Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schaltaktor zum Ausführen einer Gangwahl eines Schaltgetriebes für ein Fahrzeug, auf ein Schaltgetriebesystem für ein Fahrzeug, auf einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug und auf ein Verfahren zum Verbauen eines Schaltaktors für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs.

In vielen Fahrzeugen und Fahrzeugplattformen können als Getriebekonzepte beispielsweise Handschaltgetriebe, automatisierte Schaltgetriebe oder Automatikschaltungen vorgesehen sein. Jedes dieser Konzepte kann insbesondere ein eigenes Bedienkonzept, eine eigene Schaltbetätigung und dergleichen bedingen.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung einen verbesserten Schaltaktor zum Ausführen einer Gangwahl eines Schaltgetriebes für ein Fahrzeug, ein verbessertes Schaltgetriebesystem für ein Fahrzeug, einen verbesserten Antriebsstrang für ein Fahrzeug und ein verbessertes Verfahren zum Verbauen eines Schaltaktors für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann insbesondere ein schaltungsnaher Aktuator für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs, insbesondere ein Handschaltgetriebe oder ein automatisiertes Handschaltgetriebe, bereitgestellt werden. Hierbei kann der Aktuator zur Gangwahl schaltungsnah beides Weise am oder im Mitteltunnel verbaut sein oder werden. Anders ausgedrückt kann ein Schaltaktor für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs entfernt von einem Getriebegehäuse angeordnet sein oder werden.

Vorteilhafterweise kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Bauraum im Bereich eines Getriebegehäuses oder Schaltgetriebes eingespart werden. Auch kann ein beispielsweise ohnehin vorhandener Bauraum im Bereich eines Mitteltunnels oder einer Handschaltung ausgenutzt werden, um eine Gangwahl an dem Schaltgetriebe auszuführen. Durch Vermeidung eines am Getriebe oder Getriebegehäuse verbauten Aktuators und Steuergerätes kann nicht nur insbesondere außen am Getriebe Bauraum eingespart werden, der zumindest bei größeren Motoren und Getrieben in der Regel knapp bemessen sein kann, sondern können Elektronik und Aktuatorik auch weniger schwingungsfest und gedichtet ausgelegt werden als bei einem Verbau direkt am Getriebe.

Bei einem Fahrzeug kann ein beispielsweise einheitlicher Bauraum für eine Betätigungseinheit oder Bedieneinheit für automatische, automatisierte Schaltgetrieben und Schaltgetriebe im Fahrgastraum unter Maximalanforderungen vorgehalten sein oder werden und ein Design einer Mittelkonsole kann insbesondere modular gestaltet sein, sofern eine Mittelkonsole vorgesehen ist. Zum Beispiel kann es gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ermöglicht werden, mit einer einheitlichen Shift-by-Wire-Schaltung, die alle Logiken unterstützen kann und adaptierbar sein kann, bei gleichem Bauraum und gleichem Innenraumdesign mehrere Getriebeoptionen zu realisieren, wobei ein Bedienkonzept im Fahrzeug jeweils ähnlich oder identisch sein kann. Insbesondere kann ein Bauraumbedarf für die Funktionalität automatisiertes Schaltgetriebe reduziert werden. Ferner können beispielsweise nach geringeren Spezifikationen entwickelte Module, wie beispielsweise ein Schaltaktor, verwendet oder eingesetzt werden. Insbesondere durch eine Integration eines Steuergerätes in die Schaltbetätigung bzw. Betätigungseinheit kann zudem ein beispielsweise am Getriebegehäuse angeordnetes Steuergerät eingespart werden. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise zumindest teilweise autonomes Fahren für Handschaltgetriebe ermöglicht werden.

Ein Schaltaktor zum Ausführen einer Gangwahl eines Schaltgetriebes für ein Fahrzeug ist signalübertragungsfähig mit einer Betätigungseinheit zum Einleiten einer Gangwahl mittels eines an den Schaltaktor übertragbaren Gangwahlsignals verbindbar oder verbunden, wobei der Schaltaktor zumindest eine mechanische Schnittstelle zum mechanischen Koppeln des Schaltaktors mit dem Schaltgetriebe mittels zumindest eines Verbindungselements aufweist, wobei der Schaltaktor ausgebildet ist, um abhängig von dem Gangwahlsignal eine Translation oder eine Translationsbewe- gung auf die zumindest eine mechanische Schnittstelle zum Ausführen der Gangwahl mittels des zumindest einen Verbindungselements auszuüben.

Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug handeln, insbesondere um ein Straßenfahrzeug, zum Beispiel einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder ein anderes Nutzfahrzeug. Das Schaltgetriebe kann als ein Handschaltgetriebe und zusätzlich oder alternativ als ein automatisiertes Handschaltgetriebe ausgeführt sein. Bei der Gangwahl kann ein Gang oder eine Fahrstufe des Schaltgetriebes ausgewählt und zusätzlich oder alternativ eingelegt werden. Der Schaltaktor kann beispielsweise mittels einer elektrischen Leitung mit der Betätigungseinheit verbindbar oder verbunden sein. Die Betätigungseinheit kann ausgebildet sein, eine Schaltbetätigung durch einen Fahrer des Fahrzeugs aufzunehmen. Die Betätigungseinheit kann ausgebildet sein, um das Gangwahlsignal ansprechend auf eine Schaltbetätigung durch einen Fahrer des Fahrzeugs und zusätzlich oder alternativ ansprechend auf ein Steuersignal bereitzustellen. Das zumindest eine Verbindungselement kann als ein Seilzug oder eine Stange ausgeformt sein. Unter einer Translation oder einer Translationsbewegung kann eine lineare Bewegung eines Elementes oder Teils der mechanischen Schnittstelle verstanden werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Schaltaktor eine Antriebseinheit und ein Planetengetriebe aufweisen. Hierbei kann das Planetengetriebe antriebseitig mit der Antriebseinheit gekoppelt sein. Abtriebseitig kann das Planetengetriebe mit der zumindest einen mechanischen Schnittstelle gekoppelt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass das Getriebe platzsparender realisiert werden kann.

Auch kann der Schaltaktor ein Schneckengetriebe aufweisen, das antriebseitig mit der Antriebseinheit und abtriebseitig mit dem Planetengetriebe gekoppelt sein kann. Hierbei kann die Antriebseinheit als ein Elektromotor ausgeführt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auf einfache und zuverlässige Weise eine Voruntersetzung ermöglicht werden kann.

Insbesondere kann das Planetengetriebe antriebseitig ein Sonnenrad und abtriebseitig zumindest ein Planetenrad, das an einem Träger angeordnet sein kann, und ein Hohlrad aufweisen. Hierbei kann der Schaltaktor eine Umschalteinheit aufweisen, die ausgebildet sein kann, um abhängig von dem Gangwahlsignal den Träger oder das Hohlrad mechanisch zu arretieren. Das zumindest eine Planetenrad kann zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad in Eingriff angeordnet sein. Insbesondere kann das Planetengetriebe zumindest zwei Planetenräder aufweisen, die an dem Träger angeordnet sein können. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein Platz sparendes Umlaufrädergetriebe realisiert werden kann, bei dem sich gestellfeste Wellen und umlaufende Achsen innerhalb von Fertigungstoleranzen parallel zueinander erstrecken.

Dabei kann die Umschalteinheit zumindest einen Elektromagneten und eine Rastwippe aufweisen, die durch den Elektromagneten bewegbar sein kann. Der Träger kann einen ersten Rastabschnitt aufweisen und das Hohlrad kann einen zweiten Rastabschnitt aufweisen. Hierbei kann die Rastwippe ausgeformt sein, um in den ersten Rastabschnitt oder in den zweiten Rastabschnitt einzurasten. Bei einem Rastabschnitt kann es sich um eine Rastverzahnung handeln. Der Elektromagnet kann ausgebildet sein, um die Rastwippe abhängig von dem Gangwahlsignal zu bewegen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auf einfache und zuverlässige Weise zwischen zwei Abtrieben umgeschaltet werden kann.

Auch kann der Schaltaktor eine erste mechanische Schnittstelle zum mechanischen Koppeln des Schaltaktors mit dem Schaltgetriebe mittels eines ersten Verbindungselements und eine zweite mechanische Schnittstelle zum mechanischen Koppeln des Schaltaktors mit dem Schaltgetriebe mittels eines zweiten Verbindungselements aufweisen. Dabei kann beides Weise die erste mechanische Schnittstelle mit dem Hohlrad des Planetengetriebes gekoppelt sein und kann die zweite mechanische Schnittstelle mit dem Träger gekoppelt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Gangwahl in dem Schaltgetriebe mittels zweier Verbindungselemente erleichtert werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform kann die zumindest eine mechanische Schnittstelle einen Exzenter und einen Schieber aufweisen, die mechanisch miteinander gekoppelt sein können. Hierbei kann eine Rotation des Exzenters eine Translation des Schiebers bewirken. Der Schieber kann ausgeformt sein, um mechanisch mit einem Verbindungselement koppelbar oder gekoppelt zu sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass das auf einfache und Platz sparende Weise eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umgesetzt werden kann.

Ferner kann der Schaltaktor zumindest eine Sensoreinrichtung aufweisen, die ausgebildet sein kann, um eine Position und zusätzlich oder alternativ einen Weg der zumindest einen mechanischen Schnittstelle zu erfassen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Ausführung oder Umsetzung der Gangwahl sicher kontrolliert werden kann.

