KR19990082856A - 서보 클러치의 조정 시스템 - Google Patents

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클라우스 포스, 게오르그 뮐러
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Abstract

본 발명은 자동차의 구동 라인 조정 시스템으로, 자동차 엔진, 트랜스미션, 배열된 서보 클러치로 이루어진다. 트랜스미션 변속을 위해 조정 유니트로 조정되는 서보 부재의 결합 및 해제로 클러치의 개폐를 수행한다. 클러치 초기 모멘트로 나타나는 모멘트 크기를 파악한다. 파악된 모멘트 크기에 따라 적어도 해제가 되도록 조정 유니트를 설계한다. 본원의 요지는 파악된 모멘트 크기에 의해 적어도 클러치의 해제 가속도 및/또는 해제 속도가 조정되는 것이다.

Description

서보 클러치의 조정 시스템 {CONTROL SYSTEM FOR SERVO CLUTCH}
본 발명은 청구 범위 제1항 내지 제8항의 전제부의 특징에 따른 서보 클러치에 관한 것이다.
이러한 자동 클러치 또는 서보 클러치가 예를 들어 DE 제195 40 921호 (WO 97/17552와 대응)에 개시되어 있다. 이러한 서보 클러치에서 클러치의 분리 및 연결이 서보 구동에 의해 이루어진다. 서보 클러치는 전자 조정 유니트를 자동 구동 공정 또는 서보에 의한 작동 연결 변속기인 전자동 변속기와 연결하는데 사용된다. 이러한 자동 변속기에서 변속기의 변속 과정이 탑승자에 영향을 주지 않고 발생할 때에, 접속 시간과 안락성이 요구된다. 이제까지 알려진 방법은 클러치의 분리를 경사지게 조정한다.
본 발명의 목적은 가능한 짧은 접속 시간과 매우 편리한 접속에 대해 클러치조정을 개선하는 데 있다.
도1은 본 발명에 따른 차량의 구동라인의 개략도.
도2는 도1의 조정 유니트의 블록도.
도3은 본 발명에 따른 플로우 차트.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 자동차 엔진
12: 트랜스미션
13: 조정 유니트
14: 주행 페달
상기의 목적은 청구 범위 제1항 및 제8항의 특징으로 달성된다.
이를 실현하기 위하여 본 발명의 자동차의 구동 라인 조정 시스템은 자동차 엔진, 트랜스미션, 배열된 서보 클러치로 이루어진다. 트랜스미션 변속으로 조정 유니트로 조정되는 서보 부재의 해제 및 결합으로 클러치의 개폐를 수행한다. 클러치 초기 모멘트로 나타나는 모멘트 크기를 파악하고, 파악된 모멘트 크기에 따라 적어도 해제가 되도록 조정 유니트를 설계한다. 본 발명은 파악된 모멘트 크기에 의해 적어도 클러치의 해제 가속도 및/또는 해제 속도가 조정되는 것이다.
하나 또는 다수의 연속적인 시간 불변의 경사면으로 클러치를 개방할 뿐만 아니라, 클러치를 시스템에서 허용 가능하게 빨리 개방되는 것이 본 발명의 근본사상이 되는 것이다. 클러치가 가능한 한 빨리 개방되면, 높은 엔진 모멘트 및/또는 차체의 어느 하나에 연결되는 엔진의 안락성을 잃게 된다. 물론, 먼저 발생되는 안락성 문제는 빠른 클러치 개방으로 야기되는 급작스런 구동 힘의 손실을 통해서가 아니고, 엔진의 자유로운 모멘트와 이로서 발생되는 엔진 서스펜션의 트위스트를 통해 차량 전방부가 가라앉음으로써 일어난다. 순간적인 엔진 모멘트 또는 클러치의 빠르고 안락한 개방을 이룰 수 있다.
특히, 감지된 모멘트 크기에 의해 적어도 클러치의 해제 가속도 및/또는 해제 속도의 목표값이 산출되고, 클러치의 해제 속도 또는 해제 가속도가 결정된 목표값에 의해 조정되는 것을 구비하는 것이다.
