DE19713423B4

DE19713423B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Betätigung eines Getriebes

Info

Publication number: DE19713423B4
Application number: DE19713423A
Authority: DE
Inventors: Dr. Fischer Robert; Gunter Hirt; Norbert Esly; Andreas Rogg
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1996-04-03
Filing date: 1997-04-01
Publication date: 2012-11-29
Anticipated expiration: 2017-04-02
Also published as: ES2149653B1; FR2747170A1; US6220109B1; GB9706813D0; KR100531526B1; BR9701622A; FR2747170B1; GB2311829A; KR19980041698A; JPH1030723A; DE19713423A1; GB2311829B; ES2149653A1; IT1290519B1; CN1166419A; ITMI970763A1; CN1115268C; US6003649A; DE19713423C5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines Getriebes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes mit einem zumindest bei einem Gangwechsel automatisiert betätigbaren Drehmomentübertragungssystem, mit zumindest einem von zumindest einer Antriebseinheit antreibbaren Betätigungselement und zumindest einem getriebeseitig angeordneten betätigbaren Schaltelement. Die Erfindung betrifft weiterhin ein diesbezügliches Verfahren.
Eine solche Vorrichtung ist aus EP 0 695 892 A2 bekannt. Bei einer solchen Vorrichtung können Toleranzen und/oder unterschiedliche Nominalmaße in der Fertigung von Getriebe, Betätigungsaktor und Teilen davon, dazu führen, dass bei einer Betätigung des Getriebes zum Schalten der Gänge mittels der Antriebseinheit und der Betätigungselemente die getriebeinternen Schaltelemente bereits in ihre Endlage gebracht sind, bevor die Antriebseinheit oder die Betätigungselemente in Ihrer Endlage sind. Wenn diese Elemente ihrerseits in ihre Endlage geführt oder betätigt werden, werden die getriebeinternen Schaltelemente über die Endlage hinaus kraftbeaufschlagt, was zu erhöhtem Verschleiß oder zu einem Defekt führen kann.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine obige Vorrichtung zu schaffen, die trotz vorhandener Toleranzen und/oder unterschiedlicher Nominalmaße bei der Fertigung der Teile der Vorrichtung eine erhöhte Funktionstüchtigkeit und Funktionssicherheit erlaubt. Weiterhin soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die gegenüber dem Stand der Technik einfach und kostengünstig herzustellen ist und die Nachteile des Standes der Technik zumindest vermindert.
Dies wird bei den obigen Vorrichtungen erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 2 gelöst. Bei diesen Vorrichtungen ist zwischen dem zumindest einen getriebeseitig angeordneten Schaltelement und der zumindest einen Antriebseinheit eine Antriebsverbindung vorhanden und im wesentlichen im Kraftweg dieser Antriebsverbindung zwischen Antriebseinheit und dem zumindest einen Schaltelement eine zusätzliche vorgebbare Elastizität oder ein zusätzliches Element mit einer vorgebbaren Elastizität wirksam angeordnet.
Vorteilhaft kann dabei sein, wenn das zusätzliche elastische Element mit einer vorgebbaren Elastizität im Kraftweg zwischen dem zumindest einen Betätigungselement und dem zumindest einen getriebeseitig angeordneten Schaltelement wirksam angeordnet ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn das zusätzliche elastische Element mit einer vorgebbaren Elastizität im Kraftweg zwischen der Antriebseinheit und dem zumindest einen Betätigungselement angeordnet ist.
Weiterhin kann dies bei einer Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes mit einem zumindest bei einem Gangwechsel automatisiert betätigbaren Drehmomentübertragungssystem, mit zumindest einem von zumindest einer Antriebseinheit antreibbaren Betätigungselement und zumindest einem getriebeseitig angeordneten betätigbaren Schaltelement dadurch erreicht werden, dass zwischen dem zumindest einen getriebeseitig angeordneten Schaltelement und der zumindest einen Antriebseinheit eine Antriebsverbindung vorhanden ist und im wesentlichen im Kraftweg dieser Antriebsverbindung zwischen Antriebseinheit und dem zumindest einen Schaltelement ein Betätigungselement mittels zumindest eines elastischen Elementes oder mittels zumindest eines zusätzlichen Elementes gegenüber dem elastischen Element bewegbar angeordnet ist.
Vorteilhaft kann es sein, wenn ein Betätigungselement im Kraftweg zwischen der Antriebseinheit und getriebeinternen Schaltelementen gegenüber zumindest einem elastischen Element verschieblich ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn das zusätzliche elastische Element ein Kraftspeicher, wie einer Feder oder ein Kunststoffteil, ist.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn das elastische Element aus zumindest einem vorgespannten Kraftspeicher besteht.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn das elastische Element aus zumindest einem nicht vorgespannten Kraftspeicher besteht.
Ein weiterer Gedanke betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes mit einem zumindest bei einem Gangwechsel automatisiert betätigbaren Drehmomentübertragungssystem, mit zumindest einem von zumindest einer Antriebseinheit antreibbaren Betätigungselement und zumindest einem getriebeseitig angeordneten betätigbaren Schaltelement, wobei zumindest eine Antriebseinheit einen Wählvorgang zwischen Schaltgassen des Getriebes betätigt und zumindest eine Antriebseinheit einen Schaltvorgang der Gänge innerhalb einer Schaltgasse des Getriebes betätigt, wobei zwischen dem zumindest einen getriebeseitig angeordneten betätigbaren Schaltelement und den Antriebseinheiten jeweils eine Antriebsverbindung vorhanden ist und zwischen zumindest einer der Antriebseinheiten und zumindest einem Schaltelement zumindest eine zusätzliche vorgebbare Elastizität oder ein zusätzliches Element mit einer vorgebbaren Elastizität wirksam angeordnet ist.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn eine Elastizität im Kraftweg zwischen einer Antriebseinheit zum Wählen einer Schaltgasse und einem Schaltelement angeordnet ist.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn eine Elastizität im Kraftweg zwischen einer Antriebseinheit zum Schalten einer Schaltgasse und einem Schaltelement angeordnet ist.
Ein weiterer Gedanke betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes mit einem zumindest bei einem Gangwechsel automatisiert betätigbaren Drehmomentübertragungssystem, mit zumindest einem von zumindest einer Antriebseinheit antreibbaren Betätigungselement und zumindest einem getriebeseitig angeordneten betätigbaren Schaltelement, wobei zumindest eine zusätzliche vorgebbare Elastizität oder ein zusätzliches Element mit einer vorgebbaren Elastizität in einer Anlenkung von zumindest einem betätigbaren Schaltelement wirksam angeordnet ist.
Ein weiterer Gedanke betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes mit einem zumindest bei einem Gangwechsel automatisiert betätigbaren Drehmomentübertragungssystem, mit zumindest einem von zumindest einer Antriebseinheit antreibbaren Betätigungselement und zumindest einem getriebeseitig angeordneten betätigbaren Schaltelement, wobei zumindest eine zusätzliche vorgebbare Elastizität oder ein zusätzliches Element mit einer vorgebbaren Elastizität in einer Anlenkung von zumindest einem betätigbaren Schaltelement und/oder im Bereich einer Abstützung eines Elementes, wie beispielsweise eines Betätigungselementes, wirksam angeordnet ist.
Als Anlenkung kann jede Verbindung zwischen einem ersten Element und einem zweiten Element verstanden werden. Diese Anlenkung kann innerhalb des Kraftweges oder auch im Bereich einer Abstützung, wie Lagerung, erfolgen. Als Abstützung kann beispielsweise eine axiale Abstützung eines verdrehbaren Elementes verstanden werden oder eine Drehabstützung eines verschieblichen Elementes verstanden werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das zusätzliche zumindest eine elastische Element mit einer vorgebbaren Elastizität im Kraftweg zwischen dem zumindest einen Betätigungselement und dem zumindest einen getriebeseitig angeordneten Schaltelement wirksam angeordnet ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn das zusätzliche elastische Element mit einer vorgebbaren Elastizität im Kraftweg zwischen der Antriebseinheit und dem zumindest einen Betätigungselement angeordnet ist.
Ein weiterer Gedanke betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes mit einem zumindest bei einem Gangwechsel automatisiert betätigbaren Drehmomentübertragungssystem, mit zumindest einem von zumindest einer Antriebseinheit antreibbaren Betätigungselement und zumindest einem getriebeseitig angeordneten betätigbaren Schaltelement, wobei zwischen dem zumindest einen getriebeseitig angeordneten Schaltelement und der zumindest einen Antriebseinheit eine Antriebsverbindung vorhanden ist und im wesentlichen im Kraftweg dieser Antriebsverbindung zwischen Antriebseinheit und dem zumindest einen Schaltelement ein Betätigungselement mittels zumindest eines elastischen Elementes oder mittels zumindest eines zusätzlichen Elementes gegenüber dem elastischen Element bewegbar angeordnet ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn ein Betätigungselement im Kraftweg zwischen der Antriebseinheit und getriebeinternen Schaltelementen gegenüber zumindest einem elastischen Element verschieblich und/oder verdrehbar ist.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Antriebsverbindung aus zumindest zwei relativ gegenüber zumindest einer Elastizität verschieblichen und/oder verdrehbaren Elementen besteht.
Nach einem weiteren Gedanken kann es vorteilhaft sein, wenn die zumindest eine Elastizität zwischen einem verschieblichen und/oder verdrehbaren Element zur Betätigung von getriebeinternen Schaltelementen und einem bewegbaren oder festen Element angeordnet ist.
Zweckmäßig ist es, wenn die Antriebsverbindung aus zumindest zwei relativ gegenüber zumindest einer Elastizität verschieblichen und/oder verdrehbaren Elementen besteht und diese Elemente zumindest eine Aufnahme für eine Elastizität bilden, in welcher diese Elastizität kraftbeaufschlagbar aufgenommen ist.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die zumindest zwei relativ zueinander bewegbaren Elemente unter einer Kraftbeaufschlagung der Elastizität relativ zueinander bewegbar sind.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die zumindest zwei relativ zueinander bewegbaren Elemente unter einer Kraftbeaufschlagung der Elastizität relativ zueinander, jedoch in ihrer Relativbewegung begrenzt, bewegbar sind.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn die zumindest zwei relativ zueinander bewegbaren Elemente unter einer Kraftbeaufschlagung der Elastizität relativ zueinander und in ihrer Relativbewegung unbegrenzt bewegbar sind.
Zweckmäßig ist auch, wenn eine Rutschkupplung eine im wesentlichen unbegrenzte relative Bewegbarkeit zwischen den zumindest zwei Elementen erlaubt.
Zweckmäßig ist auch, wenn die zumindest zwei relativ zueinander bewegbaren Elemente erst ab einer gewissen vorgebbaren Kraftbeaufschlagung der zumindest einen Elastizität relativ zueinander bewegbar sind.
Zweckmäßig ist es auch, wenn die zumindest eine Elastizität oder das zumindest eine zusätzliche elastische Element ein Kraftspeicher, wie einer Feder, wie Druckfeder, Zugfeder, Spiralfeder, Tellerfeder, Schenkelfeder, Balkenfeder, Spreizelement oder eine andere Feder oder ein Kunststoffteil oder ein Elastomerteil, ist.
Zweckmäßig ist auch, wenn die zumindest eine Elastizität in ihrem Federweg begrenzt ist. Zweckmäßig ist auch, wenn die zumindest eine Elastizität in ihrem Federweg durch einen Anschlag begrenzt ist.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Elastizität eine einstufige oder mehrstufige Kennlinie aufweist.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die Elastizität mit oder ohne Spiel angeordnet oder aufgenommen ist.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn die Kennlinie der Elastizität als Funktion der Relativbewegung zweier Elemente einen Kennlinienbereich aufweist, der zumindest einen im wesentlichen ansteigenden Kennlinienast aufweist.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Kennlinie der Elastizität als Funktion der Relativbewegung zweier Elemente zumindest einen Kennlinienbereich aufweist, der einen im wesentlichen konstanten Kennlinienast aufweist.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken kann es zweckmäßig sein, wenn die Kennlinie der Elastizität als Funktion der Relativbewegung zweier Elemente zumindest einen Kennlinienbereich aufweist, der aufgrund eines Spiels einen im wesentlichen kraftfreien Kennlinienast aufweist.
Vorteilhaft ist es, wenn durch die mehrstufige Kennlinie mittels eines Kraft- und/oder Wegsensors eine Weg- und/oder Krafterkennung bei der Betätigung durchführbar ist.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn zwischen zumindest einer Antriebseinheit und zumindest einem betätigbaren Element gegebenenfalls ein Getriebe zur Übertragung einer Antriebsbewegung in eine Bertätigungsbewegung vornimmt.
Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn das zumindest eine Getriebe ein drehzahl- und/oder drehmomentübersetzendes Getriebe ist.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn zumindest ein Antrieb ein mechanischer, eletromotorischer, hydraulischer, druckmittelbetätigter, pneumatischer oder federkraftspeicherangetriebener Antrieb ist.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Antriebsverbindung zwischen Antrieb und betätigbarem Schaltelement beispielsweise ein Gestänge, eine Fluidstrecke, einen Hebel, einen Bowdenzug oder ähnliches umfasst.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn ein getriebeinternes Schaltelement beispielsweise eine Schaltgabel und/oder eine Schaltwelle und/oder eine Schaltstange und/oder ein Schalthebel und/oder eine Schiebemuffe ist.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn ein Betätigungselement eine Schaltwelle oder eine Schaltstange oder eine Walze gegebenenfalls mit Kurvengetriebe und/oder ein Kurvengetriebe und/oder ein Schalthebel und/oder ein anderes Element zur Betätigung ist.
Nach einem weiteren Gedanken kann es bei einer Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes und/oder eines zumindest bei einem Gangwechsel automatisiert betätigbaren Drehmomentübertragungssystem, mit zumindest einem von zumindest einer Antriebseinheit antreibbaren Betätigungselement und zumindest einem getriebeseitig angeordneten betätigbaren Schaltelement, vorteilhaft sein, wenn zwischen einem betätigbaren Element und einer Antriebseinheit im wesentlichen im Kraftweg oder im Bereich einer Abstützung eines Elementes im Kraftweg eine Elastizität oder ein Element mit einer Elastizität angeordnet ist.
Nach einem weiteren Gedanken kann es vorteilhaft sein, wenn ein Verfahren eingesetzt wird zur Betätigung oder zur Verwendung mittels oder bei einer Vorrichtung insbesondere zur Ansteuerung einer Getriebebetätigung verwendet wird. Eine Getriebebetätigung kann dabei ein Schaltvorgang, ein Wählvorgang, ein Gangeinlegen, ein Einlegen eines Neutralbereiches und/oder ein aus diesen Vorgängen kombinierter Vorgang sein.
Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn bei einem Getriebebetätigungsvorgang ein Wählvorgang erst angesteuert wird, wenn ein Neutralbereich durch einen Schaltvorgang erreicht ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn bei einem Getriebebetätigungsvorgang ein Wählvorgang bereits angesteuert wird und dadurch eine Elastizität gespannt wird, bevor ein Neutralbereich durch einen Schaltvorgang erreicht ist.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn bei Erreichen des Neutralbereiches durch einen Schaltvorgang durch die vorgespannte Elastizität ein Wählvorgang zumindest teilweise betätigbar ist.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn bei einem Schalt- und/oder Wählvorgang bei Erreichen eines Anschlages eines Schalt- oder Wählelementes die Antriebseinheit zumindest kurzfristig weiter betrieben werden kann und bei dieser weiteren Betätigung ein Kraftspeicher beaufschlagt wird.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges,
2 eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges,
3 eine schematische Darstellung,
4 ein elastisches Element,
4a ein elastisches Element im Schnitt,
5 eine Antriebsverbindung mit einem elastischen Element,
6 einen Schnitt durch ein Getriebe,
6a ein Diagramm,
6b einen Schnitt durch ein Getriebe,
6c ein Diagramm,
6d einen Ausschnitt der 6b,
6e einen Ausschnitt der 6b ,
7 einen Schnitt durch ein Getriebe,
7a ein Diagramm,
7b ein Diagramm,
8 getriebeinterne Schaltelemente,
9 eine Schaltkulisse,
10 einen Schnitt durch einen Aktor und ein Getriebe,
11 einen Schnitt durch einen Aktor,
12a eine Kraftspeicheranordnung,
12b eine Kraftspeicheranordnung,
12c eine Kraftspeicheranordnung,
13a eine Kraftspeicheranordnung,
13b eine Kraftspeicheranordnung,
14 eine Kraftspeicheranordnung,
15 einen Schnitt durch einen Aktor,
16a eine Ansicht eines Kraftspeichers,
16b ein Diagramm,
16c ein Diagramm,
17a eine Ansicht eines Kraftspeichers,
17b ein Diagramm,
18a eine Kraftspeicheranordnung,
18b eine Kraftspeicheranordnung,
18c eine Kraftspeicheranordnung,
19 eine Kraftspeicheranordnung,
20 eine Kraftspeicheranordnung,
21a eine Kraftspeicheranordnung,
21b eine Kraftspeicheranordnung,
21c eine Kraftspeicheranordnung,
22a ein Diagramm,
22b ein Diagramm,
22c ein Diagramm,
23 ein Diagramm,
24a ein Diagramm,
24b ein Diagramm,
24c ein Diagramm,
25 eine Kraftspeicheranordnung,
26a eine Kraftspeicheranordnung,
26b ein Diagramm,
27 ein Diagramm,
28 eine erfindungsgemäße Vorrichtung
29 einen Ausschnitt aus 28.
