KR0148174B1 - 자동차용 클러치의 회전속도 차이를 결정하는 조절변수의 제어방법 - Google Patents

자동차용 클러치의 회전속도 차이를 결정하는 조절변수의 제어방법

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바그너 게르하르트
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클라우스 바이쓰
메르세데스-벤츠 아크티엔게젤샤프트
볼프강 바이쓰
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Abstract

클러치의 회전속도 차이를 결정하는 조절변수를 제어하기 위한 방법에 있어서, 시간함수에 의해 특정하게 되는 조절변수의 곡선으로 표시되는 단계가 순간적인 클러치 상태동안에 선택될 수 있다. 이 단계의 시작과 끝은 자동차에 특수한 하나 또는 두개의 영향을 미치는 변수들에 의해 결정되며, 이 변수들 중 하나는 가속기 페달작용에 의해 결정되며, 다른 하나는 클러치의 온도에 의해 결정된다.

Description

자동차용 클러치의 회전속도 차이를 결정하는 조절변수의 제어방법
제1도는 자동차의 구동열(drive train)중의 유압 토크 컨버터의 연결클러치로서 배치되어 미끄럼이 제어되는 클러치의 본 발명에 따른 제어방법을 설명하기 위한 회로의 블록선도.
제2도는 제1도의 클러치에서 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해 제공된 신호 흐름선도.
제3도는 제1동의 클러치의 클러치 조건들을 변화시키는 과정에서, 자동차의 내연기관의 작동변수들에 따라 달라지는 특성선도.
제4도는 제1동의 클러치의 클러치 작동요소의 작동압력 및 압력구배(pressure gradient)가 자동차의 가속기 페달의 위치의 시간에 따른 변화에 의존하는 특성을 설명하기 위한 세 개의 시간선도.
제5도는 본 발명에 따른 방법에서 선택될 수 있는 추종단계(follow-up phase)을 나타내는 세 개의 시간선도.
제6도는 제1도의 클러치의 클러치 작동요소의 작동압력 및 압력구배(pressure gradient)가 클러치의 온도의 시간에 따른 변화에 의존하는 특성을 위한 세 개의 시간선도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
8: 내연기관 9: 변속 기어박스
10: 클러치 26: 가속기 페달
27,28,45,46,47,48: 입력신호 29: 변속기
30: 토크 컨버터 31: 전자제어장치
32: 작동압력도관 33: 압력제어장치
41: 파일럿 밸브(pilot valve) 42: 제어압력도관
43: 전자제어장치 44: 전기제어선
본 발명은 내연기관 및 변속기어박스 사이의 동력전달경로에 위치한 자동차 클러치의 회전속도 차이를 결정하는 조절별수를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
자동차의 엔진 및 변속 기어박스 사이에 배치되며 유압장치의 연결 클러치 또는 분리 클러치로서 구성되는 클러치를 제어하기 위한 유럽특허 제EP 0 426 745 B1 호의 서두에서 언급된 공지방법에서는 엔진 회전속도 및 기어박스 출력 회전속도를 결정하기 위한 장치들이 제공되며, 또한 미끄럼제어 개폐장치가 제공된다. 미끄럼 제어 개폐장치는 클러치 혹은 연결 클러치의 구동장치에 대한 압력을 결정한다. 상기 배열에서, 제어 편차는 특정 요구 미끄럼 값들과 회전속도들로부터 결정된 실제 미끄럼 값들을 비교하므로써 결정되며, 또한 이 제어편차는 특정 제어 알고리즘에 따른 압력들로 변하게 된다. 일반적으로 기어박스 제어에 있어서, 특히 승용차의 자동 기어박스에서 클러치 출력 회전속도와 일치하는 기어박스 출력 회전속도는 직접적으로 알 수 없는데, 이것은 클러치의 피구동축 또는 자동 기어박스의 경우 적당한 센서들이 유압토크 컨버터의 터빈축상에 구성되어 있지 않기 때문이다. 따라서, 공지 방법에 대하여, 클러치 출력 회전속도를 알 수 없을 때 조차 변속 기어박스의 기어변환동안 안락하게 그리고 엔진속도를 상승시키지 않고 기어변환 성능을 향상 시키려는 노력이 있어 왔다. 상기 목적을 위해, 공지방법에서는 변속 기어박스 및 기어박스 출력 회전속도의 기어 변속비로부터 결정되며 미끄럼 결정을 위해 필요한 클러치 출력 회전속도를 위한 장치가 제공된다. 기어 변속비가 일정치 않은 기어변환 과정에서 클러치 구동장치의 작동은 압력이 예정된 미끄럼에 도달할 때까지 감소하는 대기시간 주기와 함께 시작된다. 새로운 기어가 선택되는 순간까지 지속되는 인접한 제2시간 간격동안, 클러치의 구동장치에 대한 압력은 일정하게 유지되거나 시간의 함수로서 제어되는 동안 변하게 된다. 따라서 상기 공지방법에서는 클러치 과도상태가 변속 기어박스에서 기어변환의 시작과 끝에서 결정되는 반면, 시간함수에 의해 결정되는 클러치 구동장치 압력의 변화단계는 선택적으로만 제공되며, 단계의 시작과 관련하여 클러치의 예정된 미끄럼값에 의해 결정되며, 단계의 끝과 관련하여 변속 기어박스에서 기어 변환의 종료에 의해 결정된다.
