ギヤシフト装置

专利摘要:
本発明は、車両のシフト装置、特に、少なくとも１つの油圧式シフトユニット（１０）を備えるパーキングロックシフト装置に基づいている。 このシフトユニット（１０）は、内燃機関（１２）から分離されて形成された駆動ユニット（１４）に合わせて設計されることが提案される。
公开号:JP2011513659A
申请号:JP2010548005
申请日:2009-02-20
公开日:2011-04-28
发明作者:ボリス・エンゲル；ヨアヒム・ガンズローザー
申请人:ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトＤａｉｍｌｅｒ ＡＧ；
IPC主号:F16H61-28

专利说明:

[0001] 本発明は、請求項１の前提部分に基づくギヤシフト装置に関する。]
背景技術

[0002] 特許文献１から、業界標準の車両のギヤシフト装置、特に油圧式シフトユニットを備えるパーキングロックシフト装置が知られている。]
先行技術

[0003] 独国特許出願公開第１９８３４１５６Ａ１号明細書]
発明が解決しようとする課題

[0004] 本発明は、特に、とりわけフレキシブルに使用可能であり、信頼性の高いシフト装置を提供するという課題に基づいている。]
課題を解決するための手段

[0005] この課題は、請求項１の特徴により解決される。その他の実施形態は、従属請求項に示されている。]
[0006] 本発明は、車両のシフト装置、特に、少なくとも１つの油圧式シフトユニットを備えるパーキングロックシフト装置に基づいている。]
[0007] このシフトユニットは、内燃機関から独立して形成されている駆動ユニットに合わせて設計されていることが提案される。この場合、「駆動ユニット」とは、特に、シフト動作に必要なシフトプレッシャを生成する駆動力を提供するために設けられているユニットを意味するものとする。「設計されている」とは、このシフト装置が、特にその油圧作用面、例えばシフトスプリングといった専用のエネルギーアキュムレータ、及び／又は特にポンプなどの圧力形成手段によって、シフトプレッシャに合わせて設計されていることを意味するものとし、このシフトプレッシャは、内燃機関から分離して形成されている駆動ユニットによって生成可能であり、その際、内燃機関によって形成されている駆動ユニットの最大出力は、この内燃機関の出力よりも小さい。]
[0008] 本発明に基づく実施形態によって、特に有利であるのは、内燃機関から独立できることである。とりわけ、内燃機関の故障時又は作動不能時にも、好ましくはパーキングロックシフト装置などのシフト動作を確実に行うことができるため、高い信頼性を確実に得ることができる。]
[0009] シフトユニットが、スタータジェネレータによって形成されている駆動ユニットに合わせて設計された場合、追加的な取付けスペース、重量及び経費を少なくとも大幅に回避することができる。この場合好ましいのは、シフトユニットが、内燃機関のスタータ回転数で、すでに必要なシフトプレッシャを形成できるように設計されていることである。ここに関係している「スタータジェネレータ」とは、特に、スタート動作時に内燃機関をスタートさせるため、すなわち内燃機関を回転させるために特別に設けられている駆動ユニットを意味するものである。]
[0010] 好ましくは、シフト装置が、内燃機関から分離して形成されている駆動ユニットを含み、この駆動ユニットは、シフトユニットのシフト動作に必要なシフトプレッシャを生成する駆動力を供給するために設けられており、それによって、シフトユニットと駆動ユニットからなるユニット全体の同調を有利に行うことができる。]
[0011] 本発明のもう１つの実施形態においては、駆動ユニットが発電機によって形成され、それによって構造的に簡単かつ低コストでこれを組み込むことができる。]
[0012] この駆動ユニットが、シフトプレッシャ形成機能の他に、少なくとももう１つの機能を有している場合（この機能は、駆動ユニットが電気ユニットによって形成されている場合にはとりわけ簡単に実施可能である）、追加の部品、取付けスペース、重量及び経費を節約することができる。追加機能としては、特に、クーラント流量を生成するための駆動力及び／又はスタート・ストップ・モードなどでの油圧を生成するための駆動力を供給することが考えられる。とりわけ有利であるのは、電気駆動ユニットが、スタート動作時に内燃機関を駆動するための駆動力を供給する追加機能を有するスタータジェネレータによって形成されていることである。]
[0013] 本発明のもう１つの実施形態では、シフトユニットが、特に少なくとも２つのロックポジションを備えるロックユニットを有することが提案されており、これによって、構造的に簡単な形で、不適切なシフトが少なくとも大幅に回避される。ここで関係する「ロックポジション」とは、特に、ロックすることのできる様々なシフトポジションを意味することとする。]
[0014] このロックユニットが、シフトユニットによって、少なくとも１つのシフト方向に押される場合、ロックユニットが故障していても、機能は、少なくともほぼ確実に行うことができる。好ましくは、この場合、このロックユニットが、シフトユニットによって１つのシフト方向、すなわち特に有利であるのはパーキングポジションに挿入するためのシフト方向にのみ押されることであり、これによって、シフトポジションへのシフト及びこのシフトポジションの保持、すなわち好ましくはパーキングポジションの保持を、確実に行うことができる。]
[0015] 本発明のもう１つの実施形態においては、シフトユニットが複動式油圧式アクチュエータを有していることが提案され、これによって、好ましくは、シフト動作が油圧によって２つの方向に向けられ、それによって高い機能安全性を達成することができる。]
[0016] さらに、このシフトユニットが、少なくとも１つのシフト方向へ少なくとも２つに分離された加圧面を有する油圧式アクチュエータを含むことが提案される。「分離された」とは、この場合、特に、加圧面がスペースによって空間的に切り離されて配置されていることを意味する。該当する実施形態によって、高い作動力を達成することができる。]
[0017] シフト装置が、自動的に少なくとも１つのバルブを作動させるために設けられているコントロールユニットを有している場合、すなわち、特にこのコントロールユニットがシフト動作の前、及び特に内燃機関のスタート動作前にバルブを作動させるように設けられている場合、作動安全性をさらに高めることができるため、次のシフト動作、特にパーキングポジションを解除する場合に、使用者によってバルブを作動解除することができる。]
[0018] その他の利点は、以下の図の説明から生じる。図には、本発明の実施例が示されている。説明及び請求項には、組合せの形で多数の特徴が含まれている。当業者は、これらの特徴を個々においても有利なものとみなし、その他の有効な組合せにまとめるであろう。]
図面の簡単な説明

