CN101711318A - 用于汽车的手动挡多级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车的手动挡多级变速器(101)，该多级变速器(101)具有主变速器(101A)以及构造为副变速器(101B)的挡组变速器，其中，挡位的切换按照“单重H挡位图”借助手换挡杆(102A)进行，该手换挡杆在换挡叉轴拨块凹槽(La、Lb)内或者在选挡凹槽内运动，以及其中，副变速器(101B)可以切换到副变速器级“高”和副变速器级“低”。提出：副变速器(101B)可以通过调节装置(111)自主地切换并且调节装置(111)具有用于检测变速器输出转速n_ab的转速传感器(112)和用于检测所要切换的挡位的换挡叉轴拨块凹槽(La、Lb)的传感器(113)。

Description

用于汽车的手动挡多级变速器

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于汽车的手动挡多级变速器，还涉及按权利要求8前序部分所述的自动切换副变速器的级的方法以及涉及按权利要求9前序部分所述的用于执行该方法的装置。

背景技术

例如由G.Lechner，H.Naunheimer，Fahrzeuggetriebe，1994，S.149-158 oder J.Looman，Zahnradgetriebe，1996，Seite 257-273公知了作为多挡组变速器的、具有较高挡位数的(例如八个或者更多挡位的)手动挡变速器，其中，整个变速器由具有例如四个可切换齿轮级的主变速器以及前置挡组和/或者后置挡组组成，所述前置挡组和/或者后置挡组可以设计为所谓的分动器或者副变速器。通过前置的分动器，主变速器的挡位可以例如在其数量上翻倍和“细密化”，由此，可以实现更为细腻的挡位分级。通过后置的副变速器(也称为区域挡组)，主变速器挡位的数量同样可以翻倍并同时扩宽变速器的范围，也就是挡位序列，例如缓慢行驶或者高速行驶(在野外或者公路上)都是这样的情况。

在图1示出一种公知的、能由手进行换挡(简称：手动挡)的多级变速器1，多级变速器1具有带不同挡位的主变速器1A和构造为副变速器的、后置的挡组变速器1B。副变速器1B具有两个挡位并使主变速器1A的挡位数目翻倍。副变速器1B的第一挡具有为1∶1的速比；在挂入第一挡的情况下，副变速器在副变速器级“高”(快)中运行。副变速器1B的第二挡的速比高于主变速器的最低挡位的速比；在挂入第二挡的情况下，副变速器1B在副变速器级“低”(慢)上运行。在进行挡位切换之前，副变速器级一般情况下是预选的，更确切地说是由汽车的驾驶员进行预选，汽车驾驶员操作换挡杆2A上的气动或者电的副变速器开关2B。副变速器开关2B控制气动的或者电的五通阀3，由此向副变速器伺服马达5(压缩空气缸)引入压缩空气。压缩空气缸5切换副变速器级“高”或者“低”，其中，一旦摘下此前的挡位(主变速器)，也就是仅当变速器处于“空挡”位置上时，便进行切换。这一点可以通过气动的三通触发阀4进行，三通触发阀4可以允许压缩空气从压缩空气罐(无附图符号)输送到副变速器转换阀3并因此输送到副变速器压缩空气缸5。

图2同样示出一种公知的手动挡变速器，其与图1的实施例相应，但附加地带有集成到主变速器1A中的分动器。为操作分动器，换挡杆2A具有附加的气动的或者电的开关2C，该开关2C在开始换挡之前，预先选择分动级“低”或者“高”。分动开关2C对分动器的气动的或者电的五通转换阀7进行操作，由此将压缩空气输送给分动伺服马达8(压缩空气缸)，用于切换分动级“高”或者“低”。一旦踏下离合器踏板9，也就是在松开离合器的情况下，则进行压缩空气输送；只有在这种状态下，气动的三通触发阀10才允许将压缩空气从压缩空气罐输送给转换阀7，并由此输送给分动器用的压缩空气缸8。