자동차 기어박스의 유압토크 컨버터에서 클러치의 제어를 위한 다른 방법이 독일특허 제 DE 3640139 C2 호에 알려져 있다. 이 기어박스는 스로틀버터플라이를 가진 엔진에 연결되며, 클러치는 유압토크 컨버터의 입출력 단부들을 기계식으로 연결되는 일정조건에서 사용되며, 자동차 속도의 특정 범위에서는 클러치의 미끄럼을 가능하게 하는 상대적으로 작은 결합력에 의해 작동된다. 공지된 일반적인 형태의 배열과 대조해 볼 때, 상기 방법에 있어서 가속기 페달의 속도에 따라 영향을 미치는 변수를 기록하기 위한 장치가 사용되지도 않고, 또한 특정 시간함수에 의해 결정되는 조절변수를 가진 단계를 선택하는 것이 불가능하다. 이 방법은 다른 기술적 배경에 기초한 것인데, 여기서 클러치 장치들은 클러치 미끄럼 때문에 클러치의 미끄럼이 일어나는 상태에서 클러치가 정상적으로 작동하는 특정 속도범위에서 자동차가 구동되는 동안 가속기 페달이 감속을 위해 풀어질 때 적당한 제동 효과가 이뤄지지 않는 문제에 직면하게 된다. 그러나 토크 컨버터의 입출력을 직접 연결이라는 관점에서, 제어를 수행하는 것이 감속시 클러치에 의해 바라는 제동효과를 얻을 수 있다 해도 일정 작동조건 하에서 다른 문제들이 발생할 수 있다. 이러한 문제들이 발생하는 것을 막기 위하여, 상기 방법은 스로틀 버터플라이가 특정 기준값 이하로 개방되어 있을 때 및 자동차 속도가 특정범위안에 있을 때 제어가 결정되는 특징을 가지며, 또한 스로틀 버터플라이 밸브의 개방이 특정 기준 값일 때 크러치의 결합력은 정상적으로 나타나는 값이하로 증가하게 되는 특징을 갖고 있다. 이 방법에서, 가속기 페달의 감속을 위해 적당히 풀어질 때 클러치의 결합력은 갑자기 증가할 수 있는데, 이것은 스로틀 버터플라이의 개방이 미끄럼을 줄이거나 방지하기 위해 특정값 이하로 감소함으로써 제동효과가 엔진에서 발생되기 때문이다.
클러치 제어를 위한 다른 일반적인 형태의 장치가 PCT/WO 89/03318 A1에 알려져 있다. 이 클러치는 자동차의 엔진 및 변속 기어박스 사이의 동력 경로에 위치한다. 상기 공지장치에서, 클러치의 전달력은 자동적으로 스로틀 버터플라이의 개도(degree of opening)함수로써 또는 가속기 페달의 위치함수로써 제어되며, 전달력은 현재의 토크 요구량을 따르게 되며, 따라서 높은 전달력은 높은 토크 요구량에 관련되며, 낮은 전달력은 낮은 토크요구량과 관련된다. 상기 장치는 극한 조건하에, 즉 엔진이 자동차에 의해 구동되며, 스로틀 버터플라이의 개도, 따라서 클러치의 전달력이 낮은 순간적인 과회전 작동으로부터 엔진이 자동차를 구동시키는 구동작동으로의 변환이 이루어지는 동안 토크 요구량이 갑자기 증가하는 경우에 클러치의 후방에 위치하는 구동열(drive train)에서의 토크의 갑작스런 변화 및 진동을 피하기 위해 시도된다. 상기 목적을 위해, 전달력은 스로틀 버터플라이가 작게 개방된 경우에 클러치가 짧은 시간간격 동안 미끄러지게 되는 정도로만 증가된다. 스로틀 버터플라이가 매우 작게 개방되고, 가속기 페달 또는 스로틀 버터플라이의 속도가 매우 클 때에만 특정시간 함수에 의해 결정되는 전달력의 감소 곡선을 가진 단계가 제어에 의해 시작된다. 그러나 이 단계는 미끄럼에 의해 특징지어진 클러치 과도가 이루어지기 전의 시간단계에 위치하게 된다. 상기 공지 장치에 있어서, 상기 단계의 전달력 곡선은 스로틀 버터플라이가 서로 다르게 개방된 경우, 스로틀 버터플라이 또는 가속기 페달이 서로 다른 속도를 갖는 경우들에 대하여 경사각 및 시간지속(time duration)에 관련하여 항상 같게 된다.
