KR20010092694A - 자동 변속기어와 관련된 작동방법 및 그 설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기어박스의 파워 트레인 상에서 변속 가능한 기어의 단을 선택하고 변속을 실행하기 위해 최소한 하나의 액추에이터가 장착되어 있고, 또 그 액추에이터와 결합된 조종장치를 갖추고 있으며, 변속기어가 차량에 삽입되기에 앞서 기어의 선택과 실행을 위해 필요한 기어 파라미터가 탐지되어 액추에이터 작동을 위한 조종장치 안에 저장되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동방법 및 설비에 관한 것이다.

Description

자동 변속기어와 관련된 작동방법 및 그 설비{Method for operating an automatic gearbox and the device of the same}

본 발명은 청구항 1에 기술된 상위개념에 따라서, 기어박스의 파워 트레인 상에서 변속 가능한 기어의 단을 선택하고 변속을 실행하기 위해 최소한 하나의 액추에이터가 장착되어 있는 자동 변속기어의 작동방법과 위와 같은 자동 변속기어의 작동설비에 관한 것이다.

자동차의 변속기어는 이미 다양한 측면에서 잘 알려져 있다. 그와 같은 변속기어는 이제까지는 우선적으로 수동기어로써 이해되었다. 이때 그와 같은 기어가 장착된 차량의 운전자는 변속레버를 손으로 변속해야 한다. 기어의 단 교체 과정은 변속되어야 할 단의 변속통로에 도달하기 위한 선택과정과 새 단으로의 실제적 변속으로 이루어진다.

이와 같은 수동기어 이외에도 변속통로의 선택과정과 그에 뒤따르는 단의 변속이 기어박스와 결합된 액추에이터(actuator)를 통해 이루어지는 자동기어도 이미 알려져 있다. 이와 같은 자동기어에서는 선택과정과 변속과정이 예를 들어 프로그래밍 등을 통해 조종되어 액추에이터를 이용하여 실행된다. 액추에이터는 기어박스(gear box)의 파워 트레인(power train) 상에서 예를 들어 중앙 변속 샤프트(shaft)와 변속 바(bar)와 같은 기어박스 내부 장치들과 결합된다.

본 발명의 과제는 이와 같이 액추에이터를 이용하여 조종되는 자동 변속기어의 작동 방법과 그와 같은 기어의 작동 설비를 창출해내는데 있다.

본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위하여 작동방식과 관련하여 특허청구범위 제1항에 명시된 특징을 제시한다. 본 발명의 작동방법의 바람직한 예들은 후술하는 청구범위 항목들에 기술되어있다. 그밖에도 본 발명은 설비와 관련된 과제를 해결하기 위하여 특허 청구범위 제 10 항에 명시된 특징을 제시한다. 이때 설비의 바람직한 구성은 후술하는 항목들에 기술되어 있다.

도 1은 두 번째 단에서 세 번째 단으로의 변속 과정의 예를 나타낸 도면.

도 2는 기어박스 안의 정지장치를 상세히 설명하는 도면.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에 따라서, 기어박스(gear box)의 파워 트레인(power train) 상에서 변속될 단의 선택 및 변속을 실행하기 위한 적어도 하나의 액추에이터가 장착되고 그 액추에이터와 결합된 조종장치가 구비된 자동 변속기어의 작동방법이 얻어진다. 이때 이와 같은 작동방법에 따라서, 변속기어가 차량에 삽입되기에 앞서 기어의 선택과 실행을 위해 필요한 기어 파라미터가 탐지되어 액추에이터 작동을 위한 조종장치 안에 저장된다.

이와 같은 장치들이 장착된 차량에 삽입되기에 앞서 자동 변속기어의 이와 같은 작동은 나중에 실행되는 자동 변속기어의 차량 내부에서의 작동을 위해 필요한 기어 파라미터가 별도의 센서의 도움을 받아 탐지되고, 또 그와 더불어 예를 들어 각 단의 동기 하한 값과 같은 기어 파라미터도 높은 정확도로 파악될 수 있는 장점이 있다. 이것은 이미 차량 내부에 삽입된 상태에서의 자동 변속기어의 작동에서는 단지 어렵게 또는 부정확하게 실행될 수 있다. 왜냐하면 기어가 삽입된 상태에서 나중에 작동된 차량의 구동라인은 이 구동라인에 따르는 편차로 인해 예를 들어 동기 하한 값과 같은 기어 파라미터의 정확한 파악을 어렵게 만들 것이기 때문이다.

