KR20080058388A

KR20080058388A - 자동화 수동변속기 및 그러한 자동화 수동변속기의 변속제어 방법

Info

Publication number: KR20080058388A
Application number: KR1020087008839A
Authority: KR
Inventors: 칼-프리츠 하인첼만
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2005-10-19
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2008-06-25
Also published as: US20080245168A1; WO2007045333A1; BRPI0617736A2; EP1938002A1; CN101292101A; JP2009511843A; RU2008119408A; DE102005050067A1

Abstract

본 발명은 입력축, 입력축에 대해 동축성으로 배치된 출력축 및 해당 변속 클러치를 통해 선택적으로 변속 가능한 복수의 기어를 구비한 차량의 자동화 수동변속기에 관한 것이며, 입력축은 체결 및 분리 가능한 엔진 클러치를 통해 구동 엔진과 연결되며 추가적으로 제어 가능한 마찰 클러치가 적어도 하나의 변속 클러치를 필요에 따라 연결하기 위한 파워시프트 클러치로서 제공된다. 성능적 측면 및 기존 수동변속기의 재부착 시 개선된 배치와 관련된 측면에서 파워시프트 클러치(K')는 구동 엔진(M)과 출력축(W2 또는 W5) 사이에 직접 작용한다. 이 목적으로 위해 파워시프트 클러치(K')가 수동변속기(1, 1')의 입력측에서 엔진 클러치(K)에 대해 동축성으로 배치되고 축방향에서 파워시프트 클러치(K')와 출력축(W2 또는 W5) 사이에 존재하는 기어박스 샤프트(W1 또는 W1, W2, W4)가 중공 샤프트로서 형성되며, 출력축(W2 또는 W5)이 이 기어박스 샤프트(W1 또는 W1, W2, W4) 내에서 파워시프트 클러치(K')의 기어박스측 부분에까지 연장되어 있다.

Description

자동화 수동변속기 및 그러한 자동화 수동변속기의 변속 제어 방법{AUTOMATIC TRANSMISSION AND SHIFT CONTROL METHOD FOR SAID TRANSMISSION}

본 발명은 입력축, 입력축에 대해 동축성으로 배치된 출력축 및 해당 변속 클러치를 통해 선택적으로 변속 가능한 복수의 기어를 구비한 차량의 자동화 수동변속기(automated shift transmission)에 관한 것이며, 입력축은 체결 및 분리 가능한 엔진 클러치를 통해 구동 엔진과 연결되며 추가적으로 제어 가능한 마찰 클러치가 적어도 하나의 변속 클러치를 필요에 따라 연결하기 위한 파워시프트 클러치로서 제공된다.

또한 본 발명은 입력축, 입력축에 대해 동축성으로 배치된 출력축 및 해당 변속 클러치를 통해 선택적으로 변속 가능한 복수의 기어를 구비한 차량의 자동화 수동변속기의 변속 제어 방법에 관한 것이며, 입력축은 체결 및 분리 가능한 엔진 클러치를 통해 구동 엔진과 연결되며 변속 과정 중에 추가적으로 제어 가능한 마찰 클러치가 변속 과정에 관련된 변속 클러치를 연결하기 위한 파워시프트 클러치로서 닫힌다.

자동화 수동변속기(automated shift transmission)는 승용차 뿐 아니라 상용차 부분의 차량에도 점차 그 사용이 증가하고 있는데, 그 이유는 이 자동화 수동변 속기가 자동으로 진행되는 변속 과정으로 인해 높은 변속기 효율, 컴팩트한 크기 및 비교적 적은 중량에서 우수한 조작 편의성을 제공하며 해당 차량의 우수한 연비를 구현하기 때문이다. 하지만 자동화 수동변속기의 단점은 기어 변속 중에 출력축과 연결된 액슬 드라이브와 구동 엔진 사이에서 동력 흐름이 중단되는 것인데, 이는 엔진 클러치가 일시적으로 열리고 수동변속기가 일정 기간동안 공회전 상태에 놓이기 때문이다. 이로 인해 증속 변속 시, 특히 오름경사 구간의 주행 중에 견인 증속 변속 시 차량의 원치 않는 감속의 발생하고, 감속 변속 시 특히 내림경사 구간의 주행 중에 관성 감속 변속 시 원치 않는 차량 가속이 발생할 수 있다. 이는 일반적으로 변속 과정의 불편한 진행 및 지연을 야기한다.

