KR20150024881A - 클러치 압력제어를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

변속기 클러치 및/또는 배리에이터 시스템 압력을 제어하기 위한 방법, 장치 및 시스템이 제공된다. 변속기 제어 유닛 및 압력 제어 장치는 전기- 유압 밸브 및 압력 스위치를 포함한 압력제어 장치가 자동 교정기능의 클러치 및/또는 배리에이터 압력 제어 시스템을 제공하기 위해 함께 작동한다.

Description

클러치 압력제어를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CLUTCH PRESSURE CONTROL}

본 출원은, 2012년 1월 13일에 출원된 미국특허출원 제 13/495,443 호를 우선권으로 주장하고, 상기 출원은 2011년 10월 26일 출원된 미국 특허출원 제 13/280,765 호의 계속 일부출원(continunation in part)이며, 상기 출원은 2009년 4월 14일 출원된 미국특허출원 제 12/423,239 호의 계속 출원이고, 상기 출원은 2008년 5월 1일 출원된 미국 가출원 제 61/049,636 호를 우선권으로 주장하며 2008년 5월 6일 출원된 미국 가출원 제 61/050,842 호를 우선권으로 주장하고, 본 명세서는 상기 문헌을 참고로 포함한다.

차량의 자동 변속기에 구성된 클러치 및 브레이크와 같은 마찰 장치들은 차량의 속도를 변경하거나 기어비를 변화시키기 위해 선택적으로 연결되거나 분리된다. 예를 들어, 하나의 변속기 기어비를 다른 기어비로 변경하기 위해 하나의 클러치가 분리되고 다른 클러치가 연결된다.

변속기 클러치를 포함한 마찰 장치의 연결과 분리를 제어하기 위해 전기 유압식(electro-hydraulic) 밸브들이 종종 자동 변속기내에서 이용된다. 허용할 수 있는 변속 상태(shift quality) 즉, 오프 고잉 클러치(off- going clutch)를 매끄럽게 분리하고 온고잉 클러치(on- going clutch)를 매끄럽게 연결하기 위해 전형적인 자동 변속기용 전기 유압식 밸브는 목표 클러치 압력(desired clutch pressure)을 출력해야 한다.

가변 블리드 솔레노이드(bleed solenoid) 및 관련 장치들을 포함한 자동 변속기용 클러치 트림 시스템(clutch trim system)내에서 이용되는 전기유압식 밸브가 다수의 형태로 구입할 수 있다. 일반적으로, 상기 모든 장치들은 전자식 또는 전기식 제어기와 같은 전기 회로로부터 전기적 입력을 수신하고 전기적 입력 크기의 함수인 일정한 크기의 출력 압력을 제공한다. 일반적으로 전기적 입력은 전류이다. 상기 전기적 입력과 출력 압력사이의 관계는 전달함수(transfer function)에 의해 정의된다.

솔레노이드의 전달함수는 종종 동일한 형태의 밸브들 사이에서도 밸브마다 다르다. 그러므로 솔레노이드 밸브의 제조업자들은 종종 명령 대 출력(command to output)의 전달함수에서 밸브마다 다른 편차(variations)를 최소화하려고 한다. 제조과정 동안, 밸브들은 전형적으로 전달함수 특성 곡선이 정해진 한계내에 유지되도록 밸브의 "라인 단부(end of line)" 테스트에서 조정된다. 상기 조정작업은 전기입력 축(electrical input axis)을 따라 상기 특성곡선을 변화(shift)시키거나 오프셋(offset)시키지만, 전체 곡선의 형상 또는 기울기를 상당히 변화시키지는 않는다.

오프셋 조정이 밸브마다 다른 편차를 감소시키는 데 도움을 주지만, 밸브의 시험 불합격(rejects)은 아직도 존재하며 생산비용을 증가시킨다. 심지어 "양품"의 밸브들조차도 정해진 한계내에서 부품마다 치명적인 편차를 가진다.

또한, 현재 존재하는 솔레노이드 조정 시스템들은 솔레노이드를 제조하는 동안 개별 솔레노이드 데이터를 포착하고 다음에 변속기 제조 과정 동안 온보드 변속기 제어기(on-board trasmission controller)에 입력시킨다. 상기 시스템은 변속기 제조과정 이후, 예를 들어, 개별 솔레노이드들이 정비 환경(service environment)에서 교체되어야 할 때에 이용될 수 없다.

본 발명의 한 가지 특징에 의하면, 변속기 클러치 압력을 제어하기 위한 방법이 제공된다. 실시예에서, 차량용 자동 변속기의 클러치 압력 제어 시스템을 교정(calibrating)하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은, 적어도 한 개의 기준 출력 압력값 및, 차량용 자동 변속기의 작동 범위에서 압력 제어장치를 위한 기준 출력 압력값과 관련된 적어도 한 개의 기준 전기 입력값을 구하는 획득단계, 상기 기준 출력 압력 값에 해당하는 실제 전기 입력값을 구하기 위해 상기 압력 제어장치와 연결된 압력 스위치를 작동시키는 작동 단계, 상기 기준 전기 입력과 실제 전기 입력사이의 오프셋(offset)을 계산하는 계산 단계 및 상기 적어도 한 개의 기준 전기입력 값에 대해 상기 오프셋을 적용하는 적용 단계를 포함한다.

상기 획득단계는, 작동 범위내에서 기준 압력값과 관련된 복수 개의 기준 전기 입력값들 및 작동 범위내에서 기준 압력값들을 구하는 단계를 포함하고, 상기 적용단계는 작동 범위내에서 단지 어떤 기준 전기 입력값들에 대해 선택적으로 상기 오프셋을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 적용 단계는, 상기 작동 범위의 제 1 부분에서 적어도 한 개의 기준 전기 입력값에 대해 선택적으로 오프셋을 적용하지 않는 단계를 포함할 수 있다. 상기 적용 단계는 상기 작동 범위의 제 1 부분과 다른 작동 범위의 제 2 부분에서 적어도 한 개의 기준 전기 입력값에 대해 전체 오프셋을 선택적으로 적용하는 단계를 포함한다. 또한 상기 적용 단계는 상기 작동 범위의 제 1 및 제 2 부분과 다른 작동 범위의 제 3 부분에서 적어도 한 개의 기준 전기 입력값에 대해 비례적인 오프셋을 선택적으로 적용하는 단계를 포함한다. 상기 작동 범위의 제 1 부분은 상측 기준 출력 압력값 위에 위치할 수 있다. 상기 작동 범위의 제 2 부분은 하측 기준 출력 압력값 아래에 위치할 수 있다. 상기 작동 범위의 제 3 부분은 상측 기준 출력 압력값 및 하측 기준 압력값사이에 위치할 수 있다.

상기 획득 단계는, 작동 범위의 상측 단부와 근접한 제 1 기준 출력 압력 값 및 상기 제 1 기준 출력 압력값과 관련된 적어도 한 개의 전기 입력값을 구하는 단계 및 작동 범위의 하측 단부와 근접한 제 2 기준 출력 압력 값 및 상기 제 2 기준 출력 압력값과 관련된 적어도 한 개의 전기 입력값을 구하는 단계를 포함하고, 상기 작동 단계는, 상기 제 1 기준 출력 압력 값에 해당하는 제 1 실제 전기 입력값을 구하기 위해 압력 스위치를 제 1 위치에서 작동시키는 단계 및 상기 제 2 기준 출력 압력 값에 해당하는 제 2 실제 전기 입력값을 구하기 위해 압력 스위치를 제 2 위치에서 작동시키는 단계를 포함하며, 상기 계산 단계는, 상기 제 1 기준 출력 압력 값 및 상기 제 1 실제 전기 입력값사이의 제 1 오프셋을 계산하는 단계 및 상기 제 2 기준 전기입력과 상기 제 2 실제 전기 입력사이의 제 2 오프셋을 계산하는 단계를 포함하고, 상기 적용 단계는 상기 제 1 및 제 2 오프셋들을 상기 적어도 한 개의 기준 전기 입력값에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은 압력제어 장치의 복수 개의 서로 다른 작동 온도들에서 반복될 수 있다. 실제 전기입력을 획득하는 획득단계는, 압력스위치로부터 전기 신호를 제어기에서 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 변속기 제어 모듈과 연결된 컴퓨터 판독이 가능한 매체에 상기 적어도 한 개의 기준 전기 입력값들을 저장하는 저장 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 유압 유체 공급원, 상기 유압 유체 공급원에 연결된 전기 유압 유체 압력 제어 밸브, 상기 전기 유압 유체 압력 제어 밸브에 연결된 압력 스위치 및, 상기 전기 유압 유체 압력 제어 밸브에 전기입력을 전송하고 상기 압력 스위치를 감시하며 적어도 한 개의 선택된 전기 입력을 적어도 한 개의 기준 전기입력과 비교하고 상기 적어도 한 개의 기준 전기 입력을 선택적으로 수정하는 제어기를 포함하고 변속기 클러치 압력을 제어하기 위한 장치가 제공된다.

상기 전기 유압 유체 압력 제어 밸브는 솔레노이드 및 솔레노이드에 연결된 압력 제어 밸브를 포함할 수 있다. 상기 압력 제어 밸브는, 축 방향으로 병진운동가능한 스풀, 제 1 랜드(land), 상기 제 1 랜드로부터 종 방향으로 이격되어 제 1 유체 챔버를 형성하는 제 2 랜드 및 귀환 스프링을 포함할 수 있다. 상기 압력 스위치는 상기 제 1 유체 챔버와 유체 교환(fluid communication)할 수 있고, 상기 귀환 스프링은 목표 솔레노이드 압력이 구해질 때까지 스풀의 운동을 방지하도록 구성될 수 있다.

상기 스풀은, 목표 솔레노이드 압력이 구해질 때 이동하도록 구성될 수 있고, 스풀의 운동은 압력 스위치를 작동시키며, 압력 스위치의 작동은 제어기에 신호를 보내 목표 압력을 달성하기 위해 요구되는 전기입력량을 기록하게 할 수 있다.

압력제어 밸브는 상기 귀환 스프링과 제 2 랜드사이에서 이격된 제 3 랜드를 포함할 수 있다. 상기 제 3 랜드는 차동 영역(differential area)을 가질 수 있다. 상기 차동 영역은 차동 영역에 가해지는 제어 압력을 수용하도록 구성되어, 제어압력이 상기 제 3 랜드의 차동 영역에 가해질 때 상기 귀환 스프링과 차동 영역이 상기 밸브를 "오프(off)" 위치에 편향되도록 함께 작동할 수 있다.

상기 스풀은, 제 2 목표 솔레노이드 압력이 달성될 때 편향된 위치로부터 이동할 수 있도록 구성될 수 있다. 스풀의 운동은 압력 스위치를 작동시키며, 압력 스위치의 작동은 제어기에 신호를 보내 목표 압력을 달성하기 위해 요구되는 제 2 전기입력량을 기록하게 할 수 있다.

상기 스풀은, 목표 솔레노이드 압력이 달성될 때 편향된 위치로부터 이동할 수 있도록 구성될 수 있다. 스풀의 운동은 제 1 상태와 제 2 상태사이에서 압력 스위치를 토글(toggle) 연결시키고, 압력 스위치를 제 1 상태로부터 제 2 상태로 변화시켜 제어기가 목표 압력을 달성하기 위해 요구되는 전기입력량을 기록하도록 신호를 보낸다.

기준 전기 입력 및/또는 선택적으로 수정된 기준 전기 입력은, 대조 테이블(look-up table), 데이터 베이스 또는 유사한 데이터 구조체와 같이 상기 제어기에 의해 접근할 수 있는 저장 매체내에 저장될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 클러치 트림 압력을 교정하기 위한 방법이, 클러치 트림 시스템을 위한 전기 입력값을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 클러치 트림 시스템은 변속기의 적어도 한 개의 클러치의 가압을 제어하도록 구성되며, 상기 전기 입력값은 상기 클러치 트림 시스템과 관련된 기준 출력압력에 해당하고, 상기 전기 입력값을 기초하여 상기 클러치 트림 시스템의 클러치 트림 압력을 교정하는 단계를 포함한다.

상기 방법은, 전기 입력값을 결정하는 단계 및 변속기가 작동하는 동안 클러치 트림 압력을 교정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 적어도 한 개의 클러치를 가압하지 않고 상기 전기 입력값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 적어도 한 개의 클러치를 가압하기 전에 상기 전기 입력값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법에 있어서, 상기 변속기는 배리에이터를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 전기 입력값을 기초하여 적어도 한 개의 오프셋을 결정하는 단계 및 상기 클러치 트림 압력을 교정하기 위해 상기 오프셋을 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 오프셋를 계산하기 위한 복수 개의 방법들 중에서 적어도 한 개의 오프셋을 계산하기 위한 방법을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 변속기 제어 시스템은 변속기의 정상적인 작동 또는 공장 시험과정 동안 상기 방법을 수행하도록 구성된 적어도 한 개의 루틴을 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 컴퓨터 프로그램 제품이 기계적 판독이 가능한(machin readable) 적어도 한 개의 저장 매체내에 형성되고, 변속기의 정상적인 작동 또는 공장 시험과정 동안 상기 방법을 수행하도록 구성된 적어도 한 개의 루틴을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 배리에이터 트림 압력을 교정하기 위한 방법이, 배리에이터 트림 시스템을 위한 전기 입력값을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 배리에이터 트림 시스템은 변속기의 적어도 한 개의 클러치의 가압을 제어하도록 구성되며, 상기 전기 입력값은 상기 배리에이터 트림 시스템과 관련된 기준 출력압력에 해당하고, 상기 전기 입력값을 기초하여 상기 배리에이터 트림 시스템의 배리에이터 트림 압력을 교정하는 단계를 포함한다.