Die 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer Kraftfahrzeugantriebseinheit 2, wie Motor oder Brennkraftmaschine. Das Kraftfahrzeug weist einen Antriebsstrang auf. Weiterhin ist im Antriebsstrang des Fahrzeuges ein automatisiert betätigbares Drehmoment-übertragungssystem 3 und ein Getriebe 4 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drehmomentübertragungssystem 3 im Kraftfluss zwischen Motor und Getriebe angeordnet, wobei ein Antriebsmoment des Motors über das Drehmomentübertragungssystem an das Getriebe und von dem Getriebe 4 abtriebsseitig an eine Abtriebswelle 5 und an eine nachgeordnete Achse 6 sowie an die Räder 6a übertragen wird.
Das Getriebe kann auch mit einem abtriebsseitig angeordneten Drehmomentübertragungssystem 3, wie Kupplung oder Reibungskupplung, ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem kann weiterhin als Anfahrkupplung und/oder Wendesatzkupplung zur Drehrichtungsumkehr und/oder Sicherheitskupplung mit einem gezielt ansteuerbaren übertragbaren Drehmoment ausgestaltet sein.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung, wie Reibungskupplung, ausgestaltet, wobei das Drehmomentübertragungssystem auch als Lamellenkupplung, Magnetpulverkupplung oder Drehmomentwandler mit Wandlerüberbrückungskupplung ausgestaltet sein kann. Die Kupplung kann als eine selbsteinstellende, eine verschleißausgleichende Kupplung ausgebildet sein. Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die älteren Anmeldung DE 42 39 291 , deren Inhalt ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gehört. Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die älteren Anmeldung DE 43 06 505 , deren Inhalt ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gehört. Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die älteren Anmeldung DE 42 39 289 , deren Inhalt ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gehört. Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die älteren Anmeldung DE 43 22 677 , deren Inhalt ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gehört.
Entsprechend des erfindungsgemäßen Gedankens ist das Getriebe 4 ein automatisiertes Schaltgetriebe mit oder ohne Zugkraftunterbrechung bei Schaltvorgängen, jedoch insbesondere mit Zugkraftunterbrechung, welches mittels zumindest eines Aktors oder einer Aktoreinheit automatisiert betätigt, wie geschaltet, werden kann. Der Aktor oder die Aktoreinheit betätigt gezielt gesteuert oder geregelt die Übersetzungsänderungen. Bei einem geregelten Vorgang wird eine Regelgröße mittels einer Rückführung in einem geschlossenen Regelkreis verarbeitet. Bei einem gesteuerten Vorgang wird mittels offener Strecke ohne Rückführung einer Steuergröße gesteuert.
Als automatisiertes Schaltgetriebe ist im Weiteren ein automatisiertes Getriebe zu verstehen, welches mit einer Zugkraftunterbrechung geschaltet wird und der Schaltvorgang der Getriebeübersetzung mittels zumindest eines Aktors oder einer Aktoreinheit angesteuert durchgeführt wird. Weiterhin kann auch ein Automatgetriebe als Teilgetriebe, mit einem vor- oder nachgeordnetem weiteren Getriebe, Verwendung finden, wobei ein Automatgetriebe ein Getriebe ist, das im wesentlichen ohne Zugkraftunterbrechung bei den Schaltvorgängen auskommt und das gegebenenfalls durch Planetengetriebestufen aufgebaut ist. Ebenso kann auch ein stufenlos verstellbares Getriebe als Teilgetriebe vorgesehen sein.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 weist eine Antriebsseite 7 und eine Abtriebsseite 8 auf, wobei ein Drehmoment von der Antriebsseite 7 auf die Abtriebsseite 8 übertragen wird, indem die Kupplungsscheibe 3a mittels der Druckplatte 3b, der Tellerfeder 3c und dem Ausrücklager 3e kraftbeaufschlagt wird und gegen das Schwungrad 3d unter Reibwirkung beaufschlagt wird. Zu dieser Beaufschlagung wird beispielsweise der Ausrückhebel 20 mittels einer Betätigungseinrichtung, wie Aktor, betätigt. Ebenso kann ein koaxial zur Getriebewelle angeordneter Ausrücker, wie ein sogenannter Zentralausrücker, verwendet werden, der mechanisch oder druckmittelbeaufschlagt betätigt wird.
Die Ansteuerung des automatisierten Drehmomentübertragungssystems 3 und/oder des automatisierten Getriebes erfolgt mittels zumindest einer Steuereinheit 13, wie Steuergerät, welches die Steuerelektronik 13a und den zumindest einen Aktor 13b umfassen kann. In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann die zumindest eine Aktoreinheit und die zumindest eine Steuerelektronik auch in zumindest zwei unterschiedlichen Baueinheiten, wie Gehäusen, angeordnet sein, wobei bei solchen Ausführungsformen die Aktorik und die Steuerelektronik auch getrennt voneinander angeordnet sein können.
Die Steuereinheit 13 kann die Steuer- und Leistungselektronik zur Ansteuerung zumindest eines Antriebsmotors 12 des zumindest einen Aktors 13b enthalten. Die Steuer- und/oder Leistungselektronik kann extern oder in einem Elektromotor oder in einer Antriebseinheit des Aktors angeordnet sein. Der Aktor 13b besteht aus zumindest einem Antriebsmotor 12, wie Elektromotor, und gegebenenfalls vorhandenen Getrieben zur Umsetzung der Rotationsbewegung der Motorabtriebswelle des Antriebsmotors in eine Betätigungsbewegung. Eine vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass der Elektromotor 12 über ein Getriebe, wie Schneckengetriebe oder Stirnradgetriebe oder Kurbelgetriebe oder Gewindespindelgetriebe auf ein Element zur Betätigung einer Kupplung oder eines Getriebes wirkt, wie beispielsweise auf einen Geberzylinder 11. Diese Wirkung auf den Geberzylinder kann direkt oder über ein Gestänge erfolgen. Weiterhin kann die Übertragung der Antriebsbewegung auch direkt auf eine mechanisch betätigbares Element wirken.
Die Position oder die Bewegung zumindest eines Ausgangsteiles zumindest eines Aktors, wie beispielsweise eines Geberzylinderkolbens 11a, kann mit einem Wegsensor 14 detektiert werden, welcher die Position, wie Stellung, und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung einer Größe detektiert, welche proportional zur Position bzw. Einrückposition respektive der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Kupplung oder eines das Getriebe betätigenden Elementes ist.
Der Geberzylinder 11 ist über eine Druckmittelleitung 9, wie Hydraulikleitung, mit dem Nehmerzylinder 10 verbunden. Das Ausgangselement 10a des Nehmerzylinders ist mit dem Ausrückhebel oder Ausrückmittel 20 wirkverbunden, so dass eine Bewegung des Ausgangsteiles 10a des Nehmerzylinders 10 bewirkt, dass das Ausrückmittel 20 ebenfalls bewegt oder verkippt wird, um das von der Kupplung 3 übertragbare Drehmoment anzusteuern.
Der Aktor 13b zur Ansteuerung des übertragbaren Drehmoments des Drehmomentübertragungssystems 3 und/oder des automatisierten Getriebes kann druckmittelbetätigbar sein, d. h. es kann mittels Druckmittelgeber- und Druckmittelnehmerzylinder ausgerüstet sein. Das Druckmittel kann beispielsweise ein Hydraulikfluid oder ein Pneumatikmedium sein. Die Betätigung des Druckmittelgeberzylinders kann elektromotorisch vorgesehen sein, wobei der Elektromotor 12 elektronisch angesteuert werden kann. Das Antriebselement des Aktors 13b kann neben einem elektromotorischen Antriebselement auch ein anderes, beispielsweise druckmittelbetätigtes Antriebselement sein. Weiterhin können Magnetaktoren verwendet werden, um eine Position eines Elementes einzustellen. Der Antrieb kann auch rein elektromotorisch ohne eine zwischengeschaltete Druckmittelstrecke sein.
Bei einer Reibungskupplung erfolgt die Ansteuerung des übertragbaren Drehmomentes dadurch, dass die Anpressung der Reibbeläge der Kupplungsscheibe zwischen dem Schwungrad 3d und der Druckplatte 3b gezielt erfolgt. Über die Stellung des Ausrückmittels 20, wie Ausrückgabel oder Zentralausrücker, kann die Kraftbeaufschlagung der Druckplatte respektive der Reibbeläge gezielt angesteuert werden, wobei die Druckplatte dabei zwischen zwei Endpositionen bewegt und beliebig eingestellt und fixiert werden kann. Die eine Endposition entspricht einer völlig eingerückten Kupplungsposition und die andere Endposition einer völlig ausgerückten Kupplungsposition. Zur Ansteuerung eines übertragbaren Drehmomentes, welches beispielsweise geringer ist als das momentan anliegende Motormoment kann beispielsweise eine Position der Druckplatte 3b angesteuert werden, die in einem Zwischenbereich zwischen den beiden Endpositionen liegt. Die Kupplung kann mittels der gezielten Ansteuerung des Ausrückmittels 20 in dieser Position fixiert werden. Es können aber auch übertragbare Kupplungsmomente angesteuert werden, die definiert über den momentan anstehenden Motormomenten liegen. In einem solchen Fall können die aktuell anstehenden Motormomente übertragen werden, wobei die Drehmoment-ungleichförmigkeiten im Antriebsstrang in Form von beispielsweise Drehmomentspitzen gedämpft und/oder isoliert werden.
Zur Ansteuerung, wie Steuerung oder Regelung, des Drehmomentübertragungssystems werden weiterhin Sensoren verwendet, die zumindest zeitweise die relevanten Größen des gesamten Systems, wie Fahrzeuges, überwachen und die zur Steuerung notwendigen Zustandsgrößen, Signale und Messwerte liefern, die von der Steuereinheit erfasst, abgespeichert und/oder verarbeitet werden. Die Steuereinheit generiert in Abhängigkeit des Betriebszustandes Steuersignale, die zur Ansteuerung der Aktoren verwendet und eingesetzt werden. Es kann auch eine Signalverbindung zu anderen Elektronikeinheiten bestehen, wie beispielsweise zu einer Motorelektronik oder einer Elektronik eines Antiblockiersystemes (ABS) oder einer Antischlupfregelung (ASR). Diese Elektronikeinheiten können beispielsweise über einen Datenbus miteinander kommunizieren. Die Sensoren detektieren beispielsweise Drehzahlen, wie Raddrehzahlen, Motordrehzahlen, die Position des Lasthebels, die Drosselklappenstellung, die Gangposition des Getriebes, eine Schaltabsicht und weitere fahrzeugspezifische Kenngrößen.
Die 1 zeigt, dass ein Drosselklappensensor 15, ein Motordrehzahlsensor 16, sowie ein Tachosensor 17, die Verwendung finden und Messwerte bzw. Informationen an das Steuergerät weiterleiten. Die Elektronikeinheit, wie Computereinheit, der Steuereinheit 13a verarbeitet die Systemeingangsgrößen und gibt Steuersignale an den zumindest einen Aktor 13b weiter.
Das Getriebe ist als Wechselstufengetriebe mit Zugkraftunterbrechung ausgestaltet, wobei die Übersetzungsstufen mittels Aktors 50 mit Antriebseinheit gewechselt werden oder das Getriebe mittels dieses Aktors 50 betätigt oder bedient wird. Der Aktor 50 ist nur schematisch dargestellt, wobei eine Steuer- oder Signalverbindung 51 zu der Steuereinheit 13a besteht.
Der Aktor kann beispielsweise als Schaltwalzenaktor oder als elektromechanisch, wie elektromotorisch, ausgebildeter Aktor mit Antriebselement und Getriebe oder als druckmittelbetätigter Aktor ausgebildet sein. Der Aktor 50 kann neben dem Aktor 13b zur Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems separat oder mit diesem in Baueinheit ausgebildet sein.
Eine Sensorikeinheit 19 mit zumindest einem Sensor kann am Getriebe angelenkt sein und kann die aktuelle Gangposition und/oder die Bewegung von getriebeinternen Schaltelementen zur Betätigung des Getriebes oder zum Einstellen der Getriebeübersetzung detektieren. Es kann auch sein, dass eine solche Sensorikeinheit an einem anderen Ort installiert ist und die aktuelle Gangposition ermittelt. Weiterhin kann die aktuelle Gangposition auch aus Daten, wie Drehzahldaten, errechnet werden.
Das Steuergerät steht mit einzelnen und/oder allen Sensoren, zumindest zeitweise in Signalverbindung und bewertet die Sensorsignale und Systemeingangsgrößen in der Art und Weise, dass in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes die Steuereinheit Steuer- oder Regelungsbefehle an zumindest einen Aktor 13, 50 ausgibt. Das Antriebselement des Aktors, wie Elektromotor, erhält von der Steuereinheit, welche die Kupplungsbetätigung oder Getriebebetätigung ansteuert, eine Stellgröße in Abhängigkeit von Messwerten und/oder Systemeingangsgrößen und/oder Signalen der angeschlossenen Sensorik. Hierzu ist in dem Steuergerät ein Steuerprogramm als Hard- und/oder als Software implementiert, das die eingehenden Signale bewertet und anhand von Vergleichen und/oder Funktionen und/oder Kennfeldern die Ausgangsgrößen oder Steuergrößen berechnet oder bestimmt.
Das Steuergerät 13 hat in vorteilhafter Weise eine Drehmomentbestimmungseinheit, eine Gangpositionsbestimmungseinheit, eine Schlupfbestimmungseinheit und/oder eine Betriebszustandsbestimmungseinheit inplementiert oder sie steht mit zumindest einer dieser Einheiten in Signalverbindung. Diese Einheiten können durch Steuerprogramme als Hardware und/oder als Software implementiert sein, so dass mittels der eingehenden Sensorsignale das Drehmoment der Antriebseinheit 2 des Fahrzeuges 1, die Gangposition des Getriebes 4 sowie der Schlupf, welcher im Bereich des Drehmomentübertragungssystems herrscht und der aktuelle Betriebszustand des Fahrzeuges bestimmt werden kann.
Die Gangpositionsbestimmungseinheit ermittelt anhand der Signale des zumindest einen Sensors 19 den aktuell eingelegten Gang. Dabei können auch Sensoren an getriebeinternen Stellmitteln, wie beispielsweise einer zentralen Schaltwelle oder Schaltstange angelenkt sein und diese detektieren, beispielsweise die Lage und/oder die Geschwindigkeit dieses Bauteiles oder dieser Bauteile. Aus den Signalen der Gangpositionsbestimmungseinheit kann eine Position innerhalb eines Wählweges und/oder innerhalb eines Schaltweges detektiert oder bestimmt werden. Weiterhin kann ein Lasthebelsensor 31 am Lasthebel 30, wie Gaspedal, angeordnet sein, welcher die Lasthebelposition detektiert. Ein weiterer Sensor 32 kann als Leerlaufschalter fungieren, d. h. bei betätigtem Gaspedal, wie Lasthebel, ist dieser Leerlaufschalter 32 geschaltet und bei einem nicht betätigten Signal ist er nicht geschaltet, so dass durch diese digitale Information erkannt werden kann, ob der Lasthebel, wie Gaspedal, betätigt wird. Der Lasthebelsensor 31 detektiert den Grad der Betätigung des Lasthebels. Aus den Signalen des Lasthebelsensors kann mittels implementierter Verfahren zur Auswertung dieser Signale ein Leerlaufschalter nachgebildet sein, derart, dass bei Lasthebelsignalen unter einer vorgebbaren Schwelle eine Betätigung nicht vorliegt und ein einem Leerlaufschalter entsprechendes Bit oder Signal gesetzt wird.
Die 2 zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinheit 100, einem Drehmomentübertragungssystem 102, einem Getriebe 103, einem Differential 104 sowie Antriebsachsen 109 und Rädern 106. Das Drehmomentübertragungssystem 102 ist auf oder an einem Schwungrad 102a angeordnet oder befestigt, wobei das Schwungrad in der Regel einen Anlasserzahnkranz 102b trägt. Das Drehmomentübertragungssystem weist eine Druckplatte 102d, einen Kupplungsdeckel 102e, eine Tellerfeder 102f und eine Kupplungsscheibe 102c mit Reibbelägen auf, die radial außen an der Kupplungsscheibe angeordnet sind. Zwischen der Kupplungsdruckplatte 102d und dem Schwungrad 102a ist die Kupplungsscheibe 102c gegebenenfalls mit einer Dämpfungseinrichtung, wie Torsionsschwingungsdämpfer, angeordnet. Ein Kraftspeicher, wie Tellerfeder 102f, beaufschlagt die Druckplatte in axialer Richtung auf die Kupplungsscheibe hin, wobei ein Ausrücklager 109, wie beispielsweise druckmittelbetätigter oder mechanischer Zentralausrücker, zur Betätigung des Drehmomentübertragungssystemes vorgesehen ist. Zwischen dem Zentralausrücker und den Tellerfederzungen der Tellerfeder 102f ist ein Ausrücklager 110 angeordnet. Durch eine axiale Verlagerung des Ausrücklagers wird die Tellerfeder beaufschlagt und rückt die Kupplung ein oder aus. Die Kupplung kann weiterhin als gedrückte oder als gezogene Kupplung ausgebildet sein.
Der Aktor 108 ist ein Aktor eines automatisierten Schaltgetriebes, welcher ebenfalls die Betätigungseinheit für das Drehmomentübertragungssystem beinhalten kann. Der Aktor 108 betätigt getriebeinterne Schaltelemente, wie beispielsweise eine Schaltwalze oder Schaltstangen oder eine zentrale Schaltwelle des Getriebes, wobei durch diese Betätigung die Gänge in beispielsweise sequentieller Reihenfolge oder auch in beliebiger Reihenfolge eingelegt oder herausgenommen oder geschaltet werden können. Über die Verbindung 111 wird das Kupplungsbetätigungselement, wie Ausrücklager, 109 betätigt. Die Steuereinheit 107 ist über die Signalverbindung 112 mit dem Aktor verbunden, wobei die Signalverbindung 113 bis 115 mit der Steuereinheit in Signalverbindung stehen, wobei die Leitung 114 eingehende Signale weiterleitet, die Leitung 113 Steuersignale von der Steuereinheit weiterleitet und die Verbindung 115 beispielsweise mittels eines Datenbusses, wie CAN-Busses, eine Verbindung zu anderen Elektronikeinheiten herstellt. Die Bezeichnung CAN steht für Controller Area Network.
