KR20150035809A

KR20150035809A - 변속 시스템

Info

Publication number: KR20150035809A
Application number: KR1020147036978A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 켈리; 페드로 자발라; 앤드류 해리슨; 마크 핀들레이; 알렉스 틸리-버드-솔
Original assignee: 에벌루트 드라이브즈 리미티드
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2015-04-07
Also published as: WO2013190126A1; US9638315B2; JP2015525331A; JP6305996B2; EP2864662A1; CN104769320B; HK1209815A1; US20150176702A1; EP2864662B1; CN104769320A

Abstract

변속 시스템(8)은 제1 축(10)에 회전식으로 장착된 적어도 하나의 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)를 포함하며, 상기 시스템은 적어도 하나의 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)와 상기 제1 축(10) 사이의 토크 전달을 제어하기 위한 플로팅 기어 작동 시스템를 포함하며, 상기 기어 작동 시스템은 적어도 하나의 플로팅 기어(18a)의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스(30)와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스(28)를 갖는 제1 장치(28, 30) 및 상기 제1 측에 대향하며 적어도 하나의 플로팅 기어(18a)의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스(26)와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스(25)를 갖는 제1 장치(25, 26)를 포함함으로써, 플로팅 기어(18a)가 상기 마찰 인터페이스(28/30) 및/또는 록킹 인터페이스(25/26)에 의해 상기 제1 축(10)에 회전식으로 결합될 수 있다.

Description

변속 시스템{TRANSMISSION SYSTEM}

본 발명은 변속 시스템 또는 기어박스, 기어 선택을 위한 액티베이터 및 기어 선택 방법에 관한 것으로서, 특히 기어와의 마찰 맞물림 및 다른 기어와의 록킹 맞물림을 위해 구성된 액티베이터를 갖는 변속 시스템 및 기어비들 사이의 동력 변속 방법에 관한 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

회전 동력원, 엔진 또는 모터 사이, 예를 들어, 내연기관의 크랭크축과 차륜을 구동시키는 하나 이상의 차동(differentials)에 결합된 구동축 사이의 속도 및 토크 전환을 제공하기 위한 기어박스로도 알려진, 변속기를 구비한 차량들을 제공하는 것은 알려져 있다.

전형적인 수동 변속기는 입력축과 출력축을 포함한다. 입력축은 클러치 또는 플라이휠을 통하여 엔진의 크랭크축에 결합된다.

출력축은 구동축 및 하나 이상의 차동 또는 추가 기어들을 통하여 구동 휠에 결합된다.

입력축은 이 입력축에 고정되는, 복수의 기어, 통상적으로 헬리컬 기어들을 포함한다. 출력축은 입력축의 기어들의 각각에 대해 하나씩, 복수의 기어를 포함하며, 출력축의 기어들은 "플로팅", 즉 출력축에 대하여 자유롭게 회전하도록 베어링에 장착되어 있다.

출력축은 이 출력축과 함께 회전하도록 출력축에 고정식으로 장착된 복수의 액티베이터를 또한 포함한다.

액티베이터들은 플로팅 기어와의 록킹을 위한 록킹 메커니즘, 전형적으로 도그 클러치(dog clutch)를 포함한다.

동기화(synchroniser)를 생성하기 위해 콘 클러치와 도그 클러치를 결합하는 것이 알려져 있으며; 콘 클러치는 플로팅 기어의 속도를 출력축과 일치시키기 위해 선택된 기어와 첫 번째로 마찰 맞물림으로 맞물리고; 속도가 일치되면, 액티베이터는 도그 클러치를 맞무는 것에 의해 기어와의 록킹 맞물림으로 이동된다.

액티베이터는 다른 기어들과의 맞물림을 위해 양측에 콘 클러치와 도그 클러치를 포함할 수 있다.

개별 기어를 선택하거나 또는 작동시키는 프로세스는 기어와 축 속도를 동기화하는데 도움이 되는 초기 마찰 스테이지를 포함한다. 이 스테이지에 있어서, 액티베이터 상에 제공된 슬리브(sleeve)는 그의 진행을 차단하는 링을 밀어 마찰 인터페이스에 힘을 부여한다.

속도가 동기되면, 차단 링을 밀어내고, 슬리브는 기어를 향하여 그의 이동을 계속하도록 자유롭다. 차단 링이 이동하면, 동기화는 액티베이터가 중립 위치로 복귀하고 다시 프로세스가 시작되지 않는 한 더 이상 마찰을 생성시킬 수 없을 것이다. 기어와 축의 초기 속도들이 동기식인 경우, 마찰 단계(friction phase)는 작동하지 않을 것이다. 마찰 단계가 완료되고, 슬리브가 기어의 록킹 인터페이스까지 이동된 후, 도그 클러치를 사용하여 기어를 축에 록킹하는 슬리브에 의해 록킹 단계가 이루어진다. 액티베이터가 중립 위치로 다시 복귀할 때, 마찰 단계는 다시 작동될 수 없으며, 단지 기어의 분리만이 수행되며, 이 분리 스테이지 동안 토크 또는 속도의 제어가 없다.

본 발명은 종래 기술의 문제점들을 해소하거나 또는 적어도 완화시키기 위한 것이다.

본 발명은 차량에 대해 특정한 용도를 갖지만, 본 발명은 다른 용도들에 사용될 수 있다는 것이 예상되며, 예들 들어 본 발명은 전력 생산, 펌핑 용도, 해양 용도 및 산업용 용도 등에 사용될 수 있다는 것이 예견된다.

본 발명의 제1 점은 변속 시스템의 기어비 변속 방법을 제공하며, 상기 방법은,

제1 축에 회전식으로 장착된 제1 플로팅 기어, 및 상기 제1 플로팅 기어와 상기 제1 축 사이의 토크 전달을 제어하기 위한 플로팅 기어 작동 시스템을 제공하는 단계 - 상기 기어 작동 시스템은 상기 제1 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제1 장치, 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제1 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제2 장치를 포함함 -;

상기 제1 축에 회전식으로 장착된 제2 플로팅 기어, 및 상기 제2 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제3 장치 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제2 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제4 장치를 포함하는 기어 작동 시스템을 제공하는 단계;

상기 제1 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제1 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리는 단계;

상기 제2 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제2 장치의 록킹 인터페이스를 상기 제1 플로팅 기어의 록킹 인터페이스로부터 분리시키는 단계;

상기 제3 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리는 단계;

상기 제1 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제1 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 분리시키는 단계;

상기 제4 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제4 장치의 록킹 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 록킹 인터페이스와 맞물리는 단계; 및

상기 제3 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 분리시키는 단계;를 포함한다.

유리하게, 상기 방법은 토크 외란 또는 변동을 최소화하는 기어 변속을 제공한다.

선택적으로, 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스들에 의해 전달되는 토크가 실질적으로 제로(0)인 것을 나타내는 센서로부터의 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 상기 방법은, 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스들에 의해 전달되는 토크가 엔진 또는 모터에 의해 상기 변속 시스템에 전달되는 토크와 실질적으로 동일한 것을 나타내는 센서로부터의 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 상기 제1 장치의 마찰 인터페이스가 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리고, 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스가 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 동시에 맞물리는 동안, 토크가 상기 제1 플로팅 기어로부터 상기 제2 플로팅 기어로 전달됨으로써, 상기 제1 플로팅 기어와 상기 제2 플로팅 기어 사이에 동력 변속을 발생시킨다.

선택적으로, 상기 방법은, 상기 제1 축에 장착된 적어도 하나의 추가 플로팅 기어를 제공하는 단계를 포함하며,

상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어 또는 상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어의 각각은 적어도 하나의 추가 장치의 각각의 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 가지며,

상기 방법은,

상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어의 마찰 인터페이스들 중 하나 이상을 마찰식으로 맞무는 단계; 및

상기 제3 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 동시에 맞물리는 단계;를 더 포함한다.

본 발명의 제2 관점은 변속 시스템의 기어비 변속 방법을 제공하며, 상기 방법은,

상기 제1 축에 회전식으로 장착된 제2 플로팅 기어 및 상기 제2 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제3 장치 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제2 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제4 장치를 포함하는 기어 작동 시스템을 제공하는 단계;

상기 제4 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제4 장치의 록킹 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 록킹 인터페이스와 맞물리는 단계;

유리하게, 상기 방법은 성능을 최대화하고 지연을 최소화하는 기어 변속을 제공한다.

선택적으로, 상기 방법은, 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스들에 의해 전달되는 토크가 실질적으로 제로(0)인 것을 나타내는 센서로부터의 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 상기 방법은,

상기 제1 축에 장착된 적어도 하나의 추가 플로팅 기어를 제공하는 단계를 포함하며,

상기 방법은,

본 발명의 제3 관점은 변속 시스템을 제공하며, 상기 변속 시스템은,

제1 축에 회전식으로 장착된 적어도 두 개의 플로팅 기어; 적어도 하나의 추가 축에 장착되어, 상기 제1 축 상의 상기 적어도 두 개의 플로팅 기어의 각각의 하나에 결합되는, 적어도 두 개의 추가 기어; 및 상기 적어도 두 개의 플로팅 기어의 각각과 상기 제1 축 사이의 토크 전달을 제어하기 위한 플로팅 기어 작동 시스템을 포함하며,

상기 기어 작동 시스템은, 상기 적어도 두 개의 플로팅 기어의 각각의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제1 장치; 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 적어도 두 개의 플로팅 기어의 각각의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제2 장치를 포함함으로써, 상기 플로팅 기어는 상기 마찰 인터페이스 및/또는 상기 록킹 인터페이스에 의해 상기 제1 축에 회전식으로 결합될 수 있으며,

상기 변속 시스템은 상기 제1 축 상의 토크를 나타내는 파라미터를 측정하기 위한 센서에 결합된 제어 유닛을 포함하며,

상기 센서는 상기 적어도 두 개의 플로팅 기어의 제1 플로팅 기어와 상기 적어도 두 개의 플로팅 기어의 제2 플로팅 기어 사이에 위치되며,

상기 제어 유닛은 상기 제1 또는 제2 플로팅 기어들이 상기 제1 축으로부터 상기 적어도 하나의 추가 축으로 토크를 전달하는 것을 나타내는 상기 센서로부터의 데이터를 수신한다.

바람직하게는, 상기 제1 및 제2 장치는 상기 제1 축과의 회전 맞물림으로 상기 제1 축에 슬라이딩식으로 장착된다.

바람직하게는, 상기 적어도 두 개의 추가 기어는 제2 축과의 회전 맞물림을 위해 상기 제2 축에 고정식으로 장착된다.

바람직하게는, 상기 적어도 두 개의 추가 기어는 상기 제2 축에 회전식으로 장착되는 플로팅 기어이다.

바람직하게는, 상기 마찰 인터페이스는 클러칭 메커니즘을 포함한다.

바람직하게는, 상기 클러치 메커니즘은 콘 클러치, 바람직하게는 다판식 콘 클러치이다.

바람직하게는, 상기 록킹 인터페이스는 도그 클러치를 포함한다.

본 발명의 제4 관점은 변속 시스템의 록킹 인터페이스 맞물림 방법을 제공하며, 상기 방법은,

제1 플로팅 기어가 장착된 제1 축, 및 상기 제1 플로팅 기어의 회전을 상기 제1 축과 동기시키기 위한 제1 액티베이터를 포함하는 변속 시스템을 제공하는 단계 - 상기 제1 플로팅 기어는 상기 제1 액티베이터 상에 제공된 제2 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 제1 록킹 인터페이스를 가지며, 상기 제1 및 제2 록킹 인터페이스는 록킹 장치를 형성하며, 상기 액티베이터는 축방향으로의 이동을 위해 상기 제1 축에 슬라이딩식으로 장착되며, 상기 변속 시스템은 제1 플로팅 기어의 회전을 상기 제1 축과 동기시키기 위한 제2 액티베이터를 포함하며, 상기 제1 플로팅 기어는 상기 제2 액티베이터 상에 제공된 제2 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 제1 마찰 인터페이스를 가지며, 상기 제1 및 제2 록킹 인터페이스는 마찰 장치를 형성하며, 상기 변속 시스템은 상기 액티베이터의 축방향 위치를 나타내는 데이터를 제공하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함함 -;

상기 제1 플로팅 기어의 회전이 상기 제1 축과 동기하도록 상기 마찰 장치를 맞무는 단계;

상기 제1 인터페이스가 상기 제2 인터페이스를 접촉할 때까지 상기 액티베이터를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 단계;

상기 센서로부터 데이터를 수신하는 단계;

상기 제1 인터페이스가 상기 제2 인터페이스와 삽입 맞물림 상태인 위치로 상기 액티베이터를 이동시킬지를 결정하는 단계;

상기 제1 록킹 인터페이스가 상기 제2 록킹 인터페이스와 삽입 맞물림 상태이면, 마찰 장치를 분리시키거나, 또는 상기 제1 인터페이스가 상기 제2 인터페이스와 삽입 맞물림 상태가 아니면, 상기 제1 및 제2 마찰 인터페이스들 사이의 마찰 맞물림을 감소시킴으로써, 상기 제1 록킹 인터페이스가 상기 제2 록킹 인터페이스에 대하여 회전하도록 상기 제1 플로팅 기어를 상기 제1 축에 대하여 회전시키는 단계; 및

상기 제1 록킹 인터페이스가 상기 제2 록킹 인터페이스와 삽입 맞물림 상태가 될 때까지 상기 액티베이터를 상기 제1 축을 따라 다시 슬라이딩시키는 단계;를 포함한다.

선택적으로, 상기 제1 및 제2 마찰 인터페이스들 사이의 마찰 맞물림을 감소시키는 단계 이후에,

상기 제1 플로팅 기어가 미리 결정된 각도로 상기 제1 축에 대하여 회전한 후에, 상기 제1 플로팅 기어의 회전이 상기 제1 축과 동기하도록, 상기 제1 및 제2 마찰 인터페이스들 사이의 마찰 맞물림을 증가시키는 단계가 뒤따른다.

선택적으로, 상기 제1 록킹 인터페이스가 상기 제2 록킹 인터페이스와 삽입 맞물림 상태가 될 때까지 상기 액티베이터를 상기 제1 축을 따라 다시 슬라이딩시키는 단계는, 상기 제1 플로팅 기어가 미리 결정된 각도로 상기 제1 축에 대하여 회전한 후에 실행된다.

선택적으로, 상기 제1 록킹 인터페이스가 상기 제2 록킹 인터페이스와 삽입 맞물림 상태가 될 때까지 상기 액티베이터를 상기 제1 축을 따라 다시 슬라이딩시키는 단계는, 상기 제1 플로팅 기어가 상기 제1 축에 대하여 회전하는 동안 실행된다.