상기 방법은, 배리에이터의 제 1 작동 위상과 관련한 제 1 전기입력 값 및 상기 제 1 작동위상과 상이한 배리에이터의 제 2 작동위상과 관련한 제 2 전기입력값을 결정하는 단계 및, 상기 제 1 및 제 2 전기 입력값들을 기초하여 배리에이터 트림 압력을 교정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법에 있어서, 상기 제 1 작동위상은 상기 변속기의 작동이 최근에 개시되는 냉각 위상일 수 있다. 상기 방법에 있어서, 상기 제 2 작동위상은 상기 변속기가 작동하는 고온 위상일 수 있다. 상기 방법은, 적어도 한 개의 전기 입력값을 결정하는 단계 및 변속기가 작동하는 동안 배리에이터 트림 압력을 교정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 배리에이터를 가압하지 않고 상기 전기 입력값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 배리에이터를 가압하기 전에 상기 전기입력값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 전기 입력값을 기초하여 적어도 한 개의 오프셋을 결정하는 단계 및 상기 배리에이터 트림 압력을 교정하기 위해 상기 오프셋을 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 변속기 제어 시스템은, 변속기의 정상적인 작동 또는 공장 시험과정 동안 상기 방법을 수행하도록 구성된 적어도 한 개의 루틴을 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 컴퓨터 프로그램 제품은 기계적 판독이 가능한(machin readable) 적어도 한 개의 저장 매체내에 형성되고, 변속기의 정상적인 작동 또는 공장 시험과정 동안 상기 방법을 수행하도록 구성된 적어도 한 개의 루틴을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 변속기내부에서 배리에이터의 가압을 제어하도록 구성된 배리에이터 트림 시스템과 유체에 의해 연결된 트랜스듀서를 교정하기 위한 방법은, 상기 트랜스듀서의 전기적 출력값을 결정하는 단계, 상기 전기적 출력값과 관련된 트랜스듀서 압력을 결정하는 단계, 상기 배리에이터 트림 시스템과 관련된 배리에이터 트림 압력을 트랜스듀서 압력과 비교하는 단계 및, 배리에이터 트림 압력을 트랜스듀서 압력과 비교하는 단계를 기초하여 트랜스듀서를 교정하는 단계를 포함한다.

상기 배리에이터 트림 시스템은 관련 제 1 및 제 2 트림 압력을 가진 제 1 및 제 2 배리에이터 트림 밸브들을 포함하고, 상기 트랜스듀서에서 상기 제 1 및 제 2 트림 압력들 중 높은 압력을 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 적어도 한 개의 전기 출력값을 결정하고 변속기가 작동하는 동안 상기 트랜스듀서를 교정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 배리에이터를 가압하지 않거나 배리에이터를 가압하기 전에 상기 전기 출력값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 상기 트랜스듀서와 상기 배리에이터 트림 시스템을 동시에 교정하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 변속기의 정상적인 작동 또는 공장 시험과정 동안 상기 방법을 수행하도록 구성된 적어도 한 개의 루틴을 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 컴퓨터 프로그램 제품이 기계적 판독이 가능한(machin readable) 적어도 한 개의 저장 매체내에 형성되고, 변속기의 정상적인 작동 또는 공장 시험과정 동안 상기 방법을 수행하도록 구성된 적어도 한 개의 루틴을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 배리에이터 트림 시스템이, 전기유압식 액추에이터, 상기 전기유압식 액추에이터와 유체에 의해 연결된 밸브를 포함하고, 상기 밸브는 유체 압력 출력에 응답하여 상기 전기 유압식 액추에이터에 의해 축 방향을 향해 복수 개의 위치들로 이동할 수 있으며, 상기 밸브와 연결되고, 배리에이터의 제 1 작동위상 동안 상기 전기유압식 액추에이터에 의해 유체압력 출력을 상쇄시키기 위해 제 1 유체 압력을 상기 밸브에 공급하고 배리에이터의 제 2 작동위상 동안 전기유압식 액추에이터에 의해 유체 압력 출력을 상쇄시키기 위해 제 2 유체 압력을 상기 밸브에 공급하도록 구성되는 복수 개의 유체 통로들을 포함할 수 있다.

본 발명의 요지는, 상세한 설명, 도면 및 청구범위를 포함하는 상기 공개내용에서 설명되고 도시된 한 개이상의 특징들 또는 특징들의 조합을 포함할 수 있다.

상세한 설명은 하기 도면들을 참고한다.

도 1은, 본 발명을 따르는 자동 변속기와 클러치 압력제어를 탑재한 차량의 구동 라인(drive line)을 도시한 블록 선도.
도 2는 변속기 제어기 또는 다른 제어유닛에 의해 실행될 수 있는 자동 변속기 클러치 압력 제어 과정의 기능 루틴을 설명하는 플로우 차트.
도 3은, 클러치 압력을 제어하기 위해 변속기 제어기 또는 다른 제어 유닛에 의해 실행될 수 있는 기능 작업들의 플로우 차트.
도 4는 제 1 "단일점(single point)" 압력 제어 방법의 특징들을 설명하는 그래프.
도 5는 제 2 "이중 점(dual point)" 압력 제어 방법의 특징들을 설명하는 그래프.
도 6은, 제 1 특징 위치에 있고 단일 또는 이중 점 솔레노이드 압력제어 방법의 단계들을 수행하기 위해 이용될 수 있는 압력제어 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 7은, 제 2 특징 위치에 있고 이중 점 솔레노이드 압력제어 방법의 단계들을 수행하기 위해 이용될 수 있는 압력제어 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 8은, 제 3 "수정된 단일 점" 압력 제어 방법의 특징을 도시한 그래프.
도 9 내지 도 11은, 제 2 압력 제어 방법의 개별 단계들을 도시한 그래프.
도 12는, "오프(off)" 위치에 있고 제 3 압력 제어 방법의 단계들을 수행하기 위해 이용될 수 있는 압력제어 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 13은 "트림(trim)" 위치에 있는 도 12의 압력제어 장치의 개략도.
도 14는 "온(on)" 위치에 있는 도 12의 압력제어 장치의 개략도.
도 15는, 본 발명을 따르는 자동 변속기 및 클러치 압력 제어를 탑재한 차량의 구동라인의 또 다른 실시예를 도시한 블록 선도.
도 16은, 적어도 도 15의 실시예와 관련하여 이용될 수 있는 압력제어 장치의 교정 구조를 개략적으로 도시한 간략 도면.
도 17은, 적어도 도 15의 실시예와 관련하여 이용될 수 있는 또 다른 압력제어 장치의 교정 구조를 개략적으로 도시한 간략 도면.
도 18은, 도 18에 도시된 압력제어장치의 교정 구조의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 간략 도면.
도 19는 적어도 도 15의 실시예와 관련하여 이용될 수 있는 또 다른 압력제어 장치의 교정 구조를 개략적으로 도시한 간략 도면.
도 20은, 유체 압력에 대한 교정 점들을 도시한 간략 선도.
명확한 이해를 위해 도면에서 생략되더라도 일반적으로 동일한 도면에 도시된 동일한 구성요소들은 동일하거나 기능적으로 유사한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 특징들이, 첨부된 도면들에 도시되고 본 명세서에 설명된 예시적인 실시예들을 참고하여 설명된다. 본 공개내용이 실시예를 참고하여 설명되더라도, 본 발명은 공개된 실시예들로 한정되지 않는다.

본 발명의 특징은, 밸브마다 솔레노이드 밸브 전달함수가 가지는 편차(variation)를 보상하기 위해 변속기의 능력을 개선하는 것이다. 특히 도시된 실시예들은, 솔레노이드를 자동 변속기 조립체 또는 다른 전기 유압식 제어 시스템내에 설치한 후에 압력제어를 개선하는 것에 관한 것이다. 상기 방법은, 변속기의 제조 또는 조립과정 동안 또는 변속기의 작동시 실시간으로 수행될 수 있다. 상기 개선은, 변속기가 작동하는 동안 교정(calibration)에 의해 변속기의 변속 상태(shift quality)를 개선하여 고객 만족을 증가시킬 것으로 예상된다. 상기 개선은 또한, 밸브마다 상대적으로 큰 편차가 허용될 수 있기 때문에 전기 유압식 밸브의 비용을 감소시킬 수 있다.

또한, 솔레노이드의 성능은 변속기의 온도 변화에 따라 변화한다. 따라서 공개된 개선사항은 변속기가 작동하는 동안 적용되는 온도 보상 테이블(temperature compensation tables)을 개선시킬 수 있다.

본 명세서에서 본 발명이 차량용 자동 변속기와 관련하여 설명되지만, 상대적으로 높은 출력 압력 범위를 가진 유압장치(예를 들어, 0 내지 300 psi의 압력범위를 가질 수 있는 스풀 밸브(spool valve))를 제어하기 위해 상대적으로 낮은 출력 압력 범위를 가진 제 1 전기 유압 장치(예를 들어, 0 내지 100psi의 압력 범위를 가질 수 있는 솔레노이드)가 이용되는 다른 전기 유압 제어 시스템에도 적용될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 세부사항은, 전기 입력이 솔레노이드에 제공되지 않으면 압력이 출력으로서 형성되고 전기 입력이 솔레노이드에 제공되면 압력이 출력으로서 형성되지 않는 상시 고압 솔레노이드(normally high solenoids) 또는, 전기 입력이 솔레노이드에 제공되면 압력이 출력으로서 형성되고 전기 입력이 솔레노이드에 제공되지 않으면 압력이 출력으로서 형성되지 않는 상시 저압 솔레노이드(normally low solenoids)를 참고하여 설명된다. 본 발명은 전기 입력을 반대로 적용하여 모든 형태의 솔레노이드를 이용하는 시스템에서 압력을 제어하기 위해 이용될 수 있다는 것이 당업자들에게 이해될 것이다.

도시된 실시예들에서, 솔레노이드 성능을 교정하고 압력제어를 제공하기 위해 압력 스위치 유압 로직(hydraulic logic) 및 솔레노이드 전류제어가 조합하여 이용된다. 각 솔레노이드의 압력/전류(P/I) 곡선에서 한 개이상의 측정 성능 점들을 형성하기 위해 스풀 밸브의 이동에 의해 압력 스위치가 작동된다.

실시예에서 클러치 압력제어(CPC)(34)가 자동 변속기(14)용 전기 제어부(32) 내에 제공된다. 상기 제어부(34)는 본 명세서에 설명된 한 개이상의 방법들을 수행할 수 있는 컴퓨터 프로그래밍 명령 또는 로직을 포함한다. 전기 제어 유닛(32)의 마이크로프로세서 또는 유사장치가 제어(34)에 접속하고 수행하도록 구성된다.

일반적으로, 제어 유닛(32)은 구동 유닛(10), 토크 컨버터(12), 변속기(14), 레인지 선택기(range selector)(58)로부터 제공된 입력 및/또는 다른 입력들을 기초하여 변속기(14)의 작동을 제어한다. 상기 입력은, 센서, 제어 또는 차량 부품들과 관련된 다른 유사 장치들로부터 수신된 전기 및/또는 아날로그 신호들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 입력은 변속기 입력속도, 운전자의 요청 토크, 엔진 출력 토크, 엔진속도, 유압유의 온도, 변속기 출력 속도, 터빈 속도, 브레이크 위치, 기어비, 토크 컨버터 슬립(torque converter slip) 및/또는 측정가능한 매개변수들을 표시하는 신호들을 포함할 수 있다.

전기 제어부(32)는 일반적으로 한 개이상의 입력을 처리하고 분석하거나 평가하며 한 개이상의 전기 라인 또는 전도체들을 통해 필요한 전기 신호들을 발생시키도록 구성된 전기회로를 포함한다. 상기 연결은, 예를 들어, 적절하거나 바람직한 절연상태의 와이어링(wiring) 및/또는 무선 통신(wireless trasmission)을 포함한 적합한 구조를 가진 하드 와이어(hard- wired) 및/또는 네트워크를 형성한 부품들을 포함할 수 있다.

제어부(32)의 전기회로는, 한 개이상의 마이크로프로세서 및, 한 개이상의 유형 미디어(tangible media) 즉, 프로세서 또는 프로세서들에 의해 접속되거나 판독될 수 있는 적합한 형태의 메모리 또는 저장 미디어내에 저장되는 컴퓨터 프로그래밍 코드(code) 또는 로직(logic)으로 표시된 실행 명령들을 처리하도록 구성된 관련 요소들을 포함한다. 제어부(32)는 또한, 차량 부품들로부터 수신된 한 개이상의 입력들을 처리하기 위해 필요한 디지털 컨버터 및/또는 신호처리 회로 또는 장치를 포함할 수 있다.

제어부(32) 부분들은, 단일 블록으로 개략적으로 도시되지만 별도의 로직 구조체 또는 물리적 구조체로서 구성될 수 있다는 것을 당업자들이 이해할 것이다. 예를 들어, 제어기(34)는 변속기(14)를 위한 전자제어 또는 구동유닛(10)을 위한 전자제어와 물리적으로 및/또는 논리적으로 분리될 수 있다. 제어기(34)의 전부 또는 일부분은, 변속기 제조업체 또는 조립 위치에 배열된 외부 제어기와 같이 변속기에 탑재되지 않는 제어기에 의해 선택적으로 작동되거나 추가로 작동되며 변속기에 연결될 수 있다.

전기적 제어부(32)는, 한 개이상의 링크(48)들에 의해 구동 유닛(10)과 통신하고 한 개이상의 링크(50)들에 의해 클러치 제어 밸브(22)와 통신하며 한 개이상의 링크(52)들에 의해 압력 스위치(24)들과 통신하고 한 개이상의 링크(54)들에 의해 변속기(14)와 통신하며 한 개이상의 링크(56)들에 의해 레인지 선택기(58)와 통신한다.

구동유닛(10)은, 불꽃 점화 엔진 또는 디젤 엔진, 엔진 전기모터 조합 등과같은 내연기관 엔진을 포함한다. 구동유닛(10)은 변속기 입력 축(36)에 의해 변속기(14)와 연결된다. 일반적으로 유체토크 컨버터(12)는, 기계적 연결을 선택적으로 형성하기 위해 구동유닛(10)과 변속기(14)사이에 배열된다. 변속기(14)는 출력축(38)에 의해 차량 구동 휠들과 종래기술의 방법들 중 하나에 따라 연결된다. 트랜스퍼 케이스(transfer case)(20)는, 이륜 구동 및 사륜 구동, 고속 또는 저속 레인지(speed range) 등의 다양한 조합을 포함한 여러 가지 구동 조건들 한 개를 선택하도록 변경될 수 있다.

