KR20150033641A

KR20150033641A - 듀얼 습식 클러치 변속기

Info

Publication number: KR20150033641A
Application number: KR1020157000427A
Authority: KR
Inventors: 진 아르미르올리
Original assignee: 보르그워너 인코퍼레이티드
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2015-04-01
Also published as: WO2014004274A1; EP2864675A1; CN104350310A; US20150192179A1; JP2015521726A; FR2992384B1; CN104350310B; FR2992384A1; EP2864675A4

Abstract

구동 샤프트(12)에 결합되며, 구동 샤프트(12)로부터 토크를 수신할 수 있는, 차량 기어박스를 위한 듀얼 습식 클러치(8, 9) 변속기(3)는: 가압 유체를 공급하는 펌프(20)에 의해 공급받는 유압 회로; 유압 회로에 속하는, 클러치들(8, 9)의 이동을 제어하는 수단을 또한 포함한다. 클러치들(8, 9)의 이동을 제어하는 수단은 스프링 수단(27, 28)에 의해 클러치(8, 9)에 가해지는 복귀력에 반하여 클러치(8, 9)에 주입되는 유체 압력을 출력(S1)에서 제공하는 각각의 클러치(8, 9)를 위한 비례 유량 밸브(14, 15)를 포함하고, 상기 비례 유량 밸브(14, 15)는 출력(S1)의 압력을 조절하기 위해 폐루프 제어된다.

Description

듀얼 습식 클러치 변속기{DUAL-WET-CLUTCH TRANSMISSION}

본 발명은 차량 기어박스를 위한 듀얼 습식 클러치 변속기에 관한 것이다.

이러한 유형의 듀얼 습식 클러치 변속기는 자동 및 수동 변속기들과 같은 다른 유형의 변속기와 더불어 차량 기어박스에 이미 사용되고 있다.

일반적으로, 이러한 변속기는 구동 샤프트에 결합되어 구동 샤프트로부터의 토크를 기어박스 내의 기어들의 시스템으로 전달하기 위한 것이다.

종래의 다단 듀얼 클러치 기어박스는 2개의 마찰 클러치들 및 수 개의 동기 기어들의 조합을 사용하여, 하나의 클러치와 다른 클러치를 교번시킴으로써 동력 변경을 달성하고, 동기 장치들은 전진 및 후진 기어비들을 얻도록 선택된다.

기어박스는 클러치들 및 동기 장치들과 유체 소통되는 복수의 솔레노이드 밸브들을 포함하는 유압 제어 시스템에 의해 제어된다.

제어 전자기기를 이용한 솔레노이드 밸브들의 선택적 활성화는 가압 유체가 적어도 하나의 클러치 및 하나의 동기 장치를 활성화하여 기어박스 내의 요구된 기어비와 맞물릴 수 있게 한다.

본 발명의 경우, 듀얼 클러치 변속기는 습식이며, 이는 클러치 구성요소들, 특히 클러치 디스크들이 윤활 유체에 침지되어, 마찰을 감소시키며, 발생되는 열을 제한하여 디스크들을 냉각시킨다는 것을 의미한다. 실제로, 클러치 디스크들이 압력 하에 있을 때, 구동 샤프트로부터 기어들로의 토크의 초기 전달 및 디스크들 사이의 초기 마찰이 존재하여, 온도 상승을 초래한다. 디스크들을 냉각시키는 것은 디스크들을 손상시키지 않으면서 그 마찰 시간을 증가시키는 것을 가능하게 하여, 기어 변경을 더 원활하게 한다. 건식 클러치의 경우, 디스크들을 과열시키지 않고 그 유효 수명을 감소시키지 않도록 전이가 신속하게 이루어져야 하기 때문에, 토크 전달이 더 급작스럽게 이루어지는데, 이는 바람직하지 않다.

클러치들은 현재 저압 유압 회로(즉, 20바 미만의 압력) 내의 비례 압력 밸브들에 의해 제어된다. 이 밸브들은 이들에 인가되는 입력 전류에 따라 출력 압력을 결정하고, 이 출력 압력은 클러치에 가해지는 힘을 유도한다. 이러한 유형의 밸브는 비교적 큰 유압 누출을 겪지만, 그 용도는 저압 듀얼 클러치 변속기(20바 미만)의 클러치들을 제어하도록 설계된다.