그러므로 작동에 앞서 기어박스에는 선택과정과 변속과정을 위해서 예를 들어 전기적으로 작동하는 액추에이터가 주어진다. 그리고 이 액추에이터는 동력 전달을 위해 또는 액추에이터의 토크를 작동장치에 전달하기 위해 파워 트레인 상에서 기어박스 내부의 작동장치들과 연결된다. 또 기어조종장치는 외부적으로 장착된 컴퓨터가 설치된 검사대에 연결된다. 검사대는 자동 변속기어의 조종을 통해 기어 파라미터의 탐지를 감독한다.

그러므로 기어조종은 차량에 삽입되기 전에 이미 테스트 프로그램의 도움으로 작동에 들어간다. 기어의 작동과 조종을 위해 필요한 모든 구성요소들, 즉 예를 들어 조종, 회선연결, 액추에이터 작동 등과 같은 요소들은 작동에 앞서 이미 기어에 전달된다. 기어의 작동을 위해 필요한 모든 기어 파라미터를 파악하고 차량의자동 변속기어의 추후 작동을 위해 저장하는 기어 조종은 테스트 프로그램을 통해서 이루어진다.

이때 기어 파라미터는 예를 들어 기어박스 내부의 작동장치들의 위치 데이터 및 기어 내부에 있는 정지장치들의 위치 등을 포함한다.

이와 같은 작동방법의 바람직한 구성에 따라서, 기어 파라미터는 각 단에 대한 변속방향의 최종위치 및 각 변속통로에 대한 선택방향에 있어서의 각 단의 변속통로 위치, 각 단에 대한 변속방향의 동기위치, 즉 동기화 과정이 시작할 때의 작동장치들의 위치, 중립위치, 기어가 삽입되었을 때 각 단에 대한 작동장치의 위치를 포함한다.

작동방법의 기타의 구성에 따라서, 기어 파라미터는 변속방향의 중립통로 넓이와 선택방향의 중립통로 길이 및 각 변속통로에 대한 선택방향의 변속통로 넓이를 포함한다.

이렇게 함으로써 상이한 기어의 기어 파라미터를 파악하는 것과 자동 변속기의 추후 작동을 위해 한 기어 시리즈의 각각의 변속기어의 위치 데이터의 연속적 배포를 파악하는 것이 가능하게 된다. 그래서 항상 동일하고 쾌적한 기어 변속과정이 최소한의 견인력 차단과 더불어 실현될 수 있다.

작동방법의 기타의 구성에 따라서, 기어 파라미터가 액추에이터의 인크리멘털(incremental) 위치의 밸런스를 위해 기어박스 안에 최소한 하나의 제로 포인트를 포함한다. 이와 같은 제로 포인트 또는 홈 포지션은 예를 들어 기어박스 내부에 장착된 정지장치일 수도 있다. 이 정지장치는 작동장치, 즉 중앙 변속 샤프트의 핑거 또는 액추에이터 위의 변속 스트링을 통해서 작동되며 정지장치의 작동 이후에 액추에이터의 각도 증가 측정을 통해 밸런스가 맞추어 진다.

앞에서 이미 언급했듯이 자동 변속기어에서의 변속과정에 있어서 각 단의 동기위치 또는 동기 하한 값은 특히 중요하다. 그것은 자동 변속기어에서의 변속과정에 있어서 견인력 차단이 발생하기 때문이다. 견인력 차단은 쾌적한 승차감을 위해 가능한 한 짧게 발생해야 한다. 이 목적에 유리하게 되려면, 작동장치를 통해 가능한 한 빨리 각 단의 동기위치로의 진행이 이루어지고 또 동기가 끝난 뒤 작동장치의 계속적인 빠른 움직임을 통해 가능한 한 빨리 의도한 새 단이 동력의 흐름 속으로 합류됨을 통해서 변속과정이 끝마쳐져야 한다. 그러나 동기위치에 도달하기 전에 작동장치가 예를들어 변속 스트링에 작용하고 또 기어 포크를 거쳐 슬립 클러치에 작용하는 중앙 변속 샤프트의 핑거의 형태로 제동이 걸려야 한다. 그래서 슬립 클러치의 내부 기어와 의도한 새 단의 휠 사이에 갑작스러운 멈춤이 발생하기 않아야 한다.

