KR100490697B1 - 토크전달시스템제어장치 - Google Patents

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KR100490697B1
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프란츠 코지크
토마스 그라쓰
클라우스 헤네베르거
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루크 게트리에베시스템 게엠베하
다임러크라이슬러 아크티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 토크 전달 시스템을 작동하기 위한, 작동 유닛과 같은, 제어 유닛에 의해 제어 가능한 적어도 하나의 액츄에이터를 포함하고, 변속기와 엔진을 가지는 자동차의 동력 트레인에서 토크 전달 시스템에 의해 토크를 전달하고 토크 전달 장치를 제어하기 위한 장치 및 방법에 관련된다. 이것은, 출발시나 가속 상태와 같은, 한 작동 상태에서 제어 유닛은 다른 전달 토크를 가지는 토크 전달 시스템의 두 작동 상태 사이에서 변환시켜서, 더 크거나 더 작은 다른 크기의 전달 토크는, 자동차에 동력을 공급하도록 다른 크기의 토크를 전달하기 위해 각각의 조작 상태에 맞게 제어될 수 있게 한다.

Description

토크전달 시스템 제어장치.
본 발명은 토크 전달 시스템을 작동하기 위한 제어 유닛에 제어되는 액츄에이터를 포함하고, 변속기와 엔진을 가지는 자동차의 동력 트레인 내에 토크 전달 시스템을 제어하기 위한 장치에 관련된다.
이런 형태의 장치는 선행 기술에서 공지되어 있다. 상기 형태의 제어 장치를 장착한 자동차는, 출발 또는 가속 상태 동안 제어 유닛에 의해 제어되는데, 출발은 미리 설정할 수 있는 엔진 토크와 엔진 회전(속도)과 함께 일어나서, 미리 설정된 엔진 토크 및 엔진 속도에서 토크전달 시스템이 자동차를 가속시키기 위해 계획대로 연결되는 방법을 이용한다. 자동차가 최대 가속 상태로 출발하는 것은 모든 점에서 유리하지 않기 때문에, 엔진 토크는 최대 엔진 토크보다 작은 값으로 보통 제어된다. 약간의 짐을 실은 자동차가, 본 발명의 장치와 방법을 사용한 레벨 영역에서 정지된 상태에서 가속된다면, 이 가속은 일반적으로 충분하다. 그러나, 만약 상당히 많은 짐을 실은 자동차가 경사면에서 가속된다면, 이 가속은 너무 작을 수도 있다.
본 발명의 목적은, 비록 자동차가 잔뜩 짐을 싣고 있고 경사면에 놓여 있을지라도 자동차의 가속이 쉽게 이루어지고 정지된 상태에서 쉽게 가속되는 형태의 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 의도적으로 제어된 가속 또는 구동 토크의 변환을 허용하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또, 본 발명은 선행 기술에 따른 장치 전반에 걸쳐 개선되고, 제작하는데 드는 비용을 줄일 수 있으며, 사용하기에 용이한 장치를 제공한다.
또, 본 발명은 출발 또는 가속 상태와 같은, 적어도 하나의 작동 상태에서 제어 유닛을 제공하는데, 그것은 다른 크기의 전달할 수 있는 토크를 가지는 토크 전달 시스템의 두 작동 상태 사이에서 변환시키고 각각의 작동 상태에서 좀 더 크거나 또는 더 작은, 다른 크기의 전달할 수 있는 토크를 제어할 수 있어서, 다른 크기의 토크가 자동차에 동력을 공급하기 위해 제공된다.
이 엔진 전자 장치는, 운전자가 하중 레버를 작동할 때 엔진 토크와 엔진 회전(속도)을 제어한다. 비슷하게, 토크전달 시스템은 제어 유닛에 의해 제어되어서 의도되는 토크가 전달될 수 있다. 제어 유닛과 엔진의 제어로, 엔진 토크와 엔진 속도 사이에 평형이 이루어진다. 토크전달 시스템의 의도적 제어에 의한 의도적 시프팅 조작을 통하여, 더 빠른 엔진 RPM과 더 큰 엔진 토크에서 다른 평형상태가 제어될 수 있다. 토크전달 시스템의 전달 토크의 의도적 변환은 결과적으로 가속 엔진 토크의 의도된 증감을 이끄는 다른 엔진 매개 변술 평형 상태를 제어한다.
본 발명의 특징에 따라 제어 유닛이 출발 또는 가속 상태와 같은, 두 조작 상태 사이에서 변환을 제어하는 것은 유리하다. 이 다른 두 조작 상태는 엔진 토크 및 엔진 회전(속도)에 대해 다른 평형 상태를 가지는 특징을 갖는다.
누적되고, 결정되고, 처리되는 신호, 양 또는 다른 작동 매개 변수와 같은 자료에 따라 두 상태 사이에서 제어 유닛이 시프팅을 제어하는 것은 유리하다.
특히 적어도 하나의 데이터 세트가 임계치에 도달하거나 초과되거나 못 미칠 때, 제어 유닛은 미리 설정된 적어도 하나의 임계치와 적어도 하나의 데이터 세트를 비교하고 두 조작 상태 사이에서 시프팅을 제어한다면 본 발명의 장치는 상당히 편리하다. 상기 임계치는 작동점에 따라 제어 유닛에 의해 유도될 수 있다. 또 적어도 하나의 임계치는 도표화, 특성 곡선 또는 함수 관계에 의해 결정된다. 이 임계치는 메모리에 저장되거나 정정된다.
또 미리 정해진 시간을 경과한 후에 시간의 함수로서 결정되는 적어도 하나의 데이터 세트가 미리 설정된 임계치에 도달하거나 초과 또는 못 미칠 때 제어 유닛이 작동 상태 사이에서 시프팅 작업을 하는 것은 이롭다.
또, 기체 페달과 같은 하중 레버가 작동되어서 하중 레버 위치에 대한 미리 설정된 임계치에 미치거나 초과 또는 못 미치는 것을 센서가 나타낼 때 제어 유닛이 작동 상태 사이에서 시프팅 조작을 한다면 유리하다.
또, 자동차의 제 1 가속 상태 또는 시동 상태 동안 변속 입력 회전(속도)을 나타내는 양이, 미리 정해진 시간 간격 후에 미리 설정할 수 있는 임계치 이상으로 증가되지 않을 때 조작 상태 사이에서 제어 유닛이 시프팅 조작을 한다면 유리하다.
제 1 상태 동안, 토크의 감소에 영향을 끼치고, 제 2 상태 동안 전달 토크가 최대 목표치로 증가하도록 작용하게 더 작은 전달 토크를 가지는 조작 상태에서 더 큰 전달 토크를 가지는 상태로 제어 유닛이 시프팅 조작한다면 유리하다.
또, 제 1 상태 동안, 토크 전달 시스템의 전달할 수 있는 토크의 증가에 영향을 끼치고, 제 2 상태 동안 전달 토크가 최저 목표치로 감소하도록 작용하게 더 큰 전달 토크를 가지는 조작 상태에서 더 작은 전달 토크를 가지는 상태로 제어 유닛이 시프팅 조작한다면 유리하다.
특히 제어 유닛에 의해 제어되는 토크 전달 시스템의 전달 토크 Mkset가 엔진 회전의 함수 Nmot : Mkset = K*f(Nmot)를 충족한다면 유리한데, 여기에서 K는 비례 가변 계수이다. 여기에서, 공식 Mkset = K*f(Nmot)에 따라, 한 조작 상태에서 다른 조작 상태로 변환될 때, 제어 유닛이 토크 전달 시스템의 전달 토크를 결정할 수 있다면 유리한데, 여기에서 제어 유닛은 0과 최대값 Kmax 사이의 값에서 K값을 선택하고 변환 조작을 위해 이 K값을 바꾸어 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
또, 제 1 조작 상태에서 더 큰 전달 토크를 가지는 제 2 조작 상태로 의도적 제어된 변환 작업 동안 엔진 토크에서 유도된 구동 단부에서 토크가 증가되게 쿠 제어 유닛이 구동 단부에서 토크를 제어한다면 이롭다.