Ein Schaltgetriebesystem für ein Fahrzeug weist folgende Merkmale auf:

eine Ausführungsform des vorstehend genannten Schaltaktors;

eine Betätigungseinheit zum Einleiten der Gangwahl mittels des an den Schaltaktor übertragbaren Gangwahlsignals, wobei die Betätigungseinheit signalübertragungsfä- hig mit dem Schaltaktor verbindbar oder verbunden ist, wobei die Betätigungseinheit ein Steuergerät zum Bereitstellen des Gangwahlsignals aufweist;

ein Schaltgetriebe; und

zumindest ein Verbindungselement, mittels dessen das Schaltgetriebe und der Schaltaktor mechanisch miteinander koppelbar oder gekoppelt sind.

In Verbindung mit dem Schaltgetriebesystem kann eine Ausführungsform des vorstehend genannten Schaltaktors vorteilhaft eingesetzt oder verwendet werden, um eine Gangwahl eines Schaltgetriebes auszuführen.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Schaltaktor in einem in dem Fahrzeug montierten Zustand des Schaltgetriebesystems näher an der Betätigungseinheit als an dem Schaltgetriebe angeordnet sein. Anders ausgedrückt kann eine Verbauposition des Schaltaktors näher an der Betätigungseinheit als an dem Schaltgetriebe angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass Bauraum im Bereich des Schaltgetriebes eingespart werden kann und der Schaltaktor nach unaufwendigeren Spezifikationen ausgelegt sein kann. Auch kann das zumindest eine Verbindungselement in einem in dem Fahrzeug montierten Zustand des Schaltgetriebesystems zwischen einem Gehäuse des Schaltgetriebes und dem Schaltaktor freiliegend angeordnet ist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass zwischen Schaltgetriebe und Schaltaktor ein größerer Abstand sein kann als zwischen Schaltaktor und Betätigungseinheit. Somit kann vorhandener Bauraum verbessert genutzt werden und knapper Bauraum am Schaltgetriebe eingespart werden.

Ein Antriebsstrang für ein Fahrzeug weist folgende Merkmale auf:

eine Ausführungsform des vorstehend genannten Schaltgetriebesystems;

einen Motor;

eine Kupplung, die mechanisch zwischen den Motor und das Schaltgetriebesystem koppelbar oder gekoppelt ist; und

einen Kupplungsaktor zum Betätigen der Kupplung, wobei der Kupplungsaktor mechanisch mit der Kupplung koppelbar oder gekoppelt ist, wobei der Kupplungsaktor signalübertragungsfähig mit der Betätigungseinheit des Schaltgetriebesystems verbindbar oder verbunden ist.

In Verbindung mit dem Antriebsstrang kann eine Ausführungsform des vorstehend genannten Schaltgetriebesystems vorteilhaft eingesetzt oder genutzt werden, um beispielsweise ein automatisiertes Handschaltgetriebe zu realisieren.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Kupplungsaktor angrenzend an die Kupplung anordenbar oder angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass insbesondere bei einem Automatikgetriebe ein Bauraum im Bereich der Kupplung eingespart werden kann.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Kupplungsaktor benachbart zu einer Pedalerie des Fahrzeugs anordenbar oder angeordnet sein. Hierbei kann der Kupplungsaktor über ein weiteres Verbindungselement mechanisch mit der Kupplung koppelbar oder gekoppelt sein. Das weitere Verbindungselement kann als ein Seilzug ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass insbe- sondere bei einem Handschaltgetriebe oder automatisierten Handschaltgetriebe ein Bauraum im Bereich der Kupplung eingespart werden kann.

Ein Verfahren zum Verbauen eines Schaltaktors für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs weist einen Schritt des Anordnens des Schaltaktors einer Ausführungsform des vorstehend genannten Schaltgetriebesystems näher an der Betätigungseinheit als an dem Schaltgetriebe auf.

Das Verfahren zum Verbauen kann in Verbindung mit oder unter Verwendung von einer Ausführungsform des vorstehend genannten Schaltaktors und einer Ausführungsform des vorstehend genannten Schaltgetriebesystems ausgeführt werden. Hierbei kann zumindest ein Teil der Komponenten des Schaltgetriebesystems vormontiert sein. Das Verfahren kann auch einen Schritt des Koppeins des Schaltaktors mechanisch mit dem Schaltgetriebe mittels des zumindest einen Verbindungselements aufweisen. Auch kann das Verfahren einen Schritt des Verbindens des Schaltaktors signalübertragungsfähig mit der Betätigungseinheit aufweisen.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Schaltaktors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Teilabschnitts des Schaltaktors Fig. 3; Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Teilabschnitts des Schaltaktors aus Fig. 4;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Schaltschemas gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Verbauen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, werden zunächst Grundlagen herkömmlicher Schaltgetriebe erläutert. Bei Handschaltgetrieben werden beispielsweise in der Regel über zwei Seilzüge Gänge gewählt und eingelegt. Eine Betätigung einer Kupplung erfolgt von einer Pedalerie über ein Gestänge oder einen Seilzug. Automatisierte Handschaltgetriebe werden beispielsweise in der Art realisiert, dass ein Aktorpaket an einem Getriebe platziert wird. Dieses Aktorpaket betätigt zum einen die Kupplung des Fahrzeuges und wählt zum anderen die Gänge. Die Gangwahl erfolgt in der Regel über zwei Drehbewegungen, wobei eine Drehbewegung den Gang wählt und die andere den Gang einlegt. Die Aktoren sind zum Beispiel üblicherweise in der Regel außen am Getriebe angeordnet. Angesteuert werden die Aktoren in der Regel von einem aktornah verbauten Steuergerät.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Antriebsstrang 100 ist für ein Fahrzeug vorgesehen. Anders ausgedrückt ist der Antriebsstrang 100 zur Verwendung in einem Fahrzeug vorgesehen oder ausgebildet. Bei dem Fahrzeug handelt es sich um ein Kraftfahrzeug.

