KR20120013365A - 복수의 마찰 결합식 시프팅 부재와 형상 결합식 시프팅 부재를 포함하는 변속 장치의 작동 방법 - Google Patents

복수의 마찰 결합식 시프팅 부재와 형상 결합식 시프팅 부재를 포함하는 변속 장치의 작동 방법 Download PDF

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젯트에프 프리드리히스하펜 아게
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Abstract

본 발명은 상이한 변속비를 구현하기 위한 복수의 마찰 결합식 시프팅 부재와 형상 결합식 시프팅 부재(A 내지 F)를 포함하는 변속 장치(1)의 작동 방법에 관한 것이다. 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 체결을 위한 시프팅 요구는 형상 결합식 시프팅 부재의 연결 시점 이전에 작동 상태에 따른 기간을 수반하는데, 이때 상기 연결 시점에는 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 시프팅 부재 절반부들 사이의 회전수 차가 연결 과정에 필요한 회전수 차 윈도 내에 놓인다. 본 발명에 따라, 시프팅 요구 시점에는 변속기 입력 회전수 또는 이와 대등한 회전수 값의 구배가 검출되고, 이어서 현재 구배가 모니터링되어 시프팅 요구 시점의 구배와 비교된다. 절대 편차가 임계값보다 큰 것으로 검출되면 상기 기간이 변동되거나, 상기 편차가 임계값 미만으로 감소될 정도로 분리될 마찰 결합식 시프팅 부재의 작동이 변경된다.

Description

복수의 마찰 결합식 시프팅 부재와 형상 결합식 시프팅 부재를 포함하는 변속 장치의 작동 방법 {METHOD FOR OPERATING A TRANSMISSION DEVICE WITH A PLURALITY OF FRICTION-LOCKING AND POSITIVE-LOCKING SHIFTING ELEMENTS}
본 발명은, 청구항 제1항의 전제부에 상세히 정의된 유형에 따른, 복수의 마찰 결합식 시프팅 부재와 형상 결합식 시프팅 부재를 포함하는 변속 장치의 작동 방법에 관한 것이다.
상이한 변속비를 구현하기 위해 마찰 결합식 시프팅 부재 외에 형상 결합식 시프팅 부재도 포함하는, 당업계에 공지된 자동 변속기의 경우, 변속기 제어 시스템 또는 변속기 제어 시스템 내에 구현된 변속기 소프트웨어에 의해 인가되는 힘을 이용하여 형상 결합식 연결부를 체결하기 위한 시프팅 명령은 형상 결합식 시프팅 부재의 동기 지점에 도달되기 전에 소정의 기간을 두고 트리거링된다.
상기 기간은, 특히 자동 변속기의 형상 결합식 시프팅 부재가 유압식으로 작동되는 경우, 무엇보다 변속기 오일의 작동 온도에 의해 상당한 영향을 받는다.
각각의 작동 상태에 따라 요구되는 기간 또는 형상 결합식 시프팅 부재의 연결 시점과 시프팅 요구 시점 사이에 존재하는 기간은 바람직하게 실험에 의거하여 산출되며, 자동 변속기의 작동 시 변속기 입력 회전수 또는 그와 대등한 회전수 값의 구배에 따라 결정된다.
이러한 방법론에 의해, 신호 전송 시간, 유압에 의한 감속, 형상 결합식 연결부의 체결을 위한 경로의 이동 등과 같이 시프팅 명령의 실행을 지연시키는 이벤트들이 고려됨으로써, 시프팅 시점에 체결될 형상 결합식 시프팅 부재의 시프팅 부재 절반부들 사이의 회전수 차가 사전 정의된 회전수 차 윈도 내에 놓이는 점이 보장되며, 이때 회전수 차 윈도 내에 포함된 회전수 차들은 각각 형상 결합식 시프팅 부재의 쾌적한 연결의 전제 조건을 나타낸다.