미래는 고압 듀얼 습식 클러치 변속기(즉, 20바 초과의 압력)에 놓여 있는데, 이는 고압이: 동등한 힘을 발생시키면서 부품들의 개수를 감소시켜서 구성요소 비용의 관점에서 경제적 이점을 가져오고; 유압 응답 시간을 감소시켜서 변속 시스템의 응답 시간을 더욱더 감소시키는 것을 가능하게 하기 때문이다.

그러나, 고압은 유압 누출을 증가시킨다는 단점이 있다.

이 비례 압력 밸브들은 그 디자인으로 인해 진동에 너무 민감하며 너무 많은 누출을 발생시키기 때문에, 고압 듀얼 클러치 변속기(20바 초과)에 적합하지 않다. 이는 시스템에 불안정성을 가져오고, 이는 토크 전달이 급작스럽게 되기 때문에 바람직하지 않다. 이 밸브들은 오픈 루프 방식으로, 즉 폐루프 제어 없이 작동되며, 진동 및 누출에 관한 직접적인 피드백을 갖지 않는다.

게다가, 밸브 내의 진동의 존재는 고압에 더하여 누출을 현저히 증가시키며, 시스템 내에 압력을 발생시키는 펌프는 너무 빈번하게 작동해야 하고, 이는 시스템의 전체 효율을 감소시킨다.

따라서, 본 발명은, 운전자를 위한 쾌적한 운전 경험 및 시스템의 양호한 전체 효율을 보장하기 위해, 시스템 내에 진동을 발생시키지 않으면서 고압 듀얼 습식 클러치 변속기의 제어를 가능하게 하고, 기어비들 사이의 변경 시에 토크의 원활한 전달을 가능하게 하는 데에 있다. 상기 목적을 달성하기 위해, 진동 관리, 클러치들이 능동일 때 이들을 충진하기 위한 밸브들의 낮은 응답 시간, 변속기 시스템 내의 누출 관리가 필수적이다.

이를 이행하기 위해, 본 발명은: 기어박스 내의 제1 기어 장치를 구동하기 위해 구동 샤프트로 자유 위치와 맞물림 위치 사이에서 이동 가능한 제1 습식 클러치; 기어박스 내의 제2 기어 장치를 구동하기 위해 구동 샤프트로 자유 위치와 맞물림 위치 사이에서 이동 가능한 제2 습식 클러치; 가압 유체를 공급하는 펌프에 의해 공급받는 유압 회로; 유압 회로에 속하는, 클러치들의 이동을 제어하는 수단을 포함하는 변속기와 관련된다.

본 발명은 우선 클러치들의 이동을 제어하는 상기 수단이 스프링 수단에 의해 클러치에 가해지는 복귀력에 반하여 클러치에 주입되는 유체 압력을 출력하는 각각의 클러치를 위한 비례 유량을 포함하고, 상기 비례 유량은 출력 압력을 조절하기 위해 폐루프 제어되는 것을 특징으로 한다.

비례 압력 밸브 대신에 비례 유량을 사용하는 이점은, 더 견고하며, 더 간단하고, 더 저렴한 밸브의 내부 구조, 및 누출을 제한하는 그 용량에 놓여 있다.

실제로, 비례 압력 밸브는 전류와 출력 압력 사이의 비례성을 보장하기 위해 그 출력에서 압력에 대한 피드백을 필요로 한다. 그러므로, 비례 압력 밸브는 압력 레벨을 관리하기 위해 사용되는 출력 플런저를 구비한다. 비례 유량의 경우, 비례성은 단지 밸브로부터의 출력 유량과 전류 사이에 보장되며, 이는 밸브의 출력 오리피스들을 더 많이 또는 더 적게 개방함으로써 직접 관리된다. 그 결과, 비례 유량 밸브는 출력 플런저를 수반하지 않으며, 이는 밸브의 내부구조를 단순화하며, 밸브의 가동 부품들 사이의 유극을 감소시키고, 그에 따라 누출을 더욱더 감소시키는 것을 가능하게 한다. 게다가, 이 비례 유량 밸브는 고압 하에서 비례 압력 밸브보다 덜 진동하고, 이는 추가로 누출을 감소시킨다. 이러한 비례 유량과의 이러한 거의 완벽한 밀봉은 시스템의 전체 효율을 개선하는데, 이는 라인 압력이 상당한 누출이 있는 시스템에서처럼 현저히 감소하지 않아서, 유압 회로의 고압 펌프의 작동이 덜 빈번하게 요구되기 때문이다.

