DE102008042957A1

DE102008042957A1 - Method for switching range changing group of group transmission, involves switching neutral positioning raster, and switching range changing group from output switching position into neutral position

Info

Publication number: DE102008042957A1
Application number: DE102008042957A
Authority: DE
Inventors: Martin Miller; Josef Bader
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-10-20
Filing date: 2008-10-20
Publication date: 2010-04-22

Abstract

The method involves switching a neutral positioning raster (5), and switching a range changing group from an output switching position into a neutral position, where the neutral positioning raster is engaged in the neutral position. The range changing group is switched from the neutral position into a target switching position. Independent claims are included for the following: (1) a switching arrangement for switching a range changing group of a group transmission; and (2) a group transmission, which has a split group, a main group and a range changing group.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten einer Bereichsgruppe eines Gruppengetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Schaltanordnung für die Bereichsgruppe eines Gruppengetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.The The present invention relates to a method for switching a Area group of a group transmission according to the Preamble of claim 1 and a switching arrangement for the range group of a group transmission according to the preamble of claim 5.

Insbesondere im Antriebsstrang von Nutzfahrzeugen werden häufig Gruppengetriebe mit einer vorgeschalteten Splitgruppe, einem Hauptgruppe und einer nachgeschalteten Bereichsgruppe eingesetzt. Durch die Bereichsgruppe mit einem langsamen und einem schnellen Bereich kann die Gangzahl aus Split- und Hauptgruppe verdoppelt werden. Zum Wechsel zwischen dem langsamen dem schnellen Bereich des Gruppengetriebes kann die Bereichsgruppe beispielsweise während einer Zugkraftunterbrechung umgeschaltet werden, indem eine Eingangswelle des Bereichsgetriebes während des Schaltvorgangs durch eine Kupplung von einer Antriebsmaschine getrennt wird. Der gewünschte Bereich kann dann mit Hilfe einer Schaltanordnung eingeschaltet werden, indem eine Schaltverzahnung einer Schiebemuffe in eine Kuppelverzahnung eines Kupplungskörpers geschoben wird, wobei der Kupplungskörper an einem zu kuppelnden Getriebeelement befestigt ist, z. B. an einem Planetenträger oder am Getriebegehäuse.Especially in the powertrain of commercial vehicles are often group transmissions with an upstream split group, a main group and a used downstream area group. Through the area group With a slow and a fast range, the number of gears can be off Split and main group are doubled. To switch between the slow the fast range of the group transmission, the range group for example, switched during a traction interruption be by an input shaft of the range gear during the switching operation by a clutch from a prime mover is disconnected. The desired area can then be using a switching arrangement are turned on by a switching toothing a sliding sleeve in a coupling toothing of a coupling body is pushed, wherein the coupling body to be coupled to one Gear element is fixed, z. B. on a planet carrier or on the gearbox housing.

Wird in der Bereichsgruppe von dem einen Bereich zu dem anderen Bereich gewechselt, müssen die zu kuppelnden Teile während des Schaltens auf eine annähernd gleiche Drehzahl gebracht werden, bevor die Schaltverzahnung der Schiebemuffe in die Kuppelverzahnung des zu schaltenden Kupplungskörpers eingreifen kann. Hierzu dient z. B. eine mechanische Synchronisiereinrichtung. Sie besteht im Wesentlichen aus ersten Reibflächen, z. B. einem Reibkonus am Kupplungskörper und aus diesen gegenüberliegenden zweiten Reibflächen, z. B. einem Gegenkonus an einem Synchronring, der zudem eine Sperrverzah nung aufweist. Der Synchronring läuft mit der Schiebemuffe um, kann sich jedoch zwischen zwei Anschlägen gegenüber dieser um einen begrenzten Drehwinkel drehen, damit eine Sperrverzahnung am Synchronring in Sperrstellung gebracht wird. Bewegt man die Schiebemuffe in Richtung des zu schaltenden Kupplungskörpers, wird der Synchronring mit seinem Gegenkonus über nachgebende Rastmittel gegen den Reibkonus des Kupplungskörpers gedrückt. Dabei verdreht sich der Synchronring relativ zur Schiebemuffe, so dass stirnseitige Schrägflächen der Schaltverzahnung auf entsprechende Sperrflächen der Sperrverzahnung stoßen. Dadurch wird eine Axialkraft auf den Synchronring und die Reibflächen ausgeübt. Die Schaltkraft erzeugt gleichzeitig über die Schrägflächen eine Rückstellkraft auf den Synchronring. Diese überwiegt bei Gleichlauf der Teile die an den Reibflächen wirkende Umfangskraft und bringt den Synchronring in eine Mittelstellung, bei der die Schiebemuffe durchgeschaltet werden kann.Becomes in the area group from one area to the other area changed, the parts to be coupled during the switching brought to an approximately equal speed before the selector teeth of the sliding sleeve in the dome toothing can intervene to be switched coupling body. For this serves z. B. a mechanical synchronizer. It consists in Essentially from first friction surfaces, z. B. a Reibkonus on the coupling body and from these opposite second friction surfaces, z. B. a counter cone on a synchronizer ring, which also has a Sperrverzah tion. The synchronizer ring is running with the sliding sleeve around, however, can be between two stops rotate opposite this by a limited angle of rotation, so that a locking teeth on the synchronizer ring is brought into locking position. If one moves the sliding sleeve in the direction of the coupling body to be switched, is the synchronizer ring with its counter cone over yielding Pressing locking means against the Reibkonus of the coupling body. In this case, the synchronizer ring rotates relative to the sliding sleeve, so that frontally inclined surfaces of the shift toothing encounter corresponding blocking surfaces of the locking teeth. Thereby becomes an axial force on the synchronizer ring and the friction surfaces exercised. The switching force generated simultaneously via the inclined surfaces a restoring force on the synchronizer ring. This outweighs the synchronization of Parts acting on the friction surfaces circumferential force and brings the synchronizer ring in a middle position, in which the sliding sleeve can be switched through.

