KR20040071237A - 클러치 적용점을 결정하는 방법 - Google Patents

클러치 적용점을 결정하는 방법 Download PDF

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오토 에프너
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Abstract

본 발명은 스프링-작동되는 클러치 시스템을 포함하는 자동차의 변속기에서 클러치 적용점을 결정하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 클러치 적용점은 상기 클러치 시스템의 최소한 하나의 적절한 조절 변수에 따라 적응된다.

Description

클러치 적용점을 결정하는 방법{METHOD FOR DETERMINING THE CLUTCH APPLICATION POINT}
클러치 적용점의 결정 또는 조절을 위한 방법이 공지되어 있으며 여기에서 변속기 측에 부착된 회전센서가 이를 검출한다. 변속기는 중립위치에서 변환되며 클러치는 개방상태로부터 폐쇄상태로 서서히 바뀐다. 회전센서에 의하여 이 때 변속기 입력회전수의 변화를 검출할 수 있다. 클러치가 적용점 뒤에 있을 때 모멘트가 클러치에 의하여 전달된다. 클러치가 불연속 작용을 하는 이러한 점을 적용점으로 표현한다. 불리하게도 이러한 방법은 작동 중인 엔진에서만 달성될 수 있다. 또한 추가적으로 변속기 입력 회전센서의 부착이 필요하므로 특히 제조비용이 증가한다.
EP 0 550 222 A2 는 마찬가지로 작동 중인 엔진의 경우에만 실시가 가능한 클러치 적용점의 결정을 위한 방법을 개시한다.
그밖에 클러치 적용점의 결정 또는 조절을 위한 방법이 공지되어 있으며 이에 의하면 삽입 단에서 공전 중에 엔진의 분사 량이 검출된다. 클러치는 이 때 개방상태로부터 폐쇄상태로 바뀐다. 엔진의 공전 조속기는 엔진의 회전수를 일정하게 조절하려한다. 공전 중에 엔진 종동측 부하의 증가가 일어나면 엔진 조속기는 분사 량의 증가로 반응한다. 이러한 증가는 적용점의 검출을 위하여 사용된다. 이러한 방법에 있어서는 불리하게도 엔진의 광범위한 정보를 요한다는 점이다. 이로 인하여 이러한 공지의 방법도 엔진이 작동 중에만 적용될 수 있다. 엔진과 변속기간의 커뮤니케이션이 단절되는 경우에 검출의 이러한 방식은 불가능하다.
본 발명은 스프링-작동되는 클러치 시스템을 포함하는 차량 변속기에서 클러치 적용점을 결정하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 클러치 적용점의 검출을 위한 방법을 제공하기 위한 과제를 기초로 하며, 여기에서 특히 비용 면에서 유리하며 가능한 고도의 가용성이 보장된다.
본 과제는 특허청구범위 1의 특징들에 의해 해결된다. 추가적인 형식과 실시예들은 종속청구범위에서 명시한다.
따라서 본 발명에 따른 방법이 제안되며, 여기에서 클러치 적용점은 적당한 조절 변수에 따라서 적용된다. 이러한 방법에 있어서는 엔진이 정지된 경우에도 실시 가능하다는 점이 특히 유리하다. 그 외에 회전신호 및 /또는 분사량 신호의 검출을 위한 추가 센서 액추에이터가 전혀 필요치가 않다. 요컨대 당해 방법에 의하여 보다 높은 가용성과 이로 인한 비용절감을 실현할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구성은 조절 변수으로서 클러치시스템의 작동을 위하여 의도된 클러치 분리하중이 사용되도록 되어 있다. 클러치 분리하중은 접촉압력하중에 대하여 작용하며 이것은 폐쇄된 클러치에 있어서 초기 응력 예컨대 컵 스프링의 초기 응력에 의하여 미리 설정된다. 클러치 분리하중에 의하여 예컨대 격막 스프링이 클러치 분리시스템에 작용된다. 접촉압축하중이 클러치 분리하중에 의하여 균형을 유지하는 즉시 클러치 적용점에 도달되도록 클러치시스템의 개방에 의하여 개시된다.
본 발명에 따른 방법에서 클러치 적용점은 클러치 분리하중의 작용선과 스프링하중의 작용선과의 공동 교차점에 의하여 클러치 분리경로에 의하여 결정 가능하다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면 클러치 적용점은 불연속에 의하여 구배방향으로 표시된다. 이에 따라서 본 발명에 따른 방법에 있어서 소요 클러치 적용점을 얻기 위하여 클러치 분리하중의 구배방향의 검출이 가능하며 불연속이 결정된다.
적당한 조절 변수의 측정에 의한 클러치 분리하중의 구배방향의 검출을 위하여 클러치 분리하중의 역추리를 할 수 있음으로 예컨대 단편적으로 불연속의 전후에 예상되는 구배가 검출된다. 예를 들면 검출된 구배 경사와 이에 따른 각도로 계산될 수 있으며 그의 공동 교차점은 그 다음 불연속점 및 이에 따라 클러치 적용점을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구성은 클러치가 폐쇄된 경우 기계식 클러치 분리시스템에서는 접촉압축하중은 컵 스프링의 초기 응력에 의하여 미리 설정되도록 할 수 있다. 이제 격막 스프링이 클러치 분리시스템에 작용하면 접촉압축하중은 레버가 곱해진 분리에서의 힘 만큼 감소될 수 있다. 이것은 다음 방정식으로 표시된다:
FAnp(S) = FAnpAP -iHebelFAusrueck(S)
여기서
FAnp(S) = 접촉압축하중
FAnpAP= 작동 점에서의 접촉압축하중
iHebel= 하중증폭계수
FAusrueck(S) = 클러치 분리하중
클러치 분리경로에 의한 클러치 분리하중의 종속성은 이러한 형식에 있어서는 거의 선형적이다. 이에 따라서 다음의 식이 성립한다:
FAusrueck(S) = cMembranfeder* SAusrueck
여기서
FAusrueck(S) = 클러치 분리하중
cMembranfeder= 스프링 상수
SAusrueck= 클러치 분리경로
접촉압축하중이 격막스프링의 작동에 의하여 그 값을 영(0)으로 취하면 클러치 적용점에 도달된다. 이러한 점에서는 다음 식이 성립한다:
FAnp(SAnlege) = 0.0
정확히 클러치 적용촉점에서 시스템에 따르는 불연속이 발생한다. 클러치를더 개방하면 클러치 분리하중은 예컨대 격막 스프링 같은 사용 스프링의 특성곡선에 의해서만이 변한다. 클러치 분리시스템의 클러치 분리하중은 그 외에 다음 식에 따른다:
FAusrueck(S) = FTellerfeder(STeller)/iHebel
불연속 전에 클러치 분리하중의 구배방향은 다음 식에 따른다:
그리고 구배방향은 불연속 후에 다음 식에 따른다:
라이닝 탄성을 사용하지 않는 경우 클러치 분리시스템에서 클러치 분리하중의 유도 또는 구배방향은 불연속을 나타낸다. 라이닝 탄성을 사용할 경우에는 전환은 연속적이 될 수 있다. 그렇지만 전환영역도 여기에서 검출 가능하다.
또 다른 구성의 클러치 시스템은 적당한 액추에이터에 의하여 폐쇄된 상태로부터 개방상태로 전환되도록 할 수 있다. 클러치 분리하중 구배 변화는 클러치 분리시스템의 조절 변수 분석과 그 결과에 따른 거리에 의하여 검출될 수도 있다. 검출은 물론 클러치의 개방상태로부터 폐쇄상태로의 전환에 의해서도 실시 가능하다. 이것은 클러치 액추에이터의 유압식, 공압식은 물론이고 전기식 제어의 경우에도 가능하다.
타이밍 밸브를 가진 유압 클러치 작동장치에 있어서는 예를 들면 적용점의검출을 위하여 클러치의 폐쇄된 상태에서 일정한 또는 정의된 펄스 폭에 의하여 클러치 개방 타이밍밸브가 제어되도록 할 수가 있다. 똑같은 정도로 클러치의 개방상태인 경우에 일정한 또는 정의 된 펄스 폭에 의하여 클러치 폐쇄 밸브가 제어될 수 있다. 클러치 종동 실린더 내의 압력이 크면 클 수록 달성되는 증분은 더 작아진다. 밸브의 유량은 압력차이에 의존한다. 감지된 클러치의 분석에 의하여 클러치 적용점이 결정 가능하다.
본 발명에 따른 방법은 클러치 액추에이터의 공압식 제어의 경우에도 적용 가능하다. 클러치 액추에이터의 제어를 위한 전기-공압식 시스템을 사용할 때에는 특히 거리와 압력의 측정으로부터 적용점을 판단할 수 있다. 클러치 액추에이터의 제어를 위하여 전기시스템을 사용할 경우에는 특히 거리, 전압 및/또는 전류의 측정으로부터 적용점을 판단할 수 있다.
본 발명은 첨부 도면에 의하여 보다 상세히 설명된다. 여기에서 압력 판과 클러치 분리시스템에 작용하는 하중과 거리는 클러치 분리거리에 의하여 표시된다.
도면에는 도표가 도시되어 있으며 여기에서 클러치 분리경로 sAusrueck에 대한 격막 스프링 특성곡선은 실선 (1), 접촉 압축하중 fAnpress는 점선(2), 클러치 분리하중 fAusrueck는 쇄선(3), 그리고 클러치의 경로 sAbhub는 실선(4)으로 나타낸다.
격막 스프링 특성곡선으로서 대표적인 과정이 나타난다. 접촉압축하중 fAnpress는 클러치 분리시스템에 클러치 분리하중 fAusrueck이 가해질 때에 감소하기 시작한다. 클러치 분리하중 fAusrueck은 접촉 압축하중 fAnpress가 값 영(0)에 도달하여 균형이 잡힐 때까지 점점 더 증가한다. 그 경우에 힘 평형상태가 존재한다. 이 점은 클러치 적용점(5)이다.
클러치 적용점(5)에서 클러치 분리하중 fAusrueck의 구배 경로에 불연속이 발생하는데 클러치 분리하중 fAusrueck의 경로에서 꺾인 부분에 의하여 표시한다. 클러치 적용점(5)에 도달하면 스트로크 sAbhub의 곡선은 클러치 시스템이 계속 열리기 때문에 보다 현저히 상승한다. 클러치가 더 열리면 클러치 분리하중 fAusrueck은 격막 스프링 특성곡선에 의해서만 변화한다.
클러치 분리하중과 스프링하중은 측정된 크기일 수 있다. 이 크기는 또한 구성 부품들의 주어진 특성으로부터도 계산이 가능하다.
본 발명은 스프링-작동되는 클러치 시스템을 포함하는 차량 변속기에서 클러치 적용점을 결정하는 방법에 이용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 스프링 작동되는 클러치 시스템을 구비하는 차량 변속기에서 클러치 적용점을 결정하는 방법에 있어서,