Zum Anfahren oder zum Starten des Fahrzeuges im wesentlichen aus dem Stand oder aus einer langsamen Rollbewegung, das heißt zum Beschleunigen des Fahrzeuges, bedient der Fahrer im wesentlichen nur das Gaspedal, wie der Lasthebel 30, wobei die gesteuerte oder geregelte automatisierte Kupplungsbetätigung mittels des Aktors das übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystemes bei einem Anfahrvorgang steuert. Durch die Betätigung des Lasthebels wird mittels des Lasthebelsensors 31 der Fahrerwunsch nach einem mehr oder weniger starken oder schnellen Anfahrvorgang detektiert und anschließend von der Steuereinheit entsprechend angesteuert. Das Gaspedal und die Sensorsignale des Gaspedals werden als Eingangsgrößen zur Steuerung des Anfahrvorganges des Fahrzeuges herangezogen. Die Steuereinheit steuert auch die Wahl der im Getriebe eingelegten Gänge in Abhängigkeit von Betriebsparametern.
Auch bei nicht betätigtem Gaspedal, nicht betätigter Bremse und eingelegtem Gang kann ein Ankriechen des Fahrzeuges von der Steuereinheit durch ein zumindest geringfügiges Schließen der Kupplung angesteuert werden. Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die ältere Anmeldung DE 4426260 , deren Inhalt ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gehört.
Die 3 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug mit einem Motor 200 und einem automatisiert schaltbaren Getriebe 201 und einem automatisiert betätigbaren Drehmomentübertragungssystem 205. Das Drehmomentübertragungssystem 205 ist im Antriebsstrang zwischen dem Motor 200 und dem Getriebe 201 angeordnet. Dem Getriebe ist eine Getriebeabtriebswelle 206, ein Differential 207 und eine angetriebene Achse 208 in Kraftwirkung nachgeordnet.
Das Getriebe 201 mit seinen getriebeinternen Schaltelementen 209 wird durch den Aktor 202 automatisiert betätigt. Zwischen der zumindest einen Antriebseinheit 212 des Aktors 202 und den getriebeinternnen Schaltelementen 209 ist zumindest ein Betätigungselement 210a, 210b in Kraftwirkung angeordnet. Der Antriebseinheit 212 des Aktors 202 ist ein Getriebe 213, wie beispielsweise Übersetzungs- oder Untersetzungsgetriebe, angeordnet, welches die notwendige Ansteuerung des Betätigungselementes vornimmt. Dieses Getriebe 213 kann beispielsweise eine Rotationsbewegung der Antriebseinheit in eine axiale Bewegung und/oder in eine dazu senkrecht stehende Bewegung umsetzen. Weiterhin dient das Getriebe 213 der Anpassung oder Optimierung der abtriebsseitigen Antriebsbewegung der Antriebseinheit an die geforderten Verstell- oder Schaltgeschwindigkeiten oder -kräfte.
Die Elastizität oder das elastische Element 211, wie beispielsweise Kraftspeicher, Feder oder elastisches Element, wie Gummielement, ist zusätzlich in Kraftwirkung oder zur Kraftabstützung zwischen der Antriebseinheit 212 und den getriebeinternen Schaltelementen 209 angeordnet. Die Elastizität 211 kann als Metallelement oder als Kunststoff- oder Gummielement ausgebildet sein. Das elastische Element 211 oder die Elastizität kann als nicht vorgespanntes Element oder als vorgespanntes Element eingesetzt werden. Bei einem nicht vorgespannten Element liegt das elastische Element, wie beispielsweise eine Feder, zwischen zwei gegeneinander verschieblichen Elementen 210a, 210b ohne Vorspannung an, wobei bei einer Verschiebung dieser Elemente 210a, 210b eine Kraftwirkung auf die Elastizität einwirkt und sich das Element im wesentlichen elastisch verformt. Weiterhin kann das elastische Element 211 mit Vorspannung in eine Aufnahme eingesetzt werden.
Wird beispielsweise ein Gangwechsel automatisiert betätigt und ein Gang oder eine Getriebeübersetzung eingelegt und die Endlage der getriebeinternen Schaltelemente ist erreicht, bevor die Endlage des Betätigungselementes erreicht ist, würde dies zu einer unvorteilhaft hohen Belastung von Getriebebauteilen oder von Bauteilen des Betätigungsaktors führen, wenn das Betätigungselement über die eine Position der Endlage der getriebeinternen Schaltelemente entsprechenden Position hinaus in seine Endlage geführt wird. Durch zumindest eine Elastizität kann diese Belastung abgebaut oder vermindert werden, wenn das getriebeinterne Schaltelement in seiner Endlage ist und das Betätigungselement weiter bis in seine Endlage geführt wird. Die Elastizität 211 wird dabei zumindest geringfügig gespannt und kompensiert oder vermindert die Kraftbeaufschlagung der Bauteile des Systems. Die zumindest eine Elastizität 211 kann im Kraftweg der Betätigung des Schaltvorganges und/oder des Wählvorganges der Getriebeübersetzung angeordnet sein.
Weiterhin ist in der 3 die Getriebeausgangswelle und das Differential 207 zu erkennen. Ebenso ist eine angetriebene Welle 208 zu erkennen.
Die 4 zeigt ein Detail eines Betätigungselementes mit einem elastischen Element 211 oder einer zusätzlichen Elastizität 211 in der Antriebsverbindung oder im Kraftweg zwischen der Antriebseinheit 212 und den getriebeinternen Schaltelementen 209 der 3. Das Betätigungselement besteht aus zwei Teilen 210a und 210b, die im zentralen Bereich ineinander greifen und jeweils Ausbuchtungen 220 oder Fenster 221 aufweisen, in welchen ein Kraftspeicher 250, wie beispielsweise Feder, aufgenommen ist.
Unter Zug- oder Druckbelastung zwischen an den Elementen 210a und 210b wird der Kraftspeicher 250 zwischen den Elementen 210a, 210b belastet, so dass eine elastische Verformung des Kraftspeichers hervorgerufen wird und eine Verkürzung respektive Verlängerung des Betätigungselementes 210a, 210b entsteht. Der Kraftspeicher ist in einem Aufnahmebereich aufgenommen, der durch die Ausbuchtungen 220 in den Bereichen 210b und durch das Fenster 221 im Bereich 210a mit in axialer Richtung begrenzenden Flächen 240a, 240b oder Bereichen gebildet ist. Die Ausbuchtungen 220 weisen ebenfalls in axialer Richtung begrenzende Endbereiche 245a, 245b auf, die als Anschlagbereiche oder Endflächen vorgesehen sind.
Weiterhin ist ein Sensor 251 zu erkennen, welcher mit dem Element 210b verbunden ist und welcher einen Nocken 253 aufweist, welcher in eine Nut 252 oder eine Vertiefung des Elementes 210a eingreift. Wird das Element 210a gegen das Element 210b verschoben, so wird der Nocken 253 oder Pin aus der Nut geführt und der Sensor, wie beispielsweise Schalter, detektiert diese Verschiebung. Ist die Feder 250 vorgespannt, so tritt dies erst ab einer gewissen vorgebbaren Kraftschwelle auf, die bei Erreichen mittels des Sensors 251 detektiert wird. Bei einer nicht vorgespannten Elastizität 250 ist ein Wegsensor vorteilhaft, da dann der gesamte auf einer elastischen Verformung beruhende Bereich detektiert werden kann und somit die Kraft über den Weg detektiert werden kann.
Die 4a zeigt einen Schnitt der 4 entlang der Linie A-A, wobei die Aufnahmebereiche 220 und 221, der Kraftspeicher 250 und der Sensor 251 zu erkennen ist.
Die 5 zeigt eine erfindungsgemäße Variante der Erfindung, bei welcher eine Motorausgangswelle 300 einer Antriebseinheit 301 der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung betätigt getriebeinterne Schaltelemente bei einem Schaltvorgang oder ein Drehmomentübertragungssystem bei einem Kupplungsbetätigungsvorgang. Mit der Motorwelle 300 ist eine Schnecke 302 drehfest, jedoch axial verschieblich verbunden. Die Schnecke 302 kämmt ein Schneckenzahnrad 303, welches nachgeordnete Betätigungselemente antreibt. Zwischen das Schneckenzahnrad und die getriebeinternen Schaltelemente kann ein Getriebe und/oder ein Gestänge oder eine Schubkurbel oder ähnliches nachgeschaltet sein. Die Schnecke 302 ist mittels zwischen den Anschlägen 304 und 305 angeordneten Kraftspeichern 306, 307 axial beweglich oder bewegbar angeordnet, wobei unter einer axialen Belastung auf die Schecke, die Schnecke gegen die Kraft der Kraftspeicher 306, 307 in axialer Richtung ausweichen kann.
Die Kraftspeicher 306 und 307 sind zwischen Endanlagebereichen eingespannt, wobei die Kraftspeicher vorzugsweise unter Vorspannung angeordnet sind. Die Endanlagebereiche 320 und 321 dienen der Anordnung des Kraftspeichers 306 oder der Anlage der Kraftspeicherendbereiche 306a, 306b, wobei die Endanlagebereiche 322 und 323 der Anordnung des Kraftspeichers 307 oder der Anlage der Kraftspeicherendbereiche 307a, 307b dienen. Die Endbereiche der Kraftspeicher 306, 307 legen sich an diesen Bereichen an oder stützen sich an diesen Bereichen ab.
Weiterhin ist ein Sensor 309 mit einem Nocken 310 zu erkennen. Der Nocken 310 greift in eine Nut 308 in der Schnecke 302 ein und kann bei einer Verschiebung der Schnecke 302 die anfängliche Verschiebung oder den Zeitpunkt der Verschiebung detektieren, in dem der Sensor das Herauslaufen des Nockens aus der Nut detektiert.
Die 6 zeigt ein Getriebe 420 in einer Schnittdarstellung. Das Getriebe 420 weist ein Gehäuse 421 auf, in welchem Gangräder 422 und Schieberäder angeordnet sind. Weiterhin ist eine Antriebseinheit 400 zu erkennen, welche über eine Getriebestufe mit den Zahnrädern 402, 402a und 403 eine Schaltwalze mit einem Kurvengetriebe 405 oder ein Kurvengetriebe innerhalb des Getriebes antreiben kann. Das Zahnrad 402 ist auf der Welle 401 gelagert. Die Zahnräder 402a und 403 sind mittels anderer Wellen gelagert, wobei die Welle 419 das Zahnrad 402a lagert und die Welle 404 das Zahnrad 403 gelagert. Die Welle 404 dient gleichzeitig der Lagerung der Schaltwalze 405. Die Schaltwalze 405 ist mittels der Welle oder Schaltwalzenachse 404 und der Lagerung 406, 407 drehbar gelagert, wobei die Schaltwalze gegenüber einer Kraftbeaufschlagung der Kraftspeicher 413 und 412 gegenüber dem Gehäuse 421 axial verlagerbar ist.
Die Kraftspeicher 412, 413 greifen zum einen an einem Endbereich, wie Stirnfläche, der Schaltwalze 405 oder des Zahnrades 403 an und zum anderen an einem radial innen liegenden Lagerring 406a, 407a. Ebenso können die Kraftspeicher 412, 413 an den äußeren Lagerringen 406b, 407b angreifen.
Die Schaltwalze 405 weist an ihrer Oberfläche Nuten oder Führungen 408 auf, in welchen Nocken 409a der Schaltgabeln 409 eingreifen. Durch die gewählte Nutgeometrie können die Nocken in den jeweiligen Nuten entlang laufen, wenn sich die Schaltwalze 405 dreht. Durch die Nutgeometrie können die Schaltgabeln bei einer Verdrehung der Schalwalze in axialer Richtung verlagert werden. Die Schaltgabeln 409 betätigen die Schiebemuffen oder -räder 410 des Getriebes 420 und erzeugen eine Antriebsverbindung oder einen Drehmomentschluss bei einem Zahnradsatz 411 des Getriebes. Somit kann ein Gang oder ein Getriebeübersetzung im Getriebe eingelegt werden oder geschaltet werden.
Ist die Schiebemuffe oder das Schieberad bei einem Betätigungsvorgang bereits in ihrer Endlage, obwohl die Schaltwalze noch nicht in ihrer Endlage ist, so kann die Schaltwalze in dieser Gangposition in die Endlage gedreht werden und die Walze weicht in axialer Richtung gegen die Kraftbeaufschlagung der Kraftspeicher aus, um die Schaltgabel nicht über ihre Endlage hinaus zu betätigen.
Die Antriebseinheit kann ein Elektromotor, eine elektromagnetische Einheit oder eine druckmittelbetätigte Einheit sein. Die druckmittelbetätigte Einheit kann eine hydraulische oder pneumatische Einheit sein.
Die 6a zeigt ein Diagramm, in welchem eine Axialkraft F_axial als Funktion des Axialweges Δs_axial dargestellt ist. Die Kurven 440, 441 und 442 stellen mögliche Kraft-Weg-Kurven dar, wobei die Kurve 440 im ersten Bereich linear verläuft und im zweiten Bereich ab einem Erreichen eines Anschlages im wesentlichen senkrecht ansteigt. In diesem Punkt erreicht die Schaltwalze bei einer vorgebbaren axialen Verlagerung einen Anschlag. Die Kurven 441 und 442 stellen Varianten mit unterschiedlicher Federsteifigkeit dar.
Die 6b zeigt einen Ausschnitt einer Federanordnung bei einem mittels einer drehbaren Walze 405 betätigbaren Getriebes, entsprechend der 6. Innerhalb des Gehäuses 421 ist die Welle 404 der Walze 405 mittels der Lager 406 und 407 drehbar gelagert.
Die 6c zeigt ein Kraft-Weg-Diagramm, welches aus einer in der 6b dargestellten Kraftspeicheranordnung resultiert. Die Kraft F_axial ist über dem Axialweg oder Verschiebeweg Δs_axial dargestellt, wobei F_axial die aufzubringende oder die benötigte Kraft bei einem Verschiebeweg oder Axialweg Δs_axial ist. Die Kurve 450 zeigt einen Kraft-Weg-Verlauf, der in einem ersten Wegbereich ein Spiel vorsieht, also in diesem Wegbereich im wesentlichen kein Kraftaufwand bei einer Verschiebung der Walze in axialer Richtung gegen die Kraft der Kraftspeicher notwendig ist. In einem zweiten Wegbereich steigt die Kraft F_axial als Funktion des Weges Δs_axial linear an. Zwischen dem Bereich des Spieles und dem linear ansteigendem Bereich steigt die Kraft quasi senkrecht an, wobei die Vorspannkraft der Kraftspeicher überwunden werden muß. Der Endbereich des linearen Astes der Kurve bildet der steile Anstieg bei Erreichen von Anschlägen.
Die 6d und 6e zeigen Ausschnitte der 6b zur Verdeutlichung der Anordnung der Kraftspeicher 412 und 413.
In der 6d ist die zentrale Welle 404 der Schaltwalze mit Kurvenprofil mittels des Lagers, wie Gleit- oder Wälzlager, mit Lagerinnenring 406b und Lageraußenring 406a drehbar gelagert. Zwischen dem Lagerinnenring 406b und der Welle 404 ist ein Passelement 460 vorhanden. Der Kraftspeicher 413 ist zwischen dem Arm 461 und dem Ansatz 463 der Welle 404 aufgenommen. Die beiden Elemente 404 und 461 sind mittels einer Verzahnung oder Keilnutenverzahnung der Elemente 462 und 463 miteinander drehfest an der axial verschieblich gehalten. Der Kraftspeicher 413 stützt sich je nach relativer Position der Elemente 404 und 461 an dem zumindest einen Vorsprung 462 oder an dem Ansatz 463 ab. Dadurch ist der Weg des Kraftspeichers relativ begrenzt.
In der 6e ist die zentrale Welle 404 der Schaltwalze mit Kurvenprofil mittels des Lagers 407, wie Gleit- oder Wälzlager, drehbar Gelagert. Zwischen dem Lagerinnenring und der Welle 404 ist ein Passelement 470 vorhanden. Der Kraftspeicher 412 ist zwischen dem Arm 471 und dem Ansatz 473 der Welle 404 aufgenommen. Die beiden Elemente 404 und 471 sind mittels einer Verzahnung oder Keilnutenverzahnung der Elemente 472 und 473 miteinander drehfest aber axial verschieblich gehalten. Der Kraftspeicher 412 stützt sich je nach relativer Position der Elemente 404, wie 473, und 471 an dem zumindest einen Vorsprung 472 oder an dem Ansatz 473 ab. Dadurch ist der Weg des Kraftspeichers relativ begrenzt.
