DE102011085900A1 - Manual gear box i.e. shift-by-wire gear box, for vehicle, has gear group shift elements for selecting gear groups, and remaining shift elements and gear wheel serving as gear shift elements for selecting individual gears within gear groups - Google Patents

Manual gear box i.e. shift-by-wire gear box, for vehicle, has gear group shift elements for selecting gear groups, and remaining shift elements and gear wheel serving as gear shift elements for selecting individual gears within gear groups Download PDF

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Abstract

The gear box (1) has gear groups comprising gears, and gear group shift elements (23, 25, 26) for selecting individual gear groups. Remaining shift elements (13, 18, 19) and a gear wheel (17) serve as gear shift elements for selecting the individual gears within the gear groups. The shift elements exhibit a function of the group shift elements or excluding a function of the gear shift elements. The gear groups are attached precisely to one of the group shift elements. The remaining gear shift elements and the gear wheel are purely manually shifted by moving an actuating element. The shift elements are sliding sleeves, claws and friction clutches. The actuating element is a gear selector lever.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to a transmission for vehicles according to the preamble of claim 1.

Moderne BMW Fahrzeuge mit Handschaltgetriebe weisen standardmäßig sechs Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang auf. Ähnlich wie bei Automatikgetrieben werden Getriebekonzepte untersucht, die mehr Gänge als die auf dem Markt befindlichen Getriebe aufweisen. Aus Platzgründen sollte der Bauraumbedarf des Getriebes möglichst nicht zunehmen. Wenngleich man Handschaltgetriebe als „Shift-by-Wire-Getriebe” konzipieren kann, bei denen der Gangwählhebel über eine elektrische Verbindung mit Schaltaktuatoren des Getriebes verbunden ist, ist man aus Kostengründen bestrebt, den „Automatisierungsgrad” zu begrenzen.Modern BMW vehicles with manual transmission have six forward gears and one reverse gear as standard. Similar to automatic transmissions, transmission concepts are examined which have more gears than the gearboxes on the market. For space reasons, the space requirement of the transmission should not increase as possible. Although one can design manual transmissions as "shift-by-wire transmissions" in which the gear selector lever is connected via an electrical connection with shift actuators of the transmission, one is striving for cost reasons to limit the "degree of automation".

Aufgabe der Erfindung ist es, ein zumindest teilweise von Hand schaltbares Getriebe zu schaffen, das möglichst kompakt und kostengünstig aufgebaut ist und das mehr als die bei heutigen Handschaltgetrieben üblichen sechs Vorwärtsgänge aufweisen kann.The object of the invention is to provide an at least partially manually switchable gear that is constructed as compact and inexpensive as possible and that may have more than the usual six manual forward gears in today's manual transmissions.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention can be found in the dependent claims.

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Getriebe, das eine Eingangswelle, eine Vorgelegewelle und eine Ausgangswelle aufweist, wobei die Eingangswelle ausschließlich über schaltbare Zahnradstufen mit der Vorgelegewelle und die Vorgelegewelle ausschließlich über schaltbare Zahnradstufen mit der Ausgangswelle gekoppelt bzw. koppelbar ist (die Eingangswelle ist also nicht über eine permanent in Eingriff befindliche Zahnradstufe mit der Vorgelegewelle gekoppelt; das Gleiche gilt für die Vorgelegewelle und die Ausgangswelle). Jeder der schaltbaren Zahnradstufen ist ein „Schaltelement” zugeordnet. Der Begriff „Schaltelement” ist äußerst breit zu interpretieren und umfasst grundsätzlich alle Arten von Schaltelementen, die für Handschaltgetriebe bzw. automatisierte Handschaltgetriebe geeignet sind, wie z. B. Schiebemuffen, Synchronisierungen aller denkbaren Bauformen, vorzugsweise nach dem so genannten „Borg-Warner-Prinzip” als Einfach, Zweifach oder Dreifach-Konus-Synchronisierung, formschlüssige Schaltelemente wie Klauen aber auch rein reibschlüssige Schaltelemente, wie z. B. Reibkupplungen.The starting point of the invention is a transmission which has an input shaft, a countershaft and an output shaft, wherein the input shaft exclusively via switchable gear stages with the countershaft and the countershaft exclusively via switchable gear stages coupled to the output shaft or coupled (the input shaft is therefore not over a permanently engaged gear stage coupled to the countershaft, and the same to the countershaft and output shaft). Each of the switchable gear stages is associated with a "switching element". The term "switching element" is to be interpreted extremely broadly and basically includes all types of switching elements that are suitable for manual transmissions or automated manual transmissions, such. B. sliding sleeves, synchronizing all conceivable designs, preferably according to the so-called "Borg-Warner-principle" as a single, double or triple cone synchronization, positive switching elements such as claws but also purely frictional switching elements such. B. friction clutches.

Vorzugsweise weist das Getriebe sieben Vorwärtsgänge, einen Rückwärtsgang und sechs Radsatzebenen auf.Preferably, the transmission has seven forward gears, one reverse gear and six Radsatzebenen.

