweckmäßig, wenn im Bereich des vom Fahrer bedienbaren
Bedienfeldes, wie in einer Bedieneroberfläche des Fahrzeugs, einen Notpro
grammschalter vorzusehen ist, wie beispielsweise in einem Getriebewählhebel
oder an einem anderen mehr oder weniger ständig zugänglichen Bereich.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf Vorrichtungen und/oder
Verfahren zur Ansteuerung von einem Drehmomentübertragungssystem und/oder
von einem Getriebe, wie automatisiertem Getriebe nach den älteren An
meldungen PCT/DE 95/01 861, DE 196 37 001, DE 196 36 005,
DE 196 22 572, DE 196 02 421, DE 195 47 082, DE 196 22 643, DE 196 09 924,
DE 196 02 874, DE 196 09 957, DE 196 11 147, DE 196 31 726, DE 196 16 055,
DE 196 45 358, DE 196 22 641, DE 196 21 106, DE 196 24 008, DE 196 25 950,
DE 196 32 946, DE 196 29 969, DE 196 28 199, DE 42 39 289,
DE 196 21 123, DE 196 08 454, deren Inhalte ausdrücklich zum Offenbarungsin
halt der vorliegenden Anmeldung gehören.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor
schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die
Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung
und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale 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 Erzie
lung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der
rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Er
findungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unter
ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Erfindung ist auch nicht auf die Ausführungsbeispiele der Beschreibung
beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen
und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und
Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder
Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Be
schreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen
und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfah
rensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem
neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschritt
folgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.