KR20080094063A - 작동 부재의 위치 조회 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기능 유닛, 특히 차량의 파워 트레인 내의 기능 유닛의 작동 부재의 위치를 조회하기 위한 방법에 관한 것이며, 사전 결정된 작동 부재의 위치의 조회 위치에 대한 간격 내에서 작동 부재에 제공될 수 있는 변수가 사전 결정된 방식으로 변경되는지가 조사됨으로써 작동 부재가 조회 위치에 도달하는 타당성이 입증된다.
작동 부재, 증분 센서, 제어 유닛, 액추에이터, 이동 레일

Description

작동 부재의 위치 조회 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR REFERENCING THE POSITION OF AN ACTUATING ELEMENT}
본 발명은 기능 유닛, 특히 차량의 파워 트레인 내의 클러치의 작동 부재의 위치를 조회하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
작동 부재에 의해 기능 유닛이 모터식으로 작동하는 경우, 기능 유닛의 기능은 작동 부재의 위치에 비례해서 변경되며, 제어 유닛 내에서의 작동 부재의 정확한 위치를 파악하기 위해, 일반적으로 작동 부재의 위치의 조회가 요구된다. 이에 대한 실시예는 클러치 레버의 위치가 클러치의 토크 전달 능력을 결정하는 클러치의 모터식 작동이다. 클러치의 토크 전달 능력을 정확히 인지하는 것은 시동 및 전환 과정의 정확한 제어 또는 조절을 위해 중요하다.
특히 증분 센서에 의해서 그 회전 위치가 측정되는 샤프트에 의해 작동 부재를 구동하는 전동기가 액추에이터로서 사용될 때, 조회는 필수적이다. 작동 부재의 절대 위치는 증분 센서에 의해서 측정될 수 없고 위치 변경만이 측정되므로, 작동 부재의 절대 위치 또는 전동기의 출력 샤프트의 회전 위치를 조회를 통해 검출해야 한다.
DE 44 33 825 C2호에는 클러치용 작동 부재가 지지된 세그먼트 톱니 휠을 전 동기의 출력 샤프트가 구동시키는 차량-마찰 클러치를 위한 조절 장치가 공지되어 있다. 세그먼트 톱니 휠의 회전 범위는 조회를 위해 이동될 수 있는 정지부를 통해서 제한된다. 이로써 작동 부재의 절대 위치가 검출될 수 있으며, 이로부터 조절 경로가 증분 센서에 의해서 측정될 수 있다.
DE 100 27 330 A1호에는 그 회전 위치가 증분 센서에 의해서 측정되는 전동기가, 정지부에 대해서 최종 위치로 이동할 수 있는 변속기의 작동 부재를 구동시키는 변속기 전환 장치가 공지되어 있다. 작동 부재에는 스캐닝 부품이 맞물리는 표면 모방 절삭부가 추가로 제공된다. 작동 부재의 모방 절삭부는 작동 요소를 이동시키기 위해서 요구되는 힘이 표면 모방 절삭부와 스캐닝 부품 사이의 상대 위치에 따르도록 형성된다. 모방 절삭부의 성형면의 경사도는 스캐닝 부품의 탄성적 초기 응력을 통해서 작동 부재에 제공된 힘이 부분 영역 내에서 전동기의 지지 모멘트보다 더 크도록 형성될 수 있으므로, 전동기의 전압 작용이 낮을 경우 사전 결정된 조절 범위 내에 작동 부재가 위치하는지가 검출될 수 있다.
정지부에 의해서 조회가 실행되고 이로써 액추에이터로부터 작동 부재에 힘이 작용함에도 불구하고 작동 부재가 더 이상 이동하지 않는 것이 인식되는 경우, 작동 부재가 위치하는 전달 경로 내의 로킹이 조회 위치로서 틀리게 인식될 위험이 있다. 이로써 특히 클러치의 작동 시, 차량이 뜻하지 않게 출발할 수 있기 때문에 작동 상태가 위험해질 수 있다.
본 발명의 목적은 기능 유닛의 작동 부재의 위치 조회의 안정성을 확대시키는 것이다.
이러한 과제의 제1 해결책은, 기능 유닛, 특히 차량의 파워 트레인 내의 클러치의 작동 부재의 위치를 조회하기 위한 방법에 의해서 달성되며, 상기 방법에서 사전 결정된 작동 부재 위치의 조회 위치에 대한 간격 내에서 작동 부재에 제공될 수 있는 변수가 사전 결정된 방식으로 변경되는지가 조사됨으로써 작동 부재가 조회 위치에 도달하는 타당성(plausibility)이 입증된다.
바람직하게 작동 부재에 제공될 수 있는 변수는 작동 부재의 조정을 위해 요구되는 작동력이다.