Ein wesentliches Merkmal des Getriebes gemäß der Erfindung ist darin zu sehen, dass das Getriebe mehrere „Ganggruppen” aufweist. Jede der Ganggruppen umfasst mindestens einen Gang, vorzugsweise aber zwei Gänge, drei Gänge oder mehr Gänge.An essential feature of the transmission according to the invention is the fact that the transmission has a plurality of "gear groups". Each of the gear groups comprises at least one gear, but preferably two gears, three gears or more gears.

Ein weiteres ganz wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass einige der Schaltelemente als „Ganggruppenschaltelemente” fungieren. Ganggruppenschaltelemente zeichnen sich dadurch aus, dass sie zum Anwählen der einzelnen Ganggruppen vorgesehen und bestimmt sind. Die übrigen Schaltelemente des Getriebes sind „Gangschaltelemente”. Sie sind zum Anwählen einzelner Gänge innerhalb der einzelnen Ganggruppen vorgesehen und bestimmt.Another very significant feature of the present invention is the fact that some of the switching elements act as "gear group switching elements". Gear group shift elements are characterized by the fact that they are intended and intended for selecting the individual gear groups. The other switching elements of the transmission are "gear shift elements". They are intended and intended for selecting individual courses within the individual gear groups.

Bei einem Siebenganggetriebe gemäß der Erfindung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Rückwärtsgang sowie der erste und der zweite Vorwärtsgang eine erste Ganggruppe, der dritte und der vierte Vorwärtsgang eine zweite Ganggruppe und der fünfte, sechste und siebte Vorwärtsgang eine dritte Ganggruppe bilden.In a seven-speed transmission according to the invention may be provided, for example, that the reverse gear and the first and second forward gear, a first gear group, the third and the fourth forward gear, a second gear group and the fifth, sixth and seventh forward gear form a third gear group.

Möchte man einen Gang der n-ten Ganggruppe einlegen, so ist Voraussetzung, dass zunächst das der n-ten Ganggruppe zugeordnete Ganggruppenschaltelement geschlossen wird. Erst dann kann der n-te Gang durch Schließen des dem n-ten zugeordneten Gangschaltelements eingelegt werden.If you want to insert a gear of the n-th gear group, it is a prerequisite that initially the n-th gear group associated gear group switching element is closed. Only then can the n-th gear be engaged by closing the n-th associated gear shift element.

Vorzugsweise gilt für jedes der Schaltelemente des Getriebes, dass es in allen seinen Betriebszuständen ausschließlich entweder die Funktion eines Ganggruppenschaltelements oder ausschließlich die Funktion eines Gangschaltelements hat. Ein Gangschaltelement hat also in keinem Betriebszustand des Getriebes die Funktion eines Ganggruppenschaltelements, und umgekehrt.For each of the shift elements of the transmission, it preferably applies that in all its operating states it has exclusively either the function of a gear group shift element or exclusively the function of a gear shift element. A gear shift element thus has the function of a gear group switching element in no operating state of the transmission, and vice versa.

Ferner kann vorgesehen sein, dass jeder der Ganggruppen genau eines der Ganggruppenschaltelemente zugeordnet ist, wobei, wie bereits gesagt, eine Ganggruppe angewählt ist, wenn das der Ganggruppe zugeordnete Ganggruppenschaltelement geschlossen ist und die übrigen Ganggruppenschaltelemente geöffnet sind.Further, it can be provided that each of the gear groups is assigned to exactly one of the gear group switching elements, wherein, as already stated, a gear group is selected when the gear group associated gear group switching element is closed and the remaining gear group switching elements are open.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird das Getriebe über ein Betätigungsorgan, das z. B. als Gangwählhebel ausgebildet sein kann, geschaltet. Vorzugsweise ist das Betätigungsorgan entsprechend einem H-Schaltschema mit mehreren parallelen, nebeneinander liegenden Schaltgassen bewegbar.According to a development of the invention, the transmission via an actuator, the z. B. may be formed as a gear selector lever, connected. Preferably, the actuator is movable according to a H-circuit diagram with a plurality of parallel, adjacent shift gates.

Es kann vorgesehen sein, dass durch Bewegen des Betätigungsorgans in einer quer zu den Schaltgassen verlaufenden Richtung, z. B. in Fahrzeugquerrichtung, die einzelnen Ganggruppen anwählbar sind, und durch Bewegen des Betätigungsorgans in Schaltgassenrichtung der Gang oder die Gänge der momentan angewählten Ganggruppe anwählbar ist bzw. sind. Die Schwenkstellung des Betätigungsorgans in Fahrzeugquerrichtung, d. h. die Schwenkstellung des Betätigungsorgans um eine in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Schwenkachse definiert somit, welche der Ganggruppen gerade angewählt ist.It can be provided that by moving the actuator in a transverse to the Schaltgassen extending direction, z. B. in the vehicle transverse direction, the individual gear groups are selectable, and by moving the actuator in Schaltgassenrichtung the gear or the gears of the currently selected gear group is selectable or are. The pivot position of the actuator in the vehicle transverse direction, ie the pivot position of the actuator to a running in the vehicle longitudinal direction pivot axis thus defines which of the gear groups is currently selected.