본 발명의 양호한 구성은 소정의 한계값을 감지한 모멘트 크기와 비교하는 것이다. 이 비교에 의해 최대 속도 및/또는 최대 가속도로 해제되든가, 감지된 모멘트 크기에 따라 해제 속도 및/또는 해제 가속도를 조정하는 것이다. 특히, 감지된 모멘트 크기가 한계값보다 작을 때는 최대 속도와 최대 가속도로 클러치를 해제시키고, 감지된 모멘트 크기가 한계값보다 클 때는 감지된 모멘트 크기에 따라 클러치를 해제 시키는 것이다.
한계값이 적어도 모멘트 주행 상태로 나타나는 주행 상태 크기에 따라 및/또는 자동차 및/또는 자동차 엔진 크기에 따라 정해지는 것이다.
또한, 클러치의 해제 속도 및/또는 해제 가속도가 적어도 모멘트 주행 상태로 나타나는 주행 상태 크기 및/또는 자동차 및/또는 자동차 엔진 크기에 따라 정해지는 것이다. 특히 그 크기는 비선형성의 클러치 특성을 나타낸다.
이로써 최근에 알려진 두 형태로, 각 자동차 사양(예를 들면, 엔진 서스팬션, 자동차 형상)과 자동차 환경 (예를 들면, 운전자의 가속도 요구, 커브주행, 언덕주행, 브레이크주행)에서 짧은 시간 (클러치의 빠른 개방)과 높은 연결 안락성 (클러치의 느린 개방)사이의 조화를 감지한다. 그러므로, 예를 들면, 운전자가 급작스런 가속도를 원하는 경우에 (킥다운 기어변속시) 앞서의 높은 안락성에 비해 짧은 변속시간에 있게 된다.
모멘트 주행 상태로 나타나는 주행 상태 크기를 산출하기 위해 적어도 자동차의 운전자에 의해 작동되는 주행 페달의 위치를 평가할 수 있는 것이다.
다른 바람직한 형태는 하부 청구항에 포함된다.
다음에 서술된 실시예에 따라 본 발명이 설명될 것이다.
도1은 지시부호(10)로 자동차 엔진을 나타내고, 이의 출구축은 서보 클러치(11)의 구동 디스크(1101)에 연결된다. 구동으로서 이 서보 클러치는 트랜스미션 기어(12)로 향한다. 엔진은 지시 엔진 최종 모멘트(Mmot,ind)를 이룬다. 지시 엔진 최종 모멘트(Mmot,ind)일 경우 내연기관에서 손실 모멘트 (예를 들면, 마찰, 엔진부수체)를 제외한 연소 결과의 연소 모멘트를 나타낸다. 따라서, 지시 엔진 최종 모멘트(Mmot,ind)는 클러치 초기 모멘트와 대응된다. 지시 엔진 최종 모멘트(Mmot,ind)를 감지할 수 있다. 도1에 나타난 실시예와 같이, 지시 엔진 최종 모멘트로 나타나는 값(Mmot,ind)은 엔진 조정 유니트(101)내에 존재하고 이는 조정 유니트(13)로 유도된다. 나아가, 조정 유니트(13)는 경로 센서(1106)를 통해 감지된 클러치의 실질 운전 경로(S)로 전달된다.
나아가, 조정 유니트(13)내 입구 크기로서, 센서(102)로 감지된 엔진 회전수(Nmot), 센서(1107)로 감지된 클러치 구동 회전수(Nka), 트랜스미션 기어 초기 회전수(Nge)가 관건이다. 양호하게는 센서를 구비하나, 본 발명에 대한 필수요건은 아니다. 이 외에, 자동차 페달(14)의 위치(α), 실제 트랜스미션 구동(ⅰ)과 트랜스미션 최종 회전수(Nga,ist)가 조정 유니트(13)로 향한다. 단지, 트랜스미션(ⅰ)은 일반적으로 조정 유니트(13)에 놓인다.
초기 시그날에 따라 조정 유니트(13)는 클러치를 조정하기 위해 시그날(St)로 서보모터(1105)를 조정하므로, 본원의 요지로 지시 엔진 모멘트의 고정은 초기 시그날로 중요한 의미이다. 나아가, 엔진 회전수를 위한 목표값(Nmot,sol) 및/또는 엔진 최종 모멘트를 위한 목표값(Mmot,soll)은 자동차 엔진(10) 각각 그의 조정 유니트(101)로 향한다. 클러치의 위치는 경로 센서(1106)에서 실제 시그날(Sist)로 체크된다. 엔진회전수는 회전수센서(102)로 감지되어, 일반적으로 이 시그날이 엔진 조정 유니트(101)내에 존재하며, 이로부터 조정 유니트(13)로 향할 수 있다.
