JP2006505755A - 電気空圧式スイッチユニット - Google Patents

Abstract

弁（３６、３８）により空気圧で切換えられるスプリッタグループトッランスミッション（１２）及び弁（４４、４６）により空気圧で切換えられるレンジグループトランスミッション（１４）を有し、その切換えを運転者が手操作によりシフトレバー（１６）で予選択することができる自動車変速機用電気空圧式スイッチユニットは、自動車変速機（６）の不当な変速比の手動シフトを機械的に阻止するためのロッキング装置（５４、５６）、不当な変速比の空気圧シフトを阻止するための装置（３２、４２、６４）及び電子制御装置（２０）を有する。不当な変速比の手動シフトを機械的に阻止するためのロッキング装置（５４、５６）は、レンジグループトランスミッション（１４）の切換えのための弁（４４）に空圧的に接続されている。

Description

本発明は請求項１の上位概念に基づく電気空圧式スイッチユニットに関する。

大型商用車の変速機はメイントランスミッション、スプリッタグループトッランスミッション及びレンジグループトランスミッションに分かれている。その場合とりわけ商用車の近代的変速機は空気圧援用スイッチ装置を有し、スプリッタグループトッランスミッション及びレンジグループトランスミッションへの空気圧切換えはこのスイッチ装置が行うが、メイントランスミッションへの切換えは運転者が手操作で行い、その際働かせる力を空気圧装置によりアシストすることができる。

今日慣用の自動車変速機の制御のために、電子装置の設置がますます増えている。この装置は他の諸目的のほかに、その他の条件、例えばシフトしようとするギヤに対して高すぎる車速に基づき、不当なギヤシフトを阻止するためにも利用される。

多数の被制御弁により複数のアセンブリの切換えが行われ、同時に誤機能を回避するために電子的に監視される多段自動車変速機がドイツ国特許公開公報ＤＥ１００２９４９７Ａ１により公知である。そのために弁は中央車両管理コンピュータにより制御される。ドイツ国特許公開公報ＤＥ１００２９４９７Ａ１の開示内容は全面的にこの明細書の主題でもある。アシストする力の調節は行われない。

本発明の根底にあるのは、既存の装置を簡素化する空気圧式スイッチ装置を提供する課題である。

この課題は請求項１の特徴によって解決される。実施態様が従属請求項の主題である。

自動車変速機用電気空圧式スイッチユニットは、弁により空気圧で切換えられるスプリッタグループトッランスミッションと弁により空気圧で切換えられるレンジグループトランスミッションに分かれており、その切換えを運転者は手操作によりシフトレバーで予選択することができる。またスイッチユニットは自動車変速機の不当な変速比の手動シフトを機械的に阻止するためのロッキング装置及び不当な変速比の空気圧シフトを阻止するための装置並びに電子制御装置を有する。自動車変速機の不当な変速比の手動シフトを機械的に阻止するためのロッキング装置は、レンジグループトランスミッションの切換え弁に空圧的に接続されている。こうして従来のスイッチユニットと比較して、１つの空気圧弁とその制御装置が省略され、さもなければそのためにスイッチユニットに設けられる場所を節約することができる。制御装置では、さもなければそのために設けられる接続端子が廃止され、このことはコストの利点を含む。とりわけこの弁は、レンジグループトランスミッションの低速位置の切換えのための弁である。

図面に基づき本発明を詳述する。

図１は駆動機械４、変速機６及びその間に配置されたクラッチ８を有する車両２を示す。変速機６はメイントランスミッション１０、スプリッタグループトッランスミッション１２及びレンジグループトランスミッション１４を有する。メイントランスミッション１０は手操作でシフトレバー１６によりシフトされる。変速機６は接続線１８を介して電子制御装置２０に接続されている。

