KR20020029858A - 유체 토크 컨버터용 직결 클러치의 작동 방법 및 이러한방법을 수행하기 위한 제어 장치 - Google Patents

유체 토크 컨버터용 직결 클러치의 작동 방법 및 이러한방법을 수행하기 위한 제어 장치 Download PDF

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뷰얼레페터
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클라우스 포스, 게오르그 뮐러
로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 유체 컨버터(1)용 직결 클러치(20)의 구동 방법에 관한 것이며, 직결 클러치(20)의 결합 시에 토크 컨버터(1)의 슬립(s)이 설정값(sw)에 따라 조정되어 직결 클러치(20)의 결합 시에 주행의 편한함의 정도가 매우 높게 된다. 이를 위해, 본 발명에 따르면 설정값(sw)이 결합 기간 내에서 계속적으로 시간에 따라서 그리고 토크 컨버터(1) 상에 주어지는 현재의 입력 모멘트(E)를 고려하여 주어진다. 이러한 방법을 수행하기에 매우 적합한 제어 장치(24)는 시간에 따라서 그리고 토크 컨버터(1) 상에 주어지는 현재의 입력 모멘트(E)를 고려하여 컨버터(1)의 슬립(s)에 대한 설정값(sw)을 결정하는 제어 유닛(26)을 포함한다.

Description

유체 토크 컨버터용 직결 클러치의 작동 방법 및 이러한 방법을 수행하기 위한 제어 장치 {Method for Operating a Lock-up Clutch for a Fluid Torque Convertor and a Control Device for Performing the Method}
본 발명은 유체 토크 컨버터용 직결 클러치의 작동 방법에 관한 것이며, 직결 클러치의 결합 시에 토크 컨버터의 슬립(slip)이 설정값에 따라 조정된다. 본 발명은 또한 이러한 방법을 수행하기 위한 제어 장치에 관한 것이다.
자동차의 구동열 내에, 연소 기관 엔진 또는 차량 엔진에 의해 구동되며 출력측에서 예를 들어 자동 변속기 또는 무단 변속기와 연결될 수 있는 유체 토크 컨버터가 배치될 수 있다. 토크 컨버터는 통상 그의 입력축으로 공급된 토크를 소위 펌프 유닛과 소위 터빈 유닛의 조합에 의해 하류측 변속기용 입력축으로서 사용될 수 있는 그의 출력축으로 전달한다. 변속기는 그의 출력축 또는 주 구동 피니언축에 의해 자동차의 다수의 구동 휠과 연결될 수 있다.
토크 컨버터는 컨버터 직결 클러치로 불리는 직결 클러치를 구비할 수 있다. 그러한 직결 클러치는 컨버터의 입력축과 출력축을 연결시켜서 컨버터 손실을 줄인다. 부하 변동이 발생하는 구동 상태에서, 직결 클러치가 통상 개방되어, 부하 변동 충격을 감쇄시킨다. 따라서, 전달 거동 및 특히 출력축의 회전수와 입력축의 회전수 사이의 회전수 비율이 토크 컨버터 자체에 의해서만 결정된다. 그와 반대로, 직결 클러치는 대체로 대응하는 지속 상태에서 컨버터 손실을 감소시키기 위해 결합되어, 토크 컨버터의 펌프 유닛 및 터빈 유닛과 그의 입력축 및 출력축이 서로 단단히 결합되어 특히 동일한 회전수를 나타낸다. 직결 클러치는 예를 들어 터빈 유닛과 단단히 연결된 제1 클러치 요소와, 예를 들어 펌프 유닛과 접촉할 수 있는조정 피스톤인 조정 가능한 제2 클러치 요소를 포함한다.
그러한 직결 클러치의 결합 작동은 주행 파라미터의 갑작스런 변화와 그와 관련된 운전자에 대한 편안함의 손실을 방지하기 위해 통상 시간적으로 결합 기간에 걸쳐 확장되어 수행된다. 그러므로, 이러한 결합 기간에 걸쳐 제2 커플링 요소가 예를 들어 가압력 또는 가압 압력의 계속적인 강화 하에서 펌프 요소와 접촉하게 되어, 토크 컨버터의 입력축과 출력축의 회전수가 계속해서 서로 동화되며 결합 기간의 종료 시에는 더 큰 토크 부하가 클러치 결합에 의해 전달된다. 직결 클러치는 결합 작동 중에 슬립이 제어되며 구동될 수 있고, 컨버터의 입력축 또는 펌프 유닛의 회전수와 출력축 또는 터빈 유닛의 회전수의 차이에 의해 형성된 슬립이 모니터링되어 가압력 또는 가압 압력이 적절하게 주어짐으로써 설정값에 대한 조정 파라미터로서 조정된다. 결합 기간 내에서 설정값으로서 시간에 따라 계속적으로 감소하는 값이 주어지므로, 직결 클러치의 결합 상태로의 점진적인 변환이 보장된다.