Eine derartige Synchronisiereinrichtung zur Schaltung einer Bereichsgruppe eines Gruppengetriebes ist beispielsweise in der DE 19733519 A1 beschrieben. Gemäß einer dort beschriebenen Ausführung wird jeder Synchronring mit einer Sperrverzahnung mittels Tangentialfedern immer dann in einer Sperrstellung gehalten, wenn der zugehörige Gang nicht eingelegt ist. Dadurch kann die Schiebemuffe in keiner Situation ungehindert in eine Schaltposition verschoben werden, ohne auf die Sperrverzahnung des entsprechenden Synchronrings zu treffen und dadurch den erforderlichen Gleichlauf zwischen den zu verbindenden Schaltelementen herbeizuführen. Zur Aufhebung der Sperrstellung wird der Synchronring beim Schaltvorgang immer in dieselbe Richtung verdreht. Die Sperrverzahnung kann dabei einseitig abgeschrägt sein, wodurch wiederum die Verzahnung verstärkt ausgeführt werden kann ohne zusätzlichen Bauraum zu benötigen. Eine solche Synchronisierung ist jedoch nur in einer Drehrichtung, nämlich bei Vorwärtsfahrt wirksam.Such a synchronizer for switching a range group of a group transmission is for example in the DE 19733519 A1 described. According to an embodiment described there, each synchronizer ring is always held with a locking toothing by means of tangential springs in a blocking position when the associated gear is not engaged. As a result, the sliding sleeve can not be displaced unhindered into a switching position in any situation, without encountering the locking teeth of the corresponding synchronizer ring and thereby bring about the necessary synchronization between the switching elements to be connected. To cancel the locked position of the synchronizer ring is always rotated during the switching process in the same direction. The ratchet teeth can be beveled on one side, which in turn allows the teeth can be made reinforced without requiring additional space. However, such synchronization is effective only in one direction, namely when driving forward.

Bei Gruppengetrieben mit der oben beschriebenen Schaltanordnung für die Bereichsschaltung ist es üblich, die Bereichsgruppe nur bei Vorwärtsfahrt zu schalten. Rückwärtsgänge werden bisher in den eingangs beschriebenen Gruppengetrieben nur durch Schaltungen im Hauptgetriebe, also ohne eine Bereichsschaltung geschaltet. Es gibt nun jedoch Bestrebungen auch beim Rückwärtsfahren Bereichsschaltungen in derartigen Gruppengetrieben vorzusehen. Da die oben beschriebene mechanische Synchronisierung für die Bereichsgruppe eines Gruppengetriebes jedoch bei Rückwärtsfahrt nicht wirksam ist, treten mit dem herkömmlichen Schaltablauf einer Bereichsschaltung bei Rückwärtsfahrt unerwünschte Verzögerungen, Ratschgeräusche und ein erhöhter Verschleiß auf.at Group transmissions with the above-described switching arrangement for the range switching is common, the range group only to switch when driving forwards. reverse gears So far in the group transmissions described above only By switching in the main transmission, ie without a range circuit connected. However, there are now efforts also in reversing range controls to provide in such group transmissions. As the above described mechanical synchronization for the area group of a Group gearbox but not in reverse is effective, come with the conventional switching sequence a Range shift when reversing unwanted Delays, ratchets and a heightened Wear on.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Schalten einer Bereichsgruppe eines Gruppengetriebes zu schaffen, womit auch Schaltungen von Rückwärtsgängen störungsfrei und ohne Ratschgeräusche möglich sind. Dabei sollte ein möglichst geringer Herstellungs-, Betriebs- und Wartungsaufwand entstehen. Des Weiteren soll eine entsprechende Schaltanordnung und ein entsprechendes Gruppengetriebe geschaffen werden.It Therefore, the object of the present invention is a method to provide for switching a range group of a group transmission, which also gears of reverse gears trouble-free and without ratchet noise possible are. In doing so, the lowest possible manufacturing, Operating and maintenance costs arise. Furthermore, should a corresponding switching arrangement and a corresponding group transmission be created.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Schaltanordnung gemäß Patentanspruch 4. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.Solved This object is achieved by a method having the features of the claim 1 and a switching arrangement according to claim 4. Advantageous developments are in the respective dependent Claims described.