따라서 특히 상용차에서는, 변속 과정에서 동력 중단을 단축하기 위하여 기어 브레이크를 통해 증속 변속 시 체결할 각 기어의 동기화가 가속하거나 또는 닫힌 엔진 클러치에서 엔진 컨트롤의 제어를 통해 또는 경우에 따라서는 증속 변속 시 엔진 브레이크를 통해 이런 동기화를 지원하는 것이 알려져 있는데, 이러한 방법은 추가 장치로 인해 비용이 증가하는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 주로 승용차 및 경량 밴에 사용되는 도그 클러치(dog clutch)를 구비한 유성 기어 구조 또는 카운터 샤프트 구조의 단순 자동화 수동변속기 및 복수의 직렬 연결된 서브 기어를 포함하며 주로 대형 상용차에 사용되는 소위 레인지 변속 기어박스에 관한 것이다. 이러한 유형의 레인지 변속 기어박스는 예를 들어 독일 특허 DE 100 51 354 A1에 레인지 그룹 변속기로서 알려져 있으며, 이 변속기는 카운터 샤프트 구조의 단순 메인 기어박스 및 유성 기어 구조의 후단 레인지 그룹으로 구성된다.

변속 과정 중에 견인력 중단을 방지하기 위해 알려진 바와 같이 자동화 수동변속기는 제어 가능한 추가적 마찰 클러치를 포함하는데, 이 클러치를 통해 변속 과정 중에 기어박스의 입력축이 그 출력축과 결합될 수 있다. 이로써 기어 변속이 견인력 중단이 없는 파워 시프트로서 또는 감소된 토크 전달이 포함된 부분 파워 시프트로서 실시될 수 있다.

이러한 자동화 수동변속기는 독일 특허 DE 198 59 458 A1에 설명되어 있다. 이 자동화 수동변속기는 카운터 샤프트 구조의 수동변속기이며 파워시프트 클러치로서 작용하는 추가 마찰 클러치가 바람직하게도 최고단 기어의 슬라이딩 기어에서 기어 휠의 변속 클러치에 대해 평행하게 배치된다. 이 수동변속기의 단점은 수동변속기 내에 추가적으로 변속 클러치가 배치되는 것인데, 그 이유는 이로 인해 기존 수동변속기의 재부착이 공간적 이유에서 전혀 불가능하거나 또는 대규모의 변경 후에만 가능하기 때문이다. 또한 이러한 추가적인 마찰 클러치로 인하여 변속 과정 중에 엔진 클러치가 닫혀 있어야 하는데, 이는 적어도 저단 기어의 분리 및 대상 기어의 체결 및 동기화를 어렵게 한다.

이러한 배경에서 본 발명의 목적은, 전술한 유형의 자동화 수동변속기에서 성능적 측면 및 기존 수동변속기의 재부착과 관련된 측면에서 더욱 개선된 파워시프트 클러치의 배치를 제안하는 것이다. 또한 이러한 유형의 자동화 수동변속기의 변속 제어 방법이 제안된다.

청구항 1항의 전제부에 설명된 특징을 구비한 수동변속기와 관련하여 이 목적은 다음을 통해 달성된다. 파워시프트 클러치가 수동변속기의 입력측에서 엔진 클러치에 대해 동축성으로 배치되고 축방향에서 파워시프트 클러치와 출력축 사이에 존재하는 기어박스 샤프트가 중공 샤프트로서 형성되며, 출력축이 이 기어박스 샤프트 내에서 파워시프트 클러치의 기어박스측 부분에까지 연장됨으로써 파워시프트 클러치가 구동 엔진과 출력축 사이에 직접 작용한다.

이로써 파워시프트 클러치의 닫기를 통해 엔진 클러치 뿐 아니라 수동변속기의 모든 변속 클러치도 연결되며 따라서 열린 및 닫힌 엔진 클러치를 통한 변속 과정이 가능하다.

또한 파워시프트 클러치는 이러한 배치에서 기어박스 하우징 밖에 배치되므로, 비교적 적은 비용으로, 즉 동일한 구조의 연장된 출력축으로 출력축을 교환하고 중공 샤프트로 동축성 기어박스 샤프트를 교환함으로써 기존의 수동변속기를 파워시프트 변속기로 개조하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 수동변속기의 바람직한 형태 및 개선된 형태는 종속항 2항 내지 5항에 명시되어 있다.