主变速器挡位的切换一般情况下通过换挡杆2A与变速器换挡轴6之间的机械连接件2进行，该变速器换挡轴操作用于联接齿轮的装置，例如通过连杆或者拨叉来操作带牙嵌离合器或者带同步环的换挡结合套。换挡杆为(在换挡叉轴拨块凹槽内)换高挡或者换低挡或者为在(选挡凹槽内)左右运动中选择挡位的运动产生“H”形的挡位图。如果主变速器的H-图样包括两个副变速器级(“高”和“低”)，那么这种图案总体上称为“单重H”挡位图或者“叠加H”挡位图，这是因为两个H平面重叠地设置。在图1中示出这种“单重H”挡位图，其中，1至4挡设置在下平面上并且5至8挡设置在上平面上。具有对应换挡运动的“单重H”挡位图的手动挡变速器典型地是不具有分动器的8、9或者10挡变速器，和相反地具有分动器的12、13、14或者16挡变速器。

如果汽车驾驶员忘记操作副变速器开关来预选相关的副变速器级的话，那么公知的手动挡变速器可能出现问题。为避免这种换挡错误，市场上出现各种各样用于避免转速过高(过高转速)的控制系统。但无需详细探讨公知的系统就可以说，这些系统是以由于临界的换挡运动的受阻而产生的换挡错误为基础。但通过公知的过高转速控制系统不能实现对抗换挡错误充分的可靠性。此外，这种控制系统增加了变速器的制造成本。

发明内容

本发明的任务在于，在手动挡多级变速器中，避免开头所述类型的换挡错误和提高汽车变速器和内燃机的工作可靠性。此外，本发明的任务在于，提供一种用于特别是在副变速器换挡时避免换挡错误的方法。最后，本发明的任务还在于，完成一种适用于执行上述方法的装置。

本发明的任务首先通过权利要求1的特征得以实现。依据本发明，在具有“单重H”挡位图的手动挡变速器中设置有调节装置，该调节装置自主地，也就是自动地切换副变速器，其中，一方面设置有用于检测变速器输出转速的转速传感器和另一方面设置有用于检测所要切换挡位，也就是检测相关换挡叉轴拨块凹槽(Schaltgasse)的传感器。利用本发明使得副变速器的切换自动化，也就是汽车的驾驶员不必再手动预选相关的副变速器级，因此排除了个别的换挡错误。此外可以取消公知高成本的过高转速控制系统。因此，依据本发明的调节装置根据所检测的输出转速和所感测的换挡叉轴拨块凹槽而切换正确的副变速器级“高”或者“低”从而避免过高转速。依据本发明的这种调节装置具有优点地可以在具有副变速器的多级变速器上使用。

依据本发明的优选实施方案，主变速器附加于副变速器地还可以具有优选前置于主变速器的分动器。调节装置为此附加地具有用于检测所预选的分动级的传感器。依据本发明的自动的副变速器级切换也可以用于由主变速器、副变速器和分动器组成的多挡组变速器。

按照一种优选的实施方式，转速传感器可以构造为感应式转速传感器。因此，可以无接触式成本低廉地测量变速器输出转速和针对调节装置产生相应的信号。

按照另一种优选的实施方式，用于检测换挡叉轴拨块凹槽的传感器包括发送件和接收件，其中，发送件具有设置在变速器换挡轴上的两个不同凸块。接收件包括接触销，接触销在一个或者另一个凸块上滑动并因此产生针对调节装置的信号，该信号体现所要选择的挡位的换挡叉轴拨块凹槽。

按照另一种优选的实施方式，相对于主变速器，分动器可以构成为前置挡组而副变速器可以构成为后置挡组。因此，整个变速器的紧凑结构和有利的挡位分级以及高的挡位数是可行的。因此特别是可以实现8或者9或者10或者12或者14或者16个挡位的变速器。

本发明的任务还通过一种具有权利要求8特征的方法得以实现，该方法对于具有副变速器，但无分动器的变速器来说，以对变速器输出转速的检测和对所要切换挡位的换挡叉轴拨块凹槽的检测为基础。此外，限定三个不同条件作为预选副变速器级的标准，即低转速范围(区域A)、高转速范围(区域B)和中转速范围(区域C)。为区域A不依赖于所要切换的挡位地配属副变速器级“低”，为区域B不依赖于所要切换的挡位地配属副变速器级“高”，并且为区域C要么配属副变速器级“高”要么配属副变速器级“低”，但要依赖于所要切换的挡位地来配属，也就是依赖于由传感器感测到的换挡叉轴拨块凹槽地来配属。因此，针对副变速器级切换的自动化过程给出明确的配属，这种配属保证高度的工作可靠性。

