CZ310654B6 - Elektronický systém řazení - Google Patents

Abstract

Elektronický systém řazení obsahuje řadicí mechanismus řadicí páky s magnetickým snímáním polohy řadicí páky (5), pro řazení alespoň jednoho rychlostního stupně, reverzního rychlostního stupně a neutrálu, ovládací prvek pro přepínání mezi volbami rychlostního stupně pomalé a rychlé řady, řídicí jednotku (6) elektricky propojenou se snímačem (20) magnetického pole a s ovládacím prvkem, elektro-ventilový blok (8) elektricky propojený s řídicí jednotkou (6), aktuátor (7) pneumaticky propojený s elektro-ventilovým blokem (8) a převodový agregát obsahující převodovku (2) s alespoň jednou synchronizační spojkou (46, 47, 48), řadicí mechanismus převodovky (2) mechanicky propojitelný s aktuátorem (7) a propojený se synchronizační spojkou (46, 47, 48), přídavnou převodovku (3) se synchronizační spojkou (49), a řadicí mechanismus přídavné převodovky (3) pneumaticky propojený s elektro-ventilovým blokem (8) a synchronizační spojkou (49).

Description

Elektronický systém řazení

Oblast techniky

Tento vynález se týká elektronického systému řazení pro nákladní vozidla.

Dosavadní stav techniky

V současném stavu techniky je známý systém řazení s manuálním řazením, mechanickopneumatickým posilovačem řízení a 10ti nebo 14ti stupňovou převodovkou od společnosti TATRA TRUCKS. Obr. 1 znázorňuje řadicí mechanismus vozidla Tatra TERRA. Řidič vozidla ovládá řadicí páku (101). V případě volby řadicí pákou (101), tedy pohyb pákou vlevo/vpravo, přenáší řadicí tyč (103) pohyb pomocí rotace. V případě řazení řadicí pákou (101), tedy pohybu pákou vpřed/vzad, se pohyb přenáší na posuvný pohyb řadicí tyče (103). Převodní mechanismus (104) je připevněn ke konzoli (105), a vytváří tak nosný celek pro tento systém řazení. Převodní mechanismus (104) převádí pohyby řadicí tyče (103) na obdobné pohyby tyče (107) řazení, tedy řadicí pohyb je posuvný a volicí rotační s výjimkou opačné rotace, kterou zajišťuje táhlo (106) volby. Propojovací mechanismus (102) řadicí páky (101) a řadicí tyče (103) dovoluje bezpečné odklopení kabiny bez nutnosti rozpojit a následně zapojit systém táhel řazení. Nevýhodou jsou složité kinematické vazby použité na mechanismu.

Na obr. 2 je uvedený mechanicko-pneumatický posilovač řízení, který se napojuje na tyč (107) řazení z obr. 1 a mechanicky přenáší pohyb na řadicí palec, který slouží pro ovládání převodovky. Používá se tam, kdy u nepředvídatelného terénu automatická převodovka nezareaguje včas, takže řidič může manuální převodovkou ovlivnit zařazení rychlostního stupně. Nevýhodou tohoto typu posilovače je špatná aretace volicího pohybu, tedy při pohybu řadicí pákou vlevo/vpravo řidič špatně rozpoznává jednotlivé řady převodů. Hledání rychlostního stupně je tak obtížné a mnohdy může dojít ke špatnému zařazení, což může vést k přetočení motoru, zničení spojky, převodovky, nebo jiného ústrojí na hnacím traktu vozidla.

V současném stavu techniky je dále známý systém řazení s elektronickou řadicí pákou společnosti TATRA TRUCKS, přičemž řadicí páka funguje jako joystick (obr. 3), kde pohyb joysticku vpřed pro předvolbu + udává přechod na vyšší převodový stupeň (např. z 2. st. na 3. st.) a pohyb joysticku vzad pro předvolbu - udává přechod na nižší převodový stupeň (např. z 2. st. na 1. st.). Předvolba neutrální polohy se zvolí mechanickým zmáčknutím na levé straně joysticku. Zmáčknutím tlačítka na pravé straně se zadává volba režimu (tzv. aktivní režim, např. AE ekonomický režim). Vyhodnocení dané předvolby (zařazení, neutrál, volba režimu) se zobrazuje na displeji v palubní desce nebo v její blízkosti (obr. 4). V situacích, kdy se na displeji objeví v informačním řádku: „STOP! Nouzový ovladač“, se použije nouzový ovládač ve tvaru otočného knoflíku, umístěný vedle sedadla řidiče a přístupný po odklopení víčka. Jako první se dá tlačítko do polohy NL. Tímto je přerušeno napájení řídicí jednotky joysticku i displeje a tyto komponenty jsou vyřazeny z činnosti a současně se v převodovce zařadí neutrál. Pro zařazení jiného rychlostního stupně se otočením na N vyřadí do neutrálu, otočením do RH, 1H, 2H, 3H, 4H se zvolí příslušná rychlost a stisknutím volby NO se zvolená rychlost zařadí. Nouzové ovládání není detekováno snímači, proto je třeba volit rychlostní stupně obezřetně. Radící páka je elektronicky propojena se systémem značky Norgren a manuální 10ti nebo 14ti stupňovou převodovkou společnosti TATRA TRUCKS. Systém značky Norgren obsahuje řadicí páku, přídavný displej v blízkosti palubní desky (tj. ne přímo před řidičem), nouzový ovládač, řídicí jednotku, aktuátor a ventilový blok.