원칙적으로 파워시프트 클러치는 건식 클러치 뿐 아니라 유체역학적 다판 클러치로도 형성될 수 있다. 바람직하게도 파워시프트 클러치의 구조는 가동 시 발생하는 부하, 특히 열부하 및 엔진 클러치의 구조에 따라 결정되는데, 이 엔진 클러치의 클러치 하우징에는 특히 동일한 구조의 파워시프트 클러치가 설치 공간 절감을 위해 배치된다. 이와 관련하여 파워시프트 클러치 및 파워시프트 클러치가 공동의 클러치 케이지를 포함하는 것이 바람직하다.

입력축, 그에 동축성으로 배치된 출력축 및 기어박스 샤프트에 대해 평행하게 배치된 카운터샤프트를 구비한 단순 카운터샤프트 변속기로서 널리 알려진 수동변속기 실시 형태에서는 입력축이 중공 샤프트로서 형성되며 수동변속기의 출력축이 입력축 내에서 파워시프트 클러치의 변속기측 부분에까지 연장된다. 이로 인하여 모든 변속이 수동변속기 내에서 파워시프트 클러치를 통해 파워 시프트 또는 부분 파워 시프트로서 실시되는 것이 가능하다.

단순 카운터 샤프트 구조의 메인 기어박스 및 유성 기어 구조의 후단에 배치된 레인지 그룹을 구비한 레인지 변속 기어박스로서 형성된 수동변속기 실시 형태에서는 이에 상응하게 메인 기어박스의 입력축 및 출력축 및 레인지 그룹의 입력축이 중공 샤프트로서 형성되며 이런 경우에 수동변속기 전체의 출력축을 형성하는 레인지 그룹의 출력축이 레인지 그룹의 출력축 및 메인 기어박스의 입력축 및 출력축 내에서 파워시프트 클러치의 변속기측 부분에까지 연장된다. 이로 인하여 메인 기어박스 내에서의 변속 외에도 레인지 그룹 내의 레인지 변속도 파워 시프트 또는 부분 파워 시프트로서 실시되는 것이 가능하다.

전술한 수동변속기의 예시적 실시외에도 본 발명에 따른 파워시프트 클러치 배치는 동축성 입력축 및 출력축을 구비한 모든 유형의 레인지 변속 기어박스 또는 수동변속기에 적용할 수 있다.

청구항 6항의 전제부에 설명한 특징과 연관된 변속 제어 방법과 관련된 본 발명의 목적은 다음을 통해 달성된다. 최대 하나의 다이렉트 기어를 포함하는 두 개의 기어(i>=1) 사이에서의 변속 과정에서 파워시프트 클러치의 적어도 부분적인 닫기를 통해 토크를 전달하기 위하여 저단 기어를 분리하기 전에 구동 엔진과 출력축 사이에 직접적인 연결이 구축되며, 그 후에 저단 기어가 분리되고 이어서 대상 기어가 동기화되고 체결되며 최종적으로 파워시프트 클러치가 다시 완전히 열린다.

파워시프트 클러치의 적어도 부분적인 닫기를 통해 구동 엔진에 의해 엔진 클러치를 거쳐 입력축으로 전달된 토크가 대부분 수용된다. 이로써 체결된 저단 기어의 변속 클러치가 감압되며 이로써 저단 기어의 분리를 위해 거의 부하없이 개방될 수 있다. 또한 이로 인해 체결할 대상 기어가 거의 부하없이 동기화되고 이어서 체결될 수 있다.

본 발명에 따른 파워시프트 클러치 배치를 통하여 오버드라이브 기어(i<1)가 관련되지 않은 변속 과정이 동력 흐름의 중단 없이 부분 파워 시프트로서 실시될 수 있다. 이로써 차량의 원치 않는 감속 또는 가속이 방지되므로 변속 과정이 전체적으로 신속하고 편리하게 진행될 수 있다. 파워트레인에서 유지되는 하중 응력(load stress)으로 인해 부하 반전(load reversal) 및 진동이 억제되며, 이로 인해 파워트레인의 임계적 부분에서 마모가 방지되고 전체적으로 개선된 주행 편의성이 나타난다. 변속 과정에서 수동변속기의 입력 회전속도의 감소를 위해 제공되는 기타 장치, 즉 기어 브레이크 또는 엔진 브레이크가 필요치 않을 수 있다.