도1에 실시예를 든 조립체는 잘 알려진 방법으로 구동 디스크(1101), 클러치 디스크(1110), 압력 디스크(1111), 스프링체(디스크 스프링, 1102), 해제 베어링 (1112)으로 이루어진다. 슬라이드 구동시 클러치에 의해 전달되는 구동 모멘트, 즉 클러치 모멘트는 특히 디스크 스프링의 바이어스를 통해 전달된다. 다시 이 디스크 스프링(1102)의 바이어스는 본 실시예에서 치차 로드(1104)로 형성된 클러치 트랜스미션 축의 해제 경로(S)에 의존한다. 치차 로드(104)는 위치 모터(1105)의 출구축을 통해 작동된다. 클러치의 일반 상태에서는 결합 경로의 경로(S)는 조정회로(도2 참조)를 통해 목표값(Ssoll)에 따라 조정된다. 이와 함께 목표값 (Ssoll)에 의해 클러치 모멘트로 조정된다.
도1에 서보 클러치의 위치크기로서 결합값(S)이 도시되어 있는 때, 서보 모터(1105)의 구동각도 또는 디스크 스프링(1102)의 힘이 위치크기로 나타나는 것이 명백하다. 클러치와 위치기 사이에 작동되는 유압회로에서, 위치크기로 유압시스템에서의 압력만이 이용된다. 이 크기(S)는 일반적으로 스라이딩시에 클러치 모멘트를 위한 위치크기로 나타난다.
도2는 본원에서 중요한 의미를 갖는 조정 유니트(13)의 일부를 나타낸다.
블록 131에서 지시 엔진 최종 모멘트 (Mmot,ind) 각각 클러치 결합 모멘트에 의거하여 클러치의 해제 가속도를 위한 목표값 (Ssoll)가 결정된다. 이후의 상세한 공정이 도3에 플로우 차트로 나타나 있다.
지시 엔진 최종 모멘트(Mmot,ind) 다음에 블록 131로, 블록 132에서 결정된 기어 변속 시그날(Sh)로 향한다. 트랜스미션 기어변속 시그날(Sh)의 결정을 위해 일반적으로 블록 132에서 트랜스미션 단 변속이 일어나면, 자동차 페달 위치(α)와 자동차 속도에 의해 각각 트랜스미션 최종 속도(Nga,ist)가 결정된다. 블록 131로 자동차 페달 위치 (α) 및 다른 시그날이 향할 수 있다.
블록 131에서 결정된 클러치의 해제 가속도의 목표값(asoll)는 블록 133에서 두 번 곱해져서, 해제 경로의 목표값(Ssoll)이 된다. 조정 블록 134에서 실제값이 목표값으로 조정되도록, 실제적인 실제값(Sist)을 갖는 목표값 (Ssoll)과 조정시그날 (St)이 형성된다.
도3은 실시예에 따른 본 발명의 플로우 차트를 나타낸다. 시작 단계 301 다음으로 단계 302에서 예를 들면, 이미 상술한 시그날 (Sh)을 통해 클러치가 떨어져 있는지를 묻는다. 이렇지 않는 경우, 직접 종료단 309로 향한다.
클러치가 떨어져 있다면, 단계 303은 한계값(SW)을 결정한다. 이 결정은 맨 처음 자동차 및/또는 자동차 엔진에 따른 크기에 의해 결정된다. 이로써, 엔진 유지의 특징이 입력된다. 이후에 한계값(SW)이 자동차의 모멘트 상태에 따라 결정된다. 예를 들면, 자동차 페달 위치로, 시간에 따른 변동에 따라 각각 자동차 모멘트가 커브 주행, 언덕 주행, 브레이크 주행을 수행하는 지를 묻는다. 예를 들면, 운전자가 급작스런 가속도를 원하는 경우에 (킥다운 기어변속시) 앞서의 높은 안락성에 비해 짧은 변속시간에 있게 된다. 이러한 경우, 높은 한계값(SW)이 운전자가 급작스런 가속도를 원하지 않는 다는 것을 알게 되는 경우로 선택된다.