자동차용 클러치의 제어장치가 독일특허 제DE 3636952 C2 호에 공지되어 있다. 이 장치는 가속기 페달 픽업(pick-up) 및 이것에 의해 작동되는 특성 컨버터 장치와 함께 작동된다. 상기 클러치 제어장치에 있어서, 클러치의 회전속도차이를 결정하는 조절변수를 제어하기 위한 일반적 형태의 장치와는 대조적으로, 클러치의 온도에 따라 영향을 미치는 변수를 기록하기 위한 장치가 사용되지 않으며, 또한 특정 시간함수에 의해 결정되는 조절변수의 곡선을 가진 단계를 선택하는 것이 불가능하다. 상기 장치의 목적은 클러치 연결과정의 제어 가능성을 관련 자동차의 주행(driving)조건 또는 비주행 조건의 함수로서 또한 가속기 페달의 위치함수로서 제공하는데 있다. 상기 목적을 위하여, 상기 공지된 클러치 제어장치는 가속기 페달 픽업(pick-up)이 가속기 페달 위치를 알리는 제1신호를 발생시키기 위한 제1픽업과 가속기 페달의 작동 속도를 알리는 제2신호를 발생시키기 위한 제2픽업을 갖고 있으며, 특성 컨버터 장치가 제1출력장치를 갖고 있으며, 이 출력 장치는 가속기 페달의 작동정도에 응답하는 클러치의 완전한 연결작동을 수행하기 위하여 제1작동 신호를 발생시키므로써 제1신호에 응답하며, 또한 특성 컨버터 장치는 제2출력장치를 갖고 있는데, 이 제2출력 장치는 가속기 페달의 작동정도에 관련하여 반연결 상태로 클러치 장치를 작동시키기 위해 제2작동 제어신호를 발생시키므로써 제1 및 제2신호에 응답하며, 또한 특성 컨버터 장치는 제3장치를 갖고 있는데, 상기 제3장치는 가속기 페달의 작동속도 및 작동정도에 대응하여 다수의 특정 조건들의 함수로서 클러치에 제1 또는 제2작동제어신호를 선택적으로 제공하기 위하여 제1 및 제2작동 제어신호들을 받는다. 상기 클러치 제어 장치의 목적은 자동차의 모든 주행조건을 고려할 수 있도록, 즉 클러치 연결과정이 자동차의 현재 주행조건 또는 정지된 자동차에 따라서, 또한 자동차의 가속기 페달위치에 따라 최적방법으로 수행될 수 있게 하는데 있다.
마지막으로, 마찰클러치, 특히 자동차의 자동화된 마찰클러치를 제어하기 위한 장치가 독일특허 제 DE 4100091 A1 호에 공지되어 있다. 이 장치는 클러치에서 발생하는 순간 토크를 적어도 근사적으로 나타내는 데이터의 결정을 위한 토크결정장치, 순간회전속도 및 순간출력 회전 속도에 대응하는 신호를 제공하는 회전속도 센서들, 및 토크 장치 및 회전속도 센서들로부터의 신호에 의존하는 데이터(data)를 계산하는 연산장치를 포함하고 있으며, 상기 데이터들은 정해진 간격으로 서로를 뒤따르며 적어도 근사적으로 클러치의 순간 마찰력을 나타내며, 연산장치는 다수의 다른 시간간격들에 대해 다수의 마찰력 평균값을 계산하기 위해 마찰력에 관한 데이터를 합산하며, 또한 상기 연산장치는 각각의 시간간격에서 결정된 마찰력 평균값을 각각의 시간간격들에 할당된 특정 한계값들과 비교하여, 한계값들이 초과되었을때는 할당된 한계값들이 초과되었다는 것을 나타내는 신호를 발생시킨다. 클러치상의 과도 피크 부하(peak-load) 및 연속적인 부하 모두가 높은 정확도로 관찰될 수 있도록 하기 위해, 이 장치에서는 클러치의 온도를 기록하는 온도센서가 제공되며, 다수의 한계값들이 각각의 마찰력 평균값들과 관련되어 한계값들을 초과했다는 것을 나타내는 신호들이 기록된 클러치 온도 및 기록된 클러치 온도에 대해 특정한 한계값들의 함수로서 발생시키는 측정방법이 사용된다.
