Коробка передач
Изобретение относится к коробке передач, в частности, для автомобиля. Коробка передач содержит множество наборов зубчатых колес, образующих передаточные ступени. Каждый набор образован неподвижно соединенным с валом передаточным зубчатым колесом и установленным с возможностью соединения с валом плавающим зубчатым колесом. Каждый концевой выходной механизм образован концевым выходным элементом (101, 102, 103, 104 - муфты сцепления) и соединенной с ним вилкой переключения (105, 106, 107, 108). Вилки переключения (105, 106, 107, 108) расположены на валу 109 с возможностью перемещения в осевом направлении. При этом передаточные ступени включаются за счет соединения плавающего зубчатого колеса с несущим его валом с помощью концевого выходного элемента (101, 102, 103, 104). Концевой выходной механизм приводится в действие с помощью концевого исполнительного механизма. Последовательность переключения передаточных ступеней не установлена в концевом исполнительном механизме. Концевой исполнительный механизм содержит, по меньшей мере, один основной исполнительный элемент (111 - переключательный палец), который входит в активное соединение с концевыми выходными элементами (101, 102, 103, 104). При этом обеспечивается возможность включения одной передаточной ступени с помощью первого концевого выходного механизма. А затем, по меньшей мере, один основной исполнительный элемент может вступать в активное соединение с другим концевым выходным механизмом без необходимости выключения включенной перед этим передаточной ступени. Концевой исполнительный механизм также содержит, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент (113, 116 - двойные кулачки). Также предложен автомобиль с вышеописанной коробкой передач. В результате достигается создание коробки передач, в которой последовательность переключения передаточных ступеней не установлена в концевом исполнительном механизме; время переключения значительно сокращено и значительно улучшена безопасность; имеет простую конструкцию с возможно меньшим числом деталей; которая проста в управлении без принятия дополнительных мер безопасности. 2 н. и 66 з.п. ф-лы, 26 ил.
Изобретение относится к коробке передач, в частности, для автомобиля, которая имеет множество образующих передаточные ступени наборов зубчатых колес, каждая из которых образована неподвижно соединенным с валом зубчатым колесом передачи и установленным с возможностью соединения с валом плавающим зубчатым колесом, при этом передаточные ступени включаются посредством соединения плавающего колеса с помощью концевого выходного элемента, который является частью концевого выходного механизма, который приводится в действие концевым исполнительным механизмом, с несущим его валом, при этом последовательность переключения передаточных ступеней не установлена в концевом исполнительном механизме.
Концевой выходной элемент является элементом, который выполнен с возможностью перемещения для установки передаточного отношения, т.е. который создает соединение между двумя средствами передачи усилия, как, например, муфта сцепления. Этот концевой выходной элемент является частью концевого выходного механизма, который, например, наряду с муфтой сцепления содержит вилку переключения передач, которая соединена с муфтой сцепления с возможностью сдвига с помощью переключательного пальца, который может входить с ним в активное соединение, так что муфта сцепления перемещается для включения или выключения передаточной ступени, при этом переключательный палец является частью концевого исполнительного механизма, который приводит в действие концевой выходной механизм; как концевой исполнительный механизм обозначается вся кинематическая цепь между приводом переключения, соответственно, приводом выбора ступеней передачи и концевым выходным механизмом.
В коробках передач согласно уровню техники взаимодействие концевого выходного механизма и концевого исполнительного механизма выполняется так, что включение передаточной ступени может осуществляться лишь тогда, когда не включена никакая другая передаточная ступень. Для того чтобы включить передаточную ступень, необходимо прежде обязательно выключить все другие передаточные ступени. Таким образом, размеры раскрывов вилки переключения передач, с которыми может входить в соединение переключательный палец с целью переключения через соответствующую вилку переключения передач муфты сцепления, выполнены так, что переключательный палец может входить в соединение с другой вилкой переключения, когда муфта сцепления с вилкой переключения, с которой он как раз находится в соединении, находится в нейтральном положении. Относительно известной коробки передач с ручным переключением с Н-образной схемой переключения это проявляется в том, что движение выбора передач рычага переключения передач можно выполнять из одного переключательного коридора в другой только через нейтральный коридор, при этом при перемещении рычага из одного переключательного коридора в нейтральный коридор всегда выключается как раз включенная передаточная ступень. Передаточные ступени, которые могут переключаться с помощью одной и той же муфты сцепления, и без того нельзя включать одновременно. Таким образом, для процесса переключения необходимо выключить старую передаточную ступень, осуществить движение выбора и затем включить новую передаточную ступень; в течение этого времени передача момента через открытое сцепление, включаемое при трогании автомобиля с места, прервана, поскольку ветвь во время процесса переключения не должна нести нагрузку. Если необходим выбор переключательного коридора, то процесс переключения становится относительно длительным, что, в частности, при автоматической коробке передач с прерыванием тяги проявляется мешающим образом и оказывает влияние на безопасность, например, при обгоне или поворотах и т.п.
В частности, для переключаемых под нагрузкой коробок передач, в которых передаточные ступени образуют группы, между которыми можно выполнять переключения под нагрузкой без прерывания тягового усилия, например, за счет того, что передаточные ступени окружены различными параллельными передаточными ветвями, которые соответствуют разным выходным элементам фрикционного сцепления, так что за счет приведения в действие фрикционного сцепления в переходном переключении может вызываться постоянное переключение момента с одной ветви в другую ветвь, известны варианты выполнения соединения концевого выходного механизма и концевого исполнительного механизма, которые обеспечивают включение передаточной ступени без необходимости выключения другой, при необходимости уже включенной передаточной ступени. Таким образом, можно с помощью единственного концевого исполнительного механизма включать одновременно несколько передаточных ступеней в нескольких ветвях коробки передач за счет того, что сначала включается одна передаточная ступень в одной ветви, затем переключательный палец - без необходимости выключения соответствующей передаточной ступени - может входить в соединение с другими переключающими вилками для включения другой передаточной ступени. В этой связи заявитель ссылается на собственную заявку DE 10020821 A1, полное содержание которой включено в данное описание.
Обычно образуют две группы передаточных ступеней, при этом относительно интервала передаточных чисел следующие друг за другом передаточные ступени принадлежат к разным группам. Например, в ступенчатой коробке передач с одной передачей заднего хода и шестью передачами переднего хода одна группа содержит передачи 1, 3 и 5, а другая группа - заднего хода R, 2, 4 и 6.
В такой коробке передач существует возможность включения передаточной ступени в передаточной ветви, включенной в поток передачи момента с помощью фрикционного сцепления, а затем включения передаточной ступени в другой, еще разомкнутой ветви передаточной ступени, в которую затем должно осуществляться переключение за счет отклонения потока момента в соответствующую ветвь. Во время процесса ускорения, например, в то время как в замкнутой передаточной ветви включена, например, третья передача, можно в другой ветви включить четвертую передачу во время переключения на более высокую передачу. Однако, если вдруг необходимо выполнить переключение вниз на вторую передачу, то сначала необходимо выключить четвертую передачу и затем включить вторую передачу, что приводит, в частности, к очень большой потере времени, если вторая и четвертая передачи переключаются разными муфтами сцепления.
Кроме того, может возникнуть неблагоприятная ситуация при переключении коробки передач, в которой в разомкнутой ветви передачи включены более одной передаточных ступеней, что представляет очень большую опасность для безопасности, поскольку как только эта ветвь будет включена в поток момента, то одновременно задействуются несколько передаточных ступеней с различными передаточными числами, что может приводить к блокировке или даже к разрушению коробки передач.
Дополнительно к этому стали известны так называемые коробки передач с переключательным валиком, в которых концевые выходные механизмы передаточных ступеней приводятся в действие с помощью поворотного переключательного валика. Например, в переключательном валике выполнены кулисообразные канавки, которые проходят по поверхности цилиндрического переключательного валика как в окружном направлении, так и в осевом направлении, так что при повороте переключательного валика вокруг его продольной оси вилки переключений, которые с помощью скользящих в канавках элементов кинематически соединены с переключательным валиком, выполняют движение в направлении оси переключательного валика. Последовательность переключения передаточных ступеней относительно поворота переключательного валика задается ходом канавок. Такие коробки передач с переключательным валиком обеспечивают при соответствующем выполнении канавок перекрывающееся выключение старой передаточной ступени и включение новой передаточной ступени, за счет чего достигается определенный выигрыш во времени в процессе переключения и тем самым уменьшение длительности прерывания тяги, однако переключения возможны лишь в строгой последовательности, так что прямое переключение, например, с первой на третью передачу также невозможно, как и прямое переключение, например, с пятой передачи в передачу заднего хода.
Задачей изобретения является создание коробки передач, например, автоматизированной ступенчатой коробки передач, переключаемой под нагрузкой коробки передач, коробки передач с двойным сцеплением с распределенными, по меньшей мере, на два разных вала передаточными ступенями и т.п., в которой последовательность переключения передаточных ступеней не установлена в концевом исполнительном механизме, в которой время переключения значительно сокращено и значительно улучшена безопасность. Кроме того, коробка передач должна иметь простую конструкцию с возможно меньшим числом деталей и быть простой в управлении без принятия дополнительных мер безопасности.
Задача решена за счет того, что в коробке передач, в которой концевой исполнительный механизм содержит, по меньшей мере, один основной исполнительный элемент, такой как переключательный палец, который, например, за счет осевого сдвига переключательного вала, на котором он расположен, входит в активное соединение с концевыми выходными механизмами, которые образованы, например, вилками переключений и соединенными с ними муфтами сцепления, так что обеспечивается возможность включения передаточной ступени, например, за счет того, что переключательный вал, на котором расположен, по меньшей мере, один основной исполнительный элемент поворачивается и может затем входить в активное соединение с другим концевым выходным механизмом без необходимости выключения включенной перед этим передаточной ступени, концевой исполнительный механизм содержит, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент. Этот концевой исполнительный механизм согласно изобретению по меньшей мере, с, одним основным и одним вспомогательным элементом в последующем называется иногда активным зацеплением (active interlock). Очевидно, что это понятие может быть предметом заявок на торговый знак и его значение в этой связи с заявкой на торговый знак не следует понимать ограничительно.
Согласно особенно предпочтительному варианту выполнения, по меньшей мере, в момент введения одного основного исполнительного элемента в активное соединение с концевым выходным механизмом, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент выполнен с возможностью введения в активное соединение, по меньшей мере, с одним другим концевым выходным механизмом, например, в определенном положении основной исполнительный механизм входит в соединение с концевым выходным механизмом и при этом одновременно входят в соединение вспомогательные исполнительные элементы с другими концевыми выходными механизмами. При приведении в действие концевого выходного механизма для включения передаточной ступени с помощью, по меньшей мере, одного основного исполнительного элемента, например, за счет поворота переключательного вала, предпочтительно приводится в действие одновременно другой концевой выходной механизм с помощью, по меньшей мере, одного вспомогательного исполнительного механизма для выключения относящихся к нему передаточных ступеней. Особенно целесообразно, что тем самым обеспечивается возможность включения одновременно только одной передаточной ступени, и что на основании перекрывающегося выключения старой передаточной ступени и включения новой передаточной ступени, а также уже осуществленного движения выбора, обеспечивается значительная экономия времени.
Согласно другому, также особенно предпочтительному примеру выполнения, в коробке передач, в которой передаточные ступени образуют группы, которые можно заменять без прерывания усилия тяги, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент входит в активное соединение, по меньшей мере, с одним другим концевым выходным механизмом той же группы, как только, по меньшей мере, один основной исполнительный элемент входит в активное соединение с концевым выходным механизмом одной группы. В этом примере выполнения особенно целесообразно, что при приведении в действие концевого выходного механизма одной группы для включения передаточной ступени с помощью, по меньшей мере, одного основного исполнительного элемента одновременно приводится в действие, по меньшей мере, один другой концевой выходной механизм той же группы с помощью, по меньшей мере, одного вспомогательного исполнительного элемента для выключения относящихся к нему передаточных ступеней. По меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент предпочтительно не входит в активное соединение ни с одним концевым выходным механизмом другой группы, по меньшей мере, в момент введения одного основного исполнительного элемента в активное соединение с концевым выходным механизмом одной группы. Весьма целесообразно, что таким образом в каждой группе обеспечивается возможность включения одновременно одной передаточной ступени, а не нескольких передаточных ступеней одной группы.
Согласно особенно предпочтительному примеру выполнения концевых выходных механизмов соединительные элементы, такие как вилки переключения, имеют первую функциональную зону для захвата основного исполнительного элемента и вторую функциональную зону для захвата вспомогательного исполнительного элемента, так что каждый концевой выходной механизм выполнен с возможностью приведения в действие с помощью основного исполнительного элемента или с помощью вспомогательного исполнительного элемента. При этом в коробке передач, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент расположен на выполненном с возможностью поворота при приведении в действие переключательного вала, а вторая функциональная зона выполнена так, что при повороте переключательного вала с вспомогательного исполнительного элемента на вторую функциональную зону передается усилие в направлении выключения соответствующей передаточной ступени, которое равно или больше усилия, необходимого для выключения. Соединение между вспомогательным исполнительным элементом и концевым выходным механизмом не должно быть пригодным также к передаче усилия для включения передаточной ступени.
В другом примере выполнения является предпочтительным выполнение, по меньшей мере, одного вспомогательного исполнительного элемента, которое обеспечивает соединение вспомогательного исполнительного элемента, по меньшей мере, с двумя концевыми выходными механизмами. Для этого, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент имеет особенно большую ширину в осевом направлении переключательного вала, которая предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно соответствует ширине двух раскрывов вилки переключения и общему расстоянию между ними.
Согласно особенно предпочтительному примеру выполнения, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент и вторые функциональные зоны взаимодействуют друг с другом так, что при повороте переключательного вала происходит выключение передаточной ступени независимо от направления поворота. Исходя из исходного положения, в котором переключательный вал находится в среднем положении относительно своего поворота, и в котором также основной исполнительный элемент вошел в зацепление с первой функциональной зоной концевого выходного механизма, происходит включение передаточной ступени за счет того, что переключательный вал поворачивается вправо или влево, при этом в любом случае, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент приводит в действие соответствующую ему передаточную ступень (ступени) в смысле выключения.
В примере выполнения особенно предпочтительным является, когда для этого, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент и вторые функциональные зоны выполнены симметрично.
В особенно предпочтительном примере выполнения, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент имеет кулачковые концевые зоны, а вторые функциональные зоны имеют взаимодействующие с ними выемки.
В другом, также особенно предпочтительном примере выполнения, вторые функциональные зоны имеют две кулачковые концевые зоны, а, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент имеет взаимодействующие с ними выемки.
При этом передача усилия между вспомогательным исполнительным элементом и второй функциональной зоной осуществляется через вершину кулачковых концевых зон, при этом в другом примере выполнения является также очень целесообразным, когда передача усилия между вспомогательным исполнительным элементом и второй функциональной зоной осуществляется через боковые поверхности кулачковых концевых зон.
Предпочтительным является то, что образованный, по меньшей мере, из одного приводимого в действие вручную элемента выбора и одного приводимого в действие вручную переключательного элемента исполнительный блок коробки передач с концевым исполнительным механизмом выполнен с возможностью установки в виде отдельной структурной группы на предварительно смонтированную коробку передач с отверстием для зацепления концевого исполнительного механизма с, по меньшей мере, одним концевым выходным механизмом.
Целесообразным является то, что для блока исполнительных механизмов коробки передач и исполнительного блока коробки передач используется одно и то же отверстие.