변속 과정 중에 저단 기어의 유효 기어비에 비해 적어도 더욱 직접적인 기어비로 인하여 파워시프트 클러치가 거의 항상 슬립 상태에서 제어된다. 더 저단 기어(i>1)로의 다이렉트 기어(i=1)의 변속 과정만 그에 대한 예외를 형성하는데, 이 변속 과정에서는 파워시프트 클러치가 토크의 수용을 위해 적어도 일시적으로 완전히 닫힐 수 있다.

열린 엔진 클러치를 통해 변속 과정이 수행되는 경우, 즉 엔진 클러치가 저단 기어의 분리 전에 열리는 경우에는, 파워시프트 클러치의 열림이 변속 과정의 종료 시 저크(jerk)가 없는 부드러운 회전속도 조정 및 토크 조정을 달성하기 위해 바람직하게도 엔진 클러치의 닫힘과 시간적으로 중첩되게 이루어질 수 있다.

하지만 변속 과정 중에 엔진 클러치를 닫힌 상태로 유지하는 것도 가능하다. 이러한 경우에는 바람직하게도 대상 기어의 동기화를 위하여 파워시프트 클러치가 증속 변속 과정에서 계속 닫힌 상태로 유지되고 감속 변속 과정에서는 계속 열린 상태로 유지되는 방식으로, 대상 기어의 동기화가 적어도 전달 가능한 파워시프트 클러치 토크의 변경을 통해 지원된다. 파워시프트 클러치가 계속 닫힌 상태로 유지됨에 따라 구동 엔진의 부하가 증가되며 이로써 입력측 파워트레인이 감속된다. 파워시프트 클러치가 계속 열린 상태로 유지됨에 따라 구동 엔진이 감압되며 이로써 고속으로 회전하는 구동 엔진을 통하여 입력측 파워트레인이 가속된다. 이러한 방식의 동기화 지원으로 인해 적은 부하가 나타나므로 예를 들어 변속 클러치에 속하는 마찰링 동기화 장치와 같은 일반적 동기화 수단이 더욱 컴팩트한 구조로 설계되거나 또는 경우에 따라 완전히 필요치 않게 될 수 있다.

본 발명의 이해를 돕기 위하여 두 개의 실시예가 도시된 도면이 첨부되었다.

도면은 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 수동변속기의 제1 실시예에 대한 개략도이다.

도 2은 본 발명에 따른 수동변속기의 제2 실시예에 대한 개략도이다.

도 1에 따른 자동화 수동변속기(1)는 입력축(W1), 입력축에 대해 동축성으로 배치된 출력축(W2) 및 양측 기어박스 샤프트(W1, W2)에 대해 평행하게 배치된 카운터샤프트(countershaft)(W3)를 구비한 단순 카운터샤프트 변속기로서 형성된다. 입력측에서 수동변속기(1)의 입력축(W1)은 분리 및 체결이 가능한 엔진 클러치(K)를 통해 내연 엔진으로서 형성된 구동 엔진(M)과 연결된다. 수동변속기(1)는 선택적으로 변속 가능한 네 개의 전진 기어와 하나의 후진 기어를 포함한다.

기어의 변속을 위해 입력축(W1)은 변속기 내부적으로 제1 변속 클러치(K1)를 통해 변속 위치(S1)에서 제1 기어 쌍(2a, 2b)의 슬라이딩 기어(2a)와 연결 가능하며, 이로써 카운터샤프트(W3)와 고정 기어(2b)의 고정 결합으로 인해 입력축(W1)과 카운터샤프트(W3) 사이에서 동력 결합이 구축 가능하다. 이에 대한 대안적 방법으로서 입력축(W1)이 제1 변속 클러치(K1)을 통해 제2 변속 위치(S2)에서도 제2 기어 쌍(3a, 3b)의 슬라이딩 기어(3a)와 연결 가능하다.

변속 위치(S3)로의 제2 변속 클러치(K2)의 변속을 통하여, 이 경우에서(제1 변속 클러치(K1)가 변속 위치(S2)에 있는 경우) 입력축(W1)과 출력축(W2)의 직접적 연결이 구축되고 이로써 다이렉트 기어로서(i=1) 설계된 4단 전진 기어가 체결되도록, 슬라이딩 기어(3a)가 출력축(W2)과 연결 가능하다.