V mezinárodní patentové přihlášce WO 9632299 Al je popsán elektronický systém řazení, obsahující:

- 1 CZ 310654 B6 • automatický řadicí mechanismus s řadicí pákou automatického režimu (v podobě joysticku), jejíž poloha (tj. neutrál, vpřed nebo vzad) je snímána snímačem (např. mikrospínačem, optickým snímačem);

• manuální řadicí mechanismus s řadicí pákou manuálního režimu, která je vytvořena jako páčka u volantu a jejíž pohyb nahoru, resp. dolů vysílá signál do řídicí jednotky pro zařazení vyššího, resp. nižšího rychlostního stupně;

• řídicí jednotku elektricky propojenou se snímačem automatického řadicího mechanismu a s manuálním řadicím mechanismem;

• převodový agregát obsahující převodovku a řadicí mechanismus elektricky propojený s řídicí jednotkou, přičemž řadicí mechanismus (např. hydraulický, elektromagnetický) mechanicky určí vhodný (v automatickém režimu) nebo požadovaný (v manuálním režimu) převodový poměr v převodovce;

Nevýhodou výše uvedeného systému jsou dva samostatné řadicí mechanismy - automatický i manuální, elektronické nebo optické snímání polohy řadicí páky automatického režimu a umístění manuálního režimu mimo řadicí páku k volantu. Podobné elektronické systémy řazení jsou známé z amerických patentů US 5197344 A a US 6885929 B2.

Ve stavu techniky tedy vzniká potřeba a cílem vynálezu je poskytnout systém řazení s manuální řadicí pákou upravenou pro volicí a řadicí pohyb a s elektronickou vazbou řadicí páky na převodový agregát.

Podstata vynálezu

Uvedeného cíle je dosaženo elektronickým systémem řazení, obsahujícím:

a. řadicí mechanismus řadicí páky, obsahující:

i. řadicí páku se spodním a horním koncem řadicí páky, přičemž řadicí páka má polohu odpovídající alespoň jednomu rychlostnímu stupni, reverznímu rychlostnímu stupni a neutrálu, a je upravena pro volicí pohyb a řadicí pohyb, přičemž osa řadicí páky probíhající spodním a horním koncem řadicí páky je svislou osou v poloze řadicí páky odpovídající neutrálu;

ii. řadicí tyč mechanicky propojenou s uvedenou řadicí pákou, přičemž osa řadicí tyče je rovnoběžná s osou řadicí páky v poloze řadicí páky odpovídající neutrálu;

iii. magnet uspořádaný na nebo připevněný k řadicí tyči; a iv. alespoň jeden snímač magnetického pole, uspořádaný v dosahu magnetického pole magnetu pro detekci magnetického pole magnetu, a tím pro detekci polohy řadicí tyče;

b. ovládací prvek pro přepínání mezi volbami rychlostního stupně pomalé a rychlé řady (např. umístěný na displeji ovládacího panelu);

c. řídicí jednotku elektricky propojenou se snímačem magnetického pole a s ovládacím prvkem;

d. elektro-ventilový blok elektricky propojený s řídicí jednotkou;

-2 CZ 310654 B6

e. aktuátor obsahující: píst pneumaticky propojený s elektro-ventilovým blokem; a řadicí palec mechanicky propojený s pístem a mající podélnou osu; a

f. převodový agregát pro umístění mezi pohonem a nápravami, obsahující:

i. převodovku obsahující: předlohový hřídel mechanicky propojitelný s pohonem; a první výstupní hnaný hřídel; přičemž předlohový hřídel je mechanicky, přes alespoň jednu dvojici ozubených kol (z3 až zlO) nebo alespoň jednu dvojici tvořenou ozubením na předlohovém hřídeli a ozubeným kolem (zll), což odpovídá alespoň jednomu rychlostnímu stupni na řadicí páce, oddělitelně spojen s prvním výstupním hnaným hřídelem pomocí alespoň jedné synchronizační spojky, přičemž předlohový hřídel je mechanicky, přes ozubení nebo ozubené kolo na předlohovém hřídeli, první vložené ozubené kolo (z 18) a ozubení nebo ozubené kolo (z 12), což odpovídá reverznímu rychlostnímu stupni na řadicí páce, oddělitelně spojen s prvním výstupním hnaným hřídelem pomocí synchronizační spojky;