[0019] 内燃機関及びシフト装置を備える車両装置が、第１のシフトポジションにある図。
シフト装置を備える図１の車両装置が、第２のシフトポジションにある図。] 図１
実施例

[0020] 図１は、内燃機関１２と、本発明に基づきシフト・バイ・ワイヤ・システムとして形成されているシフト装置、つまり油圧式シフトユニット１０を有するパーキングロックシフト装置とを備える車両装置図を示し、油圧式シフトユニット１０は、内燃機関１２から分離されて形成されている、シフト装置の駆動ユニット１４に合わせて設計されている。シフト装置の駆動ユニット１４は、発電機、つまりスタータジェネレータによって形成されており、このスタータジェネレータは、スタート動作時に内燃機関を回転させるために設けられ、さらに、シフトユニット１０のシフト動作に必要なシフトプレッシャを生成する駆動力を供給するために設けられている。この場合、駆動ユニット１４は、内燃機関１２を介して、駆動技術的にシフトユニット１０のポンプ３６に連結され、有利であるのは、それによって標準コンポーネントが使用できることである。しかし、基本的に、図１に破線で示されているように、駆動ユニット１４を内燃機関１２と直接ポンプ３６とに連結することも考えられるであろう。内燃機関１２に連結されているポンプ３６の代わりに、代替又は追加として、駆動ユニット１４に連結され、内燃機関１２とは未接続の、シフトプレッシャを形成するために設けられているポンプを準備することも考えられる。] 図１
[0021] シフトユニット１０は、ポンプ３６に連結されている、４／２方向制御マグネットバルブによって形成されているバルブ３８と、複動式油圧式アクチュエータ２２とを含み、この油圧式アクチュエータは、２つのシフト方向２４、２６に、それぞれ２つの独立した加圧面を有する。アクチュエータ２２は、アクチュエータシンリンダハウジング４０の中に、軸方向に離れて位置するピストン４２、４４を有しており、これらのピストンは、共通のピストンロッド４６に固定され、固定されているシリンダ隔壁によって空間的に切り離されている。]
[0022] さらに、シフトユニット１０は、２つのシフトポジションに該当する２つのロックポジション１８、２０、つまり遮断位置に割り当てられているロックポジション１８と走行位置に割り当てられているロックポジション２０とを備えるロックユニット１６を含んでいる。ロックユニット１６は、マグネットによって形成されているコントロールスリーブ５０を含み、このコントロールスリーブは、ロックポジション１８、２０で、ピストンロッド４６の凹部にかみ合い、これを固定する。]
[0023] 図１は、パーキングポジションにあるシフト装置を示している。内燃機関１２のスタート動作前に、バルブ３８がシフト装置のコントロールユニット７４によって自動的に作動し、同バルブが、マグネットによって、バルブスプリングのスプリング力に抗して、パーキングポジションに配置されている終端位置（図１）に移動し、その際、コントロールスリーブ５０は作動解除されたままになっており、従ってその遮断位置に留まっている。コントロールスリーブ５０は、これが作動した時にパーキングポジションが外されるように設計されており、それによって、バルブ３８が誤作動した場合にも、パーキングポジションが不適切に外されるのを確実に防ぐことができる。] 図１
[0024] 内燃機関１２のスタート動作の際、この内燃機関は、駆動ユニット１４によって２００〜３００ｒｐｍで回転する。さらに、駆動ユニット１４によってポンプ３６が駆動され、その際、内燃機関１２のスタート動作時に駆動ユニット１４によってのみ加えられた駆動力は、ポンプ３６によって通常の油圧を形成し、パーキングポジションがから走行ポジションにシフト装置を切り換えるのに十分なものである。これによって、内燃機関１２がスタート状態にない場合でも、シフト装置は作動することができる。]
