(57)【要約】本発明は、前方取付グループ、主要グループ、及び、レンジグループを備えた自動マルチグループギヤに関する。前方取付グループのギヤとレンジグループのギヤは、低速の全体ギヤ比に対応する第１切替位置と、高速の全体ギヤ比に対応する第２切替位置と、トルク伝達を遮断する中立位置としての第３切替位置と、を有する。ギヤの切替処理中に、レンジグループのギヤと前方取付グループのギヤとは、主要グループがギヤ切替のためにブレーキされ得るように、それらのそれぞれの中立切替位置に同時に切り替えられる。ギヤが前記中立位置に切り替えられる時、エンジン速度は、目標のギヤの全体ギヤ比に適応される。
2005506501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方取付グループ、主要グループ、及び、レンジグループを備えた自動マルチグループギヤの切替のための方法であって、
前方取付グループのギヤとレンジグループのギヤは、
低速の全体ギヤ比に対応する第１切替位置と、
高速の全体ギヤ比に対応する第２切替位置と、
トルク伝達を遮断する中立位置としての第３切替位置と、
を有しており、
レンジグループの切替を含むギヤの切替処理中に、レンジグループのギヤと前方取付グループのギヤとは、それらのそれぞれの中立切替位置に同時にもたらされ、
それにより、当該切替のために、主要ギヤのブレーキが可能となり、
その際、当該中立位置での切替プロセスの開始によって、エンジン回転数の、目標のギヤ段の全体ギヤ比への案内も始まる
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
主要ギヤは、当該主要ギヤのカウンタシャフト（Vorgelegewelle）に作用するブレーキを介して、ブレーキされる
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチグループギヤの切替のための方法。
【請求項３】
主要ギヤとレンジグループギヤとは、爪状に切り替えられ（klauengeschaltet）、
前方取付ギヤは、同期して切り替えられる
ことを特徴とする請求項１または２に記載のマルチグループギヤの切替のための方法。
【請求項４】
主要ギヤの目標切替位置への切替の後で、前方取付グループがその目標切替位置に切り替えられる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマルチグループギヤの切替のための方法。
【請求項５】
前方取付グループの目標切替位置への切替の後、及び、目標ギヤ段の全体ギヤ比との同期の達成の後で、レンジグループがその目標切替位置に切り替えられる
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマルチグループギヤの切替のための方法。
【請求項６】
ギヤ段の切替のための分離クラッチが、ギヤグループの解除（Ausspuren）の際に、閉じたままである
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のマルチグループギヤの切替のための方法。
【請求項７】
前記分離クラッチが、ギヤグループの解除の際に、開放したままであり、その後、閉じられる
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のマルチグループギヤの切替のための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念に従う、マルチグループギヤの切り替えのための方法に関している。
【背景技術】
【０００２】
商用自動車のためのギヤは、しばしば、１２、１６またはそれ以上の段（ステップ）を有している。このような多段のギヤは、通常、マルチグループギヤとして形成される。それは、それ自体を、前方取付グループ、主要グループ、及び、レンジグループに区分する。多数の段を介して生じる複雑な切替プロセスを容易にするために、通常のこのようなギヤは、自動の切替装置を有している。この場合、前方グループ及びレンジグループにおける切り替えは、空気圧で行われ得る。一方、主要ギヤにおける切り替えは、運転者による手動で行われる。更に、切替プロセスにおいて、互いに調和されなければならない多数の切替要素、及び、誤った切替に対するギヤの保護のための種々の保護機構、が設けられる。その際、従来のギヤモデルにおけるレンジグループは、通常、切替要素、同期係止部またはパワーシフト接続部を用いて同期して切り替えられる。