대안적으로, 작동 부재에 제공될 수 있는 변수는 작동 부재의 작동력이 일정한 경우, 작동 부재의 속도일 수 있다.
작동 부재에 제공될 수 있는 변수가, 타당성 위치에의 도달 시 사전 결정된 방식으로 변경되고, 작동 부재의 이동 시 타당성 위치에 도달하기 전 및/또는 도달한 후에 변수가 검출되는 본 발명에 따른 방법의 실시예에서, 검출된 변수는 상호 관계식으로 세팅되며, 타당성 위치는 상호 관계식이 사전 결정된 기준을 충족할 때에만 평가된다. 앞서 언급한, 본 발명에 따른 방법의 실시예에서, 타당성 위치 자체는 타당성이 있으므로, 조회의 안정성이 전체적으로 확대된다.
발명의 과제는, 기능 유닛, 특히 차량의 파워 트레인 내의 클러치의 작동 부재의 위치를 조회하기 위한 장치에 의해서 추가로 해결되며, 상기 장치는 작동 부재를 이동시키기 위한 액추에이터와, 작동 부재의 위치 변경을 측정하는 증분 센서, 작동 부재의 조회 위치를 규정하는 조회 장치와, 조회 위치에 대해서 사전 결정된 간격내에 위치한 타당성 위치를 규정하는 타당성 장치와, 증분 센서에 의해서 측정된 증분을 카운팅하기 위한 카운팅 장치를 갖는, 액추에이터 제어용 제어 유닛과, 작동 부재의 조회 위치를 측정하기 위한 조회 위치 측정 장치와, 작동 부재의 타당성 위치를 측정하기 위한 타당성 위치 측정 장치와, 증분 센서의 카운팅 상태 및, 조회 위치와 타당성 위치 사이에 위치한 증분의 설정 타당성 수를 저장하기 위한 메모리와, 조회와 연관되어 검출되는 실제 타당성 수와 설정 타당성 수를 비교하기 위한 비교 장치를 포함하며, 조회는, 실제 타당성 수가 사전 결정된 값보다 작은 값만큼 설정 타당성 수에서 벗어날 때에만 유효한 것으로 저장된다.
액추에이터는 예컨대 전동기일 수 있다.
타당성 장치는, 작동 부재의 조정을 위해 필요하며 액추에이터로부터 제공된 힘을 타당성 위치 내에서 사전 결정된 방식으로 변경하도록 형성될 수 있다.
타당성 위치 측정 장치는 예컨대 액추에이터의 전력 소비를 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 제어 유닛은 작동 부재의 작동을 위해서 중요한 변수가 타당성 위치의 도달 전 및/또는 도달 후에 결정됨으로써 타당성 위치가 타당성을 갖도록 형성될 수 있으며, 결정된 변수는 상호 관계식으로 세팅되고 타당성 위치는, 사전 결정된 관계식이 검출될 때 타당성이 있는 것으로 평가된다.
바람직한 실시예에서, 타당성 장치는 스캐닝 부품에 대해서 작동 부재가 이동할 경우에 이동하는 이동 레일을 통해서 안내되는 스캐닝 부품을 포함하며, 상기 부품에 대해서 이동 레일을 이동시키기 위해서 요구되는 힘은 작동 부품의 타당성 위치 내에서 사전 결정된 방식으로 변경된다.
스캐닝 부품은 바람직하게 이동 레일 쪽으로 탄성적으로 초기 응력을 받으며, 탄성적 초기 응력은 스캐닝 부품에 대해서 이동 레일이 이동하는 경우 변경된다.
본 발명에 따른 장치의 실시예에서, 액추에이터는 선형으로 이동하는 스캐닝 부재를 작동시키며, 스캐닝 부재는 선회 가능한 작동 부재에 형성된 성형면에 따른 그 이동 시 작동 부재를 선회시킨다. 이 경우 타당성 장치는 성형면의 갑작스러운 기울기 변경에 의해서 형성된다.
조회 장치는 예컨대 정지부를 통해서 형성될 수 있다.
다른 실시예에서 조회 장치는 성형면의 조회 지점을 통해서 형성되며, 클러치의 자체 개방시 스캐닝 부품이 성형면에 접한다.
전체적으로 장점으로서 사용될 수 있으며, 기능 유닛의 작동 부재의 위치 조회가 요구되는 본 발명은 이하에서 차량 클러치를 위한 모터식 작동 장치에서 예시적으로 설명된다.
도1은 클러치의 작동 장치의 부품이 도시된 도면이다.
도2 및 도3은 스캐닝 부품에 의해서 스캐닝되는 이동 레일에 대한 실시예가 도시된 도면이다.