Alternativ dazu könnte auch vorgesehen sein, dass bei einer Bewegung des Betätigungsorgans quer zu den Schaltgassen noch kein Ganggruppenschaltelement betätigt wird, sondern erst dann, wenn das Betätigungsorgan aus der „Schaltgassenquerrichtung” heraus nach vorne bzw. hinten betätigt wird, wobei auch dann zuerst das der anzuwählenden Ganggruppe zugeordnete Ganggruppenschaltelement eingelegt wird und durch eine weitere Vor- bzw. Zurückbewegung des Betätigungselements innerhalb der Schaltgasse das dem einzulegenden Gang zugeordnete Gangschaltelement betätigt wird.Alternatively, it could also be provided that when a movement of the actuator transversely to the shift gates still no gear group switching element is actuated, but only when the actuator is actuated from the "shift gate transverse direction" out front or rear, in which case the first gear group switching element assigned to be selected gear group is engaged and by a further forward or backward movement of the actuating element within the shift gate, the gear shift element associated with the gear to be engaged is actuated.

Es kann vorgesehen sein, dass das Betätigungsorgan in seiner Grundstellung durch Rückstellelemente (z. B. Federn) in eine Position rückgestellt wird, die der Ganggruppe entspricht, welcher die Vorwärtsgänge 3 und 4 zugeordnet sind. Durch „nach links Verschwenken” des Betätigungsorgans kann eine Ganggruppe angewählt werden, welche z. B. den Rückwärtsgang sowie den ersten und zweiten Vorwärtsgang umfasst. Durch „nach rechts Verschwenken” des Betätigungsorgans aus der Neutralstellung heraus kann eine Ganggruppe angewählt werden, welche z. B. die Vorwärtsgänge fünf bis sieben umfasst.It can be provided that the actuating member is reset in its normal position by restoring elements (eg springs) in a position corresponding to the gear group, which are assigned to the forward gears 3 and 4. By "to the left pivoting" of the actuator, a gear group can be selected, which z. B. includes the reverse gear and the first and second forward gear. By "right pivoting" of the actuator from the neutral position out a gear group can be selected, which z. B. the forward gears five to seven covers.

Vorzugsweise sind zumindest einige oder der Schaltelemente oder alle Schaltelemente (d. h. alle Ganggruppenschaltelemente und alle Gangschaltelemente) allein per Handkraft durch Betätigen des Betätigungsorgans schaltbar. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sämtliche Gangschaltelemente rein manuell durch Bewegen des Betätigungsorgans in Schaltgassenlängsrichtung geschaltet werden können.Preferably, at least some or all of the shift elements or all shift elements (i.e., all gear group shift elements and all gear shift elements) are manually shiftable by manual operation of the actuator. It is preferably provided that all gearshift elements can be switched purely manually by moving the actuator in the shift gate longitudinal direction.

Bei den Ganggruppenschaltelementen kann vorgesehen sein, dass diese manuell durch Bewegen des Betätigungsorgans quer zur Schaltgassenlängsrichtung schaltbar sind. Sollte ein Schalten der Ganggruppenschaltelemente rein manuell über das Betätigungsorgan mit zu hohen Betätigungskräften verbunden sein, so kann vorgesehen sein, dass die Ganggruppenschaltelemente nach dem Shift-by-Wire Prinzip über eine Betätigungsaktuatorik geschaltet werden.In the gear group switching elements can be provided that they are manually switched by moving the actuator transversely to the shift gate longitudinal direction. If a shift of the gear group shift elements purely manually via the actuator to be connected to excessive actuation forces, it can be provided that the gear group switching elements are switched by the shift-by-wire principle via a Betätigungsaktuatorik.

In diesem Fall kann eine Sensorik vorgesehen sein, welche sensiert, welche der Ganggruppen über das Betätigungsorgan gerade angewählt ist. Sofern es sich bei dem Betätigungsorgan um einen Schalthebel handelt, der in Fahrzeugquerrichtung schwenkbar angeordnet ist, kann vorgesehen sein, dass die Sensorik den Schwenkwinkel des Schalthebels erfasst und sensiert, welche der Ganggruppen über die momentane Schwenkstellung des Betätigungsorgans gerade angewählt ist. Ein der Schwenkstellung bzw. der angewählten Ganggruppe entsprechendes Signal wird einer Steuerelektronik zugeführt, welche sicherstellt, dass die Ganggruppenschaltelemente in einen Zustand geschaltet sind bzw. werden, welcher der über das Betätigungsorgan angewählten Ganggruppe entspricht.In this case, a sensor may be provided, which senses which of the gear groups is currently selected via the actuator. If the actuating member is a shift lever which is pivotably arranged in the vehicle transverse direction, it can be provided that the sensor detects and senses the swivel angle of the shift lever, which of the gear groups is currently selected via the instantaneous swivel position of the actuating member. A signal corresponding to the swivel position or the selected gear group is fed to control electronics which ensure that the gear group shift elements are / are switched to a state which corresponds to the gear group selected via the actuator.

