KR100539839B1 - 클러치 연결 상태를 제어하는 장치. - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동으로 작동할 수 있는 클러치의 연결 상태를 비상 작동 제어하기 위한 장치에 관련된다.

Description

클러치 연결 상태를 제어하는 장치.

본 발명은 클러치를 연결하고 분리하기 위해, 구동부를 가지는 제어 유니트에 의해 제어할 수 있는 작동 유니트를 포함하고, 엔진과 기어박스로 이루어진 자동차의 구동 트레인에서 자동으로 작동 가능한 클러치의 연결 상태를 비상 작동 제어하기 위한 장치에 관련된다.

이런 종류의 장치는 DE OS 40 11 850에 공지되어 있다. 전술한 종류의 장치를 포함한 자동차는 일반적으로 구동 모터를 바꾸기 위해 자동으로 제어된 클러치와 내연 엔진을 가진다. 클러치에 의해 전달할 수 있는 토크를 제어하기 위해서 클러치의 연결 상태를 감지하는 센서의 센서 신호로 조절 및 제어가 이루어진다. 상기 센서는 경로 센서일 수도 있다.

예를 들어 연결된 상태를 감지하기 위한 센서가 파손되었다면 클러치에 의해 전달 가능한 토크를 빠르게 바꾸기 위해 위치조절을 할 수 없다. 설정된 연결 상태는 더 이상 실행될 수 없다.

본 발명의 목적은 연결된 상태를 감지하기 위한 센서 유니트가 일시적으로 또는 완전히 고장난 경우에 클러치 연결 상태를 신뢰성있게 제어하거나 조절할 수 있는 전술한 종류의 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 센서가 고장난 경우에도 자동 클러치 시스템의 편안함이 잘 유지될 수 있도록 하는 것이다.

상기 목적은 작동 유니트의 구동부가 시간-제어되어 작동되는, 본 발명에 따른 장치로 달성된다. 시간-제어는, 구동부가 시간에 따라 장치가 제어되어서 구동 출력부는 시간의 함수로서 제어되고, 전기 모터로부터 시간-의존 전류 공급으로 달성될 수 있는 기설정 가능한 연결 상태에 도달하도록 한다. 위치 조절에도 불구하고 시간-제어된 구동 출력부를 통하여 기설정된 이상적인 위치에 도달하게 된다. 예를 들어 단기간 동안 엔진이 전류를 공급받는다면 연결하고 분리하는 동안 보다 짧은 경로를 움직이고 장기간 동안 엔진이 전류를 공급받는다면 연결하고 분리하는 동안 보다 긴 경로를 이동한다. 단기간 전류 공급 또는 장기간 전류 공급은 단지 구동 유니트의 동력을 시간-의존 제어 및 조절하는데 사용된다.

클러치를 연결하고 분리하기 위해, 구동부를 가지는 제어 유니트에 의해 제어할 수 있는 작동 유니트, 엔진 및 기어박스를 포함한 자동차의 구동 트레인에서 자동으로 작동할 수 있는 클러치의 연결 상태를 비상 작동 제어하기 위한 장치에 있어서, 작동 유니트의 구동부가 적시에 제어되어서 분리과정보다 연결 과정에서 저출력으로 구동부가 작동된다면 유리하다.

클러치를 연결하고 분리하기 위해, 구동부를 가지는 제어 유니트에 의해 제어할 수 있는 작동 유니트를 포함하고, 엔진 및 기어박스를 가지는 자동차의 구동 트레인에서 자동으로 작동할 수 있는 클러치의 연결 상태를 비상 작동 제어하기 위한 장치를 포함한, 본 발명에 따라 작동 유니트의 구동부가 제시간에 작동 제어되고 연결 과정에서 구동부가 최대 출력 이하의 저출력으로 작동된다면 편리하다. 구동 출력부에서 감소를 통하여 클러치의 시간-제어 작동이 이루어진다면 보다 정확하게 연결 상태의 위치를 설정할 수 있다. 기어 변속 동안 보다 원활하게 연결하고 분리할 수 있다.

클러치를 연결하고 분리하기 위해, 구동부를 가지는 제어 유니트에 의해 제어할 수 있는 작동 유니트를 포함하고, 기어박스와 엔진을 가지는 자동차의 구동 트레인에서 자동으로 작동할 수 있는 클러치의 연결 상태를 비상 작동 제어하기 위한 장치에 있어서, 작동 유니트의 구동부가 제시간에 작동, 제어되어서 연결 및 분리 과정시 제 1 기간에서 구동부가 최대 출력으로 작동되고 다른 기간에서 저출력으로 작동된다면 편리하다.

이 장치가 클러치의 연결 상태를 감지하기 위한 센서를 포함한다면 유리하다. 상기 센서를 수단으로 원하는 연결 위치에 도달하도록 시간-제어된 구동 출력부를 모니터할 수 있다.

본 발명에 따른 장치가 클러치의 연결 상태를 감지하기 위한 센서를 포함하고 연결된 상태는 센서의 순차적 기능으로 위치 조절기나 위치 제어 장치에 의해 조절되고 제어된다면 유리하다. 센서에 이상이 있는 경우에 구동 출력부의 시간-제어된 조절 및 제어가 이루어질 수 있다.