자동 기어박스를 가진 자동차의 에너지 소비를 줄이기 위하여, 클러치들은 유압토크 컨버터를 구속하기 위해 사용되며, 자동 기어박스의 특정 기어변환시 이 클러치들은 분리되어져야 한다. 이 클러치들은 내연기관에의해 발생한 토크진동이 하향동력 전달열(down stream force transmission train)로부터 격리되도록 동력 전달 경로에 있는 기계식 비틀림 스프링 댐퍼와 직력로 배치될 수 있다. 마지막으로 상기 목적을 위하여, 비틀림 댐퍼의 보충장치로서 또는 비틀림 댐퍼에 대한 대체장치로서 클러치들이 특정의 미끄럼을 허용하여 토크진동이 제2클러치 측면으로부터 분리된다.
본 발명의 목적은 정상상태와 클러치의 과도상태(transient)변환이 매우 안락하게 이루어지는 방법, 즉 클러치의 과도상태가 기어변환 또는 미끄럼 제어과정 또는 다른 요소들에 의해 발생되는 것과 무관하게 운전자가 이를 느끼지 못하도록 클러치변환이 일어나는 방법으로 클러치의 과도상태를 제어하는 것이다. 상기 과도상태와 정상상태 사이의 변환동안 클러치의 분리 및 연결 상태들은 토크 컨버터에 대한 연결 클러치로서만 작용하는 클러치에서 발생한다. 미끄럼이 제어되는 클러치의 경우에 있어서, 제3클러치 상태, 즉 일정한 미끄럼으로 제어된 상태는 또한 정상상태인 것으로 고려되어 클러치 과도상태들이 한편으로는 제3정상 클러치 상태와 다른 한편으로는 두가지 다른 클러치 정상상태중 하나와의 사이에서의 변환동안 각각 나타날 수 있다.
본 발명의 목적은 클러치의 온도 변화율에 의존하여 영향을 미치는 입력신호의 변수를 기록하기 위한 장치가 사용되고, 한 개의 변수가 클러치의 온도변화율에 의존하며, 다른 한 개의 가속기페달의 속도에 의존하는 두 변수중 한 개 또는 두 개의 변수들이 지정된 시간 함수에 의해 결정되는 제어압력의 상승곡선 및 하강곡선을 고정하고 추가로 구배단계의 시작과 끝을 고정하기 위해서만 사용하는 것에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명에 다른 방법에 있어서, 전자식 기어박스 제어장치 안의 여러 가지 신호들은 시간함수로서 나타나는 조절변수의 변화에 영향을 미치며, 상기 변화가 각 계산주기에서 새롭게 지정된다. 이러한 조절변수의 변화가 클러치에 미치는 영향은 운전자에 의해 감지될 수 없다. 즉, 정상상태 및 클러치의 과도상태들 사이의 변환은 매우 안락하게 이루어진다.
본 발명에 따른 방법을 축방향 피스톤형의 클러치 작동요소에 의해 연결 및 분리될 수 있는 마찰클러치에 적용한 예에 있어서, 클러치 작동요소의 작동압력은(이것은 조절변수로 간주됨) 파일럿(pilot)압력이 파일럿 밸브에 의해 제공되는 미리 제어된 압력제어밸브에 의해 조절되며, 또한 파일럿 압력은 다음에 따라 시간함수에 의해 결정되는 변화를 가진 단계에서 전자식 제어장치에 의해 전자기적으로 제어된다.
여기서, mp 는 시간과 관련된 파일럿 압력P(t)의 1계 도함수이며, t는 시간이고 po는 이전 계산주기의 출력압력이다.
가속사양 및 클러치의 온도변화는 구배 mp의 결정에 있어서 자동차에 지정되고 영향을 끼치는 변수들로서 고려된다.
자동차의 가속이 가속기 페달조정상의 변화에 의해 일어나면 클러치의 상태는 엔진토크의 변화에 앞서 적합하게 이루어질 수 있다. 압력변화의 구배는 여기서 가속도 요구량의 변화속도(스로틀 버터플라이 속도)의 함수로서 계산될 수 있다. 가속기 페달속도의 특정변화율을 넘어서면, 추가로 구배의 적합화가 실제 작동주기를 넘어서 이루어진다. 클러치의 마찰면들의 기록된 온도변화율에 대응하여, 예를 들면 이 온도는 측정된 주변온도 또는 클러치 주위를 흐르고 있는 토크 컨버터의 작동유의 측정된 온도 또는 마찰면들의 온도와 인과관계를 갖는 다른 측정된 온도로부터 경험적으로 결정되며, 낮은 변화 속도가 구배를 줄이며 높은 변화속도가 구배를 증가시키는 방법으로 구배(gradient)가 변화가능하다. 한편 클러치 온도가 일정한 경우, 구배는 변화하지 않는다.
따라서, 본 발명에 따른 방법에서 시간함수에 의해 나타나는 조절변수의 변화(클러치의 과도상태의 특성단계)는 예를 들면, 다른 작동 매개변수들의 변화속도의 함수로서 나타낼 수 있으며, 또한 각 계산 주기에서 새롭게 적용될 수 있다. 이러한 방법으로 확립된 알고리즘은 유압토크 컨버터를 연결하기 위해 사용되며 정해진 요구값으로 클러치 미끄럼을 제어하므로써 작동되는 전체 클러치 제어 알고리즘의 부 프로그램으로 삽입될 수 있다.