DE 197 56 637 A1으로부터, 상이한 회전수로 회전하는 변속기 부품들과 하나 이상의 시프팅 그룹을 연결하기 위한 시프팅 장치가 공지되어 있으며, 상기 시프팅 장치는 제어 유체에 의해 작동된다. 변속기의 각각의 시프팅 그룹에 대해, 밸브, 시프팅 실린더 피스톤 및 시프팅 부재들이 통합된 유닛이 제공된다. 트리거링 밸브로서 펄스식 2/2 방향 제어 밸브가 사용된다. 거리 측정 장치를 통해, 시프팅 부재의 시프팅 실린더와 관련한 피스톤의 현재 위치가 각각 검출된다. 토크를 전달하는 연결부에 기어 휠들이 맞물릴 때, 가변적인 동기화 시간 및 더 신속한 시프팅 시간이 구현될 수 있도록 시프팅 힘과 시프팅 시간의 매칭이 수행된다.
그러나 전술한 변속 장치들의 경우, 형상 결합식 시프팅 부재의 연결을 위한 시프팅 요구 시점 이후에 예컨대 차량의 액셀러레이터 페달 위치의 급격한 변동 또는 차량 운전자에 의한 급격한 감속으로 인한, 변속기 입력 회전수 또는 이와 대등한 회전수 값의 구배의 자연적 변동은 원하는 만큼 고려될 수 없다는 문제가 있다.
이는, 시프팅 요구 시점의 구배가 현재 구배와 더 이상 일치하지 않고, 시프팅 요구 시점에 선택된 기간에 걸쳐 검출된 형상 결합식 시프팅 부재의 연결 시점이, 형상 결합식 시프팅 부재의 회전수 차가 형상 결합식 시프팅 부재의 쾌적한 연결에 필요한 회전수 차 윈도 이내에 놓이는 시점과 더 이상 일치하지 않는다는 사실에서 기인한다. 이 경우, 형상 결합식 시프팅 부재의 연결이 요구된 회전수 차 윈도의 외부에서 수행되면, 주행 쾌적성을 저해하는 시프팅 소음 및 운전자가 갑자기 당겨지는 형태로 감지될 수 있는, 구동 트레인 내 토크 반응이 발생한다.
따라서 본 발명의 과제는, 상이한 변속비를 구현하기 위한 복수의 마찰 결합식 시프팅 부재와 형상 결합식 시프팅 부재를 포함하는 변속 장치를 작동하는 방법에 있어서, 각각 하나 이상의 형상 결합식 시프팅 부재가 관여되며 주행 쾌적성을 저해하는 시프팅을 간단하게 방지하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라 청구항 제1항의 특징들을 갖는 방법에 의해 해결된다.
상이한 변속비를 구현하기 위한 복수의 마찰 결합식 시프팅 부재와 형상 결합식 시프팅 부재를 포함하는 변속 장치를 작동하는 상기 방법에서, 형상 결합식 시프팅 부재의 체결을 위한 시프팅 요구는 형상 결합식 시프팅 부재의 연결 시점에 앞서 작동 상태에 따른 기간을 수반한다. 상기 연결 시점에는 형상 결합식 시프팅 부재의 시프팅 부재 절반부들 사이의 회전수 차가 연결 과정에 필요한 회전수 차 윈도 내에 놓인다.
본 발명에 따라, 시프팅 요구 시점에는 변속기 입력 회전수 또는 이와 대등한 회전수 값의 구배가 검출되고, 이어서 현재 구배가 모니터링되어 시프팅 요구 시점의 구배와 비교되며, 이때 절대 편차가 임계값보다 큰 것으로 검출되면, 상기 기간이 변동되거나, 상기 편차가 임계값 미만으로 감소될 정도로 분리될 마찰 결합식 시프팅 부재의 작동이 변경된다.
이는, 변속기 입력 회전수 또는 이와 대등한 회전수 값의 시프팅 요구 시점의 구배와 현재 구배 사이의 사전 정의된 편차가 존재할 때, 시프팅 요구의 발생과 형상 결합식 시프팅 부재의 연결 시점 사이에 미리 계산된 또는 작동 상태에 따라 선택된 기간을 상기 구배의 수정을 통해 유지하거나, 형상 결합식 시프팅 부재의 맞물림 속도를 변동시키고, 형상 결합식 시프팅 부재가 회전수 차 윈도의 내부에 놓이는 회전수 차를 이용하여 간단하게 높은 시프팅 쾌적성을 수반하여 체결될 수 있도록 하기 위한 조치들이 취해짐을 의미한다.