Demnach wird ein Verfahren zum Schalten einer Bereichsgruppe eines Gruppengetriebes vorgeschlagen, wobei Schaltungen der Bereichsgruppe bei Rückwärtsfahrt erfindungsgemäß folgende Schritte umfassen. Eine Neutralstellungsrastierung wird eingeschaltet bevor oder während die Bereichsgruppe von der Ausgangsschaltstellung in eine Neutralstellung geschaltet wird und in der Neutralstellung einrastet. Mit deren Einschalten wird die Neutralstellungsrastie rung wirksam auf ein Element der Schaltungsanordnung, z. B. eine Schaltschiene. Beispielsweise wird ein Rastelement der Neutralstellungsrastierung mit Vorspannung an eine Schaltschiene angelegt, ohne dass die Neutralstellung dabei bereits eingerastet wird. Die Vorspannung kann beispielsweise durch eine auf das Rastelement wirksame Druckfeder oder durch einen Elektromagneten erzeugt werden. Die Vorspannung der Neutralstellungsrastierung ist nur so groß, dass die Betätigungskraft zum Schalten der Bereichsgruppe ausreicht, um die Schaltschiene störungsfrei in die gewünschten Positionen zu verschieben. Zum Schalten der Bereichsgruppe in die Neutralstellung wird die Schaltschiene des Bereichsgetriebes in eine mittlere Stellung verschoben, in der das Rastelement in einer Vertiefung in der Schaltschiene eingreift und die Schaltanordnung in der Neutralstellung einrastet. Die Neutralstellungsrastierung kann auch so angesteuert werden, dass sie genau dann eingeschaltet wird, wenn die Schaltungsanordnung die Neutralstellung erreicht. So wird die Neutralstellungsrastierung zeitgleich eingeschaltet und eingerastet.Therefore is a method for switching a range group of a group transmission proposed, wherein circuits of the range group in reverse According to the invention comprise the following steps. A Neutral position latching is turned on before or during the range group from the output switch position to a neutral position is switched and locked in the neutral position. With their When the neutral position lock is engaged, it is effectively turned on Element of the circuit, for. B. a shift rail. For example is a locking element of Neutralstellungsrastierung with bias applied to a shift rail, without the neutral position already engaged. The bias can, for example, by a force acting on the locking element compression spring or by an electromagnet be generated. The bias of the neutral position detent is only so great that the operating force for switching the range group is sufficient to trouble free the shift rail to move to the desired positions. For switching the range group in the neutral position is the shift rail of the range gear shifted to a middle position, in the the locking element engages in a recess in the shift rail and the switch assembly engages in the neutral position. The neutral position detent can also be controlled so that it is switched on exactly then is when the circuit reaches the neutral position. So the Neutralstellungsrastierung is switched on at the same time and locked.

In der eingerasteten Neutralstellung wird die Schaltungsanordnung durch die Neutralstellungsrastierung festgehalten, so dass beispielsweise pneumatische Restkräfte eines pneumatischen Aktuators der Schaltanordnung die Schaltanordnung nicht mehr aus der Neutralstellung verschieben können. Die exakte Neutralstellung wird durch die Neutralstellungsrastierung vorgegeben und muss nicht von einem Betätigungsaktuator, wie z. B. einem Pneumatikzylinder genau angefahren werden. Dadurch können einfachere und kostengünstigere Aktuatoren als Betätigungsaktuatoren für die Bereichsschaltung verwendet werden.In the latched neutral position, the circuit through detained the Neutralstellungsrastierung so that, for example pneumatic residual forces of a pneumatic actuator of Switching arrangement, the switching arrangement no longer out of the neutral position can move. The exact neutral position is through the Neutralstellungsrastierung given and must not from a Betätigungsaktuator such. B. a pneumatic cylinder be approached exactly. This can be simpler and easier lower cost actuators than Betätigungsaktuatoren be used for range switching.

Während die Schaltanordnung in der Neutralstellung steht, werden die zu verbindenden Schaltelemente zumindest bis auf eine vordefinierte Differenzdrehzahl synchronisiert. Dies geschieht im Fall einer Hochschaltung von einem langsamen Bereich zu einem schnellen Bereich durch Abbremsen der Getriebeeingangswelle mittels einer Getriebebremse und im Fall einer Rückschaltung durch Beschleunigen der Getriebeeingangswelle mittels eines Antriebsmotors.While the switching arrangement is in the neutral position, the are to connecting switching elements at least up to a predefined Differential speed synchronized. This happens in case of an upshift from a slow range to a fast range by slowing down the transmission input shaft by means of a transmission brake and in the case a downshift by accelerating the transmission input shaft by means of a drive motor.

Danach wird die Schaltanordnung von der Neutralstellung in eine Zielschaltstellung geschaltet.After that the switching arrangement changes from the neutral position to a target switching position connected.

Bei einer Hochschaltung entspricht die Ausgangsschaltstellung dem langsamen Bereich und die Zielschaltstellung dem schnellen Bereich der Bereichsgruppe. Bei einer Rückschaltung entspricht die Ausgangsschaltstellung dem schnellen Bereich und die Zielschaltstellung dem langsamen Bereich.at an upshift corresponds to the output switch position the slow Range and the target shift position the fast range of the range group. When switching back, the output switching position corresponds the fast range and the target shift position the slow range.