ii. řadicí mechanismus převodovky obsahující alespoň jednu řadicí tyč mechanicky propojitelnou s řadicím palcem a mechanicky propojenou přes řadicí vidličku se synchronizační spojkou převodovky pro mechanické oddělitelné spojení prvního výstupního hnaného hřídele s ozubeným kolem (z4, z5, z8, z9, zll, zl2) nebo ozubením, mechanicky dále propojeným s předlohovým hřídelem, přičemž řadicí tyč má podélnou osu, která je kolmá na podélnou osu řadicího palce;

iii. přídavnou převodovku obsahující: druhý vstupní hnací hřídel integrálně spojený s prvním výstupním hnaným hřídelem; a druhý výstupní hnaný hřídel mechanicky propojitelný s nápravami; přičemž druhý vstupní hnací hřídel je mechanicky, přes dvě ozubená kola (zl3, z 15), oddělitelně spojen s druhým vloženým ozubeným kolem o dvou ozubeních (z 14, z 16) pomocí synchronizační spojky pro vytvoření dvou dvojic ozubených kol (zl3, zl4; a zl5, zl6), což odpovídá volbám rychlostního stupně pomalé a rychlé řady, přičemž druhé vložené ozubené kolo je přes jedno ozubení (zl4 nebo zl6) a ozubené kolo (zl7) mechanicky spojeno s druhým výstupním hnaným hřídelem; a iv. řadicí mechanismus přídavné převodovky obsahující: píst pneumaticky propojený s elektro-ventilovým blokem; a řadicí tyč mechanicky propojenou s pístem, a přes řadicí vidličku se synchronizační spojkou přídavné převodovky pro mechanické oddělitelné spojení druhého vstupního hnacího hřídele s ozubeným kolem (z 13, z 15) nebo ozubením, mechanicky dále propojeným s druhým výstupním hnaným hřídelem.

Podstata elektronického systému řazení dle tohoto vynálezu spočívá v kombinaci manuální řadicí páky upravené pro volicí a řadicí pohyb a elektronické vazby řadicí páky na převodový agregát. Výhodou je to, že těžká nákladní vozidla s požadavkem na vysokou stoupavost až 60 %, při maximální hmotnosti 441 a maximální rychlosti 85 km/h při legislativním zatížení na 32 t můžou využívat elektrický pohon.

Ve výhodném provedení obsahuje řadicí tyč řadicího mechanismu převodovky na alespoň jednom konci drážku řadicí tyče pro zapadnutí řadicího palce.

Ve výhodném provedení obsahuje řadicí mechanismus řadicí páky dále kulisu řazení uspořádanou pod řadicí tyčí řadicího mechanismu a obsahující alespoň jednu podélnou drážku, do které zapadá řadicí tyč řadicího mechanismu.

-3 CZ 310654 B6

Ve výhodném provedení má řadicí páka tři roviny rychlostních stupňů a kulisa řazení obsahuje tň podélné drážky kulisy řazení, uspořádané v odstupu od sebe a navzájem propojené příčnou propojovací drážkou kulisy řazení, přičemž každá rovina rychlostních stupňů obsahuje dvě volby rychlostních stupňů, přičemž jedna z uvedených rovin obsahuje navíc volbu neutrálu (např. rovina č. 1: R-l; rovina č. 2: 2-N-3; rovina č. 3: 4-5). Předlohový hřídel je mechanicky přes pět dvojic, zvolených z dvojice ozubených kol (z3 až zlO) a dvojice tvořené ozubením na předlohovém hřídeli a ozubeným kolem (zll), oddělitelně spojen s prvním výstupním hnaným hřídelem pomocí tří synchronizačních spojek. Dále, předlohový hřídel je mechanicky přes ozubení nebo ozubené kolo, první vložené ozubené kolo (z 18) a ozubení nebo ozubené kolo (z 12) oddělitelně spojen s prvním výstupním hnaným hřídelem pomocí jedné z uvedených tří synchronizačních spojek. Radící mechanismus převodovky obsahuje první a druhou řadicí tyč mechanicky propojitelné s řadicím palcem. První řadicí tyč je mechanicky propojena přes první řadicí vidličku s první ze tří synchronizačních spojek převodovky a druhá řadicí tyč je mechanicky propojena přes druhou řadicí vidličku s druhou ze tří synchronizačních spojek převodovky a přes třetí řadicí vidličku s třetí ze tří synchronizačních spojek převodovky, pro mechanické oddělitelné spojení prvního výstupního hnaného hřídele s ozubeným kolem (z4, z5, z8, z9, zll, zl2) nebo ozubením, mechanicky dále propojeným s předlohovým hřídelem. Výhodou uvedené 5ti stupňové převodovky je využití co nejnižších převodových stupňů pro elektro pohon.

Ve výhodném provedení je první a druhá řadicí tyč řadicího mechanismu převodovky s řadicím palcem aktuátoru propoj itelná pomocí blokačního členu pro vymezení pohybu řadicího palce mezi zapojenou a odpojenou polohou řadicího palce, přičemž v zapojené poloze řadicí palec zapadá do drážky první nebo druhé řadicí tyče v převodovce (zejména v 5ti stupňové převodovce).