아울러, 밸브는 출력 플런저의 이동에 의해 느려지지 않기 때문에 더 반응적으로 작동한다. 따라서, 변속기 시스템의 전체 응답 시간이 개선된다.

최종적으로, 플런저의 부재는 플런저 재밍(jamming)의 위험 및 그에 따른 밸브 오작동의 위험을 없앤다.

비례 유량은 폐루프 제어되어(즉, 변속기 시스템의 폐루프 내에서 사용되어), 설정점 오차가 신속하게 수정될 수 있게 한다. 이는 예컨대 클러치 디스크들의 위치를 나타내고 밸브들로 전송된 전기 명령을 확인하는 문제만이 아니라, 밸브로부터의 출력 유량에 대해 최종 결과와 관련하여 설정점을 영구적으로 수정하는 문제이다. 그러므로, 폐루프 피드백은 밸브들을 실시간 모니터링하도록 요구된다. 출력 압력을 올바르게, 신뢰할 만하게, 및 정밀하게 제어하기 위해, 이러한 폐루프 제어는 더 적은 누출을 가진 밸브들을 이용해야만 가능하다.

이 폐루프 제어에 의하여, 각각의 비례 유량 밸브는 0 내지 60바의 안정된 정밀한 압력을 출력한다. 따라서, 이 밸브들은 20바를 초과하여 작동하는 고압 변속기에 적합하다.

더 구체적으로, 클러치에 주입된 유압 압력은 회전 디스크들의 적층체에 압력을 가하고, 토크는 상기 디스크들 사이의 마찰이 미리 결정된 마찰 임계값을 초과하면 구동 샤프트로부터 전달된다.

비례 유량 밸브는 마찰 임계값이 검출될 때 조절이 매우 정밀하도록 구성되는데, 이는 기어 변경에 있어서 가장 중요한 순간이다: 낮은 누출(최대 10mL/분), 밸브로부터의 높은 출력 유량(예컨대, 1.5A의 전기 입력 신호에 대해 10L/분), 낮은 응답 시간(20ms 미만), 낮은 제어 체적(최대 3.5mL).

따라서, 밸브로부터의 출력 유량은 엔진 토크가 전달되는 정확한 순간에 변속기 시스템을 감쇠시키기에 충분해야 한다.

전술한 상이한 파라미터들을 제어함으로써, 기어 변경을 위해 요구된 유연성에 따라 디스크들 사이의 더 많은 또는 더 적은 미끄럼을 달성하고; 시스템의 모든 제약들(구성요소 공차, 마모, 변형, 온도 증가 등)에 순응할 수 있다.

게다가, 유량을 특히 마찰 임계값 이상으로 증가시키는 것은: 변속기 시스템의 전체 히스테리시스를 감소시키며; 응답 시간을 감소시키고; 클러치 내의 진동을 감소시키며; 누출을 감소시키고; 시스템 효율을 증가시키는 것을 가능하게 한다.

전술한 바와 같이, 변속기 내의 진동은 클러치가 비활성화되는/자유로운 상태와 클러치가 활성화되는/맞물리는 상태 사이의 가압 오일의 체적과 관련된다.

회전 디스크들의 전단에서 사용 가능한 큰 체적의 오일이 존재하는 경우, 응답 시간, 감쇠, 및 히스테리시스는 모두 상당하다. 감쇠는 클러치 내의 진동을 방지하는 것을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 변속기 시스템의 크기 및 부품들의 치수를 감소시키기 위해, 사용 가능한 오일의 체적은 작다. 그 결과, 응답 시간은 짧지만, 진동의 위험은 증가한다. 이러한 진동을 극복하기 위해, 디스크들 상의 힘을 증가시키고 디스크들 사이의 미끄럼을 방지하도록 이러한 작은 체적의 오일을 마찰 임계값 이상으로 신속하게 충진한다는 사실은, 엔진 토크가 전달되는 정확한 순간에 시스템을 감쇠시키는 것을 가능하게 한다.

