(57)【要約】  本発明は、メイン駆動ギヤと、バルブを介して空圧式に切替えできるスプリッタギヤ変速機と、電子制御装置（８）と、を備えた自動車変速機用の電気空圧式切換装置に関する。バルブ（１４、１４’）が、後進ギヤ段への切換時に作動され、スプリッタギヤ変速機のシリンダ（６）に伝達される圧力が電磁バルブ（１２）によってスプリッタギヤ変速機の切換のために解放され、これにより、シリンダ（６）のピストン（１７）がコントロールロッド（１９）を介してギヤシフトフォークを摺動スリーブ（５）に対して反対方向に押す。これにより、スプリッタギヤ変速機の対応するホイールセットが減速するブレーキトルクが発生されて、後進ギヤ段が噛合い音なしにシフトされ得る。
2007502948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインギヤ部と、
バルブを介して空圧式に切換可能なスプリットギヤと、
電子制御装置（８）と、
を備えた自動車変速機用の電気空圧式切換装置であって、
後進ギヤ段への噛合い音のない切換のために、当該後進ギヤ段に切り換えられる時にバルブ（１４、１４´）が作動され、
スプリットギヤのシリンダ（６）に対する空圧が、スプリットギヤを切り換えるために設けられているソレノイドバルブ（１２）によって解放され、
その結果、ソレノイドバルブ（１２）のピストン（１７）がスプリットギヤの同期化の摺動スリーブ（５）を押し、それによって、スプリットギヤのホイールセットを減速するためのブレーキトルクが発生され得る
ことを特徴とする電気空圧式切換装置。
【請求項２】
スプリットギヤのピストン（１７）は、シフトレール（１９）と協働し、
当該シフトレール上には、バルブ（１４、１４´）によって解除可能なストロークリミッタ（１８）が配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電気空圧式切換装置。
【請求項３】
前記ストロークリミッタ（１８）は、ストッパーを内包しており、
前記バルブ（１４、１４´）による解除は、ロック解除装置（３）を介して行われ、
前記バルブ（１４、１４´）は、後進ギヤ段へのシフトの際、ロック解除に必要な空気をスプリットギヤのピストン（１７）のロック解除装置（３）に提供する
ことを特徴とする請求項２に記載の電気空圧式切換装置。
【請求項４】
後進ギヤにシフトする際、前記バルブ（１４）は機械的に操作されて、空気をロック解除装置（３）に解放する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電気空圧式切換装置。
【請求項５】
後進ギヤにシフトする際、電気スイッチ（２０）が操作されて、当該スイッチが電子制御装置（８）を介してバルブ（１４）を操作し、それによって、空気がロック解除装置（３）に対して解放される
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電気空圧式切換装置。
【請求項６】
スプリットギヤの付随のホイールセットのためのブレーキトルクは、時間制御またはトルク制御されている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電気空圧式切換装置。
【請求項７】
現存するギヤ検知の場合には、発生されるブレーキ効果が、シフトアップの際に、ベースギヤの同期化の負担軽減に使用可能である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電気空圧式切換装置。
【請求項８】
オートマチック自動車変速機を備えた自動車への、請求項１乃至７のいずれかに記載の電気空圧式切換装置の使用。
【請求項９】
運転者によって手動で操作されるメインギヤ部と、運転者によって手動でプリセレクト可能なスプリットギヤの切換と、を備えた自動車への、請求項１乃至７のいずれかに記載の電気空圧式切換装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者がハンドシフトレバーで手動によりシフト（切換）できるメインギヤ部と、バルブを介して空圧でシフトできるスプリットギヤと、バルブを介して空圧でシフトできるレンジグループギヤと、を備えた、特許請求の範囲の請求項１の上位概念に従う、自動車トランスミッション用の電気空圧式切換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型商用車のトランスミッションは、一般に、メインギヤ部と、スプリットギヤ（ＧＶ）と、レンジグループギヤ（ＧＰ）と、に分割されている。とりわけ商用車における最近のギヤは、空圧に支援される切換装置を有しており、当該装置はスプリットギヤ内及びレンジグループギヤ内で空圧シフトを行う一方、メインギヤ部内のシフト（切換）は運転者によって手動で行われ、その際に作用する力が空圧により支援され得る。