제1도에서, 유압토크 컨버터(30) 및 변속 기어박스(9)는 자동차의 내연기관(8)으로부터 최종 변속기(29)까지 이르는 토크 구동열 내에서 보통의 순서로 배치된다. 토크 컨버터(30)는 알려진 방법으로, 구동열의 하향 부분을 토크진도으로 부터 분리하기 위하여 미끄럼이 제어되는 클러치(10)에 토크 컨버터(30)가 연결된다. 변속 기어박스(9)는 단계(step)적 또는 비단계(stepless)적인 방법으로 기어박스 전달비를 변화시키기 위한 자동장치를 갖고 있다. 전자제어장치(31)가 내연기관(8)과 연결되어 특히 전자제어장치에 의해 출력되며 자동차의 가속기페달의 위치에 따라 달라지는 입력신호(28)의 함수로서 내연기관이 제어된다.
작동압력은 압력제어장치(33)로부터 나와 있는 작동압력도관을 거쳐 클러치(10)의 클러치작동요소에 공급된다. 압력제어장치(33)는 작동압력도관(32)안의 작동압력을 제어하여 전자기식 파일럿 밸브(electromagnetic pilot valve)(41)로부터 나와있는 제어압력도관(42)의 제어압력의 함수로서 클러치 작동요소에 맞춘다. 파일럿밸브(41)의 제어부분은 전기제어선(44)에 의해 전자제어장치(43)의 출력에 연결된다. 전자제어장치(43)는 자동차의 특성을 나타내는 변수들에 따라 달라지는 입력신호들, 특히 클러치(10)의 온도(T)에 따라 직간접으로 변화하는 입력신호(27), 가속기 페달(26)의 상태에 따라 변화하는 입력신호(28), 내연기관(8)의 회전속도, 즉 클러치(10)의 제1측면 클러치 회전속도에 따라 변화하는 입력신호(45), 내연기관(8)의 토크에 따라 변화하는 입력신호(46), 변속기어박스(9)의 출력축의 회전속도에 따라 변화하는 입력신호(47) 및 변속기어박스(9)의 입력축의 회전속도, 즉 클러치의 제2측면 클러치 회전속도에 따라 변화하는 입력신호(48)를 처리한다.
전자제어장치(43)는 제3도의 특성선도 및 제4(c)도, 제5(c)도, 및 제6(c)도의 특성선도에 따라 클러치(10)를 제어한다.
제3도의 특성선도에서, 좌표계의 가로축은 내연기관(8)의 회전속도(nM)를 나타내고, 좌표계의 세로축은 내연기관(8)의 토크(MM)를 나타낸다. 제3도의 특성선도는 두가지 상태 특성 ZKO 및 ZKS에 의해 구별되는데, 이 특성들중 하나는 전자제어장치(43)가 공지된 미끄럼제어알고리즘(slip control algroithm)들중 하나에 따라 클러치의 미끄럼을 일정하게 조절하고 중간 회전속도 범위에 위치한 클러치의 정상상태(R)와 클러치(10)가 완전히 분리되는 작은 회전속도 범위에 위치한 클러치의 정상상태(0)를 구분하며, 다른 하나는 클러치의 정상상태(R)과 클러치(10)가 완전히 연결되는 큰 회전속도 범위에 위치한 클러치의 정상상태(G)와 구분한다.
엔진 작동점이 클러치의 정상상태(0)로부터 높은 회전속도의 방향으로 이동할 때, 클러치(10)가 연결되는 방향으로 작동하게 되는 클러치의 과도상태(11)또는 클러치의 과도상태(12)는 상태특성들 ZKO 및 ZKS 가 각각 위로 이동할 때 시작된다. 엔진작동점이 클러치의 정상상태(G)로부터 낮은 회전속도 방향으로 이동할 때, 클러치(10)가 분리되는 방향으로 작동하게 되는 클러치의 과도상태(13)또는 클러치의 과도상태(14)는 상태 특성들 ZKO 및 ZKS 가 각각 위로 이동할 때 시작된다.
그러나, 상기 클러치의 과도상태들(11,12,13,14)은 주행상태가 주행작동(driving operation) 및 오버런 작동(overrun operation)사이에서 교대로 바뀔 때 전자제어장치(43)에 의해 초기화 될 수 있으며, 가속기 페달(26)이 작동되지 않고, 내연기관(8)의 회전속도가 공회전 속도보다 크기 때문에 또는 엔진 토크, 즉 입력신호(46)가 음이기 때문에 오버런 작동이 전자제어장치(43)에 의해 감지될 수 있다.