Ve výhodném provedení jsou řadicí tyče řadicího mechanismu převodovky uspořádány v jiných rovinách, které jsou rovnoběžné s podélnou osou řadicího palce i s podélnými osami uvedených řadicích tyčí.

Předkládaný elektronický systém řazení je s výhodou dle schématu řazení H, ovládá každou volbu rychlostního stupně v rovině řazení a pomocí detekce magnetického snímače a přidružené elektroniky (např. desky plošných spojů) posílá elektronicky informace o zařazeném rychlostním stupni do řídicí jednotky. Řídicí jednotka následně vyšle signál na elektro-ventilový blok, který následně přepustí vzduch do aktuátoru. Toto řešení nahrazuje bowdenové řazení nebo tyč řazení, a tím odlehčuje konstrukci a usnadňuje sílu pro pohyb řadicí páky. Pouhým pohledem na řadicí páku lze určit zařazený rychlostní stupeň, bez nutnosti pohledu na displej.

Předkládaný elektronický systém řazení v provedení 5ti stupňové převodovky mechanicky propojuje tok energie od motoru do nosné trouby s výkyvnými polonápravami, čímž splňuje jízdní požadavky. 5ti stupňová převodovka vyhovuje vysokým otáčkám od elektromotoru, kdy není potřeba pro takto náročné těžké automobily volit více stupňové převodové agregáty.

Pro jízdu v těžkém terénu se nákladní vozidlo zastaví, zatáhne se ruční brzda, sešlápne se spojka a zařadí neutrál. V stojícím vozidle se stlačí tlačítko (na palubní desce, displeji) pro volbu pomalé řady (tzv. volba „želva“), a řadí se postupně všech 5 rychlostních stupňů, příp. reverzní rychlostní stupeň R.

Pro jízdu na dálnici se nákladní vozidlo zastaví, zatáhne se ruční brzda, sešlápne se spojka a zařadí neutrál. V stojícím vozidle se stlačí tlačítko (na palubní desce, displeji) pro volbu rychlé řady (tzv. volba „zajíc“), a řadí se postupně všech 5 rychlostních stupňů, příp. reverzní rychlostní stupeň R.

Výhodou předkládaného elektronického systému řazení je snížení nebezpečí poškození hnacího traktu vlivem nesprávného řazení, tj. řídicí jednotka nedovolí zařadit převodový stupeň, který by

-4 CZ 310654 B6 vedl k poškození motoru (řídicí jednotka vyšle varovný signál do palubní desky/displeje). Vlivem elektronické vazby mezi řadicím mechanismem řadicí páky a převodovým agregátem (tj. odebráním tyče volby řazení a konzoly řazení podle dosavadního stavu techniky) dojde ke snížení hmotnosti. Výhodou je dále umístění aktuátoru do stejného místa jako pneumatický posilovač řazení. Přidání snímačů umožňuje přesné sledování polohy řadicího palce, který ovládá řadicí vidličky. Zástavba s výhodou nepřesahuje horní hranu rámu, tj. nenarušuje prostor pro nástavbu.

V předkládaném elektronickém systému řazení lze dále uplatnit vysoké momenty od motoru. Razení řadicí pákou je dle systému H, což splňuje běžné požadavky řidičů (ve srovnání s joystickem dle dosavadního stavu techniky). Na řadicí páku jsou vynaloženy menší síly oproti klasické řadicí páce s přenosem pohybu pomocí bowdenů nebo řadicí tyče. Navíc, předkládaný systém má v sobě zabudovanou samo diagnostiku, která je schopná vyhodnotit nouzový režim.

Objasnění výkresů

Obrázek 1 znázorňuje systém řazení dle dosavadního stavu techniky.

Obrázek 2 znázorňuje mechanicko-pneumatický posilovač dle dosavadního stavu techniky.

Obrázek 3 znázorňuje řadicí páku pro elektronický systém řazení převodů dle dosavadního stavu techniky.

Obrázek 4 znázorňuje displej pro elektronickou řadicí páku dle dosavadního stavu techniky.

Obrázek 5 schematicky znázorňuje elektronický systém řazení.

Obrázek 6 znázorňuje řadicí mechanismus řadicí páky v podélném řezu.

Obrázek 7 znázorňuje řadicí tyč a kulisu řazení řadicího mechanismu řadicí páky v příčném řezu.

Obrázek 8 znázorňuje převodový agregát v pohledu seshora.

Obrázek 9 znázorňuje převodovku a přídavnou převodovku převodového agregátu.

Obrázek 10 znázorňuje aktuátor s řadicím palcem a řadicí mechanismus převodovky s dvěma řadicími tyčemi v řezu.

Obrázek 11 znázorňuje uspořádaní dvou řadicích tyčí a tři řadicích vidliček v pohledu seshora.

Obrázek 12 znázorňuje řez rovinou A-A z obr. 11.