Die 7 zeigt eine erfindungsgemäße Abwandlung eines Getriebes 550 mit einem Gehäuse 551, das getriebeinterne Schaltelemente aufnimmt, in einem Ausschnitt. Zum Schalten der Übersetzungen des Getriebes ist eine Schaltwalze 405 vorgesehen. Der Antrieb der Schaltwalze kann entsprechend der 6 entnommen werden. Die Schaltwalze 405 ist mehrteilig ausgebildet und besteht im wesentlichen aus einem radial inneren Walzenteil 500 und einem radial äußeren Walzenteil 501, wobei die Teile 500 und 501 über eine Verzahnung 502 drehfest miteinander verbunden sind. Die Verzahnung 502 ist derart ausgebildet, dass die Innenverzahnung des Teiles 501 in die Außenverzahnung 501 eingreift, wobei die Teile 500 und 501 axial gegeneinander verschiebbar sind. Der zumindest eine Kraftspeicher 503 ist in einem Raumbereich 552 zwischen den Teilen 500 und 501 angeordnet. Der Kraftspeicher 503 bewirkt eine Kraftbeaufschlagung der beiden Teile 500 und 501 gegeneinander, bei einer Relativverschiebung dieser Teile zumindest über einen Teilbereich einer Relativverschiebung. Der Kraftspeicher der 7 ist derart angeordnet, dass seine Endbereiche 503a, 503b an Anlagebereichen 553 anliegt. Die Anlagebereiche sind vorteilhaft aus ringförmigen Elementen 553 gebildet, die an ihrem radial inneren Randbereich im wesentlichen an dem Teil 500 anliegen und an ihrem radial äußeren Randbereich an dem Teil 501 anliegen. Die ringförmigen Elemente 553 liegen ihrerseits an Kanten oder Vorsprüngen an, die an dem Teil 500 und/oder an dem Teil 501 angeformt sind. Das eine ringförmige Element 553 liegt an diesen angeformten Anschlägen an, währen das andere ringförmige Element 553 von einem Element 554 abgestützt wird, welches durch einen Sicherungsring 555 axial abgestützt wird, welcher in eine Nut, wie Ringnut eingreift.
Der Kraftspeicher 503 kann unter Vorspannung zwischen dem Elementen 553 angeordnet sein. Er kann aber auch mit oder ohne Vorspannung mit oder ohne Spiel zwischen diesen angeordnet sein. Der Kraftspeicher verspannt somit die Teile 500 und 501 gegeneinander, wenn eine Kraftbeaufschlagung und/oder eine Relativverschiebung zwischen den Bauteilen 500, 501 der Walze 405 erfolgt. Bei einer Kraftbeaufschlagung des Teiles 500 gegenüber dem Teil 501, die größer ist als die Vorspannung des Kraftspeichers 503 erfolgt eine Verschiebung der Teile 500 und 501 gegeneinander, so dass die Schaltgabel 505 in axialer Richtung be- oder entlastet werden kann.
Die 7a und 7b zeigen Diagramme, in welchen eine Axialkraft F_axial als Funktion des Verschiebeweges oder Axialweges Δs_axial zwischen den Bauteilen 500 und 501 dargestellt ist. In der 7a ist die Kurve 560 der Axialkraft F_axial ab dem Ursprung, das heißt ab einem Verschiebeweg von Null bis zu einem maximalen Verschiebeweg entsprechend einem Weg bis zu einem Anschlag im wesentlichen linear oder entsprechend einer anderen Funktion verläuft, wobei der Wert bei Δs_axial = 0 mit F_axial = 0 beginnt.
In der 7b ist die Kurve 561 der Axialkraft F_axial ab einem Startwert 562 von Null verschieden, wobei die Kurve 561 bei 562 steil oder sprunghaft ansteigt und anschließend mit einer endlichen Steigung weiter ansteigt. Das heißt, dass ab einem Verschiebeweg, der größer als ein vorgebbares Spiel ist, von dem Wert 562 bis zu einem maximalen Verschiebeweg 564 entsprechend einem Weg bis zu einem Anschlag, die Kurve 561 im wesentlichen linear oder entsprechend einer anderen Funktion verläuft.
Die 8 zeigt einen Ausschnitt eines Getriebes bei welchem die Getriebeübersetzungen beispielsweise mittels einer Schaltstange oder einer Schaltwelle geschaltet werden. Das Getriebe kann derart ausgeschaltet sein, dass eine zentrale Schaltwelle über beispielsweise eine Schaltstange 600 verschiedene Schaltgabeln 601 betätigen kann. Eine Schaltgabel 601 steht mit einem Schieberad 602 in formschlüssiger Verbindung. Das Schieberad 602 weist eine Nabe 603 auf, die bezüglich der Achse 604 gelagert ist.
Weiterhin sind mit der Schiebemuffe 602 Synchronringe 605a und 605b verbunden.
Die Schaltelemente zur Betätigung des Gangeinlegens oder zum Einlegen einer Getriebeübersetzung sind in der 8 beispielhaft dargestellt. Zu den Schaltelementen gehören die Schaltstange 600, die Schaltgabel 601, das Schieberad 602, die Getriebewelle 606, die Synchronringe 605a, 605b und die Gangräder 607. Um einen Gang einzulegen wird die Schaltgabel gegen das Schieberad gedrückt, dieses bewegt sich in axialer Richtung bis sich über Zahnflanken das Reibmoment des Synchronringes gegen die Bewegung des Schieberades sperrt. Bei einem Gleichlauf der Nabe und des Gangrades entfällt das sperrende Reibmoment des Synchronringes und durch ein Weiterschieben des Schieberades 602 kann über die Verzahnung des Schieberades ein Formschluss zwischen Nabe 603 und Gangrad 607 erreicht oder geschlossen werden. Ist der Formschluss erreicht oder vollendet, ist der Gang eingelegt und die Endlage des Schieberades ist erreicht. Diese Endlage kann vorteilhaft durch einen Anschlag realisiert sein.
Betätigungen von Schaltgetriebe, wie Getriebe mit Zugkraftunterbrechung, können durch eine zentrale Schaltwelle am Getriebe charakterisiert sein, wobei über diese zentrale Schaltwelle sowohl die Schaltbewegung als auch die Wählbewegung auf in den Getriebe vorliegenden getriebeinternen Schaltelementen übertragen wird. Die zentrale Schaltwelle wird in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung betätigt. Bei einer anderen Ausgestaltung von einem Getriebe kann zumindest eine Schaltwelle oder Schaltstange oder eine Mehrzahl davon jeweils in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung betätigt werden.
Zur automatisierten Betätigung von getriebeinternen Schaltelementen kann eine Betätigungseinheit oder ein Aktor vorgesehen sein, welcher die Betätigung von getriebeinternen Schaltelementen und oder eine Betätigung eines Drehmomentübertragungsystemes, wie Kupplung betätigt, oder gezielt durchführt. Der Aktor steuert dabei beispielsweise mittels einer Antriebseinheit und eines nachgeschalteten Getriebes die Betätigung von Betätigungselementen an, welche ihrerseits wiederum getriebeinterne Schaltelemente ansteuern.
Erfindungsgemäß sind verschiedene Integrationsstufen eines Aktors oder einer Betätigungseinheit auszugestalten, wobei in einer ersten Integrationsstufe die Aktoreinheit außerhalb des Fahrzeuggetriebes angeordnet ist und über Hebel, Gestänge und oder Bowdenzüge oder Seilzüge und/oder Fluidverbindungen, wie Hydraulikverbindungen zumindest eine Schaltwelle betätigbar ist. Die zumindest eine Schaltwelle kann eine zentrale Schaltwelle sein, welche durch axiale Verlagerung oder rotatorische Bewegung die Übersetzungen des Getriebes schaltet. Ebenso können auch verschiedene Schaltwellen zur Betätigung einzelner Schaltgabeln angesteuert werden.
In einer zweiten erfindungsgemäßen Integrationsstufe einer Betätigungseinheit oder eines Aktors kann eine Aktoreinheit an einem Getriebe derart angeordnet sein, dass sie zumindest einen Teilbereich von zumindest einer Schaltwelle aufnimmt, um die zumindest eine Schaltwelle zu betätigen oder anzusteuern.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Integrationsstufe einer Betätigungseinheit oder eines Aktors kann eine Aktoreinheit oder Betätigungseinheit derart ausgebildet sein, dass die Schaltgabeln des Getriebes über Mechaniken der Aktoreinheit direkt betätigt werden, wie beispielsweise über Hebel, Gestänge, Wellen, Kurvengetriebe usw. Eine solche Integrationsstufe kann beipielsweise durch eine Walze mit Kurvengetriebe, wie beispielsweise Schaltwalze, realisiert sein, welche über Kurvenbahnen und in diese eingreifende Schaltgabeln die einzelnen Schaltgabeln ansteuert, wobei für jede Schaltgabel eine Kurvenbahn auf den Umfang der Schaltwalze angeordnet, wie aufgewickelt ist und bei einer Rotation der Schaltwalze die einzelnen Schaltgabeln im wesentlichen seriell angesteuert werden.
Die 9 zeigt eine Schaltkulisse 620 eines 5-Gang-Getriebes mit Rückwärtsgang R, das durch einzelne Schaltgassen 621 und Wählwege 622 zwischen den Schaltgassen 621 charakterisiert ist. Die Endlagen 623 der einzelnen Gangpositionen 1, 2, 3, 4, 5, R entsprechen im wesentlichen den Positionen, welche ein getriebeinternes Schaltelement oder ein anderes Betätigungselement einnehmen muss, damit der entsprechende Gang oder die entsprechende Übersetzung des Getriebes eingelegt ist.
Die Endlagen 623 können zwischen einem minimalen Wert einer Endlage 624 und einem maximalen Wert einer Endlage 625 im Bereich 626 eine Toleranz der Endlagen schwanken.
Diese Toleranzen können beispielsweise durch Fertigungsstreuungen oder durch andere im Fertigungsprozess befindliche Ursachen zurückgeführt werden, so dass die Endlagen der Gangpositionen nicht alle exakt gleich sind und nicht alle exakt einem vorgebbaren Wert entsprechen.
Weiterhin können getriebeinterne Schaltelemente oder andere Elemente des Getriebes, im Laufe der Lebensdauer des Getriebes oder der Betätigungseinheit, durch Verschleiß oder gar durch Zerstörung sich derart verändern, dass die anzusteuernden Endlagen während der Lebensdauer veränderbar sind.
Bei automatisierten Schaltgetrieben wird während des Gangwechsels das Antriebsmoment im Antriebsstrang unterbrochen. Es findet somit eine Zugkraftunterbrechung bei einem Schaltvorgang statt. Je länger diese Zugkraftunterbrechung während eines Schaltvorganges dauert, desto unkomfortabler empfindet dies der Fahrer und außerdem kann eine längere Unterbrechung des Antriebsmomentes auch zu gefährlichen Situationen bei dem Betrieb des Fahrzeuges im Straßenverkehr führen. Eine bestimmende Größe für die Dauer eines Schaltvorganges ist der Synchonisiervorgang. Erst wenn dieser Synchonisiervorgang abgeschlossen ist, kann mit dem Schaltvorgang fortgefahren werden und der Schaltvorgang beendet werden. Soll der Synchronisiervorgang schneller abgeschlossen werden, so ist dies nur durch eine höhere Kraft auf den Sychronring zu verwirklichen. Diese höhere Kraft wird durch eine erhöhte Betätigungskraft erreicht. Hierdurch stellt sich ein größeres Synchronisationsmoment ein, was zwar den Synchronisiervorgang beschleunigt, allerdings auch zu einem höheren Leistungseintrag am Synchronring führen kann und dadurch den Verschleiß, oder gar die Zerstörung des Synchronringes, oder eines anderen Bauteiles über die Lebensdauer verstärkt oder ermöglicht. So kann beispielsweise der Verschleiß eines Sychronringes zu einer Änderung einer Endlage eines zu schaltenden Ganges führen.
Die 10 zeigt eine Getriebe 700 mit einem Getriebegehäuse 701 und Schaltgabeln 702 die mittels der Achsen 703a, 703b und 703c axial verschieblich gelagert sind. Die Schaltgabeln weisen Aufnahmen zur Betätigung 704 auf, die mittels eines Schaltfingers 705 betätigt werden. Die Betätigung der einzelnen Schaltgabeln erfolgt gezielt durch die Ansteuerung der einzelnen Aufnahmen, wobei die Schaltgabeln in die eine axiale Richtung oder in die andere axiale Richtung betätigt werden können, entsprechend der 8.
Die Betätigungeinheit oder Aktoreinheit 710 zur Betätigung oder Ansteuerung des Getriebes 700 weist eine erste Antriebseinheit 711 auf und eine zweite Antriebseinheit 712 auf, wobei die erste Antriebseinheit, wie Elektromotor, den Schaltvorgang gezielt ansteuert und die zweite Antriebseinheit wie Elektromotor, den Wählvorgang ansteuert. Somit wird in diesem Ausführungsbeispiel jeder Betätigungsvorgang durch eine eigene Antriebseinheit angetrieben.
Der Elektromotor 712 ist mittels Befestigungsmittel 713 am Gehäuse 714 der Betätigungseinheit 710 befestigt, wobei eine Motorabtriebswelle durch eine Öffnung in die Aktoreinheit hineinragt. Mit der Motorabtriebswelle 715 ist eine Spindel 716 drehfest verbunden. Die Spindel 716 greift in eine Bohrung 717 der zentralen Schaltwelle 718 ein. Die zentrale Schaltwelle ist in einer Aufnahme des Elementes 719 axial beweglich geführt, so dass bei einer Drehung der Motorwelle 715 auf Grund des Verzahnungseingriffes zwischen der zentralen Schaltwelle 718 und der Spindel 716 die zentrale Schaltwelle in axialer Richtung auf und/oder ab bewegbar ist. Durch die gezielte axiale Bewegung der zentralen Schaltwelle 718 wird der Schaltfinger 705 in Kontakt mit einer Aufnahme 704 einer der Schaltgabeln gebracht, so dass gezielt eine der Schaltgabeln durch einen Schaltvorgang betätigt werden kann. Somit stellt die Auswahl der Schaltgabeln ein Wählvorgang dar.
Die Antriebseinheit 711 treibt über ein Schneckengetriebe eine Walze 720 mit Kurvengetriebe an, die dadurch rotatorisch bezüglich ihrer Drehachse verdrehbar ist. Die Walze 720 weist zumindest eine Nut 721 an ihrer Mantelfläche auf, in welche zumindest ein Stift 722 hineinragt. Durch die Modulation der Lage der Nut kann eine Bewegung oder Verdrehung des Stiftes 722 in Bezug auf die Achse 723 erfolgen. Der Stift 722 ist mittels einer Passung oder einer Aufnahme mit den Scheiben 724 und 725 verbunden. Bei einer Bewegung der Scheiben 724 und 725 erfolgt eine Drehmomentübertragung ausgehend von diesen Scheiben 724, 725 auf den Kraftspeicher 726 und von diesem Kraftspeicher auf die Scheibe 727. Die Scheibe 727 ist im Bereich 719 über eine Verzahnung mit der zentralen Schaltwelle 718 im wesentlichen drehfest verbunden, wobei der Bereich 719 der Scheiben 727 mittels des Lagers 730 gehäuseseitig, wie drehbar aber axial fixiert, gelagert ist. Das Lager 730 kann als Wälzlager oder als Gleitlager ausgestaltet sein.
Die beiden scheibenförmigen Elemente 724 und 725 sind mittels zumindest eines Befestigungsmittels, wie beispielsweise Schraube 731, Niet und/oder Schnappverbindung, miteinander im wesentlichen drehfest verbunden und gegebenenfalls beabstandet gehalten, wobei das scheibenförmige Element 727 axial zumindest teilweise zwischen den beiden Scheiben 724 und 725 bewegbar gehalten oder aufgenommen ist. Das scheibenförmige Element greift mit zumindest einem Teil zwischen die Teile 724 und 725.
Der zumindest eine Kraftspeicher 726 ist in Aufnahmebereiche mit Anlagebereichen aufgenommen, wobei die Endflächen oder Endbereiche des zumindest einen Kraftspeichers an diesen Anlagebereichen anliegt. Die Scheibe 727 weist als Aufnahmebereich beispielsweise ein Fenster auf, wobei die Endflächen des Fensters in Umfangsrichtung betrachtet als Anlagebereiche für die Endbereiche des Kraftspeichers vorgesehen sind. Bei einer relativen Verdrehung der Elemente 724, 725 gegenüber dem Element 727 erfolgt eine Kraftbeaufschlagung und somit gegebenenfalls eine Kompression des Kraftspeichers 726 und einer Übertragung eines Drehmomentes oder einer Kraft im wesentlichen von den Bauteilen 724, 725 auf das Element 727 und somit resultiert eine gezielte Verdrehung der zentralen Schaltwelle 718. Durch diese Verdrehung der zentralen Schaltwelle kann eine der Schaltgabeln 722 betätigt oder angesteuert werden und eine Übersetzung des Getriebes kann eingelegt oder herausgenommen oder geschaltet werden.
Zwischen dem Element 719 und der zentralen Schaltwelle 718 kann auch eine nicht direkte formschlüssige Verbindung vorhanden sein, sondern eine kraftschlüssige Verbindung über einen weiteren Kraftspeicher 732, wie Feder. Eine Kraftübertragung erfolgt über den Kraftspeicher. Dadurch wird durch eine Drehbewegung des Elementes 719 eine Kraft oder ein Drehmoment über den Kraftspeicher 732 auf die zentrale Schaltwelle 718 geleitet und die zentrale Schaltwelle wird verdreht.
Die Walze 720 kann weiterhin auch als eine Kurvenscheibe ausgestaltet sein, welche beidseitig wirkt, wobei durch eine geeignete Gestaltung der Kurvenbahn der Walze oder der Kurvenscheibe eine Betätigung des Stiftes 722 zur Verdrehung der zentralen Schaltwelle angesteuert werden kann. Die Kurvenscheibe oder die Walze 720 kann über ein Übersetzungsgetriebe, beispielsweise ein Schneckengetriebe mit Schnecke und Schneckenrad von der Antriebseinheit 711 antreibbar sein.
Die 11 zeigt eine Ansicht eines erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiels nach der 10 mit einer Betätigungseinheit 750 oder eines Aktors mit einem Gehäuse 751. Das Gehäuse 751 der Aktoreinheit 750 ist mit einem nicht näher beschriebenen Gehäuse 799 verbunden oder an diesem angeordnet.