이와 같은 이유로 해서 본 발명의 작동방법에 따라서, 동기위치의 탐지를 위해 입력 샤프트 또는 기어의 구동 샤프트는 외부의 동력을 통해 회전되며, 입력 샤프트의 회전수 변화가 감독되며, 회전수가 미리 주어진 하한 값보다 더 크게 변할 때 동기위치로의 도달이 확인된다. 동기위치는 기어박스의 입력 샤프트의 확인된 회전수 변화가 미리 정해진 하한 값보다 더 클 때 도달된다. 동기화 과정에서 동기 링과 슬립 클러치 사이의 회전수가 같아지게 되고 그에 따라 입력 샤프트는 기어를 높게 변속하였을 때 제동이 걸려서 기어 입력 샤프트의 회전수가 충분히 변화하게되기 때문이다. 이와 같은 방식으로 예를 들어 기어의 변속을 위한 액추에이터의 위치 측정이 이루어지고 또 이와 같은 목적으로 예를 들어 동기위치의 도달 때 확인된 위치가 각각의 단에 대한 기어 조종장치에 저장되는 것을 통해서 자동 변속기어의 각 단에 대한 동기위치가 파악된다.

여기에 대한 또 다른 가능성으로 본 발명에 따라서, 각 단의 동기위치를 탐지하기 위해 기어박스의 입력 샤프트가 입력 토크와 함께 회전하는 것, 기어의 출력 샤프트에서 전달된 출력 토크가 확인되는 것, 출력 토크가 미리 정해진 하한 값보다 더 크게 변할 때 동기위치의 도달이 확인되는 것 등이 또한 가능해진다. 그와 함께 외부 구동을 통해서 기어박스의 입력 샤프트가 입력 토크와 함께 회전될 수 있으며, 기어박스의 출력 샤프트에서 전달되는 회전 토크가 외부에 설치된 센서를 통해 측정될 수 있다. 이때 기어박스의 출력 샤프트에서 전달되는 회전 토크가 미리 정해진 하한 값보다 더 크게 변할 때 동기위치의 도달이 확인되며, 그때 그때의 동기위치에 속하는 각도 증가 값이 자동 변속기어의 조종장치에 저장된다.

이때 본 발명에 따라서, 입력 샤프트의 회전수 변화와 출력 샤프트의 출력 토크의 변화는 모두 외부 센서에 의해 확인되도록 구성된다. 이때 자동 변속기어의 조종장치는 검사대 컴퓨터로부터 각 단의 동기위치 도달 시 확인된 위치를 저장하도록 지시 받는다. 이 위치는 아날로그 방식의 위치 센서 또는 인크리멘털 센서와 같은 각도 증가 센서를 통해서 탐지된다.

앞에서 이미 언급했듯이 기어 파라미터의 파악은 또한 기어박스 안의 정지장치의 파악을 포함한다. 따라서 정지장치의 위치는 중요하다. 왜냐하면 기어 조종장치는 차량의 자동 변속기어 작동 시 정지에 도달되었을 때 예를 들어 작동장치의 완전 작동속도를 가능하게 해주는 전류 값으로 액추에이터를 회전시켜서는 안되기 때문이다. 그렇게 되면 기어박스에 장착된 요소들이 손상될 수 있다. 그러므로 액추에이터의 구동 전류는 정지에 도달하기 전에 이미 감소되어야 한다. 따라서 정지장치의 위치는 알려져 있어야 한다. 이때 액추에이터의 추후 작동을 위해 알아두어야 하는 정지장치의 위치는 예를 들어 기어박스 내부의 작동장치들을 정지 방향으로 서서히 작동시킴으로서 탐지될 수 있다. 이때 정지에 도달하고 난 뒤 예를 들어 변속동작을 이끌어내는 액추에이터의 부하전류는 상승하게 되고, 그것을 통해서 정지장치의 위치가 파악된다. 그렇게 저장된 정지장치의 위치를 이용하면 기어 작동 시 위치에 도달하기 이전에 이미 해당 액추에이터의 구동 전류가 감소된다. 정지장치의 추후 작동을 통하여 파워 트레인은 액추에이터에 의해 만들어진 구동 토크를 토대로 바이어스(bias)를 건다.

그렇기 때문에 작동장치가 정지로부터 본래의 리턴 동작을 시작하기 전에 정지로부터의 리턴 동작을 위해 이와 같은 바이어스 동력은 그에 상응하는 액추에이터의 회기 동작을 통해 해체되어야 한다. 이것은 정지로부터의 리턴 동작을 위해 필요한 시간을 연장시켜준다.

본 발명의 작동방법의 바람직한 구성에 의하여, 기어 파라미터는 기어박스에 있는 정지장치의 위치를 포함한다. 이 위치는 조종장치에 저장되며, 작동장치를 통해 작동되면 파워 트레인은 작동장치의 작동속도에 의존하여 작동방향을 거슬러 작용하는 힘을 받게 된다.