변속기(14)는 자동 변속기이다. 변속기(14)는, 폴락(Polak) 씨에게 허여된 미국특허 제 4,070,927 호에 설명되는 형태의 기어 조립체를 포함하고 무어만(Moorman) 씨 등에게 허여된 미국특허 출원 공보 제 2003/0114261 호 및 롱(Long) 씨 등에게 허여된 미국 특허 제 5,601,506 호에 설명된 형태 또는 다른 형태의 전기 유압 제어를 가질 수 있다. 변속기(14)는, 예를 들어, 중립 레인지, 후진(reverse) 레인지, 주행(drive) 레인지 및/또는 다수의 수동선택 전진(forward) 레인지를 포함한 여러 가지 레인지들 중 한 개를 선택적으로 형성하도록 변속될 수 있다.

이용될 수 있는 전진 레인지의 갯수는, 변속기 기어세트(gearset)(16)들 및 클러치(18)의 구조에 의해 결정된다. 예를 들어, 변속기(14)는, 세 개의 상호결합된 유성 기어세트 및 6 개의 전진 기어들을 제공하도록 제어될 수 있는 5 개의 클러치들을 가질 수 있다. 8단 구조와 같은 다른 구조들이 이용될 수도 있다.

클러치(18)의 작동은 복수 개의 제어밸브(22)들과 유압유체(26)의 공급을 포함한 전기 유압 제어시스템에 의해 제어된다. 일반적으로 각각의 밸브(22)는, 가변 블리드 솔레노이드(variable bleed solenoid), 온 오프(on/off) 솔레노이드 또는 유사장치와 같은 솔레노이드를 포함한다. 유압유를 한 개이상의 통로 또는 도관(42)들을 통해 토크 컨버터(12)로 공급하고 복수 개의 통로 또는 도관(40,44)들을 통해 밸브(22)로 공급하기 위해 유체(26)가 공급될 수 있다. 압력 제어 밸브(28,30)들은 각각의 라인(42,44)에서 유압을 제어하기 위해 작동한다.

예를 들어, 레인지 선택기(30)로부터 수신된 변속 요청(shift request)에 응답하여 제어부(32)는 한 개이상의 링크(50)들을 통해 밸브(22)들을 제어하기 위한 전기 신호들을 전송한다. 상기 전기신호에 의해 한 개이상의 제어밸브(22)들은 밸브(22) 및 클러치(18)를 연결하는 한 개이상의 유체 통로들내에서 유압 또는 유체 유동방향을 조정하게 된다.

일반적으로 원하는 출력 압력을 달성하기 위해 밸브(22)에 의해 요구되는 전기 입력의 양은 밸브 공급업체의 사양에 따라 초기설정되고, 상기 사양은 전형적으로 압력 대 전기 입력(즉 전류)("P/I") 곡선, 차트 또는 테이블로 표시된다. 본 발명에 의하면, 상기 전기 입력 요건들은 밸브가 작동함에 따라 공개된 방법들을 적용하여 각각의 개별 밸브에 대해 수정되거나 "미세 조정(fine tuned)"된다.

도시된 실시예에서, 본 명세서에 설명된 방법에 따라 밸브(22)들이 효과적으로 자동 교정(self- calibrating)되도록 압력스위치(24)들은 제어밸브(22)들에 작동가능하게 연결된다.

실시예에서, 제어(32)는 마이크로프로세서 기반의 제어기(60)를 포함하고, CPC(34)는 컴퓨터 메모리 또는 다른 컴퓨터 접속가능한 저장 매체내에 저장되고 제어기(60)에 의해 실행될 수 있는 복수 개의 컴퓨터 루틴(routine)(62,64,66,72,74,76)들을 포함한다. 압력 스위치(68)들은 CPC(34)의 루틴들을 이용한 처리를 위해 진단 신호들을 제어기(60)로 전송하고, 변속기 온도 센서(70)는 변속기의 온도를 나타내는 신호들을 루틴(72)을 이용한 분석을 위해 제어기(60)로 전송한다. 제어기(60)는 루틴(76)을 실행한 결과로서 밸브(78)에 대한 제어 신호들을 발생시킨다.

루틴(62)은, 클러치 명령 또는 요청(즉, 하나의 기어로부터 다른 하나의 기어로 변속하기 위한 요청)을 나타내는 신호들을 수용하도록 구성된 클러치 제어 로직을 포함하고 변속 명령을 실행하기 위해 어느 클러치를 적용하고 어느 클러치를 구속해제할 것인지를 결정한다. 상기 클러치 제어 로직은 일반적으로 상기 요청 또는 명령에 따른 변속에 기반하여 선택적으로 형성되는 압력 프로파일 루틴(pressure profile routines)을 포함한다. 각각의 압력 프로파일 루틴은, 적합한 클러치를 매끄럽게 연결하고 분리하기 위해 변속하는 동안 적용되는 복수 개의 압력값들을 포함한다. 서로 다른 압력 프로파일이 서로 다른 변속을 위해 형성될 수 있고 즉, 제 1 기어로부터 제 2 기어로 변속하기 위한 압력 프로파일은 제 3 기어로부터 제 4 기어로 변속하기 위한 압력 프로파일과 다를 수 있다.

루틴(64)은, 루틴(62)으로부터 예를 들어, 연결되거나 구속해제되어야 하는 클러치를 확인하는 클러치 번호와 같은 클러치 표시기(clutch indicator)와 같은 출력을 수신하고 적합한 클러치들을 연결하거나 구속해제하기 위한 압력 프로파일을 결정한다. 루틴(72)은, 명령 또는 요청에 따른 변속을 수행하기 위한 클러치 압력을 형성하도록 클러치 제어 밸브(78)로 전송되어야 하는 전기 입력(즉, 전류)을 결정한다.

요구되는 전기 입력( 즉, 전류)의 양은, 요청에 따른 변속을 수행하기 위한 클러치 압력, 변속기 온도, 솔레노이드 사양들 및 본 발명과 직접적으로 관련되지 않은 다른 매개변수들의 함수이다. 도시된 실시예에서, 대조 테이블(look- up table)은, 루틴(64)으로부터 수신된 목표 압력값(required pressure value) 및 센서(70)로부터 수신된 온도 값에 기초한 목표 전기 입력(required electrical input)을 결정하기 위해 이용된다. 일반적으로 대조 테이블 값들은, 제어 밸브 제조업체 및/또는 변속기 제조업체에 의해 제공되는 밸브 사양 정보에 기초한다.

루틴(66, 74)들은, 각 밸브의 차이를 고려하기 위해 목표 전기 입력을 조정하도록 본 명세서에 설명되는 한 개이상의 압력 제어 방법들 중 일부분들을 수행한다. 다음에 루틴(76)은 조정된 전기 입력(즉 전류)량을 밸브(78)로 전송하고, 밸브(78)는 클러치를 제어하기 위해 목표 출력 압력을 발생시킨다. 상기 루틴들은 다음에 설명되는 세 개의 방법들 중 한 개이상을 포함하고 제한되지 않는 복수 개의 선택적인 압력 제어 방법들 중 한 개를 실행한다.

상기 루틴들은 또한 작업 환경에 기초한 복수 개의 이용가능한 방법들 중 한 개를 선택하기 위해 프로그래밍 로직 및 명령을 포함하고, 예를 들어, 변속기 제조과정동안, 차량에 변속기를 설치하는 과정동안, 공장 또는 시험 환경에서 변속기를 작동하는 동안 또는 생산 또는 상업적 이용 상태에서 변속기를 작동하는 과정동안 교정이 수행되고 있다면 상기 방법들 중 다른 방법이 이용될 수 있다. 따라서, 상기 세 개의 모든 방법들을 수행하기 위한 프로그래밍 명령 및 로직이 CPC(34)내에 포함되고 메모리 또는 제어기(32,60)에 의해 접근할 수 있는 다른 적합한 저장 매체내에 저장될 수 있다.

실시예에서 루틴(66 및/또는 74)들이 도 3에 도시된 단계들을 수행하기 위해 프로그래밍 로직 또는 명령들을 포함한다. 단계(82)는, 교정 제어(34)를 위한 한 개이상의 기준 출력 압력(reference output pressure)을 확인하거나 특정하기 위해 실행된다. 상기 기준 출력 압력은, 클러치가 연결되거나 분리되기 전에 압력 스위치를 작동시키기 위해 솔레노이드에 의해 출력되어야 하는 압력 크기이다. 단계(84)에서, 상기 스위치를 작동시키기 위한 실제 전류를 결정(즉, 기준 압력을 형성하기 위한 전류를 결정)하기 위해 복수 개의 시퀀스 전기 입력들이 솔레노이드에 제공된다. 상기 전기 입력은 각각의 입력이 압력 스위치로부터 수신될 때까지 상승된다.

단계(84)는 또한, 단계(82)에서 결정된 기준 출력압력을 발생시키기 위해 특정 밸브에 의해 요구되는 실제 전기 입력(즉 전류)을 측정하거나 결정하는 것을 포함한다. 단계(86)는, 실제 전류에 대해 기준을 비교하고 실제 측정 전기 입력 및 미리 정해진 기준 전기 입력량사이에 형성된 오프셋(offset(s))을 결정한다. 단계(88)는, 단계(86)에 의해 결정된 상기 오프셋을 기초하여 미리 정해진 기준 전기입력을 선택적으로 조정하는 것을 포함한다. 다시 말해, 솔레노이드를 위한 기준 P/I 곡선은 단계(88)에 의해 수정된다. 상기 수정은 본 명세서에서 설명된 방법들 중 한 개에 따라 압력들의 특정 범위내에서 수행되거나 상기 P/I 곡선을 따라 선택된 점에서 수행될 수 있다. 상기 방법에 의해 상기 기준 P/I 곡선은 변속기 시스템내부의 솔레노이드들에 대해 맞춰지거나 "주문 조립(custom fit)"될 수 있다.

제 1 압력 제어 방법은 단일 (하측) 점 교정 방법(single (lower) point calibration method)으로 언급될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 제 2 방법은 이중 (하측 및 상측) 점 교정 방법으로 언급될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 제 3 방법은 수정된 단일 점 교정 방법으로 언급될 수 있다.

세 개의 모든 방법들은, 변속기 시스템의 임계 작동 범위의 하측 단부와 (근접하게) 위치한 하측 교정 점을 이용한다. 제 1 및 제 2 방법은 또한, 변속기 시스템의 임계 작동 범위의 상측 단부와 더욱 근접하게 위치한 상측 교정 점을 이용하지만, 제 1 방법에서 솔레노이드 또는 솔레노이드들의 그룹이 상측 교정 점을 통과하도록 상측 교정 점이 미리 정해진다. 다시 말해, 제 1 방법은 사실상, 공급부(supply)의 모든 솔레노이드들이 변속기 작동 범위의 상측 단부와 근접한 한 개의 선택된 압력값(상측 교정점)에서 동일한 전기 입력 요구를 가진다고 가정한다. 따라서, 전기 입력("x") 축을 따라 주어진 개별 솔레노이드의 P/I 곡선 중 적어도 일부분의 위치가 공급업체(supplier)에 의해 제공되는 기준 P/I 곡선의 위치와 상당히 근접할 때, 상기 단일 점 교정 방법이 유용하다. 솔레노이드의 P/I 곡선( 즉 압력 또는 "y" 축을 따라 주어진 경사 프로파일(slope profile))이 가지는 형상은 기준 P/I 곡선에 대해 불일치(inconsistent)할 수 있다.

제 2 방법은 상측 교정 점을 이용하지만 상기 점에서 개별 솔레노이드 P/I 곡선들이 기준 P/I 곡선과 교차하는 것을 요구하지 않는다. 그러므로 상기 이중 점 방법은 기준 P/I 곡선에 대한 위치(x축을 따라 주어진 위치) 또는 곡선 형상(즉, 경사각 또는 윤곽)에 따라 변화하는 P/I 곡선들을 가진 솔레노이드들의 이용을 가능하게 한다. 경사각 또는 곡선 형상/윤곽은 제 1 방법과 제 2 방법에 의해 수정된다.

제 3 방법 또는 수정된 단일 점 방법은 상측 교정점을 요구하지 않는다. 그러므로, 개별 솔레노이드의 P/I 곡선들이 상기 기준 P/I 곡선과 유사하거나 사실상 일치하는 곡선 형상(즉, 경사각 또는 윤곽)을 가질 때 제 3 방법은 특히 유용하다. 기준 압력에서 실제 또는 측정 전기 입력값을 감지하기 위해 세 개의 모든 방법들은 압력 스위치를 포함한 특수 형상의 밸브 조립체를 이용한다. 각 방법들의 세부사항이 아래와 같이 설명된다.

표 1은 세 개의 압력 제어방법들의 특징들을 요약하고 비교한다. 표 1에서 알 수 있듯이, 특정 적용예에 대해 어떤 방법이 가장 적합할 것인지를 결정하는 것은 상기 기준 P/I 곡선에 대한 개별 솔레노이드의 P/I 곡선들이 가지는 특징들에 적어도 부분적으로 의존한다. 솔레노이드 공급을 주문할 때처럼, 상기 특징들은 미리 규정(예를 들어, 솔레노이드 공급업체에 대해 특정)될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로 상기 특징들은 솔레노이드들이 제조되거나 설치된 후에 교정기술을 통해 결정될 수 있다.