본 발명의 선호되는 실시예에서 구동부는 전기 모터로서 형성된다. 본 발명의 또다른 실시예에서 구동부는 전기 제어 밸브를 가지는 유압 유니트를 포함할 수 있다. 구동부가 전자석을 가진다면 유리하다.

또 구동부의 출력을 제어하기 위해서 구동부가 시간-제어 전류 공급으로 작동되는데 구동부에 전류 공급이 작을 때 구동부의 출력이 낮다면 특히 유리하다. 저전류 공급에 의해 펄스-나비-변조 제어로 저스캐닝 비율을 만족시킬 수도 있다. 여기에 진폭-감소 신호가 포함될 수도 있다. 또 구동부의 전류 공급은, 시(時)-가변, 진폭 또는 펄스 나비 변조와 같은 시간-제어된다면 유리하다.

하나 이상의 주기에서 연결 및 분리가 이루어질 때 구동부의 출력 또는 전류 공급이 20-80%, 선호적으로 30-60%이고 최대 전류 또는 출력의 40-50%이라면 유리하다.

본 발명의 다른 실시예에서 제어된 출력 시간과 클러치 작동 이전에 연결 상태 및 구동부의 전류 공급과 같은 시간-제어 출력부의 데이터에 의해 실제 연결 상태를 제어 유니트가 결정한다면 유리하다.

클러치를 작동하기 전에 연결 상태 또는 실제 연결 상태에 따라 구동부의 전류 공급과 같은 출력을 제어 유니트가 선택한다면 편리하다.

제어 유니트가 실제로 결정된 연결 상태의 함수로서 구동부의 출력을 조절한다면 편리하다.

본 발명에 따르면 제어 유니트에 의해 결정된 연결 상태가 연결 위치와 일치할 때까지 클러치의 연결 과정에서 구동부는 감소된 출력으로 제어되는데 연결된 위치에서 클러치의 미끄러짐이 감지되고, 미끄러짐이 있을 때 감지된 미끄러짐이 없어질 때까지 클러치가 연결된다면 유리하다.

본 발명에 따르면, 클러치의 연결 상태를 감지하기 위한 센서의 센서 신호에 이상이 있을 때 비상 작동 제어 상태로 변환한다면 유리하다. 센서가 적합하게 작동할 때 정상적으로 이용되는 영역 밖에서 센서 신호가 발생하면 이상이 있음을 감지할 수 있다. 센서 신호가 상기 영역 밖에서 발생한다면 센서는 적합하지 않은 값을 나타낸다고 추정할 수 있다. 공급선에 결점이 있는 경우에 신호가 옳지 않거나 무한값으로 상승한다면 이상 여부가 감지될 수 있다.

도 1은 내연 엔진과 같은, 엔진(2)을 구비한 자동차(1)를 나타낸 도면이다. 또 클러치(3)와 기어박스(4)도 자동차의 구동 트레인에 내장된다. 상기 실시예에서 클러치는 엔진과 기어박스 사이의 동력 흐름부에 장착되는데 엔진의 구동 모우멘트는 클러치를 통하여 기어박스로 전달되고 출력부 상의 기어박스(4)로부터 출력 샤프트(5)와 축(6) 및 차륜(6a)으로 전달된다.

도 1은 클러치, 특히 자동 클러치의 연결 상태를 제어하거나 조절하기 위한 장치를 나타낸다. 기본적으로 두 단부 위치 사이에서 클러치의 연결 위치는 연결된 상태로 간주된다. 한쪽 단부 위치에서는 클러치에 의해 전달되는 토크가 존재하지 않고 다른 단부 위치에서는 클러치에 의해 최대 토크가 전달된다. 연결된 상태는 클러치에 의해 전달할 수 있는 토크에 의해 특징지을 수도 있다. 정상 상태에서 사상(事象)에 의해 클러치의 제어가 이루어져서 위치 제어가 이루어진다면 유리하다. 비상 상태에서 위치 센서의 이상이 발견되는 경우에 사상-제어 클러치의 제어 대신에 시간-제어 클러치 제어가 이루어진다면 유리하다.

본 발명의 다른 실시예에서 상기 장치는, 자동 클러치의 센서나 다른 부품이 고장난 경우에 비상 작동 제어에 의해 작동될 수 있는데 본 발명에 따른 제어 유니트는 고장을 감지하고 비상 작동 제어 상태로 전환한다.

클러치는 건식 마찰 클러치, 다판 클러치, 자분 클러치 또는 토크 변환기의 컨버터-브릿지 클러치와 같은, 마찰 클러치로 형성된다. 또 클러치는 자동-조절 마모-보상 클러치일 수도 있다. 기어박스(4)는 단계적으로 변환할 수 있는 기어박스와 같은 수동 변속기로 나타내었다.

그러나 본 발명에 따르면 기어박스는 하나 이상의 액터에 의해 자동 변속될 수 있는 자동 변속기일 수도 있다. 자동 변속기는, 견인력의 파괴로 변속되는 자동 기어박스를 의미하고 기어 변속 비율의 변속 과정은 하나 이상의 액터를 수단으로 제어될 수 있다. 또 변속 과정동안 견인력의 파괴를 일으키지 않으면서 유성 기어를 통하여 증가시키는 자동 기어박스가 사용될 수도 있다. 그리고 코운 풀리 벨트 접촉 기어박스와 같은 무한 조절 기어박스가 사용될 수도 있다. 자동 기어박스는 출력부상에서 마찰 클러치와 같은, 토크 전달 시스템(3)으로 형성될 수도 있다.