Obrázek 13 znázorňuje schéma řazení H pro elektronický systém řazení v provedení 5ti stupňové převodovky.

Příklady uskutečnění vynálezu

Příklad 1

Na obr. 5 a 7 je znázorněn elektronický systém řazení podle tohoto vynálezu. Poloha řadicí páky 5, u které se mechanickým pohybem nastavuje volba řazení, je přes řadicí mechanismus opatřený magnetem 33 snímána snímačem 20 magnetického pole (obr. 7). Snímač 20 magnetického pole dále (např. přes desku plošných spojů) přenese signál polohy řadicí páky 5 do řídicí jednotky 6.

-5 CZ 310654 B6

Řídicí jednotka 6 je elektronicky spojena s elektro-ventilovým blokem 8, který je pomocí polyamidových trubek pneumaticky propojen s aktuátorem 7 pro řadicí mechanismus převodovky 2 a s řadicím mechanismem přídavné převodovky 3 (neznázoměno).

Dle obr. 8 a 10 je aktuátor 7 dále mechanicky propojitelný s řadicím mechanismem 5ti stupňové převodovky 2 přes řadicí palec 11. který podle zvoleného nastavení v řídicí jednotce 6 (obr. 5) a pomocí blokačního členu 12 ovládá řadicí tyče 13, 14 řadicího mechanismu převodovky 2 tak, že zapadá do drážky buď první nebo druhé řadicí tyče 13. 14. Radící tyče 13. 14 jsou pevně spojeny s třemi řadicími vidličkami 16 (obr. 11a 12), které ovládají tři synchronizační spojky 46, 47, 48 v převodovce 2, a spojují tak jedno z ozubených soukolí z3-z4, z6-z5, z7-z8. zl0-z9, ozubení na předlohovém hřídeli 41 a zl 1. nebo ozubení na předlohovém hřídeli 41, z!8 a z!2 (obr. 9), čímž je přenesen točivý moment od pohonu 1 (elektromotoru 4) na první výstupní hnaný hřídel 42, a dále do náprav přes přední a zadní nosnou troubu 4 (obr. 5). Poloha řadicího palce 11 je snímána snímači. Skříň aktuátoru 7 je spojena se skříní převodovky 2 spojením těsným perem 15.

Dle obr. 11 a 12, první řadicí tyč 14 je spojena s jednou řadicí vidličkou, což podle obr. 9 odpovídá první synchronizační spojce 46 pro ozubená kola z4 a z5 (a rychlostní stupně 5, resp. 4), a druhá řadicí tyč 13 je spojena s dvěma řadicími vidličkami 16. což podle obr. 9 odpovídá druhé synchronizační spojce 47 pro ozubená kola z8 a z9 (a rychlostní stupně 2, resp. 3) a třetí synchronizační spojce 48 pro ozubená kola zll a z!2 (a rychlostní stupně 1, resp. R).

Řadicí mechanismus přídavné převodovky 3 dále pneumaticky ovládá píst na řadicí tyči v řadicím mechanismu přídavné převodovky 3 (neznázoměno), a tato řadicí tyč přes řadicí vidličku a čtvrtou synchronizační spojku 49 v přídavné převodovce 3 spojuje buď ozubené soukolí z!3-zl4. nebo ozubené soukolí z!5-zl7 přídavné převodovky 3 (obr. 9), tj. buď volba pomalé nebo rychlé řady. Poloha řadicí tyče je snímána magnetickým snímačem 10. Jmenovitě jde o spojení druhého vstupního hnacího hřídele 43 integrálně spojeného s prvním výstupním hnaným hřídelem 42; a druhého výstupního hnaného hřídele 45 mechanicky propoj itelného s nápravami, a to přes druhé vložené ozubené kolo 51 o dvou ozubeních z!4. z!6 pomocí čtvrté synchronizační spojky 49.

Řadicí páka 5 vzhledově i pohybově připomíná klasickou manuální řadicí páku pro manuální převodovku se systémem řazení H (obr. 13), ale díky elektronickému systému řazení se snímačem 20 magnetického pole, který zaznamenává volbu řadicí páky 5, není v přímém kontaktu s převodovkou 2 či přídavnou převodovkou 3. K pohybu s řadicí pákou 5 stačí vyvození síly z přetlačení mechanického systému řazení v kulise 17 řazení, tedy bez nutnosti pohybu táhel nebo bowdenů.

Příklad 2

Samotný řadicí mechanismus je znázorněn na obr. 5, 6 a 7. Na obr. 5 a 6 je znázorněna řadicí páka 5 obsahující horní konec řadicí páky 5 s rukojetí a spodní konec řadicí páky 5, přičemž řadicí páka 5 má osu probíhající horním a spodním koncem řadicí páky 5, více poloh odpovídajících pěti rychlostním stupňům 1 až 5, reverznímu rychlostnímu stupni R a neutrálu N, a je upravena pro volicí pohyb (mezi rovinami rychlostních stupňů) a řadicí pohyb (mezi volbami v rovině). Osa řadicí páky 5 je svislá v poloze řadicí páky 5 odpovídající neutrálu N (na obr. 6 ve směru šipky Y), v jiných polohách je horní i spodní konec řadicí páky 5 této osy vzhledem k tomuto směru vychýlen.