本发明的任务还通过一种用于实施该方法的装置得以解决，确切地说是通过权利要求9的特征来解决。依据本发明，该装置的特征在于如下的调节装置，该调节装置包括：用于检测变速器输出转速和产生转速信号的传感器、用于检测所要切换的挡位(也就是所属换挡叉轴拨块凹槽)和产生挡位信号的传感器、用于切换副变速器级的伺服马达和用于处理由传感器所产生的信号和用于控制伺服马达的电子控制单元。依据本发明的装置可以在市场上公知的手动挡多挡组变速器上起效，而为此不会出现明显的开支。通过这种装置可以具有优点地实现依据本发明的方法并变速器的换挡可靠性得以提高。

附图说明

在附图中示出本发明的实施例并在下面进行详细说明。

其中：

图3示出具有副变速器和调节装置的、依据本发明的手动挡变速器，

图4示出具有副变速器和分动器以及调节装置的、依据本发明的手动挡变速器，

图5示出对应不同挡位数(8至16)的“单重H”挡位图，

图6示出对应9挡变速器的转速曲线图，

图7示出对应9挡变速器的转速曲线图，

图8示出对应10挡变速器的转速曲线图，

图9示出对应具有分动器的16挡变速器的转速曲线图，

图10示出对应具有挡位图的16挡变速器的转速曲线图，

图11示出对应具有12挡变速器挡位图的转速曲线图，

图12示出对应具有13挡变速器挡位图的转速曲线图，

图13示出对应具有14挡变速器挡位图的转速曲线图，

图14示出用于自动切换副变速器的、具有对应区域A的功能原理图的调节装置，

图15示出具有对应区域B的功能原理图的调节装置，

图16示出具有对应区域C的功能原理图及换挡叉轴拨块凹槽“La”的调节装置，

图17示出具有对应区域C的功能原理图及换挡叉轴拨块凹槽“Lb”的调节装置，以及

图18示出具有分动器的变速器用的扩展调节装置。

具体实施方式

图3以示意图示出本发明第一实施例，其部分地相应于图1所示的公知变速器，就此而言，对于图3中相同的部件使用图1中所使用的、增加了100的附图符号。该图示出手动挡变速器101，变速器101包括主变速器101A和构造为副变速器101B的后置变速器。变速器101用于汽车，构造为多级变速器并通过具有挡把头102A的换挡杆、机械连接件102和变速器换挡轴106进行切换。副变速器101B通过由气动转换阀103控制的压缩空气缸105进行切换。压缩空气从压缩空气储存器115通过触发阀104输送。为手动挡变速器101配属电子控制单元111，电子控制单元111通过信号线路111a、111b、111c与用于检测变速器输出转速的感应式传感器112连接，与用于检测所要切换挡位的换挡叉轴拨块凹槽的、构造为电开关113的传感器连接以及与用于切换副变速器101B的转换阀103连接。各挡位的切换通过换挡杆102A按照“单重H”挡位图进行，也就是通过在所谓的选挡凹槽内的左右运动和在通过字母“La”和“Lb”标注的、两个换挡叉轴拨块凹槽内的前后运动进行。图3所示的变速器101不具有分动器。

图4示出本发明的第二实施例，其相应于依照图2的具有分动器的公知变速器。只要图4中的附图符号涉及与图2相同的部件，则该图4中的所述附图符号是相同但增加了100的。变速器101附加于副变速器101B地具有未示出的集成到主变速器101A中的分动器，分动器通过挡把头102A上的气动开关102C控制。汽车的驾驶员可以通过开关102C切换分动级“高”和分动级“低”。附加于依照图3的变速器地，图4所示的变速器具有用于控制伺服马达108(压缩空气缸)的电气动转换阀107，通过电气动转换阀107切换分动级。压缩空气储存器115通过触发阀110提供压缩空气，该触发阀110在踏下离合器踏板109时打开。电子控制单元111附加地通过控制线路111d与检测预选分动级的电压缩空气开关114连接。由此，开关114作为用于检测各分动级的另外的传感器起作用。

对应具有副变速器和分动器变速器，图5示出不同挡位数的变速器的不同挡位图，即挡位图1对应8挡，挡位图2对应9挡，挡位图3对应10挡，挡位图4对应12挡，挡位图5对应13挡，挡位图6对应14挡以及挡位图7对应16挡。所有挡位图1至7均为“单重H”挡位图，其中，挡位采用数字和字母标注：字母R表示倒挡，字母C表示徐行(Crawler)或者蠕动挡(Kriechgang)。图5下部所示的图例表示切换系统：“5L”为第5挡，副变速器“高”和分动级“低”。