В соответствии с другой идеей изобретения концевой исполнительный механизм выполнен так, что с помощью соответственно выполненного вспомогательного исполнительного элемента обеспечивается возможность установки определенного нейтрального положения переключения. Согласно идее изобретения после включения передаточной ступени можно изменять положение основного исполнительного элемента, например переключательного пальца, относительно концевого исполнительного элемента, например переключательного раскрыва с последующей вилкой переключения, т.е. информация о том, какая передаточная ступень включена, не следует однозначно из положения основного исполнительного элемента. В обычных системах согласно уровню техники, в которых переключательный палец после включения передаточной ступени не может быть выведен из переключательного раскрыва, нейтральное положение после входа в нейтральный коридор является однозначным. Для того чтобы для данного изобретения также было возможно однозначно задавать нейтральное положение, может быть предусмотрен отдельный переключательный коридор, в котором соответственно выполненный вспомогательный исполнительный элемент вступает во взаимодействие со всеми концевыми исполнительными механизмами, с помощью которых включена передаточная ступень, и вызывает выключение включенной передаточной ступени. Для этого может быть предусмотрен продленный в осевом направлении переключательного вала, на котором размещен основной исполнительный элемент и вспомогательный исполнительный элемент, переключательный кулачок в качестве вспомогательного исполнительного элемента, который может вступать во взаимодействие одновременно, по меньшей мере, с двумя переключательными раскрывами, так что в осевом положении переключательного вала всегда может быть выключена включенная передаточная ступень за счет поворота переключательного вала. Поскольку при этом должно происходить лишь выключение передаточной ступени, а не дополнительное включение новой передаточной ступени, то поворот переключательного вала относительно переключения между двумя передаточными ступенями можно предпочтительно осуществлять со значительно меньшим углом поворота, например, с одной третью угла поворота. Ограничение угла поворота для установки нейтрального положения можно обеспечивать с помощью соответствующего управления исполнительным механизмом для поворота переключательного вала, при этом информацию об осевом положении переключательного вала можно привести во взаимосвязь с нейтральным положением, а соответствующие сигналы измерения пути осевого положения, например, сигналы датчика пути или установочные сигналы исполнительного механизма переключательного вала можно использовать для осевого перемещения переключательного вала. В качестве альтернативного решения или дополнительно к этому, можно использовать кулису для ограничения угла поворота для установки нейтрального положения. Установка заданного нейтрального положения особенно предпочтительна при запуске двигателя внутреннего сгорания, при остановке автомобиля или в аналогичных ситуациях. Кроме того, может быть предпочтительной запирающая функции парковки, состоящая из блокировки коробки передач за счет одновременного включения двух передаточных ступеней, при этом с помощью предложенного нейтрального положения эту парковочную блокировку можно быстро и просто снова отключать.
В другом предпочтительном варианте выполнения может быть предусмотрено приведение в действие обычной парковочной блокировки с помощью исполнительных механизмов переключения коробки передач. Так, например, парковочную блокировку можно активировать и деактивировать посредством введения в дополнительный блокировочный коридор. При этом можно дополнительно включать первую передаточную ступень, а затем при включенной передаточной ступени можно приводить в действие парковочную блокировку за счет выхода из переключательного коридора включенной передаточной ступени и перехода в положение активирования парковочной блокировки.
Предпочтительным является то, что концевые выходные элементы образуют две группы на расстоянии друг от друга вдоль оси поворота своего направления действия.
Согласно другой идее изобретения может быть особенно предпочтительным использовать активное зацепление в соединении с автоматизированной ступенчатой коробкой передач, передаточные ступени которой образованы парами зубчатых колес между двумя валами, например, входным валом коробки передач и выходным валом коробки передач, при этом во время процесса переключения сцепление отделяет приводной вал от входного вала коробки передач и поэтому во время процесса переключения возникает прерывание тягового усилия. При этом можно фазовый угол в процессах переключения, в которых происходит смена переключательного коридора между основным и вспомогательным исполнительным элементом, выбирать так, что в процессе переключения перекрывается выключение включенной передаточной ступени и включение вновь включаемой передаточной ступени. Это приводит к более быстрому времени переключения и к более коротким прерываниям тягового усилия. В обычных системах с переключательным пальцем, который сначала выключает включенную передаточную ступень, затем меняет переключательный коридор и после этого включает вновь включаемую передаточную ступень, примерно после одной трети общего пути сдвигающей муфты устраняется геометрическое замыкание с включенной передаточной ступенью, затем осуществляется переход через синхронизацию и нейтральную ступень, а затем образуется геометрическое замыкание с новой передаточной ступенью. Согласно изобретению можно сократить процесс переключения за счет того, что движение включения новой передаточной ступени начинается уже с помощью основного исполнительного элемента, когда разъединено геометрическое замыкание с включенной передаточной ступенью, т.е. синхронизация вновь включаемой передаточной ступени начинается практически одновременно с разъединением геометрического замыкания с включенной передаточной ступенью.
Согласно другой идее изобретения коробка передач может быть выполнена так, что в парах зубчатых колес предусмотрено одно единственное устройство синхронизации, при этом это устройство синхронизации после выключения включенной передаточной ступени приводится в действие с помощью основного исполнительного элемента, например переключательного пальца, до достижения заданной скорости вращения входного вала коробки передач для вновь включаемой передаточной ступени. После достижения заданной скорости вращения основной исполнительный элемент перемещают в переключательный коридор вновь включаемой передаточной ступени, и он включает новую передачу. Понятно, что для этого процесса синхронизации и включения и выключения передач можно применять различные основные исполнительные элементы. Эта система может быть предусмотрена, в частности, для коробки передач с двойным сцеплением с двумя ветвями передачи так, что в каждой ветви передачи предусмотрено лишь одно устройство синхронизации для всех передаточных ступеней одной ветви передачи. Более подробное описание этого содержится в немецкой заявке DE 10133695.3, полное содержание которой включено в данное описание. Переключение вверх с одной передаточной ступени на другую передаточную ступень происходит при этом так, что сначала уменьшается момент в соответствующей ветви передачи за счет, например, выключения сцепления с приводным валом, затем с помощью вспомогательного исполнительного элемента или с помощью основного исполнительного элемента выключается включенная передача, и с помощью основного исполнительного элемента в переключательном коридоре самой высокой передачи коробки передач приводится в действие устройство синхронизации за счет перемещения соответствующей переключательной гильзы самой высокой передачи коробки передач без включения этой передачи, и тем самым свободно вращающийся входной вал коробки передач согласовывается с заданной скоростью вращения вновь включаемой передачи. После достижения заданной скорости вращения включается новая передача с помощью переключательного пальца. В предпочтительном варианте выполнения для уменьшения расстояний, которые проходит переключательный вал с основным и вспомогательным исполнительными элементами, предусмотрено приведение в действие устройства синхронизации без зацепления основного исполнительного элемента с концевым выходным механизмом самой высокой передаточной ступени, например, без перемещения переключательного пальца в переключательный раскрыв самой высокой передаточной ступени, за счет размещения на переключательном вале, а также на концевом выходном механизме соответствующих управляющих частей, таких как секторные конусы, кулачки и т.п. Эти управляющие части приводят во время поворота переключательного вала к выключению действительно включенной передаточной ступени и/или во время осевого перемещения переключательного вала для выбора другого переключательного коридора - к перемещению концевого выходного механизма, например, сдвигающей гильзы, самой высокой передачи так, что хотя устройство синхронизации приводится в действие, однако эта передача не включается, так что можно исключить чрезмерные перемещения туда и обратно переключательного вала.
В частности, в коробке передач с двойным сцеплением с, по меньшей мере, двумя ветвями передачи, которые выполнены с возможностью соединения независимо друг от друга с приводным блоком, как, например, с двигателем внутреннего сгорания, и в которых одна ветвь передачи передает приводной момент с помощью действующей передачи на приводные колеса, в то время как в другой ветви (ветвях) передачи уже включена передача, следующая за действующей передачей, может быть предпочтительным применение к этой вновь включаемой передаче так называемых стратегий предварительного выбора. Стратегии предварительного выбора предусматривают предупредительный выбор вновь включаемой передачи, для того чтобы при инициируемом самим водителем или логикой управления желаний переключения возможно быстро и эффективно выполнить это переключение для дальнейшего задуманного водителем движения автомобиля. При уже включенной передаче при правильном прогнозе воспринимаемое водителем переключение происходит лишь за счет передачи момента с одной ветви передачи на другую ветвь передачи за счет размыкания и замыкания соответствующих сцеплений между приводным валом и соответствующими входными валами коробки передач.
При этом преимуществом данного изобретения является то, что с помощью концевого исполнительного механизма можно приводить основные исполнительные элементы после переключения передачи в ветви передачи немедленно в нейтральное положение, и они не должны оставаться в переключательном коридоре включенной передачи. При этом могут учитываться наряду с аспектом техники управления также аспекты техники безопасности, например, защита от перекручивания для нового автомобиля. Предпочтительными могут быть следующие стратегии предварительного выбора.
Выбор следующей более высокой передачи
После процесса переключения, т.е. когда сцепление нагружает действующую передачу одной ветви передачи моментов вращения, включается следующая, по отношению к действующей передаче более высокая передача в другой, не нагруженной ветви передачи. Если более высокой передачи нет, то включается самая высокая передача в этой ветви. За счет этого обеспечивается защита от перекручивания при переключении момента вращения в эту ветвь передачи. Включенная до этого передача выключается в этом процессе переключения с помощью вспомогательных исполнительных элементов. Сцепление в этой ветви передачи остается разомкнутым, пока не будет инициировано требование на переключение включенной передачи из переключательной логики.
Предварительный выбор более низкой передачи
После того как в ненагруженной ветви передачи в соответствии с указанными выше действиями включена следующая более высокая передача, исполнительный механизм коробки передач переводится в нейтральное положение без выключения включенной передачи. После этого выполняется установка в направлении выбора в переключательный коридор передачи, которая предпочтительно меньше действующей передачи и которая находится в ненагруженной ветви передачи включенной передачи. Особенно предпочтительной является, например, передача, в которой при сигнале на понижение со стороны водителя переключательная логика вычисляет в качестве целесообразной передачу для максимальной мощности, при этом эта передача может изменяться во время работы в этом положении коробки передач, в соответствии с чем может изменяться также положение исполнительного механизма выбора. В ручном режиме, в котором водитель активно выбирает следующую ступень передачи автомобиля, установленный переключательный коридор может быть коридором передачи, которая имеет следующую более низкую передачу по отношению к действующей передаче. В другом варианте выполнения при сильном ускорении автомобиля, например, при нажатии на педаль газа за заданное пороговое положение, может выбираться переключательный коридор с передачей, на которую переключится автомобиль, если он будет продолжать движение с той же скоростью, например, передача с высоким передаточным числом (ускоряющая передача) для экономного режима автомобиля. Понятно, что в соответствии с действительной ситуацией движения выполняется движение выбора и за счет этого можно постоянно держать наготове альтернативную передачу включенной в ненагруженной ветви коробки передач с помощью простого переключающего/выключающего движения.
Коробки передач согласно изобретению могут быть выполнены в соответствии с другими соображениями, в которых не должно учитываться смежное расположение, как в известных системах, расположенных рядом относительно их передаточного числа передач, например, передач 1 и 2 в одном переключательном коридоре, а передач 3 и 4 - в смежном переключательном коридоре, поскольку во время включения новой передачи с помощью основного исполнительного элемента можно выключать включенную передачу с помощью вспомогательного исполнительного элемента без дополнительных процессов выбора. Для сокращения времени переключения вновь включаемая передача может быть уже предварительно выбрана, пока еще включена включенная передача. Движение переключения можно уже инициировать, когда включенная передача еще не выключена, так что исполнительный механизм переключения коробки передач может получить перед процессом переключения переходное время и не должен перемещаться из положения покоя, поскольку, как известно, переход из положения покоя занимает особенно много времени и задерживает процесс переключения.
Для обеспечения особенно быстрых процессов переключения может быть предпочтительным также в коробке передач с одной ветвью с одним входным валом коробки передач и одним выходным валом коробки передач предварительно выбирать следующую вероятную передачу. Предпочтительными могут быть следующие критерии предварительного выбора в зависимости от ситуации движения, соответственно, от положения рычага выбора коробки передач еще перед требованием на переключение на другую передачу.
Рычаг выбора находится в положении движения (D) или в ручном режиме работы (М; отдельные передачи выбираются водителем, например, с помощью толчкового переключателя), включена передача переднего хода. Как только в этом режиме движения автомобиль движется со скоростью выше порогового значения, заданного для каждой включенной передачи, измеряется положение педали газа или продольное ускорение автомобиля для предварительного выбора следующей более высокой или более низкой передачи относительно включенной передачи. При ускоряющемся автомобиле предварительно выбирается следующая более высокая передача, а при замедляющемся автомобиле - следующая более низкая передача. Для исключения ненужных движений установки можно предусмотреть гистерезисную полосу для процесса предварительного выбора. При самой высокой передаче предварительно выбирается следующая более низкая передача. В передаче 1 при скорости выше заданной пороговой скорости можно предварительно выбирать передачу 2, а при более низкой скорости - нейтральную передачу коробки передач.
В нейтральном положении (N) рычага выбора предварительно выбирается передача 1. Предпочтительным является расположение передачи 1 и передачи заднего хода в одном переключательном коридоре.
В положении заднего хода (R) рычага выбора предварительно выбирается передача 1 или в качестве альтернативы нейтральное положение.
Если логическая схема коробки передач уже определила намерение на переключение, то можно выполнять ускоренную смену передач за счет следующих мер, поскольку после распознавания намерения на переключение, как правило, должны проходить занимающие время процессы, такие как, например, уменьшение момента двигателя и сцепления, при этом в коробке передач согласно изобретению это время можно использовать для предварительного выбора вновь включаемой передачи без опасности нагрузки исполнительным механизмом переключения.
Как только логическая схема переключения выбрала вновь включаемую передачу, определяется соответствующее положение предварительного выбора и перемещение в нее. При всех перемещениях предварительного выбора основной исполнительный элемент сначала перемещается в направлении нейтрального положения, а именно, по меньшей мере, настолько, чтобы вывести основной исполнительный элемент из переключательного коридора включенной передачи. Затем или же в ходе комбинированного перемещения с движением переключения выбирается переключательный коридор вновь включаемой передачи. Если правильная передача уже предварительно выбрана, то логическая схема переключения разрешает переключение. Величина свободного хода основного исполнительного элемента в раскрывах переключательных коридоров зависит от их выполнения и может заноситься в логическую схему переключения с целью оптимизации движения переключения. Для этого можно заносить в память, например, электронно-перепрограммируемую постоянную память (EEPROM), неизменные величины с программируемым кодом или соответствующие регулируемые величины. Регулируемые величины можно задавать при начале эксплуатации автомобиля за счет перемещения в ограничительные положения, и учитываются возникающие в течение срока службы автомобиля изменения, такие как износ и замена частей, при этом при необходимости могут заносится в память и обрабатываться данные о ходе износа и предельные величины износа. Предпочтительным является также согласование с раскрывами разного размера для переключательных коридоров разных передач.
Поскольку в концевом исполнительном механизме согласно изобретению нет корреляции между положением основного исполнительного элемента (элементов) и включенной передачей, то может быть необходимо, в частности, когда управление коробки передач, например, устройство управления коробки передач, больше не имеет надежной информации, например, при повторном начале эксплуатации автомобиля после ремонта или же для ввода данных во время эксплуатации автомобиля при начале, окончании или во время движения, установить так называемое активное нейтральное положение, в котором все передачи надежно выключены. Для этого переводят, по меньшей мере, один основной исполнительный элемент в положение, в котором он при повороте переключательного вала не включает никакой передачи. Если такого так называемого свободного переключательного коридора нет в используемой Н-образной схеме переключения, то можно продлить свободную длину функции выбора и создать дополнительный коридор переключения. Затем в этом коридоре можно выключать одну или несколько включенных передач с помощью основных исполнительных элементов.