Die Betätigungseinheit oder Aktoreinheit 750 umfasst eine erste Antriebseinheit 752 die mittels der Befestigungsmittel 753 an dem Gehäuse 751 befestigt ist. Der Antrieb 752 steuert die axiale Bewegung oder Verlagerung oder Rotation um einen Teilwinkel der zentralen Schaltwelle. Die Antriebseinheit 752 treibt die zentrale Schaltwelle gegebenenfalls über ein nachgeschaltetes Getriebe an, wie beispielsweise mittels einer Spindel und einem Innengewinde in einer Verlängerung der zentralen Schaltwelle 754, wie dies bereits in der 10 dargestellt ist. Ebenso kann ein Stirnradgetriebe oder ein anderes Getriebe erfindungsgemäß zwischen der Abtriebswelle der Antriebseinheit 752 und der zentralen Schaltwelle vorgesehen sein, um die Abtriebsbewegung der Antriebseinheit in eine Betätigungsbewegung der Schaltwelle umzusetzen.
Die zentrale Schaltwelle weist an einem Endbereich einen Finger 755 auf, der in einen Aufnahmebereich von Ausnahmebereichen 756 von Schaltgabeln eingreifen kann. Durch das gezielte Eingreifen des Fingers in einen ausgewählten Aufnahmebereich kann gezielt ausgewählt werden, welcher oder welche Gänge gewählt werden, um durch eine Verlagerung des Fingers eine Betätigung einer Schaltgabel anzusteuern und um eine Übersetzung des Getriebes einzulegen oder herauszunehmen.
Durch die axiale Verlagerung der zentralen Schaltwelle durch die gezielte Ansteuerung mittels der Antriebseinheit 752 kann eine Auswahl zwischen den Schaltgabeln durchgeführt werden.
Die Antriebseinheit 760 treibt über ein Getriebe, wie beispielsweise ein Schneckengetriebe mit einer Schnecke 761 und einem Schneckenzahnrad 762, eine Kurvenscheibe oder eine Walze 763 mit einer Nut 764 an. Die Walze 763 ist im Bereich 765 und im Bereich 766 mittels der Lager 767, 768 drehbar gelagert. Die Lager können als Wälz- oder Gleitlager ausgebildet sein. Zwischen dem Schneckenzahnrad 762 und der Welle 768 der Walze 763 ist eine formschlüssige Verbindung mittels eines Stiftes 770 vorhanden. In die Nut 764 greift ein Stift oder Bolzen 780 ein, welcher mit einer Scheibe 781 drehfest verbunden ist.
Zwischen der Scheibe 781 und der Scheibe 782 kann ein Kraftspeicher wirkungsmäßig im Drehmomentfluss angeordnet sein, welcher bei einer Verdrehung der Scheibe 781 relativ zu der Scheibe 782 eine Drehmoment von der Scheibe 781 auf die Scheibe 782 überträgt. Die Scheibe 782 ist mit der zentralen Schaltwelle 754 drehfest verbunden.
Durch den im Kraftfluss oder im Drehmomentfluss angeordneten zumindest einen Kraftspeicher, der Im Betätigungsweg zur Betätigung des Schalt- oder Wählvorganges angeordnet ist, wie er beispielsweise in der 10 mit 726 bezeichnet ist, kann bei Erreichen einer Endlage einer Schaltgabel innerhalb des Getriebes oder an einem anderen Anschlag, der Aktor durch die Antriebseinheit weiter betätigt werden, obwohl die Schaltgabel an einem Anschlag angelangt ist und nicht weiter betätigbar oder bewegbar ist. Durch das Erreichen eines Anschlages eines getriebeinternen Schaltelementes und die gleichzeitige weitere antriebsseitige Betätigung wird der Kraftspeicher kraftbeaufschlagt. Durch die Kraftbeaufschlagung des Kraftspeichers kann somit auch beispielsweise die Walze 720, 763 des Aktors weiter angetrieben werden und ihrerseits eine Endlage erreichen, bevor der Antrieb im wesentlichen auf eine konstante Position angesteuert wird und gegebenenfalls abgeschaltet wird.
Ist bei Erreichen einer Endlage beispielsweise einer Schaltgabel die Endlage der Walze des Aktors noch nicht erreicht, so kann durch das angesteuerte Einnehmen der Endlage der Walze oder des Betätigungselementes eine Kraftbeaufschlagung des Kraftspeichers dazu führen, dass Betätigungsmittel oder die Schaltgabel selbst nicht zu stark beaufschlagt werden und somit eine Schädigung auftreten kann.
Das Auftreten solcher Situationen während des Betriebes oder bei einer angesteuerten Betätigung kann bei vorliegenden Toleranzen häufig auftreten, insbesondere dann, wenn die Positionen von Endanschlägen bei unterschiedlichen Gangpositionen verschieden ist, der angesteuerte Weg bei der Betätigung jedoch bei den unterschiedlichen Gangpositionen gleich ist.
In den 12a bis 12c ist die Wirkungsweise eines vorgespannten Kraftspeichers im Betätigungsweg oder im Kraftweg zwischen einer Betätigungseinheit und einem betätigbaren Element, wie beispielsweise eines getriebeinternen Schaltelementes eines Getriebes oder eines Betätigungselementes eines Drehmomentübertragungssystemes.
In der 12a ist eine Schaltgabel 800 mit einem Aufnahmebereich 801 und einem Anschlag 802 dargestellt. Die Schaltgabel kann in axialer Richtung bezüglich der Achse 803 soweit bewegt werden, bis das Element 804 gegen den Anschlag 802 stößt. Gleichzeitig kann die Schaltgabel in Umfangsrichtung bezüglich der Achse betätigt werden.
Zur gesteuerten oder geregelten Betätigung der Schaltgabel 800 ist ein zumindest zweiteiliges Element 810 vorgesehen, bei welchem ein vorgespannter Kraftspeicher 811 zwischen den zumindest zwei Bauteilen 812 und 813 im Kraftfluss oder Drehmomentfluss angeordnet ist. Dieses zumindest zweiteilige Element 810 zur Übertragung einer Betätigung kann entsprechend der 10 ausgebildet sein, wobei in dieser Figur die beiden scheibenförmigen Teile 724, 725 relativ zu dem Element 727 nur gegenüber einer Beaufschlagung eines Kraftspeichers 726 verdrehbar sind.
Mit dem Element 812 ist ein Betätigungsfinger 814 drehfest verbunden. Die drehfeste Verbindung erfolgt in der Regel über eine Verzahnung oder eine andere formschlüssige Verbindung oder über eine einstückige Ausbildung, wobei die zentrale Schaltwelle 815 mit dem Element 812 drehfest verbunden ist. Der Finger 814 ist vorzugsweise wiederum mit der zentralen Schaltwelle drehfest verbunden. Bei einer Verdrehung der zentralen Schaltwelle 815 erfolgt eine Verdrehung des Fingers 814 um die Achse 816.
Mit dem Element 813 ist ein Finger oder Stift oder Bolzen 820 drehfest verbunden, welche beispielsweise in eine Nut einer Walze oder mit einer Kurvenscheibe in Kontakt tritt. Erfolgt eine Kraftbeaufschlagung des Fingers oder des Stiftes 820 entsprechend des Pfeiles 821, so wird das Element 813 in Richtung der Kraftwirkung der Kraft F in Bezug auf die Drehachse 816 verdreht. Unterschreitet die Kraftwirkung der Kraftbeaufschlagung des Stiftes 820 die Vorspannkraft des Kraftspeichers 811, so werden die Bauteile 812, 813 ohne eine Relativverdrehung zueinander um die Achse 816 verschwenkt, wie dies in der 12b dargestellt ist. Durch das Verschwenken der Elemente 812, 813 um die Achse 816 resultiert eine Verdrehung der zentralen Schaltwelle um die Achse 816, so dass der Finger 814 die Schaltgabel 801 verlagert. Trifft der Bereich 804 gegen den Anschlag 802 so wirkt eine Widerstandskraft F_s und die Kraft F, die auf den Stift 820 wirkt, muss sich erhöhen um das Momentengleichgewicht oder Kräftegleichgewicht um die Drehachse 816 aufrechtzuerhalten. Hierbei wird eine Kraft über den Kraftspeicher 811 übertragen. Übersteigt nun die Beaufschlagung der Feder oder die Federkraft die Vorspannkraft des Kraftspeichers, so gibt die Feder nach oder wird komprimiert und die beiden Elemente 812 und 813 verdrehen sich gegeneinander, wie dies in der 12c dargestellt ist. Das Bauteil 812 bleibt in seiner Position, wobei das Bauteil 813 auf Grund der Kraft F weiter um die Drehachse 816 verdreht wird.
Der Winkel α charakterisiert den Verdrehwinkel des Elementes 812 in Bezug auf das Element 813. Das hervorstehende Element 817, wie Nase, stellt im Zusammenwirken mit den Flächenbereichen 818 einen Anschlag bezüglich eines maximalen Winkels α dar. Es ist somit ein Anschlag realisiert, welcher nach einem bestimmten Federweg oder Federwinkel α, die sich zueinander verdrehenden Teile 812, 813 an einem weiteren verdrehen hindert. Der Verdrehweg ist mit s bezeichnet, wobei dieser in der Figur 812b im wesentlichen maximal ist, da, da eine relative Verdrehung der Elemente 812 und 813 nicht vorliegt. In der 12c ist der Verdrehweg s im wesentlichen gleich 0, wobei die Verdrehung um den maximalen Verdrehwinkel α erfolgt.
Die 13a und 13b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines im Kraftweg angeordneten Kraftspeichers, wie beispielsweise einer Schraubenfeder oder einer Druckfeder. Der Kraftspeicher kann auch als Kunststoffelement oder Elastomerelement ausgebildet sein.
Die Walze 900 treibt mit ihrer am Außenumfang angeordneten Nut bei Verdrehung der Walze einen Stift 901 an, der zumindest in einem Bereich 901a in diese Nut 902 eingreift. Der Stift 901 ist mit einem Hebel 903 drehfest verbunden, wobei der Hebel 903 mittels eines Zapfens 904 schwenkbar gelagert ist. Der Hebel 903 weist eine Verzahnung 905 auf, die in eine Verzahnung 906 des Elementes 907 eingreift. Das Element 907 weist eine Öffnung auf 908, in welcher die zentrale Schaltwelle 910 aufgenommen ist oder durchgeführt ist.
Das Element 907 ist mit dem Element 911 über den zumindest einen Kraftspeicher 912 kraftschlüssig verbunden, wobei bei einer Verdrehung des Hebels 903 über die Verzahnung 905, 906 das Element 907 um die Achse 913 der zentralen Schaltwelle verdreht wird.
Der Kraftspeicher 912 kann unter Vorspannung in den Aufnahmebereichen, wie schalenförmigen oder fensterförmigen Aufnahmen angeordnet sein. Die Aufnahmebereiche weisen dabei Anlagebereiche auf, an welchen sich der Kraftspeicher abstützt oder zu Anlage kommt. Bei einer Schraubendruckfeder kommen vorzugsweise die axialen Endbereiche der Feder zur Anlage mit sich im wesentlichen gegenüberliegenden Anlagebereichen, wobei diese Anlagebereiche durch Endbereiche der fensterförmigen Aufnahmen gebildet sein können.
Ist die Kraftbeaufschlagung des Kraftspeichers 912 kleiner als die Vorspannkraft, wird das Element 912 im wesentlichen gleichsinnig mit dem Element 907 verdreht, wobei das Element 912 mittels einer Verzahnung 920 mit der zentralen Schaltwelle in einer formschlüssigen Verbindung steht, und somit die zentrale Schaltwelle 910 ebenfalls verdreht wird. Wenn die Kraftbeaufschlagung des Elementes 907 gegenüber dem Element 911 größer ist als die Vorspannkraft des Kraftspeichers 912, erfolgt eine relative Verdrehung der Elemente 907, 911.
Die Antriebsbewegung des Stiftes 901, welche über eine Drehung der Walze 900 eingeleitet oder durchgeführt wird, wird über die Verzahnung 905, 906 von dem Element 903 auf das Element 907 übertragen.
Der Kraftspeicher 912 ist in einem Aufnahmebereich 930 des Elementes 907 aufgenommen, wobei der Aufnahmebereich im wesentlichen mit einem U-förmig Querschnitt ausgebildet ist, so dass der Kraftspeicher mit seiner im wesentlichen runden oder kreisrunden Kontur zumindest hälftig oder anteilig in diese Aufnahme aufgenommen werden kann. Die Aufnahme ist in Axialrichtung des Kraftspeichers durch Endflächen 931 begrenzt. Das Element 911 weist Anlagebereiche 932 auf, welche beabstandet sind, wobei der Abstand der Anlagebereiche 932 derart gewählt ist, dass die Endwindungen oder die Endbereiche des Kraftspeichers an diesen Anlagebereichen 931 anliegen. Die Aufnahmebereiche 932 und die Endbereiche 931 begrenzen somit den Raumbereich für den Kraftspeicher, wobei die Endbereiche des Kraftspeichers an diesen Anlagebereichen anliegen, vorzugsweise unter Vorspannung anliegen. Die Anlagebereiche 932 sind zungenartig ausgebildet und greifen zumindest teilweise in den U-förmigen Querschnitt des Aufnahmebereiches 930 ein oder begrenzen diesen.
Die 14 zeigt einen Zylinder 1000 einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung oder einer erfindungsgemäßen Aktoreinheit, bei welcher durch eine angetriebene Rotation eines Zylinder 1000 mit einer Nut 1003 im radial äußeren Randbereich des Zylinders 1000, wie Zylindermantelfläche, eine Betätigung oder Ansteuerung von getriebeinternen Schaltelementen, wie beispielsweise Schaltgabeln oder Gestänge oder ähnliches, durchgeführt wird. Der Zylinder 1000 besteht im wesentlichen aus einem radial inneren Zylinderelement 1001 und einem radial äußeren Zylinderelement 1002. Die beiden Zylinderelemente 1001 und 1002 sind im wesentlichen drehfest miteinander verbunden, wie beispielsweise über eine Verzahnung, wobei eine Innenverzahnung des Elementes 1002 in eine Außenverzahnung des Elementes 1001 eingreifen kann. Die beiden Elemente 1001 und 1002 sind jedoch axial relativ zueinander verschiebbar ausgebildet.
Das radial innere Zylinderelement 1001 wird beispielsweise von einem Elektromotor in Rotation versetzt oder angetrieben. Durch die drehfeste Verbindung zwischen den Bauteilen 1001 und 1002 wird somit auch das radial äußere Zylinderelement 1002 in Rotation versetzt oder angetrieben. Die drehfeste Verbindung zwischen den Elementen 1001 und 1002 zur Verdrehsicherung kann auch zur Linearführung verwendet werden, wobei vorzugsweise eine Verzahnung, wie eine Keil-Nuten-Verzahnung, als lineare Führung und Verdrehsicherung verwendet werden kann.
Das Element 1002 weist im radial äußeren Bereich eine Nut 1003 auf, in die, entsprechend den vorhergehenden Figuren, zumindest ein Stift, ein Bolzen oder ein Nocken eingreifen kann, wobei aufgrund der Modulation der axialen Höhe r der Nut 1003 als Funktion des Drehwinkels eine Betätigung oder Verlagerung des Stiftes durchgeführt werden kann.
Zwischen dem Element 1002 und dem Element 1001 ist zumindest ein Kraftspeicher 1004 angeordnet, welcher die beiden Elemente in axialer Richtung betrachtet zumindest geringfügig gegeneinander verspannt. Der Kraftspeicher kann in einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel auch mit einem Spiel zwischen den beiden Elementen 1001 und 1002 angeordnet sein.
Die Endbereiche oder Anlagebereiche 1004a, 1004b des zumindest einen Kraftspeichers 1004 liegen an den radial innen liegenden Randbereichen 1005 an dem radial inneren Zylinder 1001 und an den radial außen liegenden Randbereichen 1006 an dem äußeren Zylinder 1002 gegebenenfalls unter Vorspannung an. Durch das Sicherungselement 1007, wie Sicherungsring, welcher in eine Nut 1003 des radial äußeren Zylinderelementes eingreift oder in diese aufgenommen ist, wird das Element 1002 gegen ein Entweichen gegenüber dem Element 1001 gesichert, so dass der Kraftspeicher 1004 unter Vorspannung zwischen diesen beiden Elementen angeordnet sein kann. Der Kraftspeicher kann derart zwischen den Elementen 1001 und 1002 vorgespannt angeordnet sein, dass dieser kraftbeaufschlagt oder komprimiert wird, wenn das Element 1002 sich relativ zu dem Element 1001 verschiebt. Hierdurch kann sich der Antrieb des Aktors weiter verdrehen, während sich über die Feder eine axiale Kraft aufbaut wenn der Stift, welcher in die Nut 1003 eingreift, im wesentlichen feststeht. In diesem Falle verdreht sich zum einen das Element 1002 entsprechend der Antriebsbewegung des Antriebes und gleichzeitig verlagert sich das Element 1002 in axialer Richtung derart, das der Eingriffsbereich des in die Nut eingreifenden Stiftes im wesentlichen ortsfest bleibt, obwohl sowohl die Walze 1002 sich dreht als auch sich axial bewegt.
Bei einem solchen Aktorgetriebe ist es zweckmäßig, wenn die Elastizität, als Kraftspeicher oder als ein anderes elastisches Element integriert ist. Hier ist beispielsweise ein Zylinder dargestellt, auf dessen Außenseite oder Mantelfläche eine Kurvenbahn oder Nut einen Stift oder eine Rolle führt. Dieser Stift oder diese Rolle betätigt beispielsweise über Umlenkungen, wie ein Gestänge oder eine andere Verbindung, eine Schaltmechanik, wie beispielsweise Schaltgabeln. Das Aktorgetriebe setzt die Rotation des Antriebes in eine Schaltbewegung eines getriebeinternen Schaltelementes oder beispielsweise eines Betätigungselementes eines Drehmomentübertragungssystemes, wie Kupplung, um.
