KR20040033043A - 자동 변속기 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 동기화 유닛을 갖는 다단 변속기를 위한 자동 기어 전환 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 동기화 유닛(104, 105, 106)에 인가된 부하는 기어 파라미터의 함수로서 변경될 수 있다.
Description
다단 변속기를 사용하는 자동 변속기 시스템에서, 이들 개시 내용과 명백히 관련이 있고 그 내용이 본 출원의 개시 내용에 포함된 예컨대 영국 특허 제2308413호, 영국 특허 제2354296호, 영국 특허 제2354295호, 영국 특허 제2358443호, 영국 특허 제0105186.1호, 영국 특허 제0029453.8호, 영국 특허 제0026423.4호, 영국 특허 제0025848.3호, 영국 특허 제0025847.5호, 영국 특허 제0029454.6호, 영국 특허 제0025000.1호, 영국 특허 제0024999.5호, 영국 특허 제0026178.4호, 영국 특허 제0027640.2호, 영국 특허 제0028310.1호, 영국 특허 제0031624.0호, 영국 특허 제0103312.5호에 개시된 바와 같이 변속단을 입력하는 것은 동기화 유닛에 의해 조절되며, 동기화 유닛은 목표 변속단을 위해 의도된 속도에 도달할 때까지 변속기의 구동 축을 제동하거나 또는 가속시키기 위해 사용된다. 따라서, 동기화 유닛은 작용면에서 제한된 회전 모멘트를 전달하기 위한 위치에 있는 마찰 장치이다. 필요한 회전 모멘트는 구동 축의 관성에 의해 그리고 완전한 동기화를 제공하기 위한시간에 의해 결정된다. 동기화 시간은 필요한 속도 변화의 변수에 따른다. 종래의 방식으로 다양한 변속기에 부착된 동기화 장치는 의도된 브레이크 회전 모멘트, 사용 주파수 및 평균 속도 변화를 고려한 다양한 효율을 갖는다.
동기화 유닛에 작용하는 비틀림력을 조절하여 동기화 유닛에 작용하는 회전 모멘트 및 이에 따른 동기화 손실이 너무 크지 않게 되도록 보장하는 것이 바람직하다. 이는 지금까지는 액츄에이터 수단에 의해 동기화 유닛에 작용하는 힘의 조절함으로써 달성될 수 있었으며, 연속 부하 시험을 기초로 하여 경험적으로 변속기 제작자에 의해 사전 설정된 동기화 유닛을 위한 최적 비틀림력에 작동력이 대응한다.
동기화 유닛에 작용하는 비틀림력은 속도 변화 및 변속기 오일의 온도 변화에 따라 변경된다. 이러한 변화를 나타내도록 동기화 유닛에 작용하는 작동력을 통해 적응될 수 있다. 그러나 이러한 적응은 단지 근사치일 할 수 있고, 동기화 유닛 상의 작동력의 조절을 개선하면서 제작자에 의해 규정된 소정의 최대 동기화 힘에 대응하는 비틀림력이 초과되지 않는 것을 보장할 수는 없다. 또한, 이러한 적응을 수행하기 위해, 온도 및 속도차의 변화를 검출하기 위한 추가의 센서가 필요하다.
또한, 예컨대 변속기 구동 축에 장착된 부품, 특히 구동된 클러치 디스크의 마모 및 동기화 유닛의 마찰 계수의 변화 등의 다른 인자를 갖는데, 이는 예측 가능하지 않고 적응을 위해 정확히 형성될 수 없으며, 동기화 유닛에 의해 인가된 회전 모멘트 및 구동 축 속도의 변화율의 영향을 가질 수 있다.
본 발명은 자동 변속기 시스템에 관한 것으로, 특히 변속단에 동기화 유닛을 갖는 다단 변속기를 사용하는 자동식 수동, 반자동 또는 전자동 변속기 시스템에 관한 것이다.
이하 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 실시예로서 설명된다.
도1은 본 발명에 따른 유압식 전환 회로를 장착한 반자동 변속기 시스템이다.
도2는 도1의 변속기 시스템에서 사용되는 다단 변속기의 개략도이다.
도3은 도2에 도시된 변속기의 변속단 결합 기구를 위한 유압식 제어 시스템의 개략도이다.