클러치는 제어할 수 있는 전달가능한 토크를 가지는 안전 클러치/ 회전 방향을 전환하기 위한 회전 세트 클러치 또는/ 시동 클러치로서 형성될 수도 있다. 클러치는 건식 마찰 클러치일 수도 있고 유체 속에서 작동하는 습식 마찰 클러치일 수도 있다.

클러치(3)는 구동부(7)와 출력부(8)를 포함하는데 플라이 휠(3d)뿐만 아니라 분리 베어링(3e), 판 스프링(3c)과 압력 플레이트(3b)에 의해 힘으로 편향된 클러치 디스크(3a)에 의해 토크는 구동부(7)로부터 출력부(8)까지 전달된다. 분리 레버(20)는 편향시키기 위해 액터(13b)와 같은 작동 유니트(90)에 의해 작동된다.

클러치의 연결 상태를 제어하고 조절하는 것은 제어 유니트(13)에 의해 이루어진다. 제어 유니트는 제어 전자 장치(13a)와 작동 유니트(90)로 구성될 수 있다. 다른 선호되는 형태에서 제어 유니트는 제어 전자 장치(13a)로만 구성되고, 작동 유니트는 다른 하우징 내에 수용된다. 제어 유니트는 액터(13b)의 전기 모터(12)를 제어하기 위한 제어 동력 장치를 포함할 수 있다. 상기 시스템은, 단일 구조 공간으로서, 전자 장치를 가지는 액터를 위한 공간을 필요로 한다.

작동 유니트는 전기 모터와 같은 구동부(12)로 구성되는데 전기 모터(12)는 워엄 기어, 스퍼어 휠 기어, 크랭크 기어 및 나사산이 있는 스핀들 기어와 같은 기어박스를 통하여 출력요소에 작용한다. 상기 출력 요소는 주 실린더(11)일 수 있다. 출력 요소는 로드(rod) 링크 장치나 그밖의 다른 연결 장치일 수도 있다.

주 실린더 피스톤(11a)과 같은 작동 유니트나 액터의 출력부 운동은 클러치 경로 센서(14)에 의해 감지되는데 상기 클러치 경로 센서는 위치, 세팅, 속도 또는 값의 가속을 감지하고, 이 값은 클러치의 위치나 연결 위치 또는 연결 상태, 속도와 가속도에 비례한다. 따라서 전달 가능한 토크는 클러치 특성선을 통하여 연결된 위치나 연결된 상태에 결합되기 때문에, 연결된 위치나 연결된 상태는 클러치에 의해 전달할 수 있는 토크의 특징을 나타낸다.

주 실린더(11)는 유압선과 같은 가압 매체 라인(9)을 통하여 종 실린더(10)에 연결된다. 종 실린더의 출력 요소(10a)는 분리 레버나 분리 장치(20)와 활성 연결되어서 종 실린더(10)의 출력부(10a) 운동은 분리 장치(20)를 움직이거나 편향시켜서 클러치(3)에 의해, 전달할 수 있는 토크를 제어한다.

압력 플레이트 또는 마찰 라이닝의 힘 편향은, 분리 포크 또는 중심 분리 부재와 같은 분리 장치(20)의 위치를 통하여 정밀 제어될 수 있으므로 압력 플레이트는 두 단부 위치 사이에서 움직이고 그 사이의 모든 곳에 고정될 수 있다. 한쪽 단부 위치는 완전히 연결된 클러치 위치에 해당하고 다른 단부 위치는 완전히 분리된 클러치 위치에 해당한다. 순간 발생 엔진 모우멘트와 거의 동일한 전달 가능한 토크를 제어하기 위해서 두 단부 위치 사이의 중간 영역에 위치한 압력 플레이트(3b)의 위치를 제어할 수 있다. 클러치는 분리 장치(20)의 정밀 제어로 제자리에 고정될 수 있다. 그러나 순간 발생 엔진 모우멘트 이상의 전달가능한 클러치 모우멘트도 제어할 수 있다. 이 경우에 실제로 발생한 엔진 모우멘트가 전달되어서 토크 피크의 형태로 구동 트레인에서 토크의 불규칙성은 감쇄된다.

클러치의 연결 상태를 조절하고 제어하여 통제하기 위해서 전체 시스템의 상관값을 감지하고 제어하는데 필요하고 제어 유니트에 의해 처리되는 측정 값과 제어 값, 신호를 제공하는 센서를 구비하는데, ABS(anti-lock braking system)나 ASR(anti-slip regulation)의 전자 유니트 또는 엔진 전자 장치와 같은 다른 전자 유니트와 이어진 신호 연결부가 구비될 수 있다. 센서는 차륜 속도, 엔진 속도와 같은 속도, 부하 레버의 위치, 스로틀 밸브 위치, 기어박스의 기어 위치, 변속 의도 및 자동차의 특정값을 감지한다.

도 1은, 타코 센서(17)뿐만 아니라 엔진 속도 센서(16)와 스로틀 밸브 센서(15)가 사용되고 측정된 값과 데이터를 제어 유니트에 전송하는 것을 나타낸다. 제어 유니트(13a)의, 컴퓨터 유니트와 같은 전자 유니트는 시스템의 입력값을 처리하고 액터(13b)로 제어 신호를 전송한다.