図２は代表的なシフトレバー１６の「重ねたＨ」と呼ばれるギヤチェンジ図式の拡大図を示す。シフトレバー１６の横にスプリッタグループトッランスミッション１２の予選択のためのロッカスイッチ２２が配置されている。シフトレバー１６の前側に別のロッカスイッチ２４が設けられ、これによってレンジグループトランスミッション１４を切換えることができる。２つのロッカスイッチ２２、２４は電気接続線２６を介して制御装置２０に接続された電気スイッチである。ギヤチェンジ図式２８でシフトする場合、前進ギヤでシフトレバー１６の各末端位置に２つの変速段が割当てられている。これらの変速段はそれぞれレンジグループトランスミッション１４の変速比間隔に相当する差がある。ロッカスイッチの位置「低速」で変速比は１ないし４であり、後退ギヤがシフトされ、ロッカスイッチ位置「高速」で５速ないし８速がシフトされる。メイントランスミッション１０の中立位置は変速比３と４又は６と７の間のゲートにある。

運転者はシフトレバー１６のロッカスイッチ２４によって、レンジグループトランスミッション１４の切換えを予選択しなければならない。メイントランスミッション１０で手操作により中立位置に挿入すると、直ちに切換えが行われる。

スプリッタグループトッランスミッション１２はシフトレバー１６の脇のロッカスイッチ２２により位置“Ｌ”又は“Ｓ”で予選択され、クラッチ８を操作することによって切換えられる。この点について図３は、空気貯蔵タンク３４と２個の電気空圧式三二方弁３６、３８との間の管路に配置されたクラッチ作動空気圧弁３０を示す。クラッチ作動弁３０はクラッチペダルが操作される時だけ、空気を弁３６及び３８に通す。弁３６及び３８は電子制御装置２０に接続されており、シフトレバー１６のロッカスイッチ２２のスイッチ位置に応じて制御される。クラッチペダルを踏み込むと、スプリッタグループトッランスミッション１２のシフトシリンダ４０の左室又は右室に空気が送入され、それぞれ他方の室が弁３６又は３８により排気される。

前述のように、運転者はシフトレバー１６のロッカスイッチ２４によってレンジグループトランスミッション１４の切換えを予選択しなければならない。メイントランスミッション１０で手操作により中立位置に挿入すると、直ちに切換えが行われる。中立位置で、シフト運動と機械的に連結された主遮断弁４２が空気貯蔵タンク３４から空気を２個の電気空圧式三二方弁４４及び４６に放出する。弁４４及び４６は電子制御装置２０に接続されており、シフトレバー１６のロッカスイッチ２４のスイッチ位置に応じて制御される。主遮断弁４２が中立位置を識別すると、それぞれ制御される弁４４又は４６によってレンジグループトランスミッション１４のシフトシリンダ４８の左室又は右室に空気が送入され、それぞれ他方の室は制御されない弁４６又は４４を経て排気される。

誤ったシフト操作を回避するために、スイッチ装置で補助安全策を講じなければならない。そのためにゲートロックシリンダ５４が設けられている。とりわけレンジグループトランスミッションの低速段で変速機６の所定の出力回転数を超えると、ゲートロックシリンダ５４がギヤチェンジ図式２８の右側シフトゲートから左側シフトゲートへのシフトを阻止する。即ち３速又は４速から１速又は２速へのシフトが阻止される。運転者がロッカスイッチ２４でレンジグループトランスミッションの高速変速比を予選択することを忘れた場合に、誤って５速でなく１速にシフトすることがこうして防止される。メイントランスミッション１０の中立位置で主遮断弁４２が弁４４及び４６に空気を到達させ、この場合レンジグループトランスミッション１４の低速位置に接続する予定の弁４４が、制御装置２０により制御されるときだけ、ゲートロックシリンダ５４に空気が送られる。この弁４４の出口にゲートロックシリンダが直結されている。シフトレバー１６がギヤチェンジ図式２８の５速の位置にあれば、レンジグループトランスミッション１４は低速位置にある。変速機６の出力回転数がセンサ５０によって検出され、信号として電子制御装置２０へ転送される。シフトレバー１６を中立位置にすれば、空気が主遮断弁４２を経て弁４４及び４６に流れる。出力回転数が高すぎるならば、制御装置２０が弁４４に信号を送出し、弁４４が開放し、管路８０を経てゲートロックシリンダ５４に空気を到達させる。ゲートロックシリンダ５４のプランジャはターンレバー５６を介してセレクタシャフト５８に係合し、これをギヤチェンジ図式２８の右側シフトゲートに押し込む。運転者がロッカスイッチ２４でレンジグループトランスミッション１４の高速変速比を予選択すれば、弁４４が閉じ、弁４６が開放される。こうしてゲートロックシリンダ５４にもはや空気が送られず、シフトレバーをギヤチェンジ図式２８の左側シフトゲートに導くことができる。この配列は運転者が大きな労力を掛けて押さえ込むことができ、極端な場合はギヤチェンジ図式２８の左側シフトゲートの変速段にシフトすることを許す。