본 발명의 제5 관점은 변속 시스템을 제공하며, 상기 변속 시스템은,

제1 축에 회전식으로 장착된 적어도 하나의 플로팅 기어; 및 상기 적어도 하나의 플로팅 기어와 상기 제1 축 사이의 토크 전달을 제어하기 위한 플로팅 기어 작동 시스템을 포함하며,

상기 기어 작동 시스템은, 상기 적어도 하나의 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제1 장치; 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 적어도 하나의 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제2 장치를 포함함으로써, 상기 플로팅 기어는 상기 마찰 인터페이스 및/또는 상기 록킹 인터페이스에 의해 상기 제1 축에 회전식으로 결합될 수 있다.

바람직하게는, 상기 변속 시스템은, 적어도 하나의 추가 축에 장착되어, 상기 제1 축 상의 상기 적어도 하나의 플로팅 기어의 각각의 하나에 결합되는, 적어도 하나의 추가 기어를 포함한다.

선택적으로, 상기 적어도 하나의 추가 기어는 제2 축과의 회전 맞물림을 위해 상기 제2 축에 고정식으로 장착된다.

선택적으로, 상기 적어도 하나의 추가 기어는 상기 제2 축에 회전식으로 장착된 플로팅 기어이다.

선택적으로, 상기 마찰 인터페이스는 클러칭 메커니즘을 포함한다.

선택적으로, 상기 클러치 메커니즘은 콘 클러치, 바람직하게는 다판식 콘 클러치이다.

선택적으로, 상기 록킹 인터페이스는 도그 클러치를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제1 액티베이터는 제1 및 제2 측을 포함하며, 상기 마찰 인터페이스는 제1 측에 제공되고, 록킹 인터페이스가 상기 제1 축에 제공된 다른 플로팅 기어와의 맞물림을 위해 상기 제2 측에 제공된다.

대안적으로, 상기 제1 액티베이터는 제1 및 제2 측을 포함하며, 상기 마찰 인터페이스는 제1 측에 제공되고, 제2 마찰 인터페이스가 상기 제1 축에 제공된 다른 플로팅 기어와의 맞물림을 위해 상기 제2 측에 제공된다.

대안적으로, 상기 제2 액티베이터는 제1 및 제2 측을 포함하며, 상기 록킹 인터페이스는 제1 측에 제공되고, 마찰 인터페이스가 상기 제1 축에 제공된 다른 플로팅 기어와의 맞물림을 위해 상기 제2 측에 제공된다.

대안적으로, 상기 제2 액티베이터는 제1 및 제2 측을 포함하며, 상기 록킹 인터페이스는 제1 측에 제공되고, 제2 록킹 인터페이스가 상기 제1 축에 제공된 다른 플로팅 기어와의 맞물림을 위해 상기 제2 측에 제공된다.

본 발명의 제6 관점은 변속 시스템용 장치를 제공하며, 상기 변속 시스템용 장치는,

제1 측;

상기 제1 측에 대향하는 제2 측;

제1 기어의 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스; 및

제2 기어의 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 포함하며,

상기 마찰 인터페이스는 상기 제1 측에 배치되고, 상기 록킹 인터페이스는 상기 제2 측에 배치된다.

본 발명의 제7 관점은 전술한 단락에 기재된 바와 같은 장치를 포함하는 변속 시스템을 제공한다.

본 발명의 제8 관점은 전술한 단락에 기재된 바와 같은 변속 시스템을 포함하는 차량을 제공한다.

본 발명의 제9 관점은 변속 시스템의 플로팅 기어 작동 방법을 제공하며, 상기 방법은,

제1 축에 회전식으로 장착된 제1 플로팅 기어 및 상기 적어도 하나의 플로팅 기어와 상기 제1 축 사이의 토크 전달을 제어하기 위한 플로팅 기어 작동 시스템을 제공하는 단계 - 상기 기어 작동 시스템은 상기 제1 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제1 장치 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제1 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제2 장치를 포함함 -;

상기 제1 축을 따라, 제1 방향으로, 상기 제1 기어의 제1 측 상의 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림으로, 상기 제1 장치를 슬라이딩시키고, 상기 제1 플로팅 기어와 상기 제1 축이 실질적으로 동기하도록 상기 제1 축으로부터 상기 제1 플로팅 기어로 토크를 전달하는 단계; 및

상기 제1 방향에 반대인 제2 방향으로, 상기 제1 기어의 제1 측에 대향하는 제2 측 상의 록킹 인터페이스와의 록킹 맞물림으로, 상기 제1 축을 따라 상기 제2 장치를 슬라이딩시킴으로써, 상기 제1 플로팅 기어를 상기 제1 축과 록킹시키는 단계;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제1 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제1 기어의 제1 측 상의 마찰 인터페이스로부터 분리시키도록, 상기 제1 장치를 상기 제1 축을 따라, 상기 제2 방향으로, 슬라이딩시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 제10 관점은 변속 시스템의 기어비 변속 방법을 제공하며, 상기 방법은,

상기 제1 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제1 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 분리시키는 단계; 및

상기 제4 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제4 장치의 록킹 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 록킹 인터페이스와 맞물리는 단계;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제1 장치의 마찰 인터페이스가 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리고, 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스가 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 동시에 맞물리는 동안, 토크가 상기 제1 플로팅 기어로부터 상기 제2 플로팅 기어로 전달됨으로써, 상기 제1 플로팅 기어와 상기 제2 플로팅 기어 사이에 동력 변속을 발생시킨다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 제1 축에 장착된 적어도 하나의 추가 플로팅 기어를 제공하는 단계를 포함하며,

상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어 또는 상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어의 각각은 적어도 하나의 추가 장치의 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 가지며,

상기 방법은,

본 발명의 제11 관점은 차량을 경사로에 유지시키는 방법을 제공하며, 상기 방법은,

상기 제1 축에 장착된 적어도 하나의 추가 플로팅 기어, 및 적어도 하나의 추가 장치의 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 가지는 적어도 하나의 추가 플로팅 기어 또는 적어도 하나의 추가 플로팅 기어의 각각을 제공하는 제공하는 단계를 포함하며,

상기 방법은,

상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스를 상기 제1 장치와 마찰식으로 맞물리고, 그리고/또는 상기 제1 플로팅 기어의 록킹 인터페이스를 상기 제2 장치와 맞물리는 단계; 및

상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어의 마찰 인터페이스들 중 하나 이상을 상기 적어도 하나의 추가 장치의 각각의 마찰 인터페이스와 동시에 맞물리는 단계;를 포함한다.

본 발명의 제12 관점은 변속 시스템의 기어비 변속 방법을 제공하며, 상기 방법은,

제2 축에 회전식으로 장착되어, 상기 제1 축에 장착된 추가 기어에 의해 상기 제1 축에 결합되는 제2 플로팅 기어, 및 상기 제2 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제3 장치 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제2 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제4 장치를 포함하는 상기 기어 작동 시스템을 제공하는 단계;

상기 제3 장치를 상기 제2 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리는 단계;

상기 제4 장치를 상기 제2 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제4 장치의 록킹 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 록킹 인터페이스와 맞물리는 단계;를 포함한다.

본 발명의 제13 관점은 변속 시스템의 토크 전달 기능을 조정하기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은,

제1 액티베이터의 마찰 인터페이스를 시험 대상의 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리고, 제2 액티베이터의 록킹 인터페이스를 시험 대상의 기어의 록킹 인터페이스로부터 분리시키는 단계;

상기 제1 액티베이터의 마찰 인터페이스에 의해 시험 대상의 상기 기어의 마찰 인터페이스에 작용된 힘을 감소시킴으로써, 미리 규정된 정도의 슬립을 도입하는 단계;

상기 미리 규정된 정도의 슬립을 생성하는, 상기 변속 시스템의 제어 파라미터를 기록하는 단계;

상기 변속 시스템에 전달된 토크 값을 나타내는 파라미터를 수신하는 단계;

상기 변속 시스템에 전달된 토크 값을 나타내는 상기 파라미터의 값에 대응하는 상기 제어 파라미터의 저장된 값을 획득하도록 데이터베이스를 얻는 단계;

상기 제어 파라미터의 저장된 값과 상기 제어 파라미터의 기록된 값을 비교하는 단계;

상기 제어 파라미터의 기록된 값이 상기 저장된 값과 다른 경우, 상기 데이터베이스를 업데이트하는 단계;

시험 대상의 상기 기어가 장착된 축과 동기하도록, 상기 제1 액티베이터의 마찰 인터페이스와 시험 대상의 상기 기어의 마찰 인터페이스 사이의 압력을 증가시키는 단계;

상기 제2 액티베이터의 록킹 인터페이스가 시험 대상의 상기 기어의 록킹 인터페이스와 간섭하도록 상기 제2 액티베이터를 작동시키는 것에 의해, 시험 대상의 상기 기어의 록킹 인터페이스를 맞무는 단계; 및

상기 제1 액티베이터의 마찰 인터페이스를 시험 대상의 상기 기어의 마찰 인터페이스로부터 분리시키는 단계;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은, 시험 대상의 상기 기어에 대한 안정적인 조건들 하에서 상기 변속 시스템의 작동을 검출하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은, 정상 상태 조건들이 상기 마찰 인터페이스들 사이에서 아주 작은 슬립을 가지고 도달할 때까지 대기하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은, 상기 변속 시스템에 전달된 토크 값을 나타내는 상기 파라미터의 값에 대응하는 상기 제어 파라미터의 저장된 값을 획득하도록 데이터베이스를 얻는 단계를, 상기 변속 시스템에 전달된 토크 값을 나타내는 상기 파라미터의 값에 대응하는 상기 제어 파라미터의 저장된 값을 계산하는 단계로 대체한다.

바람직하게는, 상기 방법은, 상기 제어 파라미터의 저장된 값과 상기 제어 파라미터의 기록된 값을 비교하는 단계는 생략되고, 상기 제어 파라미터의 기록된 값이 저장된 값과 다른지 아닌지에 관계없이 데이터베이스를 업데이트하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은, 미리 규정된 정도의 아주 작은 슬립이 도입되도록, 상기 제1 액티베이터의 마찰 인터페이스에 의해 시험 대상의 상기 기어의 마찰 인터페이스에 작용된 힘을 감소시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 제14 관점은 변속 시스템의 액티베이터를 이동시키기 위한 메커니즘을 제공하며, 상기 메커니즘은,

상기 메커니즘은 양두 피스톤(double ended piston)을 갖는 복동 실린더를 포함하며,

상기 실린더는 상기 피스톤의 제1 단부 상의 유체 작용을 위한 제1 포트 및 상기 피스톤의 제2 단부 상의 유체 작용을 위한 제2 포트를 구비하며,

변속 시스템의 마찰 인터페이스를 맞물기 위해 상기 피스톤이 제1 방향으로 이동할 때 상기 메커니즘이 작용된 압력 또는 힘을 제어할 수 있도록, 상기 제1 포트는 제1 압력 제어 밸브에 결합되며,

상기 메커니즘이 상기 실린더 내에서의 상기 피스톤의 이동 방향을 제어할 수 있도록, 상기 제2 포트는 방향 제어 밸브에 결합된다.

본 발명의 제15 관점은 변속 시스템을 제공하며, 상기 변속 시스템은,

제1 축에 장착되고, 마찰 인터페이스를 포함하는 제1 측 및 록킹 인터페이스를 포함하는 제2 측을 갖는, 플로팅 기어를 포함하며,

제1 액티베이터는 상기 플로팅 기어의 제1 측에 인접하여 배치되고, 상기 플로팅 기어와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 포함하며,

제2 액티베이터는 상기 플로팅 기어의 제2 측에 인접하여 배치되고, 상기 플로팅 기어의 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 가지며,

상기 플로팅 기어는 상기 제1 액티베이터 및/또는 상기 제2 액티베이터에 의해 상기 제1 축에 회전식으로 결합될 수 있다.

본 발명의 제16 관점은 변속 시스템을 제공하며, 상기 변속 시스템은,

축에 슬라이딩식으로 장착되고, 상기 축에 제공된 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 포함하는 제1 측을 구비하는 장치를 포함하며,

상기 장치는 상기 축을 따르는 이동에 대해 롤링 또는 슬라이딩 접촉으로 지지체 상에 장착된 몸체를 포함하며,

상기 장치는 상기 마찰 인터페이스와 상기 플로팅 기어의 마찰 인터페이스의 맞물림을 위한 방향으로 상기 몸체를 이동시킬 때, 편향력을 극복하기 위한 탄성 장치를 구비한다.

바람직하게는, 상기 몸체는 상기 지지체에 대한 상기 몸체의 이동에 저항하는 디텐트(detent)를 형성하는 램프 또는 오목부를 포함한다.

본 발명의 기술 사상 내에서, 다양한 관점, 실시예, 예시, 특징 및 대안적인 사항들이 전술한 단락들에서 설정될 수 있으며, 청구범위 및/또는 이하의 기술 및 도면들은 독립적으로 또는 그들의 임의의 조합으로 설정될 수 있다는 것이 예상된다. 예를 들어, 일 실시예와 관련하여 기술된 특징들은 양립할 수 없는 특징들이 존재하지 않는 경우에는 모든 실시예들에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속 시스템의 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 제1 부분의 확대도이다.
도 3은 도 1의 제2 부분의 확대도이다.
도 4는 도 1의 제3 부분의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 변속 레이아웃의 개략도이다.
도 6은 액티베이터에 축력을 작용하기 위한 기계의 단면의 개략도이다.
도 7은 전형적인 솔레노이드 밸브를 위한 전류에 대한 압력/힘의 그래프이다.
도 8은 밸브 내의 히스테리시스를 해소시키기 위한 장치의 단면 개략도이다.
도 9은 측정 사이클 동안의 시간에 대한 마찰 인터페이스의 압력, 위치, 토크 전달 및 슬립의 그래프이다.
도 10은 도 1 내지 도 5의 토크 전달 마찰 시스템에 적합한 방법의 단계들을 도시하는 플로우차트이다.
도 11은 도 1의 변속 시스템을 포함하는 차량의 개략도이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 기어비들을 업시프팅하기 위한 두 개의 대안적인 방법의 단계들을 도시하는 테이블이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 기어비들을 다운시프팅하기 위한 두 개의 대안적인 방법의 단계들을 도시하는 테이블이다.
도 14 내지 도 16은 제1 기어 휠의 기어 이를 제2 기어 휠의 홈 또는 오목부에 정렬시키는 방법을 도시하는 개략도이다.

본 발명의 예시적 실시예들은 첨부하는 도면들을 참조하여 이하에서 기술될 것이다.