본 발명에 따른 방법의 한 바람직한 실시예에서는, 다운 시프트를 위한 시프팅 요구 시점의 구배와 현재 구배 사이에 양(+)의 편차가 존재할 경우 상기 기간이 단축되며, 이때 상기 단축된 기간이 경과하면 형상 결합식 시프팅 부재의 시프팅 부재 절반부들 사이의 회전수 차는 회전수 차 윈도 내에 적어도 근접하게 놓인다. 그럼으로써 요구된 시프팅이 높은 쾌적성을 수반하여 수행될 수 있는 점이 간단하게 보장된다.
그 대안으로, 본 발명에 따른 방법의 또 다른 한 바람직한 실시예에서는, 다운 시프트를 위한 시프팅 요구 시점의 구배와 현재 구배 사이에 양의 편차가 존재할 경우 분리될 마찰 결합식 시프팅 부재의 동력 전달력이 상기 구배를 편평화할 정도로 증가하며, 이때 시프팅 요구의 시점에 작동 상태에 따라 검출된 기간이 적어도 거의 경과하면 형상 결합식 시프팅 부재의 시프팅 부재 절반부들 사이의 회전수 차가 회전수 차 윈도 내에 놓이며, 요구된 시프팅은 높은 시프팅 쾌적성을 수반하여 수행된다.
본 발명에 따른 방법의 한 변형예에서는, 다운 시프트를 위한 시프팅 요구 시점의 구배와 현재 구배 사이에 음(-)의 편차가 존재할 경우 상기 기간이 연장되며, 이때 상기 연장된 기간이 경과하면 형상 결합식 시프팅 부재의 시프팅 부재 절반부들 사이의 회전수 차가 회전수 차 윈도 내에 적어도 근접하게 놓이고, 높은 쾌적성을 수반하는 시프팅이 보장된다.
다운 시프트를 위한 시프팅 요구 시점과 형상 결합식 시프팅 부재의 연결 시점 사이의 기간은, 높은 쾌적성을 수반하는 시프팅이 실행될 수 있도록 형상 결합식 시프팅 부재의 작동력을 변동시킴으로써 작동 상태에 따라 매칭될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 한 변형예에서는, 요구에 따라 상기 기간이 단축되어야 할 경우 형상 결합식 시프팅 부재의 작동력이 간단하게 증가한다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 한 변형예에서는, 높은 쾌적성을 특징으로 하는 시프팅의 보장을 위해 상기 기간이 연장되어야 할 경우, 형상 결합식 시프팅 부재의 작동력이 감소한다.
형상 결합식 시프팅 부재의 전기적 작동 시에는 구동 전류의 변동에 의해 작동력이 변동되는 반면, 형상 결합식 시프팅 부재의 공압식 또는 유압식 작동 시에는 작동 압력의 변동에 의해 작동력이 변동될 수 있다.
그 대안으로, 형상 결합식 시프팅 부재의 유압식 작동 시 작동 압력에 반작용하는 역압이 인가됨으로써 작동력이 변동될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 장점들 및 바람직한 개선 사항들은 청구의 범위와, 도면을 토대로 이론적으로 기술된 실시예들에 제시되며, 실시예들의 설명에서 구조적 및 기능적으로 동일한 요소들에 대해서는 편의상 동일한 도면 부호가 사용된다.
도 1은 상이한 변속비를 구현하기 위해 복수의 마찰 결합식 시프팅 부재와 형상 결합식 시프팅 부재를 포함하는 변속 장치의 기어 개요도이다.
도 2는 도 1에 따른 변속 장치의 시프팅 개요도이다.
도 3은 다운 시프트 동안의, 도 1에 따른 변속 장치의 상이한 작동 상태 매개변수들의 복수의 선택적 거동을 도시한 그래프이다.