所定の車速を超えると、グループロックがレンジグループトランスミッション１４の低速へのシフトを抑制し、レンジグループトランスミッション１４の同期もメイントランスミッション１０の同期も保護する。変速機出力回転数に相当する車速がセンサ５０により検出され、信号として制御装置２０へ転送される。制御装置２０はこの信号に従って弁４４又は４６を制御し、許容される適当な信号があるときだけ低速へのシフトを許す。

弁３６、３８、４２、４４及び４６は共通のケースとしての弁ブロック６０に格納されている。弁ブロック６０は変速機６のセレクタシャフト５８に直接取付けられる。こうして変速機６に配置された弁ブロック６０のコンパクトなユニットが生じる（図１）。個々の弁の間の管路長が小さいため、応答時間とスイッチ時間が短い利点がある。弁ブロック６０と制御装置２０の間の電気的接続は、弁ブロック６０の中央電気接続部によって行うことができる。弁ブロック６０は既存の変速機に接続することができ、変速機の構造を変更する必要はない。ゲートロックシリンダ５４は弁ブロック６０のすぐ脇に配置されるから、この場合も短い管路長が設けられる。

図４は図３の配列の変型を示す。ここではゲートロックシリンダ５４が同じく弁ブロックに組み込まれ、それによって弁ブロック６０のモジュール性と複雑さが一層増加する。この場合クラッチペダル６２は、制御装置２０に接続された電気スイッチ６４を操作する。制御装置２０のこの配列では、スイッチ６４が閉じると、制御装置２０によってスプリッタグループトッランスミッション１２への切換えの許可が決定され、弁３６及び３８に空気が持続的に送られる。

変速機の配置を含む概略図を示す。 代表的なシフトグリップとギヤチェンジ図式を示す。 クラッチ作動弁を有するスイッチユニットの第１の実施形態を示す。 クラッチ作動スイッチを有するスイッチユニットの第２の実施形態を示す。

符号の説明

２ 車両
４ 駆動機械
６ 変速機
８ クラッチ
１０ メイントランスミッション
１２ スプリッタグループトッランスミッション
１４ レンジグループトランスミッション
１６ シフトレバー
１８ 接続線
２０ 制御装置
２２ ロッカスイッチ
２４ ロッカスイッチ
２６ 接続線
２８ ギヤチェンジ図式
３０ クラッチ作動弁
３２ 管路
３４ 空気貯蔵タンク
３６ 弁
３８ 弁
４０ シフトシリンダ
４２ 主遮断弁
４４ 弁
４６ 弁
４８ シフトシリンダ
５０ センサ
５２ 弁
５４ ゲートロックシリンダ
５６ ターンレバー
５８ セレクタシャフト
６０ 弁ブロック
６２ クラッチペダル
６４ スイッチ

Claims (2)

1. 運転者が手操作によりシフトレバー（１６）で切換えを予選択することができ、弁（３６、３８）により空気圧で切換えられるスプリッタグループトッランスミッション（１２）及び弁（４４、４６）により空気圧で切換えられるレンジグループトランスミッション（１４）と、自動車変速機（６）の不当な変速比の手動シフトを機械的に阻止するためのロッキング装置（５４、５６）と、自動車変速機（６）の不当な変速比の空気圧シフトを阻止するための装置（３２、４２、６４）と、電子制御装置（２０）と、を有する自動車変速機用電気空圧式スイッチユニットにおいて、
   自動車変速機（６）の不当な変速比の手動シフトを機械的に阻止するためのロッキング装置（５４、５６）がレンジグループトランスミッション（１４）の切換えのための弁（４４）に空圧的に接続されていることを特徴とする電気空圧式スイッチユニット。
2. ロッキング装置（５４、５６）がレンジグループトランスミッション（１４）の低速位置の切換えのための弁（４４）に空圧的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電気空圧式シフトユニット。

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