Die Ganggruppenschaltelemente können beispielsweiseüber eine gemeinsame Schaltwalze geschaltet werden, welche mittels eines elektrisch ansteuerbaren Aktors verdrehbar ist. Die Schaltwalze kann dementsprechend mehrere Drehstellungen einnehmen, wobei die Anzahl der Drehstellungen der Schaltwalze mindestens oder genau der Anzahl der vorgesehenen Ganggruppen entspricht. Vorteilhaft hierfür ist eine räumliche Nähe der Ganggruppenschaltelemente und der Gangschaltelemente in Bezug auf eine jeweils gemeinsame Aktuierung.The gear group switching elements can be switched for example via a common shift drum, which is rotatable by means of an electrically controllable actuator. The shift drum can accordingly occupy several rotational positions, wherein the number of rotational positions of the shift drum at least or exactly corresponds to the number of gear groups provided. Advantageous for this is a spatial proximity of the gear group shift elements and the gearshift elements with respect to a respective common actuation.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained in connection with the drawing. Show it:

1 ein Getriebe gemäß der Erfindung mit sieben Vorwärtsgängen; 1 a transmission according to the invention with seven forward gears;

2 die Schaltmatrix des in 1 gezeigten Getriebes sowie 2 the switching matrix of in 1 shown gear as well

3 ein Schaltschema mit drei Ganggruppen für das Getriebe der 1. 3 a circuit diagram with three gear groups for the transmission of 1 ,

1 zeigt ein Getriebe 1 mit einer Eingangswelle 2, einer Vorgelegewelle 3 und einer Ausgangswelle 4. Die Eingangswelle 2 ist über eine Kupplung 5 mit einer Antriebswelle eines Antriebsmotors, bei dem es sich um einen Verbrennungsmotor oder um einen Elektromotor handeln kann, koppelbar. Das Getriebe 1 weist sechs Radsatzebenen 7–12 auf. 1 shows a gearbox 1 with an input shaft 2 , a countershaft 3 and an output shaft 4 , The input shaft 2 is about a clutch 5 with a drive shaft of a drive motor, which may be an internal combustion engine or an electric motor, coupled. The gear 1 has six Radsatzebenen 7 - 12 on.

Die Radsatzebene 7 ist einem Rückwärtsgang des Getriebes 1 zugeordnet. Sie weist ein drehbar auf der Eingangswelle 2 angeordnetes Zahnrad 20 auf, welches mit einem Zwischenrad 14 kämmt. Das Zwischenrad 14 wiederum kämmt mit einem fest auf der Vorgelegewelle 3 angeordneten Zahnrad 15. Das Zahnrad 20 kann über ein erstes Gangschaltelement 19 mit der Eingangswelle 2 drehgekoppelt werden.The Radsatzebene 7 is a reverse gear of the transmission 1 assigned. It has a rotatable on the input shaft 2 arranged gear 20 on, which with a Zwischenrad 14 combs. The intermediate wheel 14 again meshes with a firm on the countershaft 3 arranged gear 15 , The gear 20 can via a first gear shift element 19 with the input shaft 2 be rotationally coupled.

Der zweite Radsatz 8 weist ein drehbar auf der Eingangswelle 2 angeordnetes Zahnrad 16 auf, das mit einem fest auf der Vorgelegewelle 3 angeordneten Zahnrad 17 kämmt. Das Zahnrad 16 kann über ein zweites Gangschaltelement 18 mit der Eingangswelle drehgekoppelt werden. The second wheelset 8th has a rotatable on the input shaft 2 arranged gear 16 on top of that with a hard on the countershaft 3 arranged gear 17 combs. The gear 16 can via a second gear shift element 18 be rotationally coupled with the input shaft.

Die Radsatzebene 9 weist ein drehbar auf der Eingangswelle 2 angeordnetes Zahnrad 21 auf, das mit einem fest auf der Vorgelegewelle 3 angeordneten Zahnrad 22 kämmt. Das Zahnrad 21 kann über ein drittes Gangschaltelement 17 mit der Eingangswelle drehgekoppelt werden.The Radsatzebene 9 has a rotatable on the input shaft 2 arranged gear 21 on top of that with a hard on the countershaft 3 arranged gear 22 combs. The gear 21 can via a third gear shift element 17 be rotationally coupled with the input shaft.

Die Radsatzebene 10 weist ein drehbar auf der Ausgangswelle 4 angeordnetes Zahnrad 24 auf, das mit einem drehfest auf der Vorgelegewelle 3 angeordneten Zahnrad 27 kämmt. Das Zahnrad 24 kann über ein viertes Gangschaltelement 13 mit der Eingangswelle 2 drehgekoppelt werden (Direktgang). Alternativ dazu kann das Zahnrad 24 über ein erstes Ganggruppenschaltelement 23 mit der Ausgangswelle 4 drehgekoppelt werden.The Radsatzebene 10 has a rotatable on the output shaft 4 arranged gear 24 on, with a non-rotatably on the countershaft 3 arranged gear 27 combs. The gear 24 can via a fourth gear shift element 13 with the input shaft 2 be rotationally coupled (direct gear). Alternatively, the gear can 24 via a first gear group switching element 23 with the output shaft 4 be rotationally coupled.