【０００３】
ドイツ特許出願Ｐ１００２９４９７から、例えば、ギヤ選択の際の誤った選択運動に対する保護機構を有する空気圧式の切替装置が知られている。そこでは、機械的なインターロックを有するギヤが記載されている。そこでは、あるグループギヤの切替軌道がその２つの端部位置のいずれかに無い時に、主要ギヤの切替軌道がロックボルトを介して機械的に遮断される。これは、当該グループギヤの切替軌道の対応する形状の傾斜を介して生じる。この機能は、主要ギヤ切替及びそれに結合される同期処理が生じる前に当該グループギヤの切替が完了されることを確実にする。更に、そこには、空気圧−機械式の溝（路地）ロックが設けられている。それは、例えば、許されないギヤの切替のための選択運動を遮断するために、出力軸回転数の信号によって作動される。更に、当該グループギヤの不所望の解除に対する保護のために、個々のシフト用溝（路地）の間に、隆起休息部が設けられている。
【０００４】
この種の保護事前措置及び保護機構は、しかし、切替の快適さには不利に作用する。それは、高い手動切替力、邪魔な切替ノイズ、及び、より円滑で無い切替運動を生じる。シフト用溝の隆起休息部は、運転者には、しばしば「いらいら」感じられる。更に、そのような安全対策により、ギヤの全体コストが増大する。
【０００５】
前記マルチグループギヤの個々のグループは、確かに、外部の回転数案内を介して、問題無く、連続に切り替えられ得る。しかし、個々のグループのこの種の相次ぐ切り替えは、最も外側からの長い切り替え時間をもたらす。１６段ギヤにおいては、例えば８段から９段に切り替えるために、最初に、ギヤブレーキの協働により、前方取付グループが低速ギヤ比から高速ギヤ比に切り替えられる。その後、クラッチの作用を介して、主要ギヤが第４ギヤ段から第１ギヤ段に切り替えられ、ついに、レンジグループが低速ギヤ比から高速ギヤ比に切り替えられる。
【発明の開示】
【０００６】
本発明の課題は、マルチグループギヤの切替のための方法、それは切替時間を短縮し、必要な切替力を低減し、切替ノイズを低減し、全体としての切替プロセスを容易にする、を創造することにある。
【０００７】
この課題は、特許請求の範囲請求項１の特徴に従う切替方法によって解決される。更なる変形が、従属請求項に説明されている。
【０００８】
本方法は、前方取付グループ、主要グループ、及び、レンジグループを含む自動マルチグループギヤを前提としている。このようなギヤにおいては、前方取付グループギヤ及びレンジグループギヤにおいて、低速の全体ギヤ比のための第１切替位置、高速の全体ギヤ比のための第２切替位置、及び、トルク伝達の遮断のための中立位置としての第３切替位置、が設けられている。レンジグループの切替を含むギヤシフトの際には、レンジグループギヤ及び前方取付グループギヤが、同時にそのそれぞれの中立切替位置にもたらされる。これにより、切替プロセスの実施のために、主要ギヤのブレーキが可能とされる。この中立位置での切替プロセスの開始と共に、目標段の全体ギヤ比のエンジン回転数の案内も生じる。
【０００９】
この際、レンジグループギヤと主要ギヤとは、特には、爪状に切り替えられ、前方取付ギヤは、同期して切り替えられる。前方取付グループの中立の切替位置を介してのギヤ入口の主要ギヤの一次側の解除と、レンジグループの中立の切替位置を介してのギヤ出口の主要ギヤの二次側の解除とが、切替プロセスのための主要ギヤのプレーキを許す。主要ギヤ、すなわち、カウンターシャフト（Vorgelegewelle）、分離ホイール（losraeder）及びメインシャフト（Hauptwelle）、のプレーキは、カウンターシャフトに作用するブレーキによって行われ得る。ギヤ出口からの主要ギヤの解除は、遊星ギヤの場合、太陽ギヤと遊星ギヤとの間の係合のシフトによっても行われ得る。
【００１０】
経験上得られた回転数レベルの下で、切替が望まれる主要ギヤの目標ギヤ段の切替中の可動ギヤに対して、その投入は、同期装置無しで、ノイズフリーである。これは、主要ギヤが爪状クラッチを介して切り替えられる時にも、事実である。
【００１１】
