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電-氣動遙控開關,尤其是用於汽車的同步機械式傳動系統的變速裝置的製作方法

2023-05-22 23:42:46

專利名稱:電-氣動遙控開關,尤其是用於汽車的同步機械式傳動系統的變速裝置的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種遙控開關裝置,藉助於此,駕駛者可對遠離他的同步機械式傳動裝置進行正確的變速,就像手動操縱傳統的變速杆一樣。
眾所周知,作為汽車的一部分,尤其是對於具有後置發動機的汽車或其他不同工作機器,傳動裝置通常位於遠離駕駛者的地方,因此,傳動裝置的變速機構不能直接手動操縱,對於較小的距離可通過一連杆機構或一弓形結構來連接。然而,對於具有鉸接式結構的汽車或工作機器,駕駛者坐在鉸接元件之一的上方,而傳動裝置位於另一鉸接元件上,因此,這種方案就不能再採用了。
為解決上述問題,已研製出液壓的和氣動的系統。液壓系統的基本特徵在於駕駛者藉助於變速杆驅動位於相互垂直排列的液壓缸中的活塞,由此而排出的液壓流體驅動與傳動裝置的變速機構相連的工作缸活塞。這種方案例如在DE-OS2,510,392,DE-OS2,700,837,DE-OS2,935,377以及HU-PS192,487中進行了描述。這意味著液壓系統是基於直接傳遞作用力的,其結果是,當距離較大時,由於流體的摩擦駕駛者不得不施加一相當大的力。
對於直到目前已簡單描述的解決方案,駕駛者以同樣的方式就像他操縱傳統變速杆那樣移動變速杆並傳遞運動和力。
對於氣動系統,傳動裝置的變速機構連接至布置在轉換和選擇方向上的轉換汽缸,即連接至選速汽缸的活塞杆。轉換汽缸和選速汽缸通過閥門連接至汽車的壓縮空氣系統,駕駛者既可以機械方式也可以電氣控制方式操縱這些閥門。
作為氣動系統的一部分,為了完成電氣控制,駕駛者唯一的任務就是壓下按鈕或拉動控制杆,就象通常的自動傳動裝置那樣,儘管這些系統是簡單的,但是大多數是不精確的,駕駛者誤動作的可能性是相當大的,同時傳動裝置在一相當短的時間內就會損壞。相反,工作得更好、更可靠的系統是極其複雜的。為此,對上述系統的改進在一定程度上是模擬傳統變速杆的操縱。
例如HU-PS187,345中公開的電-氣動系統。在此,一遙控開關裝置設置在駕駛者的身邊並以傳統的變換方式移動遙控開關手柄。在與單個檔位相對應的每一位置,該遙控開關手柄致動一電開關,這些電開關控制氣動轉換汽缸和驅動變速機構的選速汽缸的閥門的電磁鐵。該系統不能向駕駛者顯示變速過程,至多是由信號燈顯示該過程結束。由於氣動工作汽缸的操作困難,通常在其之前加節流閥,然而,這種解決方案只對通過一液壓力矩變換器連接到汽車的傳動裝置是可取的。
在DE-OS3,138,827中公開的遙控開關裝置基本上可用於同樣的系統。這種結構包括適當數量的電磁鐵和傳感器,並且因此一給定的信號組合相對應於遙控開關手柄的選定的位置。
為了類似的目的,在US-PS4,646,582中公開了對所述遙控開關裝置的改進,與上述方案相比,由於一彈簧加載的球形定位裝置將所述開關固定在其調節位置,該方案更安全。此外,在變速機構中還有一氣動驅動結構,它使遙控開關手柄在其中間位置處保持變速所需的移動行程長度。
在US-PS4,516,669中描述的遙控開關已考慮到駕駛者誤動作的可能性,並使變速機構增大容錯能力,只有在離合器分離狀態時,才可進行變速,並且只有在變速按予定次序完成後離合器才能接合。
US-PS4,633,987公開了一種專用的氣動控制的遙控開關裝置,它也是在離合器的分離狀態起作用,並且遙控開關手柄只有在完成轉換過程(氣動汽缸的任務)之後才可被置於轉換行程的極限位置。
在US-PS4,646,870中以適當的方式詳細描述了所需的解決方案,此為一電-氣動遙控開關單元,藉助於它,遙控開關手柄的移動和傳動裝置的變速機構的移動由稱為電位計的模擬信號傳輸器所代替,在此,氣動工作汽缸阻止遙控開關手柄在完成變速之前移動進入轉換行程的極限位置。
顯然,這些遙控開關裝置滿足了不同的需要,但它們並非圓滿。眾所周知,同步式傳動裝置的換檔分兩個步驟完成。首先所有的同步裝置被致動,並且只有在完成同步之後,實際的換檔才開始。同步需要一較小的力,而換檔需要一較大的力,駕駛員可由傳統的變速杆很好地感覺到這些,這是進行平穩換檔的最重要的先決條件。
因此,本發明的目的在於改進一種電-氣動遙控開關裝置,它完全模擬駕駛員對傳動裝置的變速杆的精心操作,同時,它精確地模擬由駕駛員進行的換檔過程。
本發明是基於這樣的認識,即只有通過採用一適當的氣動工作汽缸或適當的氣動裝置來完成,該裝置可在換檔過程中產生所需的不同大小的力。同時,採用必要數量的信號傳輸器和一制動裝置可以控制遙控開關手柄的運動,就移動範圍以及移動所需的力而言,所述運動近似於傳統變速杆的運動。
因此,本發明涉及一種電-氣動遙控開關裝置,尤其適用於汽車的同步機械式傳動系統的變速裝置,其中有一設置在選擇方向上的與傳動裝置的變速機構可控連接的氣動選速汽缸,其有效位置的數目與轉換通道的數目相對應。此外,一三通路轉換汽缸設置在轉換通路上選速汽缸和轉換汽缸通過電磁閥連接至壓縮空氣源,該裝置包括一由駕駛員操縱的遙控開關單元,它具有一遙控開關手柄,該手柄具有與傳動裝置的換檔模式相對應的多個位置,並且分別與設置在選擇和轉換方向上的信號傳輸器可控連接,而該信號傳輸器通過一控制單元與電磁閥連接。
該裝置的特徵在於,在極限位置轉換汽缸有兩級,一級用於較小的壓力,一級用於較大的壓力,遙控開關單元內設置在選擇方向上的傳輸器的數目相應於遙控開關通道的數目,在轉換方向上至少有兩個信號傳輸器,每個都相對於中心位置對稱設置,靠近中心位置的信號傳輸器的外端連接至當轉換汽缸處於極限位置時產生較小量級壓力的閥門上,而離中心位置較遠的信號傳輸器與當轉換汽缸處於極限位置時產生較高量級壓力的閥門可控連接,該轉換汽缸至少具有一個指示極限位置的信號傳輸器,在遙控開關中,遙控開關手柄與一個由輔助動力源致動的制動裝置壓力連接,該制動裝置與設置在遙控開關單元內的處於轉換方向上的信號傳輸器可控連接。
根據本發明的該裝置的一最佳實施例,遙控開關單元包括設置在轉換方向上的信號傳輸器,其信號傳輸元件具有開口,該元件與遙控開關手柄可控連接,開口的運動路徑與縫隙相互一致,在運動路徑上至少有兩個藉助於光效應產生電信號的檢測器設置在縫隙之前,所述檢測器的相互間的視野關係最好是在0.5至1倍視野之間變化。另外一信號傳輸單元與遙控開關手柄可控連接,它包括一單獨開口,最好是一縫隙,並在該縫隙之前、遙控開關手柄的中間位置處設置有藉助於光效應產生一電信號的檢測器。
根據本發明的該裝置的另一最佳實施例,具有多個開口並與遙控開關手柄可控連接的信號傳輸元件,以及具有一單獨縫隙的信號傳輸元件構成一整體單元,而該單獨縫隙的運動路徑位於其它縫隙的運動路徑之外。