도 1에는 동 출원인의 공개되지 않은 독일 특허출원 DE 10 2008 000 429.4호에 기본적으로 공지된 변속 장치(1) 또는 다단 변속기의 기어 개요도가 도시되어 있다. 변속 장치(1)는 구동축(2) 및 출력축(3)을 포함하며, 출력축은 차량 내에 장착된 상태에서 차량의 출력부와 연결되는 반면, 구동축(2)은 주 엔진과 상호 작용한다.
또한, 변속 장치(1)는 4개의 유성 기어 세트(P1 내지 P4)를 포함하며, 여기서 바람직하게 마이너스 유성 기어 세트로서 형성되는 제1 및 제2 유성 기어 세트(P1, P2)는 시프팅 가능한 프라이머리 기어(primary gear) 세트를 형성하는 반면, 제3 및 제4 유성 기어 세트(P3, P4)는 메인 기어 세트를 형성한다. 또한 변속 장치(1)는 6개의 시프팅 부재(A 내지 F)를 포함하며, 그 중 시프팅 부재 B, D 및 E는 브레이크로서 형성되고, 시프팅 부재 A, C 및 F는 시프팅 클러치로서 형성된다.
시프팅 부재들(A 내지 F)을 이용하여, 도 2에 상세히 도시된 시프팅 로직을 통해 9개의 전진 기어("1" 내지 "9")와 1개의 후진 기어("R")의 선택적 시프팅이 구현될 수 있으며, 이때 제4단 기어("4")까지는 변속 장치(1)에서의 기어비를 구현하거나 변속 장치(1)에서의 동력 흐름의 형성을 위해 각각 동시에 3개의 시프팅 부재가 체결된 작동 상태로 유도되거나 유지된다.
시프팅 부재(A 및 F)는, 변속 장치(1)의 작동 시 마찰 결합식 시프팅 부재들로만 형성된 변속 장치에 비해, 마찰 결합식 시프팅 부재의 개방으로 인한 드래그 토크를 감소시키기 위해, 주로 형상 결합식 시프팅 부재로서 형성된다. 형상 결합식 시프팅 부재는 일반적으로 매우 좁은 회전수 차 범위 또는 회전수 차 윈도 내에서만 동기화 회전수 근처에서 개방 작동 상태로부터 체결 작동 상태로 각각 요구된 쾌적성을 수반하여 전환될 수 있기 때문에, 연결될 형상 결합식 시프팅 부재의 동기화는 추가의 구조적 조치 없이 하기에서 더 상세히 기술되는 본 발명에 따른 방법을 이용하여 지원되거나 보장된다.
하기에 기술되는 본 발명에 따른 방법의 변형예들은, 특히 마찰 결합식 시프팅 부재가 각각 분리되고 형상 결합식 시프팅 부재가 변속 장치(1)의 동력 흐름 내로 연결되는 다운 시프트의 경우에 바람직하며, 이때 관련 변속 장치(1)의 형상 결합식 시프팅 부재(A 및 F)는 추가의 동기화에 의해 또는 추가의 동기화 없이 형성되는 죠 클러치(jaw clutch)로서 구현될 수 있다.
하기에서는 도 3에 시간(t)에 걸쳐서 상세히 도시된, 도 1에 따른 변속 장치(1)의 복수의 작동 상태 매개변수의 거동들에 기초하여 본 발명에 따른 방법의 다양한 변형들의 작용 방식을 상세히 설명한다.
도 3에 도시된, 변속 장치(1)의 복수의 작동 상태 매개변수의 거동들에 각각 근거하는 작동 상태 거동들에서는, 시점(T0)에 변속 장치(1)에서 각각 제5단 기어("5")가 넣어진다. 제5단 기어("5")의 구현을 위해 시프팅 부재 A, B 및 E는 체결 상태에 유지되는 반면, 시프팅 부재 C, D 및 F는 개방된다.