또, 토크전달 시스템을 작동하기 위한 작동 유닛과 같은, 제어 유닛에 의해 제어할 수 있는 적어도 하나의 액츄에이터를 가지고, 토크 전달 시스템을 제어하는 장치를 가지고, 엔진, 토크전달 시스템과 변속기를 포함한 자동차의 동력 트레인 내에 토크 전달 시스템을 제어하는 방법에 있어서, 제어 유닛이 하기 처리 단계로 조작되는 것을 특징으로 하는데, 여기에서 제어 유닛은 센서 및 다른 전자 유닛과 신호 전달된다;
a) 센서 신호와 같은, 적어도 하나의 데이터 세트를 근거로 시동 상태 또는 가속 상태와 같은 작동 상태를 인지하는 단계,
b) 센서 신호등에 의한, 적어도 하나의 데이터 세트에 근거해 불충분한 가속 상태를 인지하는 단계,
c) 증가된 구동 토크를 가지는 다른 작동 상태를 제어하는 단계.
또 제어 유닛이 하기 단계를 따르는 방법으로 작동된다면 유리하다;
a)센서 신호와 같은, 적어도 하나의 데이터 세트에 기초해, 시동 상태 또는 가속 상태와 같은 작동 상태를 인지하는 단계,
b) 센서 신호등에 의한, 적어도 하나의 데이터 세트에 기초해 과도하게 가속된 상태를 인지하는 단계.
c) 감소된 구동 토크를 가지는 다른 작동 상태를 제어하는 단계.
본 발명에 따라, 제어 유닛은 센서 신호와 같은, 적어도 하나의 데이터 세트에 기초해, 시동 또는 가속 상태와 같은, 작동 상태를 인지하고, 여기에서 시동 또는 가속 상태는 변속기에서 맞물린 기어, 비활성 브레이크, 적어도 하나의 작동된 하중 레버를 통하여 알 수 있다.
제어 유닛이 시간에 따라 데이터 세트를 축적하거나 처리하고 적어도 하나의 값을 미리 설정된 임계치와 비교한다면 유리한데, 여기에서 값이라는 것은 자동차의 속도 또는 가속 크기이다.
자동차를 가속하는데 이용할 수 있는 토크의 증가는, 더 큰 토크로 변환하지 않으면서 정상 시동 상태에 대한 엔진 토크에 따라, 토크의 몇%에서 50% 범위로 이루어진다.
자동차를 가속하기 위한 토크는 하중 레버의 조작 상태를 바꾸지 않고 토크 전달 시스템을 제어함으로써 증가된다. 이것은, 엔진 토크와 엔진 회전(속도)의 초기 평형 상태가 하중 토크로서 엔진에 적용된 전달 토크에 의해 이루어짐으로써 달성될 수 있다. 전달 토크가 일시적으로 감소된다면, 엔진 회전은 증가하고 더 큰 엔진 토크를 가지는 상태를 만든다. 뒤이어 전달 토크가 증가된다면 다시 평형 상태를 이루게 되고, 결과적인 엔진 토크는 이전의 평형 상태에서보다 커진다.
하중 레버가 시동 상태 또는 가속 상태와 같은, 하중 레버 값으로 설정될 때, 만약 자동차의 가속이 너무 과도하게 또는 너무 불충분하게 이루어진다면, 적어도 하나의 작동 상태에서, 제어 유닛은 토크 전달 시스템에 의해 전달할 수 있는 토크를 의도적으로 제어함으로써 다른 크기의 전달 토크를 가지는 토크 전달 시스템의 두 작동 상태 사이에서 변환되어서, 주어진 하중 레버에 대하여 자동차에 동력을 공급하기 위해 이용할 수 있는 더 크거나 작은 다른 크기의 토크가 유도되게, 토크 전달 시스템을 작동하기 위한, 작동 유닛과 같은, 제어 유닛에 의해 제어할 수 있는 적어도 하나의 액츄에이터를 가지고, 하중 레버를 가지는 엔진과 변속기를 가지는 자동차의 동력 트레인에서 토크 전달 시스템에 의해 전달할 수 있는 토크와 토크 전달 시스템을 제어하는 장치를 만드는 것은 유리하다. 특히 하중 레버가 동일한 방법으로 작동되고, 자동차의 가속 또는 시동 상태에 맞게 더 크거나 더 작은 엔진 토크가 의도적 변환 또는 클러치에 의해 전달할 수 있는 토크의 작동/제어에 의해서만 변환된다면 유리하다.
또 이용 가능한 더 큰 엔진 토크가 최대 엔진 토크라면 유리하다.
또 하중 레버 값의 가정 임계치에 도달하거나 초과 또는 못 미치게 기체 페달 같은, 하중 레버가 작동되는 것을 센서가 나타낼 때만 제어 유닛이 다른 조작 상태들 사이에서 변환한다면 유리하다.
특히 축적되고, 검출되고, 처리되는 신호, 양, 센서 신호 또는 다른 작동 매개 변수같은, 데이터 세트에 기초해 자동차의 과도한 가속 상태 또는 아주 불충분한 가속 상태를 알았을 때, 제어 유닛이 두 작동 상태 사이에서 변환시킨다면 유리하다.
본 발명에 따른 장치는, 적어도 하나의 데이터 세트가 하나의 임계치에 도달, 초과 또는 못 미쳤을 때 제어 유닛이 가속 상태를 알기 위한 미리 설정할 수 있는 적어도 하나의 임계치와 적어도 하나의 데이터 세트를 비교할 수 있어 편리하다.
또 일정한 시간이 지난 후에 시간의 함수로서 결정되는 적어도 하나의 데이터 세트가 임계치에 도달, 초과 또는 그 값이 못 미칠 때, 제어 유닛이 지나치게 약하거나 강하게 가속되는 것을 나타내고 두 조작 상태 사이에서 변환하게 작동한다.
또, 제 1 가속 상태나 자동차의 시동 상태 동안 변속 입력 회전을 나타내는 값이 일정한 시간 후에 미리 설정된 임계치 이상으로 증가하지 않을 때, 제어 유닛은 아주 약하게 가속되게 하고 두 작동 상태 사이에서 변환되게 한다.
본 발명의 장치에서, 제 1 상태 동안, 토크 전달 시스템의 전달 토크의 작은 감소를 제어하고, 제 2 상태 동안 토크 전달 시스템의 전달 토크는 최대 목표치로 증가되게 토크 전달 시스템의 작은 전달 토크와 활용할 수 있는 작은 엔진 토크를 가지는 작동 상태에서 토크 전달 시스템의 큰 전달 토크와 활용할 수 있는 큰 엔진 토크를 가지는 상태로 제어 유닛이 작동되어 편리하다.
본 발명의 장치에서, 제 1 상태 동안, 토크 전달 시스템의 전달 토크의 증가를 제어하고, 제 2 상태 동안 토크 전달 시스템의 전달 토크는 최소 목표치로 감소되게 토크 전달 시스템의 큰 전달 토크와 활용할 수 있는 큰 엔진 토크를 가지는 작동 상태에서 토크 전달 시스템의 작은 전달 토크와 활용할 수 있는 작은 엔진 토크를 가지는 상태로 변환되게 제어 유닛이 작동되어 편리하다.
또 토크 전달 시스템이 제어 유닛 Mkset에 의해 제어된 전달 가능한 토크가 엔진 회전 Nmot의 함수 f 이라면 유리하다 :
Mkset = K*f(Nmot)
특히 한 작동 상태에서 다른 작동 상태로 제어된 변환 조작 동안, 제어 유닛이 Mkset = K*f(Nmot)에 따라 토크 전달 시스템의 전달 토크를 결정한다면 유리한데, 여기에서 제어 유닛은 0에서 최대값 Kmax 사이의 값으로부터 K값을 선택하고 변환 조작 동안 K값을 바꾸어 증가시키거나 감소시킨다.
또 제 1 작동 상태에서 더 큰 전달 토크와 이용 가능한 더 큰 엔진 토크를 가지는 제 2 작동 상태로 의도적 제어 변환을 하는 동안, 구동 단부에서 전달 가능한 엔진 토크로부터 얻은 토크가 증가되게 드라이브 상에 작용하는 구동 토크를 제어 유닛이 제어한다.