根據本發明的第三個最佳實施例,與遙控開關手柄可控連接的信號傳輸元件的長度至少應與兩極限位置之間的距離相一致,並在其全長範圍內具有開口或縫隙,而這些縫隙的寬度與檢測器視野的寬度相對應,其間距等於檢測器視野的兩倍,此外,設置在所述縫隙運動路徑上的兩個檢測器被放置在與完成計數任務的控制單元的子單元相連的信號傳輸裝置內。
根據本發明的第四個最佳實施例,遙控開關單元的制動閘瓦裝置包括一在轉換方向上與遙控開關手柄壓力連接的滑塊,以及具有感應線相對於該滑塊摩擦表面垂直的電磁鐵或一氣動工作汽缸或一液壓工作汽缸,而在電磁鐵或氣動工作汽缸或液壓工作汽缸的摩擦表面產生的摩擦力小於通過遙控開關手柄駕駛員施加於滑塊的力而產生的力。
根據本發明的第五個最佳實施例,制動閘瓦裝置的滑塊上形成有兩個碰撞面,在此之間設置遙控開關手柄或者與手柄壓力連接的緩衝墊,碰撞面之間的距離大於遙控開關手柄的或設置在此之間的緩衝墊的尺寸,並藉助於具有相同彈力的兩個彈簧將遙控開關手柄或緩衝墊沿碰撞面方向支承在滑塊上。
根據本發明的第六個最佳實施例,確定轉換汽缸中心位置的有效活塞表面小於確定極限位置的有效活塞表面。
根據本發明的第七個最佳實施例,在可給汽缸空腔充填壓縮空氣並因此而確定汽缸的中心位置的閥門與壓縮空氣源之間加入一減壓裝置。
根據本發明的第八個最佳實施例,在轉換汽缸的中心位置所有汽缸空腔均與壓縮空氣源相通。
根據本發明的另一個最佳實施例,轉換汽缸的活塞杆與一信號傳輸器壓力連接,該傳輸器在位移方向上有三段,在這三段中,中間段的高度不同於其他兩段的高度,一檢測器被用於該信號傳輸器,在轉換汽缸的每個極限位置該傳輸器的一極限段位於該檢測器之前。
最後,也應考慮到這樣的優點,如果某一信號傳輸器與選速汽缸的每一位置、那些傳輸裝置的外部以及選擇方向上已設置在遙控開關單元內的信號傳輸器相對應地布置,那麼屬於相同轉換路徑的信號傳輸器彼此相互連接以允許換檔。
本發明將結合以下附圖的一些最佳實施例對其進行詳細的描述。


圖1為遙控開關裝置的單元連接示意圖;
圖2和圖3是遙控開關單元之一的兩個剖視圖;
圖4是遙控開關單元的布置圖;
圖5是遙控開關單元的信號傳輸器的沿圖2中Ⅲ線的剖視圖;
圖6是遙控開關單元的圖2中沿Ⅳ線的剖視圖;
圖7是轉換汽缸的一可能的實施例的縱向剖視圖;
圖8是控制單元的結構示意圖;
圖9是檢測方向子單元的電路圖;
圖10是正-反向計數子單元的電路圖;
圖11是產生絕對值和比較值的單元電路圖;
圖12控制在轉換方向上的運動的子單元的電路圖;
圖13比較在選擇方向上的位置的比較子單元的電路圖;
圖14是控制在選擇方向上運動的子單元的電路圖;
圖15是控制電磁鐵的子單元的電路圖;
圖16是遙控開關單元的信號傳輸元件的另一種型式;
圖17至圖19顯示了另一種遙控開關單元的三個剖視圖;
圖20為在轉換方向上設置的傳輸器;
圖21為制動閘瓦裝置的一種可能的型式。
一般地對於電-氣動系統,傳動裝置的遙控開關需要三個基本單元,它們是遙控開關單元、設置在傳動裝置上的執行單元和建立它們之間連接關係的控制單元。它們可以被改進並單獨設置,而不相互從屬,僅需考慮的是它們的協調連接。
為了便於敘述,我們將通過詳細地描述實際已經做出的遙控開關來說明本發明,為了有條理,須強調的是結構中的每一單個元件都可以由任何其他適當的予計好的元件所代替。這將根據通常的需要由進一步的實例所證實。
圖1所示為用於傳動裝置的一遙控開關的各個單元,它被用於一具有六個前進檔一個倒檔的同步機械式傳動裝置11。
變速機構9設置在傳動裝置11上,傳動裝置11通過控制單元10與遙控開關單元7相連接,由圖1可知,它們還與離合器踏板8連接,該踏板的作用將在後面詳細描述,然而,須強調指出該踏板對本發明是必不可少的。
遙控開關單元7將參照圖2至圖6進行描述。
遙控開關手柄12完成普通變速杆的功能,藉助於如圖4所示換檔線路圖中遙控開關單元的殼體13內的球窩關節14,手柄12可以轉動,根據要轉換的選定檔位,該轉換相應於具有轉換通道1-2x,3-4x,5-6x和Rx的換檔排列52具有通常的雙H形,在轉換通道1-2x的兩端,手柄12的位置相應於1檔和2檔;而在轉換通道3-4x的兩端,手柄12的位置相應於3檔和4檔;在轉換通道5-6x的兩端,手柄12的位置相應於5檔和6檔;在轉換通道Rx處,手柄12相應於倒檔;空檔位置N位於轉換通道3-4x上。
信號傳輸器將遙控開關手柄12的主要位置傳送給控制單元。遙控開關手柄12在選擇方向v的運動平面上、在選擇方向v上,與轉換通道1-2x對應的檢測器EV12,與3-4x對應的檢測器EV34,與5-6x對應的檢測器EV5.6以及與Rx對應的檢測器EVR都設置在殼體13的底部。所述EV12,EV34,EV56和EVR均為感應檢測器。遙控開關手柄12的下端連接有弧形支座15,如果遙控開關手柄在轉換方向k上移動,支座5總是遮蓋住檢測器的一個。相應地,在選擇方向上的傳輸器產生所需的信號,從而檢測器EV12,EV34,EV56和EVR與支座15一起產生所需的信號。
顯示相應於手柄12在轉換方向k上的位置的信號傳輸是很複雜的,因而實現其所需的結構就更為複雜。
在殼體13中,球窩關節14和支座15之間導入連杆16以便在轉換方向k上可變換。在連杆16中有一導槽17,遙控開關手柄12在其中可以沿選擇方向V而不是轉換方向k上自由地移動。
信號傳輸元件18安裝在連杆16的一端上,元件18在圖5中以放大的比例表示,事實上,它是一個板,其平面平行於沿轉換方向k的位移,而其較長邊朝向轉換方向k,其縱向邊緣的之一具有二十一個具有相同寬度s的縫隙20,這些縫隙由間距o分開,間距o的長度是寬度s的兩倍。為便於理解,圖5中對所述縫隙20進行了編號,從中間的0開始,向右為+1-+10,向左為-1--10。為此傳感縫隙20運動的路徑P1與轉換方向k一致並平行。信號傳輸元件18上具有縫隙20部分的長度1相應於信號傳輸元件18的兩極限位置之間的長度L。
在信號傳輸元件18的另一縱向邊緣有一寬度為s的單個縫隙19,其運動路徑P2位於路徑P1的外側,然而,它們相互平行。
檢測器EK0,EK1和EK2用於感應信號傳輸元件18的位移,在設計上,這些是藉助於光效應產生信號的檢測器,也稱為光閘門,並且它們的視野f分別相應於縫隙19和20的寬度s。
檢測器EK0設置在縫隙19的運動路徑P2上,而EK1和EK2沿著縫隙20的運動路徑P1設置。其相互關係為,檢測器EK1和EK2間的距離為所述縫隙寬度的一半即s/2。
元件18和檢測器EK0、EK1及EK2一起構成在轉換方向k上的信號傳輸器。
在殼體13上部的水平面上有一球墨鑄鐵製成的滑塊21,滑塊21中沿選擇方向v有一長方形間隙22,在該間隙中遙控開關手柄12可在選擇方向v上無阻礙地移動。間隙22的側表面形成碰撞面25,並且其間的距離u的值大於手柄的直徑d。
在滑塊21頂部平行於選擇方向v,具有由寬彈簧片彎曲而成的相同尺寸的彈簧23和24,它們包繞著手柄12並將其保持在相對於滑塊21的中心位置。選擇彈簧23、24的寬度應使它們能夠包繞手柄12使其位於選擇方向v上的任何位置。
在殼體13中,滑塊21下面有一環形電磁鐵M,它與球窩關節14同軸設置並且其軸線垂直於滑塊21底部的摩擦表面26。電磁鐵M和滑塊21一起形成遙控開關單元的制動閘瓦裝置F。