본 발명의 일 태양에 따르면 구동 축과 적어도 하나의 동기화 유닛을 갖는 자동 다단 변속기의 변속단 결합 기구를 조절하기 위한 방법은 변속기의 변속단을 결합 또는 단절시키도록 동기화 유닛에 부하를 인가하는 단계를 포함하며, 동기화 유닛에 작용하는 부하는 시간에 따라 변하는 기어 파라미터, 예컨대 구동 축의 회전 속도의 변화율의 함수이다. 이를 위해 기어 입력 회전 센서에 의해 직접적으로 또는 다른 센서 및 예컨대 변속단 정보인 측정값에 의해, 적어도 하나의 휠 회전수 센서, 클러치식 센서, 엔진 회전수 센서 및/또는 스로틀 밸브 위치에 의해 그리고 엔진 특성 곡선의 저장 및/또는 조절 가능한 값의 그룹의 평가에 의해 속도를 간접적으로 결정하여 구동 축의 회전 속도를 감시하는 것이 바람직할 수 있다.
기어 파라미터, 예컨대 구동 축의 회전 속도의 변화가 동기화 유닛에 작용하는 회전 모멘트 변수의 피드백을 허용하기 때문에, 동기화 유닛에 작용하는 부하가 이러한 방식으로 조절되어, 제작자에 의해 규정된 최대 동기화 장치 힘이 초과되지 않는 것을 보장한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 자동 변속기 시스템은 동기화 유닛을 갖는 다단 변속기를 포함하며, 동기화 유닛에 의해 변속기의 구동 축과 출력 축 사이에서 변속단이 구동식으로 연결되며, 변속단을 결합 및 단절시키도록 동기화 유닛에 부하를 인가하기 위한 수단을 포함하며, 동기화 유닛에 작용하는 부하를 기어 파라미터의 변화율의 함수로서 조절하도록 폐쇄 조절 회로가 제공된다.
첨부된 도면들 중 도1은 시동기 및 부속된 시동기 회로(10a)를 갖는 엔진(10)을 도시하는데, 시동기 회로는 주 구동 마찰 클러치(14)를 통해 변속기 구동 축(15)을 위한 감속 축을 갖는 구성의 다단 동기화 변속기(12)와 연결된다. 엔진에는 스로틀 밸브(16)를 통해 연료가 공급되며, 스로틀 밸브는 가속 페달(19)을 통해 작동되는 스로틀 슬라이딩 밸브(18)를 포함한다. 본 발명은 전자식 또는 기계식 연료 분사 장치를 갖는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진에 대해 동일하게 적용 가능하다.
클러치(14)는 단절 포크(20)에 의해 작동되는데, 단절 포크는 단절 포크 측에서 클러치 액츄에이터 제어 수단(38)에 의해 제어되는 종동 제어식 유압 실린더(22)에 의해 작동된다.
변속단 선택 레버(24)는 레그(52)의 단부와 레그(51)의 단부들 사이의 위치 사이에서 연장되는 횡단 트랙(53)을 통해 연결된 2개의 레그(51, 52)를 갖는 제어 연결 링크(50) 내에서 작동된다. 제어 연결 링크(50)는 레그(52)의 단부에서의"R", 횡단 트랙(53)의 단부들 사이의 중간에서의 "N", 횡단 트랙(53)과 레그(51)의 연결 지점에서의 "S", 및 레그(51)의 단부들에서의 "+" 및 "-"의 5개의 위치를 정의한다. 레그(51) 내에서 레버(24)는 처음에는 중앙 위치 "S"에 맞춰진다. 선택 레버(24)의 "N" 위치는 공회전에 대응하고, "R"은 후진 변속단의 선택에 대응하고, "S"는 전진 주행 구동의 선택에 대응하고, "+" 위치로의 레버의 단시간 이동은 변속기가 변속단을 위로 전환하도록 하는 명령을 나타내고, "-" 위치로의 변속단 레버(24)의 단시간 이동은 변속기가 변속단을 아래로 전환하도록 하는 명령을 나타낸다.
레버(24)의 위치는 제어 연결 링크(50) 주위에 배열된 일련의 센서, 예컨대 마이크로 스위치 또는 광학 센서를 통해 검출된다. 센서의 신호는 전자 제어 유닛(36)에 공급된다. 전자 제어 유닛(36)의 출력은 차량 운전자에 의한 선택 레버(24)의 이동에 따라 변속기(12)의 변속단을 결합시키는 변속단 결합 기구(25)를 제어한다.