기어박스는 단계적으로 변환되는 기어박스로서 형성되고, 변속 단계는 변속 레버에 의해 바뀌거나 기어박스는 상기 변속 레버에 의해 작동된다. 또 하나 이상의 센서(19b)는 변속 의도 및/기어 위치를 감지하고 이를 제어 유니트에 전송하기 위해서 수동 변속 기어의 변속 레버(18b)와 같은, 작동 레버 상에 장착된다. 센서(19a)는 기어박스에 부착되고 실제 기어 위치 및 변속 의도를 감지한다. 센서는 변속 레버에 작용하는 힘을 감지하는 힘 센서이므로 두 센서(19a,19b) 중 하나 이상을 사용하여 변속 의도를 인지할 수 있다. 도 센서는 경로 또는 위치 센서로 형성될 수 있는데 제어 유니트는 시간에 따라 위치 신호의 변화를 감지하여 변속 의도를 인지한다.

제어 유니트는 모든 센서와 항상 신호 연결되어 있고 실제 작동점에 따라 제어 유니트가 하나 이상의 액터로 제어 명령 또는 조절 명령을 전송하는 식으로 센서 신호와 시스템 입력값을 평가한다. 전기 모터와 같은, 액터의 구동 요소(12)는 클러치 작동을 제어하는 제어 유니트로부터, 측정값/시스템 입력값 및 부착된 센서 유니트의 신호에 따라 설정값을 수신한다. 제어 프로그램은 하드웨어 및 소프트웨어로서 제어 장치 내에서 실행되는데, 이것은 입력 신호를 평가하고 비교/ 함수 및 특성장으로부터 출력값을 구하여 결정한다.

제어 유니트(13)는 토크 결정 유니트, 기어 위치 결정 유니트, 슬립(slip) 결정 유니트 및 작동 상태 결정 유니트를 실행시키거나 상기 유니트 중 하나 이상의 유니트와 신호 연결된다. 상기 유니트는 하드웨어나 소프트웨어로서 제어 프로그램에 의해 실행되어서 입력 센서 신호에 의해 자동차의 실제 작동 상태와 클러치 영역에서 유세한 슬립뿐만 아니라 기어박스(4)의 기어 위치 및, 자동차(1) 구동 유니트(2)의 토크를 결정할 수 있다. 기어 위치 결정 유니트는 실제로 연결된 기어를 센서(19a,19b)의 신호로부터 감지한다. 따라서 센서는 중심 변속 샤프트나 선택 로드처럼, 변속 레버나 기어박스 내부의 세팅 장치에 부착되고, 이것은 상기 부품의 속도 및 위치를 감지한다. 또 부하 레버 센서(31)는 부하 레버 위치를 감지하는 가속 페달과 같은 부하 레버(30)에 장착될 수 있다. 다른 센서(32)는 아이들링 스위치로서 기능을 가진다. 즉 부하 레버와 같은 가속 페달이 작동할 때 상기 아이들링 스위치(32)는 켜지고 비작동 신호가 발생할 때 아이들링 스위치는 꺼지므로 이 디지털 정보를 통하여 가속 페달과 같은 부하 레버의 작동 여부를 인지할 수 있다. 상기 부하 레버 센서(31)는 부하 레버의 작동도를 감지한다.

도 1은 부하 레버와 같은 가속 페달(30) 이외에 수동 브레이크 레버나 손 또는 발로 작동되는 주차 브레이크의 작동 요소 및, 브레이크 페달과 같은, 주차 브레이크나 오퍼레이팅 브레이크를 작동하기 위해 브레이크 작동 요소(40)와 연결된 센서를 나타낸다. 하나 이상의 센서(41)는 작동 요소(40)에 장착되어서 그 작동을 모니터한다. 센서(41)는 스위치와 같은 디지털 센서로서 형성되는데 이것은 작동 요소의 작동 여부를 감지한다. 브레이크 라이트와 같은 신호 장치는 센서와 신호 연결되어서 브레이크의 작동을 나타낸다. 이것은 오퍼레이팅 브레이크와 주차 브레이크에서 모두 일어날 수 있다. 그러나 센서는 아날로그 센서로서 형성될 수도 있는데 전위차계와 같은 센서는 작동 요소의 작동 정도를 결정한다. 상기 센서는 신호 장치와 신호를 주고받을 수 있다.

제어 유니트는 클러치의 연결 위치와 연결 상태를 조절하고 제어하여서, 오퍼레이팅 유니트 구동부의 시간-제어된 제어부를 통하여, 클러치에 의해 전달할 수 있는 토크를 조절한다. 이상적인 위치는 시간 제어를 통하여 조절되므로 병렬 처리될 수 있다. 연결 상태를 조절하기 전에 연결 상태에 대한 데이터와 시간-제어된 구동 출력부로부터 상관 이동 경로와 실제 위치 및 연결 상태를 구할 수 있다.