图6示出对应示例性选择的9挡变速器的转速曲线图，其挡位图在图5中作为挡位图2示出。y轴上标出变速器的传动转速n_an，其相应于发动机转速，以UpM计(每分钟转数)，x轴上标出变速器的输出转速n_ab，以UpM计并且与X轴平行为以km/h计的车速v。该曲线图示出对应每挡的传动转速与输出转速之间的数学关系。曲线图中示出下列转速：发动机的怠速转速在所选择的示例中为600UpM，发动机的最大功率处于转速1800UpM，以及最大扭矩处于转速约1000UpM。极限转速(Abregeldrehzahl)为2300UpM。依据本发明，在该曲线图中确定换挡下极限为n_min＝850UpM和换挡上极限为n_max＝2100UpM。一旦曲线图中作为射线C、1、2、3、4、5、6、7、8标注的各挡位转速线达到换挡的上极限或者下极限，就应启动换挡过程。两个换挡极限n_min与n_max之间的区域称为换挡面F。因此，换挡面F确定最佳的换挡范围，以便使汽车的发动机既不速度过高(接近极限转速)地行驶，也不速度过低(过于接近怠速转速)地行驶。

依据本发明，换挡面F在x轴的方向上划分成三个区域A、B、C，具体地说是通过输出转速的两个特殊值，即N1和N2来划分：第一转速值N1通过换挡下极限n_min与在副变速器级“高”时挂入的较低挡位的转速线的交点“1”来限定。第二转速值N2通过换挡上极限n_max和在副变速器级“低”时挂入的较高挡位的转速线的交点“2”来限定。

区域A相应于如下的工作状态，在该工作状态中，由感应式传感器检测的输出转速n_ab低于或者等于数值N1(n_ab≤N1)。

区域B相应于如下的工作状态，在该工作状态中，输出转速n_ab大于数值N2(n_ab＞N2)。

区域C相应于如下的工作状态，在该工作状态中，变速器输出转速n_ab大于N1且小于或者等于N2(N1＜n_ab≤N2)。

可以看出，这三个区域的两个，即区域A和区域B与所需的副变速器级“低”或者“高”处于明确的关联中。如果变速器在区域A工作，也就是说，如果n_ab≤N1，那么在该变速器挡位也可以始终挂入的情况下，副变速器必须处于等级“低”内，或者必须将其切换到等级“低”上，这是因为只有副变速器级的低速才能在区域A内工作。在这种情况下，“低挡”(通常也称为“徐行(Crawler)”或者蠕动挡)和倒挡当然同样重要。

正如已经提到的那样，电子控制单元借助感应式传感器检测变速器输出转速，以便识别工作区域A并因此既预见也预选副变速器的等级“低”。

如果变速器在区域B工作，也就是说，如果n_ab＞N2，那么在该变速器挡位也可以始终挂入的情况下，副变速器必须在等级“高”内运行，或者必须被切换到等级“高”上，这是因为只有副变速器级“高”的挡位在区域B内才能是有效的。如上所述地，电子控制单元通过借助感应式传感器检测变速器输出转速来辨识工作区域B，并且既识别也预选副变速器的等级“高”。如果变速器在区域C工作，也就是说，如果N1＜n_ab≤N2，那么副变速器级(“低”或者“高”)不能得到明确辨识，这是因为可能需要两个副变速器级“高”或“低”。在这里可以利用附加的关联，即根据H挡位图识别所要切换的挡位的换挡叉轴拨块凹槽。通过检测换挡杆换挡运动的适当传感器，可以识别所要切换的挡位H挡位图的相关换挡叉轴拨块凹槽“La”或者“Lb”。可以是任何类型的传感器，例如电的或者气动的，并可以设置在换挡杆与设置在变速器内的齿轮啮合套(换挡结合套)之间换挡运动的任意部位上。

