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CN100400939C - 电控气动的换挡装置 - Google Patents

电控气动的换挡装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种汽车变速器(6)的电控气动的换挡装置，变速器有一个通过阀(36、38)气动换挡的分速部分副变速器(12)和一个通过阀(44、46)气动换挡的范围部分副变速器(14)，它们的换挡可在变速杆(16)上由汽车驾驶员手动预选，换挡装置包括一个用于机械地阻止汽车变速器(6)不允许的传动比的手动换接的止锁装置(54、56)、一个用于阻止不允许的传动比的气动换接的装置(30、42、64)以及一个电子控制器(20)。机械地阻止不允许的传动比手动换接的止锁装置(54、56)与用于范围部分副变速器(14)换挡的阀(44)气动连接。

Description

电控气动的换挡装置
技术领域
本发明涉及一种用于汽车变速器的电控气动的换挡装置，变速器有一个通过阀气动换挡的分速部分副变速器和一个通过阀气动换挡的范围部分副变速器，它们的换挡可在变速杆上由汽车驾驶员手动预选。
背景技术
在大型载重汽车上的变速器分为主变速器部分、分速部分副变速器和范围部分副变速器。当代尤其在载重汽车上的变速器有一个由气体力学支持的换挡装置，它在分速部分副变速器内和范围部分副变速器内实施气动换挡，而在主变速器部分内的换挡由汽车驾驶员手动实施，以及在这种情况下要施加的力可得到气体力学的支持。
为了控制当今常用的汽车变速器，越来越多采用电子装置。这些装置除其他目的外还用于阻止在变速器内不被许可的换挡，这种换挡基于其他条件，如所涉及的有意接通的挡位尤其导致过高的汽车速度。
由DE 10029497A1已知一种用于多挡位汽车变速器的电控气动换挡装置，其中通过多个控制阀为由多个结构组件组成的变速器换挡，以及同时通过电子监控避免误工作。为此，由一台汽车中央控制计算机控制这些阀。DE 10029497A1公开的内容应全部吸收在本说明书内。没有发挥支持力的作用。
发明内容
本发明的目的是创造一种气动换挡装置，它简化了现有的那些装置。
为此，本发明提供一种用于汽车变速器的电控气动的换挡装置，变速器有一个通过阀气动换挡的分速部分副变速器和一个通过阀气动换挡的范围部分副变速器，它们的换挡可在变速杆上由汽车驾驶员手动预选，换挡装置包括一个用于机械地阻止汽车变速器所不允许的传动比的手动换接的止锁装置、一个用于阻止汽车变速器所不允许的传动比的气动换接的装置、以及一个电子控制器，其特征为：机械地阻止汽车变速器所不允许的传动比的手动换接的止锁装置气动地与用于范围部分副变速器换挡的阀连接。
汽车变速器的电控气动换挡装置有一个通过阀换挡的分速部分副变速器和一个通过阀气动换挡的范围部分副变速器，它们的换挡可在变速杆上由汽车驾驶员手动预选。此外，换挡装置有一个用于机械地阻止不允许的传动比手动换接的止锁装置和一个用于阻止汽车变速器不允许的传动比气动换接的装置，以及有一个电子控制器。机械地阻止汽车变速器不允许的传动比手动换接的止锁装置气动地与用于范围部分副变速器换挡的阀连接。因此，与迄今的换挡装置相比，可以省去一个气动阀连同其控制装置，以及可以在换挡装置内省出要不然要由它们占用的位置。在控制装置内可以取消要不然规定用于它们的接头，这带来成本上的优点。优选地，所述的阀是用于范围部分副变速器低速挡位换挡的阀。
附图说明
下面借助附图详细说明本发明。
其中：
图1示意表示变速器结构；
图2典型的变速杆和挡位图；
图3有离合器断开阀的换挡装置第一种设计；以及
图4有离合器断开开关的换挡装置第二种设计。
具体实施方式
图1表示汽车2，它有发动机4、变速器6和设在它们之间的离合器8。变速器6包括主变速器部分10、分速部分副变速器12和范围部分副变速器14、主变速器部分10用变速杆16手动换挡。变速器6通过连接线18与电子控制器20连接。
图2在挡位图28的放大图中表示了一个作为范例的变速杆16，此挡位图称为“外差的H”。在变速杆16侧面设一个用于预选分速部分副变速器12挡位的拨动开关22。在变速杆16前侧设另一个拨动式开关24，通过它使范围部分副变速器14换挡。两个拨动开关22、24均涉及电开关，它们通过电连线26与控制器20连接。在用挡位图28换挡时，在前进挡，变速杆16每个终端位置赋予两个传动比级，它们分别相差范围部分副变速器14的一个传动比级差。在拨动开关的“低速”位置，接通1至4挡和倒车挡传动比，在拨动开关的“高速”位置，接通5至8挡。主变速器部分10的中立位置处于传动比3和4或7与8之间的进路(Gasse)内。
汽车驾驶员必须借助在变速杆16上的拨动开关24，预选范围部分副变速器14的变速状况。一旦在主变速器部分10内手动置于中立位置，便实施所述的变速状况。
分速部分副变速器12用在变速杆16侧面的拨动开关22进行预选位置“L”或“S”，并通过操纵离合器8换挡。为此，图3表示了一个气动的离合器断开阀30，它设在空气贮罐34与两个电控气动的两位三通阀36和38之间的管路32内。当操纵离合器踏板时离合器断开阀30只允许空气流向阀36和38。阀36和38与电子控制器20连接，并根据在变速杆16上拨动开关22的开关位置进行控制。当踏下离合器踏板时，空气或进入分速部分副变速器12换挡缸40的左室或进入其右室，与此同时总是另一个室通过阀36或38放气。