도4는 조회를 설명하기 위한 흐름도이다.
도5는 스캐닝 부재를 갖는 이동 레일의 다른 실시예의 도면이다.
도6은 이중 클러치의 절반 종단면도이다.
도7은 작동 장치를 설명하기 위해 도6의 섹션이 도시된 도면이다.
도8은 본 발명에 따른 조회를 설명하기 위한 힘 경로 특성 곡선이 도시된 도면이다.
도1에 따라 클러치 작동 유닛의 하우징(10)에는 전동기(12)가 고정되며, 그 출력 샤프트(14)는 축(A)을 중심으로 하우징(10)에 회전 가능하게 지지된 세그먼트 휠(16)을 회전 구동시킨다. 세그먼트 휠(16)은 치형부(18)로써 형성된 원주 영역을 포함하며, 원주 영역은 출력 샤프트(14)의 워엄 기어 치형부(20)와 연동한다. 출력 샤프트(14)의 회전 위치는 증분 센서(21)에 의해서 측정된다.
세그먼트 휠(16)의 베어링(22) 내에는 작동 로드(24)가 지지되며, 작동 로드가 조인트식으로 세분됨으로써(도시되지 않음) 선형 운동일 수 있는 작동 로드의 운동은, 그 구조가 공지되어 있는 클러치의 도시되지 않은 해제 레버에 전달된다. 작동 로드(24)는 클러치 레버에 직접 연결될 수 있거나, 유압식 전달 경로에 의해서 클러치 레버에 연결될 수 있다. 축(A)을 중심으로 한 세그먼트 휠의 회전성은 하나의 단부 위치 또는 다른 단부 위치에서 세그먼트 휠(16)의 정지면(28 또는 30)과 접촉하는, 하우징에 고정된 정지부(26)에 의해서 제한된다. 세그먼트 휠(16)은 스캐닝 롤러(34)를 위한 이동 레일(32)을 형성하는 모방 절삭부를 그 외부 원주에 포함하며, 스캐닝 롤러는 하우징 돌출부 내에서 선형으로 이동 가능하게 안내되며 스프링(36)에 의해서 이동 레일(32) 쪽으로 탄성적으로 초기 응력을 받는다.
전동기(12)를 제어하기 위해, 해당 메모리 장치를 갖는 마이크로 프로세서를 포함하고 증분 센서(21)에 연결된 입력부와 추가의 입력부들을 포함하는 전자식 제어 유닛(38)이 사용되며, 가속 페달의 위치, 차량 속도, 변속기의 기어단 위치 등과 같이 클러치의 작동에 연관된 입력 변수들이 상기 입력부에 제공된다. 제어 유닛(38)의 출력부는 전동기(12)에 연결되어 그 작동을 제어한다.
도2와 도3에는 이동 레일(32)의 윤곽의 2개의 개략적 도면이 도시된다. 도2에 따른 실시예의 경우, 이동 레일(32)은 세그먼트 휠(16)의 회전축(A)으로부터 일정한 반경 방향 간격을 갖지만, 세그먼트 휠(16)의 정지면(28)이 정지부(26)에 접하는 지점 앞에, 사전 결정된 간격(a)을 두고 배치된 노즈 또는 돌출부(40)가 제공된다. 도3에 따른 실시예의 경우, 이동 레일(32)은 축(A)에 대한 이동 레일(32)의 간격이 최소인, 최저 지점(42)을 포함한다. 이동 레일(32)은 최저 지점(40)의 양측으로 기울기를 가지며, 정지부(26)를 향한 방향으로의 기울기는 대향 배치된 기울기의 각(β)보다 더 큰 각(α)을 갖는다.
이하에서는 도4에 따른 흐름도에 의해 장치의 기능 방식이 설명된다.