Das vorgeschlagene Verfahren nutzt also für Schaltungen der Bereichsgruppe während Rückwärtsfahrt einen anderen Synchronisierungsablauf als zum Schalten bei Vorwärtsfahrt. Beim Schalten der Bereichsgruppe bei Vorwärtsfahrt wird der Gleichlauf durch die mechanische Synchronisierung herbeigeführt, wie eingangs beschrieben, wogegen die Synchronisierung der Bereichsgruppe bei Rückwärtsfahrt über eine präzise Führung der Getriebeeingangsdrehzahl durch den Antriebsmotor bzw. durch Ansteuerung einer Getriebebremse erfolgt. Währenddessen befinden sich die Betätigungselemente der Schaltanordnung, beispielsweise eine Schiebemuffe in einer Neutralstellung. Die Getriebebremse kann dabei direkt an der Getriebeeingangswelle oder auch an mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbundenen Getriebeelementen angeordnet sein.The proposed method thus uses for circuits of Range group during reverse a different synchronization sequence than for switching on forward drive. When switching the range group when moving forward the synchronization is brought about by the mechanical synchronization, as described above, whereas the synchronization of the area group when reversing over a precise Guide the transmission input speed by the drive motor or by controlling a transmission brake. Meanwhile are the actuators of the switch assembly, For example, a sliding sleeve in a neutral position. The transmission brake can be directly on the transmission input shaft or on with the transmission input shaft rotatably connected gear elements be arranged.

Um die Position und das Halten der Neutralstellung bei Rückwärtsfahrtschaltungen exakt und zuverlässig zu gewährleisten wird vor oder während dem Schaltvorgang des Bereichsgetriebes eine schaltbare Neutralstellungsrastierung eingeschaltet. Auf diese Weise können auch Schaltungen des Bereichsgetriebes bei Rückwärtsfahrt mit der herkömmlichen Schaltanordnung störungsfrei durchgeführt werden, ohne Ratschgeräusch und ohne erhöhten Verschleiß an Teilen der Schaltanordnung zu verursachen.Around the position and the holding of the neutral position in reverse drive circuits exact and reliable will be ensured or during the switching operation of the range gear a switchable Neutral locking engaged. That way you can also gears of the range gearbox when reversing with the conventional switching arrangement trouble-free be carried out without ratchet noise and without increased wear on parts of the switching arrangement to cause.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführung kann die Neutralstellungsrastierung bereits ausgeschaltet werden, bevor die Schaltanordnung von der Neutralstellung in eine Zielschaltstellung geschaltet wird. Diese bevorzugte Verfahrensvariante bewirkt, dass die Rastierung nur in den Schaltphasen eingeschaltet ist, in denen die Rastierung wirklich benötigt wird. So können die Schaltkraft, die Betätigungsenergie und der Verschleiß der Schaltelemente insgesamt gering gehalten werden.According to one First preferred embodiment, the Neutralstellungsrastierung already turned off before the switching arrangement from the neutral position is switched to a target position. This preferred method variant causes that the detent is switched on only in the switching phases, in where the detent is really needed. So can the switching force, the operating energy and the wear of the Switching elements are kept low overall.

Eine andere bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Neutralstellungsrastierung ausgeschaltet wird, nachdem die Bereichsgruppe von der Neutralstellung in die Zielschaltstellung geschaltet wird. Bei dieser Ausführung überwindet die Betätigungskraft des Betätigungsaktuators zum Umschalten der Bereichsgruppe aus der Neutralstellung in die Zielschaltstellung die Rastierkraft der Neutralstellungsrastierung. So müssen die Zeitpunkte zum Ausschalten der Neutralstellungsrastierung und zum Betätigen der Umschaltbewegung aus der Neutralstellung heraus nicht genau synchronisiert werden, was zu einer Vereinfachung der Ansteuerung führt.Another preferred embodiment of the method according to the invention provides that the neutral position locking is switched off after the range group is switched from the neutral position to the target position. In this embodiment, the operating force of the actuating actuator for switching the range group from the neutral position to the target shift position overcomes the detent force of the neutral position detent. Thus, the times for switching off the Neutralstellungsrastierung and pressing the switch movement from the neutral position can not be synchronized exactly, which leads to a simplification of the control.