다른 말로 표현하면, 리턴 동작을 뒷받침하기 위하여 정지에 도달한 뒤에 작동장치의 작동속도에 의존하여 파워 트레인을 돌리는 바이어스 파워가 이와 같은 바이어스 파워 및 그것을 통한 정지장치의 작동과 일치하는 작동방향과는 반대로 작용하는 힘을 받게 된다.

본 발명에 따라서, 이와 같은 정지로부터의 리턴 동작을 뒷받침하는 힘은 동작을 이끌어내기 위하여 파워 트레인 상의 마찰력을 극복하기 위한 힘보다 작도록 만들어진다. 이와 같은 목적을 위하여 액추에이터를 통해 동작을 이끌어내는데 필요한 힘이 탐지된다. 이때 액추에이터에 의한 작동장치의 동작이 곧바로 시작된다. 그러면 정지로부터의 리턴 동작을 뒷받침하는 거슬러 작용하는 힘은 마찰의 극복을 위해 탐지된 힘보다 적은 것으로 확인된다.

그러므로 기타의 작동방법의 구성에 따라서, 액추에이터의 셀프 로크(self-lock) 상태에 의존하여 거슬러 작용하는 힘도 또한 작동속도와 독립적으로 결정된다. 그러면 예를 들어 웜기어(worm gear)가 장착된 전동기의 형태로 된 셀프 로크 상태의 액추에이터는 정지에 도달한 뒤에 정지하려는 작동방향과 반대방향으로 작용하는 전류를 갖는 조종장치를 통해 힘을 받는다. 이때 전류는 정지하려는 작동방향과는 반대로 액추에이터로부터 주어지는 힘으로 된다. 이 힘은 액추에이터에 회전운동을 주는 박리력보다 작다.

본 발명에 따라서, 변속 가능한 기어의 단 선택과 변속의 실행을 위해 최소한 하나의 액추에이터가 장착되어 있고 또 그 액추에이터와 결합된 조종장치를 갖추고 있는 자동 변속기어의 작동설비가 얻어진다. 이때 이와 같은 설비는 기어의조종장치와 기능적으로 연결되어 있고, 각 단의 선택과 변속을 위해 필요한 기어 파라미터의 검색과 저장을 실행하고 감독하는 조종설비를 말한다. 이와 같은 설비에서 중요한 것은 예를 들어 컴퓨터가 설치된 검사대이다. 이 검사대에는 기어 조종장치 및 하나 또는 여러 개의 액추에이터 그리고 액추에이터와 기어박스 내부의 작동장치 간의 동력 전달구간을 갖추고 있는 자동 변속기어가 배치되어 있으며, 검사대 컴퓨터는 기어의 추후 작동을 위하여 필요한 모든 기어 파라미터를 탐지하는 테스트 프로그램이 돌아가도록 기어 조종장치를 지시한다. 또 검사대 컴퓨터는 이와 같은 테스트 프로그램을 감독하며, 각 파라미터의 탐지 이후에 조종장치를 지시하여 기어 파라미터가 차량 기어의 추후 작동을 위해 저장되도록 해서, 모든 기어 파라미터를 갖춘 기어가 차량으로 삽입될 수 있도록 만든다.

이와 같은 목적을 위하여, 이 설비는 기어박스의 입력 샤프트와 결합 가능하며 입력 샤프트를 회전시키는 구동방식을 특징으로 한다. 그럼으로써 각 단의 동기위치는 이미 차량으로의 기어 삽입 이전에 파악될 수 있다. 그럼으로써 앞에서 기술한 단점, 즉 기어 출력 샤프트에 나중에 연결된 차량의 구동라인이 동기위치 또는 동기 하한 값의 탐지에 영향을 미치는 현상이 제거된다.

본 발명의 기타의 구성에 따라서, 이 설비는 기어박스의 입력 샤프트 회전수를 탐지하는 센서를 특징으로 한다. 이때 조종장치는 입력 샤프트의 회전수가 미리 정해진 하한 값보다 더 크게 변할 때 그때 그때의 단의 동기위치 도달을 확인한다.

이 설비는 기어박스의 출력 샤프트에서 전달되는 출력 토크를 탐지하는 센서를 특징으로 한다. 이때 조종장치는 출력 토크가 미리 정해진 하한 값보다 더 크게 변할때 단의 그때 그때의 동기위치 도달을 확인한다.

이와 같은 각 단의 동기위치는 하나 또는 복수개의 액추에이터를 조종하기 위한 기어 조종장치에 저장된다.