도시된 바와 같이, 단계(60)에서는 작동 로드(24) 또는, 이에 기하학적으로 결합된, 도시되지 않은 클러치 레버의 위치가 조회되는 프로그램이 제어 유닛(38)에서 활성화된다. 단계(62)에서 세그먼트 휠(16)은 반시계 방향으로 회전하며, 전동기(12)는 일정한 출력으로써 구동되므로, 세그먼트 휠(16)은 클러치의 저항력에 따르는 회전 속도로써 회전한다. 단계(64)에서 회전 속도가 평가되며, 단계(66)에서는 회전 속도가, 스캐닝 롤러(34)가 돌출부(40) 위를 진행하는 경우인 최소치를 통과하는지가 평가된다. 단계(66)에서 최소치가 검출되면, 최소치의 통과시 증분 센서(21)의 증분을 세는 카운터를 제어 유닛(38) 내에 갖는 카운팅 상태가 저장된다. 세그먼트 휠(16)의 회전은, 전동기(12)로부터 작용하는 힘에도 불구하고 세그먼트 휠(16)이 계속해서 회전하지 않음으로써 정지부(26)에 도달하는 것이 단계(70)에서 검출될 때까지, 정지한다. 단계(72)에서는 정지부에 도달할 때 카운터가 갖는 카운팅 상태(ZA)가 저장된다. 단계(74)에서는 카운팅 상태(ZA)와 카운팅 상태(ZMin) 사이의 차이가 간격(a)에 상응하는지가 조사된다. 그렇다면, 단계(76)에서 조회는 타당한 것으로, 또는 유효한 것으로 평가되며 카운팅 상태(ZA)는 조회 위치로서 상응하게 평가된다. ZA 와 ZMin 사이의 차이가 간격(a)에 상응하지 않으면, 조회는 타당성이 없는 것으로, 또는 에러가 있는 것으로 평가되며, 예컨대 이에 상응하는 표시가 실행될 수 있다. 따라서 정지 위치를 측정하기 위해서 사용되는 부품 또는 기능 영역은 조회 위치 측정 장치를 형성한다. 돌출부(40)를 지나가는 스캐닝 롤러(34)의 위치를 측정하기 위해 사용되는 부품 또는 기능 영역은 타당성 위치 측정 장치를 형성한다. 타당성 위치와 정지 위치 사이의 증분의 수는 설정 타당성 수 또는 실제 타당성 수이다.
정지 위치에 대해서 돌출부(40)가 갖는 간격(a)은 제조 공차로 인해서 상이할 수 있으므로, 조립 후 시스템에 대한 상기 간격(a)은 클러치 작동, 예컨대 차량 제조 작업의 라인 끝에 주입된다.
도3에 따른 이동 레일의 실시예의 경우, 타당성 조사는 유사한 방식으로 실행된다. 전동기(12)의 출력이 일정하게 작용하는 경우, 출력 샤프트(14)의 회전수 는 스캐닝 롤러(34)가 최저 지점(42)을 통과한 다음 가파른 램프를 따라 계속 이동할 때, 갑자기 증가한다. 세그먼트 휠(16)은 가파른 램프의 단부에 도달하기 전에 정지부(26)에 이른다. 최저 지점(42)과 정지부(26)의 도달 사이의 간격은 사전에 공지되어 있다. 또한 가파른 램프를 따른 스캐닝 롤러(34)의 이동은 전동기(12)가 일정한 회전수로 작동되고 전동기(12)의 전력 소비가 측정됨으로써도 인식될 수 있다. 스캐닝 롤러(34)가 가파른 램프 위를 진행하는 동안의 이러한 전력 소비는, 일정한 반경으로써 형성된 이동 레일(32)의 경로 상에서 세그먼트 휠(16)이 진행할 때, 이동을 위해 요구되는 출력과, 정지부에 도달될 때 전동기(12)의 출력 또는 전압이 취하는 값 사이에 위치한, 사전 결정된 범위 내에 있다. 이와 유사하게, 전동기의 출력은 평평한 램프 위를 진행할 때 정지부(26)의 방향으로 측정될 수 있으며 이는 전동기에 의해서 수용된 출력보다 작은 반면, 스캐닝 롤러는 일정한 반경으로써 형성된 이동 레일(32)의 영역 위를 진행한다.
도2에 따른 실시예에서도, 전동기는 일정하게 조절된 회전수로써 작동될 수 있으며, 돌출부(40)를 지나갈 때 그 전력 소비가 검출될 수 있다.
최저 지점(42)과 정지부 사이의 간격은 도3에 따른 실시예에서도 사전에 공지되며, 바람직하게는 작동 장치가 조립된 후에야 인지된다.
본 발명은 상이한 방식으로 변형될 수 있다. 예컨대 이동 레일 또는 성형면은 작동 로드(24)에 설치되거나, 전동기와 클러치 사이의 운동 전달부 내에 포함되는 다른 부품 내에 설치될 수 있다. 대안적으로, 스캐닝 롤러 또는 스캐닝 부재는 전동기에 의해서 이동되는 부품에 설치될 수 있으며, 하우징에 고정된 이동 레일을 스캐닝할 수 있다. 다른 특수한 지점, 예컨대 정지부에 대해 사전 결정된 간격을 두고 배치된 이동 레일의 특수한 지점을 인식하기 위해, 특히 기하학적 구성의 상이한 가능성이 있다. 정지 위치 대신에, 예컨대 도3의 최저 지점(42)인 이동 레일 상의 특수한 위치가 조회 위치로서 사용될 수도 있으며, 이는 앞서 언급한 특수한 지점에 대해서 사전 결정된 간격을 두고 있는 정지부(26) 또는 이동 레일의 다른 특수한 지점이 인식됨으로써 타당성이 입증된다.