그 다음 저단의 3단 전진 기어는 제1 변속 클러치(K1)의 변속을 통해 변속 위치(S1)로 체결되고 제2 변속 클러치(K2)의 변속을 통해 변속 위치(S3)로 체결되며, 입력축(W1)에서 기어 쌍(2a, 2b, 3a, 3b)를 거쳐 출력축(W2)으로 동력 전달이 이루어진다. 이와 유사한 방식으로 변속 위치(S1)에 존재하는 제1 변속 클러치(K1)에서 변속 위치(S4)로의 제2 변속 클러치(K2)의 변속, 변속 위치(S5)로의 제3 변속 클러치(K3)의 변속 및 변속 위치(S6)로의 제3 변속 클러치(K3)의 변속을 통해 2단 전진 기어, 1단 전진 기어 및 후진 기어의 순서로 기타 기어가 체결되며, 후진 기어에서 요구되는 회전 방향 전환은 해당 슬라이딩 기어(6a)와 해당 고정 기어(6b) 사이에 배치된 아이들러 기어(6c)를 통해 이루어진다.

본 발명에서는 마찰 클러치로서 형성된 파워시프트 클러치(K')가 존재하며 이 클러치는 수동변속기(1)의 입력측에서 엔진 클러치(K)에 대해 동축성으로 배치되며 구동 엔진(M)을 통해 직접 출력축(W2)와 연결이 가능하다. 또한 입력축(W1)은 중공 샤프트로서 형성되며 출력축(W2)은 입력축(W1) 내에서 중앙으로 진행하는 연장부(12)를 거쳐 파워시프트 클러치(K')의 변속기측 부분에까지 안내된다. 본 실시 형태에서 파워시프트 클러치(K') 및 엔진 클러치(K)는 공동의 클러치 케이지(13)를 포함한다.

파워시프트 클러치(K')를 통해 엔진 클러치(K) 뿐 아니라 모든 변속 클러치(K1, K2, K3)도 연결될 수 있다. 이로써 파워시프트 클러치(K')의 일시적인 적어도 부분적인 닫음을 통해 수동변속기(1) 내에서 모든 변속 과정이 견인력 중단없이 파워 시프트(power shift) 또는 부분 파워 시프트로서 실시되고 변속 진행의 제어에 따라서 엔진 클러치(K)가 변속 과정 중에 선택적으로 열리거나 또는 닫힌 상태 로 유지될 수 있다. 또한 수동변속기(1) 외부에 파워시프트 클러치(K')를 배치함으로써 파워시프트 변속기에 속하는 파워시프트 클러치 없이 기존 카운터샤프트 변속기를 간단하게 재부착하는 것이 가능하다.

도 2에 따른 다른 자동화 수동변속기(1')는 메인 기어박스(HG) 및 후단에 배치된 레인지 그룹(BNG)를 구비한 레인지 변속 기어박스로서 형성된다. 메인 기어박스(HG)는 도 1에 따른 수동변속기(1)에 해당하며 4개의 전진 기어 및 하나의 후진 기어를 포함하고, 메인 기어박스(HG)의 입력축(W1)은 입력측에서 엔진 클러치(K)를 통해 구동 엔진(M)과 연결된다.

후단에 배치된 레인지 그룹(BNG)은 입력축(W4) 및 그에 동축성으로 배치된 출력축(W5)를 구비한 유성 기어 기어박스로서 형성되며, 입력축(W4)은 메인 기어박스(HG)의 출력축(W2)과 고정적으로 결합된다. 따라서 레인지 그룹(BNG)의 출력축(W5)은 수동변속기(1') 또는 레인지 변속 기어박스 전체의 출력축을 형성한다.