본 발명의 목적은 위에서 직결 클러치의 결합 시에 매우 높은 정도의 주행의 편안함이 보장되는 언급한 종류의 직결 클러치의 구동 방법을 제공하는 것이다. 이를 위해, 이러한 방법을 수행하기에 매우 적합한 제어 장치가 제공된다.
이러한 방법과 관련하여, 설정값이 결합 기간 내에서 계속적으로 시간에 따라 그리고 토크 컨버터 상에 주어지는 현재의 입력 모멘트를 고려함으로써 주어진다는 점에서 발명의 목적이 해결된다.
본 발명의 양호한 실시예가 청구범위의 보호 대상이다.
본 발명은 한편으로 신뢰할 수 있으며 정확한 결합 작동을 보장하기 위해 클러치 슬립에 대한 설정값이 계속해서 시간에 따라 주어져야 한다는 점을 고려한다. 그러나, 특히 시간적으로 비교적 길게 확장된 결합 기간에 대하여 높은 주행의 편안함을 보장하기 위해서는, 다른 한편으로 빠르게 변화되는 주행 파라미터의 결과인 주행 거동의 갑작스런 변화가 억제되어야 한다.
시간적으로 확장된 결합 기간에 있어서, 특히 토크 컨버터 상에 주어지는 입력 모멘트의 단시간의 변화가 일어날 수 있다. 여기서, 돌발적으로 강하된 입력 모멘트는 예를 들어 토크 컨버터에 의해 주로 달성될 수 있는 슬립 수준이 짧은 시간 내에 현저하게 떨어지는 결과를 낳는다. 그러므로, 실제 슬립 수준은 슬립에 대해 계속적이며 시간적인 변화에 대해 주어지는 원래의 설정값보다 작을 수 있다. 이에 대한 반응으로서, 슬립 제어는 직결 클러치를 완전히 개방한다. 이로부터 파생된 차량 거동의 원치 않는 불균일성을 방지하기 위해, 직결 클러치의 슬립 제어를 위한 설정값의 결정 시에 토크 컨버터 상에 주어지는 현재의 입력 모멘트를 고려한다.
직결 클러치의 개방 상태로부터 결합 상태로의 균일한 변환은 양호하게는 설정값의 시간 종속성에 대하여 결합 기간의 초기에 주어지는 슬립을 출력값으로서 결합 기간 내에서 목표값으로 변환시키는 소정의 시간적인 추이 특성을 고려한다는 점에서 달성된다. 특히 양호한 실시예에서, 시간적인 추이 특성으로서 출력값으로부터 목표값으로의 선형 변환이 주어진다.
출력값을 목표값으로 변환시키는 시간적인 추이 특성이 다수의 가능한 출력값에 대하여 주어질 수 있으며, 실제로 유지되어야 하는 시간적인 추이 특성이 결합 기간의 초기에 주어지는 슬립의 실제값에 따라 출력값으로서 선택된다. 설정값을 매우 효과적으로 수정하기 위해 양호하게는 토크 컨버터 상에 주어지는 입력 모멘트가 결합 기간 내에 모니터링되며, 입력 모멘트가 주어진 허용 편차보다 크게 변화하면 직결 클러치가 완전히 개방되었을 때 이러한 입력 모멘트에 의해 조정되는 토크 컨버터의 슬립이 결정되어 새로운 출력값의 기초가 된다. 따라서, 유익하게는 슬립에 대한 설정값으로서 결합 기간 내에서 현재의 시점에 대해 주어져서 현재 주어진 입력 모멘트에 따라 결정된 출력값을 목표값으로 변환하는 시간적인 추이 특성으로부터 생성된 값이 주어진다. 바꾸어 말하면, 유익하게는 현재 주어지는 입력 모멘트에 대하여 토크 컨버터의 슬립이 직결 클러치가 완전히 개방되었을 때 이러한 입력 모멘트에 대하여 조정되는 지가 결정된다. 입력 모멘트로부터 유도된 이러한 슬립값이 출력값으로서 고려된다. 그 후에, 이러한 출력값을 목표값으로 변환시키기 위하여 주어지는 시간적인 추이 특성이 설정값에 대하여 고려된다.