【０００３】
近年の自動車トランスミッションの制御用に、電子部品が益々多用されている。これらの部品は、他の目的と並んで、特にはシフトするギヤに対して車速が速すぎるといったような他の条件に基づいて、許容されないようなトランスミッションのシフトの阻止に役立っている。
【０００４】
ＤＥ１９８３９８５４Ａ１から、パワーアシスト装置が運転者のシフト力を支援するという切換装置が知られている。この場合、支援する圧縮空気の供給（量）が低減されるべきで、例えば車両のクラッチが操作されるときに限り供給が許容されるべきである。そのために、当該低減を可能にする追加バルブが必要である。
【０００５】
許容されないシフトに対する保護措置を備えた電気空圧式切換装置は、ＤＥ１００２９４９７Ａ１から知られている。自動車トランスミッション用のこの電気空圧式切換装置は、バルブを介して空圧でシフトできるスプリットギヤと、バルブを介して空圧でシフトできるレンジグループギヤと、を備えている。そのシフトは、運転者がシフトレバーで手動によりプリセレクトすることができる。その際、許容されないギヤ比への手動によるシフトを機械的に阻止するためのロック装置が設けられている。さらに、自動車トランスミッションの許容されないギヤ比への空圧によるシフトを阻止するためのロック装置及び電子制御装置が設けられている。この場合、スプリットギヤのバルブとレンジグループギヤのバルブとは、電磁作動の空圧バルブであり、これらは共通のハウジングの中に配置されている。それらのプリセレクトは、制御装置と結合しているハンドシフトレバーにある電気スイッチによって行われる。当該スイッチは、電子制御装置の信号によって作動される。
【０００６】
前者のロック装置は、この場合、レーンロックシリンダで構成される。これは、運転者がレンジグループギヤ内で適切なギヤをプリセレクトするのを忘れた時に誤って許容されないギヤ段へ切り替えることから運転者を守るために、レンジグループギヤの低速ギヤ段において、当該ギヤの所定の出力回転数以上で、ある特定のシフトレーンから別のある特定のシフトレーンへシフトすることを防ぐ。後者のロック装置は、グループロック（Gruppensperre）であり、これは、レンジグループギヤの同期化もメインギヤ部の同期化も保護するために、所定の車両速度以上で、レンジグループギヤの低速ギヤへのシフトを阻止する。
【０００７】
自動車用トランスミッションの許容されないギヤ比への空圧によるシフトを阻止するための装置のロック作用の解除は、手動操作可能なクラッチペダルにある電気スイッチあるいは空圧バルブによって行うことができる。
【０００８】
ＤＥ１０２１７４８２Ａ１は、電気空圧式切換装置を説明している。それは、たいした追加費用もなしに、支援する圧縮空気の供給を決定することができる。
【０００９】
自動車変速機用のこの種の電気空圧式切換装置は、運転者によって手動によりシフトレバーでシフトされるメインギヤと、バルブを介して電気空圧式にシフトされるスプリットギヤと、レンジグループギヤと、を有している。
【００１０】
スプリットギヤのシフトは、運転手が手動でシフトレバーのスイッチを使ってプリセレクトできる。センサまたはスイッチが、運転者による車両クラッチのマニュアル操作を検知して、その信号を電子制御装置に送信する。これにより、当該電子制御装置がバルブを開く。
【００１１】
さらに、それぞれ一つの流入口を有して、複数のバルブの出口管とつながっているシャトルバルブ（チェンジバルブ）が設けられている。複数のバルブは、クラッチ操作信号が発信されるとその都度開くが、その際、二つのバルブのうち、常に、シフトレバーでスプリットギヤ用のスイッチを最後に操作した際に選択されたバルブの方が開く。シャトルバルブの出口は、空圧管を介して空圧パワーアシスト装置とつながっており、当該装置は運転者がメインギヤでマニュアル操作をする際に支援する。シャトルバルブは、スプリットギヤの二つのバルブのうちの一つから空圧配管へ、そしてそれによってパワーアシスト装置へエア（空気）供給を認める一方、他の接続配管は当該シャトルバルブによって閉じられる。これにより、スプリットギヤ用に接続されたシフトシリンダがその二つの切換方向用にエア供給を得るということが阻止される。接続配管とシフトシリンダの一部分のみがエアを得るべきであり、それらはプリセレクトされる。その際、そのプリセレクトが運転者によって実際に新たに行われたかどうか、または、シフトレバーでのスイッチの最後の対応する操作の際に行われたかどうか、は重要でない。