	단일 점 방법	이중 점 방법	수정된 단일 점 방법
불일치하는 P/I 곡선을 가진 솔레노이드들에 대해 적합	형상/경사 각	형상/경사각 및 위치	위치
솔레노이드 공급업체에게 요구한다	하나의 고압 점에 대해 P/I를 설정할 것을	넓은 허용 밴드내에서 P/I를 유지할 것을	P/I 경사를 일정하게 유지할 것을
변속기내에서 측정작업을 요구한다	상대적으로 낮은 성능점	상대적으로 낮고 높은 성능점들	상대적으로 낮은 성능점
가압 차동 스풀 랜드를 요구하는가?	아니오	예	아니오
오프셋이 양 또는 음일 수 있는가?	예	예	예
저압은 오프셋 된다	상대적으로 낮은 점과 동일하게	상대적으로 낮은 점과 동일하게	상대적으로 낮은 점과 동일하게
중간 범위 압력은 오프셋 된다	비례하여	비례하여	상대적으로 낮은 점과 동일하게
고압은 오프셋 된다	아무것과도 안된다	상대적으로 높은 점과 동일하게	상대적으로 낮은 점과 동일하게
다수의 온도에서 P/Irk 교정될 수 있나?	예	예	예
스위치 전이는 확인한다	상대적으로 낮은 점	상대적으로 높고 낮은 점들	상대적으로 낮은 점

표 1에 요약된 것처럼, 공개된 각각의 방법은 전기 입력 ("x") 축을 따라 양쪽(양 또는 음) 방향으로 오프셋(offset)을 제공하여 상기 솔레노이드 P/I 곡선을 수정한다. 또한, 단일 및 이중 점 방법들은 상기 P/I 곡선의 형상을 선택적으로 수정한다. 세 개의 모든 방법들은 복수의 작동온도들에서 이용될 수 있다.

도 4의 그래프는, 본 명세서에서 단일 점 방법으로 언급되는 제 1 압력 제어 방법의 특징들을 설명한다. 도 2의 실시예에서, 루틴(66)은 상기 방법이 차량용 자동 변속기 시스템내에서 솔레노이드 밸브 출력 압력을 제어하는 것을 수행하도록 구성된다.

단일 점 방법에 따라, 솔레노이드의 임계 작동 범위의 상측 단부와 근접한 단일 압력값에서 가장 큰 P/I 곡선 정밀도를 요구하는 솔레노이드 성능사양이 제공된다. 다시 말해, 점 1은 미리 정해진 높은 교정점이며 상기 교정점에서 공급부의 모든 솔레노이드들이 동일한 출력 압력을 가진다. 상기 상측 교정점은 도 4에서 제 1 기준 점(점 1)은 도 4에서 제 1 기준 점(점 1)으로서 표시된다. 상기 오프셋은 영이기 때문에, 기준 출력 압력을 형성하기 위해 요구되는 실제 전기 입력은 기준 전기 입력과 동일하다. 다시 말해, 점 1은 제 1 기준 점이고 또한 제 1 성능점이다.

미리 선택된 사양들은 도 4에서 실선으로 도시된 기준 P/I 곡선 주위에서 허용오차(toleranced)를 가진다. 전형적으로 상기 기준 P/I 곡선은, 특정 모델 솔레노이드 또는 솔레노이드 군에 관한 공개된 사양들 또는 다른 현존하는 사양들, 예를 들어, 밸브 제조업체 또는 공급업체에 의해 제공될 수 있는 사양들에 기초한다. 상기 기준 P/I 곡선은, 본 명세서에 설명된 한 개이상의 방법들을 이전에 수행된 반복작업 또는 종래기술의 솔레노이드 교정 기술을 기초하여 선택되거나 수정될 수 있다. 상기 기준 P/I 곡선 사양들은 대조 테이블, 데이터 베이스 또는 유사한 데이터 구조 형태의 메모리내에 저장되고 상기 데이터 구조에 접근하도록 구성된 컴퓨터 프로그램 명령을 수행하여 마이크로프로세서 또는 제어기(32,60)에서 이용된다. 상기 기준 P/I 곡선은 다양한 도면들에서 실선의 곡선으로 도시된다.

도시된 실시예에서 도 4의 점 1은 특정된 고 교정점(high calibration point)이다. 솔레노이드 제조업체 또는 공급업체는, 모든 솔레노이드의 P/I 곡선들이 특정 교정 온도에서 상기 고 교정 점을 통과하도록 각각의 솔레노이드를 조정한다. 점 1은 변속기의 임계 작동 범위가 가지는 상측 단부와 근접하도록 선택된다. 주어진 전류에 대해 허용될 수 있는 (특정된) 솔레노이드 압력 오차는 점 1에서 가장 작고(영에 근접하게 감소되고) 점 1 아래 및 위에서 증가한다.

상측 교정 점과 기준 P/I 곡선이 결정되면 제 2 기준점이 특정되거나 선택된다. 제 2 기준점이 도 4의 점 2로 표시된다. 도시된 실시예에서, 점 2는 기준 P/I 곡선(실선)위에 위치하고 변속기의 임계 작동 범위가 가지는 하측 단부와 근접하게 위치한다. 점 2는 저 교정점(lower calibration point)으로 언급된다. 대부분의 개별 솔레노이드 P/I 곡선들은, 제조 공차 때문에 상기 점의 좌측 또는 우측을 통과한다. 개별 P/I 곡선들의 예들이 다양한 도면들에서 점선의 곡선들로 도시된다.

특정 솔레노이드가 솔레노이드의 작동 압력 범위의 하측 단부에서 기준 출력 압력(점 2)을 발생시키기 위해 요구되는 실제 전기 입력 즉 전류를 결정하기 위하여 하기 도 6에 도시된 압력 제어 장치는 도 6에 도시된 제 1 특징점으로 설정된다. 도 4의 점 4로 표시되는 상기 실제 전류는 본 명세서에서 "성능점"으로 언급될 수 있다. 점 3은 개별 솔레노이드를 위한 실제 (점선)P/I 곡선상에 위치한다. 점 2와 점 3은 동일한 압력을 가지지만 상기 압력을 발생시키기 위해 요구되는 서로 다른 솔레노이드 구동전류를 가진다.

제 1 방법의 점 3은, 도 2의 루틴(66)에 의해 수행되는 알고리듬 및 도 6에 도시된 위치에 설정된 압력 제어장치(100)를 이용하여 변속기작동 또는 공장 테스트 과정 동안 각 솔레노이드에 대해 자동으로 형성된다. 원하는 솔레노이드 압력이 도달될 때까지 스풀의 운동을 방지하도록 스풀 밸브 조립체(104)와 귀환 스프링(148)을 설계하여 압력 제어 장치(100)가 미리 정해진 솔레노이드 압력에서 작동한다. 도시된 실시예에서, 상기 스풀 밸브 조립체(104)의 포트 조정(porting)에 의해 스풀(134)의 경미한 운동시 스위치(110)에 가해지는 압력량이 변화된다.

모든 케이스에서, 스풀(134)이 이동할 때 스위치(110)로부터 압력이 제거된다. 스풀(134)의 운동은 솔레노이드의 형태에 따라 전류를 제공하거나 제거하여 발생될 수 있다.

스위치(110)가 작동 (즉, 상시 고압(normally high) 또는 상시 저압(normally low) 구조가 이용되는 지에 따라 전류가 제공되거나 제거)될 때, 변속기 제어기(32,60)는 상기 압력을 형성하기 위한 고유 전류(unique current)를 기록하도록 신호를 보낸다. 상기 과정은 시스템(8)내에서 각 클러치 제어 솔레노이드(22)에 대해 반복된다.

기준 출력 압력(성능점 3)을 발생시키기 위해 솔레노이드(102)에 의해 요구되는 실제 측정 전류는, 기준 P/I 곡선의 점 2로 표시되고 이전에 결정된 기준 전류와 비교된다.

전류오프셋 즉, 특정 출력 압력에 대해 제어기의 기준 P/I 대조 테이블에 의해 추천되는 기준 전류 및 실제 측정 전류 성능점사이의 차이가 계산된다. 상기 오프셋은, 제어기의 P/I 대조 테이블(72)을 수정(기준 P/I 곡선의 형상을 효과적으로 변화)하기 위해 선택적으로 적용된다. 단일 점 방법에서, 상기 오프셋은 상기 상측 및 하측 기준 점들사이에서 압력범위에 걸쳐 비례적으로 적용된다. 전류오프셋은 상기 범위 위의 압력요청들에 대해 적용되지 않는다. 상기 오프셋은 하측 교정점(도 4의 점 2) 아래의 모든 압력들에 대해 동일하게 적용된다. 이와 같이, 오프셋의 선택적인 적용은, 원래의 기준 P/I 곡선과 다른 형상을 가진 새롭거나 수정된 기준 P/I 곡선을 형성한다.

좀더 구체적으로, 루틴(74)은 도 4에 도시된 점 1 및 점 2사이에서 개별 솔레노이드가 가지는 기준 P/I 곡선의 형상을 수정하기 위해 (상기 제어기에 미리 프로그램되는) 기준 전류 및 실제 전류 성능점사이에서 측정된 차이를 이용한다.

변속기(14)가 작동할 때, 마이크로프로세서(60)는 예를 들어, 변속 요청에 응답하기 위해 압력요청(pressure request)을 발생시킨다. 마이크로프로세서(60)가 점 2의 압력을 요청하면, 오프셋의 전체 양이 추가되거나 압력 대 신호 대조 루틴(72)에서 결정된 점 2의 기준 전류로부터 제거된다. 마이크로프로세서(60)가 점 1 또는 점 1위의 압력을 요청하면, 오프셋이 적용되지 않는다. 마이크로프로세서(60)가 점 1 및 점 2사이의 압력을 요청하면, 전류에 적용되는 오프셋이 "비례 배분(prorated)"되거나 요청된 압력에 비례하여 적용된다. 점 2 아래에 위치한 모든 압력 요청들은 점 2와 동일한 (완전한) 전류오프셋을 수용하고 점 1 위의 모든 압력 요청들은 점 1과 동일한(영(zero)) 오프셋을 수용한다. 단일 점 방법의 특징들이 표 1의 제 1 칼럼에 요약된다.

모든 방법에서, 기준 점들과 성능점들이 동일한 솔레노이드 온도에서 결정되고 다양한 온도들에서 결정될 수 있다. 솔레노이드에 온도 보상을 적용하기 위한 다양한 기술들 중 하나가 상기 온도 보상 루틴(72)에 의해 실행될 수 있다.

종래기술의 교정 방법들은 단지 한 개의 축에서 오프셋을 적용하여 솔레노이드의 기준 P/I 곡선을 변경하였다. 본 명세서에 공개되는 본 발명에 따라 오프셋을 비례적용하면, 기준 P/I 곡선의 위치와 형상이 변화되어 개별 솔레노이드의 정확한(true) P/I 곡선과 더욱 근접하게 일치하여 솔레노이드의 제조과정 동안 제어하지 못하는 편차를 보상하게 된다.

도 5의 그래프는, 본 명세서에서 이중 점 교정 방법으로 언급되는 제 2 압력 제어 방법의 특징들을 도시한다. 루틴(66)은, 본 명세서에서 설명되는 한 개이상의 다른 방법들에 대해 선택적이거나 추가하여 차량용 자동 변속기내에서 솔레노이드 밸브 출력 압력을 제어하기 위해 상기 방법을 수행하도록 구성된다. 그러나, 상기 방법은 또한 다른 유사한 압력 제어 적용예들에서 이용될 수 있다.

이중 점 방법에 의하면, 솔레노이드 성능 사양은 전체 솔레노이드 작동 범위에 걸쳐서 "느슨한(relaxed)"(즉, 넓은 허용오차 밴드(tolerance band)) 압력 한계들을 허용하도록 선택된다. 도 5는 상기 사양들을 도시하며 도 4와 다르게 상측 성능점(점 4)은 상측 기준점(점 1)과 동일하지 않다. 따라서, 덜 정밀하고 따라서 덜 비용이 들면서 솔레노이드 모델들이 변속기내에서 클러치 제어에 이용될 수 있다.

이중 점 방법에 의하면, 상측 및 하측 기준점 1 및 기준점 2와 기준 P/I 곡선(실선)들이 대조 테이블 또는 유사 구조내에서 미리 결정되고 저장된다. 압력 제어 장치(100)는, 두 개의 특정한 솔레노이드 압력들: 변속기 시스템의 임계작동 압력범위의 하측 단부와 근접한 압력(점 3) 및 상측 단부와 근접한 압력(점 4)을 발생시키기 위해 각각의 솔레노이드에 대해 요구되는 전류를 결정하기 위해 이용된다. 상기 하측 점 전류 오프셋은 상기 제 1 방법과 동일하게 결정되고 하측점 오프셋은 하측점 아래의 압력 요청에 대해 적용된다.

상측점 전류오프셋은, 하기와 같이 결정되고 상측 점 위에서 압력 요청에 대해 적용된다. 양쪽 오프셋들은 하측 및 상측 교정 점들사이에서 압력요청들에 대해 비례하여 적용된다. 이에 따라 상기 P/I 곡선의 형상이 수정된다. 상기 과정은 변속기내부의 각 클러치 제어를 위한 제어기의 온도 보상 데이터를 맞추기 위해 다양한 작동온도에서 자동으로 반복된다.

도 5에 도시된 것처럼, 이중 교정 점 방법을 이용하면, 두 개의 기준 또는 목표 점들이 이용되기 때문에 종래기술에서 허용된 것보다 더 큰 P/I 편차(실선의 곡선과 점선의 곡선사이의 거리)를 가진 솔레노이드 유닛이 솔레노이드 제조업체에 의해 제공될 수 있다. 상대적으로 큰 P/I 곡선 편차는 초기 기준 P/I 곡선의 양측에서 대략 동일한 거리를 가지며 확대된다. 상기 설명과 같이, 점 1은 제어기의 초기 기준 P/I 곡선위에 있고 변속기의 임계 클러치 제어 압력 범위의 상측 단부와 근접하도록 선택된다. 다시 말해, 점 1은 상기 설명과 같이 제 1 기준점과 동일하다. 점 2는 또한, 기준 곡선에 위치하지만 압력범위의 하측 단부에 위치한다. 다시 말해, 점 2는 상기 제 2 기준점과 동일하다. 점 1 및 점 2는, 기준 P/I 곡선에 해당하는 값들이 저장된 컴퓨터화된 대조 테이블 또는 유사구조에 접근하는 프로세서(32,60)에 의해 결정된다.