새로운 출력값의 기초가 되는 슬립을 주어진 입력 모멘트로부터 결정하는 것은 양호하게는 저장된 특성 곡선 맵에 따라서 또는 토크 컨버터의 성능비를 고려하여 주어진 입력 모멘트로부터의 계산에 의해 달성된다. 특성 곡선 맵은 예를 들어 수회의 측정에 의해 준비될 수 있다.
다른 한편으로, 주어진 입력 모멘트로부터 슬립에 대한 출력값의 다른 계산에 대해서는 다음과 같은 관계가 기초가 된다.
여기서, M펌프는 입력 모멘트이고, K는 환산 계수이고, Λ는 성능비이고, n펌프는 펌프 회전수이다. 이러한 방정식으로부터 펌프 회전수(n펌프)가 알려지면, 입력 모멘트(M펌프)로부터 성능비(Λ)가 결정될 수 있다. 이는 토크 컨버터의 특성에 있어서 확실하게 토크 컨버터의 출력축 또는 터빈의 회전수와 입력축 또는 펌프의 회전수의 비율에 따른다. 토크 컨버터의 성능비(Λ)와 회전수 비율 사이의 관계가 알려지면, 성능비(Λ)로부터 토크 컨버터의 회전수 비율이 결정될 수 있다. 이로부터 다시 출력값으로서 고려되는 토크 컨버터의 슬립이 결정될 수 있다.
이와 같이 얻어진 설정값에 대한 슬립을 조정하기 위해, 유익하게는 토크 컨버터에 대한 가압 압력의 조정을 위한 조정 파라미터가 제공된다.
직결 클러치의 결합 시에 매우 높은 주행의 편안함을 위하여, 직결 클러치의 슬립 제어에 매우 적합한 시작 시점을 인식하는 것이 유익하다. 직결 클러치가 제어 구동되기 시작되어야 하는 매우 적합한 시작 시점으로서, 양호하게는 직결 클러치로 모멘트가 전달되기 시작할 수 있는 시점이 제공된다. 이러한 시점이 시작되고, 그 후에 예를 들어 직결 클러치의 조정 피스톤이 펌프 유닛과 접촉하게 되면 직결 클러치의 제2의 조정 가능한 클러치 요소가 제1 클러치 요소와 기계적으로 접촉하게 된다. 이러한 시점을 인식하여 직결 클러치 내에서 시작되는 동력 전달을확인하기 위해 유익하게는 슬립의 시간적인 거동이 강하하는 지가 계속 모니터링된다. 그러한 강하가 확정된 후에, 양호하게는 직결 클러치의 슬립 제어가 활성화되며, 토크 컨버터에 대한 가압 압력이 전달될 클러치 모멘트와 토크 컨버터의 슬립에 대한 설정값에 따라 조정된다.
토크 컨버터용 제어 장치와 관련하여, 토크 컨버터 상에 주어지는 입력 모멘트를 검출하기 위한 센서가 토크 컨버터의 슬립에 대한 설정값을 시간에 따라 그리고 토크 컨버터 상에 주어지는 현재의 입력 모멘트를 고려하여 결정하는 제어 유닛과 연결되는 점에서 위에서 언급한 목적이 해결된다.
제어 유닛은 특히 출력측에서 토크 컨버터에 대한 가압 압력을 조정하기 위한 수단과 연결된다. 다른 양호한 실시예에서, 제어 유닛은 슬립의 설정값에 대한 시간적인 추이 특성이 저장되어 있는 데이터 메모리와 연결되고, 시간적인 추이 특성에 따라 출력값으로서 결합 기간의 초기에 주어지는 슬립이 결합 기간 내에서 목표값으로 변환된다.
다른 양호한 실시예에서, 데이터 메모리 내에 데이터 레코드가 저장되고, 그로부터 각각의 입력 모멘트에 대하여 출력값으로서 시간에 따른 슬립에 대한 설정값의 결정의 기초가 되는 슬립값이 유도된다. 다른 양호한 실시예에서, 주어진 기한 내에 토크 컨버터의 각각의 성능비에 대해 관련 슬립값을 할당하는 특성 맵이 데이터 메모리 내에 저장된다. 이러한 실시예에서, 슬립에 대해 적절한 출력값이 토크 컨버터의 입력 모멘트에 따라 결정될 수 있다.
본 발명에 의해 달성되는 장점은 특히 토크 컨버터 상에 주어지는 현재의 입력 모멘트를 고려하여 직결 클러치의 슬립에 대한 현재의 설정값을 결정할 때 변화되는 구동 파라미터에 대해 제어기 거동을 시간에 따라 조정할 수 있다는 점이다. 특히, 설정값은 토크 컨버터의 직결 클러치에서의 확실하게 감지할 수 있는 갑작스런 변화가 없이 매우 편안한 주행 거동을 가능케 하는 방법으로 구현되어 유지될 수 있다. 직결 클러치의 슬립 제어에 대해 특히 적합한 개시 시점을 검출함으로써, 결합 작동의 초기에 이미 매우 균일한 전달 거동이 달성될 수 있다.