【００１２】
空圧配管にとって、また、パワーアシスト装置にとって、シフトシリンダの両側のどちらがエアを得ても同じことである。パワーアシスト装置は、結合されるときには常にエアを得ることになっている。メインギヤでのシフト過程の際、スプリットギヤ内でシフトが行われないなら、クラッチを操作する際、すでにスプリットギヤの最後のシフトで制御されシフトされたのと同じバルブが再び作動される。これによって、同バルブは、スプリットギヤ自体のシフトシリンダをそのポジションから変えることなく、エアをシャトルバルブおよびパワーアシスト装置に通す。
【００１３】
このとき、同バルブは、クラッチのどの操作でも、または、クラッチの分離点に達したときはいつでも、エアをシャトルバルブにそしてパワーアシスト装置に与える、という追加機能を担う。その結果、クラッチが解除されている状態に限り、手動でのシフト操作の力を支援するサーボパワーの供給が認められる。ＤＥ１０２１７４８２Ａ１の開示内容は、全面的に、本明細書の対象物である。
【００１４】
後進ギヤにシフトする際の噛合い音をなくすために、後進ギヤの同期化ないしベースギヤの同期化が知られている。しかし、それらは、後進ギヤにシフトする際に操作される追加の構成部品である。
【発明の開示】
【００１５】
本発明の課題は、自動車変速機用の電気空圧式切換装置を、後進ギヤへの噛合い音のない投入を可能とするように、形成することである。
【００１６】
本課題の解決は、特許請求の範囲の請求項１に記載された特徴によって実現される。有利な実施の形態が、下位の請求項で示されている。
【００１７】
本発明によれば、後進ギヤの投入が始められるとすぐに、即ち、後進ギヤのシフトレーンに切り替えられるとすぐに、スプリットギヤ（Splitgruppengetrieb）の切替のために存在しているソレノイドバルブが後置の方向制御バルブと共に作動される、ということが考慮されている。この場合、スプリットギヤのシリンダーへの圧力が解放され、その結果、そのピストンが、シフトレールを介して、シフトフォークを、既にギヤ投入位置にあるスプリットギヤの同期化用の摺動スリーブに対して押す。これによって発生されるブレーキトルクが、スプリットギヤの対応するホイールセットを、予めプログラミングされた制動時間あるいは回転数検知（認識）を介して、ほぼ停止するまでに制動する。これによって、噛合い音なしに、後進ギヤに切り替えることができる。
【００１８】
電気空圧式切換装置のこの形態には、特にそのために備えるべきブレーキを構成するための追加の構成部品が不要である、という利点がある。というのは、スプリットギヤのソレノイドバルブを作動用に共同使用することができ、それによって、電子制御装置の出力を節約できるからである。
【００１９】
さらに、既知のギヤ検知の場合、発生されたブレーキトルクは、追加的に、シフトアップの際の同期化に使用することができる。また、ブレーキの遮断は、パワーアシスト装置の遮断をももたらし、それによって、後進ギヤのシフト部品のさらなる保護をもたらす。
【００２０】
以下では、本発明が、有利な実施の形態を示している図面に基いて、詳しく説明される。唯一の図では、後進ギヤへの噛合い音のない投入のために内蔵ギヤブレーキが設けられた切換装置の図が示されている。
【００２１】
冒頭で詳述された種類の電気空圧式切換装置は、当業者にはよく知られている。従って、以下の説明では、本発明の理解のために本質的な構成部品及びそれらの機能のみが触れられる。
【００２２】
このシフト図では、一般に「重ね合わされたＨ」として表示されるシフト図のために、１でハンドシフトレバーを示している。当該シフトレバーは、スプリットギヤのシフトをプリセレクトするための第一スイッチと、レンジグループギヤ（Bereichgruppengetrieb）をシフトするための第二スイッチと、を備えている。
【００２３】
２でクラッチ用のストロークセンサが示されている。３でロック解除装置、４でパワーアシスト装置、５でスプリットギヤの摺動（スライディング）スリーブ、６でスプリットギヤのシリンダ、７でエアリザーバ、８で電子制御装置、９でシフト軸、１０でレーンロックシリンダ１３を有するレーンロック、１１でレンジグループギヤのシリンダ、１２でスプリットギヤの２つのソレノイドバルブ、１４、１４’でバルブ、１５でレンジグループギヤの１つまたは複数のソレノイドバルブ、１６でメインカットオフバルブ、が示されている。