Von dem Antriebsstrang 100 sind in der Darstellung von Fig. 1 ein Motor 110, eine Kupplung 120, ein Kupplungsaktor 130, ein Schaltgetriebe 140, ein Schaltaktor 150, lediglich beispielhaft ein erstes Verbindungselement 162 sowie ein zweites Verbindungselement 164, eine Betätigungseinheit 170 mit einem Steuergerät 175 und eine erste elektrische Schnittstelle 182 sowie eine zweite elektrische Schnittstelle 184 gezeigt. Dabei repräsentieren das Schaltgetriebe 140, der Schaltaktor 150, die Verbindungselemente 162 und 164, die Betätigungseinheit 170 mit dem Steuergerät 175 sowie lediglich beispielhaft die elektrische Schnittstelle 182 ein Schaltgetriebesystem 190.

Der Motor 110 ist gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als ein Verbrennungsmotor 110 ausgeführt. Benachbart zu dem Motor 110 ist die Kupplung 120 angeordnet. Die Kupplung 120 ist mechanisch mit dem Motor 110 gekoppelt. Ferner ist die Kupplung 120 hierbei mechanisch zwischen den Motor 110 und das Schaltgetriebesystem 190 gekoppelt. Genauer gesagt ist die Kupplung 120 mechanisch zwischen den Motor 110 und das Schaltgetriebe 140 gekoppelt.

Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Kupplungsaktor 130 benachbart zu der oder angrenzend an die Kupplung 120 angeordnet. Der Kupplungsaktor 130 ist mechanisch mit der Kupplung 120 gekoppelt. Der Kupplungsaktor 130 ist ausgebildet, um die Kupplung 120 zu betätigen. Ferner ist der Kupplungsaktor 130 mittels der zweiten elektrischen Schnittstelle 184, die beispielsweise als eine elektrische Leitung ausgeführt ist, mit dem Steuergerät 175 der Betätigungseinheit 170 verbunden.

Das Schaltgetriebesystem 190 ist als ein automatisiertes Handschaltgetriebe ausgeführt. Das Schaltgetriebe 140 ist mittels der Verbindungselemente 162 und 164 mit dem Schaltaktor 150 mechanisch gekoppelt. Die Verbindungselemente 162 und 164 sind gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als Seilzüge ausgeformt bzw. ausgeführt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel verlaufen die Verbindungselemente 162 und 164 zwischen dem Schaltgetriebe 140 bzw. einem Gehäuse des Schaltgetriebes 140 und dem Schaltaktor 150 freiliegend.

Mittels der ersten elektrischen Schnittstelle 182 ist der Schaltaktor 150 signalübertra- gungsfähig mit der Betätigungseinheit 170, genauer gesagt mit dem Steuergerät 175 der Betätigungseinheit 170 verbunden. Der Schaltaktor 150 ist ausgebildet, um eine über die Betätigungseinheit 170 getroffene Gangwahl mittels der Verbindungselemente 162 und 164 an dem Schaltgetriebe 140 auszuführen. Dabei ist der Schaltaktor 150 ausgebildet, um ein Gangwahlsignal über die elektrische Schnittstelle 182 von der Betätigungseinheit 170 zu empfangen oder einzulesen. Der Schaltaktor 150 ist hierbei näher an der Betätigungseinheit 170 als an dem Schaltgetriebe 140 angeordnet. Anders ausgedrückt ist jedes der Verbindungselemente 162 und 164 länger als die erste elektrische Schnittstelle 182. Der Schaltaktor 150 wird nachfolgend insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis Fig. 5 noch weiter beschrieben.