如已说明的那样，汽车驾驶员借助在变速杆16上的拨动开关24预选范围部分副变速器14的变速状况。一旦在主变速器部分10内手动置于中立位置，便实施所述的变速状况。在中立位置，一个机械地与换挡运动耦合的主旁通阀42，使空气从空气贮罐34自由流向两个电控气动的两位三通阀44和46。阀44和46与电子控制器20连接，以及根据在变速杆16上拨动开关24的开关位置进行控制。当通过主旁通阀42识别中立位置时，通过分别控制的阀44或46，使空气或进入范围部分副变速器14换挡缸48的左室或进入其右室，与此同时总是另一个室通过未控制的阀46或44放气。
为避免误换挡，在换挡装置内必须采取附加的保险措施。为此设一个进路锁止缸54，它优选地在范围部分副变速器低速传动比级高于变速器6一个规定的输出转速时，防止从挡位图28的右换挡进路接通到左换挡进路内，换句话说，防止从第三或第四传动比级接通到第一或第二传动比级。这可以防止汽车驾驶员在他忘记用拨动开关24在范围部分副变速器内预选高速传动比时，错误地接通第一传动比级而不是第五传动比级。在进路锁止缸54处，只有当主旁通阀42在主变速器部分10的中立位置允许空气到达阀44和46，以及当在这里应接通范围部分副变速器14低速挡位的阀44由控制器20控制时，才有空气进入。进路锁止缸与此阀的出口直接连接。若变速杆16在挡位图28内处于第四传动比级的位置，则范围部分副变速器14处于低速挡位。变速器6的输出转速由传感器50检测并作为信号传输给电子控制器20。若将变速杆16置于中立位置，则空气经主旁通阀42流往阀44和46。控制器20在输出转速过高时向阀44输出一个信号，它将阀44打开以及空气可经管路80到达进路锁止缸54，它的挺杆通过转向杠杆56作用在换挡轴58内，并将换挡轴朝挡位图28右换挡进路的方向压。若汽车驾驶员用拨动开关24预选在范围部分副变速器14内的高速传动比，则阀44关闭以及阀46打开。由此不再有空气进入进路锁止缸54，以及变速杆可以进入挡位图28内的左换挡进路中。这一装置可以由汽车驾驶员用更大的力过压，并因而在极端的情况下允许接通在挡位图28的左换挡进路内的传动比级。
在超过预定的汽车速度时，一组锁定装置阻止范围部分副变速器14接通低速传动比，以及不仅保证范围部分副变速器14的同步化，而且保证主变速器部分10的同步化。汽车速度借助传感器50根据变速器输出转速检测，以及作为信号传输给控制器20。控制器20根据此信号控制阀44或46，以及，只是在存在相应的准许信号时才允许接通低速传动比。
阀36、38、42、44和46共同安装在一个设计为公共外壳的阀门组60内，它直接装配在变速器6的换挡轴58上。由此得到阀门组60一种紧凑的装置，它装在变速器6上(图1)。通过在各个阀之间短的管路长度，导致有利地缩短反应时间和换挡时间。阀门组60与控制器20之间的电连接可以通过一个在阀门组60上的中央电接头实现。阀门组60可以连接在现成的变速器上，无需在结构上改变变速器。进路锁止缸54直接装在阀门组60旁，所以在这里也采用短的管路长度。
图4表示按图3所示装置的一种修改。在这里，进路锁止缸54同样组合在阀门组内，并因而进一步提高阀门组60的模块化和综合性。在这里离合器踏板62操纵一个电开关64，它与控制器20连接。在此装置内允许在分速部分副变速器12内换挡，在开关64闭合时由控制器20决定，在这种情况下空气持续进入阀36和38。
附图标记清单
2气车                 34空气贮罐
4发动机               36阀
6变速器               38阀
8离合器               40换挡缸
10主变速器部分        42主旁通阀
12分速部分副变速器    44阀
14范围部分副变速器    46阀
16变速杆              48换挡缸
18连接线              50传感器
20控制器              52阀
22拨动开关            54进路锁止缸
24拨动开关            56转向杠杆
26连接线              58换挡轴
28挡位图              60阀门组
30离合器断开阀        62离合器踏板
32管路                64开关

Claims (2)

1.用于汽车变速器(6)的电控气动的换挡装置，变速器有一个通过阀(36、38)气动换挡的分速部分副变速器(12)和一个通过阀(44、46)气动换挡的范围部分副变速器(14)，它们的换挡可在变速杆(16)上由汽车驾驶员手动预选，换挡装置包括一个用于机械地阻止汽车变速器(6)所不允许的传动比的手动换接的止锁装置(54、56)、一个用于阻止汽车变速器(6)所不允许的传动比的气动换接的装置(30、42、64)、以及一个电子控制器(20)，其特征为：机械地阻止汽车变速器(6)所不允许的传动比的手动换接的止锁装置(54、56)气动地与用于范围部分副变速器(14)换挡的阀(44)连接。
2.按照权利要求1所述的电控气动的换挡装置，其特征为：止锁装置(54、56)气动地与用于换接范围部分副变速器(14)的低速挡位的阀(44)连接。
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