Если нет возможности для изменения геометрии переключения, то можно выключать передачу посредством поиска включенной передачи и ее выключения с помощью основного исполнительного элемента. Для этого необходимо перевести основной исполнительный элемент в переключательный коридор включенной передачи и выполнить движение выключения без включения новой передачи. При этом при начале эксплуатации автомобиля можно изучать положения выключения. При этом в качестве исходной точки для определения положения выключения можно принимать точку синхронизации противоположной передачи. Затем выполняется движение в эту точку синхронизации для выключения противоположной передачи. Распознавание точки синхронизации можно осуществлять посредством изучения, т.е. калибровки, за счет определения соответствующего положения напротив опорной точки и наблюдения за датчиками, например датчиками приращения пути. Другая возможность состоит в абсолютном определении точки синхронизации за счет наблюдения за величинами исполнительного механизма, такими как величина тока исполнительного механизма, и их оценки, например, увеличение тока исполнительного механизма в точке синхронизации, и за счет этого определять положение точки синхронизации.
Ниже приводится подробное описание примеров выполнения со ссылками на чертежи, на которых схематично и лишь в качестве примера изображено:
фиг.1a - автомобиль с автоматизированно управляемыми сцеплением и коробкой передач;
фиг.1b - автомобиль с разветвленной ветвью привода;
фиг.2 - концевые выходные механизмы с концевым исполнительным механизмом;
фиг.3а - принцип действия вспомогательного исполнительного элемента;
фиг.3b - принцип действия вспомогательного исполнительного элемента;
фиг.3с - принцип действия вспомогательного исполнительного элемента;
фиг.3d - принцип действия вспомогательного исполнительного элемента;
фиг.4 - график угла поворота переключательного вала и движения муфты сцепления;
фиг.5а - расположение основного исполнительного элемента и вспомогательного исполнительного элемента на переключательном валу;
фиг.5b - расположение основного исполнительного элемента и вспомогательного исполнительного элемента на переключательном валу;
фиг.6а - расположение основного исполнительного элемента и двух особенно широких вспомогательных исполнительных элементов для приведения в действие одновременно двух концевых выходных механизмов;
фиг.6b - расположение основного исполнительного элемента и двух особенно широких вспомогательных исполнительных элементов для приведения в действие одновременно двух концевых выходных механизмов;
фиг.7 - варианты выполнения вспомогательных исполнительных элементов;
фиг.8 - положение переключательного вала и Н-образная схема переключения;
фиг.9 - положение переключательного вала и Н-образная схема переключения с широким вспомогательным исполнительным элементом;
фиг.10 - Н-образная схема переключения для коробки передач с нейтральным положением;
фиг.10а - пример выполнения изобретения для применения в обычной механической ступенчатой коробке передач;
фиг.10b - гильза исполнительного элемента;
фиг.11a - пример выполнения изобретения для применения в автоматизированной ступенчатой коробке передач;
фиг.11b - боковой элемент;
фиг.11с - втулкообразный элемент;
фиг.12а - пример выполнения изобретения для применения в коробке передач с двойным сцеплением;
фиг.12b - боковой элемент;
фиг.13 - расположение основного исполнительного элемента и вспомогательного исполнительного элемента согласно примеру выполнения изобретения;
фиг.14 - расположение основного исполнительного элемента и вспомогательного исполнительного элемента согласно примеру выполнения изобретения;
фиг.15 - расположение основного исполнительного элемента и вспомогательного исполнительного элемента согласно примеру выполнения изобретения;
фиг.16 - расположение основного исполнительного элемента и вспомогательного исполнительного элемента согласно примеру выполнения изобретения;
фиг.17-18 - расположение концевого исполнительного механизма с тормозным элементом коробки передач;
фиг.19 - график зависимости пути от времени для процесса переключения в автоматизированной коробке передач с прерыванием тягового усилия и перекрывающимися процессами выключения и включения;
фиг.20 - концевой исполнительный механизм для коробки передач с двумя сцеплениями с устройствами синхронизации в самой верхней передаче;
фиг.21а-с - концевой исполнительный механизм для приведения в действие поворотного выбора и переключения со сдвиганием;
фиг.22 - концевой исполнительный механизм для приведения в действие поворотного переключения и выбора со сдвиганием;
фиг.23a, b - исполнительный механизм коробки передач с концевым исполнительным механизмом в изометрической проекции;
фиг.24a, b - пример расположения переключательного штока;
фиг.25a, b - пример выполнения концевого исполнительного механизма;
фиг.26 - графическая схема примера выполнения смены передач.
На фиг.1а показан схематично и в качестве примера автомобиль 1, в котором можно особенно предпочтительно использовать изобретение. В данном случае сцепление 4 находится в силовом потоке между приводным двигателем 2 и коробкой 6 передач. Между приводным двигателем 2 и сцеплением 4 целесообразно расположен разъемный маховик, раздельные маховые массы которого установлены с возможностью поворота относительно друг друга с промежуточно установленным пружинно-демпфирующим устройством, за счет чего существенно улучшаются, в частности, колебательные свойства приводной ветви. Изобретение предпочтительно комбинируется с демпфирующим устройством для восприятия, соответственно, компенсации крутильных ударов, соответственно, с устройством для компенсации крутильных ударов, соответственно, с устройством, уменьшающим крутильные удары, соответственно, с устройством для демпфирования колебаний, такими как описанные, в частности, в публикациях заявителя DE OS 3418671, DE OS 3411092, DE OS 3411239, DE OS 3600398, DE OS 3628774 и DE OS 3721712, полное содержание которых включено в данное описание.
Автомобиль 1 приводится в движение приводным двигателем 2, в данном случае двигателем внутреннего сгорания, таким как бензиновый или дизельный двигатель. В другом примере выполнения привод может осуществляться также с помощью гибридного привода, электромоторного или гидромоторного. Сцепление 4 в показанном примере выполнения является фрикционным сцеплением, с помощью которого можно отсоединять приводной двигатель 2 от коробки 6 передач, в частности, для трогания с места или для выполнения процессов переключения. За счет большего или меньшего выжимания сцепления передается больший или меньший крутящий момент, для этого сдвигаются в осевом направлении относительно друг друга прижимной диск и нажимной диск и увлекают в большей или меньшей степени расположенные между ними фрикционные диски. Выполненное в виде муфты сцепление 4 предпочтительно является самоустанавливающимся, т.е. износ фрикционных накладок компенсируется так, что обеспечивается одинаково небольшое усилие размыкания. Изобретение предпочтительно комбинируется с фрикционным сцеплением, таким как описано, в частности, в публикациях заявителя DE OS 4239291, DE OS 4239289 и DE OS 4306505, полное содержание которых включено в данное описание.
С помощью вала 8 через дифференциал 10 приводятся в движение колеса 12 автомобиля 1. Ведущие колеса 12 снабжены датчиками 60, 61 скорости вращения, при этом при необходимости может быть предусмотрен только один датчик 60 или 61 скорости вращения, которые создают каждый сигнал, соответствующий скорости вращения колес 12. В качестве альтернативного решения или дополнительно к этому предусмотрен датчик 52 в другом подходящем месте ветви привода, например, на валу 8, для определения выходной скорости вращения коробки передач. Входную скорость вращения коробки передач можно определять с помощью другого датчика или же, как в данном примере выполнения, определять ее из скорости вращения приводного двигателя так, что можно определять, например, установленное в коробке передач передаточное отношение.
Приведение в действие фрикционного сцепления 4, которое предпочтительно нажимается, однако в другом примере выполнения может целесообразно также оттягиваться, осуществляется в данном случае с помощью исполнительного устройства 46, такого как исполнительный механизм сцепления. Для приведения в действие коробки передач 6 предусмотрено содержащее два исполнительных механизма 48 и 50 исполнительное устройство, при этом один из исполнительных механизмов выполняет движение выбора, а другой - движение переключения. Исполнительный механизм 46 сцепления выполнен в виде электрогидравлической системы, при этом движение включения и выключения выполняется с помощью электрического привода, например, с помощью электрического двигателя постоянного тока, и передается по гидравлической линии на систему выключения. Исполнительные механизмы 48, 50 коробки передач выполнены в виде электрических приводов, например, в виде электрических двигателей постоянного тока, которые через кинематические цепи соединены с подвижными частями в коробке 6 передач, которые приводятся в действие для установки передаточного отношения. В другом примере выполнения, в частности, когда необходимы большие исполнительные усилия, может быть также весьма целесообразным предусмотреть гидравлическую систему для приведения в действие. Понятно, что для приведения в действие сцепления (сцеплений) могут быть предусмотрены чисто электромеханические исполнительные механизмы. Примеры для этого показаны в DE 10033649.
Управление сцеплением 4 и коробкой 6 передач осуществляется через управляющее устройство 44, которое целесообразно образует с исполнительным механизмом 46 сцепления один конструктивный блок, при этом в другом примере выполнения может быть также предпочтительным разместить его в другом месте автомобиля. Приведение в действие сцепления 4 и коробки 6 передач может осуществляться в автоматическом режиме с помощью управляющего устройства автоматизированно или же в ручном режиме за счет указания водителя с помощью задающего устройства 70 водителя, такого как переключательный рычаг или рычаг выбора, при этом указание обнаруживается с помощью датчика 71. В автоматическом режиме смена передаточных ступеней осуществляется за счет соответствующего управления исполнительными механизмами 46, 48 и 50 в соответствии с характеристиками или универсальными характеристиками, которые хранятся в памяти устройства 44 управления. Имеется множество заданных, по меньшей мере, одной характеристикой программ движения, между которыми может выбирать водитель, такие как спортивная программа, в которой приводной двигатель 2 работает с оптимальной мощностью, экономичная программа, в которой приводной двигатель 2 работает с оптимальным расходом топлива, или зимняя программа, в которой автомобиль 1 работает оптимально с точки зрения безопасности. Кроме того, в данном примере выполнения характеристики могут приспосабливаться, например, к манере езды водителя и/или к другим условиям, таким как сцепление покрытия дороги, наклон автомобиля или дороги, наружная температура и т.д.
Управляющее устройство 18 управляет приводным двигателем 2 посредством влияния на подачу или состав смеси, при этом на фигуре показана дроссельная заслонка 22, угол открывания которой измеряется с помощью угломерного датчика 20, и сигнал которого передается в управляющее устройство 18. В других вариантах выполнения регулирования приводного двигателя в управляющее устройство 18, если речь идет о двигателе внутреннего сгорания, подается сигнал, на основании которого определяется состав смеси и/или подаваемый объем смеси.
Целесообразно использовать также сигнал имеющегося лямбда-датчика. Кроме того, в управляющее устройство 18 в данном примере выполнения подается сигнал от приводимого в действие водителем рычага 14 нагрузки, положение которого измеряется с помощью датчика 16, сигнал о скорости вращения двигателя, создаваемого датчиком 28 скорости вращения, который установлен на выходном валу двигателя, сигнал датчика 26 давления выпускного трубопровода, а также сигнал датчика 24 температуры охлаждающей жидкости.
Управляющие устройства 18 и 44 могут быть выполнены в конструктивно и/или функционально разных зонах, тогда они целесообразно соединены друг с другом, например, с помощью сети доступа-шины 54 (CAN-Bus) или другого электрического соединения для обмена данными. Однако может быть также предпочтительным объединить зоны управляющих устройств, в частности, потому что однозначное распределение функций не всегда является возможным и необходимо взаимодействие. В частности, во время определенных фаз смены передаточного отношения управляющее устройство 44 может управлять приводным двигателем 2 относительно скорости вращения и/или момента.
Как исполнительный механизм 46 сцепления, так и исполнительные механизмы 48 и 50 создают сигналы, по которым можно определять, по меньшей мере, положение исполнительного механизма, которые подаются в управляющее устройство 44. Определение положения осуществляется в данном случае внутри исполнительного механизма, при этом используется датчик приращения величины, который определяет положение исполнительного механизма относительно опорной точки. Однако в другом примере выполнения может быть целесообразным располагать датчик вне исполнительного механизма и/или предусмотреть определение абсолютного положения, например, с помощью потенциометра. Определение положения исполнительного механизма особенно важно для исполнительного механизма сцепления, в частности, потому, что за счет этого можно соотнести точку захвата сцепления 4 с определенным путем включения и тем самым с положением исполнительного механизма. Точку захвата сцепления 4 предпочтительно определяют повторно при начале эксплуатации и во время работы, в частности, в зависимости от таких параметров, как износ сцепления, температура сцепления и т.д. Определение положений исполнительных механизмов является важным для определения включенного передаточного отношения.
Кроме того, в управляющее устройство 44 подаются сигналы датчиков 62 и 63 скорости вращения неприводных колес 65 и 66. Для определения скорости автомобиля может быть целесообразным использовать среднее значение датчиков 62 и 63, соответственно, 60 и 61 скорости вращения для выравнивания различий в скорости вращения, например, при движении в поворотах. С помощью сигналов скорости вращения можно определять скорость автомобиля и, кроме того, осуществлять распознавание проскальзывания. На фигуре выходные соединения управляющих устройств показаны сплошными линиями, а входные соединения - штриховыми линиями. Соединение датчиков 61, 62 и 63 с управляющим устройством лишь обозначено.
Данное изобретение можно особенно предпочтительно использовать также в автомобиле с показанной схематично на фиг.1b в качестве примера приводной ветвью 1110. В таком автомобиле можно заменять передаточные ступени без прерывания тягового усилия. Между приводным двигателем 1010 и отбором 1100 мощности образованы две ветви 1110 и 1120, через которые может осуществляться поток момента. Каждая из ветвей снабжена сцеплением 1020, соответственно 1030, и может быть с помощью его включена в поток момента. Показан предпочтительный вариант выполнения, в котором сцепления 1020 и 1030 расположены между приводным двигателем 1010 и передаточными ступенями 1040, соответственно, 1050. Однако в другом примере выполнения может быть также целесообразным располагать оба сцепления 1020 и/или 1030 между передаточными ступенями 1040, 1050 и отбором 1100 мощности.
За счет приведения в действие сцепления 1020, соответственно 1030, с переходящей сменой можно обеспечить непрерывную смену потока момента с одной ветви 1110, 1120 в другую ветвь 1120, 1110. Имеются две группы 1040 и 1050 передаточных ступеней, которые входят в одну из ветвей 1110, соответственно, 1120, при этом передаточные ступени, между которыми возможна смена без прерывания тягового усилия, относятся к разным группам. Следующие друг за другом относительно их передаточного числа передаточные ступени предпочтительно принадлежат разным группам, например, передачи 1, 3 и 5 образуют группу 1040, а передачи 2, 4 и при необходимости 6 - группу 1050; передача (R) заднего хода целесообразно относится к группе 1050. Однако в других примерах выполнения может быть предпочтительным, если разделение передаточных ступеней по группам осуществляется по-другому или же когда определенные передаточные ступени можно использовать как в группе 1040, так и в группе 1050, соответственно, они могут присутствовать в обеих группах.
Сцепления 1030 и 1020, а также передаточные ступени групп 1040 и 1050 можно приводить в действие автоматизированно, как и в показанном на фиг.1а примере. Для этого предусмотрены исполнительные механизмы 1060 и 1070 для приведения в действие сцеплений 1020 и 1030. В другом примере выполнения может быть также весьма целесообразным использовать только один исполнительный механизм для приведения в действие обоих сцеплений. Кроме того, на фигуре показаны исполнительные устройства (исполнительные механизмы) 1080 и 1090 для приведения в действие передаточных ступеней групп 1040 и 1050. Однако особенно предпочтительным является пример выполнения, в котором имеется только одно исполнительное устройство для приведения в действие передаточных ступеней обеих групп 1040 и 1050. При этом исполнительное устройство содержит привод выбора и привод переключения. Другие подробности приведения в действие сцепления и коробки передач, а также управления соответствуют фиг.1а и ее описанию.