레인지 그룹(BNG)은 선 기어(7), 유성 기어 캐리어(8)에서 회전 가능한 형태로 지지되고 선 기어(7)와 맞물리는 유성 기어(9) 및 유성 기어(9)와 맞물리는 링 기어(10)를 구비한 단순한 유성 기어셋으로서 형성된다. 선 기어(7)는 레인지 그룹(BNG)의 입력 부재로서 작용하며 따라서 입력축(W4)와 강직성으로 결합된다. 유성 기어 캐리어(8)는 레인지 그룹(BNG)의 출력 부재로서 작용하며 따라서 출력축(W5)와 강직성으로 결합된다. 링 기어(10)는 제4 변속 클러치(K4)의 클러치 케이지와 연결되며, 이 변속 클러치는 저속 기어단(L)의 선택적 변속을 위해 하우징(11)과 연결되거나 또는 다이렉트 고속 기어단(S)의 변속을 위해 유성 기어 캐리 어(8)와 연결될 수 있다. 저속 기어단(L)에서 유성 기어(9)는 유성 기어 캐리어(8) 회전속도의 상응하는 감속과 함께 회전하는 선 기어(7)와 고정된 링 기어(10) 사이에서 회전한다. 고속 기어단(S)에서는 유성 기어 기어박스의 모든 부품이 유성 기어 캐리어(8)와의 선 기어(10)의 연결로 인해 선 기어(7)의 회전속도로 강직성으로 회전한다.

본 발명에서는 마찰 클러치로서 형성된 파워시프트 클러치(K')가 제공되는데 이 클러치는 메인 기어박스(HG)의 입력측에서 엔진 클러치(K)에 대해 동축성으로 배치되며 구동 엔진(M)을 통해 레인지 그룹(BNG)의 출력축(W5)와 직접 연결이 가능하다. 이를 위해 메인 기어박스(HG)의 출력축(W2) 및 입력축(W1) 및 레인지 그룹(BNG)의 입력축(W4)이 중공 샤프트로서 형성된다. 또한 레인지 그룹(BNG)의 출력축(W5)은 기어박스 샤프트(W1, W2, W4) 내에서 중앙으로 진행하는 연장부(12)를 거쳐 파워시프트 클러치(K')의 변속기측 부분에서 끝난다. 또한 파워시프트 클러치(K') 및 엔진 클러치(K)는 공동의 클러치 케이지(13)를 포함한다.

파워시프트 클러치(K')를 통해 엔진 클러치(K) 뿐 아니라 모든 변속 클러치(K1, K2, K3, K4)도 연결될 수 있다. 이로써 파워시프트 클러치(K')의 일시적인 적어도 부분적인 닫음을 통해 메인 기어박스(HG) 내에서 모든 변속 과정 및 레인지 그룹(BNG) 내에서의 레인지 변속이 견인력 중단없이 파워 시프트 또는 부분 파워 시프트로서 실시되고 변속 진행의 제어에 따라서 엔진 클러치(K)가 변속 과정 중에 선택적으로 열리거나 또는 닫힌 상태로 유지될 수 있다. 또한 메인 기어박스(HG) 및 레인지 그룹(BNG) 외부에 파워시프트 클러치(K')를 배치함으로써 파워시프트 변 속기에 속하는 파워시프트 클러치 없이 기존 레인지 변속 기어박스를 간단하게 재부착하는 것이 가능하다.

본 발명은 자동화 수동변속기 및 그러한 자동화 수동변속기의 변속 제어 방법에 이용될 수 있다.

[도면부호의 설명]

1 자동화 수동변속기

1' 자동화 수동변속기

2a 슬라이딩 기어

2b 고정 기어

3a 슬라이딩 기어

3b 고정 기어

4a 슬라이딩 기어

4b 고정 기어

5a 슬라이딩 기어

5b 고정 기어

6a 슬라이딩 기어

6b 고정 기어

6c 아이들러 기어

7 선 기어

8 유성 기어 캐리어

9 유성 기어

10 링 기어

11 하우징

12 연장부

13 클러치 케이지

BNG 레인지 그룹

HG 메인 기어박스

i 기어비

K 엔진 클러치

K' 파워시프트 클러치

K1 (제1) 변속 클러치

K2 (제2) 변속 클러치

K3 (제3) 변속 클러치

K4 (제4) 변속 클러치

L 변속 위치(K4의), 저속 기어단(BNG의)

M 구동 엔진

S 변속 위치(K4의), 고속 기어단(BNG의)

S1 변속 위치(K1의)

S2 변속 위치(K1의)

S3 변속 위치(K2의)

S4 변속 위치(K2의)

S5 변속 위치(K3의)

S6 변속 위치(K3의)

W1 입력축(1, 1', HG의)

W2 출력축(1, HG의)

W3 카운터샤프트(1, HG의)

W4 입력축(BNG의)

W5 출력축(1', BNG의)