이것은 특히 위치 센서가 고장났거나 센서의 신호에 이상이 발견되는 경우에 적용할 수 있다. 자동 클러치의 작동을 비상 작동 제어하는 경우에 위치 조절 과정으로부터 시간-제어 과정으로 변환할 수 있다. 구동부의 구동 출력부는 제시간에 제어되어서 실제 위치 값으로부터 출발하여 구동부를 작동하기 위해 설정된 시간동안 기설정된 위치 값에 도달할 수 있다. 이것은, 구동부 전류 공급의 펄스 비율이 시간 제어되므로 달성될 수 있다.

작동 유니트의 시간-제어 작동시에 위치 조절 작동이나 정상 작동 때보다 적은 구동 출력 또는 힘으로 연결 과정 및 분리 과정이 이루어진다면 유리하다. 연결 및 분리할 때에 구동부의 구동력이나 전류 공급을 감소시키고, 시간-제어된 제어부를 가지는 작동 유니트가 충분한 동력 또는 힘을 가지는 스톱이나 엔드 스톱에 대해 움직일 수 없도록 하나 이상의 시간대 동안 실행된다면 유리하다. 이 경우에 작동 시스템의 유효 수명은 상당히 감소한다. 왜냐하면 작동 시스템의 부품은 고부하를 위해 만들어질 수 없고 작동 유니트의 각 부품은 기계적으로 영구 파손될 수 있기 때문이다.

실제 연결 위치나 연결된 상태를 결정하기 위해서 각 연결 위치에서 상관 구동 출력의 데이터를 기초로 실제 위치를 구할 수 있다. 각각의 연결된 위치에서 작동하는 클러치의 힘은 다르기 때문에 실제 위치에서 변환은 연결 위치의 함수를 따른다.

구동 출력은 상관 연결 위치의 함수에 따라 연결 및 분리하는 동안 선택된다.

예를 들어 연결 상태를 감지하는 센서를 구비하고 있다면 센서 신호가 가능한 값을 벗어나므로 센서의 이상을 파악할 수 있다. 이처럼 처리기나 제어부의 둘 이상, 10 비트 비율의 길이와 같은, 설정된 시간동안 센서의 데이터가 업데이트되지 않고 센서가 새로운 데이터를 받아들이지 않는다면 센서의 고장을 알 수 있다. 따라서 처리기는 비트로 센서 신호를 입력하고 받아들이는 것으로 추정할 수 있다. 예를 들어 비트 비율이 2ms일 때 20ms동안 신호가 발생하지 않고 새로운 신호를 받아들이지 않는다면 센서는 잘못된 것으로 간주할 수 있어서 편리하다. 센서 신호가 2ms마다 감지된다면 편리하다.

센서의 이상이 감지된다면 이상의 존재를 나타내기 위해서 메모리에 플래그(flag) 비트나 상태 비트가 설정된다. 이 경우에 실제 연결 위치 및 실제 연결 상태는 최종 비트 비율의 최종값으로 설정되는데 이 때 센서는 알맞게 작동한다. 결정된 연결 상태는 0에서 2000 사이의 범위 내의 값을 취하는데 이 값은 다른 방식으로 선택될 수 있다. 자동차의 점화 장치를 작동시킨 후에 이상이 바로 발생한다면 연결된 상태의 값은 0으로 설정될 수 있다. 왜냐하면 클러치는 주차 잠금 위치로 연결되어 있다는 것을 알 수 있기 때문이다. 0에서 2000사이의 값은 0에서 20mm의 클러치 작동 요소의 경로에 해당한다.

연결하고 분리하는 동안 상이한 요구 조건이 동시에 발생할 수 있는데, 클러치의 분리시 필요한 조건이 연결 조건보다 우선권을 가진다.

하기 조건 중 하나가 이행된다면, 즉

● 변속 레버의 운동을 통한 운전자의 변속 의도가 있거나

● 기어박스 내에 중립 영역이 선택되거나

● 기어 속도가 아이들링 속도와 WERT의 합 이하일 때 정지되고 오퍼레이팅 브레이크의 작동이 이루어지거나

● 엔진 속도가 500 1/min 이하일 때, 실속이 위험하다면,

작동 유니트는 클러치의 "분리" 방향에서 제어된다. 즉, 작동 유니트의 구동부는 전류를 공급하는 것처럼, 클러치의 분리 방향으로 제어된다. 클러치가 연결되어서 연결 위치의 설정값이 0과 1200 사이의 범위 내에서 한 값을 취한다면 구동부는 충분한 동력으로 작동된다. 연결된 위치의 값이 1200과 2000 사이의 범위에 있다면 구동부는 감소된 출력, 예를 들어 최대 출력의 50%로 작동된다. 둘 이상의 영역으로 전체 값을 나누면 다른 스플릿(split)으로 실행될 수 있다. 값이 2000에 도달했을 때 출력부는 영(0)으로 감소한다.

하기 조건 중 하나가 존재한다면 클러치는 연결된다:

● 엔진 점화 스위치를 내리거나 속도가 200 1/min 이상일 때

(자동차의 스위치는 꺼져 있고 주차 로크가 작동할 때)

● 기어 속도 ≫ 아이들링 속도.

0에서 100 사이의 범위에서 구동 출력부는 최대 구동 출력의 60%로 제어되거나 엔진으로 전류는 최대 전류의 60%로 조절된다. 이것은 휴지 위치에서 구동부를 안전하게 분리하고 휴지 위치에서 접착 마찰을 극복한다.