Die Betätigungseinheit 170 weist das Steuergerät 175 auf. Ferner weist die Betätigungseinheit 170 beispielsweise einen Wählhebel oder dergleichen als Benutzerschnittstelle auf. Die Betätigungseinheit 170 ist ausgebildet, um die Gangwahl mittels des, über die erste elektrische Schnittstelle 182, an den Schaltaktor 150 übertragbaren Gangwahlsignals einzuleiten. Das Steuergerät 175 der Betätigungseinheit 170 ist ausgebildet, um das Gangwahlsignal bereitzustellen.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der in Fig. 2 gezeigte Antriebsstrang 100 entspricht hierbei dem Antriebsstrang aus Fig. 1 mit Ausnahme dessen, dass der Kupplungsaktor 130 benachbart zu einer Pedalerie des Fahrzeugs angeordnet ist bzw. von der Kupplung 120 beabstandet angeordnet ist. Hierbei ist der Kupplungsaktor 130 über ein weiteres Verbindungselement 266 mechanisch mit der Kupplung 120 gekoppelt. Das weitere Verbindungselement 266 ist als ein Seilzug ausgeführt.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 sei hinsichtlich eines Betriebs des Antriebsstrangs 100 angemerkt, dass über die zwei Verbindungselemente 162 und 164 bzw. die zwei Seilzüge 162 und 164, ähnlich einem Handschaltgetriebe, die Gänge gewählt werden. Die Betätigung der Kupplung 120 erfolgt mittels des Kupplungsaktors 130, der an der Kupplung 120, am Schaltgetriebe 140 oder im Bereich der Pedalerie des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Anordnung des Kupplungsaktors 130 kann somit alternativ im Bereich der Kupplung 120 oder im Bereich der Pedalerie realisiert werden. Die Funktionalität eines Steuergeräts hierfür übernimmt die Schaltbetätigung bzw. das Steuergerät 175 der Betätigungseinheit 170. Der verbrauchte Bauraum für diese Anwendung ist der Bauraum, der in anderen Getriebevarianten für eine Handschaltbetätigung genutzt wird. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Schaltaktors 150 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Schaltaktor 150 handelt es sich um den Schaltaktor aus Fig. 1 bzw. Fig. 2 oder einen ähnlichen Schaltaktor. Der Schaltaktor 150 ist ausgebildet, um eine Gangwahl eines Schaltgetriebes für ein Fahrzeug auszuführen. Hierbei ist der Schaltaktor 150 in Verbindung mit dem

Schaltgetriebesystem aus Fig. 1 bzw. Fig. 2 oder einem ähnlichen Schaltgetriebesystem einsetzbar bzw. verwendbar.

Von dem Schaltaktor 150 sind in der Darstellung von Fig. 3 hierbei eine Antriebseinheit 351 beispielsweise in Gestalt eines Elektromotors, ein Schneckengetriebe 352, ein Planetengetriebe 354, lediglich beispielhaft zwei mechanische Schnittstellen 356A, 356B, 357A und 357B, eine Umschalteinheit 358 und lediglich beispielhaft zwei Sensoreinrichtungen 359A und 359B gezeigt.

Genauer gesagt sind von dem Planetengetriebe 354 ein Planetensatz 355, ein erster Schieber 356A, ein zweiter Schieber 356B, ein erster Exzenter 357A und ein zweiter Exzenter 357B gezeigt. Dabei repräsentieren gemäß dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der erste Schieber 356A, der zweite Schieber 356B, der erste Exzenter 357A und der zweite Exzenter 357B die mechanischen Schnittstellen. Gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die mechanischen Schnittstellen 356A, 356B, 357A und 357B als Teil des Planetengetriebes 354 ausgeführt. Die Umschalteinheit 358, eine erste Sensoreinrichtung 359A und eine zweite Sensoreinrichtung 359B sind dem Planetengetriebe 354 zugeordnet bzw. benachbart zu dem Planetengetriebe 354 angeordnet.

Das Planetengetriebe 354 ist antriebseitig mit der Antriebseinheit 351 gekoppelt. Gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Planetengetriebe 354 über das Schneckengetriebe 352 mit der Antriebseinheit 351 gekoppelt. Somit ist das Schneckengetriebe 352 antriebseitig mit der Antriebseinheit 351 und abtriebseitig mit dem Planetengetriebe 354 gekoppelt. Das Schneckengetriebe 352 ist ausgebildet, um eine Voruntersetzung zu bewirken. Das Planetengetriebe 354 ist abtriebseitig mit den mechanischen Schnittstellen 356A, 356B, 357A und 357B gekoppelt. Anders ausgedrückt weist das Planetengetriebe 354 antriebseitig den Planetensatz 355 auf und weist das Planetengetriebe 354 abtriebseitig die mechanischen Schnittstellen 356A, 356B, 357A und 357B auf.