正如从图6所看到的那样，始终与作为示例的9挡变速器相关地，在区域C内可以切换下列挡位：

-第3挡(相应于副变速器级“低”中的3)和第4挡(相应于副变速器级“低”中的4)，其中，两个挡位处于换挡叉轴拨块凹槽“Lb”内(参见图3和5、挡位图2)，

-第5挡(相应于副变速器级“高”中的1)和第6挡(相应于副变速器级“高”中的2)，其中，两个挡位处于换挡叉轴拨块凹槽“La”内(同样参见图3和5、挡位图2)。

已通过感应式传感器检测工作区域C的电子控制单元根据所检测的换挡叉轴拨块凹槽来识别对副变速器级“高”或者“低”的预选：副变速器级“低”的预选与第3、4挡的换挡叉轴拨块凹槽(“Lb”)相关联，而副变速器级“高”的预选则与第1、2挡的换挡叉轴拨块凹槽(“La”)相关联。

例如如果应当挂入第6挡，换挡叉轴拨块凹槽传感器辨识换挡叉轴拨块凹槽1、2(“La”)，而第6挡被选出；在此期间已通过感应式转速传感器识别出区域C的电子控制单元将所检测的换挡叉轴拨块凹槽1、2(“La”)与副变速器级“高”的预选相关联。

图7示出对应9挡变速器的换挡情(与图5中的2号挡位图相关)。该转速曲线图与图6相应地，也就是说，y轴上标出传动转速n_an以UpM计，x轴上标出输出转速n_ab以UpM计和车速v以km/h计。对应各挡位的该转速曲线图是与具有如下发动机的汽车相关的，该发动机的最大扭矩处于1000UpM、最大功率处于1800UpM，该汽车具有2.93的轴传动比和1∶12.9的变速器速比以及0.5m的轮胎半径。该情形也可以转嫁于8挡变速器上(与依照图5的1号挡位图相关)，该8挡变速器类似于9挡变速器的设计方案，但不具有蠕动挡(徐行(Crawler))。图7附加于转速曲线图地示出对应区域A、C、B的、带有各副变速器级的挡位图并不需要做进一步的说明。本发明也可以在与图5中的换挡图3相应的10挡变速器上使用。

图8示出10挡变速器的转速曲线图以及配属于区域A、C、B的、带有各副变速器级的挡位图。该转速曲线图相应于如下的汽车，该汽车具有2.93的轴传动比和1∶14.8的变速器速比以及0.5m轮胎半径。挡位数多于10个的手动挡变速器一般情况下具有带两个分动级(分动转速)的分动器，其中，分动器集成到主变速器中并且部分地集成到副变速器中或者安装在副变速器的外壳内。这种变速器具有12、13、14和16个挡，本发明也可以在这种变速器上使用。

图9示出具有有效换挡面F的转速曲线图，换挡面F通过换挡下极限n_min和换挡上极限n_max限制，用于16个挡的变速器，也就是具有分动器的变速器。该转速曲线图按照与前面相对于图6所实施的相同规则和限定来制作。同样与前面的曲线图类似地限定三个区域A、B、C。但副变速器级“高”内的低挡和副变速器级“低”内的较高挡的符号由于分动器而有所变化。分动级“低”或者“高”在开始换挡过程之前通过挡把头上的分动开关进行预选；这意味着，如果预选了分动级“低”，那么副变速器级“高”内的低挡与主变速器内的符号5L相应地为第9挡。而在预选了分动级“高”的情况下，第10挡相反地与主变速器内的符号5H相应地存在。在预选了分动级“低”的情况下，副变速器级“低”内的较高挡与主变速器内符号4L相应地为第7挡。相反，在预选了分动级“高”的情况下，第8挡与主变速器内的符号4H相应地存在。由于这种实际情况，区域A、B、C改变其在换挡面上的位置，而且更确切地说，是在与预选的分动级(“低”或者“高”)相关的情况下进行改变，如在图9中所示地。一旦预选了分动器“低”，则交点“1”和“2”就改变其在N1_L和N2_L方面的数值并且相反地一旦预选了分动级“高”，则交点“1”和“2”就改变其在N1_H和N2_H方面的数值。

电子控制单元通过分动开关的位置来检测对于分动级的预选，该分动开关可以是电开关或者气动电开关，并且电子控制单元同样可以调整区域A、B和C的位置。副变速器级的预选按照与如上所述相同的方法来进行。