시점(T1)에서는, 제5단 기어("5")에서 출발하여 제 4단 기어("4")로의 다운 시프트를 위한 시프팅 요구가 발생함으로써, 시프팅 거동 곡선(SV)은 제5단 기어("5")의 레벨에서 급격하게 제4단 기어("4")의 레벨로 하강한다.
제5단 기어("5")로부터 제4단 기어("4")로의 다운 시프트 요구의 실행을 위해, 마찰 결합식 시프팅 부재(B)는 개방되거나 변속 장치(1)의 동력 흐름으로부터 분리되고, 형상 결합식 시프팅 부재(F)는 변속 장치(1)의 동력 흐름 내로 연결되거나 개방 작동 상태로부터 체결 작동 상태로 전환된다. 이러한 이유에서, 마찰 결합식 시프팅 부재(B)에는 시점(T1)까지 시프팅 부재(B)가 완전히 체결되는 체결 압력값에 상응하는 작동압(p_B)이 가해지는 반면, 형상 결합식 시프팅 부재(F)에는 실질적으로 0인 작동압(p_F_)의 압력값이 가해진다.
변속기 입력 회전수 또는 이와 대등한 터빈 회전수(n_t)는 시점(T1)에서 제5단 기어("5")의 동기 회전수[n_t_syn("5")]에 상응하며, 이로써 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 시프팅 부재 절반부들 사이의 영역에서 회전수 차(n_diff_F)는 회전수 레벨[n_diff_F("5")]로 세팅된다.
제5단 기어("5")로부터 제4단 기어("4")로의 다운 시프트를 위한 시프팅 요구가 제기되는 시점(T1)에, 작동압(p_B)이 체결 압력 레벨로부터 급격하게 제1 중간 압력값(p_B1)으로 하강하고, 시점(T2)까지 실질적으로 상기 압력 레벨에서 유지된다. 이어서 마찰 결합식 시프팅 부재(B)의 작동압(p_B)은 시프팅 부재(B)가 슬립 모드(slip mode)로 전환되는 제2 중간 압력값으로 하강한다.
마찰 결합식 시프팅 부재(B)의 동력 전달력의 하강으로 인해, 시프팅 부재(B)에 제2 중간 압력값(p_B2)이 가해지는 시점(T3)에 터빈 회전수(n_t)는 터빈 회전수(n_t)의 동기 회전수[n_t_syn("5")]로부터 제4단 기어("4")의 동기 회전수[n_t_syn("4")]의 방향으로 상승한다. 이는 다시, 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 회전수 차(n_diff_F)가 시점(T3)부터 0과 동일한 동기 회전수[n_diff_F("4")]의 방향으로 하강하도록 한다. 시점(T4)에서는 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 작동압(p_F_ein)이 체결 압력 레벨로 상승한 다음, 상기 압력 레벨에서 유지된다.
시점(T1)에서는 터빈 회전수(n_t)의 구배가 검출된다. 이와 동시에, 터빈 회전수(n_t)의 현재 구배의 모니터링이 시작되고, 시프팅 요구 시점(T1)의 구배와 계속 비교된다. 절대 편차가 임계값보다 큰 것으로 검출되면, 시프팅 요구 시점(T1)에 작동 상태에 따라 검출된 기간(t1)을 높은 시프팅 쾌적성을 보장하는 방식으로 변경하거나, 시프팅 요구 시점(T1)과 현재 작동 시점의 터빈 회전수(n_t)의 구배들 사이의 편차를 사전 정의된 임계값 미만으로 유도하기 위해 하기에 기술되는 조치들 중 하나가 각각 실행된다.
상기 기간(t1)은 연결 시점(T1)과, 상기 시점(T1)에 터빈 회전수(n_t)의 구배 및 시프팅 요구의 실행을 지연시키는 이벤트(예: 신호 전송 시간, 유압에 의한 감속, 형상 결합식 연결부의 체결을 위한 경로의 이동 등)에 기초하여 작동 상태에 따라 검출된 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 시프팅 시점(T5) 사이에 연장되며, 시점(T5)은 주로 유압식으로 작동되는 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 경우에 변속기 오일의 온도에 따라 크게 변동된다. 이때, 기간(t1)은 변속 장치(1)를 재현하는 모델을 이용하여 산술적으로 결정되거나, 실험에 의해 검출된 특성 맵으로부터 판독된다.
