JPS60502225A - 組込まれた圧縮空気網を有する自動車のための変速ギヤの遠隔制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 組込まれた圧縮空気網を有する自動車 のだめの変速ギヤの遠隔制御装置 本発明は、組込１れた圧縮空気網を有する自動車のだめの変速ギヤを゛、ｋ隔制 御する装置に関する。周知の如く、自動車の変速機のギヤを入れるととは、運転 者のすぐ近くに設けた変速Ｉツバ−により機械的、なレバー装置と棒を介して行 われる。エンジン室内の固有の変速ギヤに対する運転者の（立置に応して、変速 動作を伝達するために寸法の大きな接続棒が必要である。この接続棒は多数の部 材を介していわゆるチェンジレバーの変速動イ′［を歯車装置のギヤシフトゲー トに正確に伝達すべきである。髄に大型の１１゛Ω用屯１だけバスのｌ場合には 、接続棒によって時々数メー　トル離す必要がある。従って、多数の部材を介し て変速ストロークを正確に伝達すべきであり、かつ接続棒の収納のために広い組 込みスペースを特徴とする特にリヤエンジン構造の場合の運転者位置から変速ギ ヤ寸での接続棒のＭ　’Ａはきわめて重く、その一部は燃料消費の増大につなが る。更に、接づ７棒と変速ギヤが損傷しないようにするために、変速動作のこの ような機械的な伝達は変速レバーの熟練したやさしい取扱い操作な必要とする。

自動車の池の分野は既にサーボ制・卸による操作の補助を行っているが、駆動の 分野においても、変速過程の自動化ひいては操作の簡単化が望まれている。

特に制御が容易で正確である操作を達成するために、サーボ補助が行われている 。このサーボ補助は電気モータまたは液圧式のアクチェータに依存し、そして自 動車の分野では例えばサーボブレーキ装置とサーボ操縦装置に既に用いられてい る。天候の影響と振動に基因する、自動車または大型商用車のきびしい用途のた めに、サーボ弁、アクチュエータのような液圧部品には高度の要求がなされ、例 えば長い寿命にわたるシール問題を片づけなければならない。

液圧式圧力系に漏れ個所が生じると、圧力媒体の損失および変速機構によって伝 達される機能の低下が発生する。このような場合には、圧力媒体例えばブレーキ 液を予備容器に入れ、漏れによるその損失を補償する。特に大型の商用者には、 液圧式伝達装置を備えた外力制動装置のほかに、空気圧式伝達装置を備えたもの が知られている。電気モータ式またけ液圧式アクチュエータと比べて空気圧式サ ーボ弁が利点を有することは明らかである。ここで若干の特性について述べると 、空気圧式サーボ弁は高速度および高加速度で大きな力と長いストロークを伝達 することかできる。空気圧式伝達装置は敏感でなく、作動がやさしいという利点 がある。適当な作動シリンダを使用する場合は高い位置精度が得られる。従って 、中型才たは大型の商用車の場合には既存の圧縮空気網に基づいて、例えば駆動 装置の分野での自動化を補助するために空気圧式圧力装置を使用することができ る。自動クラッチについて桶川すると、適当な制御を補助して空気圧駆動装置に よって個々のギヤを入れることも考えられる。

本発明の課題は、変速機能が正確で制＠可能であり、スペースが節約され１酢が 軽くなり、そして取扱い操作と車輌の変形を車輌構造に最適に適合させることが できる、既存の駆動源を利用して、大型自動車の歯車装置の変速機能を自動的に 遠隔制御するだめの装置を提供することである。