Кроме того, данное изобретение можно применять в автомобиле, приводная ветвь которого содержит параллельную основной ветви вспомогательную ветвь, через которую передается приводной момент во время процесса переключения в основной ветви. Такие коробки передач известны в различных вариантах выполнения в качестве ступенчатых коробок передач без прерывания тягового усилия.
На фиг.2 показаны концевые выходные механизмы с концевым исполнительным механизмом согласно особенно предпочтительному примеру выполнения изобретения при применении в показанном на фиг.1b автомобиле. Концевые выходные механизмы образованы каждый муфтой 101, 102, 103, 104 сцепления и соединенной с ней вилкой 105, 106, 107, 108 переключения. Одна группа передаточных ступеней приводится в действие с помощью концевых выходных элементов, таких как муфты 101 и 104 сцепления, другая группа передаточных ступеней приводится в действие с помощью концевых выходных элементов, таких как муфты 102 и 103 сцепления. Концевой исполнительный механизм имеет для соединения с концевыми выходными механизмами обеих групп основные и вспомогательные исполнительные элементы. Первый основной исполнительный элемент в виде переключательного пальца 111 и не изображенный на этом виде другой основной исполнительный элемент способны включать передаточные ступени, при этом вспомогательные исполнительные элементы в виде двойных кулачков 116, 113 обеспечивают выключение всех других передаточных ступеней той же группы. Вилки 105, 106, 107, 108 переключения расположены с возможностью перемещения в осевом направлении на валу 109, при этом раскрывы вилок переключении выполнены так, что каждый из них может входить в соединение с одним основным исполнительным элементом, таким как переключательный палец 111, или с одним вспомогательным исполнительным элементом, таким как двойной кулачок 113, 116. Для этого предусмотрены первые частичные зоны 114 для соединения с переключательным пальцем 111 и вторые частичные зоны для соединения с двойным кулачком 113. Для включения передаточной ступени переключательный палец входит в соединение, например, концевой зоной 110 с соответствующей вилкой 105 или 106 переключения за счет сдвига переключательного вала 112 в осевом направлении. Одновременно двойной кулачок 113 входит в соединение с соответствующей вилкой 107 или 108 переключения, которая относится к той же группе передаточных ступеней. Поворот переключательного вала 112 приводит к повороту переключательного пальца 111, за счет чего сдвигается вилка 105 переключения, соответственно, 106 на валу 109 и тем самым соответствующая муфта 101 или 102 сцепления, и включается соответствующая передаточная ступень. Одновременно поворот двойного кулачка 113 приводит к выключению соответствующей передаточной ступени, если она включена.
Если речь идет о коробке передач с одним сцеплением и одной передаточной ветвью, как показано на фиг.1а, то соответствующие вспомогательные исполнительные элементы входят в соединение со всеми другими концевыми выходными механизмами, когда один основной исполнительный элемент входит в соединение с первым концевым выходным механизмом. В коробке передач с двойным сцеплением с двумя параллельными передаточными ветвями соответствующие вспомогательные исполнительные элементы входят в соединение со всеми другими концевыми выходными механизмами одной ветви, когда один основной исполнительный элемент входит в соединение с первым концевым выходным механизмом этой ветви. Таким образом, в одной ветви может быть включена одновременно только одна передаточная ступень, но можно одновременно включать по одной передаточной ступени в каждой ветви.
На фиг.3 показан более точно принцип действия вспомогательного исполнительного элемента. Исходя из фиг.3а, на которой включена относящаяся к вилке 201 переключения передаточная ступень, и вспомогательный исполнительный элемент за счет осевого сдвига переключательного вала находится в соединении с вилкой 201 переключения, выполняется поворот переключательного вала 203, так что концевая зона 202 двойного кулачка - смотри позицию 113 на фиг.2 - упирается в наклонную поверхность 201а и тем самым создается усилие в направлении выключения, которое больше или равно необходимому усилию выключения, за счет чего образуется движение выключения, как показано на фиг.3b и 3с. На фиг.3d передаточная ступень полностью выключена, и переключательный вал 203 можно свободно поворачивать дальше без передачи усилия в направлении включения или выключения на вилку 201 переключения, при этом двойной кулачок поворачивается внутри окружности 201b. Показанное на фиг.3d состояние имеет место также тогда, когда с самого начала не включена ни одна передаточная ступень соответствующей вилки 201 переключения. Вспомогательный исполнительный элемент может свободно поворачиваться внутри окружности 201b.
Аналогично описанному процессу выключения происходит выключение, если включена приводимая в действие с помощью той же вилки переключения другая передаточная ступень. Тогда бы на фиг.3а переключательный вал 203 был сдвинут вправо и воздействие осуществлялось между кулачком 202а и наклонной поверхностью 201с. Выключение осуществляется как для относящихся к обеим вилкам 201 переключения передаточных ступеней, так и для обоих направлений переключательного вала 203.
Включение, соответственно, выключение старой, соответственно, новой передаточной ступени при повороте переключательного вала показаны на фиг.4. Сначала с помощью двойного кулачка выключается старая передаточная ступень, как показано сплошной линией, при дальнейшем повороте происходит включение новой передаточной ступени, как показано пунктирной линией. Очевидно находящееся по времени близко друг к другу, даже слегка перекрывающееся выключение, соответственно, включение передаточных ступеней, которое возможно за счет того, что основной исполнительный элемент и вспомогательный исполнительный элемент находятся одновременно в зацеплении с соответствующими вилками переключения и при повороте переключательного вала практически одновременно поворачиваются. Сдвиг между движением выключения муфты сцепления старой передаточной ступени и движением включения новой передаточной ступени определяется, в основном, зазором основного исполнительного элемента в раскрыве вилки переключения, выполнением двойных кулачков и относительным угловым положением основного исполнительного элемента и вспомогательного исполнительного элемента на переключательном валу (смотри также фиг.5а). Особенно предпочтительной является симметрия системы, при которой ось двойного кулачка от вершины 403а до вершины 403b находится перпендикулярно оси переключательного пальца 402. Однако может быть также целесообразным, когда эти оси не перпендикулярны друг другу, в частности, когда необходимо приводить в действие вилку переключения, которая переключает только одну передаточную ступень.
На фиг.5а и 5b показано расположение основного исполнительного элемента 402 и вспомогательного исполнительного элемента 403 на переключательном валу 401. Переключательные пальцы и соответствующие двойные кулачки находятся на оси переключательного вала на таком осевом расстоянии друг от друга, что они входят в соединение с вилками переключения, которые относятся к той же ветви передачи, когда переключательный вал соответственно сдвигается в осевом направлении, так что при последующем повороте переключательного вала можно одновременно переключать соответствующие передаточные ступени. В радиальном направлении оси переключательного пальца 402 и двойного кулачка 403 с концевыми зонами 403а и 403b в показанном предпочтительном примере выполнения находятся под прямым углом друг к другу. Другое расположение показано на фиг.6а и 6b. На переключательном валу 501 наряду с переключательным пальцем 502 расположены два двойных кулачка 503 и 504 с их концевыми зонами 503а, 503b, 504а и 504b. В этом примере выполнения оси переключательного пальца 502 и двойных кулачков 503, 504 также перпендикулярны друг другу. Двойные кулачки 503, 504 выполнены особенно широкими, так что они могут входить в соединение с двумя вилками переключения. Таким образом, каждый двойной кулачок 503, 504 может приводить в действие две вилки переключения для выключения соответствующих передаточных ступеней. В другом примере выполнения может быть также весьма предпочтительным комбинировать такие широкие двойные кулачки и простые двойные кулачки. Может быть также целесообразным, когда один двойной кулачок еще больше расширен, в частности, в осевом направлении, для того чтобы одновременно приводить в действие более двух вилок переключения. Применение особенно широких вспомогательных исполнительных элементов является всегда предпочтительным тогда, когда необходимо приводить в действие концевые выходные механизмы, вилки переключения которых лежат рядом друг с другом.
На фиг.7 показаны варианты выполнения вспомогательных исполнительных элементов. Описанный выше двойной кулачок обозначен позицией а. Как концевые зоны кулачков, так и соответствующие им выемки 603 выполнены в виде клиньев. Ниже приводится описание в качестве примера кулачка 604. Показаны две сходящиеся под острым углом друг к другу функциональные поверхности 601а и 601b, концевая зона 602 кулачка скруглена. В предпочтительном примере выполнения угол между поверхностями 601а и 601b составляет от 40° до 45°, при этом угол выбирается тем больше, чем больше усилие выключения, необходимое для выключения приводимых в действие передаточных ступеней. Форма кулачка определяет решающим образом ход изменения усилия выключения, создаваемого для выполнения движения выключения, при повороте переключательного вала. Поэтому в другом примере выполнения форма кулачка согласована с необходимым ходом изменения усилия, возникающего при выключении. Взаимодействующие с кулачком выемки 603 образуют своими ограничительными поверхностями немного больший угол, чем угол кулачка. Выполнение выемок зависит от формы кулачка, поскольку взаимодействие между кулачком и выемкой имеет решающее значение.
Комбинации клинообразной и прямоугольной взаимодействующих частей показаны в вариантах b и d. В варианте b поворотный вспомогательный исполнительный элемент имеет прямоугольные выемки 606, которые находятся в соединении с клинообразными кулачками 607 установленной с возможностью сдвига вилкой переключения, в варианте d сдвигаемая переключательная вилка имеет прямоугольные выемки 608, которые находятся в соединении с клинообразными кулачками 609 поворотного вспомогательного исполнительного элемента. Вариант е имеет, так же, как вариант а, две клинообразные взаимодействующие части, однако при этом в данном случае поворотный вспомогательный исполнительный элемент 610 имеет выемку 615, а сдвигаемая предупредительная вилка 611 - кулачок 614. В варианте с показаны две прямоугольные взаимодействующие части 612, 613.
Показанные варианты варьируют идею клинообразной формы и прямоугольной формы с выемкой, соответственно, кулачком на поворачиваемом вместе с переключательным валом исполнительном элементе, соответственно, на сдвигаемом концевом исполнительном механизме.
На фиг.8 показаны положение переключательного вала и Н-образная схема переключения. Пример относится к коробке передач с двойным кулачком, в которой передачи 1, 3, 5 и 7 образуют одну группу, которая относится к одному сцеплению, а передачи 2, 4, 6, а также передача R заднего хода образуют другую группу, которая относится к другому сцеплению. В части а показано включение первой передачи. Поскольку одновременно может быть включена лишь одна передача одной группы, то должно быть обеспечено, что при включении первой передачи передачи 3, 5 и 7 выключены. Третья передача приводится в действие тем же сцеплением переключения, что и первая передача, то есть она и без того не может быть включена одновременно. При осевом сдвиге переключательного вала 705 для соединения переключательного пальца 703 с относящейся к первой передаче вилкой переключения одновременно входит в соединение с вилкой переключения, к которой относятся передачи 5 и 7, вспомогательный исполнительный элемент 704. Поворот переключательного вала 705 для включения первой передачи приводит к выключению передач 5 и 7. В части b фигуры показано включение второй передачи, при этом вспомогательный исполнительный элемент 704 выключает передачи 6, соответственно, заднего хода. При включении пятой передачи с помощью переключательного пальца 701 выключаются передачи 1, соответственно 3, с помощью вспомогательного исполнительного элемента 702, как показано на фигуре в части с. В части d фигуры показано включение шестой передачи, при этом выключаются передачи 2, соответственно 4. Синхронизацию в коробках передач, приводимых в действие с помощью активного зацепления, можно осуществлять с помощью устройств синхронизации в каждой отдельной передаточной ступени. Однако предпочтительно иметь центральное устройство синхронизации, которое расположено, например, в самой высокой передаточной ступени. Так, например, в показанном на фиг.8 примере выполнения коробки передач с двойным сцеплением одно устройство синхронизации в ветви передачи передаточных ступеней 1, 3, 5, 7 может быть расположено в передаточной ступени 7, и одно устройство синхронизации в ветви передачи передаточных ступеней 2, 4, 6, R - в передаточной ступени 6. Ниже приводится описание принципа действия на примере переключения с передачи 1 в передачу 3. При этом включенная передача 1 выключается с помощью переключательного пальца 703. Затем перемещают в осевом направлении переключательный вал 705 так, что переключательный палец 701 входит в зацепление с гильзой сдвига передачи 7 и происходит приведение в действие устройства синхронизации передачи 7 за счет поворота переключательного вала 705, однако передача 7 еще не включается. После достижения заданной скорости вращения переключательный вал 705 снова перемещают обратно в осевом направлении, так что переключательный палец 703 включает передачу 3 с помощью поворота переключательного вала 705.
Принцип действия широкого кулачка, описанного применительно к фиг.6а и 6b, показан на фиг.9. При включении, например, второй передачи - смотри часть а фигуры - выключаются одновременно передачи 3, 4, 5, соответственно R, при включении передачи заднего хода - смотри часть b фигуры - выключаются одновременно передачи 1, 2, 3, соответственно 4.
На фиг.10 показано на примере Н-образной схемы переключения для коробки передач с шестью передаточными ступенями 1-6 и одной передачей R заднего хода применение нейтрального положения N. Включение и выключение отдельных передаточных ступеней осуществляется, как описано применительно к фиг.9. В показанном примере выполнения предусмотрена возможность включения в коридоре переключения передачи R заднего хода нейтрального положения N. При этом вспомогательные и основные исполнительные элементы расположены на переключательном валу так, что при повороте переключательного вала выключаются передаточные ступени 1-6 с помощью вспомогательного исполнительного элемента, который соответствующим образом расширен в направлении оси переключательного вала или состоит из отдельных, расположенных в коридорах переключения отдельных передаточных ступеней 1/2, 3/4, 5/6 переключательных кулачков, при этом поворот переключательного вала должен быть выполнен меньшим, чем при переключении между двумя передаточными ступенями, поскольку выполняется лишь выключение передаточных ступеней. При необходимости включенная передача R заднего хода выключается с помощью основного исполнительного элемента, такого как переключательный палец. Понятно, что нейтральное положение может быть также предусмотрено в других переключательных коридорах или же расположено в дополнительном переключательном коридоре, что может быть, например, предпочтительным в коробках передач с пятью ступенями передач, поскольку в этом случае передача R заднего хода расположена в большинстве случае в переключательном коридоре передачи 5 (смотри фиг.9). В этом случае предусматривается дополнительный переключательный коридор для нейтрального положения, а передаточные ступени 1-5, R выключаются с помощью вспомогательных исполнительных элементов. При этом основной исполнительный элемент, такой как переключательный палец, передаточные ступени не выключает. Нейтральное положение может быть предусмотрено также для выключения парковочного запирающего механизма. При этом для включения парковочного запирающего механизма после остановки автомобиля в коробке передач включаются две передаточные ступени, а при включении нейтрального положения снова выключаются.