본 발명에 따른 작동방식과 설비는 변속기어가 차량에 삽입되기에 앞서 기어의 작동에 필요한 기어 파라미터를 탐지할 수 있다. 그렇게 함으로써 또한 그와 같은 기어 파라미터, 즉 예를 들어 각 단의 동기위치는 차량 구동라인의 영향 없이 탐지될 수 있으며, 차량 검사대의 작동을 위해 필요한 시간은 그와 같은 설비가 장착된 이후에 현저히 감소된다.

본 발명은 아래와 같이 도면을 통해 더 자세히 설명된다. 이 도면이 나타내는 것은 도 1은 동기위치의 탐지에 관한 도해이고, 도 2는 작동방향에 거슬러 작용하는 힘으로 파워 트레인에 가해지는 동력에 관한 도해이다.

본 발명에 따른 작동방식에 의거해서 변속기어가 차량에 삽입되기에 앞서 자동 변속기어의 선택과 실행에 필요한 기어 파라미터가 탐지되고 하나 또는 여러 개의 액추에이터를 조종하는 조종장치에 저장된다.

이와 같은 목적을 위해서 하나 또는 복수개의 액추에이터 그리고 액추에이터와 기어박스 내부의 작동요소들 간의 동력 전달구간, 검사대에 설치된 기어 조종장치 등의 형태로 된 기어 구동장치들이 장착된, 차량에 추후에 배치되도록 조정된 자동 변속기어가 배치되며, 일정한 실행형식에 따라 기어 조종장치가 검사대 컴퓨터에 연결된다. 그러므로 기어 조종장치는 이미 차량에 삽입되기에 앞서 검사대 컴퓨터에 들어있는 테스트 프로그램의 도움으로 작동에 들어간다. 검사대 컴퓨터는테스트 프로그램의 개별적인 테스트 단계를 통해 기어의 위치 데이터를 탐지하고 저장하도록 조종장치에 명령을 전달한다.

이와 같은 목적을 위하여 기어 조종장치는 기어박스에 추가 웜기어와 함께 배치된, 선택과정 실행을 위한 전동기와 변속과정 실행을 위한 전동기를 조종한다.

이와 같은 두 개의 액추에이터를 통해서 기어박스 안에 들어있는 중앙 변속 샤프트가 작동되며, 거기에 배치된 핑거가 각 변속통로의 선택과 각 단의 변속을 위해 조종된다.

선택과 변속을 위해 필요한 기어 파라미터는 각 단에 대한 변속방향의 최종위치 및 각 변속통로에 대한 선택방향의 변속통로 위치, 각 단에 대한 변속방향의 동기위치, 각 단에 대한 삽입위치와 중립위치, 변속방향의 중립통로 넓이와 선택방향의 중립통로 길이, 각 변속통로에 대한 선택방향의 변속통로 넓이 등을 포함한다.

이때 각각의 위치 값, 길이 값, 넓이 값 등은 회전 동작을 이끌어내는 액추에이터의 각도 증가량의 측량을 통해 파악되고 조종장치에 저장된다.

자동 변속기어에 있어서 단 교체 과정은 견인력 차단과 함께 발생한다. 이 말은 엔진에서 기어박스를 거쳐 차량의 구동라인으로 전달되는 견인력이 기어의 단 교체 과정 중에 차단되는 것을 의미한다. 단 교체 과정 시 차량의 쾌적한 승차감에 부정적 영향을 미치는 장기간의 견인력 차단을 피하기 위해서는 단 교체 과정이 짧은 시간 안에 완료되는 것이 유리하다. 그러나 이때 의도한 새 단으로의 삽입이 실행되기에 앞서 동기화 과정을 기다려야만 한다.

그러므로 견인력 차단 시간을 줄이기 위해서는 기종의 단 빼기에서부터 동기화가 시작되기까지의 변속 핑거의 작동에 필요한 시간을 단축시키는 것이 유리하다. 이와 같은 단축은 단 빼기로부터 동기화의 시작에까지, 그리고 동기화 완료 이후에 새 단으로의 삽입에까지의 변속 핑거 내지는 변속 스트링의 작동속도를 높임으로 해서 도달된다. 그러나 이때 동기화의 시작까지의 작동속도가 높지 않게 작업이 진행되도록 주의해야 한다. 그렇지 않으면 기어가 손상될 우려가 있기 때문이다. 게다가 예를 들어 두 번째 단에서 세 번째 단으로의 변속과정에서 빠르게 회전하는 기어 입력 샤프트의 로테이션 에너지가 구동라인에 전달될 수가 있는데, 그렇게 되면 승차감 손실이 뒤따르게 된다. 변속 핑거의 작동속도를 줄이기 위해서는 각 단에서의 동기화 시작이 정확하게 탐지되어서 작동속도가 동기위치 바로 직전에 감소되도록 하는 것이 중요하다.