この課題の解決策は、 ａ）空気圧サーボ式に制御可能なギヤシフトゲートを変速ギヤに直結配置し、こ のギヤシフトゲ−１・が、サーボ弁によって制御可能である、レーン選択時の線 形駆動のだめの複動作動シリンダと、速度段選択（副レーン）のだめの、サーボ 弁によって制御可能な複動作動シリンダとからなり、この両作動シリンダの変位 を表わす連続信号を測定および報知するだめの電気的位置知らせスイッチを備え 、 ｂ）変速ギヤの配置とは関係なく、変速レバーコンソールを運転室内の選択が自 由な操作位置に組込むことができ、この変速レバーコンソールがカルダン式懸垂 部を備えたチェンジレバーからなり、かつ切換え可能な速度段の数と配置に相応 してゲートガイドを備え、更に変速レバーの操作によって行われる変速変位を表 わす、チェンジレバーによって制御可能な位置知らせスイッチを備え、ｂｂ）　 この場合、ギヤシフトゲートの接続状態を速度段選択の移動方向に変速レバーに フィードバックするために、変速レバーがサーボ弁によって制御可能な複動作動 シリンダと機械的に結合され、ｃ）　−一方では運転室の変速レバーの側から変 速ギヤのギヤシフトゲートへの変速命令を受信および変換するため、他方では電 子装置を介して変速し・（−のコンソール内の作動シリンダに変速状態を信号制 御式にフィードバックするために、変速ギヤのギヤシフトゲートと変速レノぐ− コンソールの間に電子制御装置が設けられていることを特徴とする。

本発明の主目的は、変速ギヤの上記遠隔制御装置によって、操作過程の自動化、 特にギヤの連結を推進し、それによって運転者が交通に対して充分な注意を払う ことができるようにすることである。変速レバーコンノールは非常にコン・くク トな形をし、かつ各アーマチュアに表わすことができカルダン式に懸垂された小 型の変速し・く−と、小型の作動７１ノンダを含む。この作動シリンダは機械的 連結部を介Ｌ５て、電子的な信号制御によって変速ギヤのギャシ〕フ５　待人口 ｎ　ＧＯ−５０２２２５（３）トゲートの接続状態を変速レバーにフィードバッ クするので、変速ギヤの変速動作の感覚が変速レバーを介して運転者に伝達され 、この伝達は変速ギヤに対する従来の形状補完的接続棒連、結部と同じように行 われる。電子制御装置も変速レバーコンソール内に収納可能である。変速レバー コンソールは変速命令を伝達するために電気的な導体と圧縮空気管路だけしか必 要としないので、操作にとって最適の据付は位置において、変速レバーを運転室 内に収納することができる。好ましい実施形態では側方のケーシング内に、必要 な場合には姿勢を揺動し得るケーシング内に収納することができる。スペースを 節約する構造によっておよび可撓的に布設可能な導体だけを介してギヤに連結す ることによって、据付けが車輛の構造に依存しなくなる。これは、組立てブロッ クにまとめることができる空気圧サーボ式のギヤシフトゲートの収納についても あては捷る。この場合、他の構造形式ではギヤシフトゲ−・トがギヤブロックと 完全に一体化される。ギヤシフトゲ−１・と変速レバーコンソールの全体構造は 前記の構造形式において、従来の変速棒装置と比べて重着の大＋ｔｊな低減をも たらす。これは時間あたりの燃料消費を節約する３、変速状態については、変位 （運転者の変ａ　’６１ｉ令とギヤのフィードバック連続信号）と空気１（、Ｊ ’　ｉｉ’ｉ’内の力の調節（佳、電子制御装置内で制御信−弓を変換すること によって制御可能である。基本的（では作動シリンダは電子装置からの連続信号 によってサーボ弁を干して調整可能である。、なぜなら、／リングのその都度の 変位が変位センナによって測定され、そして１ｔｉｌｌ衛ｊ糸４たし１：電子装 置に再・壬吉−されるからである。この構造（ｔこより、奇ｆ＼γに応じた力の 調整が達成される。−１すなわら、例えば戊る速度段を比較的（・ζ１へ速に顯 ｌｌｌ′・↑、し２、次の変速段にｉｉ□いて同ＩｔＪ１の直前１で迅、・七に 動か［７、ぞハｔ（よ−テ、）て正面な押圧ＪｌＶこよってギヤをｆｉｌ　−４ ！］させて入れろととができる。すなわち、（二の］ｊ４造−（″は空ミを比装 置の時性に基づいて、微調節可能な変１′ｓｉ−、ｂ　ｆｔ１ｌｌ仰により、電 子１ｔ（１仰装置の連続制ｊｉｌｌ）　ｉ・こ。Ｌつてｌ「確な変速過程を遠隔 制研するこ、Ｊ：がでさる１、中Ｋ、屯十１ｔｉｌｌ　ｉ部製ｆろ゛を使用−ｒ 　７’ｓ　Ｃ二とによって、例えば連１ｖ１渦ＩＮの・”が與１の自）ｂ１１化 と、最適７を速度段＄、１べかり子となる５、 ［・１、「、図に括づいてト発明（（基へ）実Ｉ崩１２１）　ｉ−説明す・ζ１ Ｓ 、第　１　図は、　Ｉ′！μ　品−）＼内Ｖ（′ｌ−没：寸　１）ｊｌＬ　Δ− １市、ｆ　制御卸Ｐ罐：にＪｉ、”Ｒ”１．、ｒ　’、１−　”−１”　’：” 　Ｌ’　々−−−、Ｔ　−、／’　：、／　、、、、　ＪＬ、と１．ｈ　＞　、 、’　＞内□、○′１１Ｆ首、にとく−１ろ：・・−１：之・：−レ一・ｔＬｔ 千−１−゛、ゲデーとイ行１［山“ぐ−２・′３−・之＝沫や、・（：覆１ｔ１ ．ｌ　ｉｉ′Ｌｌｌ　ｌ’ａす：と１′のブ「１〕、′ノ回路図、へ’Ｉ；　２ 　ｉ・Ｍｌ！ｄ奮叱電・接続状態をナエノジレ・・−に再生す一：ｌ　；’ｊ〜 ′）の１＼′ｌ債′Ｌ１１らせス・ｆ・・−ｆと作動シリンダを圃エタチェンシ シノバーコン：／　−Ｉしくｆ）　１．ｌｌ　面図、’Ｚ　２／１　図ハコ（７ ）　ｆエンジレバ−コンノール（Ｄ　Ｘ　：’ｌ’Ｌ、第３図ｉｄ、チェンジレ バーコン−ノール七％、　子ＩＩＩ　ｆ■１１拵置を泣市揺動可能なケーンノブ 内ｊ７収納する。′、−めの構潰λ：示す図、 第５／１図はこの溝潰を不す′Ｌ７゛負、第４図は一す−・ボー空気圧式り（追 ｆｉｌ　ｊ＋ｔｌｉ　ｉ硅化なチー「。