구조적으로, 각각의 비례 유량 밸브는 제어 유닛으로부터 전송된 전기 명령에 응답하여 가동 자기 코어를 둘러싸는 솔레노이드에 발생된 전기 신호에 따라 슬리브 내에서 이동될 수 있는 가동 자기 코어에 의해 구동되는 가동 트롤리를 포함한다.

바람직하게는, 비례 유량 밸브의 슬리브와 상기 가동 트롤리 사이의 유극은 4 내지 8 미크론이다.

따라서, 유극이 매우 작고, 이는 밸브 내의 누출을 현저히 제한하고, 그에 따라 출력 압력을 매우 정확하게 조절하는 것을 가능하게 한다.

구체적으로, 각각의 비례 유량 밸브의 폐루프 제어는 중앙 전자 제어 유닛에 의해 관리되며, 중앙 전자 제어 유닛은: 관련 클러치의 기준 데이터를 측정하며 출력할 수 있는 적어도 하나의 센서로부터의 적어도 하나의 신호; 및 원하는 기어비에 따른 출력 토크 설정점;을 입력으로서 수신하고, 설정점에서 신호를 비교하며, 그 차를 제어 유닛으로 출력하고, 제어 유닛은 이 정보를 관련 솔레노이드로 전송될 전기 명령으로 변환한다.

있을 수 있는 제1 장치에 따르면, 중앙 전자 제어 유닛은 클러치로부터 출력된 토크를 측정하는 토크 센서로부터 입력 신호를 수신하고, 상기 토크 센서는 상기 마찰 임계값을 검출할 수 있다. 구체적으로, 클러치의 출력에서 이동이 측정 가능하면, 이는 토크가 전달되기 시작했으며, 마찰 임계값에 도달했다는 것을 의미한다.

마찬가지로, 제2 장치에 따르면, 중앙 전자 제어 유닛은 클러치의 출력 속도를 측정하는 상대 속도 센서로부터 입력 신호를 수신하고, 상기 속도 센서는 상기 마찰 임계값을 검출할 수 있다.

상대 속도는 클러치의 입력 속도에 대한 클러치의 출력 속도이다. 토크 센서처럼, 클러치의 출력에서 이동이 측정 가능하면, 이는 토크가 전달되기 시작했으며, 마찰 임계값에 도달했다는 것을 의미한다.

있을 수 있는 제3 장치에 따르면, 중앙 전자 제어 유닛은 밸브의 출력 압력을 측정하는 압력 센서로부터 입력 신호를 수신한다. 이 장치는 주지의 클러치, 즉 주어진 압력에 대해 디스크들의 위치가 알려져 있는 클러치를 위해 사용된다. 이 경우, 미리 알려진 압력에 대해 마찰 임계값에 도달한다.

있을 수 있는 제4 장치에 따르면, 밸브의 제어 전자기기는: 밸브의 출력 압력을 측정하는 압력 센서; 및 클러치의 디스크들 사이의 마찰이 적어도 마찰 임계값에 상응할 때 클러치의 출력에서 속도 또는 토크를 측정하는 상대 속도 센서 또는 토크 센서;로부터 입력 신호를 수신하고, 상기 마찰 임계값은 센서들 중 적어도 하나에 의해 검출된다.

수 개의 센서들의 동시 사용은 마찰 임계값의 검출 정밀도 및 그에 따른 폐루프 제어의 정밀도를 개선하는 것을 가능하게 한다.

유리하게는, 상기 센서들은 중앙 전자 제어 유닛 외의 차량의 구성요소들로 신호들을 전송하는, 변속기 시스템 내에 이미 존재하는 센서들이다.

실제로, 본 발명의 이점들 중 하나는 본 발명에 따른 변속기가 종래 기술의 변속기보다 더 콤팩트하다는 사실이다.

동일한 차량 내에서 여러 기능들을 수행하도록 센서를 재사용하는 것은 변속기의 크기를 감소시키는 이러한 목적에 기여한다.