도 1은 두 번째 단에서 세 번째 단으로의 변속 과정의 예이다. 이 과정은 도 1의 하단부에 두 번째 단과 세 번째 단을 통해서 묘사되어 있다.

여기에서 자동 변속기어는 두 번째 단에 들어가 있다. 그리고 기어 조종장치는 예를 들어 이 기어박스가 장착된 차량 엔진의, 두 번째 단에서 도달된 목표 회전수를 확인해서 세 번째 단으로의 단 교체 과정이 발생하도록 한다. 도 1에서 A로 표시된 것은 이 시점을 나타낸다. 도 1의 시점 B는 두 번째 단 빼기의 시작을 묘사한다. 이 다음에는 세 번째 단으로의 삽입 이전에 발생하는 견인력 차단의 시기가 뒤따른다. 도 1의 C는 이 시기를 나타낸다.

두 번째 단을 빼는 것과 세 번째 단으로의 삽입 사이에 동기화 과정이 발생한다.

도 1의 상단부에 참조번호 제 4 번으로 표기된 선분은 엔진 회전수의 진행을 묘사한다.

참조번호 제 1 번으로 표기된 선분은 기어 입력 샤프트의 측정된 회전수를 나타내며, 반면에 참조번호 제 5 번으로 표기된 가는 선분은 출력 샤프트의 회전수와 새 목표 단의 변속비로부터 탐지된 기어 입력 샤프트의 새 목표 회전수를 나타낸다.

이를 통해 쉽게 알 수 있듯이, 두 번째 단을 뺀 후에 기어 입력 샤프트 1의 회전수는 아직 짧은 시간 동안 엔진 회전수 4와 동일하게 진행한다. 그러나 동기화 과정이 진행되는 동안 새 목표 회전수 5에 접근되어야 한다. 즉 동기화 과정이 진행되는 동안 기어 입력 샤프트의 회전수 변화가 발생한다. 그래서 변속 핑거와 스트링을 통해 작동된 슬립 클러치의 동기 위치는 기어 입력 샤프트의 회전수 변화가 충분히 변할 때, 즉 회전수 변화의 구배에 도약이 나타날 때 도달된다. 이 지점은 도 1에 1 로 표기되어 있다. 이 경우 각 단의 동기 위치를 아는 것이 중요하다.

동기위치를 탐지하기 위해서 검사대에 연결된 구동이 발견된 이후에 기어 입력 샤프트를 회전시키고 기어 출력 사프트는 제동시킨다. 이때 각 단이 테스트 프로그램을 통해 작동되면 각 단의 동기위치들은 입력 샤프트의 회전수 변화를 감시함으로써 확인된다. 도 1의 1 지점에 묘사된 미리 정해진 하한 값보다 더 큰 회전수 변화는 기어박스의 조종장치에 의해 동기위치로 확인되며, 예를 들어 변속과정을 위한 액추에이터의 각도 증가량의 형태로 저장된다.

각 단의 동기위치는 또한 기어의 입력 샤프트가 일정한 입력 토크로 회전되고 기어 출력 샤프트의 출력 토크가 감독됨으로써 탐지될 수 있다. 이때 각 단의 동기위치는 출력 샤프트를 통해 전달되는 출력 토크의 변화가 미리 지정된 하한 값보다 더 클 때 도달된다.

기어 입력 샤프트의 회전수 변화 또는 기어 출력 샤프트를 통해 전달되는 토크의 변화를 탐지하기 위해 검사대에는 외부 센서가 장착된다. 이 센서는 동기위치 또는 동기 하한 값을 높은 정확도로 탐지해내는 것을 가능하게 해준다. 이것은 차량 내부에 기어를 삽입한 상태에서는 불가능하다.

이렇게 하면 차량의 유동라인 작업의 시간을 절약하게 된다. 왜냐하면 그와 같이 할 때 기어 각 단의 동기 하한 값이 이미 자동 변속기어의 조종장치 안에 담겨있게 되기 때문이다. 이때 검사대 컴퓨터는 동기 하한 값의 탐지를 위해 검사대 구동을 통해 기어 입력 샤프트를 작동시킨다. 중립에서 출발하여 차례대로 모든 단의 동기위치는 천천히 그리고 적은 힘으로 액추에이터를 통해 작동된다. 슬립 클러치가 동기 하한 값에 도달하는 즉시 동기 링을 통해 토크가 기어 출력 샤프트에 전달되며, 그럼으로써 기어 출력 샤프트의 출력 토크를 파악하기 위한 센서에도 전달된다. 센서에서 보낸 신호를 분석함으로써 기어 조종장치에 저장된 동기 하한 값이 탐지된다. 그밖에도 검사대에서는 모든 기어 위치 데이터가 파악되어서 기어 조종장치에 저장된다.