Die Radsatzebene 11 weist ein drehbar auf der Ausgangswelle 4 angeordnetes Zahnrad 28 auf, das mit einem drehfest auf der Vorgelegewelle 3 angeordneten Zahnrad 29 kämmt. Das Zahnrad 28 kann über ein zweites Ganggruppenschaltelement 25 mit der Ausgangswelle 4 drehgekoppelt werden.The Radsatzebene 11 has a rotatable on the output shaft 4 arranged gear 28 on, with a non-rotatably on the countershaft 3 arranged gear 29 combs. The gear 28 can via a second gear group switching element 25 with the output shaft 4 be rotationally coupled.

Die Radsatzebene 12 weist ein drehbar auf Ausgangswelle 4 angeordnetes Zahnrad 30 auf, welches mit einem drehfest auf der Vorgelegewelle 3 angeordneten Zahnrad 31 kämmt. Das Zahnrad 30 kann über ein drittes Ganggruppenschaltelement 26 mit der Ausgangswelle 4 drehgekoppelt werden.The Radsatzebene 12 has a rotatable output shaft 4 arranged gear 30 on, which with a rotation on the countershaft 3 arranged gear 31 combs. The gear 30 can via a third gear group switching element 26 with the output shaft 4 be rotationally coupled.

Wie aus 1 ersichtlich ist, sind sämtliche Schaltelemente, d. h. sowohl die vier Gangschaltelemente 13, 17, 18, 19 als auch die drei Ganggruppenschaltelemente 23, 25, 26 auf der Eingangswelle 2 bzw. auf der Ausgangswelle 4 angeordnet. Sämtliche auf der Vorgelegewelle 3 angeordneten Zahnräder 15, 17, 22, 27, 29, 31 sind drehfest mit der Vorgelegewelle 3 verbunden.How out 1 it can be seen, all the switching elements, ie both the four gearshift elements 13 . 17 . 18 . 19 as well as the three gear group shift elements 23 . 25 . 26 on the input shaft 2 or on the output shaft 4 arranged. All on the countershaft 3 arranged gears 15 . 17 . 22 . 27 . 29 . 31 are non-rotatable with the countershaft 3 connected.

Alternativ dazu könnten die Ganggruppenschaltelemente aber auch allesamt auf der Vorgelegewelle angeordnet werden. Dies wäre für die in ihrer Drehzahl anzupassenden Trägheiten und den damit zu gestaltenden Reib- und Synchronisationsmomente von Vorteil.Alternatively, the gear group switching elements but could all be arranged on the countershaft. This would be advantageous for the inertias to be adapted in terms of rotational speed and the frictional and synchronization torques to be formed thereby.

Von der Eingangswelle 2 in Richtung der Ausgangwelle 4 betrachtet sind die Gangschaltelemente 13, 17, 18, 19 hintereinander angeordnet. Die Ganggruppenschaltelemente 23, 25, 26 sind ebenfalls hintereinander angeordnet, wobei sämtliche Ganggruppenschaltelemente 23, 25, 26 hinter den Gangschaltelementen 13, 17, 18, 19 angeordnet sind. Die Ganggruppenschaltelemente sind also räumlich einander benachbart angeordnet, was eine sehr kompakte Aktuierung bzw. Schaltung der Ganggruppenschaltelemente 23, 25, 26 ermöglicht. Es kann vorgesehen sein, dass sämtliche Ganggruppenschaltelemente 23, 25, 26 über eine gemeinsame Schaltwalze geschaltet werden. Die Schaltwalze kann z. B. mittels eines elektrischen Aktuators verdreht werden.From the input shaft 2 in the direction of the output shaft 4 considered are the gear shift elements 13 . 17 . 18 . 19 arranged one behind the other. The gear group shift elements 23 . 25 . 26 are also arranged one behind the other, with all gear group switching elements 23 . 25 . 26 behind the gear shift elements 13 . 17 . 18 . 19 are arranged. The gear group switching elements are thus spatially adjacent to each other, which is a very compact actuation or circuit of the gear group switching elements 23 . 25 . 26 allows. It can be provided that all gear group switching elements 23 . 25 . 26 be switched via a common shift drum. The shift drum can, for. B. be rotated by means of an electric actuator.

Das in 1 gezeigte Getriebe kann beispielsweise über einen Gangwählhebel (nicht dargestellt) geschaltet werden, der z. B. entsprechend einem H-Schaltschema, wie es in 3 gezeigt ist, bewegt werden kann.This in 1 shown gear can be switched for example via a gear selector lever (not shown), the z. B. according to a H-circuit diagram, as shown in 3 is shown, can be moved.