關於殼體13,在選擇方向v上彈簧將所述手柄保持在其空檔位置N,相應地在此回位。在手柄12上低於球窩關節的部分,設置有板27並且其縱軸與轉換方向k平行。螺旋彈簧28、29緊拉著板27,它們的另一端由殼體13支承。彈簧29內有一較短的螺旋彈簧30,如果遙控開關手柄被切換到轉換通道5-6x上時,板27將接觸到彈簧30,彈簧30也由殼體13支承,它比彈簧28、29硬得多,只有這樣才能避免無意識地切換到倒檔R。
殼體13頂部由蓋31封閉,如圖6所示,在此形成換檔線路圖52的區界32。
變速機構9的結構形式由圖1清楚地給出,傳動裝置11的變速裝置33為一氣動驅動的選速汽缸34,並且它與也是氣動驅動的轉換汽缸35的活塞杆相連。
選速汽缸34為一四通路汽缸,它的三個位置由氣動裝置確定,其基本位置由彈簧的作用來保證。在此,我們不必過多地考慮所述選速汽缸的細節,該四通路汽缸可由二通路汽缸來代替。
圖7所示的轉換汽缸35為一三位置汽缸,在交錯式活塞杆36上安裝有兩個浮動活塞37,從而,朝向確定活塞杆36中央位置的汽缸空腔V0的有效活塞表面AK小於朝向確定活塞杆36極限位置的汽缸空腔V1和V2的有效活塞表面AS。因此,轉換汽缸35在極限位置處的壓力有兩級這取決於是否只有確定極限位置的汽缸空腔V1或V2,或者確定中央位置的汽缸空腔V0與壓縮空氣源相連。
活塞杆36的端部,在相應於活塞的三個位置的距離之內形成有環槽38,定位裝置39的球41由彈簧40彈壓入該槽,當然,這也可由二位置氣動汽缸來完成。
選速汽缸34和轉換汽缸35均連接在壓縮空氣源(此處未示出)。汽缸34由閥SV12,SV56和SVR控制,而汽缸35由閥SK0、SK1和SK2控制。至於它們的結構,所有這些閥都是電磁致動的兩位三通閥。
汽缸34的活塞杆處,檢測器ES12、ES34、ES56和ESR檢測變速裝置33的瞬時位置,而在汽缸35處檢測器ES0完成同樣的任務,所有這些檢測器均為感應式的。
檢測器ES0的設置和其功能可從圖7上詳細地了解。在活塞杆36上具有作為信號傳輸器的段P0,以及用作相同目的的兩側段P1和P2,段P0車削形成頸縮,致使該段的尺寸不同於段P1、P2的尺寸,檢測器ES0也設置在此處。頸縮具有一寬度,在此活塞杆36的中央位置段P0位於檢測器ES0之前。從某種意義來說,用信號檢測器ES0檢測活塞杆36換言之轉換汽缸35是否處於其中央位置或佔據在極限位置。
離合器踏板8與本發明裝置之間的連接是不可缺少的,如前已述及的結構已利用了這種連接,並且後面將要描述的控制單元也以此為基礎,因此我們不得不再次涉及到它。給離合器踏板8設置一基於感應原理的檢測器ET,以便當離合器踏板8被壓下時發出一信號。
實現遙控開關單元7與變速單元之間同步連接的控制單元10由電子元件組成。既使沒有本文所述的藉助於簡單的延遲也可完成,但是,這樣的控制裝置是極其複雜的,此外還需要大的空間。為了布置上的方便,可以想像採用不同型式的電子元件應當是可行的,在此所限定的實施例僅為解決方案中的一個。
由圖1可知,控制單元10的輸入連接至檢測器EK1,輸入102連接至檢測器EK2,輸入103連接至檢測器EK0,輸入104連接至檢測器ET,輸入105連接至檢測器ES0,輸入106連接至檢測器ES12,輸入107連接至檢測器ES34,輸入108連接至檢測器ES56,輸入109連接至檢測器ESR,輸入110連接至檢測器EV12,輸入111連接至檢測器EV34,輸入112連接至檢測器EV56,輸入113連接至檢測器EVR,而輸出115連接至閥SK2,輸出116連接至閥SK1,輸出114連接至閥SK0,輸出117連接至閥SV12,輸出118連接至閥SVR,輸出119連接至閥SV56,輸出120連接至電磁鐵M。
為了更好地理解和便於說明,控制單元10的各個部分被劃分為子單元,正如圖8所示,控制單元10包括檢測方向的子單元43,正-反向計數單元44,產生絕對值和進行比較的子單元45,控制在轉換方向上的運動的子單元46,比較在選擇方向上的位置的子單元48和控制電磁鐵的子單元49,還包括用於匹配信號電平的匹配段I和保證控制電平的功率放大器T。
檢測方向的子單元43的輸入121通過匹配段I連接至輸入101,輸入122通過匹配段I連接至輸入102,輸入124連接至產生絕對值和進行比較的子單元45的輸出124,而輸出125連接至子單元45的輸入,輸出126和127連接至正-反向計數子單元44的輸入126和127。
此外,前面所述的正-反向計數子單元44的輸入126、127,還有一輸入123通過匹配段I連接至輸入103。
所述子單元44的輸出128、129、130、131和132連接至子單元45的輸入(輸入具有相同的編號),而輸出136連接至控制在選擇方向上的運動的子單元46的輸入136。
產生和比較絕對值的子單元45的輸入128、129、130、131和132以及其輸出124的連接上面已經做出描述。其輸出133、135連接至控制在轉換方向上運動的子單元46的相應編號的輸入,而輸出134連接至控制電磁鐵的子單元49的相同編號的輸入。
控制在轉換方向上的運動的子單元46的輸入133、135和136的連接已做出描述,此外,輸入137、141連接至比較在選擇方向上的位置的子單元47的相同編號的輸出,而輸入123通過前已述及的匹配段I連接至輸入103。在輸出的外部,輸出142通過功率放大器T連接至輸出114,輸出138通過功率放大器T連接至輸出115,輸出139通過功率放大器T連接至輸出116,輸出140連接至控制電磁鐵的子單元49的相同編號的輸入,功率放大器T由一輸入144通過匹配段I連接至輸入104。
比較在選擇方向上的位置的子單元47的輸入106、110、107、111、108、112、109和113連接至控制單元10的相同編號的輸入。已知輸出137和141的連接,另外,後者也連接至控制電磁鐵的子單元49的相同編號的輸入。
控制在選擇方向上的運動的子單元48的輸入110、112和113連接至控制單元10的相同編號的輸入,而輸出146、147、148均通過功率放大器分別連接至輸出117、118、119。
最後,控制電磁鐵的子單元49的輸出的連接已做出描述,同樣也知道了輸入134、140和141的連接。輸入143、123和144分別通過匹配段I連接至輸入105、103和104,其唯一的輸出145通過功率放大器T連接至輸出120。
在控制電磁鐵的子單元49內,根據其特殊的功能,可以進一步劃分出兩個小部分即延遲電磁鐵切換的方框50和定時釋放電磁鐵的方框51。
控制單元10劃分為子單元,從它們的名稱可知,這與它們的功能是相稱的,由此可以更好地理解所述控制單元10的功能。然而,組成控制單元10的子單元還沒有被嚴格地界定,在由較複雜的微電子元件組成的控制單元中,按照前述的基本功能劃分方式,可能無法辨認出子單元也不能理解控制單元的功能。
前面提到的子單元的線路圖見圖9至圖15。在控制單元10的實際應用過程中,實際上採用了各種不同的電子元件,包括許多運算單元,如前所述,事實上控制單元10並非僅由子單元組成,某些電子元件伴隨著它們的運算單元分別在一個或多個人為界定的子單元中出現。