На фиг.10а показан вариант выполнения изобретения для применения в обычной механической ступенчатой коробке передач, который, однако, одновременно является особенно предпочтительным. Хотя показана только одна вилка 1080 переключения, описываемая коробка передач имеет несколько вилок переключений. Вилки переключений такой коробки передач имеют зону 1082а зацепления для входа переключательного пальца 1082b, а также два плеча 1083а. Плечи 1082b образуют совместно дуговую форму, которая по своему диаметру, по меньшей мере, приблизительно соответствует диаметру гильзообразного исполнительного элемента 1081, который расположен между дугообразными плечами 1083а. Гильзообразный исполнительный элемент 1081 выполнен с возможностью поворота и сдвига в осевом направлении в определенные положения, например, с помощью приводимой в действие вручную системы тяг и рычагов переключения. За счет сдвига в осевом направлении гильзообразного элемента 1081 можно вводить в соединение переключательный палец 1082b с исполнительной зоной 1082а желаемой вилки переключения, так что последующий поворот гильзообразного исполнительного элемента 1081 вызывает поворот переключательного пальца 1082b и тем самым сдвиг вилки 1080 переключения. Поворот возможен, поскольку в гильзе исполнительного элемента 1081 предусмотрены вырезы 1083b, в которые могут входить концы плеч 1083а. Как указывалось выше, в коробке передач имеются другие вилки переключений, расположенные на расстоянии от гильзообразного исполнительного элемента 1081. Эти вилки переключений также имеют дугообразные плечи, в которые входит гильзообразный исполнительный элемент 1081. Поскольку в осевом направлении на высоте этих других вилок переключений нет вырезов, таких как 1083b в гильзообразном исполнительном элементе 1081, то эти вилки переключении фиксируются в своем среднем положении в соответствии с нейтральным положением. Таким образом, исполнительный механизм для приведения в действие желаемой вилки переключения особенно эффективно соединен с фиксатором остальных вилок переключений в нейтральном положении. Соединение гильзы исполнительного механизма 1081 с не изображенной здесь исполнительной тягой осуществляется, например, с помощью втулкообразного элемента 1084. Переключательный палец 1082b предпочтительно соединен с гильзой с помощью очень прочного соединения. Особенно пригодными для этого являются способы сварки и склеивания. В качестве альтернативного решения или в комбинации с этим можно соединять переключательный палец 1082b с гильзой механически с геометрическим замыканием.
На фиг.10b показана более подробно гильза 1090 исполнительного элемента 1081. Гильза особенно предпочтительно выполнена из куска трубы, в которой затем, например, резанием или с помощью другой технологии, такой как лазерное резание или газокислородное резание, выполнены выемки 1091 и 1092. Выемки 1091 и 1092 соответствуют по форме, по меньшей мере, приблизительно поперечному сечению плеч 1083а вилок переключений, однако особенно в окружном направлении они выполнены слегка шире для обеспечения сдвига вилки 1080 переключения. Также предпочтительно изготавливать гильзу из плоского стального листа, который затем сворачивается и соединяется. Выемки 1091 и 1092 выполняются в плоском состоянии стального листа, например, с помощью штамповки.
На фиг.11а показан предпочтительный пример выполнения изобретения для применения в автоматизированной коробке передач, подробное описание которой было приведено выше, но который одновременно является наиболее предпочтительным. Вилка 1180 переключения имеет первую функциональную зону 1182а для входа переключательного пальца 1182b, который выполнен настолько широким, что даже после включения передаточной ступени за счет сдвига вилки 1180 переключения остается коридор выбора, который является достаточно широким для того, чтобы переключательный палец мог выйти из вилки переключения при все еще включенной передаточной ступени для вхождения в соединение с первой функциональной зоной другой вилки переключения. Если затем включается передаточная ступень этой другой вилки переключения, то одновременно выключается старая передаточная ступень, для чего на вилке переключения предусмотрена вторая функциональная зона 1183а, которая входит в соединение с соответствующими выемками 1183b. При повороте исполнительного элемента 1181 вилка переключения в любом случае сдвигается в свое нейтральное положение, при этом усилие выключения передается от образованных соответственно загнутым стальным листом боковых зон выемки 1183b на клинообразную вторую функциональную зону вилки переключения. Исполнительный элемент 1181 образован, например, из втулкообразного элемента 1184 и соединенных с ним боковых элементов 1185а и 1185b из стального листа, концевые зоны которых сформированы так, что образуются желаемые функциональные поверхности. Кроме того, с боковым элементом 1185b соединен переключательный палец 1182b, при этом это соединение можно выполнять так же, как соединение переключательного пальца на фиг.10а. Из фиг.11а, кроме того, понятно, что переключательный палец 1182b - основной исполнительный элемент - и выемки 1183b - вспомогательные исполнительные элементы - расположены на оси исполнительного элемента 1181 на расстоянии друг от друга в осевом направлении так, что переключательный палец 1182b может одновременно входить в соединение с вилкой переключения, а выемка 1183b - с другой вилкой переключения. При переключении обе вилки приводятся в действие одновременно, так что включается передаточная ступень и одновременно выключается, по меньшей мере, одна другая передаточная ступень, или же обеспечивается, что преобладает нейтральное положение. На основании этой фигуры описывается в качестве примера лишь особенное выполнение, поскольку общий принцип действия уже был описан применительно к предшествующим фигурам, так что показан только один элемент с основным и вспомогательным исполнительным элементом.
Боковой элемент 1185b показан более подробно на фиг.11а и 11b. Элемент предпочтительно выполнен из стального листа с помощью штамповки. Средняя зона 1189 расширена относительно концевых зон 1186, за счет чего обеспечивается особая устойчивость в зоне переключательного пальца 1188. Кроме того, концевые зоны 1187 выполнены с возможностью легкой деформации. Отогнутые концы 1187 образуют участок противодействия для второй функциональной зоны 1183b вилки переключения.
Втулкообразный элемент 1184 из фиг.11а показан более подробно на фиг.11с. Элемент предпочтительно выполнен из двух частей из трубчатого отрезка 1085 и соединенного с ним штампованного из стального листа бортика 1086, который с помощью деформации изогнут в показанную форму. В другом примере выполнения весь элемент выполнен из одной части. В этом случае бортик выполняется в показанной форме из трубчатого отрезка посредством деформации. Обе боковые зоны 1088 и 1089 выемок 1087 для сцепления со вторыми функциональными зонами 1183а вилки 1180 переключения выполнены разными. Только важная для выполнения функции боковая зона 1089 имеет отогнутую концевую зону.
На фиг.12а показан пример выполнения изобретения для применения в подробно описанной выше коробке передач с двойным сцеплением, который, однако, является особенно предпочтительным. Втулкообразный элемент 1281 состоит из двух внутренних втулок 1285, которые расположены относительно друг друга так, что их бортики противоположны друг другу. Они несут обе боковые зоны 1286, из которых одна содержит переключательный палец 1282b, который может входить в активное соединение с первой функциональной зоной 1282. Выемки 1283b пригодны для входа в соединение со вторыми функциональными зонами 1283а для обеспечения, как указывалось выше, нейтрального положения вилки переключения. Эти выемки - в показанном виде по одной на каждой стороне переключательного пальца - находятся на оси гильзы, то есть в осевом направлении гильзы на таком расстоянии от переключательного пальца 1282b, что переключательные пальцы и выемки входят одновременно в соединение с желаемыми вилками переключения. На оси гильзы на высоте переключательного пальца 1282b выполнены канавки 1284, которые при движении переключения в соответствии с поворотом элемента 1281 для приведения в действие вилки переключения предоставляют пространство для вторых функциональных зон 1283а одной и той же вилки переключения, так что обеспечивается беспрепятственное движение переключения.
Боковой элемент 1286 из фиг.12а показан более подробно на фиг.12b. Элемент предпочтительно изготовлен из стального листа с помощью штамповки. Показан один элемент с переключательным пальцем 1288. Канавки штампуют, например, в плоском состоянии, в последующей стадии обработки элемент 1287 изгибают с желаемым радиусом кривизны и отбортовками 1290.
Согласно другой идее данного изобретения предлагается предусматривать в соединении с имеющейся коробкой передач электродвигатель, ротор которого соединен, соответственно, образует, например, свободно вращающуюся маховую массу, которую предпочтительно с помощью, по меньшей мере, одного сцепления можно изолировать с целью использования инерции от приводного блока, такого как двигатель внутреннего сгорания, и от блока отбора мощности, такого как коробка передач, так что с помощью такой системы возможно выполнение гибридного привода.
Коробка передач согласно этому варианту выполнения обеспечивает полное использование электродвигателя, например, в качестве пускового блока двигателя внутреннего сгорания, генератора тока, частичного привода, полного привода, а также в качестве блока для преобразования кинетической энергии в электрическую энергию или в кинетическую энергию вращения при использовании ротора в качестве маховой массы в процессах торможения автомобиля при отключенном двигателе внутреннего сгорания (рекуперации).
На фиг.13-16 показаны другие предпочтительные примеры выполнения изобретения. В этих примерах выполнения изобретения основной исполнительный элемент, такой как, например, переключательный палец, соединен без возможности прокручивания с переключательным валом 1301. Кроме того, предусмотрены вспомогательные исполнительные элементы 1310, 1311, такие как, например, консольные пальцы, которые расположены с возможностью поворота относительно основного исполнительного элемента. Между основным исполнительным элементом 1300 и вспомогательным исполнительным элементом расположен пружинный или аккумулирующий энергию механизм 1320, так что вспомогательные исполнительные элементы могут поворачиваться относительно основного исполнительного элемента против действия возвратного усилия аккумулятора энергии. Аккумулятор 1320 энергии выполнен в виде охватывающей пружины, при этом пружина намотана по меньшей мере один раз, предпочтительно несколько раз вокруг центрального вала 1301. При этом пружина имеет две концевые зоны 1321 и 1322, которые выступают, по существу, в радиальном направлении и опираются на соответствующие опорные зоны. Эти опорные зоны являются составляющей частью устройства блокировки 1360.
Устройство блокировки 1360 имеет цилиндрический корпус 1330, который в зоне 1331 имеет большую радиальную ширину. В зоне этого участка большей радиальной ширины предусмотрены другие элементы, при этом элемент 1340 с опорными зонами 1341 и 1342 предусмотрен для опоры концевых зон пружины. Этот элемент 1340 выполнен в виде сегмента цилиндра и имеет отверстие 1344, в котором размещен элемент 1345, например шарик. Элемент 1340 расположен так, что он соединен без возможности прокручивания, соответственно, размещен на валу 1301 или на основном исполнительном элементе 1300. Дополнительно к этому предусмотрен элемент 1350, который соединен без возможности прокручивания с вспомогательным исполнительным элементом. Элемент 1350 также выполнен, по существу, в виде цилиндра, соответственно, полого цилиндра, и имеет в своих концевых зонах опорные зоны 1351 и 1352, на которые могут опираться радиально направленные зоны пружины 1320. За счет относительного перемещения элементов 1340 и 1350 пружина нагружается и сжимается.
За счет этого поворота шарик 1345, который лежит в углублении 1355 элемента 1350, сдвигается относительно элемента 1350 и перемещается по наклонной поверхности на краю углубления вверх и выступает из отверстия 1344. За счет этого ограничивается максимальный относительный поворот обеих частей 1350 и 1340, поскольку шарик упирается в боковые поверхности 1338 или 1339 и тем самым останавливает дальнейший относительный поворот. Таким образом, может происходить относительный поворот основного исполнительного элемента 1300 относительно вспомогательных исполнительных элементов, при этом поворот осуществляется против действия возвратного усилия, и ограничен максимальный угол поворота.
Кроме того, изобретение относится к тормозному механизму, действующему на трансмиссию, для коробки передач. Особенно предпочтительно, когда это обеспечивается с помощью интегрированного передаточного тормоза согласно изобретению. Торможение входного вала коробки передач до скорости вращения синхронизации должно происходить после выключения старой передачи и перед включением новой передачи. Для этой цели центральный переключательный вал коробки передач дополняется формованными элементами согласно изобретению, как показано на фиг.17а и 17b.
При этом при применении коробки передач с одним входным валом можно выполнять торможение входного вала коробки передач за счет приведения в действие элемента выбора или исполнительного механизма выбора передаточного тормоза. При применении коробки передач, по меньшей мере, с двумя входными валами может быть целесообразным, когда за счет приведения в действие исполнительного механизма активируется или приводится в действие тормоз коробки передач, который тормозит, по меньшей мере, один и/или оба входных вала коробки передач.
За счет использования формованных элементов 1401 на переключательном валу 1400 выполняется через толкатель 1410, поворотный механизм 1411 и другой толкатель 1412 управление тормозом 1420 коробки передач. Тормоз коробки передач, который на фиг.17а обозначен позицией 1420, выполнен с возможностью управления.
Кроме того, является предпочтительным, когда используется дополнительный элемент сцепления или тормозной элемент, например магнитное сцепление. Поскольку оно приводит в действие тормоз не непосредственно, а расположено на исполнительном элементе и управляет им, то оно может быть выполнено особенно небольшим и простым. С помощью магнитного сцепления обеспечиваются следующие действия. 1. При достижении скорости вращения синхронизации можно открывать магнитное сцепление и непосредственно включать необходимую скорость. Остаточная разница скоростей вращения является минимальной. Зависимостью от температуры, моментами ведения и т.д. можно пренебречь. 2. При обратных переключениях магнитное сцепление 1430 остается открытым, так что тормоз коробки передач не приводится в действие.
Для тормоза коробки передач являются целесообразными два принципа действия. 1. При больших моментах двигателя тормоз коробки передач (например, в виде ленточного тормоза) располагают так, что постоянно тормозятся оба входных вала коробки передач. Кратковременное (менее 1 секунды) торможение активного вала является незаметным и с ним можно примириться. 2. При небольших моментах двигателя для обоих входных валов коробки передач должны быть предусмотрены отдельные тормоза, которые приводятся в действие также по отдельности (то есть через два магнитных сцепления).
Выполнение согласно изобретению обеспечивает полную замену синхронизации во всех передачах. Их функцию выполняет тормоз коробки передач. Поскольку имеющееся при необходимости магнитное сцепление расположено не на самом тормозе, а на исполнительном устройстве 1400, то оно может быть выполнено соответственно небольшим и простым. Выключение старой передачи, синхронизация и включение новой передачи происходят в одном процессе движения без движения выбора. За счет этого обеспечивается очень короткое время переключения. Скорость вращения синхронизации можно точно устанавливать.
Согласно другой идее изобретения целесообразно, когда при переключениях вверх входной вал коробки передач желаемой передачи притормаживается до скорости вращения синхронизации. Это можно обеспечить с помощью указанных выше тормозов коробки передач. При этом целесообразно, когда центральный переключательный вал 1500 коробки передач снабжен дополнительным элементом 1510, аналогичным переключательному пальцу 1501 или консольному кулачку 1502, который расположен дополнительно к прежним исполнительным элементам 1501, 1502 на центральном переключательном валу и входит в Н-образную схему 1511 переключения дополнительной гильзы 1512 (смотри фиг.18), при этом Н-образная схема 1511 переключения дополнительной гильзы переключения 1512 выполнена разделенной и может быть разделена на несколько гильз, которые могут быть расположены в любом месте, предпочтительно на центральном переключательном валу. После выключения старой передачи с помощью консольного кулачка 1502 указанный выше дополнительный 46 палец 1510 входит в Н-образную схему 1511 переключения дополнительной гильзы 1512. Она расположена на центральном переключательном валу с возможностью сдвига в осевом направлении и воздействует в осевом направлении на тормоз коробки передач. С помощью двигателя выбора коробки передач центральный переключательный вал слегка перемещается в направлении выбора, при этом возможны оба направления. Тем самым приводится в действие тормоз коробки передач. При достижении скорости вращения синхронизации можно с помощью переключательного пальца 1501 включать новую передачу без необходимости выполнения движения выбора, поскольку переключательный палец 1501 во время процесса синхронизации продолжает стоять в коридоре желаемой передачи. При этом ширина коридора может быть незначительно увеличена для предотвращения выхода из коридора переключательного пальца в процессе синхронизации с помощью тормоза коробки передач. За счет подходящего выполнения тормоза коробки передач возможна синхронизация передач на полом валу или на сплошном валу с использованием обоих осевых исполнительных устройств (вверх и вниз). Описанное выше устройство согласно изобретению обеспечивает замену синхронизации во всех передачах. Их функцию берет на себя тормоз коробки передач. Кроме дополнительного пальца 1510 на центральном переключательном валу 1500 и гильзы 1512, в качестве исполнительного устройства для тормоза коробки передач не требуются, по существу, никакие другие исполнительные элементы. Выключение старой передачи, синхронизация и включение новой передачи осуществляются в одном процессе движения. За счет этого обеспечивается очень короткое время переключения. Кроме того, можно точно устанавливать скорость вращения синхронизации. Поскольку имеющееся в распоряжении осевое пространство между двумя переключательными коридорами, как правило, нельзя просто удлинять, то путь, который необходим для приведения в действие указанного выше тормоза коробки передач, может быть ограничен за счет исполнительного механизма выбора, т.е. за счет осевого перемещения переключательного вала. Для минимизации этого пути может быть предпочтительным выполнение на деталях переключательных коридоров, однако, по меньшей мере, на деталях, образующих переключательные коридоры для тормоза, входные направляющие поверхности, по которым скользит переключательный палец при выполнении переключения, так что уже при движении переключения (поворотном движении переключательного вала) переключательный палец при движении вдоль входной наклонной поверхности вызывает осевое движение вилки переключения, которое можно уже использовать для инициирования процесса торможения. Осевой путь предпочтительно используется для оттормаживания, поскольку для этого необходимо прикладывать от исполнительного механизма переключения, соответственно, небольшой момент.