도 2는 기어박스 안의 정지장치를 상세히 설명하는 도해이다. 여기서 도 2의 상단부는 액추에이터의 각도 인크러먼트의 진행과정에 대한 도면이며, 도 2의 하단부는 액추에이터의 조종을 위한 조종전압에 대한 그림이다.

액추에이터는 우선 전압(6)으로 동력을 받는다. 그 결과 위치 값의 증가(7) 또는 각도 인크리먼트로 표시된 액추에이터의 출력 샤프트 회전을 얻게된다. 미리 정해진 지속시간 이후에 액추에이터는 역 전압(17)이 작용하며, 그것을 통해 출력 샤프트는 현저한 제동이 걸리거나 또는 역 방향으로 회전한다. 톱니 모양의 전압 (18)은 액추에이터의 운동 에너지를 제한하며, 각도 증가(9)가 안정된 상태가 되고 난 뒤 정지에 도달하기 바로 전에 액추에이터는 역 전압(10)의 힘을 받는다. 그렇게 되면 액추에이터의 샤프트에 추가로 제동이 걸리게 되며, 역 전압(10)이 유지됨으로 인해 더 이상 변화되지 않는 인크레멘털 값(9)을 갖는 정지상태에 도달한 뒤에 정지에 도달하기 위한 원래의 작동방향에 역으로 작용하는 힘이 액추에이터를 통해 만들어진다. 이를 통해 정지에 도달되었을 때 액추에이터와 기어박스 내부의 작동요소 사이에 생겨나는 동력 전달부품들의 탄력적 변형이 감소되어서 기어박스의 파워 트레인에 더 적게 또는 전혀 바이어스가 걸리지 않게 된다. 이를 통해 도달된 정지상태로부터의 리턴 동작에 필요한 시간이 단축된다. 파워 트레인에 정지로의 작동방향에 역으로 힘이 작용하게 되는 것은 특히 셀프 로크 상태의 액추에이터에 있어서, 즉 예를 들어 작은 목표 속도로 리턴 동작을 진행 중인 웜기어가 장착된 전동기 액추에이터에 있어서 유리하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 상이한 기어의 기어 파라미터를 파악하는 것과 자동 변속기의 추후 작동을 위해 한 기어 시리즈의 각각의 변속기어의위치 데이터의 연속적 배포를 파악하는 것이 가능하게 된다. 그래서 항상 동일하고 쾌적한 기어 변속과정이 최소한의 견인력 차단과 더불어 실현될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 이와 같은 정지로부터의 리턴 동작을 뒷받침하는 힘은 동작을 이끌어내기 위하여 파워 트레인 상의 마찰력을 극복하기 위한 힘보다 작도록 만들어진다. 이와 같은 목적을 위하여 액추에이터를 통해 동작을 이끌어내는데 필요한 힘이 탐지된다. 이때 액추에이터에 의한 작동장치의 동작이 곧바로 시작된다. 그러면 정지로부터의 리턴 동작을 뒷받침하는 거슬러 작용하는 힘은 마찰의 극복을 위해 탐지된 힘보다 적은 것으로 확인되어진다.

본 발명의 출원을 통해 상정된 특허청구의 범위들은 포괄적인 특허권 보호 획득이 선결되지 않은 설명제안서이다. 출원인은 기타의, 현재까지 단지 기술상으로 그리고/또는 도면상으로 공시한 기타 특질들에 대한 특허청구를 유보한다.

하위 특허 청구범위들에 적용된 소급관계들은 각각 하위 청구들의 특질들을 통해서 주 특허 청구범위의 대상이 계속 형성되고 있음을 지시한다. 이 소급관계들은 소급 적용되는 하위 청구범위들의 특질조합에 대한 독자적인 특허권의 보호 획득을 포기하는 것으로서 이해되어서는 안된다.

하위 특허 청구범위들의 대상들이 기술 상태를 고려하여 우선권을 주장하는 날에 고유하고 독립적인 발명들을 형성할 수 있기 때문에 출원인은 그것들을 독립적인 청구권이나 부분 공시의 대상으로 만들 권리를 유보한다. 이들 하위 청구범위의 대상에는 또한 앞에서 언급된 하위 청구권들의 대상들과 독립된 형태의 독자적인 발명들이 포함될 수 있다.