Claims

입력축, 입력축에 대해 동축성으로 배치된 출력축 및 해당 변속 클러치를 통해 선택적으로 변속 가능한 복수의 기어를 구비한 차량의 자동화 수동변속기(1, 1')로서, 입력축이 체결 및 분리 가능한 엔진 클러치(K)를 통해 구동 엔진(M)과 연결되며 추가적으로 제어 가능한 마찰 클러치가 최소한 하나의 변속 클러치를 필요에 따라 연결하기 위한 파워시프트 클러치로서 제공되는 자동화 수동변속기에 있어서,

파워시프트 클러치(K')가 수동변속기(1, 1')의 입력측에서 엔진 클러치(K)에 대해 동축성으로 배치되고 축방향에서 파워시프트 클러치(K')와 출력축(W2 또는 W5) 사이에 존재하는 기어박스 샤프트(W1 또는 W1, W2, W4)가 중공 샤프트로서 형성되며, 출력축(W2 또는 W5)이 이 기어박스 샤프트(W1 또는 W1, W2, W4) 내에서 파워시프트 클러치(K')의 기어박스측 부분에까지 연장되므로, 파워시프트 클러치(K')가 구동 엔진(M)과 출력축(W2 또는 W5) 사이에 직접 작용하는 것을 특징으로 하는 수동변속기.
제1항에 있어서, 파워시프트 클러치(K')가 엔진 클러치(K)의 클러치 하우징 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 수동변속기.
제2항에 있어서, 파워시프트 클러치(K') 및 엔진 클러치(K)가 공동의 클러치 케이지(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동변속기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단순 카운터 샤프트 구조의 수동변속기(1) 실시에서 수동변속기(1)의 입력축(W1)이 중공 샤프트로서 형성되며 수동변속기(1)의 출력축(W2)이 입력축(W1) 내에서 파워시프트 클러치(K')의 변속기측 부분에까지 연장되는 것을 특징으로 하는 수동변속기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단순 카운터 샤프트 구조의 메인 기어박스(HG) 및 유성 기어 구조의 후단에 배치된 레인지 그룹(BNG)을 구비한 레인지 변속 기어박스로서 형성된 수동변속기(1') 실시에서 메인 기어박스(HG)의 입력축(W1) 및 출력축(W2) 및 레인지 그룹(BNG)의 입력축(W4)이 중공 샤프트로서 형성되며 레인지 그룹(BNG)의 출력축(W5)이 레인지 그룹(BNG)의 입력축(W4) 및 메인 기어박스(HG)의 입력축(W1) 및 출력축(W2) 내에서 파워시프트 클러치(K')의 변속기측 부분에까지 연장되는 것을 특징으로 하는 수동변속기.
입력축, 입력축에 대해 동축성으로 배치된 출력축 및 해당 변속 클러치를 통해 선택적으로 변속 가능한 복수의 기어를 구비한 차량의 자동화 수동변속기의 변속 제어 방법으로서, 입력축이 체결 및 분리 가능한 엔진 클러치를 통해 구동 엔진과 연결되며 변속 과정 중에 추가적으로 제어 가능한 마찰 클러치가 변속 과정에 관련된 변속 클러치를 연결하기 위한 파워시프트 클러치로서 닫히는 방법에 있어서,

최대 하나의 다이렉트 기어를 포함하는 두 개의 기어(i>=1) 사이에서의 변속 과정에서 저단 기어의 분리 전에 토크 전달을 위해 파워시프트 클러치(K')가 최소한 부분적으로 닫히며, 이로써 구동 엔진(M)과 출력축(W2, W5) 사이에 직접적인 연결이 구축되며, 그 후에 저단 기어가 분리되고 이어서 대상 기어가 동기화되고 체결되며 최종적으로 파워시프트 클러치(K')가 다시 완전히 열리는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서, 엔진 클러치(K)가 저단 기어의 분리 전에 열리고, 파워시프트 클러치(K')의 열림이 변속 과정의 종료 시 엔진 클러치(K)의 닫힘과 시간적으로 중첩되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서, 엔진 클러치(K)가 변속 과정 중에 닫힌 상태로 유지되며 대상 기어의 동기화가 파워시프트 클러치(K')의 전달 가능한 토크의 변화를 통해 최소한 일부 지원되는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서, 파워시프트 클러치(K')가 증속 변속 과정에서 대상 기어의 동기화를 위해 계속 닫히는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서, 파워시프트 클러치(K')가 감속 변속 과정에서 대상 기어의 동기화를 위해 계속 열리는 것을 특징으로 하는 방법.