图10示出对应16挡变速器的换挡情形(与图5中的7号挡位图相关)。该挡位转速曲线图涉及如下的汽车，在该汽车中，发动机的最大扭矩处于1000UpM，最大功率处于1800UpM，轴传动比为2.93，变速器速比为1∶16.4以及轮胎半径为0.5m。上部曲线图示出具有对应分动级“低”的区域A_L、B_L和C_L的挡位转速线1L、2L、3L、...直至8L(L＝低)。下部转速曲线图示出对应挡位转速线1H、2H、3H、...直至8H以及对应分动级“高”的不同区域A_H、B_H、C_H(H＝高)。附加地，对于每个曲线图在旁边示出具有各副变速器级的挡位图。

图11、12、13示出本发明对应12挡变速器(与图5中的4号挡位图相关)的应用、对应13挡变速器(与图5中的5号挡位图相关)的应用以及对应14挡变速器(与图5中的6号挡位图相关)的应用。这些曲线图涉及如下的汽车，在该汽车中，发动机的最大扭矩处于1000UpM和最大功率处于1800UpM，轴传动比为2.93，变速器速比为1∶12.9以及轮胎半径为0.5m。曲线图中的下标L也表示分动级“低”(L＝低)，而下标H则表示分动级“高”(H＝高)。除了转速曲线图外，还示出对应可在各自区域内切换的挡位的相关挡位图。

概括起来可以确定，本发明涉及下列方法方案：

-对于无分动器的变速器来说，通过确定和输入数值“N1”和“N2”对电子控制单元进行编程；

-对于带有分动器的变速器来说，通过确定、输入和存储数值“N1L”、“N2L”、“N1H”和“N2H”UpM对电子控制单元进行编程；

-在变速器运转的情况下，连续检测工作区域A或者B或者C，确切地说是通过感应式传感器进行检测，该感应式传感器检测输出转速(变速器输出轴的转速)以UpM计；

-当变速器在工作区域A运转的情况下，预选副变速器级“低”，或者

-当变速器在工作区域B运转的情况下，预选副变速器级“高”，或者

-当变速器在工作区域C运转并且其间选择换挡叉轴拨块凹槽“La”的情况下，预选副变速器级“高”，或者

-变速器在工作区域C运转并且其间选择换挡叉轴拨块凹槽“Lb”的情况下，预选副变速器级“低”。

换挡过程由该挡位出发的挡位对于针对换挡过程和换挡对策的监测没有影响。本发明可以应用在具有副变速器的、可手动换挡的多级变速器上，该副变速器使主变速器的挡位翻倍，也就是具有8、9、10、12、13、14和16个挡和“单重H”类型挡位图的变速器，挡位图的图样在图5中示出。

图14示出调节装置200，调节装置200作为本发明优选的实施例用于自动切换副变速器级。调节装置200包括电子控制单元201，电子控制单元201具有两个模块，第一电子模块202和第二电子模块203。此外，调节装置200包括感应式转速传感器204，转速传感器204设置在变速器的输出轴上并产生转速信号。调节装置200还包括换挡部件213，换挡部件213可以相应于图3和4中所示的变速器换挡轴106。在换挡部件213上设置两个不同的凸块，它们相应于上述的换挡叉轴拨块凹槽La、Lb，两个凸块之一以“Lb”来标注。为换挡部件213上的两个凸块配属一个电开关208，电开关208与其中一个或者另一个凸块触点接通。换挡部件213一方面环绕其纵轴线进行转动运动，这相应于在换挡叉轴拨块凹槽(La、Lb)内的换挡运动。换挡部件213另一方面还在其纵轴线的方向上进行纵向运动，这相应于换挡杆向选择程序内的选挡运动。调节装置200此外包括也称为压缩空气缸的气动伺服马达211，气动伺服马达211由电气动转换阀210控制。

第一电子模块202包括电子装置，电子装置适用于处理感应式传感器204的输出信号，也称为转速信号。第二电子模块203包括三个电磁继电器205、206、207。来自转速传感器204的转速信号作为矩形信号构成，该矩形信号的频率由变速器输出转速与输出轴上脉冲轮204a齿数的乘积得出。模块202在两个分支线路中对转速信号进行放大：第一分支线路具有如下的电子装置，该电子装置将输入信号的频率与相当于转速值N1(参见对图6的说明)的数值的频率进行比较，其中，如果输入信号的频率高于相应于转速值N1的频率，也就是如果n_ab＞N1，那么第二模块203的电磁继电器205被激励。第二分支线路具有电子装置，该电子装置将输入信号的频率与相当于转速值N2的数值的频率进行比较，其中，如果输入信号的频率高于相应于转速值N2的频率，也就是如果n_ab＞N2，那么第二模块203的电磁继电器206被激励。