在實際應用過程中,控制單元10由下列元件組成,我們採用「技術出版者」IC分類目錄的名稱表示之IC1施密特觸發器(CD-40106),包含四個運算單元IC2/1-IC2/4(4030)的IC2「異或」門,包含四個運算單元IC3/1-IC3/4的「非與」門(4011),包含運算單元IC4/1-IC4/2的IC4D(4013)型「開-關」雙穩態電路,正-反向計數單元IC5和IC6(4029),包含四個運算單元IC7/1-IC7/4的「異或」門IC7(4030),四位數字比較器IC8(74C85)和IC9(74C85),包含六個運算單元IC10/1-IC10/6的反向器IC10(4069),包含四個運算單元IC11/1-IC11/4,IC12/1-IC12/4,IC13/1-IC13/4(4081)的「與」門IC12和IC13,包含六個運算單元IC14/1-IC14/6的驅動級IC14(4050)和包含四個運算單元IC15/1-IC15/4的「或」門IC15(4071)。在組裝過程中還採用了電阻器R1-R7,電容器C1-C8和二極體D1-D8(4148)。
參照圖9至圖15詳細介紹各個子單元的構成。
圖9所示的檢測方向子單元43的輸入121直接與運算單元IC2/1的輸入中的一個相連,它還通過電阻器R1與IC2/1的另一輸入相連。電阻器R1與運算單元IC2/1的交點通過電容器C1接地,輸入121還直接與運算單元IC2/2的輸入中的之一相連。
輸入122直接與運算單元IC2/3的輸入中的之一相連,並通過電阻器R2與IC2/3的另一輸入相連,電阻器R2與運算單元IC2/3的交點通過電容器C2接地。輸入122還直接與運算單元IC2/2的另一輸入相連。
運算單元IC2/1的輸出通過電阻器R3連接至運算單元IC3/1的輸入中的一個,電阻器R3與運算單元IC3/1的交點通過電容器C4接地。運算單元IC2/1的輸出還直接連接至運算單元IC4/1的信號輸入D。
運算單元IC2/2的輸出連接至運算單元IC3/2的兩個輸入,而單元IC3/2的輸出直接連接至運算單元IC4/1的時鐘信號輸入CLK,將一電容器C3插入運算單元IC3/2的輸出與單元IC4/1的復位輸入R之間並接地。
運算單元IC4/1的輸入S(置位輸入)接地,輸出Q直接與運算單元IC4/2的信號輸入D和運算單元IC3/3的輸入相連,而輸出Q連接至運算單元IC3/1的另一輸入,輸出Q同時也為輸出127。
運算單元IC2/3的輸出通過電阻器R4與運算單元IC3/3的另一輸入相連,電阻器R4與運算單元IC2/3的交點通過電容器C5接地。
運算單元IC3/1的輸出和單元IC3/3的輸出連接至運算單元IC3/4的各個輸入,而單元IC3/4的輸出部分地代表了輸出126,以及部分地連接至運算單元IC15/1的輸入中的一個,而所述單元IC3/4的輸出和單元IC15/1的輸入的交點經電容器C6接地。
運算單元IC15/1的另一輸入連接至輸入124,而其輸出連接至運算單元IC4/2的時鐘信號輸入CLK。
運算單元IC4/2的置位輸入S與其復位輸入R均接地,而其輸出Q產生輸出125,輸出Q不接輸出。
由圖10可知,正-反向計數子單元44包含正-反向計數器IC5和IC6。
所述計數器IC5的輸入A、B、C和D及允許輸入CI均接地,時鐘信號輸入CLK連接至輸入126,抑制輸入PE連接至輸入123,計數器的二/十進位輸入B/D連接至電源,而計數器的升/降輸入U/D連接至輸入127。輸出QA、QB、QC、QD同時作為輸出128,129,130,131,而產生終值信號的輸出CO連接至正-反向計數器IC6的時鐘信號輸入CLK。
上述計數器IC6的時鐘信號輸入CLK的旁邊,只與信號源連接的抑制輸入PE、計數器的二/十進位輸入B/D和其升/降輸入U/D分別連接至輸入123、電源和輸入127。輸出產生的終值信號中唯一被使用的為輸出CO,它還代表輸出132和136。
由圖11可知,在產生和比較絕對值的子單元45中,輸入125連接至運算單元IC2/4的輸入中的一個,同理,輸入128、129、130和131分別連接至相應的運算單元IC7/1、IC7/2、IC7/3和IC7/4的輸入中的一個,而上述單元IC2/4、IC7/1、IC7/2、IC7/3、IC7/4的另一輸入相互連接並與輸入132相連。
運算單元IC2/4給出輸出133。
運算單元IC7/1的輸出連接到數字比較器IC8和IC9的輸入A0,運算單元IC7/2的輸出連接到輸入A1,而單元IC7/3的輸出連接到輸入A2,並且單元IC7/4的輸出連接到輸入A3。
數字比較器IC8和IC9的輸入B0、B1、B2和B3是基本的信號輸入,輸入A<B和A=B連接到電源,而輸入A>B連接到輸入B2。
如圖12所示,在控制在轉換方向上的運動的子單元46中,輸入133分別連接到運算單元IC11/2和IC11/1的輸入中的一個。
運算單元IC11/2的另一輸入與輸入135相連,其輸出通過運算單元IC10/2連接到運算單元IC15/2的輸入中的一個。運算單元IC15/2的另一輸入與輸入141相連,而其輸出為輸出142。
運算單元IC11/1的另一輸入通過一施密特觸發器IC1連接到輸入123。運算單元IC11/1的輸出部分地連接到運算單元IC12/1的輸入中的一個,另一部分為輸出140。運算單元IC12/1的另一輸入連接到輸入136,其輸出分別連接到運算單元IC12/2和IC12/3的一個輸入。
運算單元IC12/3的另一輸入直接連接到輸入137,而運算單元IC12/2的另一輸入通過運算單元IC10/1連接到輸入137。運算單元IC12/2的輸出為輸出138,運算單元IC12/3的輸出為輸出139。
由圖13可知,比較在選擇方向上的位置的子單元47的輸入106和110連接到運算單元IC13/1的輸入,輸入107和111連接到運算單元IC13/2的輸入,輸入108和112連接到運算單元IC13/3的輸入,輸入109和113連接到運算單元IC13/4的輸入。運算單元IC13/1、IC13/2、IC13/3和IC13/4的輸出分別通過各自相應的二極體D5、D6、D7和D8相互連接,並且直接與輸出137相連,上述運算單元的輸出還通過運算單元IC10/3與輸出141相連,並通過電阻器R5接地。
由圖14可知,控制在選擇方向上的運動的子單元48的輸入110連接到運算單元IC11/4的輸入中的一個;輸入112通過運算單元IC10/6部分地連接到運算單元IC11/4的另一輸入,並通過運算單元IC14/2部分地連接到輸出147;輸入113通過運算單元IC14/3連接到輸出148。運算單元IC11/4的輸出通過運算單元IC14/1給出輸出146。
由圖15可知,控制電磁鐵的子單元49包括延遲電磁鐵切換的方框50和定時釋放電磁鐵的方框51。
輸入134通過電阻器R7部分地連接到運算單元IC15/3的輸入中的一個,並通過電容器C7部分地接地。電阻器R7和電容器C7構成延遲電磁鐵切換的方框。