Das H-Schaltschema der 3 weist fünf parallel nebeneinanderliegende Schaltgassen 32–36 auf. Die Schaltgasse 32 umfasst lediglich den Rückwärtsgang R. Die Schaltgasse 33 umfasst die Schaltpositionen für den ersten und zweiten Vorwärtsgang. Die Schaltgasse 34 umfasst die Schaltpositionen für den dritten und vierten Vorwärtsgang. Die Schaltgasse 35 umfasst die Schaltpositionen für den fünften und sechsten Vorwärtsgang. Die Schaltgasse 36 umfasst lediglich eine Schaltposition, nämlich die Schaltposition für den siebten Vorwärtsgang.The H-circuit diagram of 3 has five parallel adjacent switching gates 32 - 36 on. The shift gate 32 includes only the reverse R. The shift gate 33 includes the shift positions for the first and second forward gears. The shift gate 34 includes the shift positions for the third and fourth forward gears. The shift gate 35 includes the shift positions for the fifth and sixth forward gear. The shift gate 36 includes only one shift position, namely the shift position for the seventh forward gear.

Die einzelnen Gänge sind zu Ganggruppen zusammengefasst. Der Rückwärtsgang sowie der erste und zweite Vorwärtsgang bilden eine erste Ganggruppe 37, der dritte und vierte Vorwärtsgang eine zweite Ganggruppe 38 und die Vorwärtsgänge 5, 6 und 7 eine dritte Ganggruppe 39.The individual courses are grouped into gang groups. The reverse gear and the first and second forward gear form a first gear group 37 , the third and fourth forward gears a second gear group 38 and the forward gears 5 . 6 and 7 a third gear group 39 ,

2 zeigt die Schaltmatrix des in 1 gezeigten Getriebes. 2 shows the switching matrix of the in 1 shown gear.

In der linken Spalte der Schalttabelle, die mit der Bezeichnung „Gang” gekennzeichnet ist, sind die einzelnen Gänge R 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 des Getriebes der 1 eingetragen. Mit „Y” sind Gänge gekennzeichnet, die zwar dargestellt werden können, die aber für Anwendungen im Fahrzeugbereich nicht sinnvoll sind. In einer der oberen Zeilen sind die vier Gangschaltelemente 13, 17, 18, 19 sowie die drei Ganggruppenschaltelemente 23, 25, 26 eingetragen.In the left column of the shift table, which is labeled "gear", the individual gears R 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7 of the transmission are the 1 entered. With "Y" gears are marked, which can be displayed, but which are not useful for applications in the vehicle sector. In one of the upper lines are the four gear shift elements 13 . 17 . 18 . 19 as well as the three gear group switching elements 23 . 25 . 26 entered.

Ein „X”-Symbol bedeutet, dass das betreffende Schaltelement geschlossen ist, d. h. sich einer Drehmoment übertragenden Stellung befindet. So sind z. B. bei eingelegtem zweitem Gang das Gangschaltelement 18 und das Ganggruppenschaltelement 26 geschlossen.An "X" symbol means that the relevant switching element is closed, ie is in a torque transmitting position. So z. B. in pickled second gear the gear shift element 18 and the gear group switching element 26 closed.

Möchte man einen der Gänge der ersten Ganggruppe 37, d. h. den Rückwärtsgang, den ersten oder zweiten Vorwärtsgang einlegen, so setzt dies voraus, dass zunächst das Ganggruppenschaltelement 26 geschlossen wird. Zum Einlegen des Rückwärtsgangs muss nach dem Einlegen des Ganggruppenschaltelements 26 das Gangschaltelement 19, zum Einlegen des ersten Vorwärtsgangs das Gangschaltelement 13 und zum Einlegen des zweiten Vorwärtsgangs das Gangschaltelement 18 geschlossen werden.If you want one of the gears of the first gear group 37 , ie engage the reverse gear, the first or second forward gear, this assumes that first the gear group switching element 26 is closed. To engage the reverse gear must after inserting the gear group switching element 26 the gear shift element 19 , for engaging the first forward gear, the gear shift element 13 and for engaging the second forward gear, the gear shift element 18 getting closed.

Möchte man einen Gang der zweiten Ganggruppe 38 einlegen, d. h. den dritten oder den vierten Vorwärtsgang, so muss zunächst das Ganggruppenschaltelement 25 geschlossen werden. Zum Einlegen des dritten Gangs muss das Gangschaltelement 17, zum Einlegen des vierten Gangs das Gangschaltelement 18 geschlossen werden.If you want a gear of the second gear group 38 insert, ie the third or fourth forward gear, so must first the gear group switching element 25 getting closed. To engage the third gear, the gear shift element 17 , for engaging the fourth gear, the gear shift element 18 getting closed.

Möchte man einen Gang der dritten Ganggruppe 39 einlegen, d. h. den fünften, sechsten oder siebten Vorwärtsgang, so muss zunächst das Ganggruppenschaltelement 23 geschlossen werden. Zum Einlegen des fünften Gangs muss danach das Gangschaltelement 13, zum Einlegen des sechsten Gangs das Gangschaltelement 17 und zum Einlegen des siebten Gangs das Gangschaltelement 18 geschlossen werden.If you want a gear of the third gear group 39 insert, ie the fifth, sixth or seventh forward gear, so must first the gear group switching element 23 getting closed. To insert the fifth gear then the gear shift element 13 , for engaging the sixth gear, the gear shift element 17 and for engaging the seventh gear, the gear shift element 18 getting closed.