전류 공급 또는 구동 출력은 기본적으로 값 100에서 10%로 감소한다. 이것은 바이트(bite) 점을 느리게 통과할 수 있다. 이것은 자동차의 시동을 쉽게 걸 수 있고 기어 변속 후에 매끄럽게 재연결되도록 한다.

100에서 1600 사이의 값에서 구동 출력 또는 전류 공급은 10-20%에서 선형 또는 비선형으로 증가된다. 이것은, 클러치의 분리력이 다르거나 클러치 특성선이 클러치 상의 마모에 따라 바뀐다면 유리하다.

1600에서 2000 사이의 값에서 전류 공급 또는 구동 출력은 20%에서 약 40%로 선형 또는 다른 함수에 따라 상승된다. 유리하게도 클러치는 완전히 닫혀질 수 있다.

연결하거나 분리하는 동안 실제 연결 위치는 계속 경신되고 재설정된다.

연결하는 경우에 연결 위치의 값을 구한 후에 클러치가 닫혀지고 클러치 영역에서 슬립이 발생한다면 슬립이 사라질 때까지 클러치는 닫혀진다. 슬립은 클러치 연결 속도와 클러치 출력 속도로부터 계산된다.

도 2는 본 발명에 따른 장치와 방법을 나타내기 위한 블록선도(100)이다. 블록(101)에서는 클러치가 닫혔는지 아닌지 질문한다. 이 과정은 비상 가동 또는 비상 작동 제어 모드에서 루틴과 유사하다. 자동차 작동 데이터를 기초로 클러치가 닫혔는지 아닌지 결정하고 블록(102)에서는 대답이 "예(yes)"이고 블록(103)에서는 대답이 "아니오(no)"이다. 블록(101)의 대답이 "예"이라면 블록(104)와 다음 블록에서는 클러치의 연결이 이루어진다. 블록(101)의 대답이 "아니오"라면 블록(112)와 다음 블록에서 클러치의 분리가 이루어질 것이다.

또 작동 유니트의 구동부가 작동하는 동안 구동부의 지속 기간을 구하거나 연결된 상태 또는 위치를 구할 수 있는 시간 카운터로서 사용되는 카운터 Zahler_1과 Zahler_2가 이용되고 설명된다. 카운터 Zahler_1은 완전 전류 공급에 대해 시간 카운터로서 사용되고 카운터 Zahler_2는 일부 전류 공급에 대한 카운터로서 사용된다. 그러므로 일부 또는 완전 동력 구동 각각에 대해 완전 전류 공급 및 일부 전류 공급의 필요한 시간을 결정할 수 있다.

블록(104)에서는 카운터 Zahler_1이 영(0) 이상의 값을 취하는지 아닌지 질문한다. 영(0) 이상의 값을 가지는지 아닌지 묻는 질문에 대하여 블록(106)은 긍정의 대답을 하고, 블록(107)에서는 카운터 Zahler_1은, 값 Zahler_1이 Zahler_1 -1이 되도록 감소된다. 그 후에 블록(111)에서 작동 유니트나 액터 모터의 일부 전류 공급으로 클러치의 연결이 이루어진다. 블록(104)에서 카운터 Zahler_1이 영(0) 이하가 된다면 블록(108)에서 슬립이 발생하여서 기어 입력 속도와 엔진 속도 사이의 속도 차이가 감지된다. 블록(109)에서처럼, 슬립이 50 1/min이상이라면 부분 전류 공급으로 블록(111)에서 클러치는 연결된다. 슬립이 블록(110)에서 볼 수 있듯이 50 1/min의 기설정값을 초과하지 않는다면, 클러치는 실제 위치에 유지되거나 분리된다.

블록(103)에서 클러치가 열려진다면, 블록(112)에서는 카운터 Zahler_1이 200 이하의 값을 취하는지 질문한다. 즉 평균값을 가지는지 클러치가 일부 연결되었는지 질문한다. 200 이하의 값을 가진다면, 카운터 Zahler_1은 Zahler_1에 20을 더하여 증가된다. 제 2 카운터 Zahler_2는 영(0)으로 설정된다. 블록(121)에서 클러치는 완전 전류 공급으로 분리된다.

블록(114)에 나타난 것처럼 블록(112)에서 카운터가 200이하가 아니라면, 블록(116)에서는 카운터 Zahler_2가 1만큼 감소되어서, 즉 Zahler_2 = Zahler_2 -1인지 아닌지 블록(116)에서 질문된다. 상기 200이라는 값은 경계값이고, 기설정된 양에 의해 엔드 값과 구분된다. 그 후에 블록(120)에서 클러치는 일부 전류 공급으로 분리된다.