이를 위해, 압력 센서는 또한 펌프의 작동(라인 내의 압력이 불충분한 경우 신호를 시작하고, 압력이 너무 높게 상승하면 신호를 중단함) 및 상이한 밸브들의 작동(주어진 압력은 주어진 전류에 대응해야 함)을 제어하기 위해 사용된다.

속도 및 토크 센서들은 엔진, 휠들로의 토크 및 속도의 전달, 및 상이한 차량 구동 전략(동력 조향, 보조 제동 등)을 제어하기 위해 클러치 하우징의 출력 속도 및 토크를 결정하는 것을 가능하게 한다.

종래 기술의 변속기에서, 특히 폐루프 제어를 가진 비례 유량 밸브를 사용하는 듀얼 건식 클러치 변속기에서, 유압 회로는 변속기 외부에 있으며, 구체적으로 폐루프 제어를 위해 추가된 위치 센서들 및 클러치 디스크들을 밀기 위해 사용된 큰 체적의 레버로 작동한다. 이로써, 전체 변속기 시스템은 비교적 커지며 고비용이 된다.

본 발명에서, 변속기는 습식이며, 레버를 구비하지 않은 내부 유압 회로를 가지고, 센서들은 시스템 내에 이미 포함되어, 시스템을 콤팩트하게 만든다.

게다가, 이는 클러치 디스크 마모를 고려하며 자동으로 보상하는 것을 가능하게 한다. 위치 센서들이 디스크 마모에 따라 상이한 출력 신호들을 제공하는 반면, 토크, 압력, 및 상대 속도 센서들은 디스크 마모에 민감하지 않고, 올바른 안정된 신호들을 돌려보낸다.

본 발명은 첨부 도면을 참조하여 이하에 보다 상세히 설명된다:
도 1은 차량의 구동 유닛의 일반적인 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 듀얼 습식 클러치 변속기의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 변속기 내의 클러치를 위해 사용된 비례 유량 밸브의 폐루프 제어를 도시한다.

도 1은 차량의 구동 유닛(1)을 도시한다. 이 유닛(1)은: 엔진(2); 듀얼 습식 클러치 변속기(3); 차동 장치(4)를 포함한다.

엔진(2)은 듀얼 클러치 변속기(3)의 입력 샤프트인 구동 샤프트(12)를 통해 엔진 토크를 발생시키도록 배치된다.

변속기(3)는 구동 샤프트(12)의 초기 회전 속도를 증가시킴으로써 기어비를 변경하는 것을 가능하게 하며, 출력 토크를 차동 장치(4)로 전달하고, 차동 장치(4)는 이를 차량의 휠들(미도시)로 다시 향하게 한다.

습식 변속기(3)는: 복수의 전진 기어비들과 복수의 후진 기어비들 사이에서 이동될 수 있는 기어들(6)을 포함하는 기어 시스템(5); 엔진 토크를 기어 시스템(5)으로 전달할 수 있는, 엔진(2)과 기어 시스템(5) 사이에 배치된 클러치 시스템(7)을 포함한다.

클러치 시스템(7)은 동심 샤프트들(11, 10)을 통해 기어 조합들(6)을 구동할 수 있는 2개의 클러치들(8, 9)을 포함한다.

각각의 클러치(8, 9)는 윤활 유체에 침지되는 복수의 디스크들(29, 30; 도 2 참조)을 포함하고, 윤활 유체는 디스크들(29, 30)이 과열될 때 냉각될 수 있게 한다. 이를 이행하기 위해, 제어 밸브(13)가 클러치들(8, 9)을 향한 윤활 유체의 유동을 제어하고, 그에 따라 유동이 상기 밸브에 의해 수신된 유압 신호에 따라 증가되거나 감소되게 할 수 있다. 이 밸브(13)는 변속기(3)의 유압 회로에 속하며, 예컨대 비례 유량 밸브를 포함할 수 있다. 일반적으로, 클러치 디스크들(29, 30)을 윤활하는 데에는 낮은 압력(최대 6바)이면 충분하다.