Eine weitere Vereinfachung der Ansteuerung ergibt sich dadurch, dass auf einige Ein- und Ausschaltvorgänge der Neutralstellungsrastierung verzichtet werden kann, wenn während einer Rückwärtsfahrt mehrere Umschaltungen der Bereichsgruppe des Gruppengetriebes aufeinander folgen. Dann ist nämlich gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungen des Verfahrens vorgesehen, dass die Neutralstellungsrastierung der Bereichsgruppe erst beim Fahrtrichtungswechsel von Rückwärtsfahrt zu Vorwärtsfahrt ausgeschaltet wird. Dies bedeutet, dass die Neutralstellungsrastierung bei Rückwärtsfahrt nach einem ersten Schaltvorgang der Bereichsgruppe eingeschaltet bleibt bis die Rückwärtsfahrt beendet ist. Dadurch, dass die Neutralstellungsrastierung bei den häufigeren Bereichsschaltungen während der Vorwärtsfahrt ausgeschaltet ist, kann aber immer noch ein großer Anteil der gesamten Schaltbewegungen der Schaltanordnung ohne Einwirkung der Neutralstellungsrastierung erfolgen, weil das Rastelement bei ausgeschalteter Neutralstellungsrastierung kein Bauteil der Schaltanordnung berührt. Bei herkömmlichen Rastierungen wirkt ein vorge spanntes Rastierelement dauernd und bei allen Schaltungen bremsend gegen die Betätigungskraft bei Bereichschaltungen. Demgegenüber können die Schaltkräfte durch das erfindungsgemäße Verfahren insgesamt gering gehalten werden, weil bei Schaltungen bei Vorwärtsfahrt keine Rastierkräfte der Neutralstellungsrastierung überwunden werden müssen. So können die Betätigungskraft, die Betätigungsenergie und der Verschleiß der Schaltelemente gering gehalten werden. Schaltungen bei Rückwärtsfahrt sind durch die zuschaltbare Neutralstellungsrastierung trotzdem ohne störende Geräusche und Schäden an der Schaltverzahnung und der Kuppelverzahnung möglich.A further simplification of the control results from the fact that to some on and off operations of neutral position latching can be waived if during a reverse drive several switches of the range group of the group transmission to each other consequences. Then that is according to one further preferred embodiments of the method provided that the neutral position locking of the range group only at Change of direction from reverse to forward is turned off. This means that the neutral position detent when reversing after a first shift the range group remains switched on until the reverse drive is completed is. Due to the fact that the neutral position locking is among the more common Range switches during forward travel is off but can still be a big share the entire switching movements of the switching arrangement without action the Neutralstellungsrastierung done because the locking element at switched off Neutralstellungsrastierung no component of the switching arrangement touched. In conventional detents acts a pre-tensioned Rastierelement permanently and in all circuits braking against the actuating force in area circuits. In contrast, the switching forces total by the inventive method be kept low, because in circuits when driving forward no locking forces of Neutralstellungsrastierung overcome Need to become. So the operating force, the activation energy and the wear of the Switching elements are kept low. Circuits when reversing are through the switchable Neutral Positionsrastierung still without disturbing noises and damage to the Gear teeth and the dome gearing possible.

Zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens wird des Weiteren eine Schaltanordnung zum Schalten einer Bereichsgruppe eines Gruppengetriebes vorgeschlagen, welche eine Neutralstellungsrastierung aufweist, die nur bei Rückwärtsfahrt wirksam ist. Als Beispiel für den Aufbau einer Schaltungsanordnung für die Bereichsgruppe eines Gruppengetriebes wird auf die in der DE 19733519 A1 beschriebene Schaltanordnung verwiesen. Erfindungsgemäß wird eine derartige Schaltanordnung nun mit einer Neutralstellungsrastierung ausgestattet, die nur bei Rückwärtsfahrt wirksam ist. Zu diesem Zweck ist die Neutralstellungsrastierung bevorzugt zuschaltbar ausgebildet. Die Neutralstellungsrastierung bleibt also bei Vorwärtsfahrt unwirksam bzw. ist ausgeschaltet, wodurch die zum oben beschriebenen Verfahren genannten Vorteile genutzt werden.For carrying out the method described, a shift arrangement for switching a range group of a group transmission is further proposed, which has a neutral position detent, which is effective only when reversing. As an example of the structure of a circuit arrangement for the range group of a group transmission is on in the DE 19733519 A1 referenced switching arrangement. According to the invention, such a switching arrangement is now equipped with a neutral position locking, which is effective only when reversing. For this purpose, the Neutralstellungsrastierung is preferably switchable formed. The Neutralstellungsrastierung thus remains in forward drive ineffective or is turned off, whereby the advantages mentioned above for the method are used.