도 1에 따른 변속 장치(1)의 작동 상태 매개변수의 거동들에 기초한 작동 상태 거동의 제1 변형예에서, 터빈 회전수(n_t)는 시점(T6)에서 예컨대 운전자에 의한 액셀러레이터 페달 작동의 일시적 변경으로 인해 시점(T1)에서보다 더 급격한 구배로 동기 회전수[n_t_syn("4")]의 방향으로 상승한다. 시점(T7)에서는 시프팅 요구 시점(T1)의 구배와 터빈 회전수(n_t)의 현재 구배 사이의 편차가 사전 정의된 임계값보다 더 크다. 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 맞물림 속도는 작동압(p_F_ein)의 상승에 의해 시점(T7)에서부터 일점쇄선을 따라 일시적으로 증가하며, 상기 시프팅 부재는 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 사전 정의된 체결 시점(T5)보다 시간적으로 앞선 시점(T8)에 체결된다. 이때, 시점(T8)에서 형상 결합식 시프팅 부재의 회전수 차(n_diff_F)는, 요구된 시프팅이 높은 시프팅 품질로 실행될 수 있는 사전 정의된 회전수 차 윈도 내에 놓이는 동기 회전수[n_diff_F("4")]와 적어도 거의 일치한다.
그 대안으로 본 발명에 따른 방법의 또 다른 한 변형예에서는, 시프팅 요구 시점(T1)에 검출된 터빈 회전수(n_t)의 구배와 현재 구배 사이에 양의 편차가 존재하는 시점(T7)에서 분리될 마찰 결합식 시프팅 부재(B)의 동력 전달력이 4점 쇄선을 따라 일시적으로 제2 중간 압력값(p_B2)으로부터 더 높은 제3 중간 압력값(p_B3)으로 상승한다. 이로써, 터빈 회전수(n_t)의 현재 구배가 감소하고, 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 회전수 차(n_diff_F)가 시프팅 요구 시점(T1)에 결정된 시프팅 시점(T5)에 동기 회전수[n_diff_F("4")]에 도달하며, 이때 작동압(p_B)은 다운 시프트가 종료되는 시점(T5)에서 실질적으로 0으로 하강한다.
시점(T6)에서, 예컨대 부분 체결된 마찰 결합식 시프팅 부재(B)의 경우에 운전자에 의한 차량 브레이크의 작동에 의해 또는 운전자가 액셀러레이터에서 일시적으로 발을 뗌으로 인해 야기되는 터빈 회전수(n_t)의, 시프팅 요구 시점(T1)에 결정된 구배와 터빈 회전수(n_t)의 현재 구배 사이에 음의 편차가 검출되면, 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 맞물림 속도는 도 3에 2점 쇄선으로 도시된, 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 작동압(p_F_ein)의 일시적 하강에 의해 시점(T7)과 시점(T5) 사이에 감소하며, 형상 결합식 시프팅 부재(F)는 터빈 회전수(n_t)가 제4단 기어("4")의 동기 회전수[n_t_syn("4")]에 도달하는 시점(T9)에서야 체결된다. 이로써, 시프팅 요구 시점(T1)에 결정된 기간(t1)은, 요구된 시프팅이 요구된, 그리고 바람직하게는 항상 일정하게 양호한 시프팅 품질로 실행될 수 있도록 하기 위해, 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 작동력의 변동을 통해 작동 상태에 따라 매칭되거나 연장된다.
형상 결합식 시프팅 부재(F)가, 제1 작용면 영역에서는 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 체결 방향으로 작동압(p_F_ein)을 받으며, 제2 작용면 영역에서는 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 개방 방향으로 작용하는 역압(p_F_aus)을 받는 이른바 이중 피스톤을 구비하도록 형성되면, 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 역압(p_F_aus)의 일시적 상승에 의해 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 작동력이 시점(T7)과 시점(T5) 사이에 3점 쇄선을 따라 체결 방향으로 감소하며, 형상 결합식 시프팅 부재(F)는 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 작동압(p_F_ein)의 전술한 일시적 하강 시와 동일한 정도로 시점(T9)에서야 완전히 체결된다.