Die 15 und die 16a zeigt einen Aktor oder eine Betätigungseinheit entsprechend dem Aktor 750 der 11, mit einer ersten Antriebseinheit 752 zur Betätigung eines Wählvorganges, insbesondere durch eine Axialverschiebung einer zentralen Schaltwelle 754. Neben diesem Antrieb ist ein zweiter Antrieb 760 vorhanden, welcher über ein Getriebe, wie beispielsweise ein Schneckengetriebe mit einer Schnecke 761 und einem Schneckenzahnrad 762 sowie mit einer Walze oder mit eines Zylinders 763 und einer daran ausgebildeten Nut 764 und ein darin eingreifender Stiftes oder eine darin eingreifende Rolle 780, eine Betätigung des Schaltvorganges eines Getriebes ansteuert.
Das Schneckenzahnrad 762 ist mittels einer Welle, wie Achse 768, drehbar gelagert, wobei die Welle mittels der Lager 767a drehbar gelagert ist. Die Welle 768 ist axial beweglich angeordnet, wobei Kraftspeicher 790 und 791 derart angeordnet sind, das eine Relativbewegung der Welle 768 relativ zu dem Gehäuse 751 im wesentlichen nur gegen eine Kraftbeaufschlagung der Kraftspeicher erfolgt.
Die Welle 768 und der damit drehfest verbundene Zylinder 763 ist im Bereich der Lager 767a rotatorisch gelagert. Der Zylinder 763 mit der Kurvenbahn oder Nut 764 stellt in Zusammenwirkung mit dem Stift oder mit der Rolle 780 ein Kurvengetriebe dar. Die Achse 768 und der Zylinder 763 sind axial verschieblich entgegen einer Kraftwirkung von Kraftspeichern 790 und 791 aufgenommen. Die Kraftspeicher zentrieren das Kurvengetriebe in seiner axialen Position, falls die Kraftspeicher mit Vorspannung angeordnet sind. Wird nun der Schaltvorgang gesteuert über das betätigte oder angetriebene Kurvengetriebe betätigt, so stützt sich eine axiale Kraftkomponente am Lager ab. Abhängig von der Federkennlinie der Kraftspeicher verschiebt sich dann die Walze oder der Zylinder 763 in seiner axialen Position. Hierdurch kann sich der Aktor weiter verdrehen, während sich über die Feder 791 eine axiale Kraft aufbaut.
In den 16a und 17a sind erfindungsgemäße Anordnungsmöglichkeiten von Kraftspeichern 790, 791 dargestellt, wobei die 16b, 16c und 17b Diagramme von Kräften, wie Axialkräften, als Funktion des Axialweges diesbezüglich darstellen.
In der 16a ist zur Lagerung der Welle 768 und somit zur Lagerung des mit der Welle 768 über den Stift 770 drehfest verbundenen Schneckenzahnrades 762 ein Gleitlager 767a angeordnet. Das Gleitlager 767a besteht im wesentlichen aus einem ringförmigen Element 799, das auf einen Absatz 792 am Gehäuse 751 aufgenommen ist, und mittels des kreisringförmigen Elementes 793 axial gesichert ist. Das Element 793 kann als kreisringförmige Scheibe ausgebildet sein, welche zumindest einzelne Öffnungen aufweist, durch welche Befestigungsmittel 794 eingreifen zur Halterung oder Sicherung des kreisringförmigen Elementes 793 an dem Gehäuse 751. Das Element 793 dient der Verliersicherung des Elementes 799. Weiterhin ist auch ein Wälzlager verwendbar.
Die Kraftspeicher 790 und 791 sind beidseits des Lagers 767a angeordnet, wobei der Kraftspeicher 790 zwischen dem Lager 767a und einem ringförmigen Anlagebereich 795 angeordnet ist, welche mittels des Sicherungsringes 796 axial gesichert wird. Der Kraftspeicher 791 ist zwischen dem Lager 797a und einem Vorsprung 768a der Welle 768 angeordnet. Die Kraftspeicher 790 und 791 stützen sich am Lagerring 799 ab, wobei in diesem Lagerring mit seinen Abstützbereichen eine Drehlagerung 797 wie beispielsweise ringförmige Elemente 797 angeordnet sind. Die Kraftspeicher 790, 791 wirken beidseitig auf die Welle 768 und stützen sich über eine Drehlagerung 797 am Gehäuse oder an dem Lagerring ab. Diese ringförmigen Elemente können als Metall oder Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Der Lagerring kann auch ein Kugellager sein. Der Lagerring kann auch im Gehäuse drehbar aufgenommen sein.
Die Kraftspeicher können in der Ruhelage der Welle 768 kraftfrei aufgenommen oder vorgespannt angeordnet sein. Die Federkennlinien können linear, progressiv oder degressiv sein. Sind die Federn in der Ruhelage kraftfrei angeordnet, kann durch maßliche Abstimmung ein Spiel eingebaut sein. Sind die Federn in Ruhelage vorgespannt, so wird bei einer axialen Bewegung des Zylinders der 15 die eine Feder gespannt und die gegenüberliegende Feder entlastet. Die Addition der beiden Federkräfte der beiden Federn ergibt im wesentlichen eine Weg-Kraft-Kennlinie entsprechend der 16b oder 16c.
Die 16b zeigt ein Diagramm, in welchem die Axialkraft F_AXIAL als Funktion des Weges Δs_axial aufgetragen ist. Die Axialkraft F_AXIAL ist die in axialer Richtung auf die Welle wirkende Kraft bei einer Verrückung der Welle um den Betrag Δs_axial. Die Kurve 1101 ist als lineare Funktion dargestellt, wobei ab dem Ursprung bis zu einem Weg 1102 ein linearer Kraftanstieg oder ein progressiver Kraftanstieg 1103 oder ein degressiver Kraftanstieg 1104 dargestellt ist. Für Δs > 1102 steigt die Kurve 1101 im wesentlichen senkrecht an, da bei einem Weg 1102 ein Anschlag erreicht ist und bei im wesentlichen sehr geringer Wegstrecke eine beliebig große Kraft aufgebracht werden muss.
Die 16c zeigt ebenfalls ein Diagramm, in welchem die Axialkraft F_axial als Funktion des Differenzweges Δs_axial dargestellt ist. Zu erkennen ist ein Spiel, da die Kraftkurve 1110 erst ab dem Weg 1111 von Null verschieden ist. Weiterhin zeigt die Kurve 1110 bei dem Wert 1112 einen quasi senkrechten Anstieg, was auf ein Erreichen eines Anschlages hindeutet.
Die 17 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von vorgespannten Kraftspeichern. Im Gegensatz zu nicht vorgespannten Kraftspeichern ist in diesem Ausführungsbeispiel jedes Federpaket oder jede Feder in sich im Weg begrenzt und innerhalb dieses Weges vorgespannt. Die Wegbegrenzung ist in diesem Ausführungsbeispiel durch die Anlenkung der Kraftspeicher an einem Absatz des Lagerelementes 1152, wie insbesondere des radial äußeren Lagerelementes 1152a oder des radial inneren Lagerelementes 1152b, wobei die Kraftspeicher in Abhängigkeit der axialen Position der Welle an dem einen oder an dem anderen Element des Lagerelementes angreifen. Das radial innere Lagerelement 1152b und das radial äußere Lagerelement 1152a sind über eine Keil-Nuten-Verzahnung drehfest aber axial verschieblich verbunden. Die Federn haben dadurch auf einer Seite zwei Anlageflächen, wobei in Abhängigkeit des Position nur jeweils eine Anlagefläche zur Anlage kommt. Auf der jeweils anderen Seite stützt sich der jeweilige Kraftspeicher an dem Vorsprung 1154 der Welle 1157 respektive an dem Ring 1155, welcher mit dem Sicherungselement 1156 gesichert wird. In der Ruheposition können die Federn entweder an der Keilnut oder an dem Element 1152 anliegen. Liegt die Feder nicht an dem Element 1152 an, so ergibt sich ein Spiel zwischen der vorgespannten Feder und dem axial fixierten Teil. Liegt die Feder an 1152a und 1152b an, so ist kein Spiel vorhanden, das heißt, das System ist spielfrei. Liegen die Federn nur an dem axial fixierten Teil an, so kann das Spiel negativ sein, das heißt, es gibt eine Überschneidung. Statt der Keil-Nuten-Verzahnung kann auch eine andere Verzahnung mit einer Gegenverzahnung oder eine andere Verdrehsicherung verwendbar sein.
Das Lagerelement 1152a kann innerhalb des Gehäuses selbst drehbar gelagert sein oder ist selbst Teil eines Lagers.
Wird nun das Kurvengetriebe oder die Welle axial bewegt, so wird nur auf der einen Seite das Federpaket oder die Feder gespannt. Das andere Federpaket oder die andere Feder bleibt in ihrem vorgespannten Zustand und kann sich wegen der Wegbegrenzung nicht entspannen.
Die 17b zeigt ein Diagramm, in welchem die Axialkraft F_AXIAL als Funktion des Weges Δs_axial aufgetragen ist. Die Axialkraft F_AXIAL ist die in axialer Richtung auf die Welle wirkende Kraft bei einer Verrückung der Welle um den Betrag Δs_axial. Die Kurve 1180 ist als Funktion dargestellt, wobei ab dem Ursprung bis zu einem Weg 1181 ein Spiel vorliegen kann. Bei dem Weg 1181 steigt die Kraft im wesentlichen plötzlich an und erreicht einen Wert 1183. Ab dem Weg 1181 erfolgt ein linearer Kraftanstieg oder ein progressiver Kraftanstieg oder ein degressiver Kraftanstieg. Für Δs > 1182 steigt die Kurve 1180 steiler oder im wesentlichen senkrecht an, da bei einem Weg 1182 ein Anschlag erreicht ist und bei im wesentlichen sehr geringer Wegstrecke eine beliebig große Kraft aufgebracht werden muss.
Die 18a, 18b und 18c zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Teilvorrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung oder Betätigungseinheit 1200 zur Betätigung eines Schalt- und/oder Wählvorganges eines Getriebes oder zur Betätigung eines Drehmomentübertragungssystems. Die 18a zeigt eine Ansicht der Teilvorrichtung von unten betrachtet, die 18b zeigt einen Schnitt der Teilvorrichtung entlang A-A und die 18c zeigt einen weiteren Schnitt der Teilvorrichtung, entlang B-B.
Die 18a, 18b und 18c zeigen eine Teilvorrichtung, wobei die Antriebseinheit nicht dargestellt ist, bei welcher zur Ansteuerung eines betätigbaren Elementes, wie zur Schalt- oder Wählbewegung, ein ebenes Kurvengetriebe verwendet wird. Die Teilvorrichtung besteht unter anderem aus zwei im wesentlichen koaxial angeordneten, benachbarten scheibenförmigen Elementen 1201 und 1202. Das eine scheibenförmige Element 1201 steht über die Welle 1205 in Antriebsverbindung mit einer nicht dargestellten Antriebseinheit, das zweite scheibenförmige Element 1202 ist gegenüber der Welle 1205 verdrehbar gelagert oder geführt. Das Element 1201 ist über zumindest einen Kraftspeicher 1204 mit dem Element 1202 wirkverbunden.
Der zumindest eine Kraftspeicher 1204 oder wie dargestellt, die vier Kraftspeicher 1204, sind in radialer Richtung angeordnet, wobei die Kraftspeicher in Fenstern oder in Aussparungen aufgenommen sind. Die Fenster sind dabei so bemessen, dass die Kraftspeicher in einem Teil 1201 oder 1202 derart aufgenommen sind, dass die Federn sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung betrachtet zumindest teilweise an den Randbereichen der Fenster anliegen. An dem anderen Teil 1202 oder 1201 liegen die Kraftspeicher im wesentlichen nur an in radialer Richtung betrachteten Endbereichen an.
Die Schaltbewegung kann am Abtrieb als Rotation oder als Linearbewegung abgegriffen werden. Die Schaltkraft wirkt über den Stift oder die Rolle 1206 auf die Kurvenbahn des Antriebsteils. Das betätigbare Bauteil wird dabei über den Hebel 1203 betätigt.
Ein Anteil der Kraft wirkt in radialer Richtung auf das Antriebsteil 1201, so dass sich die Federn 1204 verformen und sich der Mittelpunkt des Antriebsteils 1202 gegenüber seiner Lagerung verschiebt. Der Antriebsteil 1201 und 1202 kann somit weiter gedreht werden, auch wenn der Abtriebshebel 1203 nicht weiter bewegt wird.
Diese Ausführungsvariante ist sowohl beim Synchronisiervorgang als auch zum Ausgleich der toleranzbehafteten Endlagen wirksam.
Die 19 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung mit einem Einbau einer Elastizität in den Abtrieb eines Kurvengetriebes 1300. Der Abtrieb eines Kurvengetriebes 1300 wird aus drei gegeneinander bewegbaren Teilen aufgebaut. Diese Teile sind die beiden Hebelarme 1301, 1302 und der Hebel 1303. Die Hebelarme 1301 und 1302 weisen an einem Bereich Anlagebereiche oder Aufnahmen von Rollen 1304, 1305 oder Gleitschuhen auf, mittels welchen die Hebelarme 1301 und 1302 an einer Kontur 1311 einer Kurvenscheibe 1310 abstützbar sind. Die Rollen 1304 und 1305 sind an den Hebelarmen 1301 und 1302 drehbar gelagert.
Die Kurvenscheibe 1310 steht mit einer Antriebswelle beispielsweise eines Elektromotors in Antriebsverbindung. Die Kurvenscheibe 1310 weist ein Kontur 1311 auf, an welcher sich beispielsweise die Rollen 1304, 1305 zumindest zeitweise abstützen. Die Abtriebsbewegung der Vorrichtung wird im wesentlichen erzeugt, indem die Rolle oder der Anlagebereich sich an der Kontur abrollt oder abstützt. Der Hebel 1301 ist im Bereich 1320 drehbar gelagert. Um zweiseitig betätigen zu können, wird ein zweiter Hebel 1302 mit Rolle 1305 um den selben Drehpunkt drehbar gelagert.
Zwischen den beiden Hebeln wird zumindest ein Kraftspeicher 1322 wirksam angeordnet. Der Kraftspeicher 1322 ist in Fenstern 1307 aufgenommen, die von den Hebeln 1301 und 1302 gebildet werden, wobei die Fenster durch den Hebel selbst und durch den Steg 1308, 1309 gebildet werden. Der Kraftspeicher kann als vorgespannter Kraftspeicher vorgesehen sein. Der Kraftspeicher kann als Zug- oder Druckfeder ausgestaltet sein. Dieser Kraftspeicher kann die beiden Hebel 1301 und 1302 gegeneinander beaufschlagen, wie verspannen.
Zwischen beiden Hebeln ist weiterhin ein Anschlag 1330 vorgesehen, der die jeweilige Bewegung der beiden Hebel aufeinander zu begrenzt. Der Anschlag 1330 wird beispielsweise durch an den Hebeln ausgebildete Nasen 1331, 1332 realisiert. Durch den Anschlag und den Kraftspeicher werden die Hebel 1301 und 1302 bis auf den Anschlag zusammengedrückt. Der Anschlag kann auch so gestaltet sein, dass sich zwischen den Rollen 1304, 1305 und der Kurvenbahn ein Spiel ergibt.
Der Hebel 1303 ist beispielsweise um die Achse der zentralen Schaltwelle 1350 drehbar gelagert und weist einen ersten Finger 1340 und einen zweiten Finger 1341 auf. Die Drehlagerung des Hebels 1303 kann auch als Drehachse der Hebel 1301 und 1302 vorgesehen sein. Die Drehlagerung des Hebels 1303 kann auch von der Drehachse der Hebel 1301 und 1302 entfernt angeordnet sein.
Wenn durch eine Drehung des Antriebsteils 1310 eine Drehung des Hebels 1301 bewirkt wird, zieht die Feder den Hebel 1302 nach, so dass der zwischen die Hebel eingreifende Finger 1340 verdreht wird. Dadurch wird der Finger 1341 verdreht, der in eine Aufnahme 1342 eines Elementes 1343 eingreift. Dadurch wird das Element betätigt. Der Kraftspeicher 1322 lässt eine Bewegung des Hebels 1301 relativ zu 1302 zu. Diese Relativbewegung oder Relativverdrehung wird genutzt um bei Lastspitzen oder bei einem Überweg des Antriebes eine Schädigung eines Teiles der Vorrichtung zu vermeiden. Ebenso können Toleranzempfindlichkeiten reduziert werden.
Die 20 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung 1400, bei welcher eine angetriebene Welle 1403 zwei auf der Welle axial verschiebliche aber drehfest verbundene Elemente 1401 und 1402 antreiben kann. Die Elemente 1401 und 1402 können beispielsweise auf eine Verzahnung der Welle aufgenommen sein. Die Vorrichtung weist ein Kurvengetriebe auf. Das Antriebsteil des Kurvengetriebes wird aus zwei Profilteilen 1401 und 1402 gebildet, die auf der Welle 1403 aufgenommen sind. Bei symmetrisch geformtem Kurvengetriebe können die beiden Teile 1401 und 1402 gleich oder identisch ausgebildet sein. Die Trennfuge 1404 im Bereich des Kurvenprofils oder der Nut 1405 befindet sich vorzugsweise im Bereich der Nut oder des beidseitig wirkenden Kurvenprofils.