도 5에 도시된 점 3 및 4는 하기 압력 제어 장치(100)를 이용하여 결정되는 실제 전류값을 나타낸다. 따라서 점 3 및 점 4는 개별 솔레노이드의 실제 P/I 곡선(점선) 상에 배열되고 점 2 및 점 1과 동일한 각각의 압력에 위치한다. 점 3은, 상기 하측 점 방법과 동일한 방법을 이용(즉 도 6의 제 1 특성 위치를 이용)하여 변속기 작업 또는 공장 테스트 과정 동안 자동으로 구해질 수 있다. 점 2와 점 3은, 동일한 압력에 있지만 상기 압력을 발생시키기 위한 서로 다른 솔레노이드 구동 전류를 가진다. 점 4는 하기 설명에서와 같이 압력제어 장치(100)의 차동 스풀 랜드(differential spool land)(146)를 가압하여 변속기 작업 또는 공장 테스트 과정동안 자동으로 형성된다. 챔버(149)가 가압될 때 장치(100)는 도 7에 도시된 제 2 특징점을 가지게 된다.

도 7에 도시된 제 2 특징점에서, 알려진 유압 압력(118)이 일시적으로 상기 챔버(149)에 가해진다. 그 결과, 스풀 밸브(104)를 "오프(off)" 위치에 더욱 단단히 예비 가압하도록 작용중인 스프링 하중에 유압력이 추가된다. 다음에 솔레노이드 전류는, 솔레노이드 압력이 상기 총 하중을 극복할 때까지 제어기(32,60)에 의해 증가된다. 다음에 상기 밸브(104)는 상기 설명과 같이 상기 압력 스위치(110)를 이동시키고 작동시킨다. 따라서 상기 솔레노이드의 P/I 곡선상에 위치한 제 2 (상측) 점은 압력 스위치(110)에 의해 제공되는 신호들을 이용하여 제어기(32,60)에 의해 형성된다. 상기 과정은 변속기 내부의 각 클러치 제어 솔레노이드에 대해 반복되고 또한 다수의 온도에서 반복된다.

본 명세서에 설명되는 이중 점 시스템에서, 전류오프셋 루틴(74)은, 각각의 개별 솔레노이드를 위한 기준 P/I 곡선을 맞추기 위해 상측과 하측 교정 압력을 위한 실제 측정 전류 성능점 및 (상기 제어기에 미리 프로그램되는) 기준 전류사이에서 측정되는 차이를 이용한다.

예를 들어, 상기 마이크로프로세서(60)가 (점 3과 동일한 압력의) 점 2 압력 또는 더 낮은 압력을 요청하면, 전체 하측 점 오프셋이 점 2 전류로부터 감산되거나 추가된다. 마이크로프로세(60)가 (점 4와 동일한 압력의) 점 1 압력보다 큰 압력을 요청하면, 상측 점 오프셋이 점 1 보다 위의 점들에서 상기 기준 P/I 곡선으로부터 감산되거나 추가된다. 마이크로프로세서(60)가 점 1과 점 2사이의 범위에 있는 압력을 요청하면, 상기 기준 P/I 곡선의 상기 부분을 따라 오프셋이 비례하여 적용되거나 비례배분된다.

상기 설명과 같이, 각 쌍의(즉 상측 및 하측) 성능점들에 대한 데이터가 동일한 솔레노이드 온도에서 결정된다. 모든 기준점들을 위한 데이터는 변속기 개발과정동안 모든 온도에 대해 설정된다. 다른 온도들에서 각 클러치 제어 솔레노이드를 위한 (동일한 두 개의 압력들에서) 추가의 교정점 쌍들을 수집하거나 관리하기 위해 추가의 제어기 소프트웨어가 제공되거나 P/I 데이터 구조(들)이 주문에 따라 제조될 수 있다. 상기 데이터는 기준 온도 데이터를 주문에 따라 제조하기 위해 이용될 수 있다. 그 결과 변속기 성능이 추가로 개선될 가능성이 있다.

이중 점 제어 방법은, 실시간 탑재 변속기 제어 모듈내에서 제 2 솔레노이드 성능점을 측정하기 위한 능력을 제공하고 그 결과 상대적으로 적은 비용의 솔레노이드들이 차량용 변속기내에서 클러치 제어를 위해 이용될 수 있다. 또한 제어기의 온도 보상 테이블의 정밀도가 개선될 수 있다.

다른 방법들과 동일하게 제 3 방법은, 제조과정 또는 공장 테스트과정동안 변속 상태를 개선시키고 변속기를 최초로 고객이 이용하는 것을 개선시키기 위해 이용되어 고객만족을 증가시킨다. 본 명세서에서 "수정된 단일 점" 방법으로 언급되는 제 3 방법은, 상기 제 1 및 제 2 방법 모두에 대해 선택적으로 또는 추가하여 루틴(66)에 의해 수행될 수 있다. 제 1 및 제 2 방법과 다르게, 상기 제 3 방법은 상측 기준의 규정을 요구하지 않는다. 또한 제 1 방법과 다르게 상기 제 3 방법은 모든 점에서 기준 P/I 곡선을 교차하기 위해 개별 솔레노이드 P/I 곡선들을 요구하지 않는다. 사실상 제 3 방법은 개별 솔레노이드 P/I 곡선들이 상기 기준 P/I 곡선과 교차하지 않는 상태에 관한 것이다. 따라서, 제 3 방법은, 솔레노이드들이 상기 기준 P/I 곡선에 대하여 사실상 일정한 곡선 형상 또는 기울기 각도를 가지는 개별 솔레노이드들을 위한 P/I 곡선들을 조정할 때 특히 유용하다.

제 3 방법에 의하면, 성능점(도 8의 점 1)이 압력 제어 장치(100)에 의해 결정되고, 다음에 성능점과 기준점사이의 오프셋이 결정된다. 상기 성능점은, 상기 제 1 및 제 2 방법의 하부점과 동일하게 결정된다. 제 3 방법은 단지 상기 하부점에서 기준 전류와 실제 전류를 비교한다. 상기 기준 압력은 솔레노이드의 임계 작동 범위의 하부점과 근접하게 위치한다. 도시된 실시예에서, 상기 임계 솔레노이드 압력 범위는 약 90 내지 450kPa의 범위이고 상기 기준 압력은 도 8의 점 1 및 2에 의해 표시된다.

점차적으로 증가하는 솔레노이드 정밀도 허용오차 밴드(tolerance band)는 기준 압력에서 시작하고 작동압력 범위의 상측 단부로 연장되는 것으로 표시된다. 상기 허용오차 밴드는, 표시된 전류 범위내에 전류가 있는 한, 상기 기준 압력을 발생시키기 위해 실제로 요구되는 전류에서 시작한다. 상기 전류가 도 8에서 점 1로서 도시된다. 임계 압력 범위가 도 8의 괄호표시 영역으로 도시된다. 다른 실시예에서, 추가의 정밀도 허용오차가 임계작동 범위 너머에서 허용될 수 있다.

실제 전류와 목표 전류사이의 오프셋( 즉, 목표 압력을 위해 미리 선택된 P/I 대조 테이블에 의해 추천되는 전류 및 목표 압력을 달성하기 위해 실제로 요구되는 측정 전류사이의 차이)이 계산되고 각각의 개별 압력 제어 솔레노이드를 위해 고유 전류 오프셋들을 제공하도록 적용된다.

제 3 방법에 관한 도시된 실시예에서, 도 8의 점 1은 전형적인 솔레노이드의 P/I 곡선상의 압력 점이다. 솔레노이드 사양에 의해 표시된 교정 온도에서 허용 전류범위내에서 기준 압력이 발생되도록 설정된다. 제 1 방법에서와 같이 높은 교정점을 미리 선택하기보다는, 제 3 방법에 따라 스풀 밸브(104)가 하기 도 12 내지 도 14의 압력 스위치(110)를 토글(toggle) 운동시키는 솔레노이드 출력 압력과 일치하도록 상기 기준 압력이 선택된다. 상기 목표 압력은 변속기의 임계 클러치 제어 압력 범위와 근접하게 위치한다.

도 8의 점 2는, 변속기 제어기의 메모리내에 저장된 기준 P/I 곡선(실선) 상의 압력점이다. 전형적으로 개별 솔레노이드 P/I 곡선들은 솔레노이드 제조 편차에 의해 상기 점의 좌측 또는 우측으로 통과한다. 점선은 상기 솔레노이드의 곡선을 표시한다.

도 12 내지 도 14의 압력 스위치(110)는, 목표 솔레노이드 압력이 도달할 때까지 스풀 운동을 방지하도록 스풀 밸브(104)와 귀환 스프링(148)을 설계하여 미리 정해진 솔레노이드 압력에서 작동한다. 솔레노이드 압력이 스풀(134)을 스풀의 기계적 정지부로부터 들어올릴 때까지 스풀 밸브(104)의 포트 조절(porting)은 제어 압력을 스위치(110)로 가압한다. 상기 스위치(110)가 토글 운동할 때, 상기 변속기 제어기(32,60)는 목표 압력을 구하기 위해 요구되는 고유 솔레노이드 전류를 기록하도록 신호를 보낸다. 상기 과정은 변속기(14)내에서 각 압력 제어 솔레노이드에 대해 반복될 수 있다.

루틴(66)은, 점 1의 개별 솔레노이드 P/I 곡선(도 8의 점선) 형상을 필요에 따라 "x" 축상의 새로운 위치에 근접하게 복제하도록 상기 기준 P/I 곡선(즉 미리 프로그램된 대조 테이블)을 오프셋하기 위하여 기준 전류( 제어기 내에 미리 프로그램되는 도 8의 점 2) 및 실제 전류 성능점(점 1)사이의 측정 차이를 이용한다. 다시 말해, 상기 전류 오프셋은 작동 범위내에서 모든 압력에서 동일하게 적용된다.

다른 방법에서와 같이, 작동 범위에서 모든 온도에 대해 솔레노이드가 작동하는 동안 일반적으로 설정되는 기준점들과 동일한 솔레노이드 온도에서 성능점들이 결정된다. 솔레노이드를 위한 온도 보상은 상기 도 2의 온도 보상 루틴(72)에 의해 제공된다. 본 명세서에 설명된 전류 오프셋들은 모든 변속기 작동온도에서 동일하게 적용되거나 새로운 오프셋들이 다른 온도에서 형성될 수 있다. 공개된 상기 모든 방법들에 의하면, 시스템 성능을 추가로 개선하기 위해 현존하는 적응 알고리듬(adaptive algorithms)을 이용하여 또 다른 곡선 오프셋들이 형성될 수 있다.

도 9, 도 10 및 도 11은, 개별 솔레노이드 P/I 곡선들이 기준 P/I 곡선을 교차하지 않는( 따라서 상기 기준 P/I 곡선에 대해 사실상 일정한 기울기를 가지는) 상태에서 이용될 수 있는 이중점(dual point) 제 2 방법의 세 단계들을 도시한다.

도 9는 제 1 성능점을 확인하는 단계를 도시한다. 제 1 성능점은 상기 작동 범위의 하측 단부와 근접하게 위치하고 상기 제 3 방법의 단계들을 수행하는 압력 제어 장치(100)와 제어기(60)에 의해 결정된다. 도 10은 상기 작동 범위의 상측 단부와 근접하게 위치한 제 2 성능점을 확인하는 단계를 도시한다. 제 2 성능점은, 상기 제 2 방법에 따라 제어 주 압력으로 랜드(land)(146)에 대해 예비하중을 형성하는 압력 제어 장치(100) 및 제어기(60)에 의해 확인된다. 오프셋은 상기 기준 P/I 곡선의 위치에 대해 성능점들을 비교하여 결정된다. 다음에 상기 솔레노이드의 기준 P/I 곡선은 도 11에 도시된 것처럼 x 축을 따라 필요에 따라 모든 방향으로 곡선을 이동(shifting)시키거나 비례적으로 오프셋 형성하여 수정된다.

압력 제어 장치(100)의 구조가 설명된다. 당업자들은, 본 명세서에 설명된 방법들의 단계들을 수행하기 위해 다른 적합한 구조체들이 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도 6에 도시된 압력 제어 장치(100)는 상기 모든 방법들의 하측점을 측정하기 위해 구성된다. 도 7에 도시된 압력제어 장치(100)는 제 2 (이중점) 교정 방법들의 상부 성능점을 측정하기 위해 구성된다.

도 12 내지 도 14는 변속기 클러치 제어시 수행될 수 있는 다른 제어 기능들을 위해 구성된 압력 제어 장치(100)를 도시한다.

압력 제어 장치(100)는, 롱(Long) 씨등에게 허여된 미국 특허 제 6,382,248 호에 설명된 압력 제어 장치와 유사하다. 상기 압력 제어 장치(100)는 솔레노이드 밸브(102), 압력 제어 밸브(104) 및 진단 압력 스위치(110)를 포함한다. 상기 솔레노이드 밸브(102)는 상기 압력 제어 밸브(104)와 연결되고, 상기 압력제어 밸브는 압력 스위치(110) 및 변속기 클러치( 또는 제어되는 마찰 요소 또는 다른 하중)(112)와 차례로 연결된다.

유압 여과 단계에서 솔레노이드 밸브(102)의 출력 압력의 변화를 위한 유압 축압기(hydraulic accumulator)(106)가 도시되지만, 상기 축압기(106)를 포함하는 것은 선택적이다.

제어 모듈(32,60)은 솔레노이드 밸브(102)를 작동시키기 위한 제어 신호(50)를 발생시키고 (절연된 와이어와 같은) 적절한 전기적 연결에 의해 스위치(110)로부터 진단 입력을 수신한다. 상기 솔레노이드 밸브(102)는 코일(108)을 포함한다. 상기 모듈(32)에 의해 발생된 제어 신호(50)는 클러치(12)내부의 목표 유체 압력을 발생시키도록 구성된다. 제어 압력 공급원(114) 및 라인 압력 공급원(116)은, 도 1에 개략적으로 도시된 것처럼 펌프 및 적합한 압력 제어 밸브와 같은 종래기술의 유체 공급 요소들과 유체 교환한다. 상기 라인 압력은 제곱인치 당 약 150 내지 300 파운드(psi) 범위의 값을 가질 수 있고, 제어 압력은 약 100 psi 범위의 하측 값과 같은 하측 값으로 조정된다.