도 2a는 본 발명에 따른 장치의 용도 및 과정에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 도 2a는 블록선도(200)을 나타낸다. 블록(201)에서 센서의 이상은 클러치의 연결 상태를 감지하는 센서로 감지된다. 이런 이상이 처음으로 발생한 것인지, 이전에도 이미 발생하였는지 질문한다. 처음으로 나타나는 것이라면 블록(202)에서 카운터 Offnen_counter는 처리기의 이전 비트에서 클러치 위치 "kist"의 값으로 설정될 것이다. 만일 Offnen_counter = kist(t-Δt)이라면, Δt는 도 2a의 실시예에서 10 * 2ms가 된다. 그 후에 블록(203)으로 진행한다. 블록(203)에서는 점화키에 의해 자동차의 점화 장치가 켜져서 제어 유니트와 그 밖의 다른 자동차 조립체가 작동되는지 아닌지 질문한다. 점화 장치가 켜지지 않고 자동차 조립체가 작동하지 않는다면, 클러치는 닫혀진다. 블록(204)에서 카운터 Schliess_counter가 질문된다. Schliess_counter가 200 이하가 아니라면 액터를 위한 전류는 블록(205)에 나타난 것처럼 영(0)으로 되고, 이 과정은 블록(206)에서 종료된다. 블록(204)에서 Schliess_counter가 200m 이하라면, 블록(207)에서는 구동부의 분리가 있는지 아닌지, 즉 아이들링 스위치가 + 0이어서 가속 페달은 작동되고 예를 들어 1500 1/min동안, 엔진 속도가 설정값 이상으로 유지되고 엔진 속도의 구배는 영(0) 이상인지 아닌지 질문하고, 기어 입력 속도가 엔진 아이들링 속도 이상인지 아닌지 질문하며 자동차의 점화 장치가 켜졌는지 여부와, 엔진 속도가 200 1/min의 설정값이하로 유지되는지 질문한다. Schliess_counter가 200m 이하가 아니라면, 블록(205)로 진행한다.

Schliess_counter가 200m 이하라면 블록(208)에서 메모리 또는 플래그, 즉 Flag_Schliessen이 1로 설정되어서 클러치는 닫혀진다. 카운터 Schliessen_counter는 값 1만큼 증가하고 세팅 작동 방향은 방향 "Close/Schliessen"로 설정된다.

블록(209)에서 구동 모터로 전류를 공급하기 위해 전류 I는 카운터 Schliess_counter의 함수로서 설정된다. 즉, 상관 전류 I는 카운터의 함수로서 가변 선택되므로, 연결 과정의 초기에 빠르게 이루어지고 그 후에 연결 과정의 말기에 보다 느리게 연결이 이루어질 수 있다.

블록(210)에서 카운터 Offnen_counter는 카운터 Offnen_counter 자체 함수로서 설정되거나 카운터 I의 함수로서 설정되므로 카운터는 실제 위치를 나타내는 값을 취하게 된다.

블록(203)에서 자동차의 점화 장치가 작동한다면 블록(211)에서는 오퍼레이팅 브레이크 또는 주차 브레이크와 같은 브레이크의 작동 여부와 기어박스 속도가 엔진 아이들링 속도+200 1/min 이하인지 아닌지 질문하거나, 엔진 속도는 실속 임계치, 예를 들어 500 1/min 이하인지 아닌지, 기어박스에서 중립 기어가 걸려있는지, 기어 변속 레버의 변속 레버 운동이 변속의도로서 센서에 의해 감지되는지 아닌지 질문하게 된다. 만일 자동차의 점화 장치가 작동하지 않는다면 이 루틴은 204로 진행하게 된다. 자동차의 점화 장치가 작동한다면 클러치는 열려있거나 분리되어 있다.

블록(212)에서 메모리가 값 Flag_Schlissen = 1을 취하는지 아닌지 질문하고, 카운터 Offnen_counter가 설정값 959 초과하는지 아닌지 질문한다. 만일 메모리가 값 Flag_Schlissen은 1이 아니고, 카운터 Offnen_counter가 설정값 959 이하이라면, 그것은 블록(214)로 진행한다. 만일 메모리가 값 Flag_Schlissen은 1이 고, 카운터 Offnen_counter가 설정값 959를 초과한다면, 블록(213)에서 카운터 Offnen_counter는 값 959로 설정된다. 이것은, 오퍼레이팅 액터 운동 방향을 바꿀 때 스티킹(sticking) 현상은 발생하지 않는다.

블록(214)에서 메모리 또는 플래그 Flag_Schlissen는 영(0)으로 설정되고, 카운터 Offnen_counter도 영(0)으로 설정되며 오퍼레이팅 유니트의 운동 방향은 "Open/Offnen"으로 설정된다.

블록(215)에서는 카운터 Offnen_counter가 2000 이하인지 아닌지 질문된다. 이 위치(Offnen_counter≪2000)는 단부 위치를 취할 수 있다. 카운터 Offnen_counter가 2000 이상이라면, 클러치는 이미 분리되어 있으므로 블록 220에서 액터나 오퍼레이팅 유니트에 공급하기 위한 전류는 영(0)으로 설정된다. 블록(216)에서 카운터는 예를 들어 80 정도로 증가된다. 블록(217)에서는 카운터 Offnen_counter가 1200 이하인지 아닌지 질문된다. 1200 이상이라면, 블록(219)에서 구동부는 최대 전류의 약 50%의 전류를 공급받아 작동된다. 블록(217)에서 1200 이하라면 블록(218)에서 구동부는 최대 전류를 공급받아 작동된다.

도 3은 전기 모터(302)와 같은 구동부, 하우징(301)을 구비한 액터(300) 같은 오퍼레이팅 유니트를 나타낸다. 상기 전기 모터는 모터 출력 샤프트를 통하여 워엄 기어를 구동한다. 상기 워엄 기어는 워엄 휠(303)과 맞물린다. 푸시 로드(304)는 워엄 기어 휠(303)에서 회전할 수 있게 부착되고 유압 마스터 실린더(306)의 피스톤(305)과 연결되어 작동한다. 상기 유압 마스터 실린더는 클러치를 작동하기 위해서 유압 통로(308)를 통하여 종실린더(307)와 연결된다.