본 발명의 변속 시스템, 차량, 액티베이터 및 변속작동 방법의 특정 실시예들을 상세히 기술한다. 기술된 실시예들은 본 발명의 관점들을 단지 예시하는 것이며, 본 발명을 구현할 수 있는 모든 방식의 완전한 리스트를 나타내는 것은 아님을 이해할 것이다. 대신에, 본 명세서에 기재된 변속 시스템, 차량, 액티베이터 및 변속작동 방법은 다양하고 대안적인 형태로 구체화될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도면들은 반드시 일정한 비율로 도시된 것은 아니며, 일부 특징들은 특정 구성요소들을 상세하게 도시하기 위해 과장되거나 또는 최소화될 수 있다. 본 발명을 불명확하게 하는 것을 피하기 위해, 공지된 구성요소, 재료 또는 방법들은 상세하게 기술되지 않는다. 본 명세서에 상세하게 기술된 특정 구성 및 기능은 제한적이지 않으며, 단지 청구항들에 대한 토대 및 본 발명을 다양하게 실시하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자를 교시하기 위한 토대로서 기술된다.

도 1은 단면으로 도시된 변속 시스템(8)의 개략적인 도면이다. 변속 시스템(8)은 입력축(10)과 출력축(12)을 포함한다.

입력축(10)은 복수의 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)를 포함한다. 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들은 베어링(17a)에 의해 입력축(10) 상에 회전식으로 장착된다. 이 방식에 있어서, 입력축(10)의 회전은 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들을 회전시키지 않는다.

출력축(12)은 출력축(12)과 동기적으로 회전하는 복수의 고정식 기어(14b, 16b, 18b)를 포함한다. 입력축(10) 및 출력축(12)은 하우징(도시하지 않음) 내에 회전식으로 장착되며, 입력축(10) 및 출력축(12)은 베어링(5a, 5b)에 의해 각각 하우징 내에 장착된다.

플로팅 기어(14a, 16a, 18a) 및 고정식 기어(14b, 16b, 18b)들은 각각 복수의 기어 이(tooth)를 포함한다. 바람직하게는, 플로팅 기어(14a, 16a, 18a) 및/또는 고정식 기어(14b, 16b, 18b)들은 헬리컬 기어이지만, 다른 실시예들에 있어서는 다른 기어 형식, 예를 들어 평기어 또는 직선 절단 기어 또는 이중 헬리컬 기어들일 수 있으며, 이들에 한정되는 것은 아니다.

제1 플로팅 기어(14a)의 기어 이는 제1 고정식 기어(14b)의 기어 이와 맞물리거나 또는 정합된다. 제2 플로팅 기어(16a)의 기어 이는 제2 고정식 기어(16b)의 기어 이와 맞물리며, 제3 플로팅 기어(18a)의 기어 이는 제3 고정식 기어(18b)의 기어 이와 맞물린다.

플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들은 입력축(10)을 따라 분포되며, 고정식 기어(14b, 16b, 18b)들은 출력축(12)을 따라 분포된다. 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들은 서로로부터 이격되어 있다.

이중 셀렉터 또는 액티베이터(20)는 제1 플로팅 기어(14a)와 제2 플로팅 기어(16a) 사이에 제공되며, 제2 이중 액티베이터(20)는 제2 플로팅 기어(16a)와 제3 플로팅 기어(18a) 사이에 제공된다.

단일 셀렉터 또는 액티베이터(19)는 제1 플로팅 기어(14a)에 인접한 입력축(10)의 제1 단부에 제공된다.

제2 단일 셀렉터 또는 액티베이터(22)는 제3 플로팅 기어(18a)에 인접한 입력축(10)의 제2 단부에 제공된다.

이중 액티베이터(20) 및 단일 액티베이터(19, 22)들은 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들이 동기적으로 회전하도록 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)를 입력축(10)에 결합하기 위해 제공된다.

이중 액티베이터(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 측(first side)(13) 및 제2 측(second side)(15)을 포함한다.

제1 측(13)은 제1 인터페이스(28)를 포함하며; 제1 인터페이스(28)는 마찰 장치(28, 30)를 형성하도록 제2 플로팅 기어(16a)의 기어 마찰 인터페이스(30)와 마찰식으로 맞물리기 위한 액티베이터 마찰 인터페이스(28)이다. 도시된 실시예에 있어서, 마찰 장치(28, 30)들은 도 4에 도시된 바와 같은 콘 클러치를 선택적으로 포함한다. 바람직하게는, 마찰 장치(28, 30)들은 다판식 콘 클러치이지만, 다른 실시예들에 있어서는 다른 구조의 클러치일 수 있다.

제2 측(15)은 록킹 장치(25, 26)를 형성하도록 제3 플로팅 기어(18a)의 기어 록킹 인터페이스(25)와의 록킹 맞물림을 위한 록킹 인터페이스(26)를 포함한다. 액티베이터 록킹 인터페이스(26)는 도그 클러치를 형성하기 위해 제1 플로팅 기어(18a) 상에 제공된 도그 기어 이를 갖는 도그 링으로서 형성되는, 기어 록킹 인터페이스(25)와 맞물리는 도그 링을 형성하는 복수의 도그 기어 이를 포함하며, 두 개의 도그 기어는 삽입 끼워맞춤을 형성하도록 함께 맞물리거나 또는 정합될 수 있다.

이중 액티베이터(20)는 두 개의 다른 기어와 맞물릴 수 있다.

이중 액티베이터(20) 및 단일 액티베이터(19, 22)들은, 예를 들어 스플라인(29)을 사용하여 축방향으로 슬라이딩 가능하도록 입력축(10) 상에 슬라이딩식으로 장착된다. 이중 액티베이터(20)는 마찰 인터페이스(28)와 기어 마찰 인터페이스(30)가 맞물리고 분리되도록, 또한 록킹 인터페이스(26)와 기어 록킹 인터페이스(25)가 맞물리고 분리되도록 입력축(10)을 따라 이동될 수 있다. 이중 액티베이터(20)에는, 제2 또는 제3 플로팅 기어(16a, 18a) 중 하나와 맞물리지 않는, 중립 위치가 제공된다. 즉, 마찰 인터페이스(28)와 록킹 인터페이스(26) 양쪽은 제2 또는 제3 플로팅 기어(16a, 18a)의 각각의 하나로부터 분리된다.

이중 액티베이터(20)가 제3 플로팅 기어(18a)와 맞물릴 때, 방향 화살표 "L"로 나타낸 바와 같이, 록킹 인터페이스(26)는 입력축(10)으로부터 출력축(12)으로의 제1 토크 경로(A)를 생성한다.

이중 액티베이터(20)가 제2 플로팅 기어(16a)와 맞물릴 때, 방향 화살표 "F"로 나타낸 바와 같이, 마찰 인터페이스(28)는 입력축(10)으로부터 출력축(12)으로의 제2 토크 경로(B)를 생성한다.

도 3은 제1 단일 액티베이터(19)를 도시하며; 제1 단일 액티베이터(19)는 제1 플로팅 기어(14a)의 기어 록킹 인터페이스(25)와의 록킹 맞물림을 위한 록킹 인터페이스(26)를 포함한다. 록킹 인터페이스(26)는 도그 클러치를 형성하기 위해 제1 플로팅 기어(18a) 상에 제공된 도그 기어 이를 갖는 도그 기어와 맞물리는 도그 기어를 형성하는 복수의 도그 기어 이를 포함하며, 두 개의 도그 기어는 삽입 끼워맞춤을 형성하도록 함께 맞물리거나 또는 정합될 수 있다.

도 4는 제2 단일 액티베이터(22)를 도시하며; 제2 단일 액티베이터(22)는 제3 플로팅 기어(18a)의 기어 마찰 인터페이스(30)와 마찰식으로 맞물리기 위한 마찰 인터페이스(28)를 포함한다. 도시된 실시예에 있어서, 마찰 인터페이스(28)는 도 4에 도시된 바와 같은 콘 클러치를 포함한다.

제1 및 제2 단일 액티베이터(19, 22)는 입력축(10)을 따라, 바람직하게는 스플라인(29) 상에서 슬라이딩할 수 있다.

단일 액티베이터(19)는, 록킹 인터페이스(26)가 제1 플로팅 기어(14a)를 입력축(10)에 록킹시키기 위해 제공되는 것을 보장한다.

단일 액티베이터(22)는, 제3 플로팅 기어(18a)가 마찰 인터페이스(28)를 통해, 입력축(10)과 마찰 맞물림하도록 하는 것을 보장한다.

도 1을 다시 참조하면, 변속 시스템(8)은 선택적으로 토크 센서(Ts₁, Ts₂)들을 포함한다. 선택적 제1 토크 센서(Ts₁)는 입력축(10) 상에 장착된다. 제1 토크 센서(Ts₁)는 제1 플로팅 기어(14a)와 제2 플로팅 기어(16a) 사이의 축방향 위치에서 입력축(10) 상에 배치된다. 선택적 제2 토크 센서(Ts₂)는 입력축(10) 상에 장착된다. 제2 토크 센서(Ts₂)는 제2 플로팅 기어(16a)와 제3 플로팅 기어(18a) 사이의 축방향 위치에서 입력축(10) 상에 배치된다.

대안적인 실시예들에 있어서, 제1 토크 센서(Ts₁)는 점선들로 나타낸 위치(Ts₁')에서 출력축(12) 상에 장착될 수 있으며, 위치(Ts₁')는 제1 고정식 기어(14b)와 제2 고정식 기어(16b) 사이에 배치된다. 제2 토크 센서(Ts₂)는 점선들로 나타낸 위치(Ts₂')에서 출력축(12) 상에 장착될 수 있으며, 위치(Ts₂')는 제2 고정식 기어(16a)와 제3 고정식 기어(18b) 사이에 배치된다.

대안적인 실시예들에 있어서, 변속 시스템(8)은 더 많은 수 또는 더 적은 수의 기어비를 가질 수 있으며, 입력축 상의 각각의 위치에 제공되는 토크 센서(Ts₁, Ts₂)들은 변속 시스템(8)의 각각의 기어비에 의해 전달된 토크의 양을 판정할 수 있도록 필요할 수 있다.

선택적 토크 센서(Ts₁, Ts₂)들은 두 개의 기어비 사이의 변속시에 사용되도록 제공된다. 토크 센서(Ts₁, Ts₂)들의 제공은, 입력축(10) 또는 출력축(12) 상의 토크 측정이 소정 축방향 위치에 대해 이루어질 수 있도록 한다. 이는, 변속 시스템(8)을 통한 토크 경로가 결정될 수 있다. 마찰 장치(28, 30) 또는 록킹 장치(25, 26) 중 하나가 제1 입력축(10)으로부터 제2 출력축(12)으로 토크를 전달하기 위해 사용되는, 소정 장치의 여부를 결정하는 것이 가능하다. 예를 들면, 제1 기어비와 제2 기어비 사이에서 변할 때, 제1 기어비로 사용되는 마찰 장치(28, 30)가 입력축(10)으로부터 출력축(12)으로 토크를 더 이상 전달하지 않고, 이에 따라 토크는 제2 기어비가 사용되는 마찰 장치(28, 30)에 의해 전달되고, 제1 기어비의 마찰 장치(28, 30)가 경험되는 토크의 최소한의 외란(disturbance)으로 분리되는 것을 결정할 수 있다. 다른 예에 있어서, 토크 센서(Ts₁, Ts₂)들은 제1 기어비와 제2 기어비 사이에서 변할 때 사용할 수 있으며, 제1 기어비는 입력축(10)과 출력축(12) 사이에 토크를 전달하도록 록킹 장치(25, 26)를 사용한다. 변속 시스템(8)은 슬리핑 상태의 마찰 장치(28, 30)를 사용하며, 즉, 액티베이터 마찰 인터페이스(28)는 제2 기어비를 맞물도록 기어 마찰 인터페이스(30)에 대해 다른 속도로 회전하며, 입력축(10)(또는 출력축(12)) 상의 토크의 측정은 엔진에 의해 입력축(10)에 전달된 모든 토크가 제2 기어비의 마찰 장치(28, 30)를 통하여 전달될 때를 결정하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 이는, 제로 토크(zero torque)가 제1 기어비로 결합된 록킹 장치(25, 26)에 의해 전달되는 것을 결정하는 것에 의해 달성된다. 변속 시스템(8)이 제1 기어비의 록킹 장치(25, 26)가 더 이상 토크를 전달하지 않는다는 것을 결정하면, 변속 시스템(8)은 기어 록킹 인터페이스(25)로부터 액티베이터 록킹 인터페이스(26)를 해제하거나 또는 분리할 수 있다.

토크 센서(Ts1, Ts2)들은, 입력축(10) 상에 장착된 토크 센서(Ts1, Ts2)에 부가하여 또는 대안적으로, 점선들로 도시된 위치(Ts1', Ts2')에서 출력축(12) 상에 장착될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

도 5는 제1 및 제2 이중 액티베이터(20a, 20b)의 각각이 바람직하게는, 제1 및 제2 액티베이터(34, 35) 각각이 실질적으로 U자 형상의 구성인 한 쌍의 레그(leg)를 갖는 포크(fork)들을 포함하는, 제1 제2 액티베이터(34, 35)의 각각의 하나에 결합되는, 차량용 변속 시스템(8)을 도시한다. 포크의 레그들은 그들의 각각의 이중 액티베이터(20)의 원주에 대하여 적어도 부분적으로 연장된다. 이중 액티베이터(20)들에는 제1 또는 제2 액티베이터(34, 35)를 각각 수용하기 위해 제1 또는 제2 이중 액티베이터(20a, 20b)의 원주의 각각의 하나의 적어도 일부에 대하여 원주방향으로 연장되는 오목부 또는 채널을 구비한다.

단일 액티베이터(19)는 바람직하게는, 포크 배열의 제3 액티베이터(32b)에 다시 결합된다.

단일 액티베이터(22)는 바람직하게는,는 포크 배열의 제4 액티베이터(32a)에 다시 결합된다.

다른 실시예들에 있어서, 액티베이터(32a, 32b, 34, 35)들은 다른 형상 및 구성을 가질 수 있다.

제3 및 제4 액티베이터(32a, 32b)는 축 또는 레일(36)에 의해 함께 결합되며, 이 방식에 있어서, 제1 및 제2 단일 액티베이터(19, 22)는 이중 액티베이터로서 효과적으로 동작하며, 즉, 동기적으로 이동되는 록킹 인터페이스와 마찰 인터페이스 양쪽을 제공하여, 다른 기어비로 맞물리는 마찰 인터페이스는 록킹 인터페이스에 의해 맞물린다.