Klika 27 je kloubově připevněna na spodní konec řadicí páky 5. Spodní konec řadicí páky 5 má proto tvar vidličky se dvěma vystupujícími částmi spodního konce řadicí páky 5, přičemž tyto vystupující části jsou nasunuty na čep 28 kliky 27 probíhající ve směru osy z (šipka z na obr. 6), čímž je umožněn volicí pohyb a rotace řadicí páky 5 kolem čepu 28 kliky 27 (ve směru šipky x na obr. 7), a zároveň je řadicí páka 5 v čepu 28 kliky 27 ohraničena tvarovým vybráním, čímž je umožněn řadicí pohyb řadicí páky 5 ve směru osy z (šipka z na obr. 6).

-6 CZ 310654 B6

Klika 27. ve které je vsunut spodní konec řadicí páky 5, otáčí a posouvá tyčí 18 volby řazení (obr. 7), se kterou je pevně spojena. Tyč 18 volby řazení má vodorovnou osu a je uspořádána vzhledem k řadicí páce 5 buď kolmo na osu řadicí páky 5 v poloze řadicí páky 5 odpovídající neutrálu, nebo jinak než kolmo na osu řadicí páky 5 v poloze řadicí páky 5 neodpovídající neutrálu. Volicí pohyb řadicí páky 5 vychyluje kliku 27 kyvným pohybem kolem osy z, což otáčí tyčí 18 volby řazení kolem vodorovné osy (osy z na obr. 6) ve směru šipky x na obr. 7, a řadicí pohyb řadicí páky 5 posouvá kliku 27, a tedy i tyč 18 volby řazení, dopředu nebo dozadu ve směru vodorovné osy (osy z na obr. 6). Tyč 18 volby řazení je uložena v první podpěře a druhé podpěře pomocí kluzných ložisek. Obě podpěry jsou uloženy na základní desce 25 (obr. 7). Tyč 18 volby řazení má tři příčné drážky 34 tyče 18 volby řazení probíhající po obvodu válcového pláště tyče 18 a uspořádané v odstupu od sebe, přičemž tyto tři příčné drážky 34 tyče 18 volby řazení simulují tři roviny: R-2-4; N; a 1-3-5. Tyč 18 volby řazení je v jednotlivých rovinách aretována pomocí aretačního prvku tyče 18 volby řazení uspořádaného tak, že v poloze odpovídající kterékoliv z rovin tyče 18 volby řazení zapadá aretační prvek tyče 18 volby řazení do odpovídající příčné drážky 34 tyče 18 volby řazení. Tyč 18 volby řazení obsahuje dodatečnou příčnou drážku 34 tyče 18 volby řazení, probíhající po obvodu válcového pláště, a přídavný aretační prvek tyče 18 volby řazení jev druhé podpěře uspořádán tak, že v poloze odpovídající neutrálu na řadicí páce 5 přídavný aretační prvek tyče 18 volby řazení zapadá do dodatečné příčné drážky 34 tyče 18 volby řazení pro dvojité jištění polohy neutrálu. Aretační prvky tyče 18 volby řazení mohou být realizovány jako kuličky připevněné k pružinám. Na tyči 18 volby řazení je uspořádán úplný doraz 19 pro axiální vymezení posuvu tyče 18 volby řazení.

Radící tyč 21 je připevněna k tyči 18 volby řazení a má svislou osu uspořádanou kolmo na vodorovnou osu tyče 18 volby řazení. V tyči 18 volby řazení je otvor pro řadicí tyč 21. která inverzně zrcadlově simuluje volicí i řadicí pohyb řadicí páky 5. Radící tyč 21 je spojena s úplným dorazem 19. tyčí 18 volby řazení a je zajištěna stavěcím šroubem 26.

Kulisa 17 řazení ve tvaru alespoň části kružnicové válcové plochy je uspořádána pod řadicí tyčí 21 a na základní desce 25 (obr. 7) tak, že podélná osa válcové plochy kulisy 17 řazení je rovnoběžná s vodorovnou osou tyče 18 volby řazení. Kulisa 17 řazení obsahuje tři podélné drážky 36 kulisy 17 řazení (pro tři roviny R-l; 2-N-3; a 4-5), uspořádané v odstupu od sebe, navzájem propojené příčnou propojovací drážkou 37 kulisy 17 řazení, probíhající rovnoběžně s podélnou osou válcového pláště kulisy 17 řazení, a uspořádanou na vnitřní straně válcové plochy tak, že řadicí tyč 21 v poloze odpovídající dané rovině na řadicí páce 5 zapadá do odpovídající podélné drážky 36 kulisy 17 řazení. Radící tyč 21 se vychyluje ve směru šipky x na obr. 7, a pohybuje se v podélných drážkách 36 kulisy 17 řazení, čímž se vymezuje její pohyb.