輸入143部分地連接到運算單元IC15/4的輸入中的一個,並通過運算單元IC14/4、電容器C8和運算單元IC10/4部分地連接到運算單元IC15/3的另一輸入。定時釋放電磁鐵的方框51包括運算單元IC14/4、電容器C8和運算單元IC10/4,以及與電容器C8和運算單元IC10/4的交點連接而另一端接地的電阻器R6。
輸入140連接到運算單元IC15/4的另一輸入。運算單元IC15/3的輸出和單元IC15/4的輸入均連接到運算單元IC11/3的輸入。運算單元IC11/3的輸出通過二極體D1連接到輸出145,輸出145還通過二極體D2連接到輸入141。
輸入123通過二極體D4連接到運算單元IC10/5的輸入,而輸入144直接連接到運算單元IC10/5的輸入;運算單元IC10/5的輸出通過二極體D3也連接到輸出145。
匹配段I和功率放大器T都不必用於完成針對控制的任何任務,它們不構成本發明的部分。因此,對它們的詳細說明是多餘的,這對於該領域的技術人員來說是公知的。
本發明所限定的遙控開關裝置按如下方式操作需進一步說明的是,在任何一檔被掛上的情況下,遙控開關裝置的電源被切斷,變速機構處於換檔狀態,同時遙控開關手柄12也處於與瞬時檔位相應的位置,從這一點來說,電源的切斷是否是由於電路故障還是由於汽車停車的結果是無關緊要的。因此,遙控開關裝置連接到電路網絡中,以便在汽車發動之前就對它供電。
當駕駛員打算起動時,他施加電壓給遙控開關裝置,並通過遙控開關手柄12按通常的方式控制,無論已變換到哪一檔位。為簡單起見,我們從遙控開關手柄12的空檔位置N開始敘述,這意味著轉換汽缸35佔據中央位置而選速汽缸34處於轉換通道3-4x上,然後發動機被起動。
已起動發動機後,用與傳統的汽車相同的方式,駕駛員通過離合器踏板8分離離合器,踏板8的壓下被檢測器ET檢測到,並且向控制單元10的輸入104傳輸一信號,藉助於傳輸到輸入104的這個信號的作用,該信號也出現在輸出144上,併到達具有輸入144的功率放大器T以及控制電磁鐵的子單元49的輸入144上。
功率放大器T通過輸出114、115、116施加電壓於閥SK0、SK1、SK2的電磁鐵上,結果,閥SK0、SK1、SK2被打開並允許壓縮空氣從壓縮空氣源進入轉換汽缸35的汽缸空腔V0、V1和V2。由此,汽缸的所有空腔均被充滿,因而作用於活塞37上的力處於平衡狀態,活塞杆36不能被移動。
當信號到達控制電磁鐵的子單元49的輸入144時,還沒有任何信號將要發出,而所述的這個信號僅表示一允許信號。
為了能驅動汽車運動,駕駛員須換到最低檔1,為此,駕駛員在選擇方向上移動遙控開關手柄12至轉換通道1-2x,此時,位於遙控開關手柄12端部的支座15將處於檢測器EV12之上,檢測器EV12發送一信號給控制單元10的輸入110,由此,該信號被傳輸到控制在選擇方向上的運動的子單元48的輸入和比較在選擇方向上的位置的子單元47的輸入。
控制在選擇方向上的運動的子單元48在其輸出146上給出一信號至功率放大器T,功率放大器T通過輸出117施加電壓至SV12的電磁鐵。SV12允許壓縮空氣進入選速汽缸34的適當的空腔,然後,變速裝置33在選擇方向v上切換至轉換通道1-2x。選速的發生被檢測器ES12感應,由此,一信號被傳輸到控制單元10的輸入106。
到達輸入106的信號與到達比較在選擇方向上的位置的子單元47的輸入110的信號相比較,如果兩個信號相同,即如果遙控開關手柄12和變速裝置33處於相同的轉換通道1-2x上,那麼比較在選擇方向上的位置的子單元47就在其輸出137和141上分別產生一信號,並相應地分別用於控制在轉換方向上的運動的子單元46和控制電磁鐵的子單元49。
藉助於傳至控制電磁鐵的子單元49的輸入144和141的信號,一信號(也代表一允許信號)被傳至功率放大器T,然後它切斷電磁鐵M的電源,一直維持滑塊21的電磁鐵讓滑塊21下落,因而,遙控開關手柄12也能夠在轉換方向k上移動。
然後駕駛員在轉換通道1-2x上沿轉換方向k移動遙控開關手柄12至相應於最低檔1的位置。
通過所述手柄12的移動,信號傳輸器18也被起動,藉助於該起動,縫隙從其在檢測器EK0之前的位置移開,檢測器ES0發送一信號至控制單元10的輸入103,因此,檢測器ES0檢測到信號傳輸器18偏離其中心位置。
同時,隨著信號傳輸器18的位移,縫隙20也產生位移,因而縫隙20中編號為0的縫隙首先完全離開檢測器EK2,然後離開檢測器EK1。檢測器EK2發送一信號至控制單元10的輸入102,檢測器EK1發送一信號至控制單元10的輸入101。檢測器EK1和EK2的信號通過適當的匹配段I均到達檢測方向的子單元43,所述子單元43通過判斷先於檢測器EK1的信號到達的檢測器EK2的信號的狀態來檢測遙控開關手柄12在轉換方向k上的位移。
由檢測器EK0發出的信號和到達輸入103的信號通過匹配段I被傳輸到正-反向計數子單元44,給子單元44發指令以啟動脈衝計數。來自檢測器EK2和EK1的信號的將被計數的脈衝通過檢測方向的子單元43被傳至正-反向計數子單元44,子單元44將計數的瞬時結果送入產生和比較絕對值的子單元45,在子單元45中,計數結果與予定值進行比較。
現在來討論所述遙控開關手柄12與信號傳輸器18的同步移動,一旦縫隙20的編號為0的縫隙分別離開檢測器EK2和EK1,檢測方向的子單元43就確定信號傳輸器18的移動方向。該信息藉助於子單元43以信號的形式被傳至子單元45。產生和比較絕對值的子單元45將此信號傳至控制在轉換方向上的運動的子單元46,子單元46藉助於傳至功率放大器T的信號重新切斷加在閥SK2的電磁鐵上的電壓,結果,閥SK2排空轉換汽缸35的汽缸空腔V2。
一旦汽缸空腔V2被排空,轉換汽缸35中的力就失去平衡,由於朝向汽缸空腔V0的浮動活塞37的有效活塞面AK小於朝向汽缸空腔V1的活塞作用面AS,藉助於一相應於有效活塞面AS與活塞作用面AK之差的力,活塞杆36向汽缸空腔V2移動,並使變速裝置33在轉換方向k上移動至相應於最低檔1的位置,並且藉助於這個較低量級的力使最低檔1產生同步。
隨著同步過程的開始,產生和比較絕對值的子單元45向控制電磁鐵的子單元49發送一信號,子單元49-帶有已設置的具有延遲電磁鐵切換功能的方框50的延遲器-藉助於傳至功率放大器T的信號施加電壓於電磁鐵M上。結果,電磁鐵吸住滑塊21,此時,遙控開關手柄12運動到一止動點,以便使信號傳輸器的編號為2的縫隙20處於檢測器EK2和EK1之前。遙控開關手柄12的停止告知駕駛員最低檔1的同步正在進行。
相對於滑塊21遙控開關手柄12可以被進一步向彈簧24推壓一定程度。現在駕駛員可以用所述手柄12撞擊滑塊21的碰撞面25,信號傳輸器18的編號為4的縫隙20到達檢測器EK2和EK1之前,此時產生和比較絕對值的子單元45向控制在轉換方向上的運動的子單元46發送一附加信號以及送至功率放大器T的信號,子單元46施加電壓於閥SK0的電磁鐵上。然後閥SK0使轉換汽缸35的汽缸空腔V0排空,結果,活塞杆36將在一更高量級的壓力下工作。