도5에는 본 발명에 따른 장치의 추가의 변형된 실시예가 도시된다. 스캐닝 롤러(34)가 지지된 트랙은 다시 도면 부호 32로 표시된다. 트랙(32)은 스캐닝 롤러(34)와 이동 레일(32) 사이의 클러치 개방 방향으로의 상대 운동 가능성을 제한하는 정지부(44)를 포함한다. 스캐닝 롤러(34)와 이동 레일(32) 사이의 클러치 폐쇄 방향으로의 상대 운동을 제한하기 위해 이동 레일(32)의 반대편 단부에 제공된 정지부는 도시되지 않는다.
이동 레일(32)은 가파른 융기부 또는 에지(48)에 의해서 이동 레일로 계속해서 전환되는 리세스(46)를 정지부(44) 전방 영역에 포함한다. 스캐닝 롤러(34)는 클러치 레버에 직접 배치되거나, 클러치 액추에이터와 클러치 레버 사이의 부품에 배치될 수 있다.
정지부(44)에서 스캐닝 롤러(34)의 위치는 스캐닝 롤러(34)가 에지(48)에 접하는(점선으로 도시) 클러치 폐쇄 방향의 작은 이동에 의해 타당성이 입증될 수 있다. 스캐닝 롤러(34)의 이러한 위치는 액추에이터의 전압이 일정하게 작용하는 경우 갑작스러운 속도 감소에 의해서 검출되거나, 일정한 작동 속도로 액추에이터가 조절되는 경우 갑작스러운 전류 증가 또는 액추에이터 전력 소비의 증가에 의해서 검출될 수 있다. 따라서 이와 같은 유형의 타당성의 경우, 제시된 조회 위치로부터, 매우 크지만 확실히 극복 가능한 저항이 발생하는 위치로 클러치가 약간 이동하는 것은 조회 위치의 타당성을 확실히 입증하기 위해서 충분하다. 정지부(44)에 도달되기 전에 클러치의 작동력의 갑작스러운 감소가 감지됨으로써 타당성이 실행될 수 있으며 이 경우 플래그가 세팅되고, 사전 결정된 추가의 작동 경로(리세스(46)의 폭) 내에 정지부(44)가 도달되는지가 조사된다.
클러치 폐쇄의 조회 위치를 위해서도 유사한 방식으로 실행될 수 있는 조회 위치의 타당성이 단지 작은 작동 경로에 연결되기 때문에, 예컨대 제어 장치 리셋 또는 에러로 인해서 시작 위치를 상실하거나 기계적 결함으로 인해서 액추에이터가 기대하지 않은 위치에 로킹되거나 정지부에 부딪힐 때, 타당성 조회는 문제 없이 실행될 수 있다.
도6에는 도시되지 않은 엔진의 크랭크 샤프트에 그 하우징(162)이 회전 불가능하게 연결된, 공지된 이중 클러치(160)의 절반 종단면도가 도시된다. 하우징(162)의 베이스 플레이트(164) 좌측으로 제1 클러치(K1)의 제1 클러치 디스크(172)가 배치되며 베이스 플레이트(164)의 우측으로는 제2 클러치(K2)의 클러치 디스크(174)가 위치한다.
이하에서는 우측 클러치 디스크(174)의 작동만이 설명된다. 좌측 클러치 디스크(172)의 작동은 추가의 작동 장치에 의해서 상응하는 방식으로 실행된다.
클러치 디스크(174)는 압착 플레이트(176)에 의해서 베이스 플레이트(164)에 마찰 결합식으로 가압될 수 있으므로, 토크는 하우징(162)으로부터 클러치 디스크(174)를 통해 이중 클러치 변속기의 제2 입력 샤프트(178)에 전달될 수 있다. 압착 플레이트(176)의 축방향 이동을 위해, 디스크 스프링 형태로 형성된 클러치 레버(180)가 사용되며, 이는 하우징(162)과 압착 플레이트 사이에 지지되고, 클러치를 자력으로 개방 위치로 이동시키도록 형성된다.
압착 플레이트(176)가 클러치 디스크(174)를 베이스 플레이트(164)에 대해서 밀도록, 클러치 레버(180)를 움직이기 위해, 하나의 측면은 베어링에 의해 클러치 레버(180)에 지지되고 다른 단부는 작동 레버(184)에 접하는 전달 부재(182)가 제공된다.
작동 레버(184)는 롤러(186)에 접하며, 기계에 고정된 정지부(190)에 지지된 스프링(188)에 의해서 상기 롤러에 대해 압착된다.