Magnet 33 je uspořádán na nebo připevněn k řadicí tyči 21 a kopíruje její pohyb (obr. 7). Vedle první i druhé podpěry, v blízkosti magnetu 33, je uspořádán vždy jeden snímač 20 magnetického pole (tj. s výhodou jsou dva snímače 20). který pomocí magnetického pole (podle intenzity silových čar) magnetu 33 rozpozná, kde se nachází řadicí tyč 21. a tím pádem i řadicí páka 5. První snímač 20 je uspořádán proximálně vzhledem k spodnímu konci řadicí páky 5 (mezi první podpěrou a řadicí tyčí 21). a druhý snímač 20 je uspořádán distálně vzhledem k spodnímu konci řadicí páky 5 (mezi druhou podpěrou a řadicí tyčí 21).

Průmyslová využitelnost

Výše popsaný elektronický systém řazení lze využít v těžkých nákladních vozidlech s požadavkem na vysokou stoupavost až 60 %, při maximální hmotnosti 44 t a maximální rychlosti 85 km/h při legislativním zatížení na 32 t.

Claims (5)

1. Elektronický systém řazení, obsahující: řadicí mechanismus řadicí páky; řídicí jednotku (6); a převodový agregát pro umístění mezi pohonem (1) a nápravami; přičemž uvedený řadicí mechanismus řadicí páky obsahuje řadicí páku (5) se spodním a horním koncem řadicí páky (5), přičemž řadicí páka (5) má polohu odpovídající alespoň jednomu rychlostnímu stupni, reverznímu rychlostnímu stupni a neutrálu, a je upravena pro volicí pohyb, přičemž osa uvedené řadicí páky (5) probíhající spodním a horním koncem řadicí páky (5) je svislou osou v poloze řadicí páky (5) odpovídající neutrálu, vyznačující se tím, že:

a. uvedený řadicí mechanismus řadicí páky dále obsahuje:

i. řadicí tyč (21) mechanicky propojenou s uvedenou řadicí pákou (5), přičemž osa řadicí tyče (21) je rovnoběžná s osou řadicí páky (5) v poloze řadicí páky (5) odpovídající neutrálu;

ii. magnet (33) uspořádaný na nebo připevněný k řadicí tyči (21); a iii. alespoň jeden snímač (20) magnetického pole, uspořádaný v dosahu magnetického pole magnetu (33) pro detekci magnetického pole magnetu (33), a tím pro detekci polohy řadicí tyče (21);

přičemž uvedená řadicí páka (5) je dále upravena pro řadicí pohyb, a přičemž osa uvedené řadicí tyče (21) je rovnoběžná s osou řadicí páky (5) v poloze řadicí páky (5) odpovídající neutrálu, přičemž uvedený elektronický systém řazení dále obsahuje:

b. ovládací prvek pro přepínání mezi volbami rychlostního stupně pomalé a rychlé řady;

c. elektro-ventilový blok (8) elektricky propojený s uvedenou řídicí jednotkou (6);

d. aktuátor (7) obsahující: píst pneumaticky propojený s elektro-ventilovým blokem (8); a řadicí palec (11) mechanicky propojený s pístem a mající podélnou osu; a

e. přičemž uvedená řídicí jednotka (6) je elektricky propojena se snímačem (20) magnetického pole a s ovládacím prvkem;

f. přičemž uvedený převodový agregát dále obsahuje:

i. převodovku (2) obsahující: předlohový hřídel (41) mechanicky propojitelný s pohonem (1); a první výstupní hnaný hřídel (42); přičemž předlohový hřídel (41) je mechanicky, přes alespoň jednu dvojici ozubených kol (z3 až zlO) nebo alespoň jednu dvojici tvořenou ozubením na předlohovém hřídeli (41) a ozubeným kolem (zll), což odpovídá alespoň jednomu rychlostnímu stupni na řadicí páce, oddělitelně spojen s prvním výstupním hnaným hřídelem (42) pomocí alespoň jedné synchronizační spojky (46, 47, 48), přičemž předlohový hřídel (41) je mechanicky, přes ozubení nebo ozubené kolo na předlohovém hřídeli (41), první vložené ozubené kolo (z 18) a ozubení nebo ozubené kolo (z 12), což odpovídá reverznímu rychlostnímu stupni na řadicí páce, oddělitelně spojen s prvním výstupním hnaným hřídelem (42) pomocí synchronizační spojky (48);

ii. řadicí mechanismus převodovky (2) obsahující alespoň jednu řadicí tyč (13, 14) mechanicky propojitelnou s řadicím palcem (11) a mechanicky propojenou přes řadicí vidličku (16) se synchronizační spojkou (46, 47, 48) převodovky (2) pro mechanické oddělitelné spojení prvního výstupního hnaného hřídele (42) s ozubeným kolem (z4, z5, z8, z9, zl 1, zl2) nebo ozubením, mechanicky dále propojeným s předlohovým hřídelem (41), přičemž řadicí tyč (13, 14) má podélnou osu, která je kolmá na podélnou osu řadicího palce (11);