デー　トを・変速機に直に設けた（ｊへ潰ぐ７・・■、ナ’Ｆ−ｔｊ＋ｉ　ｌ： ｌ、第４，７１図に［この構り告を・１・−１ゾｌ；　、０、第５図は、矛速磯 に設けＡ−１１−ボ空気、甲７（４に！ｔｔｌｌ　ｆｌ′ｔｌ’ｌ　ｉｉｊ：ｊ 　ｉ　ｆ　工／ど′デー　１・の溝１２１４づ１、す倶１面図、第５／′１図に Ｌ（、、の構造を示す写（１てあ、イ）５、第１図にｉｉ：　、組（へ−まれた Ｆ−Ｅ　ηｔ・”７．　＋＝ｉ　ｆＩ’！ｌ路ｉ’ｒ　ｔｉすｌ−、）自動車の ための変速ギへ“１を遠隔１’ｔｉ１１慎１１する／７−め〔−）装・ｉ／、“ が、グｒ＋　ノ′７回路図で略小さｊＬでい、：′、）、、金体の表小；・−よ 、ｉｌ　’ｔ’Ａ　Ｓ、　２内ノ渾転Ｍ　ノｉＪす”Ｉｇ　ｓ　’Ｓ　ｎ　Ａ＝ 　ｉ、＝’ｊ（、：”：（ト、この運転室から制御可能である、変、・ｔｊ　’ ｊｌｌ　’台＋−Ｖ・作すξ、ンｔふ″）・４）表１）Ｋとに！今シーｌらｔじ で１ハ、）１．１〕の′■〒１−杉Φ由）−ｔｉ軍［云坏から・ｉｎ　、１−Ｌ 　１勺−、ｌ二（−イ）に、ら・；１、−１２・７−・′ｓ−１内、・、′）多 ）［”トギャＪ　Ｖｉ−面詰さＦｌ−（−い：）、−１１ｉ１１ｊｊｉｊ　室、 　：ｌ内１１（−ｊ−、−い（−１−箸　ｊ・村　■、・　；−−−・　、〕　 −　アＬ　ろ　にＥ　′・　−−・′　・　りパ〕　と　ＮｉＬ”ｒ　−：ｆ− 、、’　ｌ”Ｅ−）−ｒ：　−Ｑ　Ｎ　５　；”ｉ５　”ｆＦ　［、’、１７５ １：　；（（ｈ’：、Ｉ’ｌ”　（奇（’（’ｆ　ニ、；：（ｉ叶　”）　７Ｌ 　−ｉ　イ、２１、”ｌ−ｆｒ？　ｌＩ−速度段の数と配置に＋［Ｉ応１−７て 、ゲ−トノノ゛ｆ１８にＬり主レーン９（無負荷運転）秒よび（−の相路に付し て直角な副レーン１０（速度段犬１尺）に？Ｅｉつ８ て個々の変速位置にセットすることができる。変速レバー７の切換ストロークは 機械的な連結部材を介して位置知らせスイッチ１１．１２に伝達される。