[0025] シフト動作時又はパーキングポジションの解除時には、バルブ３８及びコントロールスリーブ５０が、使用者によって電気的に制御される、つまりバルブ３８のマグネットが作動解除されることにより、バルブ３８は、バルブスプリングのスプリング力によって、パーキングポジションに割り当てられている終端位置（図１）から走行ポジションに割り当てられている終端位置（図２）に移動し、コントロールスリーブ５０が、短時間その遮断位置から終端の遮断位置に移動し、ピストンロッド４６を解放する。走行ポジションに割り当てられているバルブ３８の終端位置では、ハイドロリックオイルが、ピストン４２、４４の加圧面２８、３０側の圧力空間に送られるため、ピストン４２、４４は、ピストンロッド４６と一緒に、アクチュエータスプリング５２のスプリング力に抗してパーキングポジションから走行ポジションへ、シフト方向２６に移動する。この場合、この移動は、ポジションセンサユニット６６によって感知される。加圧面３２側の圧力空間にあるハイドロリックオイルは、ピストン４２、４４の移動時に、ライン５４を介してタンク５６の中に流れ、加圧面３４側の圧力空間にあるハイドロリックオイルは、ライン５８及びバルブ３８を介してタンク６０に流れる。加圧面２８、３０側の圧力空間が、適切にハイドロリックオイルで満たされるのを確実にするため、この圧力空間は、２つのチェックバルブ６２、６４を介してタンク（図示されていない）に接続されている。] 図１ 図２
[0026] ピストンロッド４６は、戻り止め（図示されていない）に接続されており、この戻り止めは、ピストン４２、４４及びピストンロッド４６が走行ポジションに移動する際に外される。走行ポジションでは、コントロールスリーブ５０が、走行ポジションに割り当てられているピストンロッド４６の凹部にかみ合い、走行ポジションにあるシフト装置を固定する。具体的な走行ポジションＲ、Ｎ、Ｄは、ピストン・シリンダユニット（図示されていない）によって設定される。]
[0027] パーキングポジションの挿入時には、バルブ３８及びコントロールスリーブ５０が、使用者によって電気的に制御される、つまりバルブ３８のマグネットが作動することにより、バルブ３８は、バルブスプリングのスプリング力とは逆に、走行ポジションに割り当てられている終端位置（図２）からパーキングポジションに割り当てられている終端位置（図１）に移動し、コントロールスリーブ５０が、短時間その遮断位置から終端の遮断位置に移動し、ピストンロッド４６を解放する。パーキングポジションに割り当てられているバルブ３８の終端位置では、ハイドロリックオイルが、ピストン４４の加圧面３４側の圧力空間に送られるため、ピストン４２、４４は、ピストンロッド４６と一緒に、アクチュエータスプリング５２のスプリング力によってサポートされながら、走行ポジションからパーキングポジションへ、シフト方向２４に移動する。ハイドロリックオイルはないが、コントロールスリーブ５０が作動している場合は、ピストン４２、４４が、ピストンロッド４６と一緒にアクチュエータスプリング５２のスプリング力だけでパーキングポジションに移動する。] 図１ 図２
[0028] ロックユニット１６は、コントロールスリーブ５０が故障している場合、パーキングポジションに挿入するため、同ロックユニットが油圧で押されるように設計されている。しかし、アクチュエータスプリング５２のスプリング力だけによってロックユニット１６に圧力が加えられることは排除されている。]
[0029] 加圧面２８、３０側の圧力空間にあるハイドロリックオイルは、ピストン４２、４４が移動する場合、ライン６８、７０、７２及びバルブ３８を介してタンク６０に流れる。]
[0030] パーキングポジションへの挿入する場合、ピストンロッド４６に接続された戻り止めが、その遮断位置に移動する。パーキングポジションでは、コントロールスリーブ５０が、パーキングポジションに割り当てられているピストンロッド４６の凹部にかみ合い、パーキングポジションにあるシフト装置を固定する。]
[0031] ロックユニット１６又はコントロールスリーブ５０、及びバルブ３８の制御が常に保証されるように、独立した電源が補助バッテリの形で設けられており、確実にパーキングポジションに挿入できるようにされている。]

