电－气动换挡装置.pdf

本发明涉及一种用于汽车变速器(6)的电－气动换挡装置，包括一个由汽车司机手工借助一个换挡操纵杆(16)换挡的主变速器部分(10)和一个经由各个阀(36、38)气动换挡的分速副变速器(12)，该分速副变速器的换挡可由汽车司机手工借助换挡操纵杆(16)预选，一个传感器(64)识别由汽车司机对一个汽车离合器(8)的一次手工操纵，并且一个电子控制装置(2)打开各阀(36、38)。没有一个换向阀(80)，它以每一入口(78、84)与所述阀(36、38)的一出口管路(76、78)连接，在出现一次离合器操纵信号时打开所述阀，并且换向阀以一个出口(86)经由一条气动管路(88)与一个气动的伺服辅助装置(74)连接，该伺服辅助装置在主变速器部分(10)中手工换挡时支持汽车司机。

1.  用于汽车变速器(6)的电-气动换挡装置，汽车变速器包括一个由汽车司机手工借助一个换挡操纵杆(16)换挡的主变速器部分(10)和一个经由各个阀(36、38)气动换挡的分速副变速器(12)，该分速副变速器的换挡可由汽车司机手工借助换挡操纵杆(16)预选，并且换挡装置包括一个传惑器(64)，该传惑器识别由汽车司机对一个汽车离合器(8)的一次手工操纵，还包括一个打开各阀(36、38)的电子控制装置(20)，其特征在于，设有一个换向阀(80)，它以每一入口(78、84)与所述阀(36、38)的一个出口管路(76、82)连接，在出现一次离合器操纵信号情况下打开所述阀，并且换向阀(80)以一个出口(86)经由一条气动管路(88)与一个气动的伺服辅助装置(74)连接，该伺服辅助装置在主变速器部分(10)中手工换挡时支持汽车司机。

2.  按照权利要求1所述的电-气动换挡装置，其特征在于，在换向阀(80)与伺服辅助装置(74)之间的气动管路(88)设计成使流过换向阀(80)的空气直接进入到气动的伺服辅助装置(74)中以便支持汽车司机。

3.  按照权利要求1所述的电-气动换挡装置，其特征在于，伺服辅助装置(74)包括一个二位三通阀(92)，它由流过气动管路(88)的空气控制并且空气从一个贮气器(34)释放到气动的伺服辅助装置(74)。