롤러(186)는 전동기(196)에 의해서 회전 구동되는 스핀들(194)에 나사산이 맞물리는 스핀들 너트(192)에 지지된다. 전동기(196)의 작동 시 회전하는 부품의 회전 위치를 측정하기 위해, 도시되지 않은 전자 제어 장치의 입력부에 연결된 증분 센서(198)가 제공된다.
클러치 레버(180)를 작동시키기 위해 전동기(196)는 스핀들(194)을 회전시키며, 이에 따라 스핀들 너트(192)가 선형으로 이동하므로, 롤러(186)는 작동 레버(184)의 성형면을 따라 이동해서, 롤러(186)의 이동 방향에 대해서 성형면(100)이 갖는 기울기에 상응하게 상기 작동 레버를 선회시킨다.
디스크 스프링형으로 형성된 클러치 레버(180)가 클러치 폐쇄 위치로부터 그 고유 힘으로 인해 전달 부재(182)를 우측으로 이동시키도록, 전체 장치가 구성되며, 작동 레버(184)가 반시계 방향으로 선회할 경우 전동기(196)의 무부하 모멘트는 초과 압력을 받으며 롤러(186)는 스핀들(194)의 회전 하에 위쪽으로 이동한다. 이로써 클러치는 전동기에 의해서 그 폐쇄 위치로 가압되며 전동기가 스위치오프될 경우 자력으로 그 개방 위치로 이동한다.
도7에는 그 형태가 도6에 도시된 레버의 형태에서 약간 벗어난 작동 레버(184)에서의 힘의 비율이 도시된다.
F1은 스프링(188)에 의해서 작동 레버(184)에 가해지는 힘을 나타내며, F2은 전달 부재(182)로부터 작동 레버(184)에 작용하는 힘을 나타낸다. L은 힘의 작용선 사이의 간격이다. X는 힘(F1)의 작용선에 대한, 롤러(186)와 작동 레버(184) 사이의 접촉점의 간격이다.
관계식:
F2 × (L-X) = F1 × X
이 적용된다.
전동기(196)가 무전류 상태일 때, 시스템은 클러치 레버(180)의 힘의 작용 하에, 도7에 도시된 위치로 조정된다.
도8에는 전동기(196)로부터 스핀들 너트(192) 또는 롤러(186)에 제공된 힘이 (X-X0)에 대해서 제시되며, X0는 클러치가 개방 위치로 이동되는, 도7에 도시된 위치이다. 이러한 위치는 성형면(100)의 기울기가 이동 방향에 대해서 반전되는 것 을 특징으로 한다. 도7의 위쪽으로, 즉 클러치의 개방 위치 위로, 경사각이 비교적 크므로, 개방 위치의 초과압을 위한 네가티브 힘은 심하게 증가한다. 개방 위치 XO로부터(도7에 도시), 성형면(100)은 롤러(186)의 이동 방향에 대해서 우선 경로(c)에 걸쳐서 약간만 경사졌다가 그 후 유사하게 경사진 섹션인 가파른 단으로 전환된다.
도8에는 힘의 비율이 도시된다:
X = X0인 경우, 힘(F)의 연산 부호는 반전된다. 클러치를 폐쇄하기 위해, 우선 X가 증가함으로써 약간 증가하는 힘이 요구되며, 상기 힘은 경로(c)가 극복되고 X1에서 단에 도달된 후에 갑자기 증가하는데, 이는 이후에 기울기에 다시 상응하게 약하게 증가하기 위함이다. 지점(X1)에서의 단의 형성에 따라, 힘 곡선(F)은 단이 극복되는 경우 다소 상승할 수 있다.
이하에서는 조회의 확실한 타당성을 위해 성형면(100)의 스텝형 실시예가 사용될 수 있는 점이 설명된다.
무전류 액추에이터(196)의 경우, 시스템은 롤러(186)가 힘(F1)의 작용선에 대해서 간격(X0)을 갖는 도7에 따른 위치로 자력으로 이동한다. 조회를 확실히 하기 위해, 또는 타당성을 입증하기 위해 클러치가 전동기(186)에 의해서 폐쇄 방향으로 이동하면, 힘은 도8에 따른 곡선을 가지며, 즉 힘은 롤러(186)의 이동 중 시작값으로부터 경로(c)에 따라 우선 약간만 증가했다가 그 이후로는 불연속적으로 증가하기 위함이다. 이러한 불연속적 증가와 이에 속하는 롤러(186)의 편향 또는 경로(c)는 예컨대 전동기의 전력 소비가 측정됨으로써, 또는 일정한 출력으로 전동기가 작동될 때 전동기의 회전수의 측정을 통해 또는 경로(c)의 측정을 통해(증분 센서(198)를 이용) 측정된다. 경로(c)가 타당한 범위 내에 있으면, 조회는 적절한 것으로서 평가된다.