단계 304에서 지시 엔진 최종 모멘트의 실제값(Mmot,ind)이 수집된다. 단계 305에서, 실제값 (Mmot,ind)이 한계값 (SW)과 비교된다.
지시 엔진 모멘트 또는 클러치 초기 모멘트가 한계값(SW)을 넘지않는다면, 이는 단계 308에서 클러치가 시스템적으로 빨리 해제 또는 개방되는 것을 의미한다. 이러한 경우, 엔진에서 자유모멘트를 통해 빠른 개방에 따른 앞서의 레벨보다 낮아지고, 엔진지지에서 이러한 결과로 인한 트위스트가 수용할 수 없는 정도의 손상이 일어나지 않도록 크게 되지 않는다.
지시 엔진 모멘트 또는 클러치 초기 모멘트가 한계값(SW)을 넘는다면, 이는 단계 308에서 클러치가 시스템 적으로 느리게 해제 또는 개방되는 것을 의미한다. 이러한 경우, 엔진에서 자유모멘트를 통해 매우 빠른 개방에 따른 앞서의 레벨보다 낮아지고, 엔진지지에서 이러한 결과로 인한 트위스트가 수용할 수 없어야 할 정도의 손실이 일어나지 않도록 크게 되지 않는다.
이러한 경우, 단계 306에서 앞서의 한계값(SW)이 자동차 및/또는 자동차 엔진에 따른 크기를 결정하는 것과 같이, 해제 가속도의 목표값 (Ssoll)을 결정한다. 또한, 엔진 지지의 특성 및 클러치 특성의 비선형성으로 들어간다. 나아가, 자동차의 모멘트 주행 상태에 따라 목표값이 선택될 수가 있다. 또한, 예를 들면, 자동차 페달위치 또는 이의 시간적인 변화가 운전자가 급작스런 가속도를 원하는지, 차량모멘트가 커브주행, 언덕주행, 브레이크주행을 수행하는 지를 결정한다. 예를 들면, 운전자가 급작스런 가속도를 원하는 때 (킥다운 선택), 앞서의 높은 안락성에 비해 짧은 변속시간에 있게 된다. 이러한 경우, 높은 개방 가속도(asoll)가 다른 경우에서 선택된다. 또한, 예를 들면, 큰 부하의 언덕주행시에, 높은 개방 가속도와 짧은 연결 시간 (짧은 추진력 분리)을 평지에서의 주행과 같이 허용될 수 있다.
단계 307에서, 하부지지 조정기 134를 통해 또는 블록 133에서의 이중 곱을 통해 목표값 (asoll)이 조정된다. 해제 가속도의 목표값(asoll)대신에 해제 속도의 목표값을 구비할 수 있다. 이 경우에 블록 133에서 한번만 곱해진다.
종료단 309 이후에 도3에서와 나타난 바와 같은 공정을 재 시작한다.
도3에서 나타난 공정은 조정 단에서 지속적으로 진행하여, 높은 엔진 모멘트에 대한 후속 연결단시에, 최대 가능 값보다 작게 주어진 해제 가속도를 갖는 클러치가 작동하여, 엔진 모멘트가 충분히 작게 되면, 개방 공정 시에 최대 가능 값을 조정하는 것이다.
본 발명에 따라, 클러치의 개방 속도와 전달될 모멘트가 결정한 구배를 넘지 않는다. 이는 목표값(asoll)에 대한 조정으로 얻어진다. 허용 구배와 목표값 (asoll)이 클러치의 개방공정에서 변한다. 상술한 바와 같이, 클러치의 비선형성과 마찬가지로, 엔진과 서스팬션과 주행 상태를 나타내는 배율 상수가 목표값(asoll)에 들어간다. 예를 들면, 모멘트 한계값(SW, 단계 305)의 미달 또는 Vmax의 달성을 제외하고, 자동차의 전달되는 모멘트 감소가 더 이상 나타나지 않기 때문에, 시스템에 따른 최대 속도의 클러치가 개방된다.
본 발명에 따른 클러치 개방은 엔진 조정에서 지향하는, 예를 들면, 엔진 회전수 (Nmot,soll) 및/또는 엔진 모멘트 (Mmot,soll)의 허용부분의 연결로 지지된다. 그러나, 본 발명 클러치 조정에 따른 엔진 연결을 필수적으로 강요하는 것은 아니다.