동기 장치들(18; 명료함을 위해 하나만 도시됨)이 기어 시스템(5) 내에 존재하며, 요청된 기어비에 따라 기어들(6)을 연결하거나 분리하기 위해 기어들(6)을 이동시키는 데에 사용된다. 이 동기 장치들(18)은 비례 압력 밸브일 수 있는 제어 밸브(19)로부터의 유압 신호에 의해 제어된다.

이 밸브(19)는 유압 회로 내의 압력을 제어하고, 펌프(20)로부터의 가압 유체를, 변속기(3)의 상이한 유압 부품들, 구체적으로는 기어들(6)의 동기 장치들(18); 유압 유체의 제어 밸브(13); 2개의 클러치들(8, 9)의 활성화 및 각각의 비활성화를 조작하는 비례 유량 밸브들(14, 15)로 다시 향하게 한다.

윤활 유체 회로는 클러치 유체 회로와 별개이다. 실제로, 매우 가압된 유체(20 내지 60바)가 비례 유량 밸브들(14, 15)에 도착한다. 최대 압력은 바람직하게는 35바이다.

이 밸브들(14, 15)을 빠져나간 가압 유체는 디스크들(29, 30)에 클러치들(8, 9)을 활성화하거나 비활성화하는 압력을 가한다.

이 밸브들(14, 15)은, 엔진 토크가 실제로 클러치들(8, 9) 중 하나로 전달되고 있는지 여부를 검출하는, 클러치들(8, 9)의 출력에 배치된 센서들(16, 17)을 사용하여 폐루프 제어된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 밸브(14, 15)는 가압 유체를 각각의 클러치들(8, 9), 더 구체적으로는 가변 체적 구역(21, 22)에 주입하고, 이 구역(21, 22)은 유체로 충진되면 구역(21, 22)의 씰(23, 24)에 반하여 병진 이동하는 압력을 가하고, 다음으로 롤링 베어링(25, 26)에 반하여, 이후 클러치(8, 9)에 반하여 벨빌 와셔(27) 또는 선형 스프링(28)과 같은 복귀 수단에 대항하는 압력을 가한다. 이 경우, 클러치(8, 9)의 피스톤(34, 35)은 고정 플레이트(40, 41)에 반하여 각각의 디스크들(29, 30)을 평탄화하여, 변속기(3)의 회전 부품과의 결합을 야기하며, 구동 샤프트(12)로부터의 엔진 토크가 클러치들(8, 9)의 샤프트들(10, 11) 중 하나로 출력되는 것을 보장한다.

그러므로, 이 변속기 구성(3)에서, 유체는 체적들(21, 22) 및 씰들(23, 24)을 통해 축력을 가한다. 이는 전체 크기를 감소시키는 데에 도움이 되고, 운동학적 정밀도를 보장하며, 또한 구성요소 변형을 방지하는 데에 도움이 된다.

이 씰들(23, 24)은 회전형이 아니기 때문에, 이들은 또한 이 구역들(21, 22)이 잘 밀봉되게 할 수 있다.

구체적으로, 압력은 밸브(14, 15)에 사전 적용된 명령에 따라 이 구역들(21, 22) 내에서 가변적이다. 폐루프 제어는 밸브(14, 15)의 출력 압력이 비교적 정밀하다는 것을, 예컨대, 밸브(14)에 도달한 유체의 최대 압력이 35바일 때, 0 내지 35바인 것을 보장한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 밸브(14)는 관례적으로 슬리브(37)에 의해 둘러싸인 가동 트롤리(36)를 포함한다. 트롤리(36)는 솔레노이드(31)에 의해 활성화되는 가동 자기 코어에 의해 구동되고, 이는 출력 오리피스들(R, S1)을 더 많이 또는 더 적게 개방하기 위해 스프링(38)에 반하여 이동한다.

입력(E1)에서, 밸브(14)는 제어 밸브(19)를 통해 펌프(20)로부터 가압 유체를 수신한다. 트롤리(36)의 이동에 따라, 밸브(14)는 출력(R)을 통해 탱크(32)로 미사용 유체를 전달하거나, 출력(S1)을 통해 클러치(8)로 유체를 매우 정밀한 압력으로 전달하고, 클러치(8)는 출력 토크(S2)를 기어 시스템(5)으로 전달한다. 클러치(8)의 출력에 배치되는 적어도 하나의 센서(16)가 이러한 토크 전달을 검출할 수 있다.