Vorzugsweise weist die Neutralstellungsrastierung ein Rastelement auf, das im eingeschalteten Zustand der Neutralstellungsrastierung mit Vorspannung auf die Schaltschiene drückt. Die Schaltschiene weist eine Vertiefung auf, in die das Rastelement in der Neutralstellung eingreift. Sobald die Schaltschiene nun in der Neutralstellung steht, greift das Rastelement in die Vertiefung in der Schaltschiene ein und halt so die Schaltschiene formschlüssig in der Neutralstellung. Die Vorspannung am Rastelement kann beispielsweise durch eine Druckfeder oder durch einen auf das Rastelement wirksamen Elektromagneten aufgebaut werden. Die Vorspannung am Rastelement und damit die Rastierkraft kann so groß gewählt werden, dass sie von einer Betätigungskraft zum Schalten der Schaltanordnung nicht überwunden wird. Auf diese Weise kann die Schaltanordnung in der Neutralstellung verriegelt bzw. gesperrt werden. Zum Weiterschalten aus der Neutralstellung in eine andere Stellung muss die Rastierkraft dann jedoch reduziert oder ausgeschaltet werden. Die Rastierkraft kann aber auch nur so groß gewählt werden, dass sie die Schaltanordnung in der Neutralstellung solange festhält, bis sie von einer Betätigungskraft zum Umschalten in eine Zielgangstellung überwunden wird.Preferably the neutral position detent has a detent element which in the switched-on state of the neutral position locking with preload presses on the shift rail. The shift rail has a Well on, in which engages the locking element in the neutral position. As soon as the shift rail is in the neutral position, it engages the locking element in the recess in the shift rail and hold so the shift rail form-fitting in the neutral position. The bias on the locking element, for example, by a compression spring or constructed by an effective on the locking element electromagnet become. The bias on the locking element and thus the Rastierkraft can be chosen so big that they are from one Operating force for switching the switching arrangement is not overcome. In this way, the switching arrangement in the neutral position be locked or locked. To switch from the neutral position in a different position but the locking force then reduced or turned off. But the locking force can only so be chosen large that they are the switching arrangement in the neutral position holds until it from one Operating force overcome for switching to a target gear position becomes.

Im ausgeschalteten Zustand berührt das Rastelement der Neutralstellungsrastierung die Schaltschiene nicht, so dass diese mit geringen Schaltkräften verschoben werden kann, z. B. bei allen Bereichsschaltungen während der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs.in the switched off state touches the locking element of Neutralstellungsrastierung the shift rail not, so this with low switching forces can be moved, for. B. in all area circuits during the forward drive of the vehicle.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Neutralstellungsrastierung von der Getriebe- oder Fahrzeugsteuerung über einen ansteuerbaren Aktuator ein- und ausschaltbar. In der zugeordneten elektronischen Steuerung sind Schaltabläufe beispielsweise gemäß des oben beschriebenen Verfahrens hinterlegt, nach denen die Neutralstellungsrastierung zu den gewünschten Zeitpunkten ein- bzw. ausgeschaltet wird.According to one Another preferred embodiment of the invention is the Neutralstellungsrastierung of the transmission or vehicle control via a controllable Actuator can be switched on and off. In the associated electronic Control are switching sequences, for example, according to the deposited method described above, according to which the Neutralstellungsrastierung switched on or off at the desired times becomes.

Vorzugsweise wird ein elektromagnetischer Aktuator zur Betätigung der Neutralstellungsrastierung eingesetzt. Durch eine von der Getriebe- oder Fahrzeugsteuerung gesteuerte Bestromung der Elektromagnete eines solchen Aktuators lassen sich Einschaltzeiten und Rastierkräfte frei programmierbar einstellen. Mit einem elektromagnetischen Aktuator sind sehr hohe Rastierkräfte realisierbar, wodurch die Neutralstellung auch gegen unbeabsichtigte Schaltbewegungen gesichert werden kann. Als Ausgangsgrößen zur Berechnung der Ansteuerung des Aktuators in der Getriebe- oder Fahrzeugsteuerung eignen sich beispielsweise Größen wie Ist-Gang, Ziel-Gang, Schaltungstyp, Schaltrich tung, Fahrtrichtung, Drehmomente, Drehzahlen von Motor- oder Getriebewellen, Fahrgeschwindigkeit und Fahrwiderstand.Preferably, an electromagnetic actuator is used to actuate the Neutralstellungsrastierung. By energization of the electromagnets of such an actuator controlled by the transmission or vehicle control, switch-on times and locking forces can be set freely programmable. With an electromagnetic actuator very high locking forces can be realized, whereby the neutral position can be secured against unintentional switching movements. As output variables for calculating the actuation of the actuator in the transmission or vehicle control are, for example, variables such as actual gear, target gear, circuit type, switching Rich direction, direction, torques, speeds of engine or transmission shafts, driving speed and driving resistance was standing.

Zusätzlich zur Neutralstellungsrastierung können entweder durch die Neutralstellungsrastierung oder durch separate Rastiereinrichtungen die Endstellungen der Schaltanordnung rastiert werden. Damit kann erforderlichenfalls der jeweils geschaltete langsame oder schnelle Bereich der Bereichsgruppe vor unbeabsichtigtem Ausschalten oder Herausspringen gesichert werden.additionally for Neutralstellungsrastierung can either by the Neutral position latching or by separate Rastiereinrichtungen the end positions of the switching arrangement are latched. So that can if necessary, the respective switched slow or fast Area of the area group against unintentional switching off or Be jumped out.

Eine Neutralstellungsrastierung für eine erfindungsgemäße Schaltanordnung kann so ausgeführt sein, dass sie von außen in ein Getriebe montierbar ist. Dadurch ist auch eine verhältnismäßig einfach Nachrüstung bestehender Getriebe möglich.A Neutral position latching for an inventive Switching arrangement can be designed so that they are externally can be mounted in a gearbox. This is also a relative easy retrofitting of existing gear possible.