각각의 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)는 액티베이터(19, 20, 22)들 중의 하나, 또는 모두, 또는 두 개의 다른 독립된 액티베이터에 의해 입력축(10)에 대해 작동하거나 또는 이 입력축에 결합될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들은 마찰 인터페이스(28)에 의해서만, 록킹 인터페이스(26)에 의해서만, 또는 마찰 인터페이스(28)와 록킹 인터페이스(26) 양쪽에 의해, 결합될 수 있다. 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들은 마찰 또는 록킹 인터페이스(28, 26) 중 하나에 의해 맞물리지 않을 수 있으며, 즉 그들은 입력축(10)에 대하여 자유롭게 회전한다.

토크는 록킹 인터페이스(26) 또는 마찰 인터페이스(28)를 통하여 입력축(10)으로부터 전달될 수 있다. 이중 액티베이터(20a, 20b)의 각각의 측은 다른 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들과 맞물린다.

임의의 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들은 그의 록킹 인터페이스(26)(토크 경로(A))에 의해 입력축(10)에 완전하게 록킹되어 완전한 토크를 전송할 수 있거나, 또는 그의 마찰 인터페이스(28)(토크 경로(B))에 의해 입력축(10)에 완전하게 또는 부분적으로 록킹되어 완전한 또는 부분적인 토크를 전송할 수 있다.

플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들은 입력축(10)과 동기될 수 있지만, 슬리핑 상태의 마찰 인터페이스(28)(토크 경로(B))를 통하여 토크를 전송하지 않아도 된다.

플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들은 입력축(10)과 동기될 수 있으며, 다른 액티베이터(20, 19, 22)들에 의해 작동 또는 맞물림 상태의 록킹 인터페이스(26) 또는 마찰 인터페이스(28), 또는 양쪽을 구비할 수 있지만; 록킹 인터페이스(26) 및/또는 마찰 인터페이스(28)는 임의의 토크를 전송하지 않을 수 있다.

본 발명의 하나의 장점은, 마찰 인터페이스(28)들을 항상 이용할 수 있으며, 차량의 엔진 또는 모터와 변속 시스템(8) 사이의 마찰 장치(클러치)에 대한 요구를 피한다.

본 발명은 두 개 이상의 다른 플로팅 기어(14a, 16a, 18a) 상의 두 개 이상의 다른 액티베이터(20a, 20b, 19, 22)의 마찰 인터페이스(28)들을 사용하여, 토크 전송(종종 "동력 변속"이라고 함)을 중단하지 않고 달성될 수 있는, 하나의 기어비로부터 다른 기어비로 변경하는 변속기를 제공한다. 동력 변속에 있어서, 입력축(10)으로부터 출력축(12)으로의 토크 경로는 연속된 토크 전달과 함께 하나의 기어로부터 다른 기어로 변경된다.

사용시에 변속 시스템(8)에 의해 하나의 기어비로부터 다른 기어버로 기어비를 변경하기 위해, 하기의 예시적인 방법이 사용될 수 있다.

변속 시스템(8)은 제3 플로팅 기어(18a)와 맞물리며, 제3 플로팅 기어(18a)는 제2 이중 액티베이터(20b)와 록킹 맞물림되며, 즉, 도 5에서와 같이, 도그 클러치가 제3 플로팅 기어(18a)와 제2 이중 액티베이트(20b) 사이에 맞물린다. 도그 클러치는 제2 단일 액티베이트(22)의 마찰 클러치와 맞물려 제1 플로팅 기어(18a)와 맞물리게 된다. 그 후, 제2 이중 액티베이터(20b)는 제3 플로팅 기어(18a)를 분리시키고, 이에 따라 제3 플로팅 기어(18a)는 제2 단일 액티베이터(22)의 마찰 클러치에 의해서만 맞물린다.

그 후, 제1 이중 액티베이터(20a)의 마찰 인터페이스(28)는 제1 플로팅 기어(14a)의 마찰 인터페이스(28)와 맞물린다. 엔진 또는 모터로부터의 토크는 제3 플로팅 기어(18a)를 통해 출력축으로 전송된다. 입력축의 회전속도는 실질적으로 변경되지 않으며, 제1 플로팅 기어(14a)의 마찰 인터페이스(28)와 제1 이중 액티베이터(20a)의 마찰 인터페이스(30) 사이에 상대적인 이동 또는 '슬립'이 일어날 것이다. 상대적인 이동 또는 '슬립'은, 마찰 클러치를 추가로 맞무는 것에 의해, 마찰 인터페이스(28, 30)들 사이의 압력을 증가시키는 것에 의해 제1 플로팅 기어(14a)가 입력축(10)과 동기할 때까지 감소될 것이다.

제1 플로팅 기어(14a)가 실질적으로 입력축(10)과 동기되면, 제1 단일 액티베이터(19)의 록킹 인터페이스(26)는 제1 플로팅 기어(14a)의 록킹 인터페이스와 록킹 맞물림된다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 플로팅 기어(14a) 상의 도그 링의 기어 이가 제2 단일 액티베이터(19)의 도그 링의 오목부들에 수용되고, 제2 액티베이터(19) 상의 도그 링의 기어 이가 제1 플로팅 기어(14a)의 도그 링의 오목부들에 수용되는 것을 보장하기 위해, 제1 플로팅 기어(14a)와 입력축(10) 사이에 어느 정도의 슬립, 상대적인 이동을 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

록킹 장치(25, 26)를 맞무는 대안적인 방법은 도 14 내지 도 16을 참조하여 후술한다. 변속 시스템(8)은 두 가지 방법을 사용하도록 구성될 수 있다. 변속 시스템(8)은 입력 기준, 예를 들어 사용자의 선택, 차량 상태 또는 특성이나 사용 환경에 대한 평가에 기초하여 사용할 수 있는 방법을 결정할 수 있다.

제1 이중 액티베이터(20a)의 마찰 인터페이스(28)는 기어비들의 변경을 완료하도록 제1 플로팅 기어(14a)의 마찰 인터페이스(30)로부터 분리된다.

각각의 기어의 마찰 인터페이스 및 록킹 인터페이스가 서로 독립적으로 제어될 수 있기 때문에 기어비들을 변경하는 다른 대안적인 방법들이 존재한다는 것을 인식할 것이다.

예를 들면, 기어 변경 또는 시프트의 전술한 예에서, 전술한 예에 있어서 제3 플로팅 기어(18a)인 아웃고잉 기어(outgoing gear)를 제2 단일 액티베이터(22)의 마찰 인터페이스(28)와 마찰식으로 맞물리는 단계가 생략될 수 있다. 이 경우, 전술한 실시예에서 제1 플로팅 기어(14a)인 인커밍 기어(incoming gear)의 마찰 인터페이스(30)는 아웃고잉 기어의 도그 클러치 또는 록킹 인터페이스(25, 26)들이 분리되기 전에, 제1 이중 액티베이터(20a)의 마찰 인터페이스(28)에 의해 맞물릴 것이다.

또한, 하나의 기어비로부터 다른 기어비로 토크를 전달할 때, 인커밍 기어비와 아웃고잉 기어비 이외의 추가의 기어비들 사이에서 마찰 인터페이스(28, 30)를 맞물도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

변속 시스템(8)은, 예를 들어 자동 변속 시스템들에 의해 요구되는 것과 같은 클러치판들에 압력을 유지하거나 또는 힘을 연속적으로 작용하는 연속 에너지 작용을 요구하지 않고, 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들이 입력축(10)과의 맞물림을 유지할 수 있기 때문에 효율적이며; 이는 록킹 인터페이스(25, 26)들을 사용하는 것에 의해 달성된다. 이 록킹 인터페이스(25, 26)들은 맞물림 위치에서 유지되도록 록킹 장치, 도그 클러치의 형상에 의존한다.

변속 시스템(8)은 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)의 하나를 적절한 액티베이터(20, 19, 22)의 록킹 인터페이스(26)와 록킹시키고, 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)의 다른 하나를 마찰 인터페이스(28)를 사용하여 다른 액티베이터(20, 19, 22)에 맞물리는 것에 의해, 경사로 유지 기능(hill hold function)을 제공하도록 사용될 수 있다.

도 6은 단일 액티베이터(19, 22) 및 이중 액티베이터(20a, 20b)들의 이동을 제공하기 위한 기계(110)를 도시한다.

기계(110)는 실린더 또는 하우징(112)에 배치된 피스톤(114)을 포함한다.

하우징(112)은 유체가 유입 및 배출되는 각각의 포트(120, 122)를 각각 갖는 제1 챔버(116) 및 제2 챔버(118)를 포함한다.

피스톤 로드(115)는 피스톤(114)에 결합되며; 피스톤 로드(115)는 피스톤(114)에 수직으로 장착되고 하우징(112)의 개구부를 통하여 연장된다. 대안적인 실시예들에 있어서, 예를 들어 피스톤 로드는 피스톤과 동일 선상으로 장착되고 도시된 바와 같은 측벽이 아니라 하우징(112)의 단부벽 중 하나에 있는 개구부를 통하여 연장될 수 있다. 하우징(112)은, 가압 유체를 제1 또는 제2 챔버(116, 118) 중 각각의 하나 내로 주입하는 것에 의해 피스톤을 선형 방식으로 전후로 이동시킬 수 있는, 복동 실린더를 형성한다.

피스톤은 제1 영역 크기를 갖는 제1 표면(124) 및 제2 영역 크기를 갖는 제2 표면(126)을 포함한다. 제1 영역 크기는 제2 영역 크기보다 크다. 따라서, 제1 및 제2 표면(124, 126)에 작용된 유체 압력이 동일할 때, 방향 화살표 "F"로 나타낸 방향으로 부여된 힘이 방향 화살표 "L"로 나타낸 방향으로 부여된 힘보다 크다.

바람직하게는, 기계(110)는 피스톤 로드(115)가 방향 화살표 "F"로 나타낸 방향으로 이동될 때, 단일 또는 이중 액티베이터(20a, 20b, 22)들 중 하나의 마찰 인터페이스(28)가 마찰 기어(14a, 16a, 18a)들 중 하나의 마찰 인터페이스를 맞물도록 배열된다. 이는, 제1 표면(124)에 압력을 작용하도록 제1 챔버(124) 내로 유체를 주입하는 것에 의해 달성되며, 이에 의해 방향 화살표 "F"로 나타낸 방향으로 힘이 생성된다. 기계(110)는 방향 화살표 "L"로 나타낸 방향보다 화살표 "F"로 나타낸 방향으로 더 큰 힘을 작용할 수 있다. 바람직하게는, 기계(110)는 피스톤 로드(115)가 화살표 "L"로 나타낸 방향으로 이동될 때, 단일 또는 이중 액티베이터(19, 20a, 20b)들은 각각의 액티베이터(19, 20a, 20b)의 록킹 인터페이스(25)가 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들과 맞물리도록 배열된다. 이는, 주어진 유체 유량이 이 방향으로 이동될 때 록킹 인터페이스(25)를 빠르게 맞물 수 있도록 하는 장점을 가지며, 이는 제1 챔버보다도 제2 챔버의 단위 길이 당 더 작은 부피에 기인한다.

기계(110)는 도 5의 변속 시스템(8)에서의 로드(A, B, C)의 각각에 결합될 것이다.

기계(110)는 각각의 도관 또는 파이프에 의해 각각 포트(120, 122)에 결합된 한 쌍의 밸브(130, 132)를 포함한다. 밸브(130, 132)들은 비통전 상태(de-energised condition)로 도시되어 있다. 밸브(130, 132)들은 유체 펌프와 같은 유체 압력원(P) 및 유체 저장기 또는 탱크(T)에 각각 결합된다.

바람직하게는, 밸브(130)는 3 포트 및 2 위치를 포함하는 솔레노이드 밸브이다.

바람직하게는, 밸브(132)는 3 포트 및 3 위치를 포함하는 솔레노이드 밸브이다.

밸브(130)는 제1 챔버(116)로부터 포트(120)를 통하여 탱크(T)로 유체를 유동시킬 수 있는 제1 위치(144)를 포함한다.

펌프(P)로부터의 유체 유동은 펌프(P)로부터의 도관이 종단되기 때문에 차단되거나 방지된다. 밸브(130)는 유체를 펌프(P)로부터 제1 챔버(116) 내로 유동시키거나 펌핑시킬 수 있는 제2 위치(146)를 포함하며, 탱크(T)로부터의 또는 탱크로의 유체 유동이 차단되거나 방지된다.

스프링 또는 다른 적절한 탄성 장치(140B)는 밸브(130)를 제1 위치(144)로 편향시킨다. 밸브(130)는 밸브(130)의 제1 위치(144)와 밸브(130)와 포트(120) 사이의 도관 사이에 결합된 피드백 루프(142)를 포함한다.

밸브(132)는, 포트(122)가 탱크(T)에 유체적으로 결합되어 탱크(T)로의/탱크로부터의 유체 유동을 허용하는, 제1 위치(148)를 포함한다. 제1 위치(148)에 있어서, 펌프(P)로부터의 유체 유동은 종단(termination)에 의해 차단되거나 방지된다. 스프링 또는 다른 탄성 장치(140)는 밸브(132)를 제1 위치(148)로 편향시킨다.

밸브(132)는 제2 챔버(118)와 탱크(T) 사이의 유체 유동을 방지하거나 차단하며, 유체 유동은 펌프(P)와 제2 챔버(118) 사이에서 차단되는 제2 위치(150)를 포함한다.

밸브(132)는 펌프(P)가 제2 챔버(118)에 결합되며, 밸브(132)를 탱크(T)에 결합시키는 도관 또는 유체 경로는 종단되거나 차단되는, 제3 위치(152)를 포함한다.

피스톤 로드(115)를 방향 화살표 "F"로 나타낸 방향으로 이동시키기 위해, 제1 챔버(116) 내의 유체에 의해 제1 표면(124)에 작용된 힘은 제2 챔버(118) 내의 유체에 의해 제2 표면(126)에 작용된 힘보다 커야 한다. 이는, 밸브(130)를 제2 위치(146)로 이동시키도록 솔레노이드(138A)를 작동시키는 것에 의해 달성되며, 이에 따라 유체는 제1 챔버(116) 내로 펌핑될 수 있다. 제1 챔버(116)에 생성된 압력은 피스톤(114)을 화살표 "F"로 나타낸 방향으로 강제시킨다. 제2 챔버(118)의 유체는 제1 위치(148)에서 밸브(132)를 통하여 탱크(T)로 강제된다.

화살표 "F"로 나타낸 방향으로 이동하는 피스톤(114)을 정지시키기 위해, 밸브(132)는 제2 위치(150)로 작동되며, 이에 따라 제2 챔버(118) 내로 또는 이 챔버로부터의 유체 유동이 방지되며, 피스톤(114)의 동작은 피스톤(114)에 에 의해 압축되는 제2 챔버(118) 내의 유체의 저항으로 인해 정지된다.