主要ギヤが切替を意図されたギヤ段の目標切替位置にもたらされた後で、前方取付グループの対応する要求される目標切替位置への切替が行われる。この際、前方取付グループは、同期して切り替えられる。同期した目標ギヤ段の全体のギヤ比がもたらされるとすぐ、レンジグループが要求される切替位置にもたらされる。ギヤ電子装置によって、例えば、個々の切替位置が制御され、評価され得て、対応するプロセスステップが開始され得る。
【００１２】
目標ギヤ段の全体ギヤ比へのエンジン回転数の調整は、切替操作の開始によって、すなわち、前方取付グループ及びレンジグループの中立切替位置への切替によって、始まる。主要ギヤ及びレンジギヤの分離クラッチは、その際、当該グループがすでに負荷変化を介して切替のために解除する間、係止されたままである、あるいは、当該グループが解除してその後で係止されるまで、開放されたままである。
【００１３】
切替操作（プロセス）は、レンジグループギヤがそれに関わることなく、すなわち、その際にレンジグループの切替位置は当該切替の前後で同一であるが、従来の態様で行われる。それは、エンジン及びブレーキ案内の爪状切替として、あるいは、同期切替として、行われ得る。
【００１４】
本発明による切替方法によれば、主要ギヤのノイズフリーな切替が、回転数差の補償無しで可能である。このため、低い絶対回転数の際の切替が達成される。レンジグループの爪状の切替を介して、全く同期が必要無い。それによって、そのことは、全体ギヤのコストを低減する。更に、主要ギヤ及びレンジグループのための操作力の大きさが同一され得る。全体として、本発明方法による切替操作は、容易化され、切替に要求される時間が短縮される。
【００１５】
以下に、図面に基づいて、本発明がより詳しく説明される。そこには、本発明による切替過程の際の回転数の一時的な経過が与えられている。
【００１６】
この切替過程は、１６段マルチグループギヤの８段ギヤから１０段ギヤへの切替の跡について描かれている。曲線過程１において、ギヤは８段にて駆動している。ここで、増大する速度と共に、回転数も増大して、シフトアップが必要になる。時点２において、切替プロセスが始まる、すなわち、前方取付グループ及びレンジグループが中立位置をとる。ここで、主要ギヤはブレーキされ、エンジン回転数の目標段の全体ギヤ比への案内が始まる。線領域３が、それを示している。
【００１７】
時点４において、主要ギヤは、目標切替位置にもたらされ、切替の実施は電子装置にフィードバックされる。その結果、時点５において、前方取付グループは、目標切替位置に切り替えられ、全体ギヤ比との同期が得られる。それは、線部分６において示されている。このプロセスステップの実施は、同様に、電子装置にフィードバックされる。時点７において、レンジグループが、その目標切替位置にもたらされる。
【００１８】
これにより、切替プロセスが完了される。全体のエンジン回転数は、切替プロセスの間、線領域８に示されるパターンに対応して振る舞う。切替の完了の後、自動車は、曲線部分１と比較してより低い回転数の１０段で走行する。それは、線領域９で示されている。
【００１９】
対応する曲線パターンが、それぞれのシフトアップにおいて生じる。それには、レンジグループが関わる。より低いギヤ段への切替が、類似の態様で行われる。その際、走行速度の低下、従って、低下する回転数を介して、シフトダウンが必要になる。これについて、前方取付グループ及びレンジグループは、再びそれらの中立位置にもたらされる。その後、エンジン回転数が、望まれる一層低いギヤ段の全体ギヤ比にもたらされ、更に、主要ギヤが、対応するギヤ段にもたらされる。
【００２０】
この切替プロセスの電子装置へのフィードバックの後で、最初に前方取付グループが、その後にレンジグループが、適切な目標切替位置にもたらされる。
【００２１】
この記述から明らかなように、当該切替方法により、１以上のギヤ段が、その時に誤った切替の危険が生じること無く、問題なく移行され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による切替過程の際の回転数の一時的な経過を示す図。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2005506501.tif 000018
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