더 구체적으로, 압력 센서가 구역(21) 내의 압력을 검출하기 위해 사용될 수 있고/있거나, 토크 센서가 클러치(8)의 출력 토크를 측정하기 위해 사용될 수 있고/있거나, 상대 속도 센서가 서로에 대한 클러치 디스크들(29)의 상대 속도를 측정하기 위해 사용될 수 있다.

이 센서들(16)의 용도는, 디스크들(29) 사이의 마찰 임계값, 즉 디스크들(29) 사이의 마찰이 엔진 토크가 샤프트(10)로 전달되기 시작하기에 충분한 순간을 검출하는 것이다. 구체적으로, 변속기(3)의 출력 이동이 측정 가능하면, 이는 마찰 임계값에 도달했다는 것을 의미한다. 이후, 센서들(16)은 변속기 시스템의 모든 밸브들, 센서들, 및 이동들을 제어하는 차량의 시스템의 전체 제어의 일부인 중앙 전자 제어 유닛(39)으로 데이터를 전송한다.

따라서, 밸브(15) 역시 이 중앙 전자 제어 유닛(39)에 의해 동일한 방식으로 제어된다.

그러므로, 이 중앙 전자 제어 유닛(39)은 예컨대 원하는 출력 토크에 대응하는 설정점(E3)과 더불어 입력(E2)으로서 센서로부터 데이터를 수신한다. 이후, 중앙 전자 제어 유닛(39)은 센서(16)의 데이터(E2)를 설정점(E3)과 비교하며, 그 차(E3-E2)를 제어 유닛(33)으로 전송하고, 제어 유닛(33)은 차를 수정하며, 출력 전기 명령(S3)을 밸브(14)의 솔레노이드(31)로 전송하여, 유체 유량을 조절하고, 밸브(14)의 출력 압력을 제어한다.

마찰 임계값이 센서들(16)에 의해 검출되면, 중앙 전자 제어 유닛(39)은 유량 레벨이 밸브(14)의 출력에서 현저히 증가되어, 엔진 토크가 전달되는 정확한 시점에 변속기 시스템(3)을 감쇠시키는 것을 보장한다.

본 발명은 배타적인 것으로 이해되지 않아야 하는 바람직한 실시예들을 이용하여 설명되었다. 첨부된 청구범위의 범주 내에 속하는 형태의 변경 및 수정은 본 발명의 일부이다.