변속기어박스(9)의 변속비가 바뀔 때, 클러치의 과도상태들(11,12,13,14)은 또한 전자제어장치(43)에 의해 초기화 될 수 있다.
제2도 및 제4, 5, 6도에 따라 전자제어장치(43)에 의해 본 발명에 따른 방법은 제어압력도관(42)안의 제어압력(p42)을 제어하기 위해 각각의 경우에 있어서 클러치의 과도상태들(11,12,13,14)중 하나에만 관계하며, 가속기 페달위치의 시간변화 또는 클러치 온도의 시간변화 또는 이 두 가지 상태들에 의해 초기화되는 상태의 단계에만 관계하며, 시간함수에 의해 결정된 제어압력(p42)의 변화에 의해 특징지어진다. 상기 목적을 위해, 전자제어장치(43)는 파일럿 밸브(41)를 위한 시간제어 압력사양을 전류 신호의 형태로 전기제어선(44)에 제공하며, 시간함수는 전자제어장치(43)에서 예를 들면, 시간에 관한 압력의 1계 도함수 소위, 구배(gradient)로서 또는 가속기 페달 및 클러치 온도의 함수로서 기술된다.
상기 구배(gradient)의존성이 제 4, 5, 6도에 나타나 있다.
제4도에서, 가속기페달변위(s)는 그래프 4(a)에서 시간 t에 대해 표시되며, 구배(mp)는 그래프 4(b)에서 시간t에 대해 표시되고, 또한 제어압력도관(42)의 제어압력(p42)은 그래프 4(c)에서 시간 t에 대해 표시되어 있다.
클러치의 과도상태, 예를 들면 제3도에 있어서, 클러치의 과도상태(11)가 초기화되어 제4도에 도시된 중간의 가속기페달속도(7)가 가속기페달변위(s2-s1) 및 시간(t2-t1)에서 정의되는 선분으로 기록된다고 가정한다. 제4(b)도에서 알 수 있듯이, 이 가속기페달속도(7)는 중간 밸브 구배(mp15)와 관련되어, 제4(c)도에서 보여지는 바와 같이, 전자제어장치(43)가 구배단계(15) 즉 (t1-t2)에서 제어압력(p42)에서의 중간경사의 상승곡선(34)을 형성한다.
그러나, 제3도의 클러치의 과도상태(11)에 기록되고 제4도에서 가속기 페달변위(s2-s1) 및 시간 (t2-t1)에서 정의되는 가속기페달속도 7(a)가 더 낮으면, 전자제어장치(43)는 구배단계(16)에 제어압력(p42)의 더 완만한 상승곡선(34a)을 제공하게 되는데, 이것은 제4(B)도의 더 낮은 가속기 페달속도(7a)에 대응되는 더 낮은 구배(mp16)와 관련하기 때문이다.
한편, 상기 두 가지 클러치의 과도상태에서, 가속기 페달은 각각 동력이 증가될 때 눌려지며, 제3도의 클러치의 과도상태(14)에 있어서, 가속기 페달은 제4(a)도에서 처럼 가속기페달의 정지위치를 향해 원위치 된다고 가정되며, 중간 가속기페달속도(49)가 가속기페달변위(s1-s2) 및 시간(t5-t4)에서 정의되는 선으로 기록된다. 제4(b)도에서 보여지는 바와 같이 이 중간 가속기페달속도(49)는 구배(mp)중 음(-)의 구배(mp17)와 관련되어, 전자제어장치(43)가 시간(t4-t5)에서 정의되는 구배단계(17)에 제어압력(p42)의 중간 경사 하강곡선(35)을 제공한다.
그러나, 제4a도에서 가속기 페달변위(s1-s2) 및 시간(t5-t4)에서 정의되고 클러치의 과도상태(14)로 기록된 가속기페달속도(49)에 있어서, 전자제어장치(43)는 시간(t4-t6)에서 정의되는 구배단계(18)에 덜가파르게 떨어지는 하강곡선(35a)을 제공하는데, 왜냐하면 제4(b)도에서와 같이 더 낮은 가속기페달속도가 음(-)의 구배(mp18)와 관련되기 때문이다.
불안정한 클러치 상태, 예를 들면 제3도의 클러치의 과도상태(12)동안 제5도에서 가속기페달변위(s8-s7) 및 시간(t8-t7)에서 정의되고 제5(b)도에서 높은 구배(mp19)와 관련되는 가속기페달속도(50)에 있어서, 전자제어장치(43)은 제5(c)도의 제어압력(p42)의 급한 상승곡선(36)을 시간(t7-t8)에서 정의되는 구배단계(19)에 제공하며, 또한 인접한 다음 구배단계(20)에 제어압력(p42)의 완만한 상승곡선(36b)을 제공하며, 시간(t8-t9)에서 정의되는 구배단계(20)가 가속기 페달 변위변화(δs)가 영이 되는 순간(t8)을 지나 계속된다. 구배단계(20)의 구배(mp20)는 구배단계(19)의 구배(mp19)에 따라 달라진다.