변속단 선택 레버(24)의 신호에 추가로, 제어 유닛(36)은 가속 페달(19)의 밟힘 정도를 나타내는 센서(19a), 스로틀 조절 밸브(18)의 개방 정도를 나타내는 센서(30), 엔진 속도를 나타내는 센서(26), 구동되는 클러치 디스크의 속도를 나타내는 센서(42), 종동 제어식 클러치 실린더의 위치를 나타내는 센서(34), 및 선택된 전환 단을 나타내는 센서(32)로부터의 신호를 수신한다.
그 내용이 본 발명의 개시 내용에 명백히 포함된 예컨대 유럽 특허 제0038113호, 유럽 특허 제0043660호, 유럽 특허 제0059035호, 유럽 특허제0101220호 및 국제 공개 공보 WO92/13208호의 특허 명세서에 설명된 바와 같이, 정지 위치로부터의 상승 주행 동안 및 변속단 변경 동안에 클러치(14)의 작동을 제어하기 위해 제어 유닛(36)은 이들 센서의 신호를 사용한다.
상기 센서에 추가로, 제어 유닛(36)은 차량 속도 측정기(57), 점화 스위치(54) 및 예컨대 풋 브레이크(58)인 차량의 주 브레이크 시스템에 연결된 브레이크 스위치(56)로부터의 신호도 수신한다.
소정의 작동 상태가 되면, 차량 운전자에게 경고하거나 또는 알리기 위해 버저(52)가 제어 유닛(36)과 연결된다. 버저(52)에 추가로 또는 버저 대신에, 경고 램프 또는 다른 알림 수단이 장착될 수 있다. 마찬가지로 입력된 변속단을 표시하기 위해 변속단 표시부(60)가 제공된다.
도2에 도시된 바와 같이, 출력 축(84)이 변속기(12)로부터 구동 축(15)에 대해 평행하게 설치된다. 구동 축과 함께 회전하도록 일련의 치차(85 내지 90)가 구동 축(15) 상에 제공된다. 이들에 대해 상대 회전하도록 대응하는 일련의 치차(95 내지 100)가 출력 축(84) 상에 끼워진다. 치차(85 내지 89)와 치차(95 내지 99)는 서로 맞물리는 쌍으로 배열되고 다양한 변속단을 제공하도록 그 크기가 맞춰진다. 치차(85, 95)는 제5단을 제공하고, 치차(86, 96)는 제4단을 제공하고, 치차(87, 97)는 제3단을 제공하고, 치차(88, 98)는 제2단을 제공하고, 치차(89, 99)는 제1단을 제공한다. 회전 방향을 역전시키도록 다른 치차(102)가 치차(90, 100) 사이에 맞물려 후진 변속단을 제공한다.
동기화 유닛(104, 105, 106)이 기어(99, 100; 97, 98; 또는 95, 96) 사이에마련된다. 도2에 도시된 바와 같이 동기화 유닛(104)이 좌측으로 축방향 이동하면 치차(99)가 출력 축(84)과 회전 연결 상태로 결합되는 반면, 동기화 유닛(104)이 우측으로 축방향 이동하면 치차(100)가 출력 축(84)과 회전 연결 상태로 결합된다. 유사한 방식으로, 동기화 유닛(105)의 축방향 이동은 선택에 따라 각각 치차(97) 또는 치차(98)를 출력 축(84)과 회전 연결 상태로 결합시키고, 동기화 유닛(106)의 축방향 이동은 선택에 따라 각각 치차(95) 또는 치차(96)를 출력 축(84)과 회전 연결 상태로 결합시킨다.
전자 제어 유닛(36)에 전송되는 변속기 구동 축(15) 및 변속기 출력 축(84)의 회전 속도를 감시하고 회전 속도에 비례하는 신호를 제공하기 위해 속도 센서(42, 108)가 제공된다.