피스톤(114)을 화살표 "L"로 나타낸 방향으로 이동시키기 위해, 제2 챔버(118)의 유체에 의해 부여된 제2 표면(126) 상의 힘은 제1 챔버(116)의 유체에 의해 부여된 제1 표면(125) 상의 힘보다 커야 하며, 이는 제2 밸브(132)가 제3 위치(152)를 사용하도록 솔레노이드(138B)를 작동시키는 것에 의해 달성되며, 이에 의해 펌프(P)를 제2 챔버(118)에 결합하고 제1 밸브(130)의 솔레노이드(138A)를 정지시켜, 제1 위치(144)가 사용되며, 이에 의해 제1 챔버(116)를 탱크(T)에 결합시킨다.

그 후, 유체는 펌프(P)에 의해 제2 챔버(118) 내로 주입되고, 피스톤(114)의 이동에 의해 제1 챔버(116)로부터 방출될 수 있으며, 이에 따라 피스톤(114)은 화살표 "L"로 나타낸 방향으로 이동되며, 즉 제1 표면(124)을 하우징(112)의 인접한 단부벽을 향하여 이동시킨다.

화살표 "L"로 나타낸 방향으로 이동하는 피스톤(114)을 정지시키기 위해, 제1 밸브(130)는 제2 위치(146)를 사용하도록 솔레노이드(138A)를 작동시키며, 이에 따라 펌프(P)는 제1 챔버(116) 내로 유체를 펌핑한다. 제1 표면(124)의 영역이 제2 표면(126)의 영역보다 큰 것에 기인하여; 제1 표면(124)에 작용된 힘은 제2 표면(126)에 작용된 힘보다 크며, 이에 의해 피스톤(114)의 이동을 지연시켜 정지시킨다.

선택적으로, 제2 밸브(132)는 제2 챔버(118) 내로의 유체 유동을 방지하기 위해 제2 위치 또는 제 위치(150, 148)를 사용하도록 작동될 수 있다.

제1 밸브(130)는 제1 챔버(116) 및 피스톤(114)의 제1 표면(124)에 작용된 유체의 압력을 제어한다. 제2 밸브(132)는 제2 챔버(118)로의 유체 유동을 제어한다.

대안적인 실시예에 있어서, 피스톤(114)은 제1 표면(124)과 제2 표면(126)이 동일한 영역이 되도록 배열될 수 있다.

제1 표면(124)의 영역이 제2 표면(126)의 영역보다 큰 실시예의 이점은 밸브 고장의 경우에 페일-세이프 특징(fail-safe feature)이 제공될 수 있다는 것이다. 제1 밸브(130) 고장의 경우에, 제2 밸브(132)가 제2 위치(150)에 위치됨으로써 피스톤(114)을 고정시킬 수 있다. 제2 밸브(132) 고장의 경우에, 예를 들어 제2 밸브(132)가 제2 챔버(118) 내로 유체가 주입되는 제3 위치(152)에 있을 때, 제1 밸브는 제1 표면(124)의 영역이 제2 표면(126)의 영역보다 큰 사실에 기인하여 제1 챔버(116) 내로 유체가 주입되는 제2 위치(146)에 위치될 수 있으며, 방향 화살표 "F"로 나타낸 방향으로 제1 챔버(116) 내의 유체에 의해 작용된 힘은 방향 화살표 "L"로 나타낸 방향으로 제2 챔버(118) 내의 유체에 의해 제2 표면에 작용된 힘보다 크다.

제2 밸브(132)는 제2 챔버(118) 내로 및 이 챔버로부터의 유체의 유량을 제어하며; 이에 의해 제2 밸브(132)는 방향 "F" 및 "L" 양쪽으로의 피스톤(114)의 이동 속도 및 방향을 제어한다.

밸브(130)는 제1 표면(124)에 작용된 유체의 압력을 제어하며, 이에 따라, 피스톤(114)이 방향 "F"로 이동할 때, 밸브(130)는 단일 또는 이중 액티베이터(19, 20a, 20b)의 마찰 인터페이스(28)에 의해 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 인터페이스(30)에 작용된 힘을 제어한다. 제1 표면(114)에 작용된 압력을 제어하는 것에 의해, 기어비의 변경 또는 변속의 특성들이 제어될 수 있다.

예를 들면, 불충분한 압력이 작용되는 경우, 액티베이터(19, 20a, 20b)의 마찰 인터페이스(48)와 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 인터페이스(30) 사이의 상대 이동은 마찰 인터페이스(28, 30)들 사이의 마찰에 기인한 가열로 에너지를 잃게 될 것이다.

너무 많은 압력이 너무 빠르게 작용되는 경우, 인커밍 기어로의 토크 전달이 빠르게 될 것이며, 이는 변속 시스템(8)에 의한 덜커덩거림(jerk) 또는 요동(jolt)이 나타날 것이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 압력/힘 대 현재의 전형적인 유압 밸브의 그래프를 도시한다. 솔레노이드에 작용된 전류의 주어진 값에 대해 달성된 압력/힘은 전류가 증가되거나 또는 감소되는 것에 따라 다르며, 이 히스테리시스 문제는 더 작은 압력 값들을 제어하기 위해 노력할 때 매우 낮은 값의 전류에서 실체할 수 있다. 압력 밸브에서의 히스테리시스 문제는 도 8의 실시예에 도시된 바와 같이 해소될 수 있다.

도 8의 액티베이터(320a)의 실시예에 있어서, 액티베이터(320a)는 몸체(329)에 장착되는 록킹 인터페이스(326)와 마찰 인터페이스(328)를 포함하다.

몸체(329)는 디텐트(detent)를 형성하도록 예를 들어 하나 이상의 볼(364)에 의해 롤링 또는 슬라이딩 접촉으로 지지체(360) 상에 장착되며, 볼(364)들은 지지체(360) 내의 스프링 또는 다른 탄성 장치(362) 상에 장착되며, 이에 따라 스프링(362)이 압축될 때 볼(364)의 적어도 일부가 지지체(360) 내에 수용될 수 있다. 볼(364)들은 몸체(329)에 대하여 편향된다.

몸체(329)는 마찰 인터페이스(328, 330)들이 맞물림 이동할 때 볼(364)들과 맞물리는 오목부 또는 램프(366)를 포함한다. 램프(366)는 마찰 인터페이스(328)를 맞물 때 해소되어야 하는 힘을 도입하며; 이는 스프링(362)이 압축되어야 하는 사실에 기인한다.

램프(366)는, 몸체(329)가 마찰 인터페이스(328)와 마찰 인터페이스(330)를 맞물도록 이동할 때, 액티베이터(320a) 및 이 액티베이터가 결합된 기계(110)가 몸체(329) 상의 스프링(362)에 의해 부여된 힘을 해소시키도록 배열된다. 이는, 스프링 힘을 해소하기에 충분한 힘을 부여하기 위한 피스톤/실린더 기계(11)를 요구한다. 그 때문에, 램프(366)가 스프링(362)을 압축시키는 힘을 부여할 필요성이 없도록 피스톤(114)은 더 큰 힘/압력을 액티베이터(320a)로 작용하여야 한다.

이는, 제1 챔버(116) 내의 유체의 더 큰 압력을 요구한다. 그 때문에, 압력 밸브(130)는 더 큰 압력 값에서 동작하고 더 큰 전류 부하를 요구한다. 이는, 동작의 관점에서, 히스테리시스 문제가 감소되거나 또는 제거되는 도 7의 그래프의 구역 "2"에서 압력 밸브(130)를 작동시키는 것이 효과적이다.

바람직하게는, 변속 시스템(8)은 특정 양의 토크를 전달하도록 마찰 인터페이스(28, 30)들 사이에서 요구된 요구 압력을 결정하기 위해 변속 시스템(8)에 의해 채용된 가용 토크 전달을 적절하게 변경하기 위한 시스템을 포함한다. 변속 시스템(8)의 마찰 인터페이스(28, 30)의 각각은 마찰 인터페이스(28)와 마찰 인터페이스(30) 사이의 압력 및 그들을 통하여 전달되는 토크 사이의 관계 또는 토크 전달 기능에 의해 규정될 수 있다.

토크 전달 기능 또는 압력과 토크 사이의 관계는, 변속 시스템(8)의 전달 경로 또는 작동 조건들의 많은 파라미터, 예를 들어 온도, 슬립 정도 또는 마찰 인터페이스(28)와 마찰 인터페이스(30) 사이의 상대 이동에 의존하며, 토크 전달 기능은 다른 마찰 인터페이스(28, 30)에 대해 다를 것이다. 토크 전달 기능은 또한 사용 동안의 부품의 마모에 기인하여 변경된다.

따라서, 본 발명의 실시예들은 변속 시스템들의 성능을 개선하거나 또는 유지하기 위한 적절한 또는 학습된 시스템을 제공한다. 특히, 마찰 인터페이스(28, 30)의 각각의 하나 사이에 작용된 주어진 압력에 대해, 전달된 토크가 시스템((8)에 의해 부여된 것과 실질적으로 동일한 것을 보장한다. 또는 대안적으로, 전달되는 토크의 요구된 정도에 대해, 시스템(8)은 마찰 인터페이스(28, 30) 사이의 압력의 현재 양을 작용할 수 있다.

특정한 쌍의 마찰 인터페이스(28, 30)를 조정하고 감시하기 위해, 마찰 인터페이스(28, 30)와 힘 값에 대해 전달된 토크 사이에 작용된 힘을 아는 것이 바람직하다.

마찰 인터페이스(28, 30)들 사이에 전달된 토크 값 또는 그들 사이에 작용된 힘을 측정하는 것이 불가능할 수 있지만, 대부분의 시스템에서는 엔진 또는 모터에 의해 변속 시스템(8)에 전달되는 토크를 나타내는 값을 획득하고, 마찰 인터페이스들 사이에 작용된 힘을 제어하는 제어 파라미터의 값, 예를 들어 압력 제어 밸브(130)에 의해 도출된 전류의 전류 값 또는 그의 근사치를 판독하는 것이 가능할 수 있다. 따라서, 변속 시스템(8)은 변속 시스템(8)을 통한 제1 축(10)과 플로팅 기어(14a, 16a, 18a) 사이의 토크 전달을 최적화하기 위해 마찰 인터페이스(28, 30)들 사이에 충분한 힘을 제공하도록, 변속 시스템(8)에 전달된 임의의 주어진 토크 값에 대하여 변속 시스템(8)에 결합된 제어 시스템(도시하지 않음)의 데이터베이스에 저장된 제어 파라미터 값을 업데이트하는 것이 바람직하다.

도 10에 도시된 시스템(400)은 하기의 절차를 이용하여 주어진 한 쌍의 마찰 인터페이스(28, 30)의 토크 전달 기능을 결정할 수 있다;

변속 시스템(8)이 동작하는 동안, 임의의 주어진 기어가 시험되며, 바람직하게는 예를 들어 일정 속도로 운전하는 고속도로에서의 안정한 상태에서 시험된다.

조정식 시스템(400)은 토크 경로의 교환(swap) 또는 변경을 개시한다. 변속 시스템(8)은 마찰 인터페이스(28, 30)들을 사용하도록 록킹 인터페이스(25, 26)의 사용을 중지시킨다. 이는, 마찰 인터페이스(28, 30)들을 맞물고, 이어서 록킹 인터페이스(25, 26)들을 분리시키는 것에 실행된다. 마찰 인터페이스(28, 30)들에 작용된 힘 또는 압력은, 바람직하게는 록킹 인터페이스(25, 26)들에 의해 전달되는 전류 토크 값을 달성하는데 요구되는 것보다 크다.

그 후, 변속 시스템(8)은, 제1 인터페이스(28, 30)들에 의해 작용된 힘 또는 압력을 감소시키는 것에 의해, 유체에 의해 기계(110)의 피스톤(114)의 제1 표면(124)에 작용된 압력을 감소시키는 것에 의해, 마찰 인터페이스(28, 30)들에 작용된 힘 또는 압력을 감소시킨다.

변속 시스템(8)이 미리 규정된 정도의 슬립, 바람직하게는 작은 정도의 슬립, '아주 작은 슬립'을 경험할 때까지; 예를 들어 축(10)의 회전속도가 시험 대상의 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)의 회전속도보다 5, 10, 15 rpm 더 높을 때까지, 유체의 압력은 감소된다.

조정식 시스템(400)은 엔진 또는 모터에 의해 전달되는 토크를 나타내는 값을 획득하도록 변속 시스템(8)에 결합되는 엔진 또는 모터를 제어하는 엔진/모터 관리 시스템(도시하지 않음)을 수용하거나 요구한다.

조정식 시스템(400)은 변속 시스템(8)에 의해 전달되는 토크를 나타내는 값 및 토크 용량을 달성하기 위해 변속 시스템(8)에 필요한 제어 파라미터의 값을 획득한다.

토크를 나타내는 값 및 힘 또는 압력은, 메모리 장치에 룩업 테이블(look up table)과 같이 저장된 토크 및 값들, 또는 변속 시스템(8)의 다른 미리 규정된 토크 전달 기능과 비교될 수 있다. 조정식 시스템(400)은 측정된 또는 기록된 값들을 통합시키기 위해 토크 전달 기능 및 룩업 테이블을 수정할 수 있다.

도 9는 조정 프로세스(adaptation process)를 나타내는 그래프를 도시한다. 상부 축(211)들은 마찰 인터페이스(28, 30)들의 작용에 관한 것이며, 하부 축(210)들은 시험 대상의 기어의 록킹 인터페이스(25, 26)들의 작용에 대한 것이다. 선(214)은 마찰 인터페이스(28, 30)들의 압력에 대한 변경을 나타낸다. 선(216)은 마찰 인터페이스(28)의 위치를 반영한다. 선(218)은 마찰 인터페이스(28, 30)들을 통한 토크 용량을 반영한다. 선(220)은 액티베이터(19, 20a, 20b)의 마찰 인터페이스(28)와 시험 대상의 기어의 마찰 인터페이스(30) 사이의 슬립 정도 또는 상대 이동을 나타낸다.

선(222)은 록킹 인터페이스(25, 26)에 작용된 압력을 나타낸다. 선(224)은 록킹 인터페이스(25)의 위치를 나타낸다. 선(226)은 록킹 인터페이스(25, 26)들을 통한 토크 용량의 정도를 나타낸다.

시간 "T₀"에서, 마찰 인터페이스(28, 30)들은 분리되며, 록킹 인터페이스(25, 26)들은 시험 대상의 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들과 맞물린다.