Die mechanischen Schnittstellen 356A, 356B, 357A und 357B des Schaltaktors 150 sind ausgebildet, um den Schaltaktor 150 mittels der Verbindungselemente mechanisch mit dem Schaltgetriebe des Schaltgetriebesystems zu koppeln. Dabei ist der Schaltaktor 150 ausgebildet, um abhängig von dem Gangwahlsignal von der Betätigungseinheit eine Translation auf die mechanischen Schnittstellen 356A, 356B, 357A und 357B zum Ausführen der Gangwahl mittels der Verbindungselemente auszuüben. Anders ausgedrückt ist der Schaltaktor 150 ausgebildet, um abhängig von dem Gangwahlsignal mittels der mechanischen Schnittstellen 356A, 356B, 357A

und 357B eine Translation auf die Verbindungselemente auszuüben.

Dazu ist der erste Exzenter 357A mit dem ersten Schieber 356A mechanisch gekoppelt und ist der zweite Exzenter 357B mit dem zweiten Schieber 356B mechanisch gekoppelt. Der erste Schieber 356A ist ausgeformt, um mechanisch mit dem ersten Verbindungselement gekoppelt zu sein oder zu werden. Der zweite Schieber 356B ist ausgeformt, um mechanisch mit dem zweiten Verbindungselement gekoppelt zu sein oder zu werden. Eine Rotation des ersten Exzenters 357A bewirkt eine Translation des ersten Schiebers 356A. Eine Rotation des zweiten Exzenters 357B bewirkt eine Translation des zweiten Schiebers 356B. Ferner sind in Fig. 3 eine erste Bewegungsachse 362 des ersten Schiebers 356A und eine zweite Bewegungsachse 364 des zweiten Schiebers 356B dargestellt.

Die Umschalteinheit 358 ist signalübertragungsfähig mit der Betätigungseinheit verbunden. Hierbei ist die Umschalteinheit 358 ausgebildet, um das Gangwahlsignal von der Betätigungseinheit einzulesen oder zu empfangen. Die Umschalteinheit 358 ist ausgebildet, um die erste mechanische Schnittstelle 356A und 357A oder die zweite mechanische Schnittstelle 356B und 357B als Abtrieb des Planetengetriebes 354 zu schalten. Die erste Sensoreinrichtung 359A ist der ersten mechanischen Schnittstelle 356A und 357A zugeordnet und die zweite Sensoreinrichtung 359B ist der zweiten mechanischen Schnittstelle 356B und 357B zugeordnet. Hierbei ist die erste Sensoreinrichtung 359A ausgebildet, um eine Position und/oder einen Weg des ersten Schiebers 356A zu erfassen, wobei zweite Sensoreinrichtung 359B ausgebildet ist, um eine Position und/oder einen Weg des zweiten Schiebers 356B zu erfassen.

Das Planetengetriebe 354 und insbesondere die Umschalteinheit 358 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 und Fig. 5 noch detaillierter erläutert.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilabschnitts des Schaltaktors 150 aus Fig. 3. Hierbei sind insbesondere das Planetengetriebe 354 und die Umschalteinheit 358 des Schaltaktors 150 gezeigt.

Das Planetengetriebe 354 weist eine Antriebswelle 451 auf, die mit einem Sonnenrad 452 gekoppelt ist. Das Sonnenrad 452 ist in Eingriff mit lediglich beispielhaft bzw. darstellungsbedingt einem ersten Planetenrad 453 und einem zweiten Planetenrad 454 angeordnet. Die Planetenräder 453 und 454 sind an einem Planetenträger bzw. Planetenradträger 455 montiert. Der Planetenradträger 455 weist auch einen herausgeführten Abschnitt 456 auf. Dabei sind der Planetenradträger 455 und der herausgeführte Abschnitt 456 starr miteinander gekoppelt. Die Planetenräder 451 und 454 sind in Eingriff mit einem Hohlrad 457 angeordnet. Der herausgeführte Abschnitt 456 des Planetenradträgers 455 ist aus einem durch das Hohlrad 457 umschlossenen Bereich herausgeführt. Die Planetenräder 451 und 454 sind zwischen dem Sonnenrad 452 und dem Hohlrad 457 angeordnet. Ein Abtrieb 458 des Planetengetriebes 354 erfolgt wahlweise über den Planetenradträger 455 oder das Hohlrad 457. Der Planetenradträger 455 und das Hohlrad 457 sind mit den mechanischen Schnittstellen des Schaltaktors 150 bzw. des Planetengetriebes 354 koppelbar bzw. können mit den mechanischen Schnittstellen gekoppelt sein.

Die Umschalteinheit 358 ist benachbart zu einem Bereich des herausgeführten Abschnitts 456 des Planetenradträgers 455 und zu einem Bereich des Hohlrads 457 angeordnet. Auf die Umschalteinheit 358 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 5 noch detaillierter eingegangen. Symbolisch ist in Fig. 4 auch ein Ausschnitt bzw. Teilabschnitt des Schaltaktors 150 umrandet, welcher in der Darstellung von Fig. 5 vergrößert dargestellt ist. Der umrandete Teilabschnitt umfasst hierbei insbesondere die Umschalteinheit 358 und einen Teil des herausgeführten Abschnittes 456 des Planeten radträgers 455 sowie einen Teil des Hohlrads 457.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilabschnitts des Schaltaktors 150 aus Fig. 4. Hierbei sind von dem Schaltaktor 150 ein Teil des herausgeführten Abschnittes 456 des Planetenradträgers sowie ein Teil des Hohlrads 457 und die Umschalteinheit 358 gezeigt.