    상기 클러치 적용점(5)은 상기 클러치 시스템의 최소한 하나의 적절한 조절 변수에 따라 적응되는 것을 특징으로 하는 클러치 적용점을 결정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    조절 변수의 변화로서 분리하중이 변화되는 것을 특징으로 하는 클러치 적용점을 결정하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    클러치 적용점(5)으로서, 분리 하중과 스프링 하중의 작용선의 공동 교차점이 클러치 시스템의 분리경로에 걸쳐 결정되는 것을 특징으로 하는 클러치 적용점을 결정하는 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    클러치 시스템에 존재하는 분리하중의 최소한 하나의 구배방향은 분리경로에 걸쳐서 결정되며, 그리고 분리 하중의 구배방향에서 불연속점이 결정되며, 이 점이 클러치 적용점(5)을 결정하는 것을 특징으로 하는 클러치 적용점을 결정하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    다수의 적합한 조절 변수들이 측정되며, 그 결과로 불연속점의 이전 및/또는 이후에 분리하중의 구배경로의 최소한 섹션들이 결정되는 것을 특징으로 하는 클러치 적용점을 결정하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기계적으로 작동되는 분리시스템에서 폐쇄된 클러치의 경우에 접촉압축하중은 다음 식에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 클러치 적용점을 결정하는 방법;
    FAnp(S) = FAnpAP -iHebelFAusrueck(S)
    여기서
    FAnp(S) = 접촉압축하중
    FAnpAP= 작동 점에서의 접촉압축하중
    iHebel= 하중 증폭계수
    FAusrueck(S) = 클러치 분리하중
  7. 제 6 항에 있어서,
    분리 하중은 클러치 분리 경로에 대략 선형적으로 종속하며 그리고 다음의 식에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 클러치 적용점을 결정하는 방법
    FAusrueck(S) = cMembranfeder* SAusrueck
    여기서
    FAusrueck(S) = 클러치 분리하중
    cMembranfeder= 스프링 상수
    SAusrueck= 클러치 분리경로
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    접촉압축하중이 값 영이라면, 클러치 적용점(5)이 결정되는 것을 특징으로 하는 클러치 적용점을 결정하는 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    분리 하중의 구배경로에 대해 기계적으로 작동되는 클러치 분리시스템의 경우에 다음의 식들에 따르는 것을 특징으로 하는 클러치 적용점을 결정하는 방법 :
    여기서 FAusrueck(S) = FTellerfeder(STeller)/iHebel이 적용되며
    이 경우에
    = 분리하중의 미분(구배)
    FTellerfeder(STeller)= 다이어프램 스프링 하중
    SAnlegepunkt= 분리경로 d. 클러치 적용점에 상응함
    iHebel= 하중증폭계수
    cMembranfeder= 스프링 상수
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    최소한 하나의 조절 변수의 평가에 의한 분리시스템의 제어를 위한 액추에이터의 이용의 경우에 분리하중의 구배경로에서 하나의 불연속점이 결정되는 것을 특징으로 하는 클러치 적용점을 결정하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    분리시스템의 유압작동의 경우에는 최소한 하나의 타이밍 밸브가 이용되는 것을 특징으로 하는 클러치 적용점을 결정하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    폐쇄된 클러치의 경우 클러치 개방 타이밍 밸브가 내지 개방된 클러치의 경우 클러치 폐쇄밸브는 일정한 내지 정해진 펄스폭을 가지고 제어되며 그리고 측정된 분리경로의 평가에 의하여 클러치 적용점(5)이 결정되는 것을 특징으로 하는 클러치 적용점을 결정하는 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    클러치 적용점(5)의 분리시스템의 제어를 위한 전기 시스템의 이용의 경우 클러치 적용점(5)은 거리, 전압 및/또는 전류의 측정들로 부터 검출되는 것을 특징으로 하는 클러치 적용점을 결정하는 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    분리시스템의 제어를 위한 전자 공압시스템의 이용의 경우 클러치 적용점(5)은 거리 및 압력의 측정으로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 클러치 적용점을 결정하는 방법.
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