На фиг.19 показан процесс переключения между двумя передаточными ступенями, которые расположены в разных коридорах переключения, например, переключение в автоматизированной ступенчатой коробке передач с Н-образной системой из передачи 2 в передачу 3 или из передачи 4 в передачу 5. При этом в показанном на фиг.19 графике зависимости пути от времени показан пройденный путь сдвигающей гильзы первой, действительно включенной, передачи или передаточной ступени, от конечного положения 801а во включенном состоянии до нейтрального положения 801b с больше не включенным состоянием во время процесса переключения в зависимости от времени в виде пунктирной линии 801. Сплошная линия 802 показывает путь сдвигающей гильзы действительно не включенной передачи, исходя из не включенного, нейтрального положения 802а, до включенного состояния 802b. Уже при размыкании геометрического замыкания между входным валом коробки передач и выходным валом коробки передач действительно включенной передачи в ходе 801с движения сдвигающей гильзы начинается синхронизация вновь включаемой передачи в ходе 802с движения сдвигающей гильзы для вновь включаемой передачи.
На фиг.20 показан аналогичный показанному на фиг.7 концевой исполнительный механизм для коробки передач с двойным сцеплением с передачами или передаточными ступенями 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и R заднего хода. При этом передаточные ступени 1, 3, 5, 7 расположены в первой ветви передачи, а передаточные ступени 2, 4, 6, R - во второй ветви передачи. Передачи 1 и 3 переключаются с помощью концевого выходного механизма 1410, состоящего, например, из переключательного раскрыва, вилки переключения и сдвигающей гильзы, передачи 5, 7 - с помощью концевого исполнительного механизма 1420, передачи 2, 4 - с помощью концевого исполнительного механизма 1430 и передачи 6, R - с помощью концевого исполнительного механизма 1440, за счет того, что концевые исполнительные механизмы входят в зацепление с одним из основных исполнительных элементов, таких как переключательные пальцы 1401, 1403, при этом последние закреплены на переключательном валу 1405 и за счет их поворота смещаются концевые исполнительные механизмы и включаются соединенные с ними передачи. Включенные перед этим передачи выключаются с помощью того же поворотного движения для включения вновь включаемой передачи практически одновременно, соответственно, с определенным сдвигом во времени перед этим с помощью вспомогательных исполнительных элементов 1402, 1404. В показанной системе предусмотрено соответствующее одно, не изображенное подробно, устройство синхронизации в передачах 6, 7 с наивысшим передаточным числом передач коробки. Приведение в действие устройства синхронизации осуществляется в противоположность описанной применительно к фиг.7 последовательности не с помощью основного исполнительного элемента, а во время движения выбора за счет осевого перемещения переключательного вала 1405 и/или движения переключения за счет поворота переключательного вала 1405. Для этого на переключательном валу 1405 в зоне вспомогательных исполнительных элементов 1402, 1404 предусмотрены уменьшающиеся в радиальном направлении от них кулачки 1450, 1460, которые входят во взаимодействие с противоположными кулачками 1470, 1480, которые расположены неподвижно на концевых исполнительных элементах 1420, 1440 для приведения в действие соответствующих наивысших передач. При этом нагрузка противоположных кулачков 1480 происходит во время движения выбора, т.е. во время осевого перемещения переключательного вала 1405. За счет передачи усилия вдоль наклонной поверхности 1451, соответственно, 1461 кулачков 1450, 1460 соответствующий противоположный кулачок 1470, 1480 перемещается перпендикулярно продольной оси переключательного вала 1405 и тем самым нагружает устройство синхронизации. Если кулачки 1450, 1460 дополнительно имеют проходящую в радиальном направлении положительную радиальную часть, то при поворотном движении переключательного вала она может дополнительно нагружать один из противоположных кулачков 1470, 1480. Для этого кулачки 1450 и противоположные кулачки 1480, соответственно, 1460 и 1470 находятся на одинаковой высоте тогда, когда основной исполнительный элемент или вспомогательный исполнительный элемент находится в коридоре переключения. Спиральный кулачок 1490 воздействует на противоположный кулачок 1480 при поворотном движении переключательного вала, т.е. во время процесса переключения, например, при повороте переключательного вала 1405, и приводит в действие устройство синхронизации, например, когда не предусмотрено движение выбора, а лишь движение переключения переключательного вала. Для этого спиральный кулачок 1490 имеет радиальный профиль, который увеличивается по окружности, т.е. под прямым углом к оси поворота переключательного вала имеет спиралеобразный или шнековый профиль поверхности. Кроме того, в направлении движения противоположного кулачка 1480 может быть предусмотрена входная наклонная поверхность.
На фиг.21а-21с показан в качестве примера концевой исполнительный механизм 1500 для сдвигающего переключательного движения и поворотного движения выбора, который однако можно применять не только для продольного расположения коробки передач в автомобиле, в изометрической проекции. На фиг.21а показан концевой исполнительный механизм 1500 в нейтральном положении. На центральном, внутри полом и перемещаемом в осевом направлении с помощью исполнительного механизма коробки передач, например, с помощью электродвигателя, переключательном валу 1512 расположены на его наружной окружности два перемещаемых в осевом направлении относительно друг друга и относительно вала вспомогательные исполнительные элементы 1513, 1516 с фланцеобразно выполненными радиальными расширениями 1513а, 1516а, которые вступают во взаимодействие с соответственно расположенными, не изображенными концевыми исполнительными механизмами, такими как переключательные раскрывы сдвигающей гильзы, так что при осевом перемещении вспомогательных исполнительных элементов 1513, 1516 выключается включенная передача. Вспомогательные исполнительные элементы 1513, 1516 имеют продольные разрезы 1513b, 1516b, через которые проходят в радиальном направлении основные исполнительные элементы 1511. Вспомогательные исполнительные элементы 1511 расположены по окружности центрального переключательного вала 1512 со сдвигом относительно друг друга и вступают при осевом перемещении переключательного вала 1512 во взаимодействие с концевыми исполнительными механизмами коробки передач так, что включенная передача выключается и вновь включаемая передача включается, т.е. основные исполнительные элементы 1511 в противоположность вспомогательным исполнительным элементам 1513, 1516 могут входить в соединение в обоих направлениях во время осевого перемещения переключательного вала 1512 с соответствующей поверхностью зацепления переключательного раскрыва.
Осевое перемещение обоих вспомогательных исполнительных элементов 1513, 1516 относительно переключательного вала 1512 осуществляется с помощью неподвижно закрепленного в осевом направлении на одном конце, например, неподвижно соединенного с корпусом коробки передач или исполнительного механизма коробки передач сдвигающего штока 1517, который проходит внутри переключательного вала 1512 и имеет на своем другом конце продольную прорезь 1518, в которой размещена с возможностью поворота вдоль продольной прорези 1518 управляющая часть 1519. Управляющая часть 1519 имеет два радиально расширенных кулачка 1520, 1521, которые выступают предпочтительно со сдвигом на 180° через соответствующую продольную прорезь 1522 в переключательном валу 1512 в соответствующую направляющую прорезь 1523 в вспомогательных исполнительных элементах 1513, 1516. По меньшей мере, один кулачок 1520, 1521 имеет обращенную к продольной прорези 1522 управляющую кромку 1524, которая вступает во взаимодействие с соответственно выполненной кромкой 1522а при осевом перемещении переключательного вала 1512 и тем самым поворачивает управляющую часть 1519, за счет чего оба вспомогательных исполнительных элемента 1513, 1516 перемещаются относительно друг друга в осевом направлении. Понятно, что для оптимизации кинематики кулачки 1520, 1521 и прорези 1523 должны быть согласованы друг с другом.
Перемещение сдвигающей гильзы может осуществляться против действия действующего в осевом направлении аккумулятора энергии, так что ее необходимо приводить в действие с помощью исполнительного механизма только в одном направлении, при этом она возвращается обратно за счет разжимания аккумулятора энергии. В показанном на фиг.21а примере выполнения она выполнена, например, так, что вспомогательный исполнительный элемент 1513 предварительно напряжен с помощью спиральной пружины 1525, которая одним своим осевым концом опирается на часть корпуса, а другим концом - на вспомогательный исполнительный элемент 1513, и спиральная пружина 1525 при осевом перемещении переключательного вала 1512 вдоль цепочки воздействия по кулачку 1521 натягивает управляющую часть 1519 и закрепленный неподвижно на корпусе сдвигающий шток 1517.
Переключательный вал 1512 для выполнения процесса выбора выполнен с возможностью поворота. При повороте переключательного вала 1512 основные исполнительные элементы 1511 поворачиваются в соответствующие переключательные коридоры коробки передач, при этом переключательные коридоры расположены вокруг переключательного вала. Поворот осуществляется, естественно, так, что никогда в соответствующем переключательном коридоре одновременно не находятся два основных исполнительных элемента 1511.
На фиг.21b показан концевой исполнительный механизм 1500 со смещенными относительно друг друга вспомогательными исполнительными элементами 1513, 1516 вследствие перемещения переключательного вала 1512 против сдвигающего штока 1517. Перемещение обоих вспомогательных исполнительных элементов 1513, 1516 осуществляется при этом как раз настолько, пока действующее зацепление радиальных расширений 1513а, 1516а с переключательными раскрывами не выключит включенную передачу. В этом положении вспомогательные исполнительные элементы 1513, 1516 исключают непреднамеренное включение нежелаемой передачи за счет предотвращения сдвигания соответствующих концевых выходных элементов. В этой фазе основные исполнительные элементы 1511 находятся на той же осевой высоте, что и вспомогательные исполнительные элементы 1513, 1516. Управляющая кромка 1524 определяет меру радиального поворота вспомогательных исполнительных элементов 1513, 1516 и выходит в этой фазе из соприкосновения с переключательным валом 1512, так что при его дальнейшем перемещении вспомогательные исполнительные элементы больше не сдвигаются относительно друг друга в осевом направлении и возникает осевое перемещение основных исполнительных элементов 1511 относительно вспомогательных исполнительных элементов. Это следует из фиг.21с, на которой показано конечное положение процесса переключения концевого исполнительного устройства 1500. В данном случае за счет дальнейшего осевого перемещения основных исполнительных элементов 1511 за вспомогательные исполнительные элементы 1513, 1516 с помощью основного исполнительного элемента 1511 включается соответствующая передача. При этом второй основной исполнительный элемент проходит - независимо от функции выбора, т.е. поворотного положения переключательного вала 1512 - в пустоту или же может дополнительно выполнять желаемую функцию, например, при остановке автомобиля приводить в действие парковочную блокировку. В качестве альтернативного решения можно в качестве парковочной блокировки одновременно включать две передачи, за счет чего блокируется коробка передач.
На фиг.22 показан концевой исполнительный механизм 1600 для приведения в действие поворотного переключения и сдвигающего выбора, который является особенно предпочтительным для применения в автомобилях, которые имеют установленную поперечно к направлению движения коробку передач. Переключательный вал 1612 может в зависимости от того, идет ли речь об автоматизированной или механической ступенчатой коробке передач, поворачиваться и перемещаться в осевом направлении с помощью соответствующих (не изображенных) исполнительных устройств для выполнения процессов переключения в коробке передач. В случае ручного переключения без автоматизации коробки передач предпочтительно дополнительно выполнять основные исполнительные элементы 1611а, 1611b так, чтобы они образовывали без зазора с вилками 1610а, 1610b переключения эвольвентное зацепление. Понятно, что в других, аналогичных примерах выполнения расположение и число вилок 1610, 1610b переключении можно выбирать так, чтобы один основной исполнительный элемент 1611а мог нагружать все вилки переключении. В автоматизированных ступенчатых коробках передач средства для приведения в действие передач могут быть исполнительными механизмами переключения и выбора, например электродвигателями, или в механической коробке передач - соединительными рычагами для тросов Боудена или переключательных штоков. Предпочтительно применять одну единственную версию коробки передач для механической или автоматизированной ступенчатой коробки передач, в которой лишь переключательный вал 1612, соответственно, согласно другой идее изобретения, соединенный с геометрическим замыканием с переключательным валом 1612, например, с помощью зубчатого зацепления, выступ, с которым входит в зацепление исполнительный механизм коробки передач или же ручное исполнительное устройство.
На переключательном валу 1612 расположены основные исполнительные элементы 1611а, 1611b и вспомогательные исполнительные элементы 1613а, 1613b. Особенно предпочтительным является выполнение основных исполнительных элементов и вспомогательных исполнительных элементов в виде цельной детали, например, из прошедшей обработку отлитой или кованой части, в виде единственной детали 1616а, 1616b. Кроме того, аналогичным образом могут быть выполнены как единое целое переключательный вал 1612 и детали 1616а, 1616b. Основные и вспомогательные исполнительные элементы 1611а, 1613а приводят в действие концевые выходные элементы, такие как вилки 1610а переключений, а основные и вспомогательные исполнительные элементы 1611b и 1613b приводят в действие концевые выходные элементы, такие как вилки 1610b переключений с помощью зацепления с переключательным раскрывом 1620 концевых выходных элементов. Между обеими группами вилок 1610а, 1610b переключений проходит, по существу, перпендикулярно переключательному валу 1612 не изображенный входной вал коробки передач со свободными зубчатыми колесами для соответствующих передач, которые с помощью перемещаемых вилками 1610а, 1610b переключений сдвигаемых муфт при переключении передач соединяются с геометрическим замыканием с входным валом коробки передач. Для этого основные исполнительные элементы 1611a, 1611b входят с геометрическим замыканием в переключательные раскрывы 1614 и перемещают вилки 1610а, 1610b переключений при повороте переключательного вала 1612 перпендикулярно переключательному валу, если перед этим была выбрана соответствующая передача, то есть соответствующий основной исполнительный элемент 1611а, 1611b перед этим за счет осевого перемещения переключательного вала 1612 был приведен на ту же осевую высоту, что и соответствующая переключательная вилка 1610а, 1610b. Профиль 1614а переключательных раскрывов 1614 и профиль 1615 основных исполнительных элементов 1611a, 1611b, которые могут быть выполнены в виде кулачков, так согласованы друг с другом, что в результате происходит качение профилей 1614а, 1615 друг по другу по эвольвенте. При этом ход вилок 1610а, 1610b переключений является достаточным для полного включения двух, выполненных с возможностью включения с помощью сдвигающей гильзы передач, при этом включенная передача в том же переключательном коридоре, т.е. в зоне действия той же вилки 1610а, 1610b переключения, выключается вследствие перемещения вилки 1610а, 1610b переключения для включения новой передачи основным исполнительным элементом 1611а, 1611b. Профиль 1614а для качения основного исполнительного элемента 1611а, 1611b переходит в направлении концов вилок 1610а, 1610b переключений в эвольвентный профиль 1616, который может входить во взаимодействие с эвольвентным профилем 1617 вспомогательных исполнительных элементов 1613a, 1613b. Осевая длина вспомогательных исполнительных элементов 1613а, 1613b выбрана так, что, по меньшей мере, две вилки 1610а, 1610b переключений могут входить в зацепление с соответствующим вспомогательным исполнительным элементом, при этом основные исполнительные элементы 1611а, 1611b, каждый, окружены в осевом направлении вспомогательным исполнительным элементом 1613а, 1613b, так что при включении передачи с помощью основного исполнительного элемента 1611а, 1611b все другие передачи - в нормальном случае действительно включенная передача - перед этим выключаются. Основные исполнительные элементы 1611а, 1611b находятся на таком расстоянии друг от друга в осевом направлении, что всегда только один основной исполнительный элемент 1611а, 1611b может включать одну передачу. Для этого вилки 1610а переключений, соответственно, 1610b находятся в положении промежутка, так что в процессе переключения за счет основного исполнительного элемента 1611а, 1611b одной группы поворачивается основной исполнительный элемент 1611b, 1611а другой группы вилок переключений между вилками переключений.