Zum Anwählen einer bestimmten Ganggruppe muss das Betätigungselement (z. B. Schalthebel) in einer Richtung 40 (vgl. 3), d. h. quer zu den Schaltgassen 32–26 bewegt oder verschwenkt werden. Über eine Sensorik kann detektiert werden, welche der Ganggruppen 37, 38 oder 39 gerade angewählt ist. Es kann vorgesehen sein, dass eine Aktuatorik, z. B. ein elektromagnetischer Aktuator, das der momentan angewählten Ganggruppe zugeordnete Ganggruppenschaltelement 23, 25 oder 26 schließt und die beiden anderen Ganggruppenschaltelemente öffnet. Wenn die entsprechende Ganggruppe aktiv, d. h. das ihr zugeordnete Ganggruppenschaltelement 23, 25, 26 geschlossen ist, kann durch Betätigen des Betätigungsorgans in Schaltgassenlängsrichtung ein Gang manuell angewählt werden. „Manuell angewählt” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das zugeordnete Gangschaltelement 13, 17, 18 oder 19 allein per Handkraft, (d. h. ohne Fremdkraftunterstützung bzw. ohne zusätzliche Aktuatorik) z. B. über Schaltstangen o. ä. geschaltet wird.To select a particular gear group, the actuator (eg, shift lever) must be in one direction 40 (see. 3 ), ie transversely to the shift gates 32 - 26 be moved or pivoted. A sensor can be used to detect which of the gear groups 37 . 38 or 39 is currently selected. It can be provided that an actuator, z. As an electromagnetic actuator, the currently selected gear group associated gear group switching element 23 . 25 or 26 closes and the other two gear group switching elements opens. When the corresponding gear group is active, ie the gear group switching element assigned to it 23 . 25 . 26 is closed, a gear can be manually selected by pressing the actuator in Schaltgassenlängsrichtung. "Manually selected" in this context means that the associated gear shift element 13 . 17 . 18 or 19 solely by hand, (ie without power assistance or without additional actuators) z. B. via shift rails o. Ä. Is switched.

Claims (14)