마지막으로 기술한 본 발명에 따른 방법의 변형예에서, 형상 결합식 시프팅 부재는 시점(T0)과 시점(T4) 사이에 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 개방압 레벨의 역압(p_F_aus)을 받는 반면, 체결 방향으로 작용하는 작동압(p_F_ein)은 실질적으로 0이 된다. 시점(T4)에서는 역압(p_F_aus)이 개방압 레벨로부터 실질적으로 0으로 하강하는 반면, 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 작동압(p_F_ein)은 0으로부터 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 체결압 레벨로 급격하게 상승한다.
시점(T7)과 시점(T5) 사이에서 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 작동압(p_F_ein)은 체결압 레벨에 유지되는 반면, 형상 결합식 시프팅 부재의 역압(p_F_aus)은 3점 쇄선에 따른 상기 시간 윈도 내에서 중간압 레벨로 상승하며, 기간(t1)을 전술한 범위 내에서 시점(T9)까지 연장하여 요구된 다운 시프트가 높은 시프팅 쾌적성으로 실행될 수 있도록 하기 위해, 시점(T5)에서 실질적으로 다시 0으로 하강한다.
도 3에 각각 실선으로 도시된, 변속 장치(1)의 작동 상태 매개변수의 거동들은 변속 장치(1)의 하나의 작동 상태 거동 동안 세팅되며, 상기 작동 상태 거동 동안에는 제5단 기어("5")로부터 제4단 기어("4")로의 요구된 다운 시프트 시 시프팅 요구 시점(T1)에 검출된 터빈 회전수(n_t)의 구배와 터빈 회전수(n_t)의 현재 구배 사이에 사전 정의된 임계값보다 큰 절대 편차는 검출되지 않는다. 점/쇄선으로 도시된 작동 매개변수들(p_F_ein, p_F_aus 및 p_B)의 거동은 각각 본 발명에 따른 방법의 전술한 변형예들의 실행 시, 시프팅 요구 시점(T1)에 검출된 터빈 회전수(n_t)의 구배와 터빈 회전수(n_t)의 현재 구배 사이에 편차가 검출될 경우에 세팅된다. 그 목적은, 요구된 다운 시프트를 항시 일정하게 높은 시프팅 품질로 실행하는 데 있다.
이 경우, 원하는 시프팅 품질이 언제든지 보장될 수 있도록 하기 위해, 시프팅 요구 시점(T1)에 검출된 기간(t1)이 단축되거나, 연장되거나, 정해진 값으로 유지된다.
각각의 적용예에 따라서, 원하는 시프팅 품질에 도달하기 위한 전술한 조치들, 즉 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 작동력의 변동 또는 분리될 마찰 결합식 시프팅 부재(B)의 동력 전달력의 상승은, 각각 원하는 시프팅 품질에 도달하기 위해 적절한 방식으로 동시에, 상호 조정되도록 실행될 수도 있다.