본 발명의 실시예가 도면을 참조해서 더욱 상세하게 설명된다.
도1은 제어 장치가 배치되어 있는 유체 컨버터의 종단면도.
도2는 설정값의 시간적인 추이 특성에 대한 그래프.
도3은 토크 컨버터의 회전수 비율에 대한 성능비의 관계에 대한 특성 곡선.
도4는 설정값의 시간적인 추이 특성 및 조정 파라미터의 시간적인 추이 특성에 대한 공통 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 토크 컨버터
8: 펌프 유닛
10: 터빈 유닛
20: 직결 클러치
22: 조정 피스톤
26: 제어 유닛
36: 액츄에이터
도1에 따른 유체 컨버터(1)는 상세히 도시되지 않은 자동차의 구동열 내에 토크 컨버터로서 삽입되도록 제공된다. 컨버터(1)는 입력측에서 입력축(2)에 의해 내연 기관 엔진 또는 차량 엔진과 연결되어 구동된다. 컨버터(1)는 출력측에서 출력축(4)에 의해 차량 변속기, 즉 실시예에서는 자동 변속기와 연결된다. 차량 변속기는 다시 다른 출력축 또는 주 구동 피니언축에 의해 자동차의 다수의 구동 휠과 연결된다. 컨버터(1)의 출력축(4)은 실시예에서 하류측 차량 변속기용 입력축으로서 사용된다. 또는, 차량 변속기로서 무단 변속기 또는 다른 적절한 차량 변속기가 제공될 수도 있다.
입력축(2)으로 공급된 토크를 출력축(4)으로 전달하기 위해, 컨버터(1)는 하우징 부분(6)에 의해 입력축(2)과 연결된 펌프 유닛(8)과 출력축(4)과 연결된 터빈 유닛(10)을 포함하며, 이들은 상호 조합되어 협동한다. 펌프 유닛(8)과 터빈 유닛(10)은 각각 상세히 도시되지는 않았지만 임펠러에 배치된 다수의 터빈 베인을포함한다. 펌프 유닛(8)과 터빈 유닛(10)의 조합은 일방향 클러치(14)에 의해 변속기 하우징(16)에 연결되는 스테이터(12)에 의해 보완된다. 그 밖에도 펌프 유닛(8)과 터빈 유닛(10)은 하우징 부분(6) 및 변속기 하우징(16)의 대응 부분과 함께 컨버터(1)를 위한 완전한 외부 하우징을 형성하는 하우징 커버(18)에 의해 둘러싸여 완성된다.
구동 시에, 컨버터(1)를 둘러싸는 하우징의 내부 영역이 구동 유체, 예를 들어 유압 오일에 의해 채워진다. 입력축(2)이 토크 또는 입력 모멘트(E)에 의해 움직여서 회전수(ne)를 가지고 회전 변위된다. 이와 같이 회전수(ne)로 회전하는 펌프 유닛(8)이 구동 유체 내에서 압력을 형성하고, 이에 의해 스테이터(12)에 의해 지지되어 터빈 유닛(10)에 대해 결합된다. 터빈 유닛도 마찬가지로 회전 변위되며, 입력 모멘트(E), 입력축(2)의 회전수(ne), 출력축(4)의 부하, 컨버터(1)의 특성에 따라 출력축(4)의 회전수(na)가 조정된다. 통상 구동의 경우에, 출력축(4)의 회전수(na)는 입력축(2)의 회전수(ne)와 다르고, 컨버터(1)에 의해 입력 모멘트(E)가 전달될 때 회전수(na, ne)로부터 형성된 차이에 의해 0이 아닌 슬립(s)이 존재한다.
매우 갑작스런 부하 변동이 일어나지 않으며 컨버터(1)의 매우 유연한 전달 특성이 덜 중요한 연속 구동 상태에서, 지속되는 슬립(s)을 갖는 구동은 여전히 바람직하지 않게 원치 않는 컨버터 손실로 이어지고, 이는 그에 대응하는 장점으로도 극복되지 않는다. 이러한 컨버터 손실을 작게 유지하기 위해, 컨버터(1)는 컨버터 직결 클러치로도 불리는 직결 클러치(20)를 구비한다. 직결 클러치는 필요한 경우에 입력축(2)과 출력축(4) 사이의 동력 전달 연결을 확립하여, 이러한 구동 상태에서 회전수(ne, na)들이 동일하고 모멘트 전달이 컨버터(1)를 우회하여 입력축(2)과 출력축(4)의 결합에 의해 수행된다. 이를 위해, 직결 클러치(20)는 출력축(4)과 연결되어 하우징 부분(6)과 마찰식으로 또는 동력 전달식으로 접촉할 수 있는 조정 피스톤(22)을 클러치 요소로서 포함한다.