타당성 위치(X1)로의 도달은, 도8의 힘-경로 곡선이 실제로 사전 결정된 곡선을 가지는지가 조사됨으로써 보장될 수 있다. 이는 예컨대 다음과 같이 실행된다:
일정하게 조절되는 회전수 또는 속도를 갖는 전동기(196)에 의해서 스핀들 너트(192)가 구동되는 동안, 전동기에 의해서 요구되는 전압(Umax)의 (필터링된) 최대값이 저장된다. 또한 상기 최대 엔진 전압이 발생하는 (필터링된) 각각의 위치(XUmax)가 저장된다.
단 또는 지점(X1)에 도달하기 전에 사전 설정된 위치의 경우, 실제 전압 최대값(Uzw)이 저장된다.
스핀들 너트(192)가 단(X1) 위로 충분히 이동한 다음, 즉 시스템에 제공된 타당성 위치를 확실히 지나간 다음, 인지된 2개의 전압값(Umax/Uzw) 사이의 비율이 형성되며, Umax의 값은 도8에 도시된 힘(F)의 최대치에 상응한다. 전자 제어 장치에는 Umax/Uzw에 대한 설정값이 저장된다. 타당성 위치(X1)의 도달은 측정된 비율값(Umax/Uzw)이 저장된 설정값에서, 사전 결정된 값보다 적게 벗어날 때에만 적절한 것으로 평가된다.
그 실행이 조회의 i.O.-평가를 위한 전제 조건인 타당성 위치(X1)의 타당화는 다른 방식으로도 실행될 수 있다.
2개의 전압 사이의 비율 대신에, 전압 차이도 고려될 수 있다. 이러한 신호가 전반적으로 기본 부하와 무관한 것이 장점이다.
힘-경로 곡선이 사전 설정되기 때문에, 단의 통과시 형성되는 전압 증감도 평가될 수 있다.
전동기에 인가되는 전압의 평가 대신에, 전동기를 통하는 전류도 측정될 수 있다. 이 경우, 부정확하게 인지된 엔진 회로 내의 전기 저항이 전반적으로 영향을 미치지 않는 것이 장점이다.
전류 평가 시에도, 측정된 전류 또는 측정된 전류 곡선의 비율, 차이 또는 증감이 평가될 수 있다.
변형된 실시예에서, 도7에 따른 작동 레버(184)는 롤러의 위치(X0) 위에서 대략 수평으로 구부러질 수 있으므로, 작동 레버는 정지부를 형성한다.
<도면 부호 리스트>
10 : 하우징
12 : 전동기
14 : 출력 샤프트
16 : 세그먼트 휠
18 : 치형부
20 : 워엄 기어 치형부
21 : 증분 센서
22 : 베어링
24 : 작동 로드
26 : 정지부
28 : 정지면
30 : 정지면
32 : 이동 레일
34 : 스캐닝 롤러
36 : 스프링
38 : 제어 유닛
40 : 돌출부
42 : 최저 지점
44 : 정지부 "클러치 개방"
46 : 리세스
48 : 에지
60 : 조회
62 : 회전
64 : 평가
66 : 회전 속도 평가
68 : 저장
70 : 정지부 도달
72 : 카운팅 상태 저장
74 : 간격 조사
76 : 조회
100 : 성형면
160 : 이중 클러치
162 : 하우징
164 : 베이스 플레이트
172 : 좌측 클러치 디스크
174 : 클러치 디스크
176 : 압착 플레이트
178 : 입력 샤프트
180 : 클러치 레버
182 : 전달 부재
184 : 작동 레버
186 : 롤러
188 : 스프링
190 : 정지부
192 : 스핀들 너트
194 : 스핀들
196 : 전동기
198 : 증분 센서
A : 축
a : 간격
α: 각
β : 각
Za : 카운팅 상태
ZMin : 카운팅 상태
K1 : 제1 클러치
K2 : 제2 클러치

Claims (14)

  1. 기능 유닛, 특히 차량의 파워 트레인 내의 클러치인 기능 유닛의 작동 부재의 위치를 조회하기 위한 방법이며, 사전 결정된 작동 부재 위치의 조회 위치에 대한 간격 내에서 작동 부재에 제공될 수 있는 변수가 사전 결정된 방식으로 변경되는지가 조사됨으로써 작동 부재가 조회 위치에 도달하는 타당성이 입증되는 작동 부재의 위치 조회 방법.
  2. 제1항에 있어서, 작동 부재에 제공될 수 있는 변수는 작동 부재의 조정을 위해 요구되는 작동력인 작동 부재의 위치 조회 방법.