Der herausgeführte Abschnitt 456 des Planetenradträgers weist einen ersten Rastabschnitt 556 auf. Das Hohlrad 457 weist einen zweiten Rastabschnitt 557 auf. Die Rastabschnitte sind als Rastverzahnung ausgeformt.

Die Umschalteinheit 358 weist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beispielhaft lediglich einen Elektromagneten 558 und eine Rastwippe 559 auf. Die Rastwippe 559 ist durch den Elektromagneten 558 bewegbar. Anders ausgedrückt ist der Elektromagnet 558 angeordnet und ausgebildet, um die Rastwippe 559 zu bewegen. Der Elektromagnet 558 ist durch das Gangwahlsignal ansteuerbar. Die Rastwippe 559 ist ausgeformt, um in den ersten Rastabschnitt 556 oder in den zweiten Rastabschnitt 557 einzurasten. Somit ist die Umschalteinheit 358 ausgebildet, um abhängig von dem Gangwahlsignal den herausgeführten Abschnitt 456 und somit den Planetenradträger oder das Hohlrad 457 mechanisch zu arretieren.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 5 ist insbesondere anzumerken, dass bei der Umsetzung des Schaltaktors 150 hierbei ein Aufbau mit der Antriebseinheit 351 , der Umschalteinheit 358, dem Schneckengetriebe 352, dem Planetengetriebe 354, den beiden Schiebern 356A und 356B und optional den Verbindungselementen als Schlüsselkomponenten genutzt wird. Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 ist hinsichtlich einer Funktion bzw. eines Betriebs des Schaltgetriebesystems 190 anzumerken, dass die Antriebseinheit 351 über das Planetengetriebe 354 eine Aktuierung beider Seilzüge bzw. Verbindungselemente 162 und 164 in Zugrichtung und/oder Druckrichtung bewirkt. Das Schneckengetriebe 352 reduziert eine Drehzahl der Antriebseinheit 351 , bevor ein Drehmoment in den Planetensatz 355 bzw. 453, 454, 455 und 456 über das Sonnenrad 452 eingekoppelt wird. Der Abtrieb 458 kann wahlweise über den Planetenrad- träger 455 oder das Hohlrad 457 erfolgen. Ein Umschalten zwischen den Abtrieben erfolgt durch die Umschalteinheit 358 mit dem Elektromagnet 559 bzw. Umschaltmagnet, der ausgebildet ist, um wahlweise das Hohlrad 457 oder den Planetenrad- träger 455 festzusetzen. An den Abtrieben sind die mechanischen Schnittstellen 356A, 356B, 357A und 357B angeordnet, die ausgebildet sind, um eine rotatorische Bewegung des Hohlrads 457 und des Planetenradträgers 455 in jeweils eine translatorische Bewegung umzusetzen. Dies erfolgt z. B. durch Exzenter 357A und 357B, die jeweils einen axial geführten Schieber 356A bzw. 356B bewegen. Mit jedem der Schieber 356A und 356B ist ein Seilzug bzw. Verbindungselement 162 bzw. 164 gekoppelt, um eine mechanische Verbindung zum Schaltgetriebe 140 zu realisieren. An dem Schaltgetriebe 140 wird dann, wie bei einem Handschaltgetriebe, beispielsweise die Seilzugbewegung über einen Hebel in eine Betätigung von Gangwahlwellen gewandelt. Eine Position der Schieber 356A und 356B wird an dem Schaltaktor 150 mittels der Sensoreinrichtungen 359A und 359B erfasst.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Schaltschemas 600 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Schaltschema 600 bezieht sich auf das Schaltgetriebesystem aus Fig. 1 bzw. Fig. 2 oder ein ähnliches Schaltgetriebesystem. Insbesondere bezieht sich das Schaltschema 600 auf eine Schaltung mit elektrischer Verbindung zum Getriebe bzw. sogenannte Shift-by-wire-Schaltung und insbesondere auf ein automatisiertes Handschaltgetriebe (AMT = automated manual transmission). Für ein solches AMT-Getriebe kann z. B. das in Fig. 6 gezeigte

Schaltschema 600 verwendet werden.