자동차의 매우 편안한 주행 거동을 위해 그리고 원치 않는 부하 변동 또는 토크 동요를 방지하기 위해, 직결 클러치(20)는 (주어진 입력 모멘트(E)가 컨버터(1)에 의해서만 유도되는) 개방 상태로부터 (주어진 입력 모멘트(E)가 컨버터(1)를 우회하여 직결 클러치(20)에 의해서만 유도되는) 결합 상태로의 절환이 결합 기간에 걸쳐 시간적으로 확장되어 수행되도록 구성된다. 이를 위해, 유체 컨버터(1) 및 특히 슬립 제어 클러치로서 설치된 직결 클러치(20)에, 특히 결합 기간 중에 입력축(2)의 회전수(ne)와 출력축(4)의 회전수(na) 차이에 의해 형성된 슬립(s)을 측정된 구동 파라미터에 따라 설정값(sw)에 대하여 조정하는 제어 장치(24)가 배치된다. 제어 장치(24)는 입력측에서 입력축(2)의 회전수(ne)를 검출하기 위한 센서(28) 및 출력축(4)의 회전수(na)를 검출하기 위한 센서(30)와 연결되어 있는 제어 유닛(26)을 포함한다. 또한, 제어 장치는 입력측에서 입력축(2) 상에 주어지는 입력 모멘트(E)를 검출하기 위한 센서(32)와 연결되어 있다. 또는, 센서(32)는 다른 제어 유닛, 예를 들어 엔진 제어부 내로 합체될 수도 있다. 바꾸어 말하면, 입력 모멘트(E)를 특징짓는 특성값을 제공하는 것은 실시예에서 주어진 것처럼 단지 입력 모멘트를 위해 제공된 센서(32) 또는 예를 들어 엔진 제어부와같은 다른 제어 유닛에 의해 수행될 수 있다.
제어 유닛(26)은 출력측에서 직결 클러치(20)의 조정 피스톤(22)에 대해 작용하며 이를 위해 제어 유닛(26)에 의해 주어지는 조정값에 따라 가압 압력을 조정하는 액츄에이터(34)와 연결되어 있다. 더욱이, 제어 유닛(26)은 데이터 교환을 목적으로 데이터 메모리(36)와 연결되어 있다.
제어 유닛(26)은 슬립 제어를 위하여 공급된 회전수(ne, na)에 대한 측정값으로부터 결정된 컨버터(1) 또는 직결 클러치(20)의 슬립(s)에 대한 실제값에 따라 그리고 미리 주어지거나 결정된 설정값(sw)에 따라 가압 압력에 대한 조정값을 결정한다. 제어 유닛(26)은 직결 클러치(20)의 계속적인 결합 작동을 위해 클러치 슬립에 대한 시간에 따른 설정값(sw)이 허용 영역 내에서 유지되도록 액츄에이터(34)에 대한 조정값을 결정한다. 설정값(sw)의 시간 종속성에 대하여, 데이터 메모리(36) 내에 데이터 레코드로서 저장되어 결합 기간의 초기에 주어지는 슬립(s)을 출력값으로서 결합 기간 내에서 목표값으로 변환하도록 주어진 시간적인 추이 특성이 고려된다. 직결 클러치(20)의 슬립(s)에 대한 목표값은 원하는 연속 구동 상태에 따라 선택 가능하다. 직결 클러치(20)가 연속 구동 상태에서 견고하게 결합되어 출력축(4)의 회전수(na)가 입력축(2)의 회전수(ne)와 일치하는 경우에, 슬립(s)에 대한 목표값으로서 0의 값이 주어진다. 그러나, 직결 클러치(20)가 연속 구동 상태에서도 슬립 제어 클러치로서 연속 슬립 구동식으로 구동되는 경우에는, 슬립(s)에 대하여 0이 아닌 목표값도 가능하다.