본 실시예들은 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다. 오히려 본 특허 공시의 범위 내에서 수많은 수정과 변형이 가능하다. 여기에는 특히 예를 들어 일반적 설명 및 실행방식, 특허청구범위를 통해 기술되고 도면으로 제시된 특질들 내지는 요소들 또는 작동방법의 단계들과 관련된 조합 및 변형을 통해서 전문가에게 과제 해결이라는 관점에서 받아들여질 수 있고, 또 조합 가능한 특질들을 통해 새로운 대상들 또는 새로운 작동방법의 단계 내지는 그 후속 단계를 끌어낼 수 있는 바의 변형물들, 요소들 그리고/또는 조합들 그리고/또는 재료들이 있다. 여기서 언급된 것들은 또한 제작, 실험 및 작업의 방법과 관련된 한에서 그렇다.

Claims (14)

1. 기어 박스의 파워 트레인 상에서 변속 가능한 기어의 단을 선택하고 변속을 실행하기 위해 최소한 하나의 액추에이터가 장착되어 있고,

   상기 액추에이터와 결합된 조종장치를 갖추고 있으며,

   변속기어가 차량에 삽입되기에 앞서 기어의 선택과 실행을 위해 필요한 기어 파라미터가 탐지되어 액추에이터 작동을 위한 조종장치 안에 저장되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   기어 파라미터가 기어박스의 내부적 변속 요소들의 위치 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   기어 파라미터가 각 단에 대한 변속방향의 최종위치 및 각 변속통로에 대한 선택방향의 변속통로 위치, 각 단에 대한 변속방향의 동기위치, 각 단에 대한 삽입위치와 중립위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   기어 파라미터가 변속방향의 중립통로 넓이와 선택방향의 중립통로 길이 및각 변속통로에 대한 선택방향의 변속통로 넓이를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

   기어 파라미터가 액추에이터의 인크리멘털 위치의 밸런스를 위해 기어박스 안에 최소한 하나의 제로 포인트를 포함하는 것은 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동방법.
6. 제 3 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,

   동기위치의 검색을 위해 기어박스의 입력 샤프트가 회전하며, 입력 샤프트의 회전수 변화가 감독되며, 회전수가 미리 정해진 하한 값보다 더 크게 변할 때 동기위치의 도달이 확인되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동방법.
7. 제 3 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,

   동기위치의 검색을 위해 기어박스의 입력 샤프트가 입력 토크와 함께 회전하며, 기어박스의 출력 샤프트에서 전달되는 출력 토크가 확인되며, 출력 토크가 미리 정해진 하한 값보다 더 크게 변할 때 동기위치의 도달이 확인되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동방법.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

   입력 샤프트와 출력 토크의 회전수 변화가 조종장치 외부에 설치된 센서를 통해 확인되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,

   기어 파라미터가 기어박스 내부에 있는 정지장치의 위치를 포함하며, 상기 위치는 조종장치에 저장되어 있으며, 작동장치를 통해 작동되면 기어의 파워 트레인은 작동장치의 작동속도에 의존하여 작동방향을 거슬러 작용하는 힘을 받게 되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동방법.
10. 변속 가능한 기어의 단 선택과 변속의 실행을 위해 최소한 하나의 액추에이터가 장착되어 있고 또 그 액추에이터와 결합된 조종장치를 갖추고 있으며, 기어의 조종장치와 기능적으로 연결되어 있고, 각 단의 선택과 변속을 위해 필요한 기어 파라미터의 검색과 저장을 실행하고 감독하는 조종설비를 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동설비.
11. 제 10 항에 있어서,

    기어박스의 입력 샤프트와 결합 가능하며 입력 샤프트를 회전시키는 구동방식을 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동설비.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    기어박스의 입력 샤프트 회전수를 탐지하는 센서를 포함하고, 이때 조종장치는 입력 샤프트의 회전수가 미리 정해진 하한 값보다 더 크게 변할 때 그때 그때의 단의 동기위치를 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동설비.
13. 제 10 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,

    기어박스의 출력 샤프트에서 전달되는 출력 토크를 탐지하는 센서를 포함하고, 이때 조종장치는 출력 토크가 미리 정해진 하한 값보다 더 크게 변할 때 단의 그때 그때의 동기위치를 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동설비.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

    기어박스의 조종장치는 액추에이터의 작동을 위해 정해진 각 단의 동기위치를 저장하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기어의 작동설비.