시간 "T₁"에서, 조정식 시스템(400)은 변속 시스템(8)이 마찰 인터페이스(28, 30)들을 맞물도록 명령하며, 시험 대상의 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들에 전달되는 전류 토크를 전달하는데 요구된 값을 초과하는 충분한 값이 될 때까지, 압력이 기계(110)에 의해 작용된다. 마찰 인터페이스(28)로의 이러한 압력 또는 힘의 적용은 마찰 인터페이스(28)가 마찰 인터페이스(30)와 접촉하도록 한다. 그 때문에, 토크는 마찰 인터페이스(28, 30)들을 통해 시험 대상의 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들로 전달된다.

시간 "T₂"에서, 조정식 시스템(400)은 분리를 위해 록킹 인터페이스(25)에 압력을 작용한다. 즉, 시험 대상의 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들을 제어하는, 액티베이터(20a, 20b, 22)에 결합된 각각의 기계(110)는 챔버(116) 내로 가압된 유체를 주입하는 것에 의해 방향 화살표 "F"로 나타낸 방향으로 이동된다.

그 때문에, 록킹 인터페이스(25)는 록킹 인터페이스(26)에 삽입되는 그의 위치로부터 분리된다. 록킹 인터페이스(25, 26)들에 의해 시험 대상의 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들에 전달된 토크는 제로(0)로 감소된다.

시간 "T₃"에서, 조정식 시스템(400)은 마찰 인터페이스(28, 30)들에 작용된 압력을 감소시킨다. 그 후, 마찰 인터페이스(28, 30)들은 서로에 대하여 상대 회전 이동을 경험한다.

이는, 토크 용량의 값을 감소시킨다. 변속 시스템(8)은 시간 "T₅"까지 이 상태를 유지한다.

시간 "T₄"에서, 토크 값 및 압력이 감소된다. 선택적으로, 시간 "T₅"에서, 조정식 시스템(400)은 그들 사이의 슬립을 제거하고, 전달된 토크 값을 증가시키도록 마찰 인터페이스(28, 30)들에 작용된 압력을 증가시킬 수 있다(도면에는 도시하지 않음).

조정식 시스템(400)은 변속 시스템(8)이 액티베이터(19, 20a, 20b)의 록킹 인터페이스(25)를 시험 대상의 기어의 록킹 인터페이스(26)와 시간 "T₆"에서 다시 맞물도록 명령한다. 토크는 록킹 인터페이스(25, 26)들을 통해 시험 대상의 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들로 전달된다.

시간 "T₇"에서, 조정식 시스템(400)은 변속 시스템(8)이 마찰 인터페이스(28)에 대한 압력을 감소시키도록 명령한다. 즉, 압력하의 유체는 시험 대상의 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들의 마찰 인터페이스(28)를 작동시키는 각각의 액티베이터(19, 20a, 20b)를 제어하는 기계(110) 내로 주입되며, 이에 따라 기계(110)는 방향 화살표 "L"로 나타낸 방향으로 피스톤을 이동시킨다. 이는, 제2 표면(126)에 힘을 작용하기 위해 제2 챔버(118) 내로 유체를 주입함으로써 달성된다.

이는, 마찰 인터페이스(28)를 마찰 인터페이스(30)로부터 분리시킨다. 시험 대상의 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들에 전달된 토크는 제로(0)로 감소된다.

일부 실시예들에 있어서, 압력 값의 직접 측정은 실시되지 않으며, 압력 밸브(130) 또는 다른 시스템 요소에 의해 도출된 전류 값은 압력 값을 나타내는 측정값을 사용한다.

차량에 사용될 때, 조정식 시스템은 언제든지, 바람직하게는 정상 상태 또는 안정한 상태에서 측정 사이클을 실시할 수 있다는 것을 인식할 것이다.

측정 사이클 동안, 차량은 예를 들어 운전자 또는 다른 차량 시스템에 의해 기어비를 변경할 것을 요구받을 수 있다는 것을 인식할 것이다. 이러한 상황에서, 변속 시스템(8)은 진행 중인 측정 사이클을 중지시키고 기어비의 변경을 발생시킬 것이다. 측정 사이클에서의 변속 요구 타이밍에 따라, 변속 시스템(8)은 현재의 기어의 마찰 인터페이스(28, 30)들을 맞물기 전에 현재의 기어비의 록킹 인터페이스(25, 26)들을 분리시킬 필요는 없다. 변속 시스템(8)은 현재의 아웃고잉 기어비의 마찰 인터페이스(28, 30)들로부터 인커밍 기어비의 마찰 인터페이스(28, 30)들로 토크를 전달하는 것에 의해 기어비를 변속시킬 것이다.

도 10은 임의의 주어진 쌍의 마찰 인터페이스(28, 30)들의 토크 전달 기능을 감시하고 업데이트하기 위한 조정식 시스템(400)의 플로우차트를 도시한다.

S1. 측정 사이클 of 토크 전달 기능의 측정 사이클의 조작, 개시의 안정한 상태들을 검출한다.

S2. 시험 대상의 기어의 사용시에, 현재의 기어비의 마찰 인터페이스(28, 30)들을 맞물린다.

S3. 시험 대상의 기어의 현재의 기어비의 록킹 인터페이스(25, 26)들을 분리시킨다.

S4. '아주 작은 슬립'을 도입하도록 마찰 인터페이스(28, 30)들에 작용된 압력을 감소시킨다.

S5. 변속 시스템(8)이 안정한 상태가 될 때까지 기다린다.

S6. 토크 값 및 힘 또는 압력 값, 또는 대안적으로 토크를 나타내는 값 및 힘 또는 압력을 나타내는 값을 측정하고, 수신하고 기록한다.

S7. 측정된 토크 및 압력 값을 측정된 마찰 인터페이스들에 대해 저장된 값들과 비교한다. 다른 것으로 검출되면 S8로 이동하며, 동일한 것으로 검출되면 S9로 이동한다. 일부 실시예들에 있어서, 측정된 값과 저장된 값이 동일하거나 또는 다른 것에 관계없이 S8이 항상 S7에 이어질 수 있다.

S8. 저장된 값들을 새로운 측정값들로 업데이트한다.

S9. 시험 대상의 기어의 사용시의 기어비의 마찰 인터페이스(28, 30)들 사이의 압력을 증가시킨다.

S10. 시험 대상의 기어에 대한 개별 액티베이터(19, 20a, 20b)를 사용하여 록킹 인터페이스들을 다시 맞문다.

S11. 시험 대상의 기어의 마찰 인터페이스(28, 30)들을 분리시킨다.

도 12는 두 개의 다른 기어비 사이의 변경을 위한 두 개의 대안적인 동력 변속 방법을 도시하며; 이 시퀀스는 업시프팅에 대하여 적합한 것으로, 즉 제1 기어비와 더 높은 제2 기어비 사이의 변경을 나타내낸다. 제1 업시프트 방법(501)이 도시되며, 제1 업시프트 방법(501)은 부드러운 특성을 갖는 기어 변경을 제공하도록 조정하며, 이 제1 업시프트 방법(501)은 입력축(10)과 출력축(12) 사이의 토크 전달에서의 감소된 또는 최소의 외란으로 기어비를 변경하는 것이며, 즉, 기어비들 사이의 변경 동안 입력축(10)과 출력축(12) 사이에 전달된 토크의 변동이 최소화되는 것이다.

제2 업시프트 방법(500)은 도 12에 도시되어 있으며; 제2 업시프트 방법(500)은 빠른 특성을 갖는 기어 변경을 제공하도록 조정하며, 이 제2 업시프트 방법(500)은 최대 성능으로 기어비를 변경하며, 제2 업시프트 방법(500)은 제1 기어비와 제2 기어비 사이의 변경에 걸리는 지연 또는 시간을 최소화된다. 제2 업시프트 방법(500)은, 토크가 입력축(10)과 출력축(12) 사이에 전달되는 변속 시스템(8)을 통해 경로가 변경될 때 전환 시간, 기간을 감소시키거나 최소화하는, 입력축(10)과 출력축(12) 사이에 토크를 전달하기 위한 제1 기어비를 사용하는 것으로부터 입력축(10)과 출력축 사이에 토크를 전달하는 제2 기어비를 사용하는 것으로 전환시키기 위한 시간이 최소화된다.

일부 실시예들에 있어서, 변속 시스템(8)은 제1 업시프트 방법(501)과 제2 업시프트 방법(500) 양쪽을 실행하도록 구성될 수 있으며, 업시프트 방법은 입력 기준에 따라 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 11에 도시된 차량(1000)은 변속 시스템(8)에 결합된 엔진 또는 모터(1010)를 포함한다. 변속 시스템(8)은 제어 유닛(1020)을 통해 사용자 선택 제어 인터페이스(1040)에 결합되며, 이에 따라 사용자는 사용하는 기어 변속의 방법을 선택할 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 제어 유닛(1020)은 차량(1000)에 장착되고 제어 유닛(1020)에 결합된 센서(1050)들로부터 이용가능한 데이터에 기초하여 사용 방법을 선택할 수 있으며, 센서(1050)들은 노면의 빙판 가능성을 나타내는 온도 센서 또는 레인 센서로부터의 예시적인 데이터에 대한 환경 조건들을 나타낼 수 있다. 대안적으로, 센서(1050)들은 차량(1000)의 상태를 나타내는 데이터를 제공할 수 있다.

차량(1000)은 액셀러레이터 풋 페달과 같은 사용자 입력 장치(1030)를 포함한다. 예를 들면, 운전자는 차량 속도를 증가시키도록 풋 페달을 누를 수 있다. 제어 유닛(1020)은 엔진 또는 모터(1010)에 결합된, 또는 이에 장착된 센서(도시하지 않음)들로부터 데이터를 수신한다. 데이터는 엔진 크랭크축 또는 플라이휠의 현재의 분당 회전수와 같은, 엔진 또는 모터(1010)의 작동 상태를 나타낸다. 또한, 제어 유닛(1020)은 현재 선택된 기어비, 변속 시스템(8)에 의해 현재 사용되고 있는 기어(14a, 16a, 18a)에 관한 데이터를 수신하거나 또는 유지한다. 이 오프-고잉 기어(off-going gear)(14a, 16a, 18a들은 그의 각각의 록킹 장치(25, 26)에 의해 맞물리며; 이 오프-고잉 기어는 분리되어야 하는 기어이다.

제어 유닛(1020)은 사용자에 의해 요구된 성능의 전달을 위해 또는 차량(1000)을 효율적으로 동작시키기 위해 기어비의 변경이 바람직하다는 것을 결정하도록 수신된 데이터를 사용한다. 제어 유닛(1020)은 맞물리는 기어(14a, 16a, 18a)를 결정하며, 이는 온커밍 기어(on-coming gear)(14a, 16a, 18a)이다. 제어 유닛(1020)은 변속 시스템(8)에 보내지는 변속 요청(변속 요청)(Ul)을 생성한다.

제1 업시프트 방법(501)은 변속 요청(Ul)에 의해 개시되며; 변속 요청(Ul)은 제어 유닛(1020)으로부터 변속 시스템(8)에 의해 수신된다. 대안적인 실시예들에 있어서, 변속 요청(Ul)은 다른 차량 부품들로부터 수신될 수 있다.

변속 요청(Ul)의 접수에 따라, 변속 시스템(8)은 사전 선택 단계로 진입하고, 이 사전 선택 단계에서 변속 시스템(8)은 단계 "U2"로 나타낸 바와 같이, 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)를 맞문다. 그 후, 변속 시스템(8)은 단계 "U3"에서, 오프-고잉 기어의 록킹 장치(25, 26)를 분리시키며, 이에 따라 엔진에 의해 변속 시스템(8)에 전달된 모든 토크는 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)에 의해 입력축(10)으로부터 출력축(12)으로 전달되며, 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 록킹 장치(25, 26)에 의해 입력축(10)으로부터 출력축(12)으로 전달된 토크는 실질적으로 제로(0)이다.

그 후, 변속 시스템(8)은 토크 단계(torque phase)에 진입하고, 입력축(10)으로부터 출력축(12)으로의 토크 전달은 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)들을 통하여 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)들로 전달되는 것으로 변경된다. 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)는 단계 "U4"에서 맞물리고, 즉 클러치의 판들이 마찰 맞물림으로 함께 가압된다. 선택적으로, 토크 위상 동안 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)는 단계 "U5"에서 분리될 수 있다.

그 후, 변속 시스템(8)은 속도 단계(speed phase)에 진입하고, 입력축(10)의 회전속도는 단계 "U6"에서 출력축(12)의 속도와 일치된다. 이 단계의 시작에서, 마찰 장치(28, 30)는 '슬립'을 경험하며, 클러치의 일측의 판 또는 판들은 클러치의 타측의 판 또는 판들에 대하여 회전이동한다. 속도 단계 동안, 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)의 두 개의 측 사이의 회전속도 차이가 제로(0)로 감소되며, 이에 따라 '슬립'이 없다.

이는, 단계 "U7"에서 변속 시스템(8)에 전달된 입력 토크를 변화시킴으로써 달성될 수 있으며, 즉, 엔진(1010)에 의해 생산된 토크를 감소시키고 이에 따라 변속 시스템(8)의 입력축(10) 상의 토크를 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 내연 기관을 사용하는 차량에 있어서, 이는 엔진(1010)의 크랭크축의 회전속도를 감소시킴으로써(엔진 실린더 내로의 연료/공기 혼합물의 장입을 감소시킴으로써) 달성되며; 전기 모터를 사용하는 차량에 있어서, 토크는 구동축의 회전속도를 감소시킴으로써 달성되며, 이는, 예를 들어 모터 또는 전류에 걸쳐 전압을 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 이는, 트랜지스터를 켜고 끔으로써 전압 또는 전류를 반복적으로 전환시키는 것에 의해 달성될 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)의 양 측 사이의 슬립은, 단계 "U8"에서, 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)의 토크 용량을 변화시키는 것에 의해 제로(0)로 감소될 수 있으며, 예를 들어, 이는 클러치의 일측의 플레이트들로부터 클러치의 타측의 플레이트들로 작용되는 힘을 증가시키거나 감소시키는 것에 의해 달성될 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)의 양 측 사이의 슬립은, 단계 "U9"에서, 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)의 토크 용량을 변화시키는 것에 의해 제로(0)로 감소될 수 있으며, 예를 들어, 이는 클러치의 일측의 플레이트들로부터 클러치의 타측의 플레이트들로 작용되는 힘을 증가시키거나 감소시키는 것에 의해 달성될 수 있다.