토크 전달 시스템을 작동하기 위한, 작동 유닛과 같은, 제어 유닛에 의해 제어할 수 있는 적어도 하나의 액츄에이터를 가지고, 토크 전달 시스템을 제어하는 장치를 가지고, 엔진, 토크 전달 시스템과 변속기를 포함한 자동차의 동력 트레인 내에 토크 전달 시스템을 제어하는 방법에 있어서 제어 유닛이 하기 처리 단계로 조작되는 것을 특징으로 하는데, 여기에서 제어 유닛은 센서 및 다른 전자 유닛과 신호 전달된다 ;
a) 센서 신호와 같은, 적어도 하나의 데이터 세트에 기초해 시동 상태 또는 가속 상태와 같은 작동 상태를 인지하는 단계,
b) 실제 하중 레버 값을 인지하고 하중 레버 값과 임계치를 비교하며 하중 레버 값이 임계치를 초과했는지 여부를 평가하는 단계,
c) 센서 신호등에 의한, 적어도 하나의 데이터 세트에 기초해 불충분한 가속 상태를 인지하는 단계,
d) 제 1 상태 동안, 전달 토크의 작은 감소를 제어하고, 제 2 상태 동안 전달 토크는 최대 목표치로 증가되게 작은 전달 토크와 활용할 수 있는 작은 엔진 토크를 가지는 작동 상태에서 토크 전달 시스템의 큰 전달 토크와 활용할 수 있는 큰 엔진 토크를 가지는 상태로 변환되게 토크 전달 시스템을 제어하는 단계.
토크 전달 시스템을 작동하기 위한, 작동 유닛과 같은, 제어 유닛에 의해 제어할 수 있는 적어도 하나의 액츄에이터를 가지고, 토크 전달 시스템을 제어하는 장치를 가지고, 엔진, 토크 전달 시스템과 변속기를 포함한 자동차의 동력 트레인 내에 토크 전달 시스템을 제어하는 방법에 있어서 제어 유닛이 하기 처리 단계로 조작되는 것을 특징으로 하는데, 여기에서 제어 유닛은 센서 및 다른 전자 유닛과 신호 전달된다 ;
a) 센서 신호와 같은, 적어도 하나의 데이터 세트에 기초해 시동 상태 또는 가속 상태와 같은 작동 상태를 인지하는 단계,
b) 실제 하중 레버 값을 인지하고 하중 레버 값과 임계치를 비교하며 하중 레버 값이 임계치를 초과했는지 여부를 평가하는 단계,
c) 센서 신호등에 의한, 적어도 하나의 데이터 세트에 기초해 불충분한 가속 상태를 인지하는 단계,
d) 제 1 상태 동안, 전달 토크의 증가를 제어하고, 제 2 상태 동안 전달 토크는 최저 목표치로 감소되게 큰 전달 토크와 활용할 수 있는 큰 엔진 토크를 가지는 작동 상태에서 토크 전달 시스템의 작은 전달 토크와 활용할 수 있는 작은 엔진 토크를 가지는 상태로 변환되게 토크 전달 시스템을 제어하는 단계.
유리하게도 제어 유닛은 센서 신호와 같은, 적어도 하나의 데이터 세트에 기초해, 시동 또는 가속 상태와 같은, 작동 상태를 인지하고, 여기에서 시동 /도는 가속 상태는 변속기에서 맞물린 기어, 비활성 브레이크, 적어도 하나의 작동된 하중 레버를 통하여 알 수 있다.
또, 제어 유닛이 시간에 따라 데이터 세트를 결정하거나 처리하고 적어도 하나의 값을 미리 설정된 임계치와 비교한다면 유리한데, 여기에서 값이라는 것은 자동차의 속도 또는 가속 크기이다.
본 발명의 다른 목적과 특징들은 첨부 도면과 함께 하기의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다. 그러나 도면은 예시로서만 나타낸 것으로 본 발명을 한정하지 않는다는 것을 알아야 한다.
도 1 은 내연 엔진 또는 모터같은 구동장치(2)를 장착한 차량(1)을 나타낸다. 파워 트레인(power train)에서 토크 전달 시스템(3)과 변속기(4)가 보인다. 구체예에서 토크 전달 시스템(3)은 엔진과 변속기 사이에 설치되고 엔진의 구동 토크는 토크 전달 시스템에서 변속기로, 변속기(4)에서 구동축(5), 축(6)과 휠(6a)로 전달된다.
토크 전달 시스템(3)은 마찰 클러치, 다판 클러치, 자분 클러치 또는 토크 컨버터(converter) 바이패스(bypass) 클러치같은 클러치로 구성되고 클러치는 마모를 보상하는 자기조정 클러치이다. 변속기(4)는 기어박스 같은 수동 변속기이다. 발명의 개념에 따라 변속기는 적어도 하나의 액츄에이터에 의해 자동으로 전이될 수 있는 자동 변속기일 수 있다. 또 자동 변속기의 다른 형태는 유성기어로 구성되는 것을 사용하여 견인력은 일반적으로 전이작동시 중지된다. 연속적인 조정가능한 변속기는 원추형 벨트 구동같은 것을 사용할 수 있다. 자동 변속기의 이런 형식은 클러치 또는 마찰 클러치같은 토크 전달 시스템을 제공한다. 토크 전달 시스템은 회전 감각을 반전하기 위한 개시와/또는 역전 클러치와 또는 설정가능한 전달 토크를 갖는 안전 클러치로 구성될 수 있다.
토크전달 시스템(3)은 구동축(7)과 압력판(3b)를 통해 클러치 디스크(3a)에 동력을 적용함으로 구동측(7)에서 출력측(8)으로 전달된 토크를 갖는 출력측(8), 디스크 스프링(3a), 드로우 아웃 베어링(throw-out bearing)(3e)과 플라이 휠(3d) 을 포함한다. 동력을 적용함에 있어서 클러치 분리 포크(fork) 레저(20)는 액츄에이터같은 작동장치를 통해 작동된다.
토크전달 시스템(3)은 제어 전자장치(13a)와 액츄에이터(13b)를 포함하는 제어장치(13)를 통해 제어된다. 다른 태양에서, 액츄에이터와 전자장치는 흥기같은 두 개의 상이한 조립품에 배치할 수 있다.
제어장치(13)는 액츄에이터(13b)의 전기모터(12)를 제어하기 위한 동력과 제어 전자장치를 포함한다. 이 방법으로 시스템은 액츄에이터와 전자장치를 위한 하나의 공간만 필요하다. 액츄에이터는 전기모터같은 구동모터(12)를 포함하고 전기모터(12)는 웜기어, 스퍼기어 또는 크랭크기어 또는 나사 스핀들(spindle)기어같은 기어를 경유해 주실린더(11)에 영향을 준다. 주실린더는 직접 또는 레버를 경유해 구동된다.
주실린더 피스톤(11)같은 액츄에이터의 출력부의 운동은 클러치의 위치 또는 방향 또는 속도 또는 가속도에 비례하는 량의 위치 또는 방향 또는 속도 또는 가속도를 감지하는 클러치 경로 센서(14)에 의해 감지된다. 주실린더(11)는 유압선같은 유공압선(9)을 경유해 종속실린더(10)에 연결된다. 종속실린더의 출력요소(10a)는 클러치 분리 포크 레버 또는 분리장치(20)가 연결되어 종속실린더(19)의 출력요소(10a)의 운동은 분리장치(20)가 클러치(3)에 의해 전달된 토크를 제어하기 위해 이동 또는 기울게 한다.
토크전달 시스템(3)의 전달 토크를 제어하기 위한 액츄에이터(13b)는 유압을 이용한다. 즉 액츄에이터(13b)는 유압 주, 종속실린더로 제공된다. 압력 매체는 유체 또는 공기일 수 있다. 유압 주실린더는 제어가능한 전기모터에 의해 작동된다. 액츄에이터(13b)의 구동요소는 전기모터를 제외하고 유압적으로 구동요소를 작동할 수 있다. 자력 액츄에이터는 요소의 위치 설정을 위해 사용될 수 있다.