Getriebe (1) für Fahrzeuge, mit mehreren Schaltelementen (13, 17, 18, 19, 23, 25, 26), dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) mehrere Ganggruppen (37–39) aufweist, welche jeweils mindestens einen Gang, insbesondere jeweils mehrere Gänge, umfassen, wobei – einige der Schaltelemente Ganggruppenschaltelemente (23, 25, 26) zum Anwählen der einzelnen Ganggruppen (37–39) und – die übrigen Schaltelemente (13, 17, 18, 19) Gangschaltelemente zum Anwählen einzelner Gänge innerhalb der einzelnen Ganggruppen (37–39) sind.Transmission ( 1 ) for vehicles, with several switching elements ( 13 . 17 . 18 . 19 . 23 . 25 . 26 ), characterized in that the transmission ( 1 ) several gang groups ( 37 - 39 ), each comprising at least one gear, in particular a plurality of gears, wherein - some of the shift elements gear group switching elements ( 23 . 25 . 26 ) to select the individual gear groups ( 37 - 39 ) and - the other switching elements ( 13 . 17 . 18 . 19 ) Gear shift elements for selecting individual gears within the individual gear groups ( 37 - 39 ) are. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes der Schaltelemente (13, 17, 18, 19, 23, 25, 26) gilt, dass es in allen seinen Betriebszuständen ausschließlich die Funktion eines Gruppenschaltelements (23, 25, 26) oder ausschließlich die Funktion eines Gangschaltelements (13, 17, 18, 19) hat.Transmission according to claim 1, characterized in that for each of the switching elements ( 13 . 17 . 18 . 19 . 23 . 25 . 26 ), that in all its operating states it has exclusively the function of a group switching element ( 23 . 25 . 26 ) or exclusively the function of a gear shift element ( 13 . 17 . 18 . 19 ) Has. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Ganggruppen (37–39) genau eines der Gruppenschaltelemente (23, 25, 26) zugeordnet ist, wobei eine Ganggruppe (37–39) angewählt ist, wenn das der Ganggruppe (37–39) zugeordnete Gruppenschaltelement (23, 25, 26) geschlossen ist und die übrigen Gruppenschaltelemente geöffnet sind.Transmission according to claim 1 or 2, characterized in that each of the gear groups ( 37 - 39 ) exactly one of the group switching elements ( 23 . 25 . 26 ), whereby a gang group ( 37 - 39 ) is selected when the gear group ( 37 - 39 ) associated group switching element ( 23 . 25 . 26 ) is closed and the remaining group switching elements are open. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein entsprechend einem H-Schaltschema mit mehreren nebeneinanderliegenden Schaltgassen (32–26) bewegbar angeordnetes Betätigungsorgan vorgesehen ist, wobei durch Bewegen des Betätigungsorgans in einer quer zu den Schaltgassen (32–26) verlaufenden Richtung (40) die einzelnen Ganggruppen (37–39) anwählbar sind und durch Bewegen des Betätigungsorgans in Schaltgassenrichtung (32–36) der Gang oder die Gänge der momentan angewählten Ganggruppe (37–39) anwählbar ist bzw. sind.Transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that according to a H-circuit diagram with a plurality of adjacent shift gates ( 32 - 26 ) is arranged movably arranged, wherein by moving the actuating member in a transverse to the shift gates ( 32 - 26 ) running direction ( 40 ) the individual gear groups ( 37 - 39 ) are selectable and by moving the actuator in Schaltgassenrichtung ( 32 - 36 ) the course or gears of the currently selected gear group ( 37 - 39 ) is selectable or are. Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Schaltelemente (13, 17, 18, 19) allein per Handkraft durch Betätigen des Betätigungsorgans schaltbar sind.Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the switching elements ( 13 . 17 . 18 . 19 ) can be switched by manual force by operating the actuator alone. Getriebe nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangschaltelemente (13, 17, 18, 19) rein manuell durch Bewegen des Betätigungsorgans in Schaltgassenlängsrichtung (32–36) schaltbar sind.Transmission according to one of claims 4 or 5, characterized in that the gear shift elements ( 13 . 17 . 18 . 19 ) purely manually by moving the actuator in Schaltgassenlängsrichtung ( 32 - 36 ) are switchable. Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorik vorgesehen ist, welche sensiert, welche Ganggruppe (37–39) über das Betätigungsorgan gerade angewählt ist, wobei die Ganggruppenschaltelemente (23, 25, 26) über eine Aktuatorik entsprechend der momentan angewählten Ganggruppe (37–39) geschaltet sind.Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that a sensor is provided which senses which gear group ( 37 - 39 ) is currently selected via the actuator, wherein the gear group switching elements ( 23 . 25 . 26 ) via an actuator according to the currently selected gear group ( 37 - 39 ) are switched. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatorik einen Aktor aufweist, welcher zum Verdrehen einer die Ganggruppenschaltelemente (23, 25, 26) schaltenden Schaltwalze vorgesehen ist, wobei die Schaltwalze mehrere Drehstellungen einnehmen kann, deren Anzahl der Anzahl der Ganggruppen (37–39) entspricht.A transmission according to claim 7, characterized in that the actuator comprises an actuator, which for rotating one of the gear group switching elements ( 23 . 25 . 26 ) switching shift drum is provided, wherein the shift drum more Turning positions, the number of which is the number of gear groups ( 37 - 39 ) corresponds. Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Ganggruppen (38) ausschließlich die einer der Schaltgassen (34) zugeordneten Gänge umfasst.Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that one of the gear groups ( 38 ) exclusively one of the switching lanes ( 34 ) associated gears. Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Ganggruppen (37, 39) sämtliche Gänge mehrerer, insbesondere die Gänge zweier, nebeneinanderliegender Schaltgassen (32, 33; 35, 36) umfasst.Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that one of the gear groups ( 37 . 39 ) all the gears of several, especially the gears of two, adjacent shift gates ( 32 . 33 ; 35 . 36 ). Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine Eingangswelle (2), eine Vorgelegewelle (3) und eine Ausgangswelle (4) aufweist, wobei die Eingangswelle (2) ausschließlich über schaltbare Zahnradstufen (7, 8, 9) mit der Vorgelegewelle (3) und die Vorgelegewelle (3) ausschließlich über schaltbare Zahnradstufen (10, 11, 12) mit der Ausgangswelle (4) gekoppelt oder koppelbar ist.Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission has an input shaft ( 2 ), a countershaft ( 3 ) and an output shaft ( 4 ), wherein the input shaft ( 2 ) exclusively via switchable gear stages ( 7 . 8th . 9 ) with the countershaft ( 3 ) and the countershaft ( 3 ) exclusively via switchable gear stages ( 10 . 11 . 12 ) with the output shaft ( 4 ) is coupled or can be coupled. Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Schaltelemente (13, 17, 18, 19, 23, 25, 26) auf der Eingangswelle (2) oder auf der Ausgangswelle (4) angeordnet sind.Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that all the switching elements ( 13 . 17 . 18 . 19 . 23 . 25 . 26 ) on the input shaft ( 2 ) or on the output shaft ( 4 ) are arranged. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) sechs Radsatzebenen, sieben Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang aufweist.Transmission according to one of claims 1 to 12, characterized in that the transmission ( 1 ) has six Radsatzebenen, seven forward gears and one reverse gear. Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Eingangswelle (2) in Richtung der Ausgangswelle (4) betrachtet, die Gangschaltelemente (13, 17, 18, 1) hintereinander angeordnet sind und nach den Gangschaltelementen (13, 17, 18, 19) die Ganggruppenschaltelemente (23, 25, 26) angeordnet sind.Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that from the input shaft ( 2 ) in the direction of the output shaft ( 4 ), the gear shift elements ( 13 . 17 . 18 . 1 ) are arranged one behind the other and after the gear shift elements ( 13 . 17 . 18 . 19 ) the gear group switching elements ( 23 . 25 . 26 ) are arranged.
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