또 스프링(311)과 같은 에너지 어큐뮬레이터는 전기 모터를 보조한다.

센서(310)는 워엄 기어휠(303)의 위치, 즉 각위치와 클러치의 분리 위치를 감지한다. 왜냐하면 이것은 연결부(304,305,308,307)를 통하여 함께 결합되어 있기 때문이다.

본원 발명을 보다 넓게 보호할 수 있는 용어로 본원 청구항이 기술된다. 본 발명의 출원인은 상세한 설명과 첨부 도면에 상술된 특징에 대한 권리를 가진다.

하위 청구항의 특징은 전술한 청구항의 주제와 독립적인 형태를 가지는 독립 발명을 이룬다.

본 발명은 상세한 설명에 기술한 실시예에 국한되지 않는다. 본 발명의 영역 내에서 다양하게 수정 및 보정할 수 있고, 상세한 설명과 실시예 및 청구항에 기술하고 도면에 나타낸 특징, 요소와 공정 단계들의 결합 및 수정도 본원 발명에 속하며, 제작, 테스트 및 작업 공정에 관한 한 수정 및 결합을 통하여 새로운 공정 및 단계들을 이끌어낼 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 자동차의 개략도;

도 2 는 블록선도;

도 2a 는 블록선도;

도 3 은 클러치 작동 장치를 나타낸 도면.

*부호 설명

1 ... 자동차 2 ... 엔진

3 ... 클러치 4 ... 기어박스

5 ... 출력 샤프트(shaft) 6 ... 액슬

6a ... 차륜 7 ... 구동부

8 ... 출력부 12 ... 전기 모터

13 ... 제어 유니트 14 ... 클러치 경로 센서

20 ... 분리 장치

Claims (18)

1. 클러치를 연결하고 분리하는 작동을 위해, 구동부를 가지는 제어 유니트에 의해 제어할 수 있는 작동 유니트를 포함하고, 자동차의 구동 트레인에서 자동 작동 가능한 클러치의 연결 상태를 비상 작동 제어하기 위한 비상작동제어장치에 있어서, 작동 유니트의 구동부는 시간에 따라 제어되어 작동되는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 연결과정동안 구동부는 분리 과정보다 저출력으로 작동되는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 연결 과정동안 구동부는 최대 출력보다 낮은 출력으로 작동되는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 연결하거나 분리하는 과정동안 구동부는 제 1 주기에서 최대 동력으로 작동되고 다른 주기에서 저출력으로 작동되는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 비상 작동 제어 장치는 클러치의 연결 상태를 감지하기 위한 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
6. 제 5항에 있어서, 위치 조절 장치 또는 위치 제어 장치에 의해 센서가 정확하게 작동하는 경우에 연결 상태가 제어되는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
7. 제 6항에 있어서, 클러치의 연결 상태를 감지하기 위한 센서의 신호에 이상이 발견되는 경우 비상 작동 제어로 전환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
8. 제 1항에 있어서, 구동부는 전기 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
9. 제 1항에 있어서, 구동부는 전기 제어 밸브를 가지는 유압 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
10. 제 1항에 있어서, 구동부는 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
11. 제 1항에 있어서, 구동부의 동력을 제어하기 위해서 구동부는 시간에 따라 제어되는 전류로 작동되고, 구동부내에서 전류가 보다 낮을 때 구동부의 출력은 더 낮아지는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 구동부로 유입되는 전류는 시간-변화, 진폭-변조 또는 펄스-폭 변조에 의해 시간에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
13. 제 12항에 있어서, 하나 이상의 주기에서 연결되거나 분리될 때 구동부의 출력 또는 전류는 최대 전류 또는 출력의 20-80%인 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
14. 제 1 항에 있어서, 구동부의 이상적인 전류와 같은 시간-제어 출력에 대한 데이터와 클러치를 작동하기 전에 연결된 상태에 대한 데이터 및 제어된 출력의 시간에 대한 데이터에 의하여 제어 유니트는 실제 클러치 연결 상태를 결정하는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 제어 유니트는 클러치를 작동하기 전에 실제 연결 상태에 따라 구동부의 출력을 선택하는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
16. 제 15항에 있어서, 제어유니트는 실제로 결정된 연결상태의 함수로서 구동부의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
17. 제 1항에 있어서, 제어 유니트에 의해 결정된 연결 상태가 연결된 위치와 일치할 때까지 클러치가 연결된 채 구동부가 제어되고 연결 위치에서 클러치의 슬립이 감지되고 슬립이 존재할 때 감지된 슬립이 소멸할 때까지 클러치는 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 장치.
18. 클러치를 연결하고 분리하는 작동을 위해, 구동부를 가지는 제어 유니트에 의해 제어할 수 있는 작동 유니트를 포함하고, 기어박스와 엔진을 포함한 자동차의 구동 트레인에서 자동으로 작동할 수 있는 클러치의 비상 작동 제어 방법에 있어서, 작동 유니트의 구동부는 시간에 따라 제어되어 작동하는 것을 특징으로 하는 비상 작동 제어 방법.