Die Erfindung umfasst auch ein Gruppengetriebe mit einer Splitgruppe, einer Hauptgruppe und einer Bereichsgruppe, bei dem die Bereichsgruppe mit einer synchronisierten Schaltanordnung ausgestattet ist und eine schaltbare Neutralstellungsrastierung aufweist.The Invention also encompasses a group transmission with a splitter group, a main group and an area group in which the area group with a synchronized switching device is equipped and a having switchable Neutralstellungsrastierung.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für automatisierte Stufengetriebe, bei denen die Schaltung durch pneumatisch arbeitenden Aktuatoren betätigt.The Invention is particularly suitable for automated multi-step transmissions, where the circuit by pneumatically operated actuators actuated.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist in den Figuren dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Dabei zeigtOne Embodiment of an inventive Switching arrangement is shown in the figures and will be described below described in more detail. It shows

1 einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung in einer Endstellung bei ausgeschalteter Neutralstellungsrastierung und 1 a section of a switching arrangement according to the invention in an end position with neutral position detent and

2 den Ausschnitt aus 1 in Neutralstellung mit eigeschalteter Neutralstellungsrastierung. 2 the cutout 1 in neutral position with activated neutral position locking.

Die in 1 dargestellte Schaltanordnung weist je eine Rastierung für eine Neutralstellung und für zwei Endstellungen auf. Dazu ist die Schaltschiene 1 mit drei Vertiefungen 2, 3 und 4 versehen, die die jeweiligen Raststellungen vorgeben. 1 zeigt die Schaltanordnung in der Neutralstellung und mit eingeschalteter und eingerückter Neutralstellungsrastierung 5. Die Schaltschiene 1 wird von der Neutralstellungsrastierung 5 in einer mittleren Stellung, der Neutralstellung gehalten. Die Neutralstellung der Schaltschiene 1 entspricht auch der Neutralstellung einer nicht dargestellten Schiebemuffe der Schaltanordnung, in der der Kraftfluss zwischen Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangswelle unterbrochen ist.In the 1 shown switching arrangement each has a detent for a neutral position and for two end positions. This is the shift rail 1 with three wells 2 . 3 and 4 provided that specify the respective locking positions. 1 shows the switching arrangement in the neutral position and with switched on and engaged Neutralstellungsrastierung 5 , The shift rail 1 is from the neutral position detent 5 in a middle position, the neutral position held. The neutral position of the shift rail 1 also corresponds to the neutral position of a sliding sleeve, not shown, of the switching arrangement, in which the power flow between the transmission input shaft and transmission output shaft is interrupted.

Die Neutralstellung ist durch eine Vertiefung 4 in der Schaltschiene 1 in Verbindung mit einem in diese Vertiefung 4 formschlüssig eingreifenden Rastelement 7 rastierbar. Das Rastelement 7 ist Teil der Neutralstellungsrastierung 5. Die Neutralstellungsrastierung 5 besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 10, aus einem elektromagnetischen Aktuator 6, aus dem Rastelement 7 mit einem Mitnehmerbund 9 und aus einer Rückhaltefeder 8.The neutral position is through a depression 4 in the shift rail 1 in conjunction with one in this depression 4 positively engaging latching element 7 rastierbar. The locking element 7 is part of the neutral position detent 5 , The neutral position detent 5 consists essentially of a housing 10 , from an electromagnetic actuator 6 , from the locking element 7 with a takeaway 9 and a retaining spring 8th ,

Die Neutralstellungsrastierung 5 ist über nicht dargestellte signalübertragende Steuerleitungen mit einer ebenfalls nicht dargestellten elektronischen Getriebesteuerung verbunden und kann so durch den elektromagnetischen Aktuator 6 betätigt bzw. ein- und ausgeschaltet werden. Im eingeschalteten Zustand drückt der Aktuator 6 das Rastelement 7 mit dessen unterem Ende entgegen der Kraft der Rückhaltefeder 8 in die Vertiefung 4 der Schaltschiene 1 und rastiert so die gesamte Schaltanordnung in der Neutralstellung.The neutral position detent 5 is connected via signal transmission control lines, not shown, with a likewise not shown electronic transmission control and can be so by the electromagnetic actuator 6 be operated or turned on and off. When switched on, the actuator presses 6 the locking element 7 with its lower end against the force of the retaining spring 8th into the depression 4 the shift rail 1 and thus rests the entire switching arrangement in the neutral position.

In 2 steht dieselbe Schaltanordnung wie 1, jedoch in einer der beiden Endstellungen, wobei die Neutralstellungsrastierung 5 ausgeschaltet ist.In 2 is the same switching arrangement as 1 , but in one of the two end positions, wherein the neutral position detent 5 is off.

Die Schaltschiene 1 ist gegenüber ihrer mittleren Stellung in 1, der Neutralstellung, nach links verschoben.The shift rail 1 is opposite to their middle position in 1 , the neutral position, shifted to the left.