마찰클러치에서 전달토크는 플라이 휠(3d)과 압력판(3b) 사이 클러치 디스크의 마찰 패드(pad)에 압력을 적용함으로 제어된다. 압력판에 의해 마찰 패드에 적용된 압력은 클러치 분리 포크 또는 중앙 분리같은 분리장치(20)의 위치를 통해 제어되고 압력판은 두 끝단 사이에 자유롭게 조정되고 고정될 수 있다. 한 끝단은 완전히 연결된 클러치 위치를 나타내고 다른 끝단은 완전 분리 위치로 나타낸다. 전달토크, 실제로 적용된 엔진 토크 보다 작은 토크를 제어함에 있어서 압력판(3b)은 두 위치 사이에 배치된 위치에서 제어된다. 클러치는 그 위치에서 분리장치(20)를 제어함에 의해 고정될 수 있다. 그러나 실제 적용된 엔진 토크보다 큰 한정된 수치를 갖는 전달 클러치는 제어될 수 있다. 이 경우 현재 공급된 엔진 토크가 전달되어 최대 토크 같은 토크 불규칙성은 감쇄되고/또는 격리된다.
또 토크전달 시스템을 제어함에 있어서 전 시스템의 관련된 양을 감시하고 제어장치에 의해 처리된 상태 변소, 신호, 측정치를 제공하는 센서를 사용하고 다른 전자장치, 즉 엔티 블록 시스템(anti-blocking system)(ABS) 또는 엔티 슬립 제어(anti-slip)(ASR)의 전자장치나 엔진 전자장치와 신호연결을 한다. 센서는 휠 회전속도, 엔진 회전같은 회전속도, 하중 레버의 위치, 트로틀 밸브, 변속기의 기어위치, 전이, 차량의 다른 특정 변수를 측정한다.
도 1 에서 제어장치에 측정치와 정보를 제공하는 타코메타(tachometer)센서(17)와 엔진 회전센서(16)와 트로틀 밸브센서(15)를 나타낸다. 제어장치(13a)의 컴퓨터 장치 같은 전자장치는 시스템 입력치를 처리하고 제어신호를 액츄에이터(13b)에 전달한다. 변속기는 기어박스로 구성되고 기어비는 전이 레버에 의해 전환되거나 변속기는 전이 레버에 의해 작동된다. 또 전의 의도와/또는 기어 위치와 제어장치로 정보를 전달하기 위한 적어도 하나의 센서(19b)를 수동 변속기의 전이 레버(18)같은 작동 레버에 위치한다. 센서(19a)는 변속기에 연결되어 기어위치와/또는 전의 의도를 감지한다. 전의 의도는 전이 레버에 적용된 힘을 감지하는 힘 센서라는 점에서 두 센서(19a,19b) 중 하나를 사용함으로서 알 수 있다. 또 센서는 경로, 또는 위치 센서로 설계되어 제어장치는 시간에 대한 위치 신호에서의 변화로 전의의도를 알 수 있다.
제어장치는 적어도 일시적으로 다른 모든 센서와 교신하여 실제 작동점에 의존해 제어장치가 적어도 하나의 액츄에이터에 제어 명령을 하는 방법으로 센서 신호와 시스템 입력치를 평가한다. 전기모터같은 액츄에이터의 구동요소(12)는 측정치와/또는 시스템 입력수치와/또는 연결된 센서장치의 신호에 의존한 제어변수를 클러치의 작동을 제어하는 제어장치에서 받는다. 이 목적에서 제어 프로그램은 비교와/또는 기능과/또는 매핑(mapping)을 기초로 한 입력 신호를 평가하고 출력 수치를 계산 결정하기 위한 하드웨어와/또는 소프트웨어의 형태로 제어장치에서 이행된다.
제어장치(13) 토크 측정장치, 기어위치 측정장치, 슬립 측정장치와/또는 작동상황 측정장치를 사용하고 이 장치 중 적어도 하나와 신호교신한다. 장치는 하드웨어와/또는 소프트웨어 같은 제어 프로그램을 통해 이행되어 입력센서 신호를 통해 차량(1)의 구동장치(2)의 토크, 변속기(4)의 기어위치, 토크전달 시스템의 영역에서 일어나는 슬립과 실제 작동상황을 측정하게 한다. 기어위치 측정장치는 센서(19a,19b)에의 신호에 기초한 실제 연결된 기어를 평가한다. 센서는 전이 레버와/또는 변속기 내부작동장치, 즉 이 요소의 위치와/또는 속도를 감지하기 위한 중앙 전이축 또는 전이 로드(rod)같은 장치에 연결된다. 가스 페달같은 하중 레버(30), 하중 레버 위치를 감지하기 위한 하중 레버 센서(31)가 제공된다. 다른 센서(32)는 아이들(idle) 센서 기능을 한다. 즉 상기 아이들 스위치는 하중 레버가 작동시 연결되고 신호가 없을 때 분리되어 디지탈 정보는 하중 레버가 작동되었는지 인식할 수 있다. 하중 레버센서(31)는 하중 레버가 작동된 정도를 감지한다.
도 2 는 구동장치(100), 토크 전달 시스템(102), 변속기(103), 차동(104), 구동축(109)과 휠(106)을 장착한 파워 트레인을 보여준다. 토크 전달 시스템(102)은 플라이 휠(102) 위에 설치 고정되어 플라이 휠은 시동기어(192b)를 제공한다. 토크 전달 시스템은 압력판(102d), 클러치 덮개(102e), 디스크 스프링(102f)과 마찰 패드가 있는 클러치 디스크(102c)를 포함한다. 압력판(102d)과 플라이 휠(102a) 사이에 감쇄 부재가 있는 클러치 디스크(102c)에 배치된다. 디스크 스프링(102f)같은 에너지 저장장치는 토크 전달 시스템의 작동을 위해 제공된 유압 또는 공압적으로 작동된 중앙 분리 같은 분리 베어링(109)을 클러치 디스크 방향으로 압력 판에 작용한다. 중앙분리와 디스크 스프링(102f)의 탭(Tab)사이에 분리 베어링(110)이 위치한다. 디스크 스프링은 분리 베어링의 축 변위에 의해 작용되어 클러치를 분리한다.
액츄에이터(108)는 토크전달 시스템을 위한 작동 장치를 포함하는 자동 변속기의 액츄에이터이다. 액츄에이터(108)는 순차적으로 그러나 임의의 순서로 기어를 연결 또는 분리하는 변속기의 중앙전이축 또 전이 로드 또는 전이 드럼 같은 변속기 내부전이요소를 작동한다. 클러치 작동요소(109)는 연결부재(111)를 통해 작동된다. 제어장치(107)는 신호연결(112)을 통해 액츄에이터와 신호교신을 위해 연결되고 신호연결(113-115)은 입력신호를 처리하는 연결(114) 제어장치에서의 제어신호를 처리하는 연결(113), 데이터 버스를 통해 다른 전자장치에 연결을 제공하는 연결(115)을 갖는 제어장치와 신호교신한다.
가속을 위해 정지 또는 서행에서의 시동에 있어서 구동자는 액츄에이터를 경유해 자동 클러치의 작동을 통해 제어 또는 작동되는 시동 단계 동안 토크전달 시스템의 전달 토크로 가스 페달, 하중 레버(30)를 작동한다. 구동자의 요구는 하중 레버가 작동되고 제어장치에 의해 순차적으로 이행될 때 하중 레버 센서(31)를 통해 감지된다. 가스페달과 가스페달의 센서 신호는 차량의 시동단계 제어를 위한 입력치로 사용된다.
시동단계에서 클러치 토크 Mkset 같은 전달토크는 엔진회전의 함수로 특정곡선 또는 매핑 또는 설정함수로 결정되고 엔진 토크같은 엔진회전과 다른 물리양의 의존은 매핑 또는 특정 곡선을 통해 이행하는 것이 이롭다.
정지에서 시동시 하중 레버 또는 가스페달이 특정수치(α)로 작동되면 엔진 토크는 엔진제어(40)를 통해 제어된다. 자동클러치 작동의 제어장치는 설정함수 또는 매핑에 기초한 토크 전달 시스템의 전달토크를 제어하여 제어 토크와 클러치 토크 사이 정상 평형을 이룬다. 평형은 구동 토크같은 휠에 전달된 토크와 토크 전달 시스템의 전달 토크와 엔진 토크나 시동회전, 시동토크에 의해 특징지어진다. 시동 회전의 함수로 시동토크의 기능적 관계는 시동특성이라 불린다.