根据存在的对应输出转速n_ab的数值，也就是根据变速器是在工作区域A、B还是C中工作，电磁继电器205、206、207可以被激励或者不激励。

在区域A内，也就是n_ab≤N1适用：

-继电器205不被激励，触点A闭合，触点C断开；继电器206不被激励，触点B闭合。继电器207不起作用。

在区域B内，也就是n_ab＞N2适用：

-继电器205被激励，触点A断开，触点C闭合；继电器206不被激励，触点B断开。继电器207不起作用。

在区域C内，也就是N1＜n_ab≤N2适用：

-继电器205被激励，触点A断开，触点C闭合；继电器206不被激励，触点B闭合。继电器207不起作用。

设置在换挡部件213上的电开关208通过凸块形状来检测换挡叉轴拨块凹槽。如果所要切换的挡位处于换挡叉轴拨块凹槽“La”内，开关208的触点断开。另一方面，如果所要切换的挡位处于换挡叉轴拨块凹槽“Lb”内，那么开关208的触点闭合，由此，在变速器其间在区域C内工作的情况下，继电器207被激励和触点D闭合。

气动的五通阀210对通向副变速器用的气动伺服马达211的压缩空气输送进行切换。如果阀210的电磁线圈被激励，那么预选副变速器级“低”，而如果电磁线圈不被激励，则预选副变速器级“高”。

副变速器换挡的操作仅在没有挡位挂入主变速器的情况下，也就是变速器处于“空挡”位置的情况下才进行。

图14示出在变速器处于区域A的工作状态下，具有分动器的变速器的系统设计及其功能。继电器205不被激励，触点A闭合，因此转换阀210的电磁线圈被激励，由此不依赖于所要切换的挡位的换挡叉轴拨块凹槽地预选副变速器级“低”，这是因为开关208不起作用(压缩空气缸211内的压缩空气活塞处于左侧上)。

图15示出变速器处于区域B情况下的功能情况。该图示表达以及附图符号原则上相应于前面的附图。继电器205被激励，触点A断开，而触点C则闭合。继电器206被激励，而触点B则断开。副变速器用的转换阀210的电磁线圈不被激励，由此不依赖于所要切换的挡位的换挡叉轴拨块凹槽地预选副变速器级“高”，这是因为开关208未被激活(压缩空气活塞处于压缩空气缸211的右侧上)。

图16示出变速器处于区域C并且所要切换的挡位处于换挡叉轴拨块凹槽“La”的情况下的功能情况。两个继电器205和206被激励，触点A断开，而触点B则闭合。触点C同样闭合。电磁继电器207这时被激活，开关208断开，由此继电器207不被激励，触点D断开，从而转换阀210的电磁线圈不被激励，由此，预选副变速器级“高”(压缩空气缸211内压缩空气活塞处于右侧上)。

图17示出变速器在区域C上运转并且所要切换的挡位处于换挡叉轴拨块凹槽“Lb”内的情况下的功能情况。两个继电器205和206被激励，触点A断开，而触点B则闭合，触点C同样闭合。继电器207被激活，换挡叉轴拨块凹槽开关208闭合，因此继电器207被激励，触点D闭合，副变速器用的转换阀210的电磁线圈被激励，由此切换为副变速器级“低”(压缩空气活塞在压缩空气缸211内处于左侧上)。

图18示出具有分动器的变速器的依据本发明的调节装置，其中，分动级预选通过电压缩空气开关212来检测，电压缩空气开关212向电子控制单元201发送信号，以便如上所述根据预选出的分动级来选取调整值N1L、N2L或者N1H、N2H的频率。副变速器级(“低”或者“高”)的预选相应于上述方法。

附图符号

1手动挡变速器

1A主变速器

1B副变速器

2机械连接件

2A换挡杆

2B副变速器开关

2C分动器开关

3转换阀(副变速器)

4触发阀

5压缩空气缸(副变速器)

6变速器换挡轴

7转换阀(分动器)

8压缩空气缸(分动器)