속도 단계에 이어서, 그 후 변속 시스템(8)은 록-업 단계(lock-up phase)에 진입하며, 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)들은 입력축(10)과 회전 상태로 록킹된다. 록-업 단계는 단계 "U10"에서 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)를 분리시키는 것을 포함하며, 록-업 단계가 사용되는 경우, 즉 록-업 단계가 사용된 경우, 속도 단계 동안 출력축(12)의 속도를 입력축(10)의 속도와 동기시킨다. 그 후, 변속 시스템(8)은 단계 "Ull"에서 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 록킹 장치(25, 26)를 맞문다. 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 록킹 장치(25, 26)가 맞물리면, 그 후 변속 시스템(8)은 단계 "U12"에서 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)를 분리한다. 그 후, 기어 변속이 단계 "U13"에서 완료된다.

또한, 제2 업시프트 방법(500)이 변속 요청(Ul)에 의해 개시되지만; 사전 선택 단계 동안 실행된 단계 "U2" 및 단계 "U3"은 생략된다. 제2 방법(500)은 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)를 맞물기 전에 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 록킹 장치(25, 26)로부터 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)로 토크를 전달하지 않는다.

토크 단계 동안, 변속 시스템(8)은 단계 U4'에서 온-커밍 기어의 마찰 장치(28, 30)를 맞문다. 그 후, 시스템은 단계 U5'에서 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 록킹 장치(25, 26)를 분리한다.

속도 단계 및 록-업 단계는 전술한 제1 업시프트 방법(501)과 실질적으로 동일하다.

도 13은 두 개의 다른 기어비 사이의 변경을 위한 두 개의 대안적인 방법을 도시하며; 이 시퀀스는 다운시프팅에 대하여 적합한 것으로, 즉 제1 기어비와 더 낮은 제2 기어비 사이의 변경을 나타내낸다. 제1 다운시프트 방법(601)이 도시되며, 제1 다운시프트 방법(601)은 부드러운 특성을 갖는 기어 변경을 제공하도록 조정하며, 이 제1 다운시프트 방법(601)은 입력축(10)과 출력축(12) 사이의 토크 전달에서의 감소된 또는 최소의 외란으로 기어비를 변경하는 것이며, 즉, 기어비들 사이의 변경 동안 입력축(10)과 출력축(12) 사이에 전달된 토크의 변동이 최소화되는 것이다.

제2 다운시프트 방법(600)은 도 13에 도시되어 있으며; 제2 다운시프트 방법(600)은 빠른 특성을 갖는 기어 변경을 제공하도록 조정하며, 이 제2 다운시프트 방법(600)은 최대 성능으로 기어비를 변경하며, 제2 다운시프트 방법(600)은 제1 기어비와 제2 기어비 사이의 변경에 걸리는 지연 또는 시간을 최소화된다. 제2 다운시프트 방법(600)은, 토크가 입력축(10)과 출력축(12) 사이에 전달되는 변속 시스템(8)을 통해 경로가 변경될 때 전환 시간, 기간을 감소시키거나 최소화하는, 입력축(10)과 출력축(12) 사이에 토크를 전달하기 위한 제1 기어비를 사용하는 것으로부터 입력축(10)과 출력축 사이에 토크를 전달하는 제2 기어비를 사용하는 것으로 전환시키기 위한 시간이 최소화된다.

다시, 변속 시스템(8)은 제1 다운시프트 방법(601)과 제2 다운시프트 방법(600) 양쪽을 실행하도록 구성될 수 있으며, 다운시프트 방법은 입력 기준에 따라 사용될 수 있다.

제1 다운시프트 방법(601)은 변속 요청(Dl)에 의해 개시되며; 변속 요청(Dl)은 제어 유닛(102)으로부터 변속 시스템(8)에 수신된다.

예를 들면, 제어 유닛(1020)은 예를 들어 사용자가 차량(1000)의 속도의 급격한 증가를 요구하도록 액셀러레이터 풋 페달을 밟으면, 운전자가 사용자 입력 장치(1030)와 상호작용한 것을 검출할 수 있다. 제어 유닛(1020)은 요청된 성능을 전달하기 위해 낮은 기어비로의 기어 변속이 필요하다는 것을 결정하고, 제어 유닛(1020)은 다운시프트 요청(D1)을 변속 시스템(8)으로 보낸다.

그 후, 변속 시스템(8)은 사전 선택 단계로 진입한다. 이 사전 선택 단계에서 변속 시스템(8)은 단계 "D2"로 나타낸 바와 같이, 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)를 맞문다. 그 후, 변속 시스템(8)은 단계 "U3"에서, 오프-고잉 기어의 록킹 장치(25, 26)를 분리시키며, 이에 따라 엔진에 의해 변속 시스템(8)에 전달된 모든 토크는 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)에 의해 입력축(10)으로부터 출력축(12)으로 전달되며, 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 록킹 장치(25, 26)에 의해 입력축(10)으로부터 출력축(12)으로 전달된 토크는 실질적으로 제로(0)이다. 선택적으로, 사전 선택 단계 동안, 제어 유닛(1020)은 단계 "D4에서 엔진 또는 모터(1010)에 의해 변속 시스템(8)에 전달된 토크를 감소시킨다.

다운시프팅의 경우, 엔진 속도(엔진 rpm)는 차량 속도를 유지하고, 차량의 파워트레인 마모를 감소시키는 부드러운 기어 변경을 달성하기 위해, 증가될 필요가 있다.

대안적으로, 차량 속도는 엔진 속도와 일치되도록 감소될 필요가 있으며, 이는 바람직하지 않은 핸들링 특성들을 초래할 수 있는 운전자에 의해 경험될 수 있는 갑작스런 감속, "충격" 또는 "요동"을 초래할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.

그 후, 변속 시스템(8)은 속도 단계에 진입하고, 입력축(10)의 회전속도는 출력축(12)의 속도와 동기한다. 이 단계 동안, 변속 시스템(8)은 맞물릴 때 단계 "D5"에서 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)에 걸쳐 긍정적인 정도의 슬립이 존재하도록 구성된다. 양의 슬립(positive slip)은 입력축(10)이 출력축(12)보다 다 빠르게 회전하는 것을 의미하며, 이는 차륜(1060)에서 양의 토크(positive torque)를 생성한다. 이 방식에 있어서, 엔진(1010)과 입력축(10)의 속도는, 낮은 기어비에서의 맞물림이 도입될 때 현재의 차량 속도를 유지하거나 또는 차량 속도를 증가시키는데 필요한 속도에 가까운 속도 또는 동등한 속도에서 회전한다.

변속 시스템(8)은 단계 "D6"에서 변속 시스템(8)에 전달된 입력 토크를 변화시킴으로써 이를 달성하며, 즉, 엔진(1010)에 의해 생산된 토크를 감소시키고 이에 따라 변속 시스템(8)의 입력축(10) 상의 토크를 감소시킴으로써 달성된다. 내연 기관을 사용하는 차량에 있어서, 이는 엔진(1010)의 크랭크축의 회전속도를 감소시킴으로써(엔진 실린더 내로의 연료/공기 혼합물의 장입을 감소시킴으로써) 달성되며; 전기 모터를 사용하는 차량에 있어서, 토크는 구동축의 회전속도를 감소시킴으로써 달성되며, 이는, 예를 들어 모터 또는 전류에 걸쳐 전압을 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 이는, 트랜지스터를 켜고 끔으로써 전압 또는 전류를 반복적으로 전환시키는 것에 의해 달성될 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 온커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)에 걸쳐 양의 슬립은, 단계 "D7"에서 양의 슬립이 도달할 때까지 입력축의 속도를 증가시킬 수 있는 엔진 또는 모터(1010)로부터의 입력 토크 이하로, 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 인터페이스(26)의 토크 용량을 조절하는 것에 의해 달성된다. 예를 들면, 토크 용량은 클러치의 일측의 플레이트들로부터 클러치의 타측의 플레이트들로 작용되는 힘을 증가시키거나 감소시키는 것에 의해 변화될 수 있다.

속도 단계에 이어서, 그 후 변속 시스템(8)은 토크 단계에 진입하며, 입력축(10)으로부터 출력축(12)으로의 토크 전달은 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)들을 통하여 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)들로 전달되는 것으로 변경된다. 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)는 단계 "D8"에서 맞물리고, 즉 클러치의 판들이 마찰 맞물림으로 함께 가압된다. 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)는 단계 "D9"에서 분리된다.

그 후 변속 시스템(8)은 록-업 단계에 진입하며, 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)들은 입력축(10)과 회전 상태로 록킹된다. 록-업 단계는 단계 "D10"에서 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)에 걸쳐 슬립을 확립하는 단계를 포함할 수 있다. 변속 시스템(8)은 단계 "Dll"에서 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 록킹 장치(25, 26)를 맞문다. 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 록킹 장치(25, 26)가 맞물리면, 그 후 변속 시스템(8)은 단계 "D12"에서 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)를 분리한다. 그 후, 기어 변속이 단계 "D13"에서 완료된다.

또한, 제2 다운시프트 방법(600)이 변속 요청(Dl)에 의해 개시된다. 사전 선택 단계는 변속 시스템(8)이 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)를 맞무는 단계 "U2"를 포함한다. 그 후, 변속 시스템(8)은 단계 "U3"에서 오프-고잉 기어의 록킨 장치(25, 26)를 분리하며, 이에 따라 엔진에 의해 변속 시스템(8)에 전달된 모든 토크는 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)에 의해 입력축(10)으로부터 출력축(12)으로 전달되며, 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 록킹 장치(25, 26)에 의해 입력축(10)으로부터 출력축(12)으로 전달된 토크는 실질적으로 제로(0)이다. 엔진 또는 모터(1010)에 의해 변속 시스템(8)으로 전달된 토크를 감소시키는 추가의 단계 "D4"는 빠른 다운시프트 방법(600)의 사전 선택 단계 동안 생략되었다.

속도 단계는 전술한 제1 다운시프트 방법(601)과 실질적으로 동일한다.

속도 단계에 이어서 토크 단계에 진입하며, 토크 단계 동안, 입력축(10)으로부터 출력축(12)으로의 토크 전달은 오프-고잉 기어비를 통하여 온-커밍 기어비로 전달된다. 이는, 단계 D8'에서 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 록킹 장치(25, 26)을 맞무는 것을 수반한다. 그 후, 단계 D9'에서 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)들이 분리된다.

온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)가 록킹 맞물림 상태에 있기 때문에, 즉 변속 시스템(8)이 입력축(10)으로부터 출력축(12)으로 토크를 전달하기 위해 록킹 장치(25, 26)를 사용하고 있기 때문에, 제2 빠른 다운시프트 방법(600)에서 록-업 단계에 진입할 필요는 없다. 록-업 단계 및 토크 단계를 동시에 실행하는 것을 고려할 수 있다. 그 후, 변속이 "D12"에서 완료된다.

제2 다운시프트 방법(600)은 온-커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 록킹 장치(25, 26)들을 맞물기 전에 오프-고잉 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)로부터 온커밍 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)로 토크를 전달하지 않는다.

토크 센서(Ts₁, Ts₂)들은 제어 유닛(1020)에 결합되며, 이에 따라 제어 유닛(1020)은, 록킹 장치(25, 26)로부터 마찰 인터페이스(28)로 이양(handover)할 때, 즉 록킹 장치(25, 26)를 분리할 때를 결정하거나, 마찰 장치(28, 30)로부터 록킹 장치(25, 26)로 이양할 때, 즉 록킹 장치(25, 26)를 맞물 때를 결정하거나, 또는 록킹 인터페이스(26)들을 맞물기 위해 오프-고잉 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들의 마찰 장치(28, 30)로부터 온-커밍 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들의 마찰 장치(28, 30)로 이양할 때를 결정하도록, 변속 시스템(8)으로부터의 토크 측정 데이터를 사용할 수 있다.

도 12에 도시된 제1 및 제2 업시프트 방법(501, 500) 및 도 13에 도시된 제1 및 제2 다운시프트 방법(601, 600)에 있어서, 토크 단계 동안 이 방법들은, 오프-고잉 플로팅 기어 및 온-커밍 플로팅 기어 외에 하나 이상의 다른 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 인터페이스(28, 30)들을 선택적으로 사용할 수 있다. 이 방식에 있어서, 하나의 기어비로부터 다른 기어비로 토크를 전달할 때, 사용되는 추가의 플로팅 기어들의 추가의 마찰 인터페이스(28, 30)들은 변속 시스템(8)의 전체 토크 용량을 증가시킨다. 가용된 각각의 추가 마찰 장치(28, 30)들은 추가의 토크 처리 용량에 기여한다.

도 14 내지 도 16은 록킹 장치(25, 26)를 맞무는 방법을 개략적으로 도시한다. 이 방법은 마찰 장치(28, 30)로부터 록킹 장치(25, 26)로의 이양을 용이하게 한다. 록킹 장치(25, 26)는 제1 측(G1)과 제2 측(G2)을 포함한다. 제1 및 제2 측(G1, G2)은 도그 기어 이를 갖는 각각의 도그 기어들이다. 록킹 인터페이스의 제1 측(G1)은 입력축(10)(도 14 내지 도 16에는 도시하지 않음)과 회전 맞물림 상태인 상기 입력축에 장착될 수 있다. 제2 측(G2)은 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들에 장착되거나 또는 이들과 일체로 형성될 수 있다. 제1 측(G1)이 제2 측(G2)과 맞물릴 때, 도 16에 도시된 바와 같이 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)들은 입력축(10)과 함께 회전할 것이다.

제1 및 제2 측(G1, G2)은 점선으로 나타낸 바와 같은 개념상의 선 "L1"으로 표시된 입력축(10)의 축방향에서 이격된 위치에서 시작한다.

제1 및 제2 측(G1, G2)은 입력축(10)의 축에 대하여 함께 동기적으로 회전된다. 액티베이터(32a, 32b, 34, 35)들은 제1 측(G1)으로부터 돌출하는 기어 이(T1)를 제2 측(G2)에 형성된 오목부(R) 내로 삽입하기 위하여 방향 화살표 "M1"로 나타낸 바와 같이 제1 측(G1)을 제2 측(G2)을 향하여 이동시킨다. 일부 실시예들에 있어서, 오목부(R)는 제2 측(G2)으로부터 돌출하는 두 개의 인접한 기어 이(T2, T3) 사이의 갭에 의해 형성된다. 제1 및 제2 측(G1, G2)의 각각은 복수의 기어 이 및 복수의 오목부를 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 측(G1, G2) 중 하나의 각각의 오목부는 제1 및 제2 측(G1, G2) 중 다른 하나로부터의 각각의 기어 이를 수용한다.

