专利名称：电控－气动换档单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1前序部分的、汽车变速器用的电控-气动换档单元，该汽车变速器包括在手动换档时辅助汽车驾驶员的伺服助力装置。
背景技术：
这里可以涉及包括可由驾驶员在手动变速杆上手动换档的主变速器、可通过阀气动换档的插入式副变速器和可通过阀气动换档的分段式副变速器的变速器，或者涉及无插入式副变速器和分段式副变速器的变速器，如六档变速器。
较大商用汽车的变速器分成主变速器、插入式副变速器(GV)和分段式副变速器的变速器(GP)。在此特别商用汽车的现代变速器具有通过气动辅助的换档装置，该换档装置执行插入式副变速器和分段式副变速器中的气动换档，而主变速器中的换档由汽车驾驶员手动进行并在此可通过气动增强施加的力。
为控制和保护现代汽车变速器，越来越多地设置了电动和电子部件。除了其它目的外，这些部件还用于阻止在变速器内由于其它条件，例如特别由于关于要换入的档位过高的汽车速度，而不允许的换档。
从DE 198 39 854 A1中已知一种换档装置，其中伺服助力装置增强驾驶员的换档力。在此应该减少助力压缩空气的供给，并例如仅当踩下汽车离合器时才允许供给压缩空气。为此需要另外的能够减少压缩空气供给的阀。
从DE 100 29 497 A1中已知一种电控-气动换档单元，其带有防止不允许的换档的保护措施。该用于汽车变速器的电控-气动换档单元具有可通过阀气动换档的插入式副变速器和可通过阀气动换档的分段式副变速器，它们的换档可由汽车驾驶员在变速杆上预选，其中备有用于机械防止手动换入不允许的传动比的锁定装置。此外，还设有用于防止气动换入不允许的汽车变速器传动比的锁定装置和电子控制装置，其中插入式副变速器的阀和分段式副变速器的阀是电磁操作的气压阀，它们布置在共同的外壳内。通过手动变速杆上的与控制装置相连的电开关对它们进行预选。
在这种情况下，第一锁定装置由换档通道锁定缸组成，当在分段式副变速器的低速档超过一定的变速器输出转速时，其阻止从一个特定的换档通道向另一个特定的换档通道转换，以在驾驶员忘记预选分段式副变速器的相应传动比情况下，禁止汽车驾驶员错误地向不允许的变速档转换。第二锁定装置是分段式副变速器锁定装置，其在超过预定的汽车速度时，防止分段式副变速器向低速档传动比转换，以借此保护分段式副变速器的同步器和主变速器部分的同步器。
最后DE 102 17 482 A1描述了一种电控-气动换档单元，其中无需大的额外费用就能确定辅助压缩空气的供给。
汽车变速器用的这种电控-气动换档单元包括由驾驶员在变速杆上手动换档的主变速器，通过阀电控-气动换档的插入式副变速器和分段式副变速器。
插入式副变速器的换档由驾驶员通过变速杆上的开关手动预选。传感器或者开关识别汽车驾驶员人工操作汽车离合器，并将该信号传输到电子控制装置，然后电子控制装置使阀打开。
这里阀承担了额外的作用，即在每次踩下离合器或者在每次到达离合器分离点的情况下，使空气通向方向阀并从而通向伺服助力装置，从而仅在离合器脱开状态才允许供给增强手动换档力的伺服力。而且在该换档单元情况下，为避免误换档，设置了换档通道锁定缸和分段式副变速器锁定装置。DE 102 17 482 A1的公开内容全部是该说明书的主题。
发明内容
本发明的任务是设计一种汽车变速器用的电控-气动换档单元，该汽车变速器包括在手动换档时辅助汽车驾驶员的伺服助力装置，使得可以根据换档通道调节伺服压力。
利用权利要求1中给出的特征解决该任务。从属权利要求描述了有利的设计方案。
根据本发明，还设置了阀，阀根据换档拨叉轴的位置通过减压阀降低或调节伺服压力。
在第一实施形式中，对于带有机械换档通道锁定装置的副变速器的情况，活塞杆穿过换档通道锁定缸的底部，其中在所述情况下，活塞在企图误换档情况下由阀加压，通过止动爪作用于换档拨叉轴，使换档拨叉轴被保持在当前的换档通道内或者向允许的换档通道内移动，直到在变速器内达到允许的换档条件为止。
这样可以控制阀，阀又使控制压力通到减压阀的活塞上，由此在伺服助力装置中可实现直到完全阻断气体的各种压力级。可以根据换档拨叉轴的位置或者根据换档通道确定压力级，因为通过止动爪和换档通道锁定缸的活塞杆可识别出换档拨叉轴的位置并由此识别出换档通道。
为将换档通道的识别传递到阀上，不需要额外的构件，由此一方面可减小结构空间，另一方面可降低制造成本。
对于无换档通道锁定装置的变速器，例如对于六档变速器来说，阀直接布置在换档拨叉轴上，从而阀杆可根据换档拨叉轴的位置移动。这可例如按如下方式实现，即阀径向布置在换档拨叉轴上并可通过换档拨叉轴的倾斜而根据其轴向位置操作。阀还可以布置在换档拨叉轴的轴向前方，从而可根据换档拨叉轴的位置直接操纵阀。
下面借助示出了优选实施例的附图举例进一步解释本发明。其中图1是根据本发明的换档单元的第一实施形式的示意图；图2是根据本发明的换档单元的第二实施形式的示意图；图3是根据本发明的第三实施形式的简化示图。
具体实施例方式