본 발명은 가능한 짧은 접속 시간과 매우 편리하게 접속할 수 있는 효과적인 클러치 조정을 행할 수 있다.

Claims (10)

  1. 자동차 엔진(10), 트랜스미션(12), 서보 클러치로 이루어지며, 트랜스미션 변속을 위해 조정 유니트(13)로 조정되는 서보 부재 (1105)의 해제 및 결합으로 클러치의 개폐를 수행하며, 클러치 초기 모멘트로 나타나는 모멘트 크기 (Mmot,ind)를 감지하고, 상기 감지된 모멘트 크기(Mmot,ind)에 따라 해제가 적어도 일어나도록 조정 유니트 (13)가 설계된 자동차의 구동 라인 조정 방법에 있어서,
    감지된 모멘트 크기(Mmot,ind)에 의해 적어도 클러치의 해제 가속도 및/또는 해제 속도가 조정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 라인 조정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 감지된 모멘트 크기(Mmot,ind)에 의해 적어도 클러치의 해제 가속도 및/또는 해제 속도의 목표값(asoll)이 산출되고, 클러치의 해제 속도 또는 해제 가속도가 결정된 목표값에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 라인 조정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 소정의 한계값(SW)을 감지된 모멘트 크기(Mmot,ind)와 비교하며, 이 비교에 의해 최대 속도(Vmax) 및/또는 최대 가속도로 해제 되던가, 감지된 모멘트 크기(Mmot,ind)에 따라 해제 속도 및/또는 해제 가속도를 조정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 라인 조정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 감지된 모멘트 크기(Mmot,ind)가 한계값(SW) 보다 작을 때는 최대 속도(Vmax)와 최대 가속도로 클러치를 해제시키고, 감지된 모멘트 크기(Mmot,ind)가 한계값(SW) 보다 클 때는 감지된 모멘트 크기에 따라 클러치를 해제시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 라인 조정 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 한계값(SW)이 적어도 모멘트 주행 상태로 나타나는 주행 상태 크기에 따라 및/또는 자동차 및/또는 자동차 엔진 크기에 따라 미리 정해지는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 라인 조정 방법.
  6. 제1항에 있어서, 클러치의 해제 속도 및/또는 해제 가속도가 적어도 모멘트 주행 상태로 나타나는 주행 상태 크기 및/또는 자동차 및/또는 자동차 엔진 크기, 특히 비선형성의 클러치 특성 크기에 따라 미리 정해지는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 라인 조정 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 모멘트 주행 상태로 나타나는 주행 상태 크기를 산출하기 위해 적어도 자동차의 운전자에 의해 작동되는 주행 페달(14)의 위치(α)를 평가하며, 및/또는 주행 상태 크기가 예를 들면 주행 상태가 언덕 주행, 커브 주행, 또는 브레이크 주행에 있는가를 나타낸 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 라인 조정 방법.
  8. 자동차 엔진(10), 트랜스미션(12), 배열된 서보 클러치로 이루어지며, 트랜스미션 변속을 위해 조정 유니트(13)로 조정되는 서보 부재 (1105)의 해제 및 결합으로 클러치의 개폐를 수행하며, 클러치 초기 모멘트로 나타나는 모멘트 크기 (Mmot,ind)를 감지하는 수단을 구비하고, 감지된 모멘트 크기(Mmot,ind)에 따라 해제가 적어도 일어나도록 조정 유니트(13)가 설계된 자동차의 구동 라인 조정 장치에 있어서,
    감지된 모멘트 크기(Mmot,ind)에 의해 적어도 클러치의 해제 가속도 및/또는 해제 속도가 조정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 라인 조정 장치.
  9. 제8항에 있어서, 감지된 모멘트 크기(Mmot,ind)에 의해 적어도 클러치의 해제 가속도 및/또는 해제 속도의 목표값(asoll)이 산출되고, 클러치의 해제 속도 또는 해제 가속도가 결정된 목표값에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 라인 조정 장치.
  10. 제8항에 있어서, 소정의 한계값(SW)이 감지된 모멘트 크기(Mmot,ind)와 비교하고, 이 비교에 의해 클러치가 최대 속도(Vmax) 및/또는 최대 가속도로 해제 되던가, 감지된 모멘트 크기(Mmot,ind)에 따라 해제 속도 및/또는 해제 가속도가 조정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 라인 조정 장치.
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