На фиг.23а и 23b показан пример выполнения блока 1750 исполнительного механизма коробки передач в различных видах с разрезом в изометрической проекции. Блок 1750 исполнительного механизма коробки передач можно использовать для любого вида концевых исполнительных механизмов, в частности, с концевым исполнительным механизмом 1700 согласно изобретению. Компоненты блока 1750 исполнительного механизма коробки передач расположены в корпусе 1730, который выполнен с возможностью соединения непосредственно с корпусом коробки передач в качестве так называемого дополнительного компонента, например, с помощью винтов, фиксирующего устройства или т.п. На корпусе 1730 расположены исполнительные механизмы 1780, 1790 коробки передач, предпочтительно перпендикулярно друг другу относительно их оси действия, при этом корпус исполнительного механизма и корпус 1730 неподвижно соединены друг с другом. Исполнительные механизмы 1780, 1790 коробки передач могут быть образованы из поворотных приводов любого типа, предпочтительно используют электродвигатели, которые предпочтительно выполняются небольшими и компактными за счет применения постоянных магнитов из редкоземельных металлов для увеличения магнитной напряженности поля в имеющемся пространстве. Электродвигатели предпочтительно выполнены без щеток, при этом возбуждение электромагнитного поля для их работы осуществляется коммутативно. При этом ротор может нести постоянные магниты, а в статоре предусмотрена обмотка возбуждения. Применение таких коммутативно работающих электродвигателей обеспечивает ограничение объема исполнительных механизмов коробки передач, так что по сравнению с исполнительными средствами для механического (ручного) приведения в действие коробки передач с помощью тросов Боудена или переключательных штоков не возникает существенно большая потребность в пространстве, так что при размещении в моторном пространстве автомобиля автоматизированной или механической ступенчатой коробки передач не возникает существенных различий. В частности, для выключения сцеплений, например, в качестве исполнительного механизма сцепления, например, исполнительного механизма 46 на фиг.1а, можно предпочтительно применять такие электродвигатели дополнительно или в качестве альтернативного решения в ветви привода автомобиля. При этом электродвигатель может быть предусмотрен в качестве приводящего в действие гидравлический задающий цилиндр, нагружающий приемный цилиндр для приведения в действие сцепления, или же в качестве расположенного своей осью действия параллельно входному валу коробки передач, приводящего в действие рычажный механизм, или же расположенного концентрично входному валу коробки передач исполнительного механизма. Понятно, что такие электродвигатели могут быть предпочтительными наряду с концевым выходным механизмом, согласно данному изобретению, для всех исполнительных механизмов коробки передач и исполнительных механизмов сцепления.
Для дальнейшего сокращения конструктивного пространства корпус 1730 имеет форму, позволяющую разместить исполнительный механизм 1790 коробки передач без существенного увеличения размера пространства. Исполнительный механизм 1780 предпочтительно выступает, по существу, перпендикулярно из корпуса 1730, в направлении которого обычно подводятся тросы Боудена или переключательные штоки.
Для выполнения движений поворота и перемещения концевого выходного механизма для выбора и переключения передач в данном примере выполнения предусмотрено по одному исполнительному механизму коробки передач в качестве исполнительного механизма 1790 переключения и исполнительного механизма 1780 выбора. При этом исполнительный механизм 1790 обеспечивает поворотное движение концевого выходного механизма 1700 за счет образования с помощью колеса 1791 с наружным профилем, например, зубчатого колеса, геометрического замыкания с приводным элементом 1792 с соответствующим наружным профилем, например, с отрезком зубчатого колеса. Приводной элемент 1792, предпочтительно, выполнен в виде одной части и соединен с фиксированным в осевом направлении штоком 1793, который с помощью двух соединенных с корпусом 1730 или выполненных заодно с ним опорных блоков 1730а установлен с возможностью поворота, а в осевом направлении неподвижно. Основные и вспомогательные исполнительные элементы 1711, 1713 установлены с возможностью осевого перемещения и без возможности прокручивания на штоке 1793 и окружены с двух сторон в осевом направлении муфтой 1794, которая нагружает их в осевом направлении для перемещения. Муфта 1794 с помощью выступа 1795 соединена неподвижно в осевом направлении с гильзой 1797, которая установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 1730, например, на предусмотренном в корпусе штоке 1798, и приводится в движение исполнительным механизмом 1780 выбора с помощью геометрического замыкания. Для этого исполнительный механизм коробки передач входит в зацепление с помощью соответственно профилированного приводного колеса 1796, например зубчатого колеса, с (не изображенным) линейным профилем, например, в виде зубчатого зацепления, гильзы 1797.
За счет выполнения блока 1750 исполнительного механизма коробки передач возможно независимое друг от друга движение функции переключения и выбора. Выполнение существенных деталей, например, штока 1793 с зубчатым сегментом 1792, муфтой 1794, корпусом 1730 и т.д. в виде частей из стального листа, которые соответственно штампуются и формируются, обеспечивает соответствующее недорогое выполнение этого примера выполнения. Понятно, что в исполнительные механизмы 1780, 1790 коробки передач, соответственно в их кинематические цепи, могут быть интегрированы известные обеспечивающие эластичность переключения передач элементы и/или датчики пути, как, например, датчики приращения пути.
На фиг.24а и 24b показаны в качестве примера расположенные друг над другом штоки 1810, 1811 вилки переключения передач, которые при перемещении в направлении стрелки 1810а нагружают соответствующую сдвигающую гильзу для включения обеих относящихся к ней передач. Для того чтобы в случае выбора с помощью исполнительного механизма выбора обеспечить процессы включения и выключения, (не изображенные) основные и вспомогательные исполнительные средства входят в соответствующий переключательный раскрыв 1814, 1814а. В показанном на фиг.24а примере выполнения для ясности изображен один, а на фиг.24b два штока 1810, 1811 вилки переключения передач. Очевидно, что могут быть расположены несколько таких штоков 1810 вилки переключения передач друг над другом для образования концевого выходного механизма. Поскольку их можно применять в коробке передач с двойным сцеплением, например, показанным на фиг.2, в группе передач, представленных штоком 1810 вилки переключения передач, и они могут включать, соответственно выключать, одну передачу, то обеспечивается защита от перемещений переключающих передачи других групп передач штоков 1811 вилки переключения передач только с помощью предусмотренных для этого затылованных поверхностей и фиксаторов. Для обеспечения более надежной защиты штоков 1810, 1811 вилок переключения передач одной группы передач и тем самым исключения непреднамеренного включения, соответственно, выключения передачи другой группы передач, может быть предусмотрена блокировка, которая блокирует штоки 1810, 1811 вилок переключения передач соответствующей группы передач. Эта блокировка состоит из кинематически соединенного с движением выбора в направлении стрелки 1885 штока 1886, который при перемещении штока вдоль направления 1885 выбора входит в выемки 1888а, 1888b, 1888с, 1888с' штоков 1810, 1811 вилок переключения передач. В штоке 1886 предусмотрены выемки 1887а, 1887b, 1887с так, что при установке одной канавки 1887а, 1887b, 1887с на высоту одного из штоков 1810, 1811 вилок переключения передач, например, в показанном на фиг.24b примере выполнения штока 1810, он освобождается для движения переключения в направлении 1810а. Остальные штоки вилок переключения передач блокируются с помощью штока 1886. При этом блокировка штоков 1810, 1811 вилок переключения передач осуществляется в состоянии переключения, в котором как раз находятся штоки 1810, 1811, например, в показанном состоянии в средних выемках 1887b нейтрального положения. Окружающие их выемки 1887а, 1887с, 1887с' предусмотрены для состояний переключения передач, переключаемых с помощью штоков 1810, 1811 вилок переключения передач.
В примере выполнения показано расположение соседних штоков 1810, 1811 вилок переключения передач, которые относятся к разным группам передач. Расположение относящихся к разным группам передач штоков 1810, 1811 вилок переключения передач может быть смежно чередующимся или выполнено по группам передач, при этом в этом случае положение выемок 1887а, 1887b, 1887с должно соответственно изменяться по сравнению с показанным примером выполнения.
На фиг.25а и 26b показан схематично и на примере передач 1, 2, 3, 4 концевой выходной механизм 1900 с переключательным валом 1912, основными исполнительными элементами 1911 и вспомогательными исполнительными элементами 1913, а также с вилкой 1910 переключения для передач 1 и 2 и вилкой 1910а переключения для передач 3 и 4. Основные и вспомогательные исполнительные элементы выполнены в виде кулачков, которые обозначены на фиг.25b позициями 1911a, 1913a, в которых нет зацепления с вилками переключений. Вилки 1910 переключений, 1910а на своих поверхностях 1920а, 1920b, 1921f, 1921b выполнены наклонными к основным и вспомогательным исполнительным элементам 1911, 1913 так, что при активном сцеплении во время осевого перемещения переключательного вала 1912 они также могут частично перемещаться. Таким образом, уже во время процесса выбора может сдвигаться одна сдвигающая гильза за счет перемещения вилок 1910, 1910а переключений, за счет чего включенная фаза уже в фазе выбора может быть, по меньшей мере, частично выключена с помощью, например, вспомогательного исполнительного элемента 1913, и/или подлежащая включению передача может быть предварительно напряжена до синхронизации с помощью основного исполнительного элемента 1911. Различные положения а, b, с вилок переключений представляют на фиг.25а и 25b положения переключения передач 1-4: нейтральное (а), передача выключена (b) и передача включена (с).
Концевой исполнительный механизм 1900 в показанном варианте выполнения можно предпочтительно, но не ограничиваясь этим, использовать со следующими стратегиями переключения: перемещения сдвигающей гильзы 1910 в положение а, во время движения выбора у радиально наружной кромки 1910' при выключенной передаче 2 и включенной передаче 1 - то есть при переключении из передачи 1 в передачу 2 - положение у радиально наружной кромки 1910' сдвигающей гильзы 1910 приводит к синхронизации передачи 1, прежде чем передача 1 будет выключена вспомогательным исполнительным элементом 1913. Если при тех же соотношениях осуществляется перемещение к радиально внутренней кромке 1910″, то сначала выключается передача 1 с помощью вспомогательного исполнительного элемента 1913 и только за счет движения переключения переключательного вала 1912 включается передача 2. Если переходы между основными и вспомогательными исполнительными элементами 1911, 1913 на их радиальном протяжении выполнены с возможностью скольжения, то можно дополнительно управлять соотношением сцепления между подлежащей включению новой передачей и подлежащей выключению передачей.
На фиг.26 показана графическая схема процесса типичного переключения с помощью концевого исполнительного механизма, такого как, например, описанный применительно к другим фигурам. Если на стадии 2000 будет затребована новая подлежащая включению передача, то на стадии 2001 запрашивается, выбран ли уже ответственный за переключение переключательный коридор, если это уже выполнено, то начинается уменьшение момента.
Поданная с заявкой формула изобретения является предложениями по формулированию без преюдициальности на получение далеко идущей защиты патента. Заявитель оставляет за собой право претендовать на другие, раскрытые лишь в описании и/или чертежах комбинации признаков.
Применяемые в зависимых пунктах формулы изобретения ссылки указывают на дальнейшее развитие предмета основного пункта формулы изобретения за счет признаков соответствующего зависимого пункта; их следует понимать не как отказ от получения самостоятельной, предметной защиты для комбинаций признаков зависимых пунктов формулы изобретения. Поскольку предметы зависимых пунктов изобретения относительно уровня техники на дату приоритета могут составлять собственные и независимые изобретения, то заявитель оставляет за собой право делать их предметом независимых пунктов или выделенных заявок. Кроме того, они могут содержать самостоятельные изобретения, которые имеют независимое от предметов предыдущих зависимых пунктов выполнение.
Примеры выполнения не следует понимать как ограничение изобретения. Напротив, в рамках данного раскрытия возможны многочисленные изменения и модификации, в частности такие варианты, элементы и компоненты и/или материалы, которые могут получать специалисты в данной области техники, например, за счет комбинации или вариации отдельных признаков, соответственно, элементов или стадий способа, содержащихся в общем описании и в вариантах выполнения, а также в формуле изобретения и в чертежах, применительно к решению задачи, и которые за счет комбинируемых признаков приводят к новому предмету или к новым стадиям способа, соответственно, последовательностям стадий способа, даже если они относятся к способам изготовления, испытания или эксплуатации.
1. Коробка передач, в частности, для автомобиля, которая содержит множество образующих передаточные ступени наборов зубчатых колес, каждый из которых образован неподвижно соединенным с валом передаточным зубчатым колесом и установленным с возможностью соединения с валом плавающим зубчатым колесом, при этом передаточные ступени включаются за счет соединения плавающего зубчатого колеса с несущим его валом с помощью концевого выходного элемента, который является частью концевого выходного механизма, который приводится в действие с помощью концевого исполнительного механизма, и при этом последовательность переключения передаточных ступеней не установлена в концевом исполнительном механизме, а концевой исполнительный механизм содержит, по меньшей мере, один основной исполнительный элемент, такой, как переключательный палец, который выполнен с возможностью введения в активное соединение с концевыми выходными элементами так, что обеспечивается возможность включения одной передаточной ступени с помощью первого концевого выходного механизма, и затем по меньшей мере один основной исполнительный элемент выполнен с возможностью активного соединения с другим концевым выходным механизмом без необходимости выключения включенной перед этим передаточной ступени, причем концевой исполнительный механизм содержит, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент, а передаточные ступени образуют группы, между которыми можно осуществлять смену без прерывания тягового усилия, при этом, по меньшей мере, в момент введения одного основного исполнительного элемента в активное соединение с одним концевым выходным механизмом одной группы, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент выполнен с возможностью введения в активное соединение с, по меньшей мере, одним другим концевым выходным механизмом той же группы.
2. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, в момент введения одного основного исполнительного элемента в активное соединение с одним концевым выходным механизмом, по меньшей мере один вспомогательный исполнительный элемент выполнен с возможностью введения в активное соединение с, по меньшей мере, одним другим концевым выходным механизмом.
3. Коробка передач по п.2, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один другой концевой выходной механизм взаимодействует с еще включенной передаточной ступенью.
4. Коробка передач по п.2 или 3, отличающаяся тем, что при приведении в действие одного концевого выходного механизма для включения одной передаточной ступени с помощью, по меньшей мере, одного основного исполнительного элемента одновременно приводится в действие, по меньшей мере, один другой концевой выходной механизм с помощью, по меньшей мере, одного вспомогательного исполнительного элемента для выключения относящихся к нему передаточных ступеней.