도 3 은 시간의 함수로서 도시된 회전과 에너지 손실이 있는 선도이다. 도 3 은 시동단계 동안 회전의 연대기적 회전수와 에너지 손실을 나타내고 에너지 손실은 토크 전달 시스템의 마찰패드같은 마찰면과 접촉면 영역에서 발생한다. 곡선(200)은 시간의 함수로서 엔진회전을 나타낸다. 곡선(201)은 변속기 입력회전같은 변속기 회전을 나타내고 실선(202)은 시동단계에서 토크 전달 시스템의 영역에서 발생된 축적된 에너지 손실을 나타낸다.
시간 t<t0(203)에서 엔진회전 Nmot(200)은 아이들 회전(204)과 같고, 변속기 입력회전 Ntrans(201)은 브레이크 적용 없이 경사진 지역에서는 "0"이 아닐 것이다.
시간 t<t0(203)에서 하중 레버가 작동되고 엔진회전은 아이들 회전(204)에서 수치(205)로 증가한다. 하중 레버가 작동할 때 엔진 제어장치는 엔진 토크와 엔진회전이 증가하는 방식으로 엔진을 제어한다. 도 3 의 구체예에서 수치(205)는 2000/min과 같다. 이 수치는 시동을 위한 평균토크와 평균 가속도를 제공하기에 시동 단계에서 엔진회전의 바람직한 수치이다. 시간간격 △t, 엔진회전이 아이들 회전에 해당하는 수치(204)에서 수치(206)까지 증가는 (206)이다. 엔진회전(200)이 t=t0에서 시작해 증가하면 변속기 입력회전은 동시에 증가한다. 엔진회전(200)은 시간간격(206)의 끝점인 시간(207)에서 상시이고, 토크 전달 시스템은 변속기 입력 회전이 획일적 또는 상이하게 증가하는 방법으로 제어된다.
동기점(208)에서 변속기 입력회전은 엔진 회전에 동일한 반면 시간(209)보다 큰 시간 t에서 엔진 회전과 변속기 회전은 동기 방법으로 증가한다.
곡선(202)은 플라이 휠과 압력판 사이 마찰 패드의 마찰을 통해 발생된 토크 전달 시스템의 영역에서 에너지 손실을 보여준다. 에너지 손실은 시간(203)에서 시간(209)까지 증가하고 시간(209) 이상은 상수이다. 시간(203)에서 급속한 증가는 시간(203)에서 가장 큰 슬립(slip)같은 엔진 회전과 변속기 입력회전 사이의 회전차에서 기인한다.
도 4 는 변속기 입력회전같은 변속기 회전(201)과 엔진회전(200)이 시간의 함수로 나타난 것을 보여주는 선도이다. 또 에너지 손실(202)은 시간의 함수로 보여준다. 시간 t<t0 일 때 엔진회전은 아이들 회전 범위에 있다. 즉 하중 레버는 작동되지 않고 엔진 전자장치는 아이들 상태를 제어한다. 변속기 입력회전(201)은 "0"과 같다. t=t0에서 시작해 하중 레버가 작동하고 엔진회전(200)이 시간(211)에서 수치(210)에 도달할 때까지 증가한다. 시간(211) 이상에서 엔진회전은 동기점(212)에 도달할 때까지 상수이다. 변속기 입력회전은 시간 t0(213)과 시간(214) 사이 시간 간격동안 증가한다. 시간(214) 이상에서 엔진 회전과 변속기 회전은 동기로 증가한다.
곡선(202)에 의해 나타난 에너지 손실은 도 3 의 실시예의 엔진 손실보다 매우 크다. 이것은 시간(211)과 시간(214) 사이의 시간 간격에서 엔진 회전이 시간(207)과 시간(209) 사이의 시간 간격 동안 엔진회전보다 매우 크기 때문에 일어난다. 이것은 도 3 의 실시예에서보다 매우 큰 초기 슬립을 초래한다.
도 5 는 최대 엔진 토크 Mmot,max에 의해 나누어진 정격 엔진 토크 Mmot는 엔진회전 Nmot에 대해 그려진 것이다. 각 곡선(300∼304)은 고정된 설정가능한 하중 레버 α에서 엔진회전의 함수로서 정격 토크치를 나타내는 곡선에 해당한다. 하중 레버 α는 하중 레버 센서에 의해 감지되는 하중 레버 작동의 각도 또는 양을 기술한다. 곡선(300)은 하중 레버가 작동하지 않을 때, 즉 α=0 때 엔진회전의 함수로서 토크를 나타낸다. 곡선(304)은 하중 레버가 최대, 즉 α=αmax 일 때 엔진회전의 함수로 정격 엔진 토크를 나타낸다. 곡선들은 주어진 하중 레버 α에서 엔진회전에서 토크의 의존도를 나타낸다. 화살표(305)는 하중 레버가 증가함에 따라 곡선이 배치되는 순서를 나타낸다. 각 곡선은 하중 레버가 상수이다. 도 3 에서처럼 곡선(306)은 시동단계 동안 엔진회전의 함수로서 엔진 토크의 추이를 나타내고 시동단계 동안 최종회전은 도 3 의 한계(205)에 해당하는 (307)에서 약 2000/min에 도달한다. 곡선(300∼304)과 곡선(306)과의 교차점은 시동단계에서 모터 같은 구동장치에서 유용한 토크를 나타낸다. 최대 하중 레버에서 최대회전 2000/min에서 감소된 엔지토크는 0.8∼0.9 범위이고 이것은 최대 엔진 토크가 도달되지 않았다는 것을 의미한다.
도 6 은 엔진회전 Nmot의 함수로서 감소된 엔진 토크 Mmot/Mmot,max를 나타내고 곡선(300∼304) 도 5 에서의 곡선(300∼304)에 해당한다. 곡선(305)은 하중 레버가 증가하는 방향으로 가리킨다. 곡선(310)은 도 4 의 시동단계 동안 엔진회전의 함수로서 엔진 토크의 추이 또는 시동특성에 해당하고 도 4 의 한계수치(210)는 4000/min 인 도 5 의 한계수치(311)에 해당한다. 시동단계 동안 증가된 엔진한계 회전의 결과로 곡선(310)은 곡선(300∼304)과 곡선(306)의 교차점과 다른 점에서 곡선(300∼304)과 교차한다. 높은 회전에서 토크는 상수 하중 레버에서 최대토크에 가깝다. 결과적으로 시동단계에서 증가된 회전은 가속을 위한 높은 토크를 제공한다.
도 3,4에서 엔진회전과 변속기 입력회전에 대해 시간에 대한 회전의 의존도를 나타내는 곡선은 전달토크에 대해 엔진 토크가 안정상태를 추정하는 방식으로 전달회전을 제어한 결과인 반면 엔진회전은 시간간격(207-209), (211-214)에서 불변이다.
도 7 은 시간의 함수로 전달 클러치 토크와 엔진 토크를 나타내는 선도이고 t>t0에서 엔진 토크와 전달 클러치 토크는 거의 "0"인데 이유는 하중 레버 즉 가스페달이 작동하지 않기 때문이다.
도 8 은 토크 전달 시스템을 제어하는 인자 K를 나타낸다. 클러치 토크 설정점은 엔진회전의 함수이고
Mkset = Kf(Nmot,…,α,…)
인자 K는 미소한 변화를 제어할 수 있는 조정인자 또는 비례인자를 나타낸다.
도 9 는 시간의 함수로 엔진회전 Nmot(400)과 변속기 입력회전 Ntrans(401)을 나타내는 선도이다. t<t0에서 엔진회전은 아이들회전(402)과 동일하다. t=t0에서 하중 레버가 작동하고 엔진 토크와 클러치 토크(410)는 엔진회전증가와 함께 증가하고 상수엔진회전이 시간간격 △t1동안 도달하고 동시에 상수의 클러치 토크와 상수엔진 토크가 된다.