电-气动换挡装置
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的电-气动换挡装置。
背景技术
较大型的载重汽车的变速器分为一个主变速器部分(Hauptgetriebeteil)、一个分速副变速器(Splitgruppengetriebe)和一个范围副变速器(Bereichsgruppengetriebe)。特别在载重汽车中的现代的变速器在这种情况下具有一由气动系统支持的换挡装置，气动的换挡在分离副变速器和范围副变速器中实施，而主变速器部分中的换挡由汽车司机手工实施并且其中可以由气动系统施加的力给以支持。
由DE 198 39 854 A1已知一种换挡装置，其中伺服辅助装置支持司机的换挡力，其中如果要减少供给的支持增压空气，则只当操纵汽车离合器时才允许，为此附加的多个阀是必需的，其使一减少成为可能。DE198 39 854 A1的公开内容也将全面地是本说明书的目标。
由DE 100 29 497 A1已知一种用于多挡汽车变速器的电-气动换挡装置，其中利用许多受控的阀使由多个部件构成的变速器换挡并且同时电子式监控以避免错误操作，为此各个阀由一中心的汽车控制计算机控制。DE 100 29 497 A1的公开内容也将全面地是本说明书的目标。没有实行支持力的作用。
发明内容
本发明的目地在于，规定一换挡装置的支持增压空气的供给而不需大的附加费用。
该目的通过具有权利要求1的特征的换挡装置来达到。其他的构造是诸从属权利要求的目标。
用于汽车变速器的电-气动换挡装置包括一个由汽车司机手工借助一个换挡操纵杆换挡的主变速器和一个经由各个阀电-气动换挡的分速副变速器。分速副变速器的换挡可由汽车司机手工通过换挡操纵杆上的开关预选。一个传感器或开关识别由汽车司机对汽车离合器的一次手工操纵并且将该信号再传给一个电子控制装置，然后电子控制装置打开各个阀。其中设置一个换向阀，它以每一入口与所述阀的一个出口管路连接。每次当出现一次离合器操作信号时打开这些阀，而且总是打开两阀中这一个，即使得在上次操作时开关为分速副变速器在换挡操纵杆上预选好。一个换向阀的出口经由于气动管路与一个气动伺服辅助装置连接，后者在主变速器中手工换挡时支持汽车司机。换向阀只可以从分速副变速器的两阀的一个向气动管路供给空气开由此向伺服辅助装置供给空气，而另一连接管路由换向阀关闭。因此防止了连接于分速副变速器的换挡气缸向其两个换挡方向供给空气。只连接管路并从而只换挡气缸的一部分应该得到空气，其也是被预选好的，其中是否在当前重新由汽车司机进行预选，或在上次相应的操纵时由换挡操纵杆上的开关已完成的预选并不重要。对于气动管路并从而对于伺服辅助装置在其同等意义上换挡气缸的两侧得到空气。当被接合时，则伺服辅助装置应该总是得到空气。如果在主变速器中的换挡过程中在分速副变速器中不进行任何的换挡，则在操纵离合器时再次控制相同的阀，该阀已在分速副变速器的上次换挡时被控制和切换。因此该阀允许空气通向换向阀并从而通向伺服辅助装置，而不改变分速副变速器本身的换挡气缸在其位置。
在本发明的一有利的构造中，换向阀与伺服辅助装置之间的气动管路构成使流过换向阀的空气直接进入气动的伺服辅助装置以便支持汽车司机。在另一有利的实施形式中伺服辅助装置包括一个二位三通阀，其由流过气动管路的空气控制之，然后空气从一贮气器中向气动的伺服辅助装置释放。
在至今的现有技术中用于分离组的两阀的功能是已知的，其在于，总是在达到离合器分离点时并如果分速副变速器的一次换挡经由换挡操纵杆上的开关预选好时，使分速副变速器能够向快速(S)或慢速(L)切换。经由一相应的开关或传感器识别离合器分离点。在减小离合器分离点，亦即当离合器接合时，以前被控制的电磁阀再次无电流地被切换，按照本发明，各个阀承担附加的功能，即在每次操纵离合器或在每次达到离合器分离点时将空气向换向阀并从而向伺服辅助装置释放，因此只在离合器脱开的状态下才允许供给支承手动换挡力的伺服力。
本发明借助于附图更详细地加以说明，其中：
图1  包括变速器装置的示意图；
图2  一包括换挡线路图的典型的操作手柄；
图3  包括直接供气的换挡装置的第一构造；以及
图4  包括经由阀供气的换挡装置的第二构造。
图1中示出一汽车，包括一个发动机4，一个变速器6和一个在其间设置的离合器8。变速器6具有一个主变速器部分(Hauptgetriebeteil)10，一个分速副变速器(Splitgruppengetriebe)12和一个范围副变速器(Bereichsgruppengetriebe)14。主变速器部分10由汽车司机手工经由一换挡操纵杆16换挡。变速器6经由连接导线18连接于一电子控制装置20。经由一输入管路72，一在变速器6的壳体中设置的阀部件60与一贮气器34相连接，一在壳体上或其中安装的伺服辅助装置74与换挡操纵杆或由换挡操纵杆操纵的元件在主变速器部分10内有效地相连接。
图2中以放大图示出一举例性的换挡操纵杆16及一换挡线路图28，后者称为“叠加的H”。在换挡操纵杆16的侧面设有一个翻转开关22用以预选分速副变速器12的换挡。在换挡操纵杆16的前面设有另一翻转开关24，借其使范围副变速器14换挡。两翻转开关22、24涉及电开关，其经由一电连接导线26连接于控制装置20，在用换挡线路图28换挡时在前进挡中换挡操纵杆16的每一终端位置配置两个速比，其区别分别为范围副变速器14的变速比级差。在摆杆位置“慢速”时速比为1至4并切换倒车挡，在摆杆位置“快速”时速比为5至8换挡，主变速器10的空挡位置在3和4或7和8的各变速比之间的挡道内。