  3. 제1항에 있어서, 작동 부재에 제공될 수 있는 변수는 작동 부재의 작동력이 일정한 경우, 작동 부재의 속도인 작동 부재의 위치 조회 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 작동 부재에 제공될 수 있는 변수는, 타당성 위치에의 도달 시 사전 결정된 방식으로 변경되고, 상기 변수는 작동 부재의 이동시 타당성 위치에 도달하기 전 및/또는 도달한 후에 검출되며, 검출된 변수는 상호 관계식으로 세팅되고, 타당성 위치는 상호 관계식이 사전 결정된 기준을 충족할 때에만 평가되는 작동 부재의 위치 조회 방법.
  5. 기능 유닛, 특히 차량의 파워 트레인 내의 클러치인 기능 유닛의 작동 부재의 위치를 조회하기 위한 장치이며,
    상기 장치는 작동 부재(24; 184)를 조정하기 위한 액추에이터(12; 196)와, 작동 부재의 위치 변경을 측정하는 증분 센서(21; 198)와, 작동 부재의 조회 위치를 규정하는 조회 장치(26; 100)와, 조회 위치에 대해서 사전 결정된 간격 내에 위치한 타당성 위치를 규정하는 타당성 장치(40; 42; 100)와, 증분 센서(21; 198)에 의해서 측정된 증분을 카운팅하기 위한 카운팅 장치를 갖는, 액추에이터(12; 196) 제어용 제어 유닛(38)과, 작동 부재의 조회 위치를 측정하기 위한 조회 위치 측정 장치와, 작동 부재의 타당성 위치를 측정하기 위한 타당성 위치 측정 장치와, 증분 센서의 카운팅 상태 및 조회 위치와 타당성 위치 사이에 위치한 증분의 설정 타당성 수를 저장하기 위한 메모리와, 조회와 연관되어 검출되는 실제 타당성 수와 설정 타당성 수를 비교하기 위한 비교 장치를 포함하며, 실제 타당성 수가 사전 결정된 값보다 작은 값만큼 설정 타당성 수에서 벗어날 때에만 조회가 유효한 것으로 저장되는 작동 부재의 위치 조회 장치.
  6. 제5항에 있어서, 액추에이터는 전동기(12)인 작동 부재의 위치 조회 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 타당성 장치는, 작동 부재(24)의 조정을 위해 필요하며 액추에이터(12)로부터 제공될 힘을 타당성 위치 내에서 사전 결정된 방식으로 변경하도록 형성되는 작동 부재의 위치 조회 장치.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 타당성 위치 측정 장치는 액추에이터(12)의 전력 소비를 측정하는 작동 부재의 위치 조회 장치.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 유닛(38)은 작동 부재(184)의 작동을 위해서 중요한 변수가 타당성 위치의 도달 전 및/또는 도달 후에 결정됨으로써 타당성 위치가 타당성을 갖도록 형성되며, 결정된 변수는 상호 관계식으로 세팅되고 타당성 위치는, 사전 결정된 관계식이 검출될 때 타당성이 있는 것으로 평가되는 작동 부재의 위치 조회 장치.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 타당성 장치는 이동 레일(32)을 통해서 안내되는 스캐닝 부품(34)을 포함하며, 이동 레일은 스캐닝 부품에 대해서 작동 부재(24)의 조정시 이동하고, 스캐닝 부품에 대해서 이동 레일을 이동시키기 위해서 요구되는 힘이 작동 부품의 타당성 위치 내에서 사전 결정된 방식으로 변경되는 작동 부재의 위치 조회 장치.
  11. 제10항에 있어서, 스캐닝 부품(34)은 이동 레일(32) 쪽으로 탄성적으로 초기 응력을 받으며, 탄성적 초기 응력은 스캐닝 부품에 대해서 이동 레일이 이동할 경우 변경되는 작동 부재의 위치 조회 장치.
  12. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 액추에이터(196)는 선형으로 이동하는 스캐닝 부재(186)를 작동시키며, 선회 가능한 작동 부재(184)에 형성된 성형면(100)에 따라 스캐닝 부재가 이동할 경우 스캐닝 부재는 작동 부재를 선회시키고, 타당성 장치는 성형면의 갑작스러운 기울기 변경에 의해서 형성되는 작동 부재의 위치 조회 장치.
  13. 제5항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 조회 장치는 정지부(26)를 통해서 형성되는 작동 부재의 위치 조회 장치.
  14. 제12항에 있어서, 조회 장치는 성형면(100)의 조회 지점을 통해서 형성되며, 클러치가 자체적으로 개방되는 경우 스캐닝 부재가 성형면에 접하는 작동 부재의 위치 조회 장치.
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