权利要求:

請求項1
少なくとも１つの油圧式シフトユニット（１０）を備える車両のシフト装置、特にパーキングロックシフト装置であって、該シフトユニット（１０）が、内燃機関（１２）から分離されて形成されている駆動ユニット（１４）に合わせて設計されていることを特徴とする、車両のシフト装置。
請求項2
前記シフトユニット（１０）が、スタータジェネレータによって形成されている駆動ユニット（１４）に合わせて設計されていることを特徴とする、請求項１に記載のシフト装置。
請求項3
前記内燃機関（１２）から分離されて形成されている前記駆動ユニット（１４）が、前記シフトユニット（１０）のシフト動作に必要なシフトプレッシャを生成する駆動力を供給するために設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のシフト装置。
請求項4
前記駆動ユニット（１４）が、発電機によって形成されていることを特徴とする、請求項３に記載のシフト装置。
請求項5
前記駆動ユニット（１４）が、前記シフトプレッシャを生成する機能の他に、少なくとももう１つの機能を有していることを特徴とする、請求項３又は４に記載のシフト装置。
請求項6
前記電気駆動ユニット（１４）が、スタータジェネレータによって形成されていることを特徴とする、請求項２及び５に記載のシフト装置。
請求項7
前記シフトユニット（１０）が、ロックユニット（１６）を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシフト装置。
請求項8
前記ロックユニット（１６）が、少なくとも２つのロックポジション（１８、２０）を有することを特徴とする、請求項７に記載のシフト装置。
請求項9
前記ロックユニット（１６）が、前記シフトユニット（１０）によって、少なくとも１つのシフト方向（２４）に押されることを特徴とする、請求項７又は８に記載のシフト装置。
請求項10
前記ロックユニット（１６）が、前記シフトユニット（１０）によって、１つのシフト方向（２４）にのみ押されることを特徴とする、請求項９に記載のシフト装置。
請求項11
前記シフトユニット（１０）が、複動式油圧式アクチュエータ（２２）を有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシフト装置。
請求項12
前記シフトユニット（１０）が、少なくとも１つのシフト方向（２４、２６）に、少なくとも２つの分離した加圧面（２８、３０、３２、３４）を有する油圧式アクチュエータ（２２）を含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のシフト装置。
請求項13
コントロールユニット（７４）が、自動的に少なくとも１つのバルブ（３８）を作動させるために設けられていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシフト装置。
請求項14
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のシフト装置と内燃機関（１２）とを備える車両装置。
請求項15
油圧式シフトユニット（１０）を備える車両のシフト方法、特にパーキングロックシフト方法であって、少なくとも１つのモードにおいて、内燃機関（１２）から分離されて形成されている駆動ユニット（１４）の駆動力により、前記シフトユニット（１０）のシフト動作に必要なシフトプレッシャが生成され、シフト動作が行われることを特徴とする、車両のシフト方法。
請求項16
少なくとも１つのモードにおいて、前記シフトユニット（１０）のシフト動作に必要な前記シフトプレッシャが、スタータジェネレータによって生成されることを特徴とする、請求項１５に記載のシフト方法。