Die Welle 1403 weist im zentralen Bereich einen Absatz oder Nocken 1406 auf, der mit der Welle zumindest axial fest verbunden ist. Die Elemente 1401 und 1402 stützen sich an diesem Absatz ab oder werden durch eine Kraftbeaufschlagung mittels der Kraftspeicher 1407, 1408 gegen diesen Absatz beaufschlagt. Die Kraftspeicher können als vorgespannte Kraftspeicher vorgesehen sein. Als Kraftspeicher können Metallfedern oder elastisch Elemente aus anderem Material verwendet werden. Als Metallfedern kommen beispielsweise Tellerfedern, Tellerfederpakete oder Druck- oder Zugfedern oder Spiralfedern in Frage.
In die Nut 1405 greift vorzugsweise ein Stift oder eine Rolle ein, welcher/welche durch die Drehung der Welle zur Ansteuerung eines Elementes axial verlagert wird. Wenn der Stift bei einer Betätigung auf die Seitenwand oder Seitenfläche der Nut eine Kraft ausübt, die größer ist als die Vorspannkraft des Kraftspeichers, wird das entsprechende Profilteil 1401 oder 1402 axial verschoben. Mit dieser Verschiebung werden Lastspitzen elastisch abgefangen, der Überweg des Kurvengetriebes aufgefangen und die Toleranzempfindlichkeit des Kurvengetriebes reduziert. Bei einem symmetrisch aufgebauten Getriebe reduziert sich der Fertigungsaufwand, wenn die Teile 1401 und 1402 gleich ausgebildet sind. Diese Teile können aus einem Block hergestellt werden oder als Blechteile beispielsweise durch Tiefziehen oder andere Umformprozesse herstellbar sein. Ebenso können die Teile der Walzen aus einem Kunststoff herstellbar sein, wobei die Kurvenprofile mit einer Metallauflage durch Metallelemente versehen sein können.
Die 21a, 21b und 21c zeigen schematische Anordnungen 1500, 1510 oder 1520 von Elastizitäten 1503, 1513 oder 1523 im Betätigungsweg, wie beispielsweise im Schaltweg oder im Wählweg.
In der 21a ist ein antriebsseitiges Teil 1501 dargestellt, das über einen Kraftspeicher 1503 mit einem abtriebsseitigen Teil 1502 wirkverbunden ist. Auf das antriebsseitige Teil wirkt antriebsseitig eine Kraft F. Der Weg s₁ wird durch den Betätigungsaktor verfahren, der Weg s₂ ergibt sich je nach Belastung des Systems. Der Kraftspeicher wirkt zwischen dem Element 1501 und 1502, wobei der Kraftspeicher in Aufnahmen aufgenommen ist. Die Aufnahmen werden durch die Bereiche 1504a, 1504b an dem Element 1501 und durch die Bereiche 1505a, 1505b an dem Element 1502 gebildet. Vorzugsweise ist der Kraftspeicher in beiden Aufnahmen der Elemente 1501 und 1502 unter Vorspannung aufgenommen.
Die 22a, 22b und 22c zeigen Kennlinien 1601, 1611 und 1621 der Kraft F, wie Schaltkraft, als Funktion der Wegdifferenz Δs = s₁ – s₂.
Die Kennlinie 1601 ist aufgeteilt in zwei Differenzwegbereiche Δs 1602 und 1603. Im Bereich 1602 steigt die Kraft F linear bis zu dem Wert C der Vorspannkraft. Bis zu dieser Kraft C wirkt nur die Elastizität der Schaltmechanik. Ab der Kraft C spricht die Feder an und die auf die Feder wirkende Betätigungskraft ist größer als die Vorspannung C. Ab dieser Kraft ist die Elastizität der Betätigungsmechanik, wie der Schaltmechanik, in Reihe geschaltet mit der Feder 1503. Hierdurch resultiert ein flachere Verlauf der Kurve 1601 im Bereich 1603.
In der 21b ist ein antriebsseitiges Teil 1511 dargestellt, das über einen Kraftspeicher 1513 mit einem abtriebsseitigen Teil 1512 wirkverbunden ist. Auf das antriebsseitige Teil wirkt antriebsseitig eine Kraft F. Der Weg s₁ wird durch den Betätigungsaktor verfahren, der Weg S₂ ergibt sich je nach Belastung des Systems. Der Kraftspeicher wirkt zwischen dem Element 1511 und 1512, wobei der Kraftspeicher in Aufnahmen aufgenommen ist. Die Aufnahmen werden durch die Bereiche 1514a, 1514b an dem Element 1511 und durch die Bereiche 1515a, 1515b an dem Element 1502 gebildet. Vorzugsweise ist der Kraftspeicher in beiden Aufnahmen der Elemente 1501 und 1502 unter Vorspannung aufgenommen. Weiterhin verfügen die Elemente 1511 und 1512 über Anschläge 1516a und 1516b, die mit den Teilen 1514a oder 1514b in Wirkkontakt treten können. Durch diese Anschläge ist die relative Verschiebung der Elemente 1511 und 1512 auf einen Differenzwegwert von ± s_Anschlag begrenzt. Der Anschlag ist derart dimensioniert, dass das Element 1511 nach einem vorgebbaren Federweg Δs = ± s_Anschlag gegen den Anschlag tritt.
Die Kennlinie 1611 ist aufgeteilt in drei Differenzwegbereiche Δs 1612, 1613 und 1614. Im Bereich 1612 steigt die Kraft F linear bis zu dem Wert C der Vorspannkraft. Bis zu dieser Kraft C wirkt nur die Elastizität der Schaltmechanik. Ab der Kraft C spricht die Feder an und die auf die Feder wirkende Betätigungskraft ist größer als die Vorspannung C. Ab dieser Kraft ist eine Elastizität der Betätigungsmechanik, wie der Schaltmechanik, in Reihe geschaltet mit der Feder 1513. Hierdurch resultiert ein flachere Verlauf der Kurve 1611 im Bereich 1613. Bei dem Weg Δs = 1615 trifft das Element 1514a oder 1514b gegen einen Anschlag und blockiert im wesentlichen die weitere Federbeaufschlagung. Ab diesem Weg 1615 wirkt wieder nur die Elastizität der Betätigungsmechanik. Diese Elastizität kann als weitere zusätzliche Elastizität ausgebildet sein oder als vorgebbare Elastizität beispielsweise eines Gestänges der Mechanik.
Die Verwendung des Anschlages kann vorteilhaft sein, wenn eine höhere Schaltkraft erwünscht ist. Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn der Betätigungsaktor seine angesteuerte Endlage erreicht hat, das betätigbare Element jedoch noch nicht. Beispielsweise könnte bei einem nicht vorhandenen Anschlag der Fall auftreten, dass der Aktor den gesamten vorgegebenen Verfahrweg verfahren ist und der Schaltvorgang deshalb als beendet gilt, obwohl ein Schaltelement noch immer synchronisiert. Diesbezüglich sei auf die 24a, 24b und 24c verwiesen.
In der 21c ist ein antriebsseitiges Teil 1521 dargestellt, das über einen Kraftspeicher 1523 mit einem abtriebsseitigen Teil 1522 wirkverbunden ist. Auf das antriebsseitige Teil wirkt antriebsseitig eine Kraft F. Der Weg s₁ wird durch den Betätigungsaktor verfahren, der Weg s₂ ergibt sich je nach Belastung des Systems. Der Kraftspeicher wirkt zwischen dem Element 1521 und 1522, wobei der Kraftspeicher in Aufnahmen aufgenommen ist. Die Aufnahmen werden durch die Bereiche 1524a, 1524b an dem Element 1521 und durch die Bereiche 1525a, 1525b an dem Element 1502 gebildet. Vorzugsweise ist der Kraftspeicher in einer Aufnahme des Elementes 1521 unter Vorspannung aufgenommen. In der Aufnahme 1525a, 1525b ist der Kraftspeicher mit Spiel aufgenommen.
Die Kennlinie 1621 ist aufgeteilt in drei Differenzwegbereiche Δs 1622, 1623, 1624 und 1625. Im Bereich 1622 liegt keine Kraftwirkung als Funktion des Weges vor, das der Kraftspeicher mit Spiel aufgenommen ist. Ab dem Weg 1626 steigt die Kraft F im wesentlichen linear bis zu dem Wert C der Vorspannkraft. Bis zu dieser Kraft C wirkt nur die Elastizität der Schaltmechanik. Ab der Kraft C spricht die Feder an und die auf die Feder wirkende Betätigungskraft ist größer als die Vorspannung C. Ab dieser Kraft ist eine Elastizität der Betätigungsmechanik, wie der Schaltmechanik, in Reihe geschaltet mit der Feder 1523. Hierdurch resultiert ein flacherer Verlauf der Kurve 1621 im Bereich 1624. Bei dem Weg Δs = 1627 kann das Element 1524a oder 1524b gegen einen Anschlag treffen und kann im wesentlichen die weitere Federbeaufschlagung blockieren. Ab diesem Weg 1627 wirkt wieder nur die Elastizität der Betätigungsmechanik. Diese Elastizität kann als weitere zusätzliche Elastizität ausgebildet sein oder als vorgebbare Elastizität beispielsweise eines Gestänges der Mechanik.
Die 23 zeigt in einem Diagramm 1650 mögliche Formen eines Kennlinienverlaufes, wobei die Kurve 1651 einen degressiven Verlauf zeigt, die Kurve 1652 einen im wesentlichen linearen Verlauf und die Kurve 1653 einen progressiven Verlauf. Diese degressiven oder progressiven Kennlinienverläufe können ebenfalls bei den obigen oder bei folgenden Kennlinien, die linear dargestellt sind, vorhanden sein.
Die 24 zeigt in einem Diagramm 1700 die Anwendung einer vorgespannten Feder mit einem Anschlag, beispielsweise nach den 21a, 21b und 21c, sowie nach den 22a, 22b und 22c. Das Getriebe wird durch einen Schaltvorgang betätigt. Während des Synchronisier-vorganges eines Getriebes bei einem Schaltvorgang kann der Betätigungsaktor aufgrund von Elastizitäten weiter verfahren, obwohl das getriebeinterne Schaltelement an der Synchronisierung, bei noch nicht vollständig synchronisierten Gang, weiter verweilt und nicht weiter verschoben wird. Am Anfang der Schaltbetätigung wird das Wegspiel Δs 1701 überwunden. Bei weiterer Betätigung steigt die Kraft F entsprechend der Elastizität der Schaltverbindung oder in der Schaltverbindung, wie dem Schaltgestänge. Der Kraftanstieg ab dem Punkt 1702 erfolgt somit entsprechend der Elastizität eines Betätigungsgestänges. Der vorgespannte Kraftspeicher wird im wesentlichen noch nicht komprimiert. Bei dem Differenzweg Δs 1703, wie bei der Kraft F_A, wird die Kraft der Vorspannung des Kraftspeichers erreicht und der Kraftspeicher wird bei einer weiteren Betätigung mit einem Kraftanstieg komprimiert. Dem Aktor wird bei blockiertem Abtrieb ein Weiterfahren über einen gewissen Weg ermöglicht. Diese weitergehende Komprimierung kann etwa bis zu dem Weg 1704 oder 1705 erfolgen. Bei 1704 steigt die Kennlinie wieder steil an, da bei diesem Differenzweg ein Anschlagen an einem Anschlag erfolgt und das System wieder durch die Elastizität in der Betätigungsverbindung bestimmt ist. Bei 1704 oder 1705 erreicht das System eine maximale Kraft des Aktors und der Aktor wird gebremst oder angehalten. Ist die Synchronisierung beendet und der Gang ist synchronisiert, so sinkt die Betätigungskraft von dem Punkt 1705 auf den Punkt 1706 ab. Tritt im weiteren Schaltvorgang eine Blockierung auf, wie beispielsweise bei einem Treffen der Gangradpaare bei einer Konstellation Spitze-Spitze, so steigt die Kraft von Punkt 1706 auf Punkt 1707 wieder an. Dieses weitere ansteigen kann als zweites Ansteigen detektiert werden, wenn ein Sensor die Kraft bei einem Betätigungsvorgang oder die Wegverschiebung bei einem Betätigungsvorgang sensiert. Das erste Ansteigen der Kraft wird durch die Synchronisierung hervorgerufen, die bei jedem Schaltvorgang erfolgen muss. Das weitere zweite Ansteigen kann beispielsweise durch einen nicht günstigen Prozess oder Vorgang hervorgerufen sein, der durch einen entsprechende Ansteuerung vermieden oder reduziert werden kann.
Die 25 zeigt schematisch eine Schaltkulisse 1800 eines Getriebes, wie es beispielsweise direkt durch eine Betätigungseinheit oder über Anlenkungen indirekt betätigt werden kann. Die Betätigung erfolgt entlang des Wählweges 1801 und/oder entlang des Schaltweges 1802.
Bei einem Schaltvorgang beispielsweise von dem zweiten Gang in den dritten Gang, also von einer eingelegten Gangposition, erfolgt zuerst ein Schaltvorgang entlang des Schaltweges 1802, bis der Neutralbereich erreicht ist, anschließend wird entlang des Wählweges 1801 in eine andere Schaltgasse 1802 gewählt und anschließend wird in dieser Gasse 1802 in den dritten Gang geschaltet.
Bei Getrieben kann in der Regel ein Wählvorgang innerhalb der Wählgasse oder eines des Wählweges nur durchgeführt werden, wenn das getriebeinterne Schaltelement zumindest teilweise aus der Position des eingelegten Ganges in Richtung auf die Neutralposition betätigt oder bewegt ist. Ebenso kann bei manchen Getrieben ein Wählvorgang im wesentlichen erst dann durchgeführt werden, wenn die Neutralposition erreicht ist. Diese Beschränkung der Einleitung oder Durchführung des Wählvorganges erst bei zumindest teilweise betätigtem Schaltvorgang innerhalb der Schaltgasse kann gegebenenfalls zu einer Zeitverzögerung führen, was zu einer Verlängerung der Zeitdauer des Wählvorganges führen kann.
Bei einem Schaltvorgang wird im wesentlichen das folgende Vorgehen durchgeführt. Der Aktor oder Motor des Aktors zur Ansteuerung des Schaltvorganges, wie Schaltaktor, wird beschleunigt und betätigt das getriebeinterne Schaltelement, um den Gang in der Schaltgasse herauszunehmen. Im wesentlichen vor oder in der Neutralposition muss der Schaltaktor abgebremst werden und in der Neutralposition zum Stillstand gebracht werden oder in eine langsame Betätigungsgeschwindigkeit. In dieser Position kann der Aktor oder der Motor des Aktors zur Ansteuerung des Wählvorganges, wie Wählaktor, beschleunigt werden, um das getriebeinterne Schaltelement aus einer Schaltgasse in eine andere Schaltgasse zu betätigen. Anschließend muss der Wählaktor im wesentlichen in oder vor der Position der neuen Schaltgasse abgebremst werden, damit das getriebeinterne Schaltelement in der Position der neuen Schaltgasse steht. Anschließend wird mittels des Schaltaktors durch Beschleunigen und Abbremsen der neue Gang eingelegt. Durch diese Beschleunigungsphasen und Verzögerungs- oder Abbremsphasen kann der Schaltvorgang relativ zeitintensiv sein. Durch das Ausnutzen von Spiel und Elastizitäten kann eine zeitweise Überschneidung von Schalt- und Wählvorgängen im Rahmen der Gegebenheiten des Getriebes ausgenutzt werden.
Zweckmäßig ist es, wenn eine Elastizität, wie vorgespannte oder nicht vorgespannte Elastizität, im Betätigungsweg oder im Kraftfluss des Wählvorganges oder des Wählaktors angeordnet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass der Wählaktor schon betätigt wird oder betätigbar ist, bevor der Schaltaktor getriebeinterne Schaltelemente im wesentlichen in den Neutralbereich betätigt hat.
Die 26a und 26b zeigen schematisch diese Vorgänge bei einem Wählvorgang. In den Figuren ist ein Finger 1901 einer zentralen Schalwelle dargestellt, die jedoch nicht eingezeichnet ist. Der Finger 1901 betätigt durch Verlagerung Elemente von Schaltgabeln 1902 und 1903, wobei in dieser Darstellung der 26a, 26b nur zwei dieser Elemente dargestellt sind. Der Finger 1901 greift mit einem Endbereich 1904 in einen Aufnahmebereich 1905 von zumindest einem Element 1902, 1903 ein. Die Auswahl des Elementes 1902 oder 1903 erfolgt durch die angesteuerte axiale Position des Fingers, die entlang des Pfeiles 1906 durch eine Ansteuerung mittels eines Wählaktors veränderbar ist. Ein Schaltvorgang wird durch eine Verdrehung der zentralen Schaltwelle erreicht, wobei die Verdrehung im wesentlichen um die Achse der zentralen Schaltwelle, wie etwa um die Achse des Pfeiles 1906, erfolgt. Dadurch wird der Finger 1901 mit seinem Endbereich 1904 bewegt und zumindest eine Element 1902, 1903 verlagert.
In der 26a ist ein Gang eingelegt, was dadurch zu erkennen ist, dass die Elemente 1902 und 1903 nicht direkt übereinander liegen, sondern relativ zueinander verschoben sind. Der Finger 1901 greift mit seinem Endbereich 1904 in die Aufnahme 1905 des Elementes 1902 ein. Die Verlagerung des Fingers 1901 führt zu einer Verlagerung des Elementes 1902. Der entsprechende Gang ist geschaltet.
Es soll aus dieser Gangposition heraus in einen neuen Gang gesteuert geschaltet werden. Dazu wird zum einen der Schaltaktor angesteuert, damit der Schaltfinger in die Neutralposition geführt wird. Weiterhin wird der Wählaktor angesteuert, damit die zentrale Schaltwelle im wesentlichen derart betätigt wird, dass der Kraftspeicher derart gespannt wird, dass die Schaltwelle bei entspanntem Kraftspeicher im wesentlichen in der vorgewählten Schaltgasse steht. Dieses Spannen des Kraftspeichers erfolgt durch eine Betätigung der zentralen Schaltwelle auf eine axiale Position, die um den Weg s_Aktor verschoben ist. Bei entspanntem Kraftspeicher würde so der Schaltfinger 1901 um den Betrag s_Schaltfinger in axialer Richtung betätigt sein.