변속단 결합 기구(25)는 축방향으로의 이동을 위해 서로 평행하게 제공된 3개의 전환 가이드(111, 112, 113)를 포함한다. 각각의 전환 가이드(111, 112, 113)는 선택 장치 포크(116, 117, 118)를 통해 다른 동기화 유닛(104, 105, 106)과 연결되어, 축방향으로의 전환 가이드(111, 112, 113)의 이동은 대응하는 동기화 유닛(104, 105, 106)이 배치된 기어 중 하나가 결합되게 하고, 반대의 축방향으로의 전환 가이드(111, 112, 113)의 축방향 이동은 대응하는 동기화 유닛(104, 105, 106)이 배치된 다른 기어들이 결합되게 한다.
선택 장치 요소(110)는 전환 가이드(111, 112, 113)의 축을 횡단하는 제1 방향(X)과, 전환 가이드(111, 112, 113)에 대한 축방향 이동을 나타내는 제2 방향(Y)으로의 이동을 위해 제공된다. 따라서, 선택 장치 요소(110)는 선택된 방향(X)으로 중립면(A-B)을 따라 이동되어, 전환 가이드(111, 112, 113) 중 하나를 주사하여 선택된 전환 가이드 내에 맞물릴 수 있다. 그 다음 연결된 기어 중 하나를 결합시키기 위해 적재된 전환 가이드(111, 112, 113)를 양 방향 중 하나의 축방향으로 이동시키도록 선택 장치 요소(110)는 전환 방향(Y)으로 이동될 수 있다.
도3에 도시된 바와 같이, 선택 장치 요소(110)를 전환 가이드(111, 112 또는 113) 중 하나와 정렬시켜 동기화 유닛 측에서 전환 가이드(111, 112 또는 113)에 의해 제어되는 동기화 유닛(104, 105, 106)과 연결된 한 쌍의 기어를 선택하도록, 선택 장치 요소(110)는 선택된 방향(X)으로 유체 압력에 의해 작동되는 제1 액츄에이터(114)에 의해 중립면(A-B)을 따라 이동할 수 있다. 그 다음, 동기화 유닛 측에서 전환 가이드(111, 112 또는 113)에 의해 제어되는 동기화 유닛(104, 105, 106)과 연결된 기어 중 하나를 결합시키기 위해 전환 가이드(111, 112 또는 113)를 양 방향 중 하나의 축방향으로 이동시키도록, 선택 장치 요소(110)는 전환 방향(Y)으로 유체 압력에 의해 작동되는 제2 액츄에이터(115)에 의해 이동할 수 있다.
액츄에이터(114, 115)는 작동 준비시 선택 장치 요소(110)와 연결된 피스톤 로드(114a 또는 115a)와 연동하는 이중 기능 플런저 피스톤을 각각 포함한다. 연동 로드(114a)는 액츄에이터(114)의 피스톤(116)의 일 측부에 놓여, 피스톤(116)의 로드 단부 측의 유효 면적이 대향 헤드 측의 유효 면적보다 작다. 액츄에이터(115)에 대해서도 유사하게, 연동 로드(115a)는 피스톤(117)의 일 측부에 놓여, 피스톤(117)의 로드 단부 측의 유효 면적이 대향 헤드 측의 유효 면적보다 작다.
피스톤(116, 117)의 로드 단부 측 및 헤드 단부 측에 유압 유체를 공급하는 것은 솔레노이드에 의해 작동되는 3개의 밸브(120, 121, 122)에 의해 제어된다. 밸브(120)는 전환 밸브이며, 밸브(120)는 피스톤(116, 117)의 로드 측 및 비례 유동 제어 밸브(121, 122)를, 펌프(123) 및 압력 탱크(175)를 포함하는 유압 유체 공급원으로부터의 가압된 상태의 유체와 연결하거나 또는 제어 밸브를 보상 용기(125)를 비우기 위해 유체 주 공급 라인(165)을 통해 연결한다. 밸브(121, 122)는 피스톤(116, 117)의 헤드 단부 측을 주 제어 밸브(120) 또는 보상 용기(125)에 연결할 수 있다. 압력 측정 컨버터(170)가 주 공급 라인(165) 내에 주 제어 밸브(120)와 밸브(121, 122)와 피스톤(116, 117)의 로드 단부 측 사이에 제공되고, 압력 측정 컨버터(172)가 피스톤(117)의 헤드 단부 측과 밸브(122) 사이에 마련된다. 대응하는 압력을 피스톤(116, 117)의 대향 측에 제공하고, 피스톤(116, 117) 및 부착된 연동 로드(114a, 115a)의 이동을 제어하고, 국제 공개 공보 WO97/05410호에 개시된 방식으로 요구되는 기어를 선택 및 결합시키도록, 밸브(120, 121, 122)는 전자 제어 유닛(36)에 의해 제어된다.