第１図のブロック線図では、主レーンまたは無負荷運転部に沿った変速レバー　 ７の変位は位置知らせスイッチ１１によって表わされ、速度段選択用副レーン１ ０に沿った変位は位置知らせスイッチ１２によって表わされる。回転ポテンショ メータの作用にとって有効な位置知らせスイッチ４１，１２は導体１３．１４を 介して中央の電子制御装置１５に接続されている。変速レバーコンソール６内に （は更に、第１図から判るように複動作動シリンダ１８が設けられている。この 作動シリンダは２個のサーボ弁１６、＋７によって制御可能であり、ピストンロ ッド１９を介して変速レバー７に連結され、そして速度段選択の移動方向への自 動調整運動を行なう。このために、電空式サーボ弁１６．１７が導体２０゜２１ を介して中央の電子制御装置１５に接続されている。サーボ弁は変速ギヤ１の実 際の接続状態に応じて適当に処理された連続信号を電子制御装置から受取る。サ ーボ弁１６，１７と作動／リンダ１８には、圧縮空気管路２３と圧縮空気制御管 路２４．２５を介して、貨物自動車の先度時にそれに標準装備された圧縮空気網 ２２から圧縮空気が供給される。圧縮空気の貯蔵量を調節するために、圧力スイ ソチ２６が設けられている。この圧力スイノテは一方では圧縮空気管路２７を介 して圧縮空気、網２２に接続され、他方では信号ライン２８を介して電子制御装 る−１５に接続されている。

変速レバー７から位置知らせスイッチ１１，１２を経て電子制御装置１５に与え られる変速命令は、電子制御装置１５で変換され、そして連続信号として導体２ ９，３０，３１，３２を経てエンジン室４のいわゆる３／２ウエイザ−ボ弁３３ ，３４，３５゜３６に伝達される。圧縮空気供給のだめ、サーボ弁３３、．３４ は圧縮空気管路４ろを介して、そし２てサーボ弁Ｊ　５　ｙ　３６は圧縮空気管 路４４を介して圧縮空気網２２に接続されている。サーボ弁３３　？　Ｊ　４ｐ ３５．３６から圧縮空気制御管路ろ７　、３８　、３９゜４０が複動作動シリン ダ４１．４２−ｉで案内されている。

作動シリンダ４１から出ているピストンロッド４５はヒンジヘッド４６を介して 、変速ギヤ１から出る変速軸６に連結されている（第４，５図参照）。ピストン ロッド４５のストローク運動は、電子制御装置１５を介して変速レバー７によっ て選択された位置に、変速ギヤ１の主レーン９／１を選択またはセットするため に役立つ。そのときの変速軸乙の軸方向の変位はビスＩ・ンロツド４５の歯４７ を介して歯車４８に伝達される。この歯車は位置知らせスイッチ０ ５０の調整軸４９に相対回転しないよう固定されている。第４図の実施例では、 位置知らせスイッチ５゜として回転ポテンショメータが用いられている。従って 、ピストンロッド４５の行程運動に依存して、変位が位置知らせスイッチ５０に よって測定され、そして導体５１を介して電子制御装置１５に再報告され、変速 レバー７の位置と比較される。