변속기 입력회전(401)이 △t1동안 증가하지만 차량이 가속되지 않고 미소한 만큼 가속되면 초기치(420) 이하에 머무른다. 차량이 어떻게 조절되느냐에 따라 가속이 충분 또는 불충분하다. 가속은 차량이 과적과/또는 트레일러를 끌고 경사면에 위치하면 불충분하다. 이 경우 엔진에 의한 전달토크는 차량을 가속하기에 불충분하다. 임의의 설정가능한 중지 후 변속기 입력회전은 제어장치에 의해 질문되어 초기치와 비교한다. 변속기 입력회전이 초기치보다 크면 가속과정은 상기 언급한 것처럼 계속된다. 변속기 입력회전이 초기치 또는 한계치보다 작다면 과정은 이 지점에서 보다 빠른 차량의 가속을 위한 구동휠에 큰 토크와 큰 엔진 토크를 제공하는 것을 개시한다.
t=t1에서 변속기 입력회전이 초기치보다 작다면 인자 K는 도 8 에서처럼 제어장치에 의해 감소된다. 예로 K는 Kmin으로 감소한다. 인자 K의 감소와 토크 전달 시스템 Mkset의 전달토크가 엔진회전의 함수에 의해 곱해진 K와 동일하다는 사실로서 클러치 토크(410)는 t1후 감소하는 반면 엔진 토크(411)는 증가한다. 엔진 토크의 이런 증가로 간격(412)에서 엔진회전(400)에서 증가하고 클러치 토크는 상기 공식에 따라 증가한다. 시간간격(413) 동안 엔진 토크는 클러치 토크 설정점과 동일하다. 토크의 증가로 회전이 인자 K의 감소로 증가하고 변속기 입력회전(401)은 시간간격 △t2 동안 증가하여 가속을 초래한다.
이 경우 Mkset = K1*f(Nmot)
여기서 인자 K1은 K보다 작다.
차량의 가속, 즉 변속기 입력축의 회전 또는 차량속도에서 증가는 가속후 얼마 후에 충분하거나 마찰패드의 영역에서 에너지 손실이 너무 크면 제어장치는 초기치 또는 매핑과 측정치와 비교해 엔진 토크의 엔진회전을 감소시킨다. 상기 방정식에서 K는 시간 t2 이후 다시 증가한다는 점에서 이것을 이룰 수 있다. K가 증가시 클러치 토크 설정점은 상기 함수를 통해 증가한다. 엔진 토크(411)는 엔진회전감소를 따라 감소한다. 엔진회전이 감소할 때 클러치 토크 설정점이 동시에 감소하고 엔진 토크(411)와 클러치 토크 설정점(410)은 동기점(15)에서 증가된다. 시간간격(416)에서 엔진회전의 감소결과로 변기회전의 증가 경사는 간격(416)에서 감소한다. 동기점(415) 이후 엔진 회전과 변속기 회전은 동시에 증가한다.
도 10 은 감소된 엔진 토크가 엔진회전의 함수로서 도시된 선도이고 곡선(300,301,302,303,304)과 (306,310)는 도 5,6 과 유사하다. 도 7 또는 9에 따라 시동단계가 약 2000/min에서 발생시 점(501)은 회전과 유용한 엔진 토크는 차량을 가속시키기에는 역부족인 곳이다. 제어장치는 휠 회전속도 또는 변속기 회전 같은 작동변수를 평가한다. 회전 또는 가속치가 너무 작으면 제어장치는 화살표(502)에 따라 곡선(306∼310)을 전환함으로써 높은 엔진 토크를 제어하고 엔진회전과 유용한 엔진 토크는 증가한다. 제어는 인자 K를 감소함으로써 토크 전달 시스템의 전달 토크를 감소함에 의해 영향을 받고 엔진회전은 증가하고 전달토크는 다시 증가한다. 제어장치가 도 7 과 9 에 따라서 시간간격(416) 동안 작은 토크 수치 방향으로 전달토크를 제어하면 화살표(502)는 반대방향으로 수행된다.
시간간격 △t1 동안 차량의 가속이 초기치보다 작고 제 2 초기치보다 크다면 점(501)에서 엔진 토크와 점(502)에서 엔진 토크 사이 중간점, 즉 점(503)에 해당하는 엔진 토크가 제어되는 방식으로 엔진 토크는 제어된다. 점(504)과 (505)는 위치α=αlimit에서 곡선(306)에서 곡선(310)으로 전환은 유용 엔진 토크의 감소와 연관되어 있다는 것이 명백하다.
특성 곡선에 따라, 변이가 곡선(306)에서 곡선(310)에서 일어나면 한계 αlimit 보다 작은 하중 레버 위치를 위한 엔진 토크의 변화에 영향을 끼치기에 덜 유용하다. 그러나 낮은 엔진 토크를 갖는 곡선에서 그런 변화는 다른 작동 상황에서 유용하다. 그런 특성곡선은 작은 엔진 토크가 구동 휠이 견인력을 잃고 미끄럼면에서 회전하는 상황에서 바람직하면 제어된다.
변속기 입력회전 또는 휠 회전속도 또는 차량속도가 시동에서 너무 작으면 제어장치는 임의 시간 간격후 하중 레버가 그때 위치를 가리켰는지 묻고 하중 레버 위치가 αlimit 보다 크고 가속이 설정가능한 한계치보다 작으면 토크를 증가하기 위한 과정이 개시된다. 하중 레버 α가 αlimit 보다 작으면 과정은 토크가 감소만 되고 증가되지 않기에 수행되지 않는다.
가속 또는 시동을 위해 유용한 엔진 토크는 도 7∼9 에 따라 클러치에 의해 전달된 토크를 제어함에 의해 전이된다. 주어진 하중 레버작동 α에서 존재하는 토크는 하중 레버의 작동을 변화시킬 필요없이 증가한다. 유사하게 엔진 토크는 감소된다.
도 11 은 과정의 구체예를 기술한 블록선도이고 블록(601)은 과정 시작이고 블록(602)에서 제어장치는 다른 전자장치 또는 센서에서 직접 데이터 버스를 경유해 메모리에서 센서 데이터 측정치와 다른 작동 변수를 읽는다. 블록(603)에서 차량은 휠 회전속도 또는 변속기 회전이 완전히 정지되었는지 측정되고 토크 전달 시스템은 분리되거나 차량속도는 초기치와 비교된다. 센서신호가 초기치보다 작으면 제어장치는 중지상태인 반면 구동상태는 블록(604)에서 설정되고 시동단게는 블록(605)에서 종료된다. 블록(603)에서 질문이 사실, 즉 차량이 중지상태이면 블록(606)에서 하중 레버가 비활동 브레이크 또는 연결된 기어와 작동하는지 묻는다. 이 경우가 아니면 블록(602)을 수행한다. 블록(606)에서 질문이 사실이면 하중 레버가 작동하고 엔진 전자장치는 엔진회전을 증가시킨다. 엔진 전자장치를 통해 이 증가를 통해 엔진회전의 함수에 상수를 곱한 Mkset에서 클러치 토크 설정점은 제어되어 전달토크는 시동하게 명령한다. 블록(607)에서 엔진회전은 엔진 전자장치를 통해 하중 레버를 작동함에 의해 증가하고 블록(608)에서 Mkset인 전달토크는 제어장치에 의해 제어된다.
블록(609)에서 t=tlimit 후에 변속기 입력회전 또는 상기 변속기 입력회전을 나타내는 회전은 초기치보다 작다. 상기 변속기 입력회전을 나타내는 회전은 평균 휠 회전속도 또는 차량속도 같은 변속기 출력회전과 휠 회전속도이다. 블록(609)에서 질문이 사실이라면 블록(610)에서 하중 레버 위치가 한계치 αlimit 보다 큰지 질문한다. 이 경우라면 토크는 블록(608)에서 인자 K를 K1으로 감소함으로서 증가된다. 인자 K를 K1으로 감소함에 따라 토크 전달 시스템의 전달토크는 감소한다. 결과는 엔진에 적은 하중과 증가된 엔진회전이고 유용한 엔진 토크는 증가한다. 엔진회전에서의 증가는 전달 클러치 토크 Mkset를 증가하게 해 높은 출력토크는 차량의 가속을 위한 구동측에 전달된다. 유용한 토크에서 증가는 블록(611)에서 제어된다. 블록(612)에서 엔진회전이 변속기 입력회전에 동일한지 묻는다. 이 경우라면 블록(611)에서 구동으로 전환되고 과정은 (614)에서 끝난다. 엔진회전이 변속기 입력회전과 동일하지 않으면 클러치 토크 설정점은 블록(611)에 의해 제공된 증가된 토크와 같이 엔진회전의 함수로 제어된다.