부속된 연동 로드의 위치를 나타내는 신호를 제공하도록 포텐셔미터(126, 127)가 연동 로드(114a 또는 115a)에 연결된다. 선택 장치 요소(110)가 도2의 중립면(A-B)에 있다면 변속기의 변속단 각각에 대한 연동 로드(114a, 115a)의 위치를 알리고 또한 연동 로드(115a)의 위치를 나타내도록, 포텐셔미터(126, 127)의 신호가 제어 유닛(36)에 공급된다. 이에 따라 변속기 시스템이 캘리브레이션 되어, 포텐셔미터(126, 127)로부터의 사전 설정된 위치 신호가 변속기(15)의 각각의 기어의결합에 대응한다.
그 다음 밸브(120, 121, 122)를 조절하고 연동 로드(114a, 115a)를 사전 설정된 위치로 이동시키고 원하는 변속단을 입력하도록, 포텐셔미터(126, 127)의 측정 결과는 폐쇄 조절 회로 제어 시스템에 의해 사용될 수 있다.
주 제어 밸브(120)의 제1 위치에서 고압 탱크(175)는 주 공급 라인(165)을 통해 액츄에이터(114 또는 115)의 피스톤(116, 117)의 로드 단부 측 및 밸브(121, 122)에 연결된다.
그 다음 피스톤(116, 117)의 헤드 단부 측을 탱크(175) 또는 보상 용기(125)에 선택적으로 연결하도록 밸브(121, 122)가 제어될 수 있다. 피스톤(116, 117)의 헤드 단부 측이 탱크(175)에 연결되면, 피스톤(116, 117)의 양 측에 작용하는 압력이 동일하지만 피스톤(116, 117)의 로드 단부 측 및 헤드 단부 측의 유효 면적이 상이하기 때문에 피스톤(116, 117)은 도3에 도시된 바와 같이 우측 또는 하향으로 이동된다.
피스톤(116, 117)의 헤드 단부 측이 밸브(121 또는 122)를 통해 보상 용기(125)에 연결되면, 피스톤(116, 117)에 대한 압력차가 도3에 도시된 바와 같이 피스톤(116 또는 117)을 좌측 및 상향으로 이동시키며, 피스톤(116, 117)의 헤드 단부 측의 유체는 보상 용기(125) 내로 밀어 내진다. 이에 따라, 주 공급 라인(165)을 탱크(175)에 연결하고 밸브(121, 122)의 작동에 의해 선택 장치 요소(110)를 상응하여 방향(X, Y)으로 이동시키기 위하여 주 밸브(120)의 제어에 의해 원하는 기어를 결합시키도록, 선택 장치 요소(110)의 이동이 제어될 수 있다.
변속단 변경이 완료되면, 주 공급 라인(165)을 보상 용기(125)에 연결하도록 주 제어 밸브(120)가 전환되며, 이는 피스톤(116, 117)의 로드 단부 측과 피스톤(116, 117)의 헤드 단부 측으로부터 유체의 복귀를 허용한다.
동기화 유닛(104, 105, 106)의 수명을 최대화하기 위해, 동기화 유닛에 작용하는 부하를 제한하는 것이 바람직하다. 이는 밸브(120, 122)의 적절한 작동에 의해 달성될 수 있는데, 피스톤(117)에 대한 압력차를 정확히 제어하도록 피스톤(117)의 헤드 단부 측이 보상 용기(125)에 연결된 위치와 피스톤(117)의 헤드 단부 측이 탱크(175)에 연결된 위치 사이에서 밸브(120, 122)가 신속히 전환된다. 피스톤(117)에 대한 압력차 및 선택된 기어에 배치된 동기화 유닛에 작용하는 이에 따른 부하를 제어하도록, 그 내용이 본 발명의 개시 내용에 명백히 포함된 영국 특허 제0024999호 또는 영국 특허 제0025000호에 개시된 예컨대 비례 압력 제어 밸브 또는 방법 등의 다른 수단이 선택적으로 사용될 수 있다.