iii. přídavnou převodovku (3) obsahující: druhý vstupní hnací hřídel (43) integrálně spojený s prvním výstupním hnaným hřídelem (42); a druhý výstupní hnaný hřídel (45) mechanicky propojitelný s nápravami; přičemž druhý vstupní hnací hřídel (43) je mechanicky, přes dvě ozubená kola (z 13, z 15), oddělitelně spojen s druhým vloženým ozubeným kolem (51) o dvou ozubeních (zl4, zl6) pomocí synchronizační spojky (49) pro vytvoření dvou dvojic ozubených kol (zl3, zl4; a zl5, zl6), což odpovídá volbám rychlostního stupně pomalé a rychlé řady,

-8CZ 310654 B6 přičemž druhé vložené ozubené kolo (51) je přes jedno ozubení (zl4 nebo zl6) a ozubené kolo (zl7) mechanicky spojeno s druhým výstupním hnaným hřídelem (45); a iv. řadicí mechanismus přídavné převodovky (3) obsahující: píst pneumaticky propojený s elektro-ventilovým blokem (8); a řadicí tyč mechanicky propojenou s pístem, a přes řadicí vidličku se synchronizační spojkou (49) přídavné převodovky (3) pro mechanické oddělitelné spojení druhého vstupního hnacího hřídele (43) s ozubeným kolem (zl3, zl5) nebo ozubením, mechanicky dále propojeným s druhým výstupním hnaným hřídelem (45).

2. Elektronický systém řazení podle nároku 1, vyznačující se tím, že řadicí tyč (13, 14) řadicího mechanismu převodovky (2) obsahuje na alespoň jednom konci drážku řadicí tyče (13, 14) pro zapadnutí řadicího palce (11).

3. Elektronický systém řazení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že řadicí mechanismus řadicí páky dále obsahuje kulisu (17) řazení uspořádanou pod řadicí tyčí (21) řadicího mechanismu a obsahující alespoň jednu podélnou drážku (36) kulisy (17) řazení, přičemž do uvedené alespoň jedné podélné drážky (36) kulisy (17) řazení zapadá řadicí tyč (21) řadicího mechanismu.

4. Elektronický systém řazení podle nároku 3, vyznačující se tím, že řadicí páka (5) má tři roviny rychlostních stupňů a kulisa (17) řazení obsahuje tři podélné drážky (36) kulisy (17) řazení, uspořádané v odstupu od sebe a navzájem propojené příčnou propojovací drážkou (37) kulisy (17) řazení, přičemž každá rovina rychlostních stupňů obsahuje dvě volby rychlostních stupňů, přičemž jedna z uvedených rovin obsahuje navíc volbu neutrálu, přičemž předlohový hřídel (41) převodovky (2) je mechanicky přes pět dvojic, zvolených z dvojice ozubených kol (z3 až z 10) a dvojice tvořené ozubením na předlohovém hřídeli (41) a ozubeným kolem (zl 1), oddělitelně spojen s prvním výstupním hnaným hřídelem (42) pomocí tří synchronizačních spojek (46, 47, 48), přičemž předlohový hřídel (41) převodovky (2) je mechanicky přes ozubení nebo ozubené kolo, první vložené ozubené kolo (z 18) a ozubení nebo ozubené kolo (z 12) oddělitelně spojen s prvním výstupním hnaným hřídelem (42) pomocí jedné z uvedených tří synchronizačních spojek (46, 47, 48), přičemž řadicí mechanismus převodovky (2) obsahuje první a druhou řadicí tyč (14, 13) mechanicky propojitelné s řadicím palcem (11), přičemž první řadicí tyč (14) je mechanicky propojena přes první řadicí vidličku (16) s první (46) ze tří synchronizačních spojek převodovky (2) a přičemž druhá řadicí tyč (13) je mechanicky propojena přes druhou řadicí vidličku (16) s druhou (47) ze tří synchronizačních spojek převodovky (2) a přes třetí řadicí vidličku (16) s třetí (48) ze tří synchronizačních spojek převodovky (2), pro mechanické oddělitelné spojení prvního výstupního hnaného hřídele (42) s ozubeným kolem (z4, z5, z8, z9, zl 1, zl2) nebo ozubením, mechanicky dále propojeným s předlohovým hřídelem (41).

5. Elektronický systém řazení podle nároku 4, vyznačující se tím, že první a druhá řadicí tyč (14, 13) řadicího mechanismu převodovky (2) je s řadicím palcem (11) propojitelná pomocí blokačního členu (12) pro vymezení pohybu řadicího palce (11) mezi zapojenou a odpojenou polohou řadicího palce (11), přičemž v zapojené poloze řadicí palec (11) zapadá do drážky první nebo druhé řadicí tyče (14, 13).