상기 솔레노이드 밸브(102)는 공급 통로(122), 배출 통로(124) 및 투입 통로(120)와 연결된다. 밸브(102)는 한 쌍의 포트(128, 130)들을 가진 고정된 하우징(126)을 포함한다. 아마추어(armature)가 상기 하우징(126)내에 배열된다. 상기 스풀 포트(130)는 상기 통로(122)와 유체 교환한다. 포트(130)는 제어 압력 투입 통로(120)와 연결된다.

포트(128)는 배출 통로(124)와 연결된다. 상기 아마추어는 파일롯 압력 통로(pilot pressure passage)(122)내부에 유체 압력을 가변적으로 배출시키기 위해 포트(128,130)들과 선택적으로 연결된다. 일부 실시예들에서, 내부의 스프링 기구가 상기 스풀 포트(128,130)들을 연결하는 위치로 상기 아마추어를 편향시켜서, 통로(122)내부의 유체 압력은 영(zero)의 전류에서 배출("상시 저압(normally low)" 솔레노이드)된다. 상시 고압 솔레노이드가 이용되는 일부 실시예에서, 유체 압력은 고전류에서 배출된다.

솔레노이드 코일(108)은 전기 입력 즉, 제어기(32,60)에 의해 발생되는 전류에 의해 작동되거나 에너지를 공급받을 수 있다. 도시된 실시예에서 솔레노이드 입력은 제어된 직류이다. 솔레노이드 코일(108)의 작동은 편향을 극복하는 전자기력을 발생시키고 상기 아마추어를 이동시켜서 상기 스풀 포트(128,130)로부터 분리시킨다. 도시된 실시예에서, 제어기(32,60)에 의한 솔레노이드 코일(108)의 작동은 통로(122)내에서 변조된 압력(modulated pressure)을 발생시킨다. 다른 실시예에서, 상기 솔레노이드 코일(108)의 작동 정지(deactivation)는 통로(122)내부의 압력을 변조시킨다. 본 공개내용의 특징은, 상기 설명과 같이 상기 고압 또는 상기 저압 솔레노이드들과 이용될 수 있는 것이다.

상기 압력 제어 밸브(104)는 상기 설명과 같이 스풀 요소(134)를 가진다. 상기 스풀 요소(134)는 랜드(land)(142,144,146)들에 의해 분리되는 서브섹션(136,138,140)들을 가지고, 상기 랜드들은 상기 스풀 요소(134)의 종 방향 축을 따라 이격된다. 상기 랜드(142,144,146)들은 상기 밸브 보어(valve bore) 또는 챔버(164)의 일부분들과 선택적으로 연결되도록 스풀(134)로부터 반경 방향으로 외측을 향해 연장된다. 따라서, 랜드(142), 스풀 서브 섹션(136) 및 랜드(144)는 서브챔버(152)를 형성하도록 함께 작동한다. 동일하게, 랜드(144), 스풀 서브섹션(138) 및 랜드(146)는 밸브 서브 챔버(154)를 형성하도록 함께 작동한다.

스풀 요소(134)는 귀환 스프링(148)의 작용에 의해 밸브 보어(valve bore)(164)내에서 축 방향으로 이동하고, 상기 귀환 스프링은 스풀 서브섹션(140)과 근접한 위치에서 밸브 서브섹션(149)내에 배열되며, 파일롯 압력이 랜드(142)의 압력 제어 영역(141)에 가해지고, 피드백 압력(feedback pressure)이 랜드(146)의 압력 제어 영역(147)에 가해진다.

도 6은, 상기 세 개의 방법들 각각에서 이용되는 하측 단부 성능점을 구하기 위한 장치(100)의 제 1 특성위치를 도시한다. 도 6에서, 유체 포트(128,130)들이 적어도 부분적으로 분리되고 적어도 부분적인 유체 압력이 통로(122)를 통해 밸브 헤드(132)로 가해진다. 압력 스위치(110)는 밸브 서브 챔버(152)와 유체 교환하고 따라서 솔레노이드(102)에 가해지는 전기입력에 해당하는 밸브(104)의 출력 압력을 측정한다. 스위치(110)가 작동하여 하측 단부 성능점에서 기준 출력 압력이 구해진 진 것이 표시될 때까지 솔레노이드(102)에 대한 전기입력은 증가된다. 결과적으로 형성된 전류 값은 상기 제 1 및 제 2 방법들의 점 3을 표시한다.

다양한 도면들에서, 유체가 충진된 장치(100)의 영역들이 가지는 서로 다른 음영은 유체압력의 차이를 나타낸다. 도 6에서, 챔버(124,168,118,112,166,170)내부의 유체는 동일한 압력 즉 배출 압력을 가진다. 배출압력은 약 0 psi 범위에 있다. 또한 도 6에서, 챔버(114,120)내부의 유체는 제어압력을 가지고, 챔버(116,156)내부의 유체는 라인 압력을 가지며, 챔버(110,152)내부의 유체는 스위치(110)에 의해 측정된 출력 압력을 가진다. 통로(122)내부의 유체는, 일반적으로 약 0 내지 110psi 범위에서 변화하는 트림 압력(trim pressure)을 가진다.

도 5의 점 4, 상기 제 2 방법(이중 교정)의 상측 압력 값을 구하기 위해, 장치(100)의 제 2 특성 위치가 이용된다. 도 7에 도시된 제 2 특성 위치에서 제어 압력이 랜드(146)의 영역(147)에 가해지고 통로(122)에 의해 밸브 헤드(132)에 가해지는 유체 압력을 추가로 상쇄(counteracting)시킨다. 그러므로, 상대적으로 더 큰 트림 압력이 밸브 챔버(164)에 대해 스풀(134)을 하향으로 이동시키기 위해 요구되고, 상대적으로 많은 전류가 스풀(134)을 이동시키지 않고 솔레노이드(102)에 가해진다. 스위치(110)에 의해 제 2 성능점(상측 교정점)이 감지될 때까지 솔레노이드(102)에 가해지는 전류가 증가된다. 상기 전류값은 상기 이중 교정 방법의 점 4를 나타낸다. 상대적으로 높은 압력은 또한 축압기(106)의 축 방향 변위를 발생시킨다.

상기 설명과 같이, 유체가 충진된 장치(100)의 영역들이 가지는 서로 다른 음영은 유체압력의 차이를 나타낸다. 도 7에서 챔버(124,168,112,166,170)내부의 유체는 동일한 압력 즉 배출 압력을 가진다. 도 7에서, 챔버(114,118,120,149)내부의 유체는 제어 압력을 가지고, 챔버(116,156)내부의 유체는 리인 압력을 가지며, 챔버(110,152)내부의 유체는 스위치(110)에 의해 측정되는 출력 압력을 가진다. 통로(122)내부의 유체는 트림압력을 가지며, 상기 트림압력은 일반적으로 약 0 내지 110psi 범위에서 변화하지만 도 7의 특성에서 도 6의 트림 압력보다 높은 압력이다.

스풀 요소(134)는 또한 솔레노이드 밸브(102)의 제어에 의해 세 개의 상태들 중 한 개의 상태로 작동될 수 있고, 차량용 자동 변속기내에서 클러치 제어되는 다양한 상태들이 도 12, 도 13 및 도 14에 의해 개별적으로 도시된다.

도 12는, 솔레노이드 코일(108)의 작동이 정지되고 배출 통로(124)를 통해 파일롯 압력 통로(122)내부의 유체 압력을 배출시킬 때 발생되는 스풀 요소(134)의 휴지(rest) 또는 "오프(off)" 상태를 도시한다. 상기 상태에서 귀환 스프링(148)은 상기 스풀 요소(134)를 상향으로 편향시키고 밸브 헤드(132)를 통로(122)와 연결시킨다. 유체 챔버(152)가 제어 압력(114)과 유체 교환(fluid communication)하기 때문에, 랜드(142)와 랜드(144)사이에서 유체 챔버(152)와 연결되는 압력 스위치(110)는 단지 제어 압력을 감지한다. 랜드(144)와 랜드(146)사이에서 유체 챔버(154)와 연결되는 클러치 또는 마찰 요소(112)는 배출 통로(168)에 의해 배출된다. 상기 "오프" 상태에서, 솔레노이드에 의해 제어되는 클러치는 완전히 분리되기 때문에, 제어부(32,60)는 어떠한 자동 교정(self- calibration) 방법을 수행하고 있지 못하며 따라서, 압력 스위치(11)의 작동은 정지된다.

도 13은, 솔레노이드 코일(108)이 작동할 때 발생되는 밸브(104)의 챔버(154)의 클러치 트림 상태를 도시한다. 통로(122)내부의 트림 압력은 귀환 스프링(148)을 부분적으로 포함하도록 밸브 헤드(132)에 작용한다. 상기 압력은 도시된 것처럼 축압기(106)를 부분적으로 타격한다. 상기 상태에서, 스풀 요소(134)는 밸브 챔버내에서 하향으로(화살표(151) 방향으로) 이동하고, 랜드(144)는 유체 챔버(154)를 배출부(168)로부터 분리시킨다. 따라서 마찰 요소(112)내부에 유체 압력이 형성되고 제한요소(restriction) 또는 오리피스(150)에 의해 마찰 클러치(112)에 연결되는 통로(158)내부에서 피드백 압력이 형성된다.

피드백 압력에 의해 형성되는 하중은 귀환 스프링(148)에 의해 형성되는 하중을 보조하고, 상기 스풀 요소(134)는 상기 유체 챔버(154)를 배출 통로(168)와 교대로 연결하거나 분리시키기 위해 머뭇거리고(dither) 마찰 요소(112)에 전달된 유체 압력을 통로(122)내부의 압력에 비례하는 크기로 조절한다. 클러치를 매끄럽게 연결하거나 분리하도록 클러치(112)에 대해 압력이 조절된다. 클러치(112)가 트리밍(trimming)될 때, 랜드(144)는 배출부(166)를 차단해제(unblock)하고 챔버(152)를 통해 압력 스위치(110)를 배출부(165)에 연결시킨다. 제어 압력으로부터 배출 압력까지 압력의 변화는 압력 스위치(110)에 의해 감지되고, 상기 설명과 같이 상기 압력 스위치는 압력변화를 제어기(32,60)로 보고한다. 스위치 작동시 실제 전류가 상기 각각의 방법에 의해 포착되고 이용된다.

도 14는, 솔레노이드 코일(108)이 상시 저압 솔레노이드를 위해 매우 높은 전류에서 작동할 때 발생되는 스풀 요소(134)의 "온(on)" 상태를 도시한다. 상시 고압 솔레노이드를 위해, 코일(108)은 매우 작은 또는 영의 전류에 의해 작동된다. 모든 경우에서, 코일(108)의 작동은 상기 스풀 요소(134)를 하향으로(화살표(151) 방향) 더욱 이동시킬 정도로 충분한 유체 압력을 발생시킨다. 포트(130)는 제어압력(114,120)과 연결되고 제어압력은 통로(122)에 가해져서 피드백 압력을 극복하고 상기 귀환 스프링(148)을 완전히 압축시킨다. 상기 귀환 스프링(148)이 완전히 압축될 때 스풀 부재(140)는 운동종료 위치(162)에서 통로(158)와 접촉한다. 상기 압력은 또한 도시된 것처럼 축압기(106)를 완전히 타격한다. 이러한 상태에서, 랜드(146)는 라인 압력 통로(156)를 완전히 노출시켜서 클러치 또는 마찰요소(112)는 충분한 라인 압력을 가지게 된다. 상기 라인 압력을 클러치(112)에 가하면 클러치가 연결된다.

클러치 또는 마찰요소가 분리되어야 할 때, 트림 제어(trim control)를 위하여 우선 솔레노이드 코일(108)의 전기 입력을 전기 입력의 중간 범위로 감소시키고 다음에 솔레노이드 코일(108)의 작동을 정지시켜서 휴지 또는 오프 상태로 복귀시켜서 상기 과정이 반대로 형성된다.

도 15 내지 도 20을 참고할 때, 클러치 압력 제어(34)에 관한 적어도 한 개의 실시예(1540)가 변속기(1512)내에 구성된다. 상기 변속기(1512)는 일부 실시예들에서 배리에이터 변속기(variator transmission), 무단 변속기(infinitely variable transmission) 또는 연속 가변 변속기라고 언급된다. 상기 변속기(1512)는 동력 차량의 구동 라인 또는 파워트레인(1500)의 일부분으로서 구성된다. 상기 파워트레인(1500)은 또한 구동유닛(1510)을 포함한다. 상기 구동유닛(10)과 유사하거나 동일하게, 구동 유닛(1510)은 한 개이상의 변속기 입력축(1542)을 통해 변속기(1512)로 토크를 출력한다. 상기 구동유닛(1510)은, 불꽃점화 엔진 또는 디젤 엔진, 엔진 전기 모터 조합 등과 같은 내연기관을 포함할 수 있다. 상기 변속기(1512)에 의해 출력되는 토크는 한 개이상의 변속기 출력축(1544)에 의해 차량의 최종 구동부(1514)(예를 들어, 트랜스퍼 케이스, 액슬, 휠 등)로 전달된다.