Dann gilt: s_Aktor = s_Schaltfinger
Da der Schaltfinger 1901 noch nicht in der Neutralposition steht, kann die zentrale Schaltwelle aufgrund der Verlagerung des Elementes 1902 in die Aufnahme 1905 des Elementes 1903 eingreifen der Schaltvorgang in die Neutralposition erfolgt somit bei gespanntem Kraftspeicher 1907, bis die Neutralposition im wesentlichen im abgebremsten Zustand erreicht ist. In der Neutralposition entspannt sich der Kraftspeicher 1907 zumindest soweit, bis ein Anschlag das Entspannen weiter verhindert. Durch dieses Entspannen wird der Finger 1901 in die vorgegebene Position der ausgewählten Schaltgasse betätigt, wie dies in 26b dargestellt ist.
Der Finger 1901 schnappt förmlich in die vorgegebene Position der angesteuerten Schaltgasse und somit kann anschließend der weitere Schaltvorgang entlang der oder in der ausgewählten Schaltgasse eingeleitet und durchgeführt werden.
Die 27 zeigt in einem Diagramm 2050 eine Kennlinie 2051 eines vorgespannten Kraftspeichers, wobei die Kraft als Funktion des Wählweges aufgetragen ist. Der Kraftspeicher kann derart vorgespannt sein, dass eine Vorspannkraft F_w vorhanden ist und ein Spiel 2052 vorgesehen ist. Der Anstieg der Kraftkennlinie bei Überwindung des Spieles kann linear, progressiv oder degressiv sein.
Die 28 zeigt eine Betätigungseinrichtung 2000 eines Getriebes 2099. Zum Schalten wird eine zentrale Schalt- und Wählwelle 2001 in Umfangsrichtung verdreht, zum Wählen wird die zentrale Schalt- und Wählwelle in axialer Richtung verlagert. Hierdurch wird über den Schaltfinger 2002, welcher drehfest an 2001 angebunden ist, eine von mehreren Schaltgabeln 2003 betätigt. Die Betätigung erfolgt durch eine Verlagerung der Aufnahme des Schaltfingers an der Schaltgabel 2003. Die Schaltgabeln 2003 sind linear geführt und leiten die Bewegung und die Kräfte an die Schiebemuffe der Synchronisiereinheit des Getriebes weiter. Um nacheinander unterschiedliche Gänge einlegen zu können, kann durch eine lineare Bewegung der zentralen Schalt- und Wählwelle 2001 in axialer Richtung, die Schaltgabel des gewünschten Ganges gewählt werden.
Es hängt von der Konstruktion des Getriebes 2099 ab, ob an der zentralen Schalt- und Wählwelle die Schaltbewegung als axiale Bewegung oder Bewegung in Umfangsrichtung und die Wählbewegung als Bewegung in Umfangsrichtung oder als Linearbewegung angesteuert wird.
Ein Schaltvorgang mit Gassenwahl unterteilt sich folglich in zumindest drei Phasen:

1. In eine Phase, in welcher ein Gang herausgenommen wird und der Neutralbereich vorliegt,
2. in eine Phase der Wahl der Gasse im Neutralbereich und
3. in eine Phase, in welcher ein Gang von Neutral aus eingelegt wird.

Die Vorrichtung 2000 zeigt ein Kurvengetriebe 2004, welches im wesentlichen an einer Walze oder an einem anderen Element vorgesehen ist und über einen von dem Kurvengetriebe 2004 angesteuerten Stift 2005 wird eine Drehbewegung auf den Hebel 2006 eingeleitet. Der Hebel 2006 ist drehbar gelagert. Diese Drehbewegung des Hebels 2006 wird auf die zentrale Schaltwelle 2001 beispielsweise als Schaltbewegung übertragen. In dem Hebel 2006 ist die zentrale Schaltwelle geführt. Über die Passfeder 2019 wird die Drehbewegung auf die zentrale Schaltwelle übertragen. Zum Wählen kann die zentrale Schaltwelle linear wie axial auf und ab bewegt werden.
Die lineare wie axiale Bewegung der zentralen Schaltwelle 2001 wird durch einen Spindeltrieb induziert, wobei die Motorwelle 2009 des Motors 2007 gleichzeitig die Mutter des Spindelgetriebes ist. Die Spindel 2008 ist drehfest mit dem Teil 2011 verbunden. Die Feder 2010 wird zwischen dem Bund vom Teil 2011 und dem Niederhalter 2015 durch die Kontermutter 2017 eingeklemmt, wobei die zwei Zwischenringe 2013 und 2014 zwischen der Feder und den Anlageflächen wirken. Das Teil 2011 ist, damit sich die Spindel mitsamt der Feder nicht verdrehen kann, über eine Nut und den Passstift 2018 zur zentralen Schalthülle 2001 hin drehfest gesichert. Das vorspannbare oder vorgespannte Federpaket besteht somit aus den Elementen 2011, 2010, 2013, 2014, 2015, 2017 und 2008 und ist vorzugsweise in der zentralen Schaltwelle aufgenommen oder gefasst und durch eine Innenmutter 2016 gehalten.
Wird die Spindel 2008 niedergedrückt, so geht der Kraftfluss über die Mutter 2017, den Niederhalter 2015 und den Zwischenring 2014 auf die Feder 2010 über, welcher sich durch den Zwischenring 2013 an der Anlagefläche der zentralen Schaltwelle 2001 abstützt. Wird an der Spindel 2008 gezogen, so geht der Kraftfluss über die Anlagefläche von Teil 2011 auf den Zwischenring 2013 und weiter auf die Feder 2010. Die Feder stützt sich dann gegen den Zwischenring 2014 ab, der sich wiederum an der Mutter 2016 und somit an der zentralen Schaltwelle abstützt. Der Kraftspeicher, wie die Feder 2010 wirkt somit in beide axiale Richtungen zwischen der Aktorik und der zentralen Schaltwelle.
Die 29 zeigt einen Ausschnitt der Anordnung des Kraftspeichers 2010 im Bereich der zentralen Schaltwelle 2001.
Durch die Anordnung der Elastizität im Betätigungsweg der Wählaktorik kann eine schnellere Betätigungszeit für den Wählvorgang gewählt werden und der Antriebsmotor zur Ansteuerung des Wählvorganges kann ggf. kleiner dimensioniert werden.
Die Elastizität kann ausgeführt sein als Spiralfeder oder Tellerfeder oder Tellerfederpaket, als Kunststoffeder oder Elastomerelement, oder als Gasspeicher, wie beispielsweise bei einem hydraulischen System, als Druck- oder Zugfeder. Die Elastizität kann vorgespannt sein oder nicht vorgespannt sein oder mit Spiel in eine Aufnahme aufgenommen sein.
Der Einbauort der Elastizität kann erfindungsgemäß an unterschiedlichen Orten im Kraftfluss der Wählbetätigung angeordnet sein. Der Kraftspeicher kann in der zentralen Schaltwelle angeordnet sein oder in einer Anlenkung der zentralen Schaltwelle, wie beispielsweise innerhalb eines Hebels oder eines Gestänges oder einer Umlenkung oder innerhalb eines Getriebes. Der Kraftspeicher kann dabei in eine externe Wählaktorik oder in einer Lagerung zur Anlenkung der Wählaktorik angeordnet sein.

Claims

Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes (4, 201, 700, 2099) mit einem zumindest bei einem Gangwechsel automatisiert betätigbaren Drehmomentübertragungssystem (2, 205), mit zumindest einem von zumindest einer Antriebseinheit (212, 711, 712, 752, 760, 2007) antreibbaren Betätigungselement (210a, 210b, 716, 2008) und zumindest einem getriebeseitig angeordneten betätigbaren Schaltelement (209, 702, 704, 756, 2003) dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zumindest einen getriebeseitig angeordneten betätigbaren Schaltelement (209, 601, 702, 704, 756, 2003) und der zumindest einen Antriebseinheit (212, 711, 712, 752, 760, 2007) eine Antriebsverbindung vorhanden ist und im wesentlichen im Kraftweg der Antriebsverbindung zwischen Antriebseinheit (212, 711, 712, 752, 760, 2007) und dem zumindest einen Schaltelement (209, 601, 702, 704, 756, 2003) ein elastisches Element (211, 250, 306, 307, 725, 790, 791, 912, 1004, 1150, 1151, 1204, 1503, 1513, 1523, 2010) mit einer vorgebbaren Elastizität außerhalb des Getriebegehäuses (701, 799) wirksam angeordnet ist.
Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes (4, 201, 700, 2099) mit zumindest bei einem Gangwechsel automatisiert betätigbaren Drehmomentübertragungssystem (2), mit zumindest einem von einer Antriebseinheit (212, 711, 712, 752, 760, 2007) antreibbaren Betätigungselement (210a, 210b, 716, 2008) und zumindest einem getriebeseitig angeordneten betätigbaren Schaltelement (209, 601, 702, 704, 756, 2003), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zumindest einen getriebeseitig angeordneten betätigbaren Schaltelement (209, 601, 702, 704, 756, 2003) und der Antriebseinheit (212, 711, 712, 752, 760, 2007) eine Antriebsverbindung vorhanden ist und im wesentlichen im Kraftweg der Antriebsverbindung zwischen Antriebseinheit (212, 711, 712, 752, 760, 2007) und dem zumindest einen Schaltelement (209, 601, 702, 704, 756, 2003) ein Element (726, 811, 912, 1204) mit einer vorgebbaren Elastizität wirksam angeordnet ist, wobei das Betätigungselement (210a, 210b, 716, 2008) zumindest aus zwei relativ gegenüber des Elements (726, 811, 912, 1204) verdrehbaren Elementen (724, 725; 812, 813; 907, 911; 1201, 1202; 1301, 1302) besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elastizität im Kraftweg (1801) zwischen einer Antriebseinheit (212, 711, 712, 752, 760, 2007) zum Wählen einer Schaltgasse und einem Schaltelement (209, 601, 702, 704, 756, 2003) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elastizität im Kraftweg (1802) zwischen einer Antriebseinheit (212, 711, 712, 752, 760, 2007) zum Schalten einer Schaltgasse und einem Schaltelement (209, 601, 702, 704, 756, 2003) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zusätzliches elastisches Element (716) mit einer vorgebbaren Elastizität im Kraftweg zwischen dem zumindest einen Betätigungselement (716) und dem zumindest einen getriebeseitig angeordneten Schaltelement (704) wirksam angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zusätzliches elastisches Element (211) mit einer vorgebbaren Elastizität im Kraftweg zwischen der Antriebseinheit (212) und dem zumindest einen Betätigungselement (210a) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsverbindung aus zumindest zwei relativ gegenüber zumindest einer Elastizität (211, 250, 306, 307, 725, 790, 791, 912, 1004, 1150, 1151, 1204, 1503, 1513, 1523, 2010) verschiebbaren und/oder verdrehbaren Elementen (210a, 210b; 300, 323; 724, 725; 907, 911; 1001, 1002; 1201, 1202; 1301, 1302; 1501, 1502; 1511, 1512; 1521, 1522; 2001, 2015) besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Elastizität (811, 1322) zwischen einem verdrehbaren Element (812, 1301, 1302) zur Betätigung von getriebeinternen Schaltelementen (814, 1341) und einem bewegbaren oder festen Element (813, 1301, 1302) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsverbindung aus zumindest zwei relativ gegenüber zumindest einem elastischen Element (211, 250, 306, 307, 725, 790, 791, 912, 1004, 1150, 1151, 1204, 1503, 1513, 1523, 2010) verschiebbaren beziehungsweise verdrehbaren Elementen (210a, 210b; 300, 323; 724, 725; 907, 911; 1001, 1002; 1201, 1202; 1301, 1302; 1501, 1502; 1511, 1512; 1521, 1522; 2001, 2015) besteht und diese Elemente zumindest eine Aufnahme (220, 320, 1005,1006, 1504a, 1504b) für das elastische Element (211, 250, 306, 307, 725, 790, 791, 912, 1004, 1150, 1151, 1204, 1503, 1513, 1523, 2010) bilden, in welcher dieses elastische Element kraftbeaufschlagbar aufgenommen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei relativ zueinander bewegbaren Elemente (210a, 210b; 300,323; 724, 725; 907, 911; 1001, 1002; 1201, 1202; 1301, 1302; 1501, 1502; 1511, 1512; 1521, 1522; 2001, 2015) unter einer Kraftbeaufschlagung des elastischen Elements (211, 250, 306, 307, 725, 790, 791, 912, 1004, 1150, 1151, 1204, 1503, 1513, 1523, 2010) relativ zueinander bewegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei relativ zueinander bewegbaren Elemente (1511, 1512, 1521, 25, 22) unter einer Kraftbeaufschlagung des elastischen Elements (1513) relativ zueinander in ihrer Relativbewegung begrenzt bewegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rutschkupplung eine im wesentlichen unbegrenzte relative Bewegbarkeit zwischen den zumindest zwei Elementen erlaubt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei relativ zueinander bewegbaren Elemente (210a, 210b; 300,323; 724, 725; 907, 911; 1001, 1002; 1201, 1202; 1301, 1302; 1501, 1502; 1511, 1512; 1521, 1522; 2001, 2015) erst ab einer gewissen vorgebbaren Kraftbeaufschlagung des elastischen Elements relativ zueinander bewegbar sind.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (211, 250, 306, 307, 725, 790, 791, 912, 1004, 1150, 1151, 1204, 1503, 1513, 1523, 2010) eine Druckfeder (250, 306, 726, 811, 912, 1004, 1503, 1513, 1523, 2010), Zugfeder, Spiralfeder, Tellerfeder (791), Schenkelfeder, Balkenfeder, ein Spreizelement, ein Kunststoffteil oder ein Elastomerteil ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dass das elastische Element aus zumindest einem auf ein vorbestimmbares Kraftniveau vorgespannten Kraftspeicher besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dass das elastische Element aus zumindest einem nicht vorgespannten Kraftspeicher besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element in seinem Federweg begrenzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element in ihrem Federweg durch einen Anschlag (1516a) begrenzt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element eine einstufige oder mehrstufige Kennlinie (1600, 1610, 1620) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Moment mit oder ohne Spiel angeordnet oder aufgenommen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie (1600, 1610, 1620) des elastischen Elements als Funktion der Relativbewegung zweier Elemente (210a, 210b; 300,323; 724, 725; 907, 911; 1001, 1002; 1201, 1202; 1301, 1302; 1501, 1502; 1511, 1512; 1521, 1522; 2001, 2015) zumindest einen Kennlinienbereich aufweist, der einen ansteigenden Kennlinienast aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie des elastischen Elements als Funktion der Relativbewegung zweier Elemente (210a, 210b; 300, 323; 724, 725; 907, 911; 1001, 1002; 1201, 1202; 1301, 1302; 1501, 1502; 1511, 1512; 1521, 1522; 2001, 2015) zumindest einen Kennlinienbereich aufweist, der einen im wesentlichen konstanten Kennlinienast aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie (1620) des elastischen Elements (1523) als Funktion der Relativbewegung zweier Elemente (210a, 210b; 300, 323; 724, 725; 907, 911; 1001, 1002; 1201, 1202; 1301, 1302; 1501, 1502; 1511, 1512; 1521, 1522; 2001, 2015) zumindest einen Kennlinienbereich aufweist, der aufgrund eines Spiels (2052) einen im Wesentlichen kraftfreien Kennlinienast aufweist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung einer mehrstufigen Kennlinie mittels eines Kraft- und/oder Wegsensors (251, 309) eine Weg- und/oder Krafterkennung bei der Betätigung durchführbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zumindest einer Antriebseinheit (212, 711, 712, 752, 760, 2007) und zumindest einem betätigbaren Element (209, 601, 702, 704, 756, 2003) gegebenenfalls ein Getriebe (716, 718; 761, 762) die Übertragung einer Antriebsbewegung in eine Betätigungsbewegung vornimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Getriebe (716, 718; 761, 762) ein eine Drehzahl und/oder Drehmoment übersetzendes Getriebe ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Antrieb (212, 711, 712, 752, 760, 2007) ein mechanischer, elektromotorischer, hydraulischer, druckmittelbetätigter, pneumatischer Antrieb oder ein sich entspannender Federkraftspeicher ist.
Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsverbindung zwischen Antrieb (212, 711, 712, 752, 760, 2007) und betätigbarem Schaltelement (209, 601, 702, 704, 756, 2003) ein Gestänge, eine Fluidstrecke, einen Hebel, einen Bowdenzug umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein getriebeinternes Schaltelement (209, 601, 702, 704, 756, 2003) eine Schaltgabel und/oder eine Schaltwelle und/oder eine Schaltstange und/oder ein Schalthebel und/oder eine Schiebemuffe ist.
Verfahren zur Betätigung eines Getriebes, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Ansteuerung einer Getriebebetätigung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Getriebebetätigungsvorgang ein Wählvorgang erst angesteuert wird, wenn ein Neutralbereich durch einen Schaltvorgang erreicht ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Getriebebetätigungsvorgang ein Wählvorgang bereits angesteuert wird und dadurch eine Elastizität gespannt wird, bevor ein Neutralbereich durch einen Schaltvorgang erreicht ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Schaltvorgangs bei Erreichen des Neutralbereiches ein Wählvorgang durch die vorgespannte Elastizität zumindest teilweise ausführbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Schalt- und/oder Wählvorgang bei Erreichen eines Anschlages eines Schalt- oder Wählelementes die Antriebseinheit zumindest kurzfristig weiter betrieben werden kann und bei diesem weiteren Betrieb einen Kraftspeicher beaufschlagt wird.