選定較低量級的力用於同步,而較高量級的力用於實際的檔位變換,因此,藉助於變速裝置33活塞杆36完成最低檔1的變換。一旦活塞杆36到達其極限位置,定位裝置的球41即被彈壓進活塞杆36的槽38。
最低檔1的轉換被檢測器ES0所感應,此時活塞杆36的頸縮部42正在離開檢測器ES0併到達活塞杆36的段P1之前。檢測器ES0的信號首先被傳至控制單元10的輸入105,由此它通過匹配段I被傳至控制電磁鐵的子單元49,藉助於接收到的信號以及傳至功率放大器T的信號,控制電磁鐵M的子單元49切斷電磁鐵M的電壓,結果,電磁鐵使滑塊21落下。(在這種情況下延遲電磁鐵釋放的方框50也延遲釋放,但這是無關緊要的),此時遙控開關手柄12可以被向前推。
現在駕駛員將遙控開關手柄12移到轉換通道1-2x的端部,遙控開關手柄12碰撞到導向槽32,當所述手柄12處於該位置時,信號傳輸元件的編號為-10的縫隙20抵達檢測器EK2、EK1之前,此時產生和比較絕對值的子單元45重複地向控制電磁鐵的子單元49發送一信號,子單元49(帶有一由方框50組成的延遲器)將該信號傳至功率放大器T進而施加電壓於電磁鐵M上,因此滑塊21被吸住。
為了使彈簧24返回到其基本位置需要延遲。以便當遙控開關手柄12碰撞到導向槽32時,滑塊21仍能夠向前滑動,這意味著彈簧24將滑塊21推離已處於碰撞狀態的遙控開關手柄12。假如這種情況未發生,彈簧24將推回所述手柄12,這可由控制單元判斷以便於駕駛員脫開最低檔1,這種不確定的情況大約持續150毫秒而由所述的延遲來消除。
前述的遙控開關手柄12的碰撞由駕駛員來判斷,以便變換到最低檔1的完成,因而他使離合器接合。離合器踏板8的釋放由檢測器ET來傳感,藉助於相應於功率放大器T的信號除去閥SK的電磁鐵的電壓。至於所述過程的完成由閥SK1使轉換汽缸35的汽缸空腔V1排空,活塞杆36由定位裝置39保持在此狀態。
由上述可知,所述手柄12的運動也是在由轉換汽缸35完成實際變速步驟之後進行的。這個「迷惑」不會對駕駛員帶來任何不利,同時遙控開關手柄12完全模擬傳統變速杆的運動。
從遙控開關裝置的功能來看,控制單元10的任務是很清楚的,而它們的相互連接和功能也是如此。因此不需對子單元做進一步說明,然而,有絕對必要的情況例外,我們將在非常必要的地方再次談及它們。
當駕駛員打算換檔時,他重複地壓下離合器踏板8,藉助於檢測器ET發出的信號,控制單元10施加給閥SK1的電磁鐵電壓,由檢測器ET產生的信號同時表示了允許電壓施加於電磁鐵M的信號中的一個。根據感應,控制單元10不能使電磁鐵M斷電。
然後駕駛員將遙控開關手柄12朝中央位置拉,由於電磁鐵M仍吸著滑塊21,所述手柄12隻可以朝向彈簧23移動一點距離。但是,該微小的移動對信號傳輸元件18的位移來說是足夠的,因此在檢測器EK1、EK2之前的編號為-8的縫隙20也具有該位移。與前述的過程相比,這些將在相反的感應方向被信號傳輸元件18所覆蓋。一旦信號傳輸元件18被致動,根據檢測器EK1、EK2的信號控制單元10確定信號傳輸元件18沿相反方向移動,相應地,它切斷閥SK1的電磁鐵的電壓,同時給閥SK0的電磁鐵施加電壓。至此,轉換汽缸35的汽缸空腔V1被排空,而空腔V0被充滿,活塞杆36佔據其中央位置。藉助於變速裝置33移入中央位置的活塞杆36脫開最低檔1。
然後控制單元10重複地施加電壓於閥SK1和SK2的電磁鐵,閥SK1、SK2完成對轉換汽缸35的汽缸空腔V1、V2的充填。從某種意義來說,所有三個汽缸也被充滿,即沒有所述的被保持的平衡狀態也是可行的。
一旦活塞杆36上具有整個橫截面的段P1離開檢測器ES0,其信號表示了用於電磁鐵釋放的第二個允許信號,相應地,電磁鐵須使滑塊21落下;為了防止駕駛員在同一轉換通道上偏離中央位置處可能產生的較大的運動造成的遙控開關手柄12的擺動,駕駛員須等待轉換汽缸35佔據其中央位置所需的那樣長的時間。由於這個原因,釋放電磁鐵的定時區段保持在150毫秒,並且,只有在此之後才使電磁鐵通電,此時,遙控開關手柄12可以返回其中央位置。顯然,釋放電磁鐵的定時區段在此情況下具有重要的作用。
如前所述,一旦遙控開關手柄佔據其中央位置,以同樣的方式變換到下一檔位的操作就可以進行了。
應當特別強調的情況是,當檔位中的某一檔的同步機構損壞時,變速就不能進行,就同步周期和變速的轉換而言,電磁鐵吸回滑塊21。如果換檔是不可能的,具有活塞杆36的整個橫截面的段P1不會到達檢測器ES0之前。並且由於沒有檢測器ES0的信號,控制電磁鐵的單元49不會去除電磁鐵的電壓,這意味著所述手柄12不能被推進到它在轉換通道1-2x的極限位置。這種情況的發生造成駕駛員同樣的錯覺,似乎他不能用傳統變速杆完成換檔,因此他被迫尋找另一檔位。
此時駕駛員將遙控開關手柄12再一次朝中央位置移動,然後信號傳輸元件18的縫隙20將以相反的方向移到檢測器EK1、EK2之前。控制單元10確定信號傳輸元件18的運動方向的改變,但是,信號傳輸元件18的縫隙20還未到達檢測器EK0。結果,一直加在閥SK1和SK2的電磁鐵上的電壓立即被去除,其目的在於以希望的方式變速。只有在轉換汽缸的汽缸空腔V0中的壓縮空氣被排出後,相應地活塞才能回到中央位置。
應當指出,從前述可知,如果在任意一條轉換通道上遙控開關手柄12在離開其中央位置的任何方向啟動,在通道的任何一點處控制單元10將對所述手柄12的相反方向的移動作出反應,以便切斷閥SK1、SK2的電磁鐵的電壓,並給閥SK0的電磁鐵施加電壓或保持它在電壓作用下。以此轉換汽缸35使變速裝置處於中央位置。
在描述遙控開關裝置的功能的過程中,我們基於這樣的事實,即當啟動汽車時,遙控開關手柄12和變速裝置33均處於其空檔位置,顯然汽車也可以被停止,以致於所有的檔位都保持在連接狀態。以此,駕駛員就像前面所描述的那樣啟動汽車。
當汽車停止時,遙控開關手柄12處於其中央位置,但不在轉換通道3-4x上的情形也可能發生。在此,最重要的是所述汽缸的所有汽缸空腔均不含有壓縮空氣,其中的彈簧將活塞杆設置在轉換通道3-4x上,即以同樣的方式彈簧27和29將遙控開關手柄12設置在轉換通道3-4x上。從某種意義來說,甚至當遙控開關裝置處於不接通的狀態,遙控開關手柄12也保持與選速汽缸34同步。即使不採用所述的方案也不用彈簧也是可行的。在這種情況下,遙控開關裝置被加上電壓,選速汽缸34須首先佔據與遙控開關手柄12相應的位置。
關於電磁鐵的延遲釋放和保持,應當指出,這不僅可由電的方式來實現。如果在活塞杆36的段P0比整個行程長度短,檢測器ES0將先於活塞杆36到達極限位置之前發出一信號,即在返回時,後於杆36從極限位置開始,因此也可以通過段P0的適當選擇而得到延遲。
信號傳輸元件18可以有多種不同的設計,並不一定為梳形,圖16顯示了另一種可能形式。
至於信號傳輸元件53,它可以在設置和形狀上與信號傳輸元件18相同。所不同的在於它是用圓形孔隙代替縫隙,在運動路徑P1上有七個孔54,在運動路徑P2上有一個孔55。
孔54的功能與縫隙20的相同,所以它們具有縫隙20所處位置相同的編號。孔55以同樣的方式像縫隙19那樣設置。