도 12 는 과정의 흐름을 보여주는 블록선도이다. 블록(700)에서 한계 하중상황은 변속기 회전 Ntrans 에 기초해 감지된다. 이 흐름 사이클은 10-3sec 범위에서 주기적으로 개시된다. 이 과정을 수행하기 위한 펄스 속도는 제어장치의 컴퓨터 장치 펄스 속도에 의존한다. 그리고 10-3sec에서 1sec 범위를 포함한다. 반복율 즉 1∼100×10-3sec이 바람직하다. 흐름이 개시되고 시작된 후 시동단계인지와 α가 한계치αlimit 보다 큰지 블록(701)에서 질문한다. 시동단계는 하중 레버가 작동하고 트로틀(throttle)이 하중 레버의 결과로 부분적으로 작동하면 발생한다. 시동단계는 기어가 변속기에 연결되거나 브레이크가 작동하지 않으면 일어난다. 이 구체예에서 하중 레버 위치 또는 트로틀 위치가 사용된다. 블록(701)의 상황이 반복되지 않으면 블록(702)에서 초기화가 수행된다. 즉 카운터(counter)는 "0", 클러치 토크 설정점을 계산하기 위한 인자 K는 1 이고 한계 하중을 나타내는 상태 바이트는 거짓으로 설정된다. 이 상태 바이트는 한계 하중이 존재하지 않으면 "0"이거나 한계하중이 존재하면 "1"이다.
블록(702)이 초기화 후 블록(703)에서 카운터는 흐름도가 블록(704)에서 종료되기 전에 증가한다. 수행된 흐름도의 진행동안 블록(701)에서 질문에 긍정적이라면 블록(705)에서 카운터가 초기치 S1 보다 크거나 작은지 질문한다. 초기치 S1은 가속도가 충분한지 또는 가속도를 나타내는 양이 초기치에 도달하는지 질문이 결정하기 전에 지나야만 하는 시동 단계 후에 시간을 나타낸다. 카운터가 "0" 또 초기화되는 시간과 초기치 S1의 시간 사이에 시간 간격 △t1 이 경과한다. 이것은 도 7-9 에서 이미 기술되었다.
블록(705)에서 질문이 긍정적이라면 변속기 회전이 △의 초기와 초기치 Ntrans 보다 작은지 블록(706)에서 질문한다. 블록(706)에서 질문이 긍정적이라면 한계하중을 가리키는 블록(707)에서 상태 바이트는 참으로 설정된다. 만약 블록(706)에서 질문이 부정적이라면 한계하중을 나타내는 블록(708)에서 상태 바이트는 거짓 즉 "0"으로 설정된다. 그 후 블록(703)에서 카운터는 증가되고 펄스 사이클을 위한 과정은 (704)에서 종료된다. 블록(705)에서 질문이 부정적이라면 한계하중이 존재, 즉 상태 바이트가 참 또는 1 인지 블록(709)에서 질문한다. 이것이 사실이면 흐름도가 블록(710)에서 개시되고 유용한 엔진 토크의 증가를 초래한다. 블록(710)의 흐름도는 도 13 에서 자세히 기술했다. 블록(709)에서 질문이 부정적이라면 블록(703)에서 카운터는 증가되고 펄스 사이클의 과정은 (704)에서 종료된다.
도 13 은 도 12 의 블록(710)을 나타내고 과정은 클러치 토크와 시동회전에 영향주기 위한 곱인자 K의 변화를 제어한다. 이것은 차량의 개선된 가속을 위한 증가된 구동토크를 제공한다. 클러치 토크와 시동회전에 영향을 주는 곱인자 K를 변화하기 위한 루틴(Routine)은 블록(711)에서 개시된다. 블록(712)에서 카운터가 초기치 S2 보다 큰지 묻는다. 초기치 S2 는 도 8 의 수치 K가 도 7 의 엔진 토크(411)를 감소시키기 위한 증가된 시간 후에 도 7 의 시간 t2 에 해당한다. 블록(712)에서 카운터가 초기치보다 크면 인자 K는 선형 또는 지수 또는 2차 방정식으로 수행될 수 있는 블록(713)에서 증가된다. 블록(714)에서 인자 K는 증가된 후 수치 K가 최대치를 초과하고 수치 K는 최대치로 설정되고 고정되면 Kmin에서 Kmax 범위 내에서 제한된다. 펄스 사이클의 흐름도는 블록(715)에서 종료된다.
블록(712)의 질문이 부정이면 즉 카운터가 초기치 S2 보다 크지 않으면 카운터가 초기치 S1보다 큰지 블록(716)에서 질문한다. 이 경우라면 인자 K는 선형, 지수 또는 다른 함수 관계를 이룰 수 있는 블록(717)에서 감소한다. 블록(714)에서 인자 K는 Kmin에서 Kmax 범위 내에 일단 제한되어 K가 최소치 Kmin 이하에 있는 방식으로 감소될 대 블록(717)에서 인자 K는 Kmin로 설정되어 고정된다.
블록(716)의 질문이 부정이면 블록(714)에서 인자 K는 펄스 사이클의 흐름도가 블록(715)에서 종료되기전 허용범위에 다시 제한된다.
청구항은 특허보호권을 얻기 위해 편견없이 제한되었다. 출원인은 명세서와/또는 도면에서 공개된 특성을 청구할 권리를 보유한다.
기본적인 새로운 특징을 지적하고 기술하고 설명된 장치와 형태에서 다양한 대체와 변화가 발명의 범위에 벗어남 없이 당업자에 의해 제작된다. 같은 결과를 이루기 위해 같은 방법으로 같은 기능을 수행하는 요소와/또는 방법의 모든 조합이 발명의 범위내에 있다. 하나 태양에서 다른 태양으로 요소의 대체는 심사숙고했다. 도면은 실척이 아닌 개념을 보여준다. 그러므로 청구항의 범위에 의해 나타난 것으로서만 제한된다.
선술한 것은 발명의 요점을 완전히 공개하여 자동기어 전이변속기의 기술에 상기 개략적인 공헌의 특정 양상의 필수적 특성을 포함하는 특징으로 생략없이 다양한 적용에 응용할 수 있어서 그런 적용은 청구항의 등가범위와 의미 내에서 이해되기로 의도했다.
도 1 은 자동차의 개략도.
도 2 는 자동차의 동력트레인의 개략도.
도 3 은 출발시에 시간의 경과에 따른 회전 및 에너지 손실을 나타낸 도면.
도 4 는 시간의 경과에 따른 회전 및 에너지 손실을 나타낸 도면.
도 5 는 엔진 회전 Nmot에 따라 좌표가 그려진 최대 엔진 토크 Mmot,max에 의해 나누어진 표준 엔진 토크 Mmot를 나타낸 도면.
도 6 은 엔진 회전 Nmot의 함수로서 감소된 엔진 토크 Mmot/Mmot,max를 나타낸 도면.
도 7 은 시간의 경과에 따른 엔진 토크 및 전달할 수 있는 클러치 토크를 나타낸 도면.
도 8 은 토크 전달 시스템을 제어하는데 사용되는 계수 K를 나타낸 도면.
도 9 는 시간의 경과에 따른 엔진 회전 Nmot와 변속 입력 회전 Ntrans를 나타낸 도면.
도 10 은 엔진 회전의 함수로서 좌표가 그려진 감소된 엔진 토크를 나타낸 도면.
도 11 은 본 발명에 따른 처리 과정을 나타낸 실시예의 블록선도.
도 12 는 본 발명에 따른 처리 과정의 흐름을 나타낸 실시예의, 순서도와 비슷한 블록선도.
도 13 은 도 12 의 블록 710을 확대하여 상세히 나타낸 도면.