도시된 변속기(1512)는 변속비 변화 유닛(ratio varying unit) 또는 "배리에이터"(1522), 한 개이상의 클러치( 또는 선택적으로 가해지는 다른 토크 전달 기구)(1524) 및 한 개이상의 기어셋(1526)을 포함한다. 상기 변속기(1512)는 전기 유압 제어 시스템(electrohydraulic constrol system)(EHC)(1516)과 유체에 의해 연결(fluidly coupled)된다. 도시된 EHC(1516)는 배리에이터(1522)의 작동을 제어하는 배리에이터 전기유압 제어 회로(1546), 클러치(1548)의 작동을 제어하는 클러치 전기 유압 제어 회로(1548) 및 상기 EHC(1546,1548)들로 가압 유체(예를 들어, 변속기 오일)를 공급하는 유체 공급부(1538)를 포함한다. 상기 배리에이터 EHC(1546)는 배리에이터(1522)와 유체에 의해 연결되고 클러치 EHC(1548)는 클러치(1524)와 유체에 의해 연결된다.

배리에이터(1522)는 변속비의 연속적인 변화를 선택적으로 제공하기 위해 이용된다. 당업자들에 의해 알 수 있듯이, 상기 배리에이터(1522)는 한 개이상의 기어셋(1526) 및 한 개이상의 클러치(1524)들에 의해 변속기 입력축(1542)과 변속기 출력축(1544)사이에서 기계적으로 연결된다. 도시된 배리에이터(1522)는 완전한 토로이달(toroidal) 형태이다. 일부 실시예들은 완전한 토로이달 구조보다는 부분적으로 토로이달 구조를 이용할 수 있다. 구체적으로 도시되지 않더라도, 당업자들은 일부 실시예들에서 상기 배리에이터(1522)가 입력 디스크와 출력 디스크의 쌍들을 포함하고 이들사이에 토로이달 형상의 공간이 형성되는 것을 이해한다. 액추에이터 제어식 롤러들이 각 쌍의 디스크들에 의해 형성되는 토로이달 공간내에 배열된다. 상기 롤러들은 (도면에 도시되지 않은) 견인 유체(traction fluid)에 의해 입력 디스크로부터 출력 디스크로 토크를 전달한다. 각각의 롤러는 유압 액추에이터(예를 들어, 피스톤)와 연결된다. 각각의 액추에이터내부의 유압이 배리에이터 EHC(1546)에 의해 조정된다. 배리에이터내에서 토크 범위를 형성하기 위해 배리에이터 액추에이터내에서 (예를 들어, 배리에이터 EHC(1546)에 의해) 압력을 변화시키면, 상기 액추에이터에 의해 각각의 롤러들에 가해지는 하중이 변화된다.

상기 EHC (1516)는, 변속기(1512)의 작동을 제어하기 위해 전기적 제어부( 또는 전자 제어 유닛)(1518)와 전자적으로 통신하거나 상기 전기적 제어부(1518)에 데이터를 전송하는 다양한 부품들(예를 들어, 전기 유압식 액추에이터 또는 솔레노이드, 압력 스위치들, 트랜스듀서 등)을 포함한다. 전기적 제어부(32)와 유사하거나 동일하게, 전자 제어 유닛(1518)은 레인지 선택기(1520)를 포함하여 상기 변속기(1512)의 다양한 부품들로부터 형성된 입력에 기초하여 변속기(1512)의 작동을 제어하도록 구성된 컴퓨터 회로(computer circuitry)를 포함한다. 레인지 선택기(1520)는 레인지 선택기(58)와 유사하거나 동일하다. 예를 들어, 상기 레인지 선택기(1520)는, 변속기(1512)의 작동 모드들에 해당하는 선택가능한 옵션(options) 또는 위치들을 포함할 수 있다.

다중 모드(multiple mode)의 무단 변속기는 적어도 두 개의 작동 모드(예를 들어, 로우(low) 및 하이(high))모드를 가진다. 도시된 변속기(1512)는 세 개의 작동 모드들을 가진다: "로우" 또는 무단 변속기(IVT) 모드, "하이" 연속 가변 변속기(CVT) 모드 및 "중간" 고정 변속비 전이모드("neutral", fixed- ratio, transition mode). 각각의 "로우" 및 "하이" 모드들이, 상기 EHC(1516)에 의해 제어되는 대로 유압력이 가해져서 연결되는 클러치에 의해 선택될 수 있다. 일단 변속기가 로우 또는 하이 모드로 전환되면, 변속비는 상기 배리에이터(1522)에 의해 제어되는 대로 변화될 수 있다. 하나의 모드로부터 다른 모드로 전이(transition)되는 것은 두 개의 클러치(1524)들이 동시에 순간적으로 적용될 수 있는 동기화 변속(synchronous shift)이다. 클러치(1524)들이 클러치 EHC(1548)에 의해 연결되고 구속해제되는 동시에, 배리에이터 EHC(1546)는 배리에이터 비율을 제어한다.

그 결과, 배리에이터 EHC(1546) 및 클러치 EHC(1548)의 작동은 서로 관련되고 도시된 EHC(1546,1548)들은 서로 선택적으로 유체 교환한다. 각각의 EHC(1546,1548)들은 각각, 다수의 트림 밸브(1528,1534)들 및 다수의 로직 밸브(1530,1536)들을 포함한다. 상기 배리에이터 EHC(1546)는 트랜스듀서(1532)를 추가로 포함한다. 일반적으로 말해, "트림 밸브"는 가압된 유체가 토크 전달 기구(예를 들어, 클러치, 배리에이터 등)에 가해지는 비율을 제어하기 위해 이용되는 밸브들을 의미하는 반면에, "로직 밸브"는 주어진 예에서 연결되는 토크 전달 기구(들)를 결정하는 밸브들을 의미한다. 따라서, 트림 밸브 시스템들은 일반적으로 스풀 밸브를 포함하고, 상기 스풀 밸브의 축 방향 운동은 "가변 블리드(variable bleed)" 솔레노이드 즉, 전기 입력에 응답하여 가변 유체 압력을 출력할 수 있는 솔레노이드 (또는 다른 적합한 액추에이터)에 의해 제어된다. 트림 밸브 시스템에 의해 상기 가변 유체 압력이 토크 전달 기구로 가해지는 비율은, 트림 밸브가 타격(stroke)되거나 반대로 타격(destroke)되는( 그렇지 않으면 한 방향 또는 다른 한 방향으로 미리 정해진 경로를 따라 운동하는) 속도에 의해 제어된다. 트림 밸브들이 완전히 타격된 위치와 반대로 완전히 타격된 위치의 중간에 있는 다수의 서로 다른 위치들을 가지는 반면에, 로직 밸브들은 일반적으로 단지 두 개의 위치들(완전히 타격된 위치와 반대로 완전히 타격된 위치)을 가진다. 가변 출력 압력을 가진 액추에이터들에 의해 트림 밸브들이 제어되는 반면에 로직 밸브들은 전형적으로 온(on) 또는 "오프(off)"되는 액추에이터들에 의해 제어되고 예를 들어, 로직 밸브들은 전기 입력에 응답하여 주어진 유체 압력을 공급하거나 유체 압력을 공급하지 않는다.

도 19에 가장 양호하게 도시된 것처럼, 도시된 배리에이터 EHC(1528)는 유체 통로(518,520) 및 셔틀 밸브((514)들에 의해 트랜스듀서(516)와 유체로 연결되는 한 쌍의 트림 밸브 시스템(510,512)을 포함한다. 배리에이터 트림 밸브 시스템(510,512)의 예시적인 실시예들이 도시된 도 17 및 도 18에서, 배리에이터 트림 밸브 시스템(510,512)의 서로 다른 상태들이 하기 설명과 같이 도시된다. (구체적으로 도시되지 않지만) 유사하게, 도시된 클러치 EHC(1548)은 한 쌍의 트림 밸브 시스템들을 포함하고, 트림 밸브 시스템(200)의 예가 하기 설명과 같이 도 16에 도시된다. 각각의 배리에이터 트림 시스템(510,512) 또는 클러치 트림 시스템(200)은 상기 설명과 같이 클러치 압력 제어기의 실시예(1540)에 의해 교정될 수 있다.

도 16을 참고할 때, 도시된 클러치 트림 시스템(200)은 전기 유압 액추에이터(210), 스풀 밸브(212), 축압기(214), 압력 스위치(254) 및 다수의 유체 통로(232,234,238,240,244,246,248,250,252)를 포함한다. 상기 스풀 밸브(212)는, 밸브 헤드(216), 스풀 부분(220,224,230)들을 가진 스풀, 복수 개의 랜드(218,222,226)(랜드들사이에서 유체 챔버들이 형성된다) 및 (상기 스풀 밸브(212)를 반대로 타격된 위치에 편향시키는) 귀환 스프링(228)을 포함한다.

클러치 트림 시스템(200)을 교정하기 위해, 전기입력(예를 들어, 전류, 전압, 저항)이 전자 제어 유닛(1518)에 의해 전기 유압 액추에이터(210)로 공급된다. 응답하여, 상기 전기유압 액추에이터(210)는 유체 통로(242)를 통해 밸브 헤드(216)로 전기 입력에 비례하는 유체 압력을 출력한다. 상기 밸브(212)가 반대로 타격된 위치(destroked position)에 배열될 때 일정량의 유압력이 상기 통로(248,234,238,240)들에 의해 스풀 부분(230)에 가해지도록 밸브(212) 및 관련 유체 통로(232,234,238,240,244,246,248,250,252)들이 구성된다. 그 결과, 밸브(212)의 축 방향 위치는, 전기유압 액추에이터(210)에 의해 출력되는 유체 압력은 스프링(228) 및 유체 통로(240)에 의해 공급되는 상쇄하중(counterbalancing forces)보다 더 큰가에 의존한다.

유체 통로(252)는 클러치(1524)들 중 한 개를 위한 충진 챔버(fill chamber)를 나타낸다. 교정 과정동안, 상기 통로(234,238,240,252)들은 상기 유체 통로(248)와 유체에 의해 연결되고, 상기 유체 통로는 상기 클러치(1524)를 연결하기 위해 필요한 압력보다 작은 압력을 가진 유체를 포함한다(예를 들어, 유체 압력은 일부 실시예들에서 "배출 역충진(exhaust backfill)" 압력을 가진다). 또한 교정 과정동안, 초기에 통로(232,244)내부의 유체 압력은 압력 스위치(254)의 상태를 변화시키기 위해 필요한 압력보다 작다. 따라서, 상기 압력 스위치(254)의 상태를 변화시킬 정도로 큰 압력(예를 들어, "제어"압력)을 가지지만 클러치(1524)가 연결되기 시작할 정도 큰 압력(예를 들어, "메인(main)" 압력을 가진 유체를 포함한) 통로(250)에 상기 통로(238,252)들을 연결할 정도로 크지않은 압력의 유체를 포함한 유체 통로(246)를 압력 스위치(254)에 연결하도록 상기 밸브 헤드(212)에 가해지는 유체 압력이 상기 밸브(212)를 이동시킬 정도로 충분할 때까지 상기 액추에이터(210)에 대한 전기입력은 반복적으로 증가된다. 클러치(1524)를 연결시키지 않고도 압력스위치(254)가 상태를 변화시키는 점은, 식(스프링 하중 + 스풀 부분(230)에 가해진 압력)/이득(gain) = 교정 압력에 의해 구해질 수 있는 교정 점이다. 일부 실시예들에서, 클러치 트림 시스템(200)을 위한 교정 압력은 제곱인치당 약 6 파운드(psi) 범위에 있다. 도 20에서, 점 "A"은, 압력 스위치(254)가 교정 압력을 감지하는 점을 나타낸다. 도시된 것처럼, 점 "A"은 클러치(1523)의 연결이 시작되기 전에 발생한다.

도 17 및 도 18을 참고할 때, 배리에이터 트림 시스템(510,512)이 도시된다. 상기 배리에이터 트림 시스템(510,512)을 교정하는 과정에서, 차량이 잠시 동안 운행된 후(예를 들어, "고온" 작동) 또는 차량이 출발할 때 또는 차량이 출발한 직후(예를 들어, "냉각"작동)에 교정이 수행되는 지에 따라 교정 점은 변화할 수 있다. 사실상 교정은 상기 이중 점 교정 방법들 중 한 개를 이용하여 양쪽 점들에서 수행될 수 있다. "고온" 작동시 교정을 위한 배리에이터 트림 시스템(510,512)의 구조(300)가 도 17에 도시된다. 상기 구조(300)는 클러치 트림 시스템(200)과 유사한 부품들을 포함하고, 상기 배리에이터 트림 시스템(300)의 각 부품은 클러치 트림 시스템(200)내부의 유사한 부품들을 가지지만 도면부호는 100만큼 증가된다(예를 들어, 전기유압 액추에이터(310)은 상기 전기 유압 액추에이터(210)와 유사하고 등등). 그러므로 상기 부품들에 관한 설명은 반복하지 않는다.

일반적으로 배리에이터 트림 시스템(300)의 교정은 상기 설명과 유사하게 수행된다. 상기 배리에이터 트림 시스템(300)을 교정하기 위해, 전기입력(예를 들어, 전류, 전압, 저항)이 전자제어 회로(1518)에 의해 전기유압 액추에이터(310)로 공급된다. 응답하여 전기 유압 액추에이터(310)는 전기입력에 비례하여 유체 통로(342)에 의해 공급되는 유체 압력을 밸브 헤드(316)로 출력한다. 상기 밸브(312)가 반대로 타격된 위치에 배열될 때 일정량의 유체 압력이 상기 통로(348,334,338,340)들에 의해 스풀 부분(340)에 가해지도록 밸브(312) 및 관련 유체 통로(332,334,338,340,344,346,348,350,352)들이 구성된다. 그 결과, 밸브(312)의 축 방향 위치는, 전기유압 액추에이터(312)에 의해 출력되는 유체 압력이 스프링(328) 및 유체 통로(340)에 의해 공급되는 상쇄하중보다 더 큰가에 의존한다.