5. Коробка передач по п.2, отличающаяся тем, что при одной включенной передаче предотвращается непреднамеренное включение, по меньшей мере, одной не включенной передачи с помощью, по меньшей мере, одного вспомогательного исполнительного элемента, когда основной исполнительный элемент включенной передачи остается в зоне конечного положения, которая устанавливает включение передачи.
6. Коробка передач по п.2, отличающаяся тем, что с помощью, по меньшей мере, одного основного исполнительного элемента обеспечивается возможность включения одновременно лишь одной передаточной ступени.
7. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что с еще включенной передаточной ступенью взаимодействует, по меньшей мере, один другой концевой выходной механизм той же группы.
8. Коробка передач по п.1 или 7, отличающаяся тем, что при приведении в действие одного концевого выходного механизма одной группы для включения одной передаточной ступени с помощью, по меньшей мере, одного основного исполнительного элемента одновременно приводится в действие, по меньшей мере, один другой концевой выходной механизм той же группы с помощью, по меньшей мере, одного вспомогательного исполнительного элемента для выключения относящихся к нему передаточных ступеней.
9. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, в момент введения одного основного исполнительного элемента в активное соединение с одним концевым выходным механизмом одной группы, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент не входит в активное соединение ни с одним концевым выходным механизмом другой группы.
10. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что каждый раз при одной включенной передаче одной группы предотвращается непреднамеренное включение, по меньшей мере, одной не включенной передачи этой группы с помощью, по меньшей мере, одного вспомогательного исполнительного элемента, когда основной исполнительный элемент включенной передачи этой группы остается в зоне конечного положения, которое устанавливает включение этой передачи.
11. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что каждая группа выполнена с возможностью включения одновременно лишь одной передаточной ступени.
12. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один основной исполнительный элемент выполнен с возможностью ограниченного поворота относительно, по меньшей мере, одного вспомогательного исполнительного элемента против действия аккумулятора энергии.
13. Коробка передач по любому из пп.2, 3 и 12, отличающаяся тем, что при приведении в действие концевого выходного механизма начинается синхронизация плавающего зубчатого колеса подлежащей включению новой передаточной ступени с помощью, по меньшей мере, одного основного исполнительного элемента, прежде чем приводится в действие другой концевой выходной механизм с помощью, по меньшей мере, одного вспомогательного исполнительного элемента для выключения относящейся к нему передаточной ступени.
14. Коробка передач по п.13, отличающаяся тем, что по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент выполнен с возможностью выключения соответствующей ему передаточной ступени, прежде чем окончена синхронизация плавающего зубчатого колеса и осуществлено включение подлежащей включению новой передаточной ступени с помощью основного исполнительного элемента.
15. Коробка передач по п.14, отличающаяся тем, что при включенной передаче предотвращается непреднамеренное включение, по меньшей мере, одной не включенной передачи с помощью, по меньшей мере, одного вспомогательного исполнительного элемента, когда основной исполнительный элемент включенной передачи остается в зоне конечного положения, которое устанавливает включение передачи.
16. Коробка передач по п.14, отличающаяся тем, что основной исполнительный элемент выполнен с возможностью предотвращения движения для включения подлежащей включению новой передаточной ступени посредством управляемого вспомогательного исполнительного элемента устройства блокировки, при этом вспомогательный исполнительный элемент так долго запирает устройство блокировки, пока не будет выключена включенная передаточная ступень.
17. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что концевые выходные механизмы содержат соединительные элементы, такие, как вилки переключения или штоки вилок переключения передач, которые имеют первую функциональную зону для зацепления основного исполнительного элемента и вторую функциональную зону для зацепления вспомогательного исполнительного элемента.
18. Коробка передач по п.17, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент расположен на переключательном валу, выполненном с возможностью поворота вокруг его продольной оси при приведении в действие, при этом вторая функциональная зона выполнена так, что при повороте переключательного вала на вторую функциональную зону усилие передается со вспомогательного исполнительного элемента в направлении выключения соответствующей передаточной ступени, которое равно или больше необходимого для выключения усилия.
19. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент выполнен с возможностью активного соединения одновременно с одним или несколькими концевыми выходными механизмами.
20. Коробка передач по п.19, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент имеет в осевом направлении переключательного вала ширину, которая обеспечивает возможность одновременной нагрузки, по меньшей мере, двух концевых выходных механизмов.
21. Коробка передач по п.18, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент и вторые функциональные зоны так взаимодействуют друг с другом, что выключение передаточной ступени происходит при повороте переключательного вала независимо от направления поворота этого вала.
22. Коробка передач по п.21, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент и вторые функциональные зоны выполнены симметрично относительно установленной на переключательном валу плоскости.
23. Коробка передач по п.21, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент имеет две кулачковые концевые зоны, а вторые функциональные зоны - взаимодействующие с ними выемки.
24. Коробка передач по п.21, отличающаяся тем, что вторые функциональные зоны имеют две кулачковые концевые зоны, а, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент - взаимодействующие с ними выемки.
25. Коробка передач по п.21, отличающаяся тем, что передача усилия между вспомогательным исполнительным элементом и второй функциональной зоной осуществляется через вершину кулачковых концевых зон.
26. Коробка передач по п.21, отличающаяся тем, что передача усилия между вспомогательным исполнительным элементом и второй функциональной зоной осуществляется через боковые поверхности кулачковых концевых зон.
27. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что блок исполнительных механизмов коробки передач с концевым исполнительным механизмом, образованный, по меньшей мере, из одного исполнительного механизма переключения и одного исполнительного механизма выбора, выполнен с возможностью установки в виде отдельной структурной группы на предварительно смонтированную коробку передач с отверстием для зацепления концевого исполнительного механизма с, по меньшей мере, одним концевым выходным механизмом.
28. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что образованный, по меньшей мере, из одного приводимого в действие вручную элемента выбора и одного приводимого в действие вручную переключательного элемента исполнительный блок коробки передач с концевым исполнительным механизмом выполнен с возможностью установки в виде отдельной структурной группы на предварительно смонтированную коробку передач с отверстием для зацепления концевого исполнительного механизма с, по меньшей мере, одним концевым выходным механизмом.
29. Коробка передач по п.27, отличающаяся тем, что для блока исполнительных механизмов коробки передач и исполнительного блока коробки передач используется одно и то же отверстие.
30. Коробка передач по п.27, отличающаяся тем, что для блока исполнительных механизмов коробки передач и исполнительного блока коробки передач используются одни и те же концевые выходные механизмы для включения и выключения передаточных ступеней.
31. Коробка передач по п.21, отличающаяся тем, что концевой исполнительный механизм образован одним основным исполнительным элементом, который, по существу, без зазора с образованием эвольвентного зацепления входит в, по меньшей мере, один концевой выходной элемент и приводит его в действие.
32. Коробка передач по п.21, отличающаяся тем, что концевой исполнительный механизм образован одним основным исполнительным элементом, который, по существу, без зазора входит в, по меньшей мере, один концевой выходной элемент и приводит его в действие.
33. Коробка передач по п.32, отличающаяся тем, что вхождение в зацепление без зазора является эвольвентным зацеплением.
34. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один основной и/или вспомогательный исполнительный элемент взаимодействует с, по меньшей мере, одним концевым выходным элементом с образованием эвольвентного зацепления.
35. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один основной и вспомогательный исполнительный элемент выполнен в виде цельной детали.
36. Коробка передач по п.35, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один основной исполнительный элемент вдоль своей оси поворота окружен двумя вспомогательными исполнительными элементами и что основной и вспомогательный исполнительный элементы выполнены в виде цельной детали.
37. Коробка передач по п.35 или 36, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один основной и вспомогательный исполнительный элемент с несущим его переключательным валом выполнен в виде цельной детали.
38. Коробка передач по п.24, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один основной исполнительный элемент и, по меньшей мере, один вспомогательный исполнительный элемент выполнены с возможностью эвольвентного зацепления с одним единственным переключательным раскрывом, при этом для, по меньшей мере, одного основного исполнительного элемента и для, по меньшей мере, одного вспомогательного исполнительного элемента предусмотрены соответствующая отдельная эвольвентная зона.
39. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что включение передаточной ступени осуществляется в соответствии с линейным соотношением пути прохождения между концевым выходным элементом и основным исполнительным элементом.
40. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что включение передаточной ступени осуществляется в соответствии с нелинейным соотношением пути прохождения между концевым выходным элементом и основным исполнительным элементом.
41. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что выключение передаточной ступени осуществляется в соответствии с линейным соотношением пути прохождения между концевым выходным элементом и основным исполнительным элементом.
42. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что выключение передаточной ступени осуществляется в соответствии с нелинейным соотношением пути прохождения между концевым выходным элементом и основным исполнительным элементом.
43. Коробка передач п.1, отличающаяся тем, что движение включения подлежащей включению передаточной ступени и движение выключения подлежащей выключению передаточной ступени перекрываются.
44. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что движение включения подлежащей включению передаточной ступени и движение выключения подлежащей выключению передаточной ступени не перекрываются.
45. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что движение выбора для позиционирования, по меньшей мере, одного основного исполнительного элемента у концевого механизма является его перемещением вдоль оси поворота, а движение переключения - движением поворота, по меньшей мере, одного основного исполнительного элемента вокруг этой оси поворота.
46. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что движение выбора для позиционирования, по меньшей мере, одного основного исполнительного элемента у концевого механизма осуществляется с помощью поворотного движения вокруг оси поворота, а движение переключения - с помощью перемещения вдоль этой оси поворота.
47. Коробка передач по п.46, отличающаяся тем, что концевой исполнительный механизм выполнен так, что установленный с возможностью поворота вокруг оси поворота полый вал имеет выступающий радиально наружу основной исполнительный элемент и в полом валу предусмотрено действующее через прорези в полом валу принудительное управление для двух расположенных на полом валу вспомогательных исполнительных элементов с радиальными расширениями для концевых выходных элементов, которые располагают вспомогательные исполнительные элементы на расстоянии друг от друга при перемещении полого вала вдоль оси поворота на ограниченное расстояние, при этом концевые выходные механизмы расположены на, по меньшей мере, одном сегменте окружности вокруг оси поворота полого вала, и при первом перемещении полого вала в пределах ограниченного расстояния вспомогательные исполнительные элементы выключают включенную передачу и при дальнейшем перемещении полого вала за пределы ограниченного расстояния, по меньшей мере, один основной исполнительный элемент включает подлежащую включению новую передачу, после того как с помощью поворота полого вала, по меньшей мере, один основной исполнительный элемент и концевой выходной механизм переведены в одно и то же окружное положение для подлежащей включению новой передачи.
48. Коробка передач по п.47, отличающаяся тем, что два основных исполнительных элемента расположены с распределением по окружности и приводят в действие каждый одну группу концевых выходных механизмов.
49. Коробка передач по п.47 или 48, отличающаяся тем, что во вспомогательных исполнительных элементах выполнены продольные прорези, вдоль которых направляются их основные исполнительные элементы при перемещении полого вала.
50. Коробка передач по п.47, отличающаяся тем, что оба вспомогательных исполнительных элемента предварительно напряжены.
51. Коробка передач, в частности, по п.1, отличающаяся тем, что в коробке передач, по меньшей мере, один тормоз коробки передач для торможения входного вала коробки передач, который приводится в действие с помощью основного или вспомогательного исполнительного элемента.
52. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что концевые выходные элементы образуют две группы на расстоянии друг от друга вдоль оси поворота своего направления действия.
53. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один концевой выходной элемент в зоне активного зацепления с, по меньшей мере, одним основным и/или вспомогательным исполнительным элементом относительно оси поворота подлежащего повороту в процессе переключения, по меньшей мере, одного основного и/или вспомогательного исполнительного элемента выполнен наклонным от радиально внутренней к радиально наружной части.
54. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что независимо от положения концевых выходных элементов, по меньшей мере, один основной исполнительный элемент выполнен с возможностью приведения в нейтральное положение (N), в котором все включенные передачи выключаются с помощью, по меньшей мере, одного вспомогательного исполнительного элемента.
55. Коробка передач по п.54, отличающаяся тем, что нейтральное положение достигается с помощью движения выбора, по меньшей мере, одного основного исполнительного элемента за пределы концевых выходных элементов и последующего движения переключения.
56. Коробка передач по п.54, отличающаяся тем, что нейтральное положение (N) реализовано в концевом выходном механизме, который составляет только одну передачу (R), и движение переключения для установки нейтрального положения осуществляется противоположно движению переключения для приведения в действие переключаемой этим концевым выходным элементом передачи.
57. Коробка передач по п.54, отличающаяся тем, что нейтральное положение обеспечивается с помощью движения выбора основного исполнительного элемента между двумя концевыми выходными элементами и последующего движения переключения.
58. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что процесс выбора, определяющий концевой выходной механизм для подлежащей включению новой передаточной ступени, во время фазы уменьшения создаваемого приводным блоком приводного момента в ветви привода автомобиля происходит непосредственно перед выключением включенной и включением подлежащей включению новой передаточной ступени.
59. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что коробка передач состоит из, по меньшей мере, двух ветвей коробки передач с соответствующим входным валом коробки передач и установленными на нем с возможностью поворота плавающими зубчатыми колесами, которые посредством концевых выходных механизмов выполнены с возможностью соединения с входными валами коробки передач для переключения передач, при этом во время эксплуатации автомобиля с помощью первого входного вала коробки передач и включенной передачи в соответствии с ситуацией движения на втором входном валу коробки передач включается возможная следующая передача с подходящим для ситуации движения передаточным числом.
60. Коробка передач по п.59, отличающаяся тем, что возможная следующая передаточная ступень является относительно включенного на первом входном валу коробки передач передаточного числа следующей более высокой передаточной ступенью.
61. Коробка передач по п.59, отличающаяся тем, что при остановке автомобиля на каждом из входных валов коробки передач включена передаточная ступень, с помощью которой обеспечивается возможность трогания автомобиля с места.
62. Коробка передач по п.61, отличающаяся тем, что передаточная ступень, с помощью которой обеспечивается возможность трогания автомобиля с места, является передачей заднего хода или передачей переднего хода.
63. Коробка передач по п.59, отличающаяся тем, что при изменяющейся ситуации движения изменяется возможная следующая передаточная ступень.
64. Коробка передач по п.59, отличающаяся тем, что в соответствии с ситуацией движения с помощью основного исполнительного элемента выбирается концевой выходной механизм, но не приводится в действие, который соответствует возможным следующим альтернативным передаточным ступеням.
65. Коробка передач по п.64, отличающаяся тем, что альтернативная передаточная ступень при режиме работы автомобиля с частичной нагрузкой соответствует передаточной ступени с большим передаточным числом, чем то, с которым работает автомобиль в данный момент времени, при этом с помощью этого большего передаточного числа обеспечивается возможность достижения в режиме полной нагрузки максимального ускорения автомобиля.
66. Коробка передач по п.64, отличающаяся тем, что альтернативная передаточная ступень при работе автомобиля с полной нагрузкой соответствует передаточной ступени с меньшим передаточным числом, чем то, с которым работает автомобиль в данный момент времени, при этом с помощью этого меньшего передаточного числа обеспечивается возможность работы автомобиля в особенно экономичном режиме частичной нагрузки.
67. Коробка передач по любому из пп.58-66, отличающаяся тем, что после выбора концевого выходного элемента основной и/или вспомогательный исполнительный элемент нагружает, по меньшей мере, один концевой выходной элемент подлежащей выключению передаточной ступени так, что процесс выключения этой подлежащей выключению передаточной ступени происходит только тогда, когда момент на концевом выходном элементе, соединяющем плавающее зубчатое колесо с валом коробки передач, находится вблизи нуля.
68. Автомобиль с коробкой передач по любому из пп.1-67.