* 부호설명
100 … 구동장치 102 … 토크 전달 시스템
102a,102b … 플라이 휠 102c … 클러치 디스크
102d … 압력판 102e … 클러치 덮개
102f … 디스크 스프링 103 … 변속기
104 … 차동 106 … 휠
107 … 제어장치 108 … 액츄에이터
109 … 구동층 110 … 분리 베어링
111 … 연결 부재 112-115 … 신호연결

Claims (18)

  1. 제어유닛 및; 토크전달 시스템을 작동하기 위해서 유닛에 의해 제어할 수 있는 하나이상의 액츄에이터를 포함하는 변속기와 엔진을 가지는 자동차의 동력 트레인 내에 토크전달 시스템에 의해 전달할 수 있는 토크와 엔진과 변속기 사이에 배치된 토크전달 시스템을 제어하는 장치에 있어서,
    하나이상의 작동상태에서 제어유닛은 다른 전달토크를 가지는 토크전달 시스템의 두 작동 상태 사이에서 제어변환이 가능하게 배치되고, 두 작동상태 각각의 경우에 자동차를 구동하기 위해 다른 토크를 전달하도록 다른 크기의 전달토크가 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 토크 전달 시스템의 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 작동상태는 시동 상태와 가속 상태중 하나 상태이고, 제어유닛은 둘 이상의 작동상태 사이에서 의도적 변환을 제어하는 것을 특징으로 하는, 토크전달 시스템의 제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 제어유닛은, 신호 데이터 세트, 정량 데이터 세트와 일반 작동 매개 변수 데이터 세트에 따라 둘 이상의 작동 상태 사이에서 변화을 제어하고, 상기 데이터 세트는 제어유닛에 의해 누적, 결정, 처리되는 것을 특징으로 하는 토크전달 시스템의 제어장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 제어유닛은 하나이상의 데이터 세트와 하나이상의 미리 설정된 임계치를 비교하고, 임계치에 도달, 초과 또는 못미쳤는지를 나타내는 데이터 세트를 근거로 두 작동상태 사이에서 변환을 제어하는 것을 특징으로 하는 토크전달 시스템의 제어장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 미리 설정한 시간을 경과한 후에 정해진 임계치에 도달, 초과, 못미쳤는지 여부를 하나이상의 데이터 세트가 시간 함수로서 나타낼 때, 제어유닛은 두 작동상태에서 변환 작동시키는 것을 특징으로 하는 토크전달 시스템의 제어장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 기체 페달에 연결되고 제어유닛과 신호전달되게 연결된 센서를 포함하고, 상기 기체 페달은 기정의 임계치에 해당하는 위치에 놓이고, 하중 레버가 작동되어서 하중 레버 위치의 기정 임계치에 도달, 초과, 못미쳤는지 여부를 센서가 나타낼 때 제어유닛은 작동 상태들 사이에서 변환 작동시키는 것을 특징으로 하는, 토크전달 시스템의 제어장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 자동차의 제 1 가속 및 시동 상태동안, 미리 정해진 시간을 경과한 후에 변속입력 회전을 나타내는 양이 미리 설정된 임계치 이상으로 증가하지 않을 때 제어유닛이 두 작동상태 사이에서 변환 작동시키는 것을 특징으로 하는 토크전달 시스템의 제어장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 두 작동상태 중 제 1 상태는 낮은 전달 토크를 가지고 두 작동상태중 제 2 상태는 높은 전달 토크를 가지고, 제 1 상태동안, 토크전달 시스템의 전달토크는 약간 감소되게, 제 2 상태동안 전달 토크는 더 높은 목표치로 증가되게 제어유닛이 변환 작동시키는 것을 특징으로 하는 토크전달 시스템의 제어장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 두 작동상태중 제 1 상태는 높은 전달토크를 가지고 두 작동상태중 제 2 상태는 낮은 전달 토크를 가지고, 제 1 상태동안, 토크전달 시스템의 전달토크는 약간 증가되게, 제 2 상태동안 전달토크는 더 낮은 목표치로 감소되게 제어유닛이 변환 작동시키는 것을 특징으로 하는 토크전달 시스템의 제어장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 전달 토크는 Mkset 이고 엔진회전의 함수 Nmot:Mkset = K * f(nmot)를 따르는 것을 특징으로 하는 토크전달 시스템의 제어장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 제어유닛은 공식 Mkset=K*f(nmot)에 따라 토크전달 시스템의 전달 토크를 결정하고, 제어유닛은 0과 최대값 kmax 사이의 값에서 k값을 선택하고 변환 조작을 위해 k값을 바꾸는 것을 특징으로 하는 토크전달 시스템의 제어장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 두 작동상태 사이에서 제어된 변환 조작동안 제 2 작동 상태는 더 큰 전달토크를 가지고, 전달 엔진 토크로 부터 유도된 구동단부에서 토크가 증가되게 제어유닛이 구동단부에서 토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 토크 전달 시스템의 제어장치.
  13. 토크전달 시스템을 작동하기 위한 제어유닛에 의해 제어할 수 있는 하나이상의 액츄에이터, 엔진과 토크 전달시스템, 변속기로 구성되고, 제어유닛은 하나이상의 센서와 신호전달되는, 자동차의 동력 트레인에서 토크전달 시스템을 제어하는 방법에 있어서,
    a) 하나이상의 데이터 세트에 근거해 토크전달 시스템의 작동상태를 인지하는 제어유닛을 사용하는 단계;
    b) 하나이상의 데이터 세트를 토대로 작동상태가 불충분할 때 이를 인지하는 제어유닛을 사용하는 단계;
    c) 증가된 구동 토크를 가지는 다른 작동상태를 제어하는 단계로 이루어지는, 토크전달 시스템 제어방법.
  14. 토크전달 시스템을 작동하기 위한 제어유닛에 의해 제어할 수 있는 하나이상의 액츄에이터, 토크전달 시스템을 제어하는 장치 엔진과 토크전달 시스템, 변속기로 구성되고, 제어유닛은 하나이상의 센서와 신호전달되는, 자동차의 동력 트레인에서 토크전달 시스템을 제어하는 방법에 있어서,
    a) 센서신호와 같은, 하나이상의 데이터 세트를 토대로, 시동상태 또는 가속상태와 같은, 작동상태를 인지하기 위해 제어유닛을 사용하는 단계;
    b) 센서신호와 같은, 하나이상의 데이터 세트를 토대로 과도하게 가속된 상태를 인지하기 위해 제어유닛을 사용하는 단계; 및
    c) 감소된 구동토크를 가지는 다른 작동상태를 제어하기 위해 제어유닛을 사용하는 단계로 이루어지는, 토크전달 시스템 제어방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 센서신호와 같은, 하나이상의 데이터 세트를 토대로, 시동상태 또는 가속 상태와 같은 작동상태를 인지하기 위해 제어유닛을 사용하는 단계로 이루어지고, 시동상태나 가속상태는 활성 하중레버, 비활성 브레이크 또는 변속기에서 연결된 기어에 의해 파악될 수 있는 것을 특징으로 하는, 토크전달 시스템 제어방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 시간 함수로서 데이터 세트를 누적하고 처리하기 위해 제어유닛을 사용하는 단계 및 미리 설정된 임계치와 데이터 세트를 비교하는 단계로 이루어지고, 하나이상의 데이터 세트는 자동차의 속도 및 가속을 나타내는 것을 특징으로 하는, 토크전달 시스템 제어방법.
  17. 제 14 항에 있어서, 센서신호와 같은, 하나이상의 데이터 세트를 토대로, 시동상태 또는 가속 상태와 같은, 작동상태를 인지하기 위해 제어유닛을 사용하는 단계로 이루어지는 시동상태나 가속상태는 활성하중 레버,
    비활성 브레이크 또는 변속기에서 연결된 기어에 의해 파악될 수 있는 것을 특징으로 하는, 토크전달 시스템 제어방법.
  18. 제 14 항에 있어서, 시간 함수로서 데이터 세트를 누적하고 처리하기 위해 제어유닛을 사용하는 단계 및 미리 설정된 임계치와 데이터 세트를 비교하는 단계로 이루어지고, 하나이상의 데이터 세트는 자동차의 속도 및 가속을 나타내는 것을 특징으로 하는 토크전달 시스템 제어방법.
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