유체 통로(352)는 상기 배리에이터(1522)를 위한 충진 챔버를 나타낸다. 교정과정동안, 통로(334,338,340,352)들은 상기 유체 통로(348)와 유체에 의해 연결되고, 상기 유체 통로는 상기 배리에이터(1522)를 연결하기 위해 필요한 압력보다 작은 압력을 가진 유체를 포함한다(예를 들어, 유체 압력은 일부 실시예들에서 배출 역충진(exhaust backfill) 압력을 가진다). 또한 교정 과정동안, 초기에 통로(332,344)내부의 유체 압력은 압력 스위치(354)의 상태를 변화시키기 위해 필요한 압력보다 작다. 따라서, 상기 압력 스위치(354)의 상태를 변화시킬 정도로 큰 압력(예를 들어, "제어"압력)을 가지지만 배리에이터(1522)가 연결되기 시작할 정도로 큰 압력(예를 들어, "메인(main)" 압력을 가진 유체를 포함한) 통로(350)에 상기 통로(338,352)들을 연결할 정도로 크지 않은 압력의 유체를 포함한 유체 통로(346)를 압력 스위치(354)에 연결하도록 상기 밸브 헤드(312)에 가해지는 유체 압력이 상기 밸브(312)를 이동시킬 정도로 충분할 때까지 상기 액추에이터(310)에 대한 전기입력은 반복적으로 증가된다. 배리에이터(1522)를 연결시키지 않고도 압력스위치(354)가 상태를 변화시키는 점은, 식(스프링 하중 + 스풀 부분(330)에 가해진 압력)/이득(gain) = 교정 압력에 의해 구해질 수 있는 교정 점이다. 일부 실시예들에서, 배리에이터(1522)의 "고온" 작동을 위한 교정 압력은 약 7 psi 범위에 있다. 도 20에서, 점 "B"는, 압력 스위치(354)가 교정 압력을 감지하는 점을 나타낸다. 도시된 것처럼, 점 "B"는 배리에이터(1522)의 연결이 시작되기 전에 발생한다.

도 18을 참고할 때, 배리에이터(1522)의 "냉각" 작동시 배리에이터 트림 시스템(510,512)의 구조(400)가 도시된다. 상기 배리에이터 트림 시스템(400)은 다르게 표시된 경우를 제외하면 배리에이터 트림 시스템(300)과 유사한 부품들을 포함한다. 그러므로 상기 부품들에 관한 설명은 반복하지 않는다.

일반적으로 상기 배리에이터 트림 시스템(400)의 "냉각" 작동 교정은 상기 설명과 유사하게 수행된다. 상기 냉각 과정동안, (배리에이터(1522)를 위한 충진 챔버를 나타내는) 유체통로(352) 및 통로(334,338,340)들은 유체 통로(348)가 아니라 유체 통로(410)와 유체에 의해 연결된다. 상기 유체 통로(410)는 상기 배리에이터(1522)를 연결하기 위해 필요한 압력보다 작은 압력을 가진 유체를 포함한다(예를 들어, 유체 압력은 "배출 역충진 압력"보다 크지만 일부 실시예들에서 "주요(main)" 압력보다 작은 "제어"압력을 가진다). 따라서, 상기 밸브 헤드(312)에 가해지는 유체 압력이, 상기 압력 스위치(354)의 상태를 변화시킬 정도로 큰 압력을 가지지만 상기 통로(338,352)들을 (상기 배리에이터(1522)의 연결이 시작되기 충분히 큰 압력, 예를 들어, "주요"압력을 가진 유체를 포함한) 통로(350)와 연결할 정도로 크지 않을 때까지 전기입력은 반복적으로 증가된다. 배리에이터(1522)를 연결시키지 않고도 압력스위치(354)가 상태를 변화시키는 점은, 식(스프링 하중 + 스풀 부분(330)에 가해진 압력)/이득(gain) = 교정 압력에 의해 구해질 수 있는 배리에이터 트림 시스템(510,512)의 "냉각" 작동 교정점이다. 일부 실시예들에서, 배리에이터(1522)의 "냉각" 작동을 위한 교정 압력은 약 40 psi 범위에 있다. 도 20에서, 점 "C"는, 압력 스위치(354)가 교정 압력을 감지하는 점을 나타낸다. 도시된 것처럼, 점 "C"는 배리에이터(1522)의 연결이 시작되기 전에 발생한다.

도 20을 참고할 때, 배리에이터 EHC(1546)의 적어도 일부분에 관한 실시예(500)가 도시된다. 상기 배리에이터 EHC(1546)는, 상기 설명과 같이 트랜스듀서(516)와 유체에 의해 연결되는 배리에이터 트림 밸브(510,512)들을 포함한다. 도시된 배리에이터 EHC(1546)는 또한 "배리에이터 역충진" 밸브(522)를 포함하고, 상기 배리에이터 역충진 밸브는 상기 배리에이터 역충진 압력을 공급하기 위해 유체 통로(524)에 의해 상기 배리에이터 트림 밸브(510,512)와 유체에 의해 연결된다. 상기 트랜스듀서(516)는 상대적으로 큰 배리에이터 트림 밸브(510)의 출력 압력 또는 배리에이터 트림 밸브(512)의 출력 압력을 감지한다. 상기 트랜스듀서(516)는, 상기 배리에이터 트림 밸브(510,512)들이 교정되는 동시에(그리고 배리에이터(1522)의 연결이 개시되기 전에) 교정될 수 있다. 상기 배리에이터(1522)의 "고온" 및 "냉각" 작동시, 상기 트랜스듀서(516)는 트랜스듀서(516)의 전기적 출력이 트랜스듀서(516)의 (예를 들어, 트랜스듀서의 제조업체에 의해 제공될 수 있는)기준 테이블( 또는 데이터 베이스 또는 유사한 데이터 구조)과 일치시키고 해당 기준 압력을 교정 압력과 비교하여 교정된다. 따라서 트랜스듀서(516)를 위한 교정 점들은 식: 스프링 하중 + 스풀 부분(330)에 가해진 압력)/이득(gain) = 교정 압력에 의해 구해질 수 있고, 상기 교정 압력은 상기 설명과 같이 배리에이터(1522)의 "고온" 작동 때보다 "냉각" 작동에 대해 더 높다. 상기 CPC(1540)의 모든 실시예들에서 (예를 들어, 압력 스위치와 트랜스듀서에 의해 감지되는) 실제 압력값들 및 기준 교정 값들사이의 차이에 기초하여 오프셋이 계산될 수 있다. 상기 오프셋은 상기 설명과 같이 트림 시스템들을 교정하기 위해 이용될 수 있다.

본 공개내용은 일부 예시적인 실시예들을 참고하여 본 발명의 요지를 설명한다. 도면들이 본 발명을 용이하게 이해하기 위해 제공되고 용이한 설명을 위해 제한된 갯수의 구성요소들을 도시한다. 본 공개내용에서 다르게 설명되는 것을 제외하면 상기 도면들에 의해 본 발명의 범위는 제한되지 않는다. 도시된 실시예들에 대한 수정, 변경 및 선택적 실시예들이 본 발명의 보호 범위내에 포함될 수 있다.

32.....제어부,
48.....링크,
10.....,
22.....클러치 제어 밸브,
24.....압력 스위치,
58.....레인지 선택기,
36.....변속기 입력 축,
14.....변속기,
12.....유체 토크 컨버터,
38.....출력축,
20.....트랜스퍼 케이스.

Claims (27)

1. 클러치 트림 압력을 교정하기 위한 방법에 있어서,
   클러치 트림 시스템을 위한 전기 입력값을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 클러치 트림 시스템은 변속기의 적어도 한 개의 클러치의 가압을 제어하도록 구성되며, 상기 전기 입력값은 상기 클러치 트림 시스템과 관련된 기준 출력압력에 해당하고,
   상기 전기 입력값을 기초하여 상기 클러치 트림 시스템의 클러치 트림 압력을 교정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서, 전기 입력값을 결정하는 단계 및 변속기가 작동하는 동안 클러치 트림 압력을 교정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 한 개의 클러치를 가압하지 않고 상기 전기입력값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
   
4. 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 한 개의 클러치를 가압하기 전에 상기 전기입력값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 변속기는 배리에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
   
6. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 입력값을 기초하여 적어도 한 개의 오프셋을 결정하는 단계 및 상기 클러치 트림 압력을 교정하기 위해 상기 오프셋을 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
   
7. 제 6 항에 있어서, 오프셋를 계산하기 위한 복수 개의 방법들 중에서 적어도 한 개의 오프셋을 계산하기 위한 방법을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
   
8. 변속기의 정상적인 작동 또는 공장 시험과정 동안 제 1 항의 방법을 수행하도록 구성된 적어도 한 개의 루틴을 포함한 변속기 제어 시스템.
   
9. 기계적 판독이 가능한(machin readable) 적어도 한 개의 저장 매체내에 형성된 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,
   변속기의 정상적인 작동 또는 공장 시험과정 동안 제 1 항의 방법을 수행하도록 구성된 적어도 한 개의 루틴을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.
   
10. 배리에이터 트림 압력을 교정하기 위한 방법에 있어서,
    배리에이터 트림 시스템을 위한 전기 입력값을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 배리에이터 트림 시스템은 변속기의 적어도 한 개의 클러치의 가압을 제어하도록 구성되며, 상기 전기 입력값은 상기 배리에이터 트림 시스템과 관련된 기준 출력압력에 해당하고,
    상기 전기 입력값을 기초하여 상기 배리에이터 트림 시스템의 배리에이터 트림 압력을 교정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배리에이터 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
    
11. 제 10 항에 있어서, 배리에이터의 제 1 작동 위상과 관련한 제 1 전기입력 값 및 상기 제 1 작동위상과 상이한 배리에이터의 제 2 작동위상과 관련한 제 2 전기입력값을 결정하는 단계 및, 상기 제 1 및 제 2 전기 입력값들을 기초하여 배리에이터 트림 압력을 교정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배리에이터 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
    
12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 작동위상은 상기 변속기의 작동이 최근에 개시되는 냉각 위상인 것을 특징으로 하는 배리에이터 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
    
13. 제 11 항에 있어서, 상기 제 2 작동위상은 상기 변속기가 작동하는 고온 위상인 것을 특징으로 하는 배리에이터 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
    
14. 제 10 항에 있어서, 적어도 한 개의 전기 입력값을 결정하는 단계 및 변속기가 작동하는 동안 배리에이터 트림 압력을 교정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배리에이터 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
    
15. 제 14 항에 있어서, 배리에이터를 가압하지 않고 상기 전기 입력값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배리에이터 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
    
16. 제 14 항에 있어서, 상기 배리에이터를 가압하기 전에 상기 전기입력값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배리에이터 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
    
17. 제 10 항에 있어서, 상기 전기 입력값을 기초하여 적어도 한 개의 오프셋을 결정하는 단계 및 상기 배리에이터 트림 압력을 교정하기 위해 상기 오프셋을 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배리에이터 트림 압력을 교정하기 위한 방법.
    
18. 변속기의 정상적인 작동 또는 공장 시험과정 동안 제 10 항의 방법을 수행하도록 구성된 적어도 한 개의 루틴을 포함한 변속기 제어 시스템.
    
19. 기계적 판독이 가능한(machin readable) 적어도 한 개의 저장 매체내에 형성된 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,
    변속기의 정상적인 작동 또는 공장 시험과정 동안 제 10 항의 방법을 수행하도록 구성된 적어도 한 개의 루틴을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.
    
20. 변속기내부에서 배리에이터의 가압을 제어하도록 구성된 배리에이터 트림 시스템과 유체에 의해 연결된 트랜스듀서를 교정하기 위한 방법에 있어서,
    상기 트랜스듀서의 전기적 출력값을 결정하는 단계,
    상기 전기적 출력값과 관련된 트랜스듀서 압력을 결정하는 단계,
    상기 배리에이터 트림 시스템과 관련된 배리에이터 트림 압력을 트랜스듀서 압력과 비교하는 단계 및
    배리에이터 트림 압력을 트랜스듀서 압력과 비교하는 단계를 기초하여 트랜스듀서를 교정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스듀서를 교정하기 위한 방법.
    
21. 제 20 항에 있어서, 상기 배리에이터 트림 시스템은 관련 제 1 및 제 2 트림 압력을 가진 제 1 및 제 2 배리에이터 트림 밸브들을 포함하고, 상기 트랜스듀서에서 상기 제 1 및 제 2 트림 압력들 중 높은 압력을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스듀서를 교정하기 위한 방법.
    
22. 제 20 항에 있어서, 적어도 한 개의 전기 출력값을 결정하고 변속기가 작동하는 동안 상기 트랜스듀서를 교정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스듀서를 교정하기 위한 방법.
    
23. 제 22 항에 있어서, 상기 배리에이터를 가압하지 않거나 배리에이터를 가압하기 전에 상기 전기 출력값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스듀서를 교정하기 위한 방법.
    
24. 제 20 항에 있어서, 상기 트랜스듀서와 상기 배리에이터 트림 시스템을 동시에 교정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스듀서를 교정하기 위한 방법.
    
25. 변속기의 정상적인 작동 또는 공장 시험과정 동안 제 20 항의 방법을 수행하도록 구성된 적어도 한 개의 루틴을 포함한 변속기 제어 시스템.
    
26. 기계적 판독이 가능한(machin readable) 적어도 한 개의 저장 매체내에 형성된 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,
    변속기의 정상적인 작동 또는 공장 시험과정 동안 제 20 항의 방법을 수행하도록 구성된 적어도 한 개의 루틴을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.
    
27. 배리에이터 트림 시스템에 있어서,
    전기유압식 액추에이터,
    상기 전기유압식 액추에이터와 유체에 의해 연결된 밸브를 포함하고, 상기 밸브는 유체 압력 출력에 응답하여 상기 전기 유압식 액추에이터에 의해 축 방향을 향해 복수 개의 위치들로 이동할 수 있으며,
    상기 밸브와 연결되고, 배리에이터의 제 1 작동위상 동안 상기 전기유압식 액추에이터에 의해 유체압력 출력을 상쇄시키기 위해 제 1 유체 압력을 상기 밸브에 공급하고 배리에이터의 제 2 작동위상 동안 전기유압식 액추에이터에 의해 유체 압력 출력을 상쇄시키기 위해 제 2 유체 압력을 상기 밸브에 공급하도록 구성되는 복수 개의 유체 통로들을 포함하는 것을 특징으로 하는 배리에이터 트림 시스템.
    

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