在孔54的運動路徑P1上設置檢測器EK1、EK2,在孔55的運動路徑P2上設置檢測器EK0。在此,檢測器EK1和EK2的移動距離s/2相應於視野f的一半,這個值s/2可能較大,但是,選擇一個大於視野f的數值似乎是不合適的,因為在這種情況下,也須配備更大的孔54,其結果遙控開關裝置的作用可能是不精確的。
不需分別解釋像信號傳輸元件18以同樣方式完成其任務的信號傳輸元件53,最重要的是控制單元10的設計以及單元10送入產生和比較絕對值的子單元45的基本參數是可以改變的。
遙控開關裝置的另一種可能的結構可以從圖17至圖19中看出,為簡便起見,圖17至圖19顯示了具有相應於前述的傳動裝置11的功能的結構的遙控開關裝置56,這意味著遙控開關裝置56也可以換檔路線圖52為特徵,並且傳動裝置11的變速裝置可以同樣的方式構成。
在遙控開關裝置56的殼體57中安裝有遙控開關手柄58,它可以在轉換方向k上繞軸59轉動以及在選擇方向v上繞垂直於軸59的樞軸60轉動。它由殼體57的上平面的導板導引,該導板上須帶有換檔路線圖52。
繞軸59安裝的彈簧62將遙控開關手柄58保持在其空檔位置N,彈簧62的一端朝向遙控開關手柄58支承,另一端朝向殼體57支承。為了防止無意識地換入倒檔,在彈簧62中安裝有一較短的彈簧63。
在遙控開關手柄58的底端有一個在選擇方向v上設置的致動檢測器EV12,EV34、EV56和EVR的支座70,這些檢測器是基於感應原理的。
信號傳輸元件64固定在軸59的一端,由圖20可知,該信號傳輸元件有一個較長的弧形外表面,在該表面之前設置檢測器EKK1,EKS1,EDK2、EKK2用以感應在轉換方向k上的運動,這些檢測器也是基於感應原理的。
信號傳輸元件64的弧形外表面長度i是這樣選擇的,檢測器EKK1,EKS1,EKS2、EKK2被設置的使信號傳輸元件62能夠分別遮蓋所有的檢測器,但同時所有檢測器都在限定範圍內。
滑塊65固定在軸59的另一端,氣動工作汽缸68垂直於滑塊65的摩擦表面設置,氣動工作汽缸68的尺寸是這樣設計的,當它被提供壓力時活塞杆67應能對摩擦表面產生一力,該力能夠被加於遙控開關手柄58的中等手動力所克服。滑塊65和氣動工作汽缸68一起構成制動閘瓦裝置F。
氣動工作汽缸68通過導管69和一電磁鐵致動的閥SF連接至壓縮空氣源。
遙控開關裝置56與變速裝置9之間的連接在此也是藉助於一控制單元建立的。儘管所述裝置56的信號傳輸元件64和由此致動的檢測器EKK1,EKS1,EKS2,EKK2在設置和數量上與前述的實施例不同,考慮到控制單元的功能元件對於該領域的技術人員是公知的,在此不對它們加以過多的說明。
遙控開關裝置以及其中的遙控開關單元56的操作如下在選擇方向v上信號的產生和變速裝置9的動作與前述的解決方案相同。
當變速裝置9沒有選擇相應於遙控開關手柄58的位置的轉換通道時,控制單元給閥SF的電磁鐵加電壓,閥SF給氣動工作汽缸充氣,並且活塞杆67被壓向摩擦表面66,由此,滑塊65被制動,位移需一較大的手動力,這表明存在不正常的情況,給駕駛員適當的信息。當變速裝置9選擇了適當的轉換通道時,遙控開關手柄58可以很容易地在所選擇的轉換通道上移動。
在遙控開關手柄58的中央位置,信號傳輸元件64遮蓋檢測器EKS1、EKS2,藉助於檢測器EKS1、EKS2同時產生的信號,控制單元將轉換汽缸的汽缸空腔V0、V1和V2保持在充滿狀態。
當駕駛員準備換到最低檔1時,他將遙控開關手柄58在轉換方向k上、轉換通道1-2x上以及相應於最低檔1的方向上移動,隨著所述手柄58的移動,信號傳輸元件64起作用並離開檢測器EKS2,此時,它只遮蓋住EKS1。藉助於檢測器EKS1的單獨的信號,控制單元給出使轉換汽缸35的汽缸空腔V2排空的指令,由這個過程最低檔1的同步以較低量級的壓力進行。同時控制單元給閥SF的電磁鐵加電壓,閥SF給氣動工作汽缸58充氣,汽缸68制動滑塊65,即制動閘瓦裝置F閉合。
利用制動滑塊65,遙控開關手柄58可能很難被移動,如果駕駛員克服該制動作用,並將遙控開關手柄58向前推,信號傳輸元件64也進一步動作,同時遮蓋檢測器EKS1和EKK1。藉助於EKS1和EKK1同時產生的信號,控制單元給出使轉換汽缸35的汽缸空腔V0排空的指令,然後以較高量級的壓力開始換向最低檔1。
一旦轉換汽缸35完成向最低檔1的轉換,控制單元通過切斷閥SF的電磁鐵來釋放制動閘瓦裝置F。駕駛員將遙控開關手柄58移向轉換通道1-2x的全程長度的極限位置,此時信號轉輸元件64動作並離開檢測器EKS1隻遮蓋檢測器EKK1。藉助於檢測器EKK1的單獨信號控制單元給出使轉換汽缸的汽缸空腔V1排空和閉合制動閘瓦裝置F的指令。轉換到檔1的動作完成,轉換汽缸35的所有三個汽缸空腔排空,遙控開關手柄58被固定。
當駕駛員打算脫開最低檔1時,他將向中央位置移動遙控開關手柄58。此時傳輸元件64再一次遮蓋檢測器EKS1,在這種情況下,檢測器EKK1和EKS1的信號以相反次序出現在控制單元上,控制單元動作以便給出使轉換汽缸的汽缸空腔V0充氣的指令,以此脫開最低檔1。
一旦信號傳輸元件64離開檢測器EKK1,即當遙控開關手柄58被拉回時,控制單元給出釋放制動閘瓦裝置F的指令,而遙控開關手柄58能夠返回其中央位置。
利用已詳細描述的遙控開關裝置,對未經訓練的駕駛員來說,可能會出現制動閘瓦裝置F的不確定地使用的情況,在需要運動的情況下,它反而制動。這種不確定的情形可以藉助於由圖21所述的解決方案來消除。
該解決方案將一個兩臂搖杆71(而不是滑塊56)固定在遙控開關單元的軸59上,滑塊65能夠相對於軸59轉動。
搖杆71的一個臂形成限位止動器72,它可在滑塊65上的碰撞面73之間移動。搖杆71的另一個臂74由每一個都相應於滑塊65的彈簧75來支承。
制動閘瓦裝置如上所述,氣動工作汽缸的活塞杆67將滑塊保持在不能移動的位置。碰撞面73允許限位止動器72相對於這樣的範圍移動,即當用遙控開關手柄58致動檢測器EKK1,EKS1,EKS2,EKK2時,可以確定相對於固定位置的兩個鄰近位置。
彈簧75像在前述的遙控開關單元7中的彈簧23和24那樣起同樣的作用。
顯然在此所述的遙控開關單元56的信號傳輸器可以被用來以與遙控開關單元7同樣的方式在轉換方向k上工作,總的來說,信號傳輸元件18可由弧線形構成。顯然,遙控開關單元56也可以作成光閘門而不是感應式檢測器。
最後應當指出,在轉換方向上移動傳動裝置的變速機構的氣動汽缸也可以是這樣的構造,也就是同樣的力在其所有三個位置產生相同的壓力。在此,確定中央位置的閥與壓縮空氣源之間設置一減壓器。
應當指出,在制動閘瓦裝置F中,尤其是最後一個實施例,也可以使用一液壓工作汽缸。
權利要求