作動シリンダ４２から出ているピストンロッド５２は変速ギヤ１の変速軸３に対 して高さが異なるようにかつ直角に配置され、そして変速軸３に相対回転しない ように連結された揺動アーム５３に枢着されている。従って、ピストンロッド５ ２の回転運動は揺動アーム５３を介して変速軸５を回転させる。更に、ピストン ロッド５２にも歯５４が設けられている。この歯は歯車５５と調整軸５６を介し て変位を他の位置知らせスイッチ５７、第４，５図では回転ボテンンヨメータに 伝達する。位置知らせスイッチ５７によって測定された値は変速軸の回転を表わ す。

すなわち、作動シリンダ４２によって副ライン１０／１の距離だけ移動するかま たはギヤが連結される。位置知らせスイッチ５７から出る連続信号は同様に、導 体５８を経て中央の電子制御装置１５に再報告される。作動シリンダ４２の力の 作用によって変速ギヤの個々の速度段すなわち副ライン１０／１　に変位する際 、変速機構が同期の相に入る。この状態は電子制御装置１５に絶えず再報告され る。この電子制御　。

装置は調整関数に従った変速ギヤのカー変位の比を、導体２０．２１と小さな作 動／リンダ１８を経て変速レバー７にフィードバックさせる。従って、正確な押 圧力によって変速ギヤを同期させて入れることができ、かつ変速ギヤ１の変速状 態と変速位置を、運転者にとって変速レバー　７で制御可能にフィー・ドパツク することができる。

第２図には変速レバーコンソール乙の、−Ｙ細が示されている。変速レバー７は 玉継りを介してカルダン式に懸垂され、この継手を越えて延びた変速レバー７は ゲートガイド８に泪って案内される。−崖面内で互いに直角に延びる所定の移動 路に渚って行われる変速レバー７の操作は、例えば軸５９を介して回転角度運動 として位置知らせスイッチ１１．＋２に、第２，６図の実施例では回転ポテンシ ョメータに伝達される。ギヤを入れるときに、離れたところにある変速ギヤ１の ギヤ接続位置を運転者ができるようにするために、変速ギヤ１の変位と力の状（ ロ）が変速レバー７にフィー　ドパツクされる。そのだめに、変速レバーコンノ ール６内に複動作動シリンダ１８が設けられている。このシリンダのピストンロ ッド１９はレバーアーム５９を介して変速レバー７に直接的に連結されている。

作動／リンダ１８（は２１固のサーボ弁１６，１７によって制御される。このサ ーボ井１２ は導体２０，２１を介して、中央電子制御装置１５からの連続化−弓によって直 向されるっ従って、変速機において力と変位の比の自動微調整が達成される。

特に、速度段選択の方向への線形運動について、この調整は重要な意味がある。

なぜなら、゛轟当に調節可能な押圧力によって同朗相を開始し、同期達成１゛１ にギヤをやさしくすなわち小さな押圧力で入れる必要があるからである。

充分な精度でもってこの過程を調節するために、変速ギヤ１のゲ−ト８／ｉと運 転室２の変速レバー　コンノール乙の間に、電子制御装置１５が設けられている 。電子制御装置１５（佳一方では、運転室２のチェンジレバー７の側からの変速 請合を、離、、Ｌしたところにあるエンジン室４の変速ギーヤ１の空気圧サーボ 式に制御可能な変速ゲート８／１に吸収変換さするために役立ち、他方では変速 ギヤ１の接続状態を作動シリンダ１８と変速レバー　７に信号制御式に自動調整 、すなわちフィー　ドパツクするために役立つ。

電子ｉｔｉ制御装置１５は、第３図の好ましい実施例では変速レバーコンソール ６と共に、揺動可能なケーシング６０の中に収納されている。従って、運転者ま たは修理者のために最適の操作位置が保証される。

これは、ユニット間のすべての接続部が電気的または空気圧式の導体だけからな り、この導体が問題なく省スペースで収納し得ることによって可能となる。

第４，５図の実施例の構造では、空気）ｆニサ−ボ式に制御可能なギヤシフトデ ートＢ／１−−−−このギー′ンフトゲートはサーボ弁ろろ、ジ４　、　：５５ 　、３６に、ｌ：つて制御可能な２個の作動シリンダ４１．４７からなり、この シリンダのピストンロンドは送り部柑として作用する一一一一がブロック６１、 例えば往１）′ｌ仮に訃いて前もって製作され、従来の種の変速ギ＼・に取付は 可能である。他の構造においては、空気用す−ボ式、駆動要素を機械的なギャン フＩ・ゲ−１・の中に入れるか変速ギヤブロック１と一体化するととも渚えられ る。