9离合器踏板

10触发阀

101手动挡变速器

101A主变速器

101B副变速器

102机械连接件

102A换挡杆

102B副变速器开关

102C分动器开关

103转换阀(副变速器)

104触发阀

105压缩空气缸(副变速器)

106变速器换挡轴

107转换阀(分动器)

108压缩空气缸(分动器)

109离合器踏板

110触发阀

111电子控制单元

111a信号线路

111b信号线路

111c信号线路

111d信号线路

112转速传感器

113电开关(传感器)

114电压缩空气开关(传感器)

115压缩空气储存器

200调节装置

201电子控制装置

202第一电子模块

203第二电子模块

204转速传感器

204A脉冲轮

205电磁继电器

206电磁继电器

207电磁继电器

208电开关

209气动的三通阀

210气动的五通阀

211气动伺服马达

212开关

213换挡部件

214压缩空气储存器

Claims (9)

1.汽车的手动挡多级变速器(101)，所述多级变速器(101)具有主变速器(101A)以及构造为副变速器(101B)的挡组变速器，其中，挡位的切换按照“单重H挡位图”借助手换挡杆(102A)进行，所述手换挡杆(102A)在换挡叉轴拨块凹槽(La、Lb)内或者在选挡凹槽内运动，并且其中，所述副变速器(101B)能够切换到副变速器级“高”和副变速器级“低”，其特征在于，所述副变速器(101B)能够通过调节装置(200)而自主地切换，并且所述调节装置(200)具有用于检测变速器输出转速n_ab的转速传感器(112、204)和用于检测所要切换挡位的所述换挡叉轴拨块凹槽(La、Lb)的传感器(113、208)。

2.按权利要求1所述的多级变速器，其特征在于，为所述主变速器(101A)分配有构造为分动器的第二挡组变速器，其中，能够将所述分动器预选到分动级“高”和分动级“低”上，并且所述调节装置(200)附加地具有用于检测所述预选分动级的传感器(114、212)。

3.按权利要求1或2所述的多级变速器，其特征在于，所述转速传感器构造为感应式转速传感器(112、204)。

4.按权利要求1、2或3所述的多级变速器，其特征在于，所述用于检测所述换挡叉轴拨块凹槽(La、Lb)的传感器(113、208)具有发送件和接收件，所述发送件构造为所述主变速器(101A)的换挡部件(106、213)上的至少一个凸块并且所述接收件构造为开关(113、208)的在所述至少一个凸块上滑动的接触体。

5.按权利要求1至4之一所述的多级变速器，其特征在于，所述副变速器(101B)构造为相对于所述主变速器(101A)的后置挡组。

6.按权利要求1至4之一所述的多级变速器，其特征在于，所述分动器构造为相对于所述主变速器(101A)的前置挡组。

7.按权利要求1至6之一所述的多级变速器，其特征在于，能够切换8个或者10个或者12个或者13个或者14个或者16个挡位。

8.用于自动切换多级变速器(101)的副变速器(101B)的等级“高”或者“低”的方法，其特征在于以下方法步骤：

-检测所述变速器的输出转速n_ab，

-检测所要切换的挡位的换挡叉轴拨块凹槽，

-确定输出转速的三个范围，即：低速范围(区域A)、高速范围(区域B)和中速范围(区域C)，以预选副变速器级“高”或者“低”，

-当所述输出转速处于区域A范围内时，不依赖于所要切换的挡位地预选所述副变速器级“低”，或者

-当所述输出转速处于区域B范围内时，不依赖于所要切换的挡位地预选所述副变速器级“高”，或者

-当所述输出转速处于区域C范围内时，依赖于所述所要切换的档位，更确切地说，依赖于所配属的换挡叉轴拨块凹槽，预选所述副变速器级“高”或者“低”。

9.用于实施按权利要求8所述方法的装置，其特征在于调节装置(200)，所述调节装置(200)包括：

-用于检测变速器输出转速n_ab并用于产生转速信号的传感器(204)，

-用于检测所要切换的挡位特别是检测所配属的换挡叉轴拨块凹槽(La、Lb)并且用于产生挡位信号的传感器(208)，

-用于切换副变速器级“高”或者“低”的伺服马达(211)，以及

-电子控制单元(201、202、203)，用于处理由所述传感器(204、208)所产生的信号，即，所述转速信号和所述挡位信号，以及用于控制所述伺服马达(211)。

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