출력값으로서 슬립 제어를 위해 결합 기간 중에 고려되어야 하는 결합 기간초기에 존재하는 슬립값은 컨버터(1)의 특성에 의해 주어지며 이러한 시점에서의 입력축(2) 상에 주어지는 입력 모멘트(2)에 따른다. 통상, 이러한 시점에서 더 큰 입력 모멘트(E)는 슬립(s)에 대한 더 큰 출력값으로 이어진다. 그에 따라, 데이터 메모리(36) 내에 명령이 저장되고, 그러한 명령에 따라 입력 모멘트(E) 각각의 값에 대하여 결합 기간의 초기에 슬립(s)의 설정값(sw)에 대해 적절한 시간적인 추이 특성이 결합 기간 중에 결정될 수 있다. 실시예에서, 설정값(sw)의 선형적인 시간 종속성이 도2에 따른 그래프에서 결합 기간의 초기의 세 개의 상이한 입력 모멘트(E) 값에 대하여 도시되어 있는 것처럼 주어진다.
시간적으로 비교적 길게 확장된 결합 기간에 있어서, 입력축(2) 상에 주어지는 입력 모멘트(E)가 결합 기간 중에 변화하는 것을 생각할 수 있다. 이는 예를 들어 입력 모멘트(E)의 현저한 저하 시에 컨버터(1)에서 이러한 입력 모멘트(E)에 의해 직결 클러치(20)가 완전히 개방된 때에도 조정되는 슬립(s)이 이러한 시점에서 현재 주어지는 시간적인 추이 특성에 따라 조정되어야 하는 설정값(sw)보다 더 작게 되도록 수행될 수 있다. 이러한 설정값(sw)에 가능한 한 근접하기 위해서는, 직결 클러치(20)가 이미 개시된 결합 기간 중에 다시 완전히 개방되어야 한다. 이는 구동 파라미터의 갑작스런 변화와 편안함의 손실로 이어진다.
이를 회피하기 위해, 제어 유닛(26)은 결합 기간 중에 직결 클러치(20)가 결합되었을 때 설정값(sw)이 한편으로는 도2에 따른 특성 곡선에 의해 주어진 시간적인 추이 특성을 고려함으로써 시간에 따라서 그리고 다른 한편으로는 컨버터(1)의 입력축(2) 상에 주어지는 현재의 입력 모멘트(E)를 고려함으로써 주어지도록 구성된다. 이를 위해, 컨버터(1) 상에 주어지는 입력 모멘트(E)가 결합 기간 내에 센서(32)에 의해 모니터링된다. 입력 모멘트(E)가 소정의 허용 편차를 넘어서 변화되면 완전히 개방된 직결 클러치(20)에 의해 주어지는 입력 모멘트(E)로 조정되는 컨버터(1)의 슬립(s)이 결정되고 새로운 출력값으로서 설정값(sw)의 시간적인 추이 특성이 기초가 된다.
이를 위해, 제어 유닛(26)은 각각의 현재 결정된 입력 모멘트(E)에 따라 설정값(sw)에 대해 결정된 현재의 시간적인 추이 특성이 여전히 조정되는 지가 검사되도록 구성된다. 입력 모멘트(E) 변화의 결과가 아니라면, 설정값(sw)에 대한 시간적인 추이 특성의 지금까지 진행된 특성 곡선은 이제부터는 주어지는 입력 모멘트(E)에 대응하는 특성 곡선에 의해 대체된다. 그러한 경우에, 설정값(sw)에 대하여 예를 들어 우선 도2에 따른 중간 특성 곡선이 유지되는 것은 입력 모멘트(E)가 현저하게 증가하면 제어 유닛(26)이 절환되어 예를 들어 도2의 상부에 도시되어 있는 슬립(s)에 대한 특성 곡선(sw)인 다른 추이 특성이 현재 주어지는 입력 모멘트(E)에 따라 결정된 출력값을 목표값으로 변환하는 결합 기간 내에서 현재 시점에 대해 주어진 시간적인 추이 특성으로부터 생성된 값을 결정한다는 것을 의미한다.
바꾸어 말하면, 제어 유닛(26)은 입력 모멘트(E)가 변화되면 이제부터는 현재 주어지는 입력 모멘트(E)에 대응하는 출력값을 슬립(s)에 대하여 목표값으로 변환하는 설정값(sw)에 대한 특성 곡선이 직결 클러치(20)의 결합 작동의 다른 추이 특성에 대한 기초가 되도록 구성된다. 이를 위해, 제어 유닛(26)은 현재 주어지는입력 모멘트(E)와 대응하는 적절한 슬립(s)에 대한 출력값의 신뢰할 수 있는 결정이 보장되도록 구성된다. 실시예에서, 데이터 메모리(36) 내에 특성 곡선 맵의 형식으로 데이터 레코드가 저장되어 있고, 그로부터 각각의 입력 모멘트(E)에 대하여 출력값으로서 슬립(s)에 대한 설정값(sw)의 이러한 시간에 따른 결정을 위한 기초가 되는 슬립값(s)이 유도될 수 있다. 데이터 메모리(36) 내에 저장되어 있는 특성 곡선 맵은 예를 들어 측정에 의해 제공될 수 있다.