도4에 도시된 바와 같이, 변속단 변경이 개시되고, 클러치(14)가 단절되면, 제어 유닛(36)은 중립면(A-B) 상의 위치에 대응하는 위치 신호(LAB)와, 필요한 힘에 대응하는 압력 신호(PO)를 생성하고, 이러한 시점에서 입력된 기어에 배치된 동기화 유닛(104, 105, 106)이 변속단 결합 위치로부터 중립면 상으로 변위된다. 밸브(120, 122)를 자극하고 액츄에이터(115)에 대한 압력차를 인가하고 동기화 유닛(104, 105, 106)을 이동시키도록 신호를 생성하는 조절 장치(200)에 위치 신호(LAB)와 압력 신호(PO)가 공급되어, 이에 따라 이러한 시점에서 결합된 기어가단절된다. 변속기(12)의 구동 축(42) 및 출력 축(84)이 동기화되기 때문에, 동기화 유닛(104, 105, 106) 상의 부하가 무시할 만하여, 이러한 시점에서 결합된 기어의 신속한 단절을 달성하도록 슬라이더 액츄에이터(115) 상의 압력차가 최대화 될 수 있다. 액츄에이터(115)에 부속된 위치 센서(127)는 피드백 신호를 제어 유닛(36)에 제공하는데, 피드백 신호는 액츄에이터(115)의 실제 위치와 중립면(A-B)에 도달하기 위해 필요한 위치 사이의 차이의 함수로서 표시되는 보정 인자(LMI)를 더하거나 빼서 위치 신호(LAB)를 수정하기 위해 사용되어, 선택 장치 요소(110)가 신속 정확하게 중립면(A-B) 상으로 이동된다.
그 다음, 목표 기어에 배치된 전환 가이드(111, 112, 113)와 선택 장치 요소(110)가 연동하게 되는 위치로 액츄에이터(114)를 이동시키도록 밸브(120, 121)가 적절하게 작동된다. 이는 마찬가지로 반복될 수 있어서, 액츄에이터(114)에 대한 최대 압력차가 사용되고, 제어 유닛(36)에 의해 생성된 위치 신호가 다시 폐쇄 피드백 조절 회로에 의해 수정되며, 위치 센서(126)의 신호는 전술된 방식으로 사용된다.
그 다음 제어 유닛(36)은 목표 기어에 대응하는 위치 신호(LZiel; Ltarget) 및 압력 신호(PZiel; Ptarget)를 생성한다. 동기화 유닛을 신속히 마찰 연동시키도록 압력 신호(PZiel)는 초기에 높을 수 있지만, 동기화 유닛(104, 105, 106)에 작용하는 비틀림력을 제한하도록 압력 신호(PZiel)는 압력 신호(PSync)로 약화된다. 압력신호(PSync)는 동기화 유닛(104, 105, 106)의 설계에 따르는 사전 설정된 값이고, 전형적으로 동기화 유닛(104, 105, 106)에 따라 다양하다. 압력 측정 컨버터(170, 172)는 슬라이더 액츄에이터(115)에 대한 압력차를 측정하고 폐쇄 피드백 루프(202)에 대한 압력 신호(PSync)를 보정하기 위해 사용되는 신호(PMp)를 제공한다. 마찬가지로 위치 센서(127)는 전술된 방식으로 위치 신호(LZiel)의 폐쇄 피드백 제어를 제공한다.
또한, 본 발명에 따라 구동 축 속도 센서(42)로부터의 신호가 구동 축(15)의 속도 변화율에 대응하는 신호를 제공하도록 처리된다. 이는 다른 압력 신호(PMT)로 전환되는데, 압력 신호는 구동 축 속도의 실제 변화율과 소정의 동기화 유닛(104, 105, 106)에 대한 구동 축 속도의 사전 설정된 최적 변화율 사이의 차이에 대응하고 폐쇄 피드백 제어 장치(206)에 의해 압력 신호의 다른 보정에 작용한다. 이러한 방식으로 액츄에이터 부하가 동기화 유닛 상으로 실제 인가되는 것이 감시되어, 제작자에 의해 규정된 동기화 힘이 계속적으로 초과되지 않는 것이 보장된다. 구동 축(15)의 속도 변화율이 동기화 유닛(104, 105, 106)에 작용하는 회전 모멘트를 반영하기 때문에, 구동 축(15)의 관성 모멘트의 변화, 변속기 오일의 점성을 기초로 한 구동 축(15)의 마찰의 변화율로서의 마찰의 변화, 및 구동 축(15)과 출력 축(84) 사이의 속도차의 변화를 기초로 하여 폐쇄 피드백 제어 장치(206)는 보정을 수행한다.