1.一種電-氣動遙控開關裝置,尤其適用於汽車的同步機械式傳動系統的變速裝置,其中傳動裝置(11)的變速機構(33)與一在選擇方向(V)上設置的氣動選速汽缸(34)驅動連接,該氣動選速汽缸的位置數目相應於轉換通道(1-2X,3-4X,5-6X,RX)的數目,另外一三位置轉換汽缸(35)設置在轉換方向(K)上,所述汽缸(34)和所述汽缸(35)通過由電磁鐵致動的閥(SV12,SV56,SVR,SKO,SK1,SK2)連接至壓縮空氣源,該遙控開關裝置還包括一由駕駛員操縱的遙控開關單元(7,56),所述單元(7,56)具有一其位置與所述傳動裝置的換檔線路圖(52)相應的遙控開關手柄(12,58),所述手柄(12,58)又與在選擇方向(V)上和在轉換方向(K)上設置的信號傳輸器(EV12,EV34,EV56,EVR;18,EK0,EK1,EK2;64,EKK1,EKS1,EKS2,EKK2)驅動連接,這些信號傳輸器通過一控制單元連接到由電磁鐵致動的閥(SV12,SV34,SV56,SVR,SK0,SK1,SK2),其特徵在於,在所述轉換汽缸(35)的極限位置分別有一較低的和一較高的壓力級,在所述單元(7,56)中的在選擇方向上設置的信號傳輸器(EV12,EV34,EV56,EVR)的數目相應於在轉換方向(K)上的轉換通道(1-2X,3-4X,5-6X,RX)的數目,至少信號傳輸器(64,EKK1,EKS1,EKS2,EKK2)的每兩個關於中心位置對稱地設置,位於中心位置較近的信號傳輸器(64,EKS1,EKS2)的外部在轉換汽缸(35)的極限位置與建立較低量級壓力的閥(SK0-SK1,SK0-SK2)可控連接,而位於中心位置較遠的信號傳輸器(64,SKK1,SKK2)在轉換汽缸(35)的極限位置與建立較高量級壓力的閥(SK1,SK2)可控連接,所述轉換汽缸(35)至少具有一個各自表示所述極限位置的信號傳輸器(P1、P2、ESO);在所述遙控開關單元(7,56)內,所述遙控開關手柄(12,58)與由輔助能源驅動的制動閘瓦裝置(F)之間壓力連接,所述裝置(F)與設置在所述單元(7,56)內在轉換方向(K)上的所述信號傳輸器(18,EK1,EK2,64,EKK1,EKS1,EKS2,EKK2)和指示所述汽缸(35)的極限位置的信號傳輸器(P1,P2,ESO)可控連接。
2.如權利要求1所述的電-氣動開關裝置,其特徵在於設置在所述單元(7)內的在轉換方向(k)上的所述信號傳輸器是一些孔隙(54),和在信號傳輸元件(18)上形成的縫隙(20);所述信號傳輸元件(18)與所述手柄(12)驅動連接,並且所述孔隙的運動路徑(P1)與所述縫隙一致,在運動路徑(P1)上至少有兩個檢測器(EK1,EK2)設置在藉助於光效應產生電信號的開口(54,20)之前,所述檢測器(EK1,EK2)相互間的視野(f)關係在0.5-1倍的視野(f)之內適當地選取;所述遙控開關手柄(12)與一個另外的信號傳輸元件(18)驅動連接,在該元件(18)內有一單獨孔隙(55)、適當的縫隙(19),並在該縫隙之前在所述手柄(12)的中心位置有一個藉助於光效應產生電信號的檢測器(EKO)。
3.如權利要求1或2所述的電-氣動開關裝置,其特徵在於與所述遙控開關手柄(12)驅動連接的具有多個縫隙(54,20)並具有一單獨縫隙(55,19)的信號傳輸元件(18)構成一單獨單元,該單元(18)的單獨縫隙(55,19)的運動路徑(P2)位於其它縫隙(54,20)的運動路徑(P1)的外側。
4.如權利要求1至3的任一權利要求所述的電-氣動裝置,其特徵在於由所述手柄(12)致動的所述信號傳輸元件(18)至少具有所述兩個極限位置之間的距離(L)的長度(l),此外,它具有孔隙,在其全長內具有適當的縫隙(20),縫隙(20)的寬度(s)相應於所述檢測器(EK1,EK2)的視野(f)的寬度,它們的節距(O)等於寬度(s)的兩倍,而設置在該縫隙(20)的運動路徑(P1)上的所述兩個檢測器(EK1,EK2)與所述控制單元(10)的計數子單元處於信號傳輸連接。
5.如權利要求1至4的任一權利要求所述的電-氣動裝置,其特徵在於所述遙控開關單元(7,56)的制動閘瓦裝置(F)包括一在轉換方向上與所述手柄壓力連接的滑塊(21,65),以及一電磁鐵M,其感應線垂直於所述滑塊(21,65)的或氣動汽缸(68)的或液壓工作汽缸的摩擦表面(26,66),而由所述電磁鐵M、所述氣動汽缸(68)或液壓工作汽缸在所述滑塊(21,65)的摩擦表面(26,66)上產生的摩擦力小於藉助於所述手柄(12,58)所施加於該滑塊(21,65)上的手動力。
6.如權利要求1至5的任一權利要求所述的電-氣動裝置,其特徵在於在所述單元(7,56)的制動閘瓦裝置(F)的滑塊(21,65)上形成有兩個碰撞面(25,73),該手柄(12)或與此壓力連接的限位止動器(72)設置在該兩個碰撞面之間,並且該兩個碰撞面之間的距離大於位於該兩個碰撞面(25,73)之間的該手柄(12)或該限位止動(72)的尺寸,該手柄(12)或限位止動器(72)藉助於在該碰撞面(25,73)的方向上具有相同彈力的兩個彈簧(23,24,75)支承於該滑塊(21,65)。
7.如權利要求1至6的任一權利要求所述的電-氣動裝置,其特徵在於確定所述轉換汽缸(35)的中央位置的有效活塞表面小於確定所述極限位置的有效活塞表面。
8.如權利要求1至7的任一權利要求所述的電-氣動裝置,其特徵在於在給所述轉換汽缸(35)的汽缸空腔-該空腔確定所述汽缸(35)的中央位置-提供壓縮空氣的閥和壓縮空氣源之間設置-減壓器。
9.如權利要求1至8的任一權利要求所述的電-氣動裝置,其特徵在於在所述轉換汽缸(35)的中央位置,所有汽缸空腔(V1,V0,V2)均與壓縮空氣源接通。
10.如權利要求1至9的任一權利要求所述的電-氣動裝置,其特徵在於所述轉換汽缸的活塞杆(36)與一信號傳輸器壓力連接,所述活塞杆(36)在運動方向上的三個段(P0,P1,P2)的外形在其中間段(P0)的高度與其他兩段(P1,P2)的高度不同,一檢測器(ESO)設置在所述信號傳輸器之前,並且至少在所述轉換汽缸(35)的每一極限位置,一極限段(P2,P1)位於所述檢測器(ESO)之前。
11.如權利要求1至10的任一權利要求所述的電-氣動裝置,其特徵在於信號傳輸器(ES12,ES34,ES56,ESR)按所述選速汽缸(34)的每個位置排列,並且這些信號傳輸器(ES12,ES34,ES56,ESR)和設置在所述遙控開關單元(7,56)內的在選擇方向(v)上的信號傳輸器(EV12,EV34,EV56,EVR)相互連接,以允許按照屬於所述轉換通道(1-2x,3-4x,5-6x,Rx)的選定的通道換檔。
全文摘要
本發明涉及一種電-氣動遙控開關裝置,尤其適用於汽車的同步機械式傳動系統的變速裝置。其中傳動裝置(11)的變速機構(33)與一在選擇方向(V)上設置的氣動選速汽缸(34)驅動連接,所述汽缸(34)的位置數目相應於轉換通道(1-文檔編號B60K20/02GK1059687SQ9010856
公開日1992年3月25日 申請日期1990年9月15日 優先權日1990年9月15日
發明者迪爾·西蒙尼亞·塞思多爾, 託羅斯基·拉茨羅, 託思·尹斯特凡, 瓦盧茨·蓋奧吉 申請人:克賽貝爾·奧託吉亞

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