가속기페달 변위변화에 대한 구배의 해당 의존관계는 높은 음(-)의 가속기페달속도에 대해서도 특징지어진다. 따라서 클러치의 과도상태, 예를 들어 제3도의 클러치의 과도상태(13)에 있어서, 제5(a)도의 가속기페달변위(s7-s8) 및 시간(t11-t10)에서, 음(-)의 가속기 페달속도(51)이 기록된다고 가정한다. 상기 높은 음의 가속기페달속도(51)는 제 5(b)동에 도시되고 음(-)의 값을 갖는 구배(mp21)과 관련되므로, 전자제어장치(43)가 시간(t10-t11)에서 정의되는 구배단계(21)에 제어압력(p42)의 가파른 하강곡선(37)을 제공하며, 또한 시간(t11-t12)에서 정의되는 구배단계(22)에 제5(c)도에서 처럼 제어압력(p42)의 완만한 하강곡선(37b)를 제공하며, 상기구배단계(22)는 가속기페달속도 변화가 영이 되는 시간(t11)에서 시작된다. 구배단계(22)의 다소낮은 구배(mp22)는 이전의 구배단계(21)의 높은구배(mp21)에 의해 결정된다.
클러치의 과도상태동안, 클러치(10)의 온도(T)가 빠르게 변화되면, 예를 들면 제 6(a)도의 온도(T14-T13) 및 시간(t14-t13)에서 정의되는 곡선의 변화율로 상승하면, 전자제어장치(43)은 시간(t13-t14)에서 정의되는 구배단계(23)에 제 6(c)에서 보여지는 바와 같이 제어압력(p42)의 가파른 상승곡선(38)을 제공하게 되는데, 이것은 높은 구배(mp23)가 높은 가속기페달의 변화율(52)와 관련되기 때문이다.
클러치의 과도상태동안, 클러치(10)의 온도(T)가 급격히 강하하면, 예를 들면 제6(a)도의 변화율(53)에서 보여지는 바와 같이 온도(T16-T14) 및 시간(t16-t15)로 정의되는 변화율로 하강하면, 전자제어장치(43)는 시간(t15-t16)에서 정의되는 구배단계(24)에 제6(c)에서 보여지는 바와 같이 제어압력(p42)의 가파른 하강곡선(39)을 제공하게 되는데, 이것은 제6(b)도에서 보여지는 바와 같이 음의 값을 가지는 높은 구배(mp24)가 높은 음의 변화율(53)과 관련되기 때문이다.
클러치의 과도상태동안, 클러치(10)의 온도(T)가 온도범위(T13-T14)에서와 같은 변화율로 다른 온도범위(T13-T16)에서 증가한다면, 즉 제6(a)도에서 시간(t17) 및 (t18)사이의 변화율(54)에 의해 또한 시간(t13) 및 시간(t14)사이의 변화율(52)에 따라 증가한다면, 전자제어장치(43)은 제어압력(p42)의 압력상승이 비교되는 구배단계(23)에서의 압력의 상승곡선(38)과 같고 시간(t17-t18)에서 정의되는 구배단계(25)를 제공하게 되는데, 이것은 구배(mp25)와 구배(mp23)가 제 6(b)도에서 보여지는 바와 같이, 동일하고 변화율(52)과 변화율(54)가 동일하기 때문이다.
제2도에 있어서, 전자제어장치(43)는 제1평가단계(55)에서 클러치의 과도상태가 존재하는가를 결정한다. 클러치의 과도상태가 존재하면, 구배 제어(gradient control)를 위한 부 프로그램(56)이 시작되어 평가단계(57)는 가속기 페달이 빠르게 작동되고 있는가를 검사한다. 클러치의 과도상태가 존재하지 않는 경우에 있어서, 가속기 페달에 따라 달라지는 압력 구배의 비례인자(mp_1)가 연산작업(58)에서 1.0로 결정된다. 그러나, 가속기 페달의 빠른 변화가 기록되면, 가속기 페달에 따라 달라지는 비례인자(mp_1)는 연산작업(59)에서 가속기 페달속도의 함수:mp_1=f(δs/δt)로 결정된다.
부프로그램(56)은 현재 과도상태에 있는 클러치에서 온도변화가 발생하는지를 검사하는 또다른 평가단계(60)를 포함한다. 클러치에 온도변화가 발생하지 않는 경우에, 연산작업(61)은 온도에 따라 달라지는 압력 구배의 비례인자(mp_2)를 1.0로 결정한다. 그러나, 온도변화가 감지되면, 온도에 따라 달라지는 비례인자(mp_2)는 연산작업(62)에서 온도(T)의 변화율의 함수: mp_2=f(δT/δt)로 결정된다.