第１頁の続き ０発　明　者　コツホ・シークフリートｏ発明者　アダムス・ニルケン ドイツ連邦共和国、デー−７７３０，フィリンゲンーシュウェンニンウン、アム 、ミュールウアイヘル、１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　組込はれた圧縮空気網を有する自動車のための変速ギヤを遠隔制御する装置 において、ａ）空気圧サーボ式に制御可能なギヤシフトゲートを変速ギヤに直結 配置し、このギヤシフトゲートが、サーボ弁によって制御可能である、レーン選 択時の線形駆動のための複動作動シリンダと、速度段選択（副レーン）のだめの 、サーボ弁によって制御可能な複動作動シリンダとからなり、この両作動／リン ダの変位を表わす連、続信号をｆ１１１定および報知するための電気的で存置知 らせスイッチを備え、 ［〕）変速ギヤの配置とは間係なく、変速レバー　コンノールを運転室内の選択 が自由な操作位置に組込むことができ、との変速レバーコンソールがカルグン式 懸垂部を備えたチェンジレバーからなり、かつ切換え可能な速度段の数と配置に 相応してゲートガイドを備え、更に変速レバーの操作によって行わＪＬる変速変 Ｃｉを表−抄す、チェンジレバーによって制御可能な位置知らせスイ・ノチを備 え飄 ｂｂ）　この場合、ギ＼・シフトゲートの接続状態を速度段選択の移動方向に変 速レバーにフィード〜くツクするために、変速レバーがサーボ弁によって制師用 能な複動作動シリンダと機械的に結合５ され、 Ｃ）一方では運転室の変速レバーの側から変速ギヤのギヤシフトゲートへの変速 命令を受信および変換するため、他方では電子装置を介して変速レバーのコンソ ール内の作動シリンダに変速状態を信号制御式にフィードバックするために、変 速ギーヤのギヤシフトゲートと変速レバー　コンソールの間に重子制御装置が設 けられていることを特徴とする装置。 ？　アクチュエータとしてのピストンロッドを備えた、サーボ弁によって制御可 能な２個のシリンダからなる空気圧サーボ式に制御可能であるギヤシフトゲート が、ブロックに４ｆｉもって製作され、変速ギヤにフランジ［トめｉｊＪ能であ り、そ１〜で変速ギヤの変速軸に直接的しこ連結［ｉ］能であるとと荀ヤｆ徴と する請求の範囲第１項記載の装置６．５　位置知らせスイッチが回転ボテン／’ Ｊメ−タとＩ７て形成され、このポテノ／ヨメータンウ；ピストンロンドの変位 に相応して康、読取原信号を電子：ｆｉｌｌ　Ｉ計装置に供給するととを特徴と する請求の転囲第１項記載の装置。 ４　作動／リンダのピストンロッドがう２ツクの形λし、このラック゛が、回転 ボテ／ノー１メータの１＋１１＋に相対回転しないように設けらｉた歯巾とかみ あうことを特徴とする請求の範囲第１項４ヒ第２頂にｉ：［１１６ 載の装置。 ５　変速レバーコンソールが姿勢を揺動させることができるケーシング内に収納 され、このケーシングが同時に、電子制御装置を収容する働きをすることを特徴 とする請求の範囲第１項記載の装置。 ６　変速レバー　コンソール内の作動シリンダがピストンロッドとクランクアー ムを介して変速１ツバ−と直接的に協働することを特徴とする請求の範囲第１項 記載の装置。 ７　変速レバー　コンソール内の作動シリンダを制御卸するためのサーボ弁が接 続導体を介して電子Ｍｉｌｌ（３）１装置に接続され、かつ電子’Ｔｉ’ｌ　（ ｇｌ装置からの連、１先位号を介して変速ギーヤの変速状態のフィードバックを 行うことを特徴とする請求の範］１第１項記載の装置。