Eine erste Spalte des Schaltschemas 600 zeigt Fahrstufenpositionen oder Gangwahlpositionen bzw. Schaltzustandspositionen F2, F1 , x, B1 und B2, die an der Betä- tigungseinheit bzw. an dem Schaltgetriebesystem wählbar sind. In einer zweiten Spalte des Schaltschemas 600 ist ein erster Satz von Fahrstufen oder Gängen bzw. Schaltzuständen eingetragen, wobei die Gänge entsprechend der Reihenfolge von Gangwahlpositionen 2, 1 , N, R und R lauten. In einer dritten Spalte des Schaltschemas 600 ist ein zweiter Satz von Gängen eingetragen, wobei die Gänge entsprechend der Reihenfolge von Gangwahlpositionen 3, 2, 1 , N und N lauten. In einer vierten Spalte des Schaltschemas 600 ist ein dritter Satz von Gängen eingetragen, wobei die Gänge entsprechend der Reihenfolge von Gangwahlpositionen 4, 3, 2, 1 und N lauten. In einer fünften Spalte des Schaltschemas 600 ist ein vierter Satz von Gängen eingetragen, wobei die Gänge entsprechend der Reihenfolge von Gangwahlpositionen 5, 4, 3, 2 und N lauten. In einer sechsten Spalte des Schaltschemas 600 ist ein fünfter Satz von Gängen eingetragen, wobei die Gänge entsprechend der Reihenfolge von Gangwahlpositionen 6, 5, 4, 3 und N lauten. Durch Punkte ist eine Fortführung bis zu einer fiktiven, siebten Spalte des Schaltschemas 600 symbolisiert, in welcher fiktive Gänge n+2, n+1 , n, n-1 und N eingetragen sind.

Durch ein solches Schaltschema 600 ist es möglich, auch für ein Handschaltgetriebe einen zumindest teilweise autonomen Fahrbetrieb zu ermöglichen. Darüber hinaus wird beispielsweise ein einheitliches Innenraumdesign für Fahrzeuge ermöglicht, da Bedienelemente insbesondere der Betätigungseinheit einheitlich und kompakt gestaltet werden können. Auf ähnlich geringem Bauraum können gemäß Ausführungsbeispielen auch andere und/oder vergleichbare Schaltschemata verwendet werden.

Fig. 7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 700 zum Verbauen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 700 zum Verbauen ist geeignet bzw. ausführbar, um einen Schaltaktor für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs verbauen. Hierbei ist das Verfahren 700 zum Verbauen ausführbar, um den Schaltaktor aus einer der Figuren 1 bis 6 oder einen ähnlichen Schaltaktor zu verbauen. Auch ist das Verfahren 700 zum Verbauen in Verbindung mit dem Schaltgetriebesystem aus Fig. 1 bzw. Fig. 2 ausführbar.

Das Verfahren 700 zum Verbauen weist einen Schritt 710 des Anordnens des Schaltaktors des Schaltgetriebesystems auf, wobei der Schaltaktor näher an der Be- tätigungseinheit als an dem Schaltgetriebe verbaut wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Verfahren 700 hierbei einen vorgelagerten Schritt des Vormontierens zumindest eines Teilabschnittes des Schaltgetriebesystems aufweisen.

Gemäß dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren 700 zum Verbauen nach dem Schritt 710 des Anordnens ferner einen Schritt 720 des Koppeins des Schaltaktors mechanisch mit dem Schaltgetriebe mittels des zumindest einen Verbindungselements und einen Schritt 730 des Verbindens des Schaltaktors signalübertragungsfähig mit der Betätigungseinheit auf. Eine Reihenfolge des Schrittes 720 des Koppeins und des Schrittes 730 des Verbindens kann hierbei beliebig sein.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.

Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder" Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Bezuqszeichen

100 Antriebsstrang

110 Motor

120 Kupplung

130 Kupplungsaktor

140 Schaltgetriebe

150 Schaltaktor

162 erstes Verbindungselement

164 zweites Verbindungselement

170 Betätigungseinheit

175 Steuergerät

182 erste elektrische Schnittstelle

184 zweite elektrische Schnittstelle

190 Schaltgetriebesystem

266 weiteres Verbindungselement

351 Antriebseinheit

352 Schneckengetriebe

354 Planetengetriebe

354 Planetengetriebe

355 Planetensatz

356A erster Schieber

356B zweiter Schieber

357A erster Exzenter

357B zweiter Exzenter

358 Umschalteinheit

359A erste Sensoreinrichtung

359B zweite Sensoreinrichtung

362 erste Bewegungsachse

364 zweite Bewegungsachse

451 Antriebswelle

452 Sonnenrad

453 erstes Planetenrad 454 zweites Planeten rad

455 Planetenradträger

456 herausgeführter Abschnitt

457 Hohlrad

458 Abtrieb

556 erster Rastabschnitt

557 zweiter Rastabschnitt

558 Elektromagnet

559 Rastwippe

600 Schaltschema

700 Verfahren zum Verbauen

710 Schritt des Anordnens

720 Schritt des Koppeins

730 Schritt des Verbindens