도4에 도시된 바와 같이, 압력 보정 신호(PMT)는 기어 입력 축의 회전수의 변화에 관계없이 또는 이와 관련하여 변속기 오일의 온도와 관련하여 적응될 수 있다. 다른 입력(t)이 피드백 루프에 인가되며, 입력(t)은 차량의 냉각 매체 온도 및 흡기 온도를 기초로 한 변속기 오일 온도의 예상값이다. 변속기 오일 온도 및 이에 따른 점성을 나타내기 위해 보정 인자(PMT)를 수정하도록 변속기 오일 온도의 이러한 예상값이 사용될 수 있다. 정확한 조정을 위해 변속기 오일 온도에 대한 센서를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라 압력 보정 인자(PMT)를 제공하는 것 대신에 압력 신호를 증분식으로 증가 또는 감소시키도록 구동 축 피드백 루프가 사용될 수 있으며, 이는 구동 축의 속도 변화율이 사전 설정된 최적 값보다 큰지 작은지에 따른다. 즉, 구동 축(15)의 속도 변화율이 사전 설정된 최적 값보다 작으면 동기화 유닛 상에 인가된 부하가 증분만큼 증가되고, 구동 축(15)의 속도 변화율이 사전 설정된 최적 값보다 크면 동기화 유닛 상에 인가된 부하가 증분만큼 감소된다.
본 발명의 다른 실시예에 따라 구동 축(15)의 속도 변화율이 측정 컨버터(170, 172)로부터의 압력 신호 대신에 사용될 수 있어서, 측정 컨버터(172) 및 피드백 루프(202)가 필요하지 않다.
변속기의 수명을 연장하기 위해 다양한 작동 방법 또는 작동 모드에 대해, 예컨대 절약 절환 작동 모드에서 낮은 동기화 속도의 사용에 대해 관계없는 단일 설정을 규정하도록, 본 발명에 따른 구동 속도 보정의 변화율이 사용될 수 있으며,동시에 스포츠 작동 모드에서 우수한 출력을 위한 큰 동기화 속도가 허용된다. 또한, 변속기의 사용 수명을 위해 다른 파라미터가 사용될 수 있다. 예컨대, 구동 축 속도의 최적 변화율이 변속기의 준비 기간에 따라 증가될 수 있다.
전술된 실시예가 유압식 액츄에이터를 사용하더라도, 본 발명은 다른 형태의 액츄에이터에 대해, 예컨대 그 개시 내용에 여기에 참조로써 포함된 독일 특허 제19504847호, 국제 공개 공보 WO97/10456호 또는 독일 특허 제19734023호에 개시된 바와 같은 공압식 또는 전기식 액츄에이터에 대해 동일하게 적용 가능하다.
유압식 구동 장치 대신에 변속단을 입력하고 출력하기 위한 그리고 클러치를 결합하고 단절하기 위한 작동 수단은 상응하여 전기 에너지의 유효 범위를 통해 제어되고 조절될 수 있는 전기식 구동부를 사용할 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, 예컨대 적어도 하나의 동기화 유닛 상의 부하의 유효 범위를 위해, 작동 요소의 전류, 전압, 임펄스 폭 등이 제어 또는 조절될 수 있다. 이러한 변속기 작동을 위한 대응 장치는 예컨대 독일 특허 196 27 980 A1호에 공지되어 있다.
출원과 함께 제출된 청구범위는 가능한(without prejudice) 넓은 보호범위의 구현을 위해 제안되는 기재이다. 출원인은 그 외 지금까지 단지 상세한 설명 및/또는 도면에 개시된 특징 조합을 청구하는 것을 유보한다.