또는, 제어 유닛(26)은 그러나 현재 주어지는 입력 모멘트(E)에 따라 슬립(s)의 설정값(sw)에 대한 적절한 출력값을 계산하도록 구성될 수도 있다. 이러한 계산은 컨버터(1)의 성능비(Λ)를 고려하여 주어지는 입력 모멘트(E)로부터 수행될 수 있다. 여기서, 그러한 관계는 컨버터(1)의 입력 모멘트가 입력축(2)의 회전수(ne)와 다음과 같은 관계를 맺는 것을 이용한다.
여기서, K는 적절한 환산 계수이고, Λ는 컨버터(1)의 성능비이다. 따라서, 입력 모멘트(E)와 입력축(2)의 회전수(ne)가 알려지면, 컨버터(1)의 성능비(Λ)가 결정될 수 있다. 성능비(Λ)는 도3에 예시적으로 특성 곡선의 형태로 도시되어 있는 것처럼, 다시 입력축(2)의 회전수(ne)와 출력축(4)의 회전수(na)의 비율과 확실한 관계를 갖는다.
이러한 이유로, 제어 유닛(26)은 제1 단계에서 측정된 입력 모멘트(E) 및 입력축(2)의 측정된 회전수(ne)로부터 컨버터(1)의 성능비(Λ)를 결정한다. 제2 단계에서, 데이터 메모리(36) 내에 저장되어 있는 관련 특성 곡선을 평가하여 입력축(2)의 회전수(ne)와 출력축(4)의 회전수(na)의 비율이 성능비(Λ)로부터 결정될 수 있다. 제3 단계에서, 이러한 회전수 비율로부터 슬립(s)에 대한 대응하는 출력값이 유도될 수 있다.
또한, 제어 장치(24)는 결합 기간 중에 직결 클러치(20)의 슬립 제어를 위해 적절한 개시 시점을 매우 신뢰할 수 있게 인식하도록 구성된다. 말하자면, 그러한 매우 적절한 개시 시점은 그러한 시점에서 직결 클러치(20)의 조정 피스톤(22) 이 하우징 부분(6) 상으로 접하게 됨으로써 주어진다. 바꾸어 말하면, 이러한 시점에서 직결 클러치(20)의 사공간이 극복되어, 이러한 시점으로부터 직결 클러치(20)는 출력축(4)으로 모멘트를 전달할 수 있다.
매우 적절한 것으로 여겨지는 이러한 시점을 결정하기 위하여 제어 유닛(26)은 직결 클러치(20)의 슬립(s)의 시간적인 거동이 강하되는 지를 모니터링하도록 구성된다. 직결 클러치(20)에 의해 모멘트의 전달이 시작되면, 직결 클러치(20) 또는 컨버터(1)의 슬립(s)이 제거되어야 한다. 따라서, 그러한 강하는 전술한 개시 시점을 확정하기 위한 매우 적절한 수단이다.
그러한 강하를 확정한 후에, 제어 유닛(26)에 의해 직결 클러치(20)의 슬립 제어가 활성화된다. 따라서, 이러한 시점으로부터 제어 유닛(26)에 의해 컨버터(1)에 대한 가압 압력에 대한 설정값이 전달되어야 하는 클러치 모멘트 및 직결 클러치(20)의 슬립(s)에 대한 설정값(sw)에 따라 제공된다. 제어 유닛(26)에의해 주어진 컨버터(1)에 대한 가압 압력(p)과, 컨버터(1) 또는 동일한 시간 범위 내에서 결정된 직결 클러치(20)의 슬립(s)의 이렇게 생성된 시간적인 추이 특성이 도4에서 그래프로 도시되어 있다.
직결 클러치(20)의 결합 작동을 유도하기 위해 제어 유닛(26)은 우선 시점(to)에서 비교적 높은 가압 압력을 결정한다. 이는 직결 클러치(20)의 조정 피스톤(22)이 하우징 부분(6)의 방향으로 우선은 기계적으로 접촉하지 않고서 이동하게 한다. 대응하는 사공간을 극복한 후에야 조정 피스톤(22)은 시점(t1)에서 하우징 부분(6)과 접촉하게 된다. 따라서, 시점(t1)으로부터 직결 클러치(20) 또는 컨버터(1)의 슬립(s)이 감소한다. 시점(t1)에서 이러한 슬립(s)의 강하가 제어 유닛(26)에 의하여 센서(28, 30)에 의해 공급되는 측정 신호에 따라 확정되자마자, 직결 클러치(20)의 동력 전달 또는 마찰 결합이 개시된다. 결과적으로, 직결 클러치(20)의 슬립 제어가 일어나서, 가압 압력이 그의 비교적 높은 출력값에 의해 감소되고 전달되어야 하는 클러치 모멘트 및 현재 주어지는 직결 클러치(20)의 슬립(s)에 대한 설정값(sw)에 따라 조정된다.