【００２４】
後進ギヤに入れる際に噛合い音を無くすことを考慮して、スプリットギヤのホイールセットを制動するためのブレーキトルクの発生は、スプリットギヤの二つのソレノイドバルブ１２の一つがクラッチ解除時に常にスプリットギヤのプリセレクトスイッチの位置に応じてハンドシフトレバー１において作動される、ということによって行われる。これにより、パワーアシスト装置４及びスプリットギヤのシリンダ６へエアが解放される。つまり、すでにシフトされたスプリットギヤの位置が確認される。しかしながら、スプリットギヤのピストン１７は、図示された実施の形態ではシフトレール１９上のロック解除可能なストッパー１８であるストロークリミッタのために、シフトフォークを介してスライドスリーブ５にパワーを伝達することができず、その結果、ブレーキトルクは生じ得ない。つまり、シフトフォークは、スライドスリーブの中を自由に行き来する。
【００２５】
ここで、所望のブレーキトルクが発生され得るように、スプリットギヤのピストンのストロークリミットを解除することが必要である。この目的のために、追加の機械空圧式または電磁式の３／２ストロークバルブ１４、１４’が設けられる。このバルブは、後進ギヤ用のレーンにシフトされる際あるいは後進ギヤの投入の際に作動され、それによって、このバルブは、スプリットギヤのソレノイドバルブ１２を介して導かれるエアを、ロック解除装置３を介してのスプリットギヤのピストン１７のストロークリミットの解除のために、解放する。これにより、シフトフォークは、必要なブレーキトルクを発生するためにスライドスリーブ５を押し、それによって、時間制御または回転数制御でスプリットギヤの対応するホイールセットを制動し、その結果、噛合い音のない後進ギヤの投入を可能にする。
【００２６】
図１に示された３／２ストロークバルブ１４は、シフト軸９によって機械的に操作される。その結果、後進ギヤの投入は、シフト軸９を介してバルブ１４をシフトポジションに操作し、エアをロック解除装置３に解放する。あるいは、同様に図１に示された３／２ストロークバルブ１４’が電気的に操作され得て、そのために電気スイッチ２０がシフト軸９に配置されており、当該スイッチはシフト軸９によって後進ギヤの投入時に作動され、信号を制御装置８に発信し、その制御装置がバルブ１４’を制御する。
【００２７】
バルブ１４および１４’は、図１には両方とも表示されているが、通常、１車両にはどちらか一つしかない。
【００２８】
図１には、ハンドシフトレバー１が表示されており、これは機械的にシフトシャフト９を操作する。さらに、前述の特徴を有するトランスミッション（変速機）は、アクチュエータによって作動されるエレメントを有するオートマチックトランスミッションにも使用され得る。後進ギヤの投入の意志を示す信号を検知すると、電子制御装置８がバルブ１４’を制御し、それによって、ロック解除装置３が作動される。同様に、例えば電磁的なロック解除装置が制御装置８によって直接作動され得る。
【００２９】
他のどのシフト操作の場合でも、このブレーキトルクが同期化に反して作用することがないように、ストッパ１８の形態のロック解除可能なストロークリミッタが必要である。
【００３０】
既存のギヤ検知（Gangerkennung）の場合、この制動効果は、少なくともシフトアップの際に、ベースギヤの同期化の負荷を軽減し、同期時間を短縮することができる。
【００３１】
スプリットギヤのシリンダ６へのバルブ１２を介してのエアの供給が遮断されると、ブレーキが遮断され、パワーアシスト装置４もエアの供給がなくなり、その結果、それらの支援なしに、後進ギヤはシフトされ得る。
【００３２】
上述したように、ギヤブレーキを実現するために、追加構成部品が必要とされない。すなわち、すでに存在するスプリットギヤのソレノイドバルブが制御用に共用される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】後進ギヤへの噛合い音のない投入のために内蔵ギヤブレーキが設けられた切換装置の図。
【図１】
2007502948.tif 000003
【国際調査報告】
2007502948.tif 000004
2007502948.tif 000005
2007502948.tif 000006
2007502948.tif 000007