汽车司机必须借助于换挡操纵杆16上的翻转开关24预选范围副变速器14的转换，一旦主变速器部分10中手工置于空挡位置，就实施该转换。
分速副变速器12在位置“L”或“S”利用在换挡操纵杆16侧面上的翻转开关，22预选并通过离合器8的操纵换挡。为此图3示出一离合器踏板62，其操纵一电开关64，后者连接于控制装置20。在控制装置20的该设置中分速副变速器12中的换挡的许可由在关闭开关64时确定，其中在两电气动的二位三通阀36和38中永久备有空气。阀36和38连接于电子控制装置20并且根据换挡操纵杆16上的翻转开关22的开关位置控制之，在踏下离合器踏板62时空气或流入分速副变速器12的换挡气缸40的左边的腔室或流入其右边的腔室，此时相应的另一腔室经由阀36或38被排气。
如上所述，汽车司机必须借助于换挡操纵杆16上的翻转开关24预选范围副变速器14的转换。一旦主变速器部分10中手工置于空挡位置，就实施该转换。在空挡位置，一机械连接开关运动的主止回阀42从贮气器34中向两电气动的二位三通阀44和46释放空气。阀44和46连接于电子控制装置20并且根据换挡操纵杆16上的翻转开关24的开关位置控制之。在识别出空挡位置时通过主止回阀42经由相应受控的阀44或46使空气或流入范围副变速器14的换挡气缸48的左边的腔室或流入其右边的腔室，此时相应的另一腔室经由不受控的阀46或44被排气。
为避免错误换挡，必须在换挡装置中设置附加的保险装置。为此设有一挡道锁定气缸54，其优选在范围副变速器的慢速速比中在变速器6的一个规定的输出转速以上防止从换挡线路图28的右边的换挡道向左边的换挡道的切换，亦即防止从第3和第4速比向第1或第2速比的切换。这在汽车司机忘记利用翻转开关24预选范围副变速器中的快速速比时防止汽车司机错误地不是切换到第5速比而切换到第1速比。在范围副变速器的快速速比中可以将同一挡道锁定装置用来防止从第8向第5速比的换挡，变速器6的输出转速由一传感器50检测并且作为信号再传给电子控制装置20。控制装置20在过高的输出转速时向一电-气动的二位三通阀52发送一信号，其使空气可从贮气器34中经由管路94进入挡道锁定气缸54中，其推杆经由一偏转杆56嵌入换挡轴58并将其向换挡线路图28的右边的换挡道的方向推压。这种装置由汽车司机以提高的费力过推压并因此允许在极端情况下速比向换挡线路图28的左边的换挡道切换。
在一个预定的汽车速度以上，一种组合锁定防止范围副变速器14向慢速速比的切换并且不仅保护范围副变速器14的同步而且保护主变速器部分10的同步。汽车速度经由传感器50根据变速器输出转速检测并作为信号再传给控制装置20。控制装置20根据该信号控制阀36或38并且只在出现相应的允许信号时才允许向慢速速比的切换。
阀36、38、42、44、46、52和54共同安装于作为共同的壳体的阀部件60中，后者直接安装在设置变速器6的换挡轴58的壳体上。借此得到阀部件60的小型装置，其安装在变速器6上(图1)。通过各阀之间的不大的管路长度得到有利的短的反应时间和换挡时间。阀部件60与控制装置20之间的电连接可以经由一在阀部件60上的中心电接头来实现，阀部件60可以连接到一现有的变速器上，而不需要变速器的结构上的变更。
由阀36中一出口管路76通向分速副变速器12的换挡气缸40和通向一换向阀80的第一入口78。由阀38中一出口管路82通向分速副变速器12的换挡气缸40和通向换向阀80的第二入口84。如果换向阀80由入口78或84之一得到空气，则其关闭相应的另一入口84或78。因此没有空气进入一未设定好的换挡气缸40的工作腔室，换向阀80的一出口86连接于一气动管路88，其上连接伺服辅助装置74。当气动的管路和通过阀的排出口的尺寸足够大时，从气动管路88流出的空气足以在伺服辅助装置74中产生一足够的力。
图4中气动管路88不同于图3不是直接连接于伺服辅助装置，而是经由气动管路88控制一二位三通阀92，该阀然后在控制时将空气从贮气器34中经由一管路90向伺服辅助装置74释放。
             附图标记清单
2汽车                       48换挡气缸
4发动机                     50传感器
6变速器                     52阀
8离合器                     54挡道锁定气缸
10主变速器部分              56偏转杆
12分速副变速器              58换挡轴
14范围副变速器              60阀部件
16换挡操纵杆                62离合器踏扳
18连接导线                  64开关
20控制装置                  72输入管路
22翻转开关                  74伺服辅助装置
24翻转开关                  76出口管路
26连接导线                  78入口
28换挡线路图                80换向阀
34贮气器                    82出口管路
36阀                        84入口
38阀                        86出口
40换挡气缸                  88气动管路
42主止回阀                  90管路
44阀                        92阀
46阀                        94管路