1 변속 장치
2 구동축
3 출력축
"1" 내지 "9" 전진 주행 기어단
A 내지 F 시프팅 부재
n_diff_F 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 회전수 차
n_diff_F("5") 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 회전수 차
n_diff_F("4") 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 동기 회전수
n_t 터빈 회전수
n_t_syn("5") 터빈 회전수의 동기 회전수
n_t_syn("4") 터빈 회전수의 동기 회전수
p_B 마찰 결합식 시프팅 부재(B)의 작동압
p_B1 제1 중간 압력값
p_B2 제2 중간 압력값
p_B3 제3 중간 압력값
p_F_aus 역압
p_F_ein 작동압
P1 내지 P4 유성 기어 세트
SV 시프팅 거동 곡선
T0 내지 T9 불연속 시점
t 시간
t1 기간

Claims (10)

  1. 상이한 변속 기어단("1" 내지 "R")을 구현하기 위한 복수의 마찰 결합식 시프팅 부재와 형상 결합식 시프팅 부재(A 내지 F)를 포함하는 변속 장치(1)의 작동 방법이며,
    형상 결합식 시프팅 부재(F)의 체결을 위한 시프팅 요구는 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 연결 시점(T5, T8; T9) 이전에 작동 상태에 따른 기간(t1)을 수반하는데, 이때 상기 연결 시점(T5, T8; T9)에는 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 시프팅 부재 절반부들 사이의 회전수 차(n_diff_F)가 연결 과정에 필요한 회전수 차 윈도 내에 놓이는, 변속 장치(1)의 작동 방법에 있어서,
    시프팅 요구 시점(T1)에는 변속기 입력 회전수 또는 이와 대등한 회전수 값(n_t)의 구배가 검출되고, 이어서 현재 구배가 모니터링되어 시프팅 요구 시점(T1)의 구배와 비교되며, 절대 편차가 임계값보다 큰 것으로 검출되면 상기 기간(t1)이 변동되거나, 상기 편차가 임계값 미만으로 감소될 정도로 분리될 마찰 결합식 시프팅 부재(B)의 작동이 변경되는 것을 특징으로 하는, 변속 장치(1)의 작동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 다운 시프트를 위한 시프팅 요구 시점(T1)의 구배와 현재 구배 사이에 양(+)의 편차가 존재할 경우 상기 기간(t1)이 단축되며, 상기 단축된 기간(t1)이 경과하면 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 시프팅 부재 절반부들 사이의 회전수 차(n_diff_F)는 회전수 차 윈도 내에 적어도 근접하게 놓이는 것을 특징으로 하는, 변속 장치(1)의 작동 방법.
  3. 제1항에 있어서, 다운 시프트를 위한 시프팅 요구 시점(T1)의 구배와 현재 구배 사이에 양의 편차가 존재할 경우 분리될 마찰 결합식 시프팅 부재(B)의 동력 전달력이 상기 구배를 편평화할 정도로 증가하며, 시프팅 요구의 시점(T1)에 작동 상태에 따라 검출된 기간(t1)이 적어도 거의 경과하면 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 시프팅 부재 절반부들 사이의 회전수 차(n_diff_F)가 회전수 차 윈도 내에 놓이는 것을 특징으로 하는, 변속 장치(1)의 작동 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 다운 시프트를 위한 시프팅 요구 시점(T1)의 구배와 현재 구배 사이에 음(-)의 편차가 존재할 경우 상기 기간(t1)이 연장되며, 상기 연장된 기간(t1)이 경과하면 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 시프팅 부재 절반부들 사이의 회전수 차(n_diff_F)가 회전수 차 윈도 내에 적어도 근접하게 놓이는 것을 특징으로 하는, 변속 장치(1)의 작동 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 다운 시프트를 위한 시프팅 요구 시점(T1)과 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 연결 시점(T5, T8; T9) 사이의 기간(t1)은, 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 작동력을 변동시킴으로써 작동 상태에 따라 매칭되는 것을 특징으로 하는, 변속 장치(1)의 작동 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기간(t1)의 단축을 위해 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 작동력이 증가되는 것을 특징으로 하는, 변속 장치(1)의 작동 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기간(t1)의 연장을 위해 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 작동력이 감소되는 것을 특징으로 하는, 변속 장치(1)의 작동 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 형상 결합식 시프팅 부재의 전기적 작동 시에는 구동 전류의 변동에 의해 작동력이 변동되는 것을 특징으로 하는, 변속 장치(1)의 작동 방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 공압식 또는 유압식 작동 시에는 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 작동 압력(p_F_ein)의 변동에 의해 작동력이 변동되는 것을 특징으로 하는, 변속 장치(1)의 작동 방법.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 유압식 작동 시 형상 결합식 시프팅 부재(F)의 작동 압력(p_F_ein)에 반작용하는 역압(p_F_aus)이 인가됨으로써 작동력이 변동되는 것을 특징으로 하는, 변속 장치(1)의 작동 방법.
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