본 발명에 따르면, 토크 컨버터의 직결 클러치의 결합 시에도 매우 높은 정도의 주행의 편안함이 보장될 수 있다.

Claims (15)

  1. 유체 토크 컨버터(1)용 직결 클러치(20)의 구동 방법에 있어서,
    직결 클러치(20)의 결합 시에 토크 컨버터(1)의 슬립이 설정값(sw)에 따라 조정되고, 설정값(sw)은 결합 기간 내에서 계속적으로 시간에 따라서 그리고 토크 컨버터(1) 상에 주어지는 현재의 입력 모멘트(E)를 고려하여 주어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 설정값(sw)의 시간 종속성에 대하여, 결합 기간의 초기에 주어지는 슬립을 출력값으로서 결합 기간 내에서 목표값으로 변환하는 소정의 시간적인 추이 특성이 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 시간적인 추이 특성으로서 결합 기간 내에 출력값으로부터 목표값으로의 선형적인 변환이 주어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 토크 컨버터(1) 상에 주어지는 입력 모멘트(E)가 결합 기간 내에 모니터링되고, 입력 모멘트(E)가 주어진 허용 편차보다 크게 변화하면 직결 클러치가 완전히 개방되었을 때 이러한 입력 모멘트에 의해 조정되는 토크 컨버터의 슬립이 결정되어 새로운 출력값의 기초가 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 현재 주어지는 입력 모멘트(E)에 따라 결정된 출력값을 목표값으로 변환하는 소정의 시간적인 추이 특성으로부터 결합 기간 내의 현재 시점에 대해 생성되는 값이 슬립에 대한 설정값(sw)으로서 주어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 주어지는 입력 모멘트(E)에 대하여 새로운 출력값으로서 기초가 되는 슬립이 저장되어 있는 특성 곡선 맵에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서, 주어지는 입력 모멘트(E)에 대하여 새로운 출력값으로서 기초가 되는 슬립이 토크 컨버터(1)의 성능비를 고려하여 주어지는 입력 모멘트(E)로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 슬립을 조정하기 위하여 조정 파라미터가 토크 컨버터(1)에 대한 가압 압력을 조정하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 직결 클러치(20) 내에서 시작되는 동력 전달을 확인하기 위해 슬립의 시간적인 거동이 강하되는 지가 모니터링되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 슬립의 강하가 확인된 후에 토크 컨버터(1)에 대한 가압 압력이 전달되어야 하는 클러치 모멘트와 직결 클러치(20)의 슬립에 대한 설정값(sw)에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 유체 토크 컨버터(1)용 직결 클러치(20)를 위한 제어 장치(24)에 있어서,
    토크 컨버터(1) 상에 주어지는 입력 모멘트(E)를 검출하기 위한 센서(32)가 제어 유닛(26)과 연결되어 있으며, 제어 유닛은 시간에 따라서 그리고 토크 컨버터(1) 상에 주어지는 현재의 입력 모멘트(E)를 고려하여 토크 컨버터(1)의 슬립에 대한 설정값(sw)을 결정하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서, 제어 유닛(26)은 출력측에서 토크 컨버터(1)에 대한 가압 압력을 조정하기 위한 수단과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 제어 유닛(26)은 스립의 설정값(sw)에 대한 시간적인 추이 특성이 저장되어 있는 데이터 메모리(36)와 연결되어 있고, 시간적이 추이 특성에 따라 결합 기간의 초기에 주어지는 슬립이 출력값으로서 결합 기간 내에서 목표값으로 변환되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서, 데이터 메모리(36) 내에 데이터 레코드가 저장되어 있고, 데이터 레코드로부터 각각의 입력 모멘트(E)에 대한 슬립값이 유도될 수 있으며, 슬립값은 슬립에 대한 설정값(sw)을 시간에 따라 결정하기 위한 출력값의 기초가 되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  15. 제13항에 있어서, 데이터 메모리(36) 내에 소정의 기한 내에서 토크 컨버터(1)의 성능비에 대해 관련 슬립값을 할당하는 특성 맵이 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
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