현재의 압력구배(mp)는 연속적인 연산단계(63):mp=(mp_1)×(mp_2)에서 비례인자(mp_1) 및 비례인자(mp_2)로부터 계산된다.
마지막으로 파일럿 밸브(4)는 전자제어장치(43)에 연결된 전기제어선(44)의 출력에서 현재압력의 구배(mp)에 상응하는 신호(64)에 의해 제어되며, 이 파일럿 밸브는 제어압력p42=(mp)×(δt)+p0를 제공한다.

Claims (6)

  1. 자동차에 지정되고 영향을 미치는 변수들에 의존하는 입력신호들을 고정된 요구치 특성들과 함께 처리하고 또한 조절변수를 조정하고 작동요소에 작용시키기 위한 출력신호들의 형태로 요구치들을 출력하는 전자제어장치로 구성되고, 가속기페달속도에 의존하여 영향을 미치는 변수를 기록하기 위한 장치로 구성되며, 클러치의 온도에 의존하여 영향을 미치는 변수를 기록하기 위한 장치로 구성되어, 클러치의 과도상태동안 특정한 시간함수에 의해 결정되고, 조절변수의 변화에 따라 단계를 선택가능하고, 클러치의 과도상태 및 단계의 시작과 끝이 각각 자동차에 지정되고 영향을 미치는 변수들의 함수로써 고정되며, 내연기관 및 변속 기어박스 사이의 동력전달 경로에 위치한 자동차용 클러치의 회전속도 차이를 결정하는 조절변수의 제어방법에 있어서, 클러치(10)의 온도(T)변화율(dT/dt)에 의존하여 영향을 미치는 입력신호(27)의 변수를 기록하기 위한 장치가 사용되고, 한 개의 변수가 클러치(10)의 온도(T)변화율(dT/dt)에 의존하며, 다른 한 개의 변수가 가속기페달(26)의 속도(ds/dt)에 의존하는 두 개의 변수들중 한 개 또는 두 개의 변수들(27,28)은 지정된 시간함수에 의해 결정된 제어압력(p42)의 상승곡선(34,34a,36,36b,38,40) 및 하강곡선(35,35a,37,37b,39)을 고정하고, 추가로 구배단계(15,16,17,18,19,21,23,24,25)의 시작과 끝을 고정하기 위해서만 사용되는 것을 특징으로 하는 자동차용 클러치의 회전속도차이를 결정된 조절변수의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 가속기 페달(26)의 가속기페달속도(ds/dt)가 하부 스칼라한계값에 도달하는 시간(t8) 또는 시간(t11)에 의해, 지정된 시간함수에 의해 결정되는 상승곡선(36)또는 하강곡선(37)이 제공된 구배단계(19) 또는 구배단계(21)의 끝이 고정되고, 상기 시간(t8)또는 시간(t11)의 앞에 위치하는 구배단계(19)또는 구배단계(21)에서 가속기페달(26)의 가속기페달속도(ds/dt)가 정해진 상부 스칼라한계값을 초과하면 지정된 시간함수에 의해 결정되는 조절변수의 상승곡선(36b)또는 하강곡선(37b)이 제공된 구배단계(20) 또는 구배단계(22)가 시간(t8) 또는 시간(t11)에서 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 클러치의 회전속도 차이를 결정하는 조절변수의 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 구배단계(20) 또는 구배단계(22)내에 위치하고 지정된 시간함수에 의해 결정된 상승곡선(36b)또는 하강곡선(37b)이 가속기 페달(26)의 가속기페달속도(ds/dt)에 의존하는 것을 특징으로 하는 자동차용 클러치의 회전속도 차이를 결정하는 조절변수의 제어방법.
  4. 제1항에 있어서, 클러치(10)의 과도상태(11,12,13,14)를 결정하는데 영향을 미치는 변수들이 구동작동 및 오버런(overrun)작동사이의 부하변화를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 클러치의 회전속도 차이를 결정하는 조절변수의 제어방법.
  5. 제1항에 있어서, 클러치의 과도상태들(11,12,13,14)을 결정하는데 영향을 미치는 변수들이 엔진작동매개변수들에 의존하는 클러치의 과도상태들(11,12,13, 14)의 변화에 대한 특성선도(제3도)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용
    클러치의 회전속도 차이를 결정하는 조절변수의 제어방법.
  6. 제1항에 있어서, 클러치(10)의 과도상태들(11,12,13,14)을 결정하는데 영향을 미치는 변수들이 변속기어박스(9)의 변속비의 변화를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 클러치의 회전속도 차이를 결정하는 조절변수의 제어방법.
KR1019940027547A 1993-10-29 1994-10-27 자동차용 클러치의 회전속도 차이를 결정하는 조절변수의 제어방법 KR0148174B1 (ko)

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