Claims

구동 샤프트(12)에 결합되며, 상기 구동 샤프트(12)로부터 토크를 수신할 수 있는, 차량 기어박스를 위한 듀얼 습식 클러치 변속기(3)에 있어서,
상기 기어박스 내의 제1 기어 장치(6)를 구동하기 위해 상기 구동 샤프트(12)로 자유 위치와 맞물림 위치 사이에서 이동 가능한 제1 습식 클러치(8);
상기 기어박스 내의 제2 기어 장치(6)를 구동하기 위해 상기 구동 샤프트(12)로 자유 위치와 맞물림 위치 사이에서 이동 가능한 제2 습식 클러치(9);
가압 유체를 공급하는 펌프(20)에 의해 공급받는 유압 회로;
상기 유압 회로에 속하는, 상기 클러치들(8, 9)의 이동을 제어하는 수단을 포함하고;
상기 클러치들(8, 9)의 이동을 제어하는 상기 수단은 스프링 수단(27, 28)에 의해 상기 클러치(8, 9)에 가해지는 복귀력에 반하여 상기 클러치(8, 9)에 주입되는 유체 압력을 출력(S1)에서 제공하는 상기 각각의 클러치(8, 9)를 위한 비례 유량 밸브(14, 15)를 포함하고, 상기 비례 유량 밸브(14, 15)는 상기 출력 압력(S1)을 조절하기 위해 폐루프 제어되는, 듀얼 습식 클러치 변속기(3).
제1항에 있어서,
상기 각각의 비례 유량 밸브(14, 15)는 0 내지 60바의 안정된 압력을 상기 출력(S1)에서 제공하는, 듀얼 습식 클러치 변속기(3).
제2항에 있어서,
상기 클러치(8, 9)에 주입된 상기 유압 압력은 회전 디스크들(29, 30)의 적층체에 압력을 가하고, 상기 토크는 상기 디스크들(29, 30) 사이의 마찰이 미리 결정된 마찰 임계값을 초과하면 상기 구동 샤프트(12)로부터 전달되는, 듀얼 습식 클러치 변속기(3).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각각의 비례 유량 밸브(14, 15)는 제어 유닛(33)으로부터 전송된 전기 명령(S3)에 응답하여 가동 자기 코어를 둘러싸는 솔레노이드(31)에 발생된 전기 신호에 따라 슬리브(37) 내에서 이동될 수 있는 상기 가동 자기 코어에 의해 구동되는 가동 트롤리(36)를 포함하는, 듀얼 습식 클러치 변속기(3).
제4항에 있어서,
상기 마찰 임계값이 검출될 때, 상기 비례 유량 밸브(14, 15)의 상기 출력(S1)에서의 유량은 1.5A의 입력 전기 신호에 대해 10L/분이며, 상기 밸브(14, 15)의 응답 시간은 20ms 미만인, 듀얼 습식 클러치 변속기(3).
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 비례 유량 밸브(14, 15)의 상기 슬리브(37)와 상기 가동 트롤리(36) 사이의 유극은 4 내지 8 미크론인, 듀얼 습식 클러치 변속기(3).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각각의 비례 유량 밸브(14, 15)의 상기 폐루프 제어는 중앙 전자 제어 유닛(39)에 의해 관리되며, 상기 중앙 전자 제어 유닛(39)은: 상기 각각의 클러치(8, 9)의 상기 출력에서 기준 데이터를 측정할 수 있는 적어도 하나의 센서(16, 17)로부터의 적어도 하나의 신호(E2); 및 속도 변경 설정점(E1);을 입력으로서 수신하고, 상기 신호(E2)를 상기 설정점(E1)과 비교하며, 그 차(e)를 상기 제어 유닛(33)으로 출력하고, 상기 제어 유닛(33)은 이 정보를 상기 각각의 솔레노이드(31)를 위한 전기 명령(S3)으로 변환하는, 듀얼 습식 클러치 변속기(3).
제7항에 있어서,
상기 중앙 전자 제어 유닛(39)은 상기 클러치(8, 9)의 상기 출력(S2)에서 토크를 측정하는 토크 센서(16, 17)로부터 입력 신호(E2)를 수신하고, 상기 토크 센서(16, 17)는 상기 마찰 임계값을 검출할 수 있는, 듀얼 습식 클러치 변속기(3).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중앙 전자 제어 유닛(39)은 상기 클러치(8, 9)의 상기 출력(S2)에서 속도를 측정하는 상대 속도 센서(16, 17)로부터 입력 신호(E2)를 수신하고, 상기 속도 센서(16, 17)는 상기 마찰 임계값을 검출할 수 있는, 듀얼 습식 클러치 변속기(3).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중앙 전자 제어 유닛(39)은 상기 밸브(14, 15)의 상기 출력(S1)에서 압력을 측정하는 압력 센서(16, 17)로부터 입력 신호(E2)를 수신하는, 듀얼 습식 클러치 변속기(3).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중앙 전자 제어 유닛(39)은: 상기 밸브(14, 15)의 상기 출력(S1)에서 압력을 측정하는 압력 센서(16, 17); 및 상기 클러치(8, 9)의 상기 디스크들(29, 30) 사이의 마찰이 적어도 상기 마찰 임계값에 상응할 때 상기 클러치(8, 9)의 상기 출력(S2)에서 속도 또는 토크를 측정하는 상대 속도 센서(16, 17) 또는 토크 센서(16, 17);로부터 입력 신호(E2)를 수신하고, 상기 마찰 임계값은 상기 센서들(16, 17) 중 적어도 하나에 의해 검출되는, 듀얼 습식 클러치 변속기(3).
제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서들(16, 17)은 상기 중앙 전자 제어 유닛(39) 외의 상기 차량의 구성요소들로 신호들을 전송하는 상기 변속기 시스템(3) 내에 이미 존재하는 센서들인, 듀얼 습식 클러치 변속기(3).