Die Endstellungen der Schaltanordnung entsprechen den jeweils eingelegten langsamen bzw. schnellen Bereich. Sie werden rastiert, indem ein federbelastetes Rastelement 11 formschlüssig in eine der jeweiligen Endstellung zugeordnete Vertiefung 2 bzw. 3 in der Schaltschiene 1 eingreift. Im Gegensatz zu der Neutralstellungsrastierung 5 drückt das durch die Rastierfeder 12 federbelastete Rastelement 11 für die Rastierung der Endstellungen dauernd auf die Schaltschiene 1. Die Rastierfeder 12 stützt sich gegenüber dem Rastelement 11 an einem ortsfesten Bauteil des Getriebegehäuses ab. Die Rastier- und Reibungskräfte, die dadurch an der Schaltschiene 1 entstehen, müssen bei den Schaltvorgängen von der Betätigungskraft überwunden werden. Es kann deshalb bei anderen Ausführungen vorteilhaft sein, auf die Rastierung der Endstellungen zu verzichten, um die Schaltkräfte zur Betätigung der Schaltanordnung und den Verschleiß so gering wie möglich zu halten.The end positions of the switching arrangement correspond to the respectively inserted slow or fast range. They are latched by a spring-loaded latching element 11 positively in one of the respective end position associated recess 2 respectively. 3 in the shift rail 1 intervenes. In contrast to the Neutralstellungsrastierung 5 pushes that through the detent spring 12 spring-loaded locking element 11 for the locking of the end positions permanently on the shift rail 1 , The locking spring 12 supports the locking element 11 on a stationary component of the transmission housing. The locking and frictional forces that thereby on the shift rail 1 arise, must be overcome in the switching operations of the operating force. It may therefore be advantageous in other embodiments to dispense with the locking of the end positions in order to keep the switching forces for actuating the switching arrangement and the wear as low as possible.

Im ausgeschalteten Zustand der Neutralstellungsrastierung 5 ist der elektromagnetische Aktuator 6 unbestromt und das Rastelement 7 wird durch die Rückhaltefeder 8 von der Schaltschiene 1 weggedrückt. Die Rückhaltefeder 8 stützt sich am Gehäuse 10 der Neutralstellungsrastierung 5 ab und greift an einem Mitnahmebund 9 an, der am Umfang des zylinderförmigen Rastelements 7 angeordnet ist. Das Gehäuse 10 ist wiederum ortsfest an einem Getriebegehäuse befestigt. Das Rastelement 7 berührt die Schaltschiene 1 in diesem Zustand nicht.In neutral state of the neutral position detent 5 is the electromagnetic actuator 6 de-energized and the locking element 7 is by the retaining spring 8th from the shift rail 1 pushed away. The retaining spring 8th rests on the housing 10 the neutral position detent 5 and picks up on a takeaway 9 on, on the circumference of the cylindrical locking element 7 is arranged. The housing 10 is in turn fixedly attached to a transmission housing. The locking element 7 touches the shift rail 1 not in this condition.

11: Schaltschieneshift rail
22: Vertiefungdeepening
33: Vertiefungdeepening
44: Vertiefungdeepening
55: NeutralstellungsrastierungNeutralstellungsrastierung
66: Aktuatoractuator
77: Rastelementlocking element
88th: RückhaltefederRetaining spring
99: MitnahmebundTake Bund
1010: Gehäusecasing
1111: Rastelementlocking element
1212: Rastierfederdetent spring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19733519 A1 [0004, 0018]

Claims

Method for switching a range group of a group transmission with a slow and a fast range, characterized in that circuits of the range group in reverse drive comprise the following method steps, a) a neutral position detent ( 5 ) is turned on before or during b) the range group is switched from the output shift position to a neutral position, wherein the neutral position detent ( 5 c) to be connected switching elements of the switching arrangement are in the case of an upshift from slow to fast range by braking the transmission input shaft by means of a transmission brake and in the case of a downshift from the fast range to the slow range by accelerating the transmission input shaft by means of a drive motor synchronized at least to a predefined differential speed, d) from the neutral position, the range group is switched to a target switching position.

Method according to Claim 1, characterized in that the neutral position locking ( 5 ) is turned off before step d).

Method according to Claim 1, characterized in that the neutral position locking ( 5 ) is switched off after step d).

Method according to Claim 3, characterized in that the neutral position locking ( 5 ) is switched off at each direction change from reverse to forward drive.

Switching arrangement for switching a range group of a group transmission, characterized in that the shaft arrangement has a neutral position latching ( 5 ) for locking a neutral position of the range group, which is effective only when reversing.

Switching arrangement according to Claim 5, characterized in that the neutral position latching ( 5 ) is formed switchable.

Switching arrangement according to Claim 5 or 6, characterized in that the neutral position latching ( 5 ) a latching element ( 7 ), which in the switched-on state of the Neutral Positionsrastierung ( 5 ) with bias on a belonging to the switching arrangement shift rail ( 1 ) and that the shift rail ( 1 ) a recess ( 4 ), in which the latching element ( 7 ) engages in the neutral position.

Switching arrangement according to one of claims 5 to 7, characterized in that the neutral position locking ( 5 ) by an activatable by the transmission or vehicle control actuator ( 6 ) is switched on and off.

Switching arrangement according to Claim 8, characterized in that the actuator ( 6 ) is electromagnetically actuated.

Group transmission with one splitter group, one main group and an area group, characterized in that the area group a switching arrangement according to one of the claims 5 to 9.