在借助带有换档通道锁定装置的换档单元示出本发明的图1和2中，1表示变速杆，其换档图符合“重叠H”形。为变速杆分配了用于预选插入式副变速器的第一开关20，和用于分段式副变速器的第二开关21。在用上述换档图换档的情况下，在前进档中为变速杆1的各个终端位置分配了两个传动比，这两个传动比的差别是分段式副变速器的传动比间隔。在“慢”(L)开关位置，挂入一至四档以及倒档，在“快”(H)开关位置，挂入五至八档。主变速器的空档位置在一个换档通道的传动比之间的中点。
汽车驾驶员必须借助变速杆1上的第一开关20执行分段式副变速器换档。一旦在主变速器内手动挂入空档，就执行换档。
插入式副变速器通过第二开关21预先选档并通过操纵离合器来换档。离合器踏板2与GV-排泄阀3共同起作用，该排泄阀布置在一个管路内，该管路一方面与伺服助力装置4和用于操纵GV-缸6的GV-转换阀5相连，另一方面与储气容器7相连。8表示电子控制装置，9表示换档拨叉轴，10表示换档通道锁定缸，11表示主截止阀，12表示离合器，13表示压力开关，14表示GP-转换阀，15表示GP-缸，16表示GP-排泄阀，17表示换档通道锁定阀。在插入式副变速器GV内始终可以换档，并且仅由变速杆1上的主管开关20的相应位置确定。
为避免主变速器内的可能与组合气动换档有关的误换档，使用了机械换档通道锁定装置10。活塞在误换档情况下通过换档通道锁定阀17加压，通过止动爪接合在换档拨叉轴9内。由此将换档拨叉轴保持在当前的换档通道内或者移动入一个换档通道，直到在变速器内达到允许的换档条件为止。因此，通过止动爪和换档通道锁定缸10的活塞杆，可以识别出换档拨叉轴9的位置和换档通道的位置，例如换档通道1/2(5/6)，3/4(7/8)和倒档的位置。既然活塞杆穿过换档通道锁定缸10的底部，那么由此可操纵阀18，18’，阀又使控制压力连通到减压阀19的活塞上，从而在伺服助力装置4内可实现直到伺服气体阻断的各种压力级。由此例如可在换档通道1/2内是全压，在换档通道3/4内借助3/2-方向阀是降低的压力(图1)，在使用例如5/3-方向阀18’的情况下，在倒档的换档通道内完全阻断压力(图2)。根据阀结构，可获得不同数量的伺服压力级。
图3示出了例如未设置换档通道锁定装置情况下，通过5/3-方向阀18’为例如三个换档通道1/2，3/4，5/6或倒档R获得依赖换档通道的伺服压力的简化示意图。为使图完整，还示出了在踩下离合器踏板2时被操作的阀3。
这里阀18’直接布置在换档拨叉轴9上，使得可根据换档拨叉轴的位置移动阀杆。这可按如下方式实现，即阀18’径向布置在换档拨叉轴9上并通过换档拨叉轴的倾斜根据其轴向位置进行操作。
在汽车内不必同时设置图1和2中示出的、用于对插入式副变速器和分段式副变速器进行气动换档的缸6和15。原则上，或者存在插入式副变速器的气动换档或者存在分段式副变速器的气动换档或者甚至仅存在无气动换档的副变速器的气动伺服助力装置就足够了。
附图标记1 变速杆2 离合器踏板3 阀4 伺服助力装置5 转换阀6 GV-缸7 储气装置8 控制装置9 换档拨叉轴10换档通道锁定缸11截止阀12离合器13压力开关14转换阀15GP-缸16GP-排泄阀17换档通道锁定阀183/2-方向阀18’ 5/3-方向阀19减压阀20开关21开关
权利要求
1.用于汽车变速器的电控—气动换档单元，该变速器包括在手动换档时辅助汽车驾驶员的伺服助力装置(4)，其特征在于，设置了阀(18，18’)，阀根据换档拨叉轴(9)的位置或者根据换档通道而通过减压阀(19)降低或调节伺服压力。
2.根据权利要求1的电控—气动换档单元，其中，阀(18，18’)构成为3/2-方向阀(18)或者5/3-方向阀(18’)，其中根据阀结构可获得不同数量的伺服压力级。
3.根据权利要求1或2的电控—气动换档单元，其中，对于带有机械换档通道锁定缸(10)的变速器的情况，包括活塞，该活塞在误换档情况下由阀(17)加压并作用于变速器的换档拨叉轴(9)，使换档拨叉轴(9)被保持在其当前的换档通道内或者移动入一个换档通道，直到在变速器内达到允许的换档条件为止，活塞杆穿过换档通道锁定缸的底部，其中穿过底部的活塞杆作用于阀(18，18’)，该阀向减压阀(19)施加控制压力。
4.根据权利要求1或2的电控—气动换档单元，其中，对于无换档通道锁定装置的变速器的情况，阀(18，18’)直接布置在换档拨叉轴(9)上，使得可根据换档拨叉轴(9)的位置移动阀杆。
5.根据权利要求4的电控—气动换档单元，其中，阀(18，18’)径向布置在换档拨叉轴(9)上并通过换档拨叉轴(9)的倾斜而根据其轴向位置操作。
6.根据权利要求4的电控—气动换档单元，其中，阀(18，18’)还布置在换档拨叉轴(9)的轴向前方，从而可根据换档拨叉轴的位置而直接操纵该阀。
全文摘要
本发明涉及汽车变速器用的电控－气动换档单元，该汽车变速器包括在手动换档时辅助汽车驾驶员的伺服助力装置，其中设置了阀(18，18’)，阀根据换档拨叉轴(9)的位置或者根据换档通道而通过减压阀(19)降低或调节伺服压力。
文档编号F16H61/70GK1842668SQ200480024308
公开日2006年10月4日 申请日期2004年7月30日 优先权日2003年8月26日
发明者迪特尔·菲舍尔 申请人:Zf 腓德烈斯哈芬股份公司