종속항에 사용된 인용관계는 각 종속항의 특징을 통해 독립항의 대상의 다른 구성을 나타낸다. 이들은 인용 종속항의 특징 조합에 대한 자명하고 구체적인 보호범위의 구현을 포기하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
종속항의 대상은 우선일의 종래 기술을 고려할 때 고유하고 독립적인 발명을형성할 수 있으므로, 출원인은 이들을 독립항 또는 분할 주장의 대상으로 하는 것을 유보한다. 또한 이들은 선행된 종속항의 대상과는 독립적인 구성을 포함하는 자명한 발명도 포함한다.
실시예들은 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 반대로, 본 개시의 범주에서 다수의 변경 및 변형이 가능하고, 제작, 시험 및 작동 방법과 관련하여, 특히, 예를 들면, 전체적인 설명 및 실시예 및 청구범위에 설명되고 도면에 포함된 각각의 특징 또는 요소 또는 방법 단계의 조합 또는 변형을 통해 당업자에게 상기의 목적의 달성을 고려하여 추론될 수 있고 조합된 특징을 통해 새로운 대상 또는 새로운 방법 단계 또는 방법 단계 실행으로 인도될 수 있는 그러한 변형예, 요소 및 조합 및/또는 재료가 가능하다.
Claims (13)
- 적어도 하나의 구동 축과 적어도 하나의 출력 축을 가지며, 적어도 하나의 변속단에 동기화 유닛이 배치되며 변속기의 변속단을 결합 또는 단절시키도록 동기화 유닛에 부하가 인가되는 자동 다단 변속기의 변속단 결합 기구를 제어하기 위한 방법에 있어서,동기화 유닛에 인가된 부하는 기어 파라미터의 함수로서 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 구동 축의 회전 속도를 감시하는 단계를 포함하고, 동기화 유닛에 인가된 부하는 구동 축의 회전 속도 변화율의 함수로서 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 동기화 유닛에 작용하는 부하는 기어 파라미터의 검출된 변수와 기어 파라미터의 사전 설정된 최적 변수의 차이의 함수로서 제어되는 방법.
- 제1항에 있어서, 동기화 유닛에 작용하는 부하는 기어 파라미터의 비율의 함수로서 제어되며, 폐쇄 피드백 루프를 갖는 제어 시스템이 장착되는 방법.
- 제3항에 있어서, 동기화 유닛에 작용하는 부하는 증분식으로 제어되며, 기어파라미터의 비율이 사전 설정된 최적값보다 작으면 부하가 증분만큼 증가되고, 기어 파라미터의 비율이 사전 설정된 최적값보다 크면 부하가 증분만큼 감소되는 방법.
- 제4항 또는 제5항에 있어서, 사전 설정된 최적 비율은 제1 동기화 유닛으로부터 제공된 적어도 하나의 다른 동기화 유닛으로 변경되는 방법.
- 제1항에 있어서, 적어도 하나의 동기화 유닛에 인가된 부하는 변속기 오일 온도의 함수로서 변경되는 방법.
- 제7항에 있어서, 변속기 오일 온도는 차량 냉각 매체 온도 및 흡기 온도를 기초로 하여 예상되는 방법.
- 제1항에 있어서, 적어도 하나의 동기화 유닛은 액츄에이터에 의해 제어되며, 액츄에이터에 의해 동기화 유닛에 작용하는 부하는 액츄에이터의 조절에 의해 제어되는 방법.
- 제1항에 있어서, 적어도 하나의 동기화 유닛에 작용하는 부하는 차량의 작동 조건에 따라 변경되는 방법.
- 제1항에 있어서, 적어도 하나의 동기화 유닛에 작용하는 부하는 변속기 시스템의 수명에 따라 변경되는 방법.
- 다단 변속기와, 변속단을 결합 및 단절시키도록 동기화 유닛에 부하를 인가하기 위한 수단, 기어 파라미터를 결정하기 위한 수단, 및 적어도 하나의 동기화 유닛에 작용하는 부하를 기어 파라미터의 비율의 함수로서 조절하기 위한 수단을 포함하는 자동 변속기 시스템이며,다단 변속기 측에서 적어도 하나의 동기화 유닛을 포함하고, 동기화 유닛에 의해 변속기의 구동 축과 출력 축 사이의 구동을 위해 변속단이 연결되는 자동 변속기 시스템.
- 제12항에 있어서, 동기화 유닛에 작용하는 부하는 기어 파라미터의 비율의 함수로서 폐쇄 피드백 루프에 의해 제어되는 자동 변속기 시스템.
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