제1 측(G1)의 기어 이(T1)가 도 14에 도시된 바와 같이 제2 측(G2)의 오목부(R)와 정렬되면, 액티베이터(32a, 32b, 34, 35)들은 도 15에 도시된 바와 같이 기어 이(T1)를 오목부(R) 내로 슬라이딩시킬 수 있다. 위치 센서(도시하지 않음)는 기어 이가 오목부(R) 내로 완전하게 삽입된 것을 결정하며, 즉 제1 측의 기어 이(T1)가 제2 측(G2)의 오목부(R)에서 완전하게 맞물리는 충분한 거리로 제1 측(G1)이 이동된 것을 결정한다. 제1 측(G1)이 제2 측(G2)과 완전하게 맞물린 것을 제어 유닛(1020)이 결정하는 경우, 선택되는 플로팅 기어(14a, 16a, 18a)의 마찰 장치(28, 30)를 분리하도록 변속 시스템(8)에 명령을 내릴 것이다.

도 16에 도시된 바와 같이, 기어 이(Tl)가 오목부(R)와 오정렬되는 상황에서, 제1 측(G1)의 기어 이(T1)가 제2 측(G2)의 기어 이(T2)와 충돌하여 기어 이(Tl)가 오목부(R) 내로 삽입되는 것을 방지한다. 제어 유닛(1020)은, 제1 측(G1)이 오목부(R) 내에서 맞물리도록 충분하게 축방향으로 이동되지 않는 것을 위치 센서로부터 수신된 데이터로부터 결정한다. 따라서, 제어 유닛(1020)은 마찰 장치(28, 30) 내로 약간의 슬립을 도입하며, 예를 들어 클러치의 판들 사이의 압력을 감소시켜 이들 판들의 양 측 사이에 상대적인 이동이 도입되도록 하는 것에 의해 달성된다. 그 후, 제어 유닛(1020)은 기어 이(Tl)가 오목부(R) 내로 삽입되도록 액티베이터(32a, 32b, 34, 35)들에 재시도를 명령한다. 일부 실시예들에 있어서, 제어 유닛(1020)은 기어 이(Tl)가 오목부(R) 내로 삽입되는 것을 재시도하기 전에 슬립핑으로부터 마찰 장치(28, 30)들을 정지시키도록 마찰 인터페이스에 걸쳐 힘을 증가시킬 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 제어 유닛(1020)은 예를 들어 기어 이(Tl)를 오목부(R)와 정렬시키기 위해 제2 측(G2)이 제1 측(G1)에 대하여 회전되어야 하는 각도를 결정하는 것에 의해, 제1 측(G1)과 제2 측(G2) 사이의 상대 이동의 양을 정확하게 제어하도록 마찰 장치(28, 30)를 사용할 수 있다. 제1 측(G1)이 제2 측(G2)과 완전하게 맞물린 것을 나타내는 위치 센서로부터의 데이터를 제어 유닛(1020)이 수신하면, 마찰 장치(28, 30)들에 분리를 명령할 것이다.

본 발명의 범위 내에서 다양한 변경이 이루어질 수 있으며, 예를 들어 본 발명의 다른 실시예들에 있어서, 이중 액티베이터에는 각각의 측 상에 하나의 마찰 인터페이스가 제공될 수 있으며, 대안적으로 이중 액티베이터에는 각각의 측 상에 하나의 록킹 인터페이스가 제공될 수 있으며, 단일 액티베이터들은 함께 명령을 받지 않고 서로 독립적으로 명령을 받을 수 있다. 플로팅 기어들은 동일 축에 제공되지 않고, 플로팅 기어들 중 일부 또는 모두가 출력축에 제공될 수 있다. 제3 축에는 출력축에 또한 결합되는 플로팅 기어들이 제공될 수 있다.

변속 시스템(8)에는 입력축에 각각 결합 가능하고, 차량 구동휠에 대해 차동으로 그리고 후속적인 차량 용도에서와 같은 추가의 장치에 결합될 수 있는 추가 축 또는 축들에 결합 가능한 다수의 출력축이 제공될 수 있다.

변속 시스템(8)에는 입력축을 엔진 또는 모터에 결합하기 위한 하나 이상의 클러치가 제공될 있다. 이들 추가의 클러치들은 정지 위치로부터 차량을 발진시킬 때, 그리고/또는 기어 변속 중인 경우에만 사용될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 변속 시스템(8)은 차량이 정지 위치로부터 발진할 때 두 개 이상의 기어비들 사이의 마찰 인터페이스를 맞물 수 있다.

대안적인 실시예들에 있어서, 실린더/피스톤 배열은 자기 또는 전자기 장치, 웜 기어 및 전동 모터, 공압 시스템 또는 수동 시스템에 한정되는 것은 아니며 대안적인 기계로 대체될 수 있다.

Claims

변속 시스템의 기어비 변속 방법에 있어서,
제1 축에 회전식으로 장착된 제1 플로팅 기어, 및 상기 제1 플로팅 기어와 상기 제1 축 사이의 토크 전달을 제어하기 위한 플로팅 기어 작동 시스템을 제공하는 단계 - 상기 기어 작동 시스템은 상기 제1 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제1 장치, 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제1 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제2 장치를 포함함 -;
상기 제1 축에 회전식으로 장착된 제2 플로팅 기어, 및 상기 제2 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제3 장치 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제2 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제4 장치를 포함하는 기어 작동 시스템을 제공하는 단계;
상기 제1 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제1 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리는 단계;
상기 제2 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제2 장치의 록킹 인터페이스를 상기 제1 플로팅 기어의 록킹 인터페이스로부터 분리시키는 단계;
상기 제3 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리는 단계;
상기 제1 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제1 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 분리시키는 단계;
상기 제4 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제4 장치의 록킹 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 록킹 인터페이스와 맞물리는 단계; 및
상기 제3 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 분리시키는 단계;를 포함하는, 변속 시스템의 기어비 변속 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스들에 의해 전달되는 토크가 실질적으로 제로(0)인 것을 나타내는 센서로부터의 데이터를 수신하는 단계를 포함하는, 변속 시스템의 기어비 변속 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스들에 의해 전달되는 토크가 엔진 또는 모터에 의해 상기 변속 시스템에 전달되는 토크와 실질적으로 동일한 것을 나타내는 센서로부터의 데이터를 수신하는 단계를 포함하는, 변속 시스템의 기어비 변속 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 장치의 마찰 인터페이스가 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리고, 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스가 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 동시에 맞물리는 동안, 토크가 상기 제1 플로팅 기어로부터 상기 제2 플로팅 기어로 전달됨으로써, 상기 제1 플로팅 기어와 상기 제2 플로팅 기어 사이에 동력 변속을 발생시키는, 변속 시스템의 기어비 변속 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 축에 장착된 적어도 하나의 추가 플로팅 기어를 제공하는 단계를 포함하며,
상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어 또는 상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어의 각각은 적어도 하나의 추가 장치의 각각의 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 가지며,
상기 방법은,
상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어의 마찰 인터페이스들 중 하나 이상을 마찰식으로 맞무는 단계; 및
상기 제3 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 동시에 맞물리는 단계;를 더 포함하는, 변속 시스템의 기어비 변속 방법.
변속 시스템의 기어비 변속 방법에 있어서,
제1 축에 회전식으로 장착된 제1 플로팅 기어, 및 상기 제1 플로팅 기어와 상기 제1 축 사이의 토크 전달을 제어하기 위한 플로팅 기어 작동 시스템을 제공하는 단계 - 상기 기어 작동 시스템은 상기 제1 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제1 장치, 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제1 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제2 장치를 포함함 -;
상기 제1 축에 회전식으로 장착된 제2 플로팅 기어, 및 상기 제2 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제3 장치 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제2 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제4 장치를 포함하는 기어 작동 시스템을 제공하는 단계;
상기 제3 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리는 단계;
상기 제2 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제2 장치의 록킹 인터페이스를 상기 제1 플로팅 기어의 록킹 인터페이스로부터 분리시키는 단계;
상기 제4 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제4 장치의 록킹 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 록킹 인터페이스와 맞물리는 단계;
상기 제3 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 분리시키는 단계;를 포함하는, 변속 시스템의 기어비 변속 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스들에 의해 전달되는 토크가 실질적으로 제로(0)인 것을 나타내는 센서로부터의 데이터를 수신하는 단계를 포함하는, 변속 시스템의 기어비 변속 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스들에 의해 전달되는 토크가 엔진 또는 모터에 의해 상기 변속 시스템에 전달되는 토크와 실질적으로 동일한 것을 나타내는 센서로부터의 데이터를 수신하는 단계를 포함하는, 변속 시스템의 기어비 변속 방법.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 장치의 마찰 인터페이스가 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리고, 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스가 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 동시에 맞물리는 동안, 토크가 상기 제1 플로팅 기어로부터 상기 제2 플로팅 기어로 전달됨으로써, 상기 제1 플로팅 기어와 상기 제2 플로팅 기어 사이에 동력 변속을 발생시키는, 변속 시스템의 기어비 변속 방법.
제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 축에 장착된 적어도 하나의 추가 플로팅 기어를 제공하는 단계를 포함하며,
상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어 또는 상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어의 각각은 적어도 하나의 추가 장치의 각각의 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 가지며,
상기 방법은,
상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어의 마찰 인터페이스들 중 하나 이상을 마찰식으로 맞무는 단계; 및
상기 제3 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 동시에 맞물리는 단계;를 더 포함하는, 변속 시스템의 기어비 변속 방법.
변속 시스템에 있어서,
제1 축에 회전식으로 장착된 적어도 두 개의 플로팅 기어; 적어도 하나의 추가 축에 장착되어, 상기 제1 축 상의 상기 적어도 두 개의 플로팅 기어의 각각의 하나에 결합되는, 적어도 두 개의 추가 기어; 및 상기 적어도 두 개의 플로팅 기어의 각각과 상기 제1 축 사이의 토크 전달을 제어하기 위한 플로팅 기어 작동 시스템을 포함하며,
상기 기어 작동 시스템은, 상기 적어도 두 개의 플로팅 기어의 각각의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제1 장치; 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 적어도 두 개의 플로팅 기어의 각각의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제2 장치를 포함함으로써, 상기 플로팅 기어는 상기 마찰 인터페이스 및/또는 상기 록킹 인터페이스에 의해 상기 제1 축에 회전식으로 결합될 수 있으며,
상기 변속 시스템은 상기 제1 축 상의 토크를 나타내는 파라미터를 측정하기 위한 센서에 결합된 제어 유닛을 포함하며,
상기 센서는 상기 적어도 두 개의 플로팅 기어의 제1 플로팅 기어와 상기 적어도 두 개의 플로팅 기어의 제2 플로팅 기어 사이에 위치되며,
상기 제어 유닛은 상기 제1 또는 제2 플로팅 기어들이 상기 제1 축으로부터 상기 적어도 하나의 추가 축으로 토크를 전달하는 것을 나타내는 상기 센서로부터의 데이터를 수신하는, 변속 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 장치는 상기 제1 축과의 회전 맞물림으로 상기 제1 축에 슬라이딩식으로 장착되는, 변속 시스템.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 적어도 두 개의 추가 기어는 제2 축과의 회전 맞물림을 위해 상기 제2 축에 고정식으로 장착되는, 변속 시스템.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 두 개의 추가 기어는 상기 제2 축에 회전식으로 장착되는 플로팅 기어인, 변속 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 마찰 인터페이스는 클러칭 메커니즘을 포함하는, 변속 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 클러치 메커니즘은 콘 클러치, 바람직하게는 다판식 콘 클러치인, 변속 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 록킹 인터페이스는 도그 클러치를 포함하는, 변속 시스템.
변속 시스템의 록킹 인터페이스 맞물림 방법에 있어서,
제1 플로팅 기어가 장착된 제1 축, 및 상기 제1 플로팅 기어의 회전을 상기 제1 축과 동기시키기 위한 제1 액티베이터를 포함하는 변속 시스템을 제공하는 단계 - 상기 제1 플로팅 기어는 상기 제1 액티베이터 상에 제공된 제2 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 제1 록킹 인터페이스를 가지며, 상기 제1 및 제2 록킹 인터페이스는 록킹 장치를 형성하며, 상기 액티베이터는 축방향으로의 이동을 위해 상기 제1 축에 슬라이딩식으로 장착되며, 상기 변속 시스템은 제1 플로팅 기어의 회전을 상기 제1 축과 동기시키기 위한 제2 액티베이터를 포함하며, 상기 제1 플로팅 기어는 상기 제2 액티베이터 상에 제공된 제2 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 제1 마찰 인터페이스를 가지며, 상기 제1 및 제2 록킹 인터페이스는 마찰 장치를 형성하며, 상기 변속 시스템은 상기 액티베이터의 축방향 위치를 나타내는 데이터를 제공하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함함 -;
상기 제1 플로팅 기어의 회전이 상기 제1 축과 동기하도록 상기 마찰 장치를 맞무는 단계;
상기 제1 인터페이스가 상기 제2 인터페이스를 접촉할 때까지 상기 액티베이터를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 단계;
상기 센서로부터 데이터를 수신하는 단계;
상기 제1 인터페이스가 상기 제2 인터페이스와 삽입 맞물림 상태인 위치로 상기 액티베이터를 이동시킬지를 결정하는 단계;
상기 제1 록킹 인터페이스가 상기 제2 록킹 인터페이스와 삽입 맞물림 상태이면, 마찰 장치를 분리시키거나, 또는 상기 제1 인터페이스가 상기 제2 인터페이스와 삽입 맞물림 상태가 아니면, 상기 제1 및 제2 마찰 인터페이스들 사이의 마찰 맞물림을 감소시킴으로써, 상기 제1 록킹 인터페이스가 상기 제2 록킹 인터페이스에 대하여 회전하도록 상기 제1 플로팅 기어를 상기 제1 축에 대하여 회전시키는 단계; 및
상기 제1 록킹 인터페이스가 상기 제2 록킹 인터페이스와 삽입 맞물림 상태가 될 때까지 상기 액티베이터를 상기 제1 축을 따라 다시 슬라이딩시키는 단계;를 포함하는, 변속 시스템의 록킹 인터페이스 맞물림 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 마찰 인터페이스들 사이의 마찰 맞물림을 감소시키는 단계 이후에,
상기 제1 플로팅 기어가 미리 결정된 각도로 상기 제1 축에 대하여 회전한 후에, 상기 제1 플로팅 기어의 회전이 상기 제1 축과 동기하도록, 상기 제1 및 제2 마찰 인터페이스들 사이의 마찰 맞물림을 증가시키는 단계가 뒤따르는, 변속 시스템의 록킹 인터페이스 맞물림 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 제1 록킹 인터페이스가 상기 제2 록킹 인터페이스와 삽입 맞물림 상태가 될 때까지 상기 액티베이터를 상기 제1 축을 따라 다시 슬라이딩시키는 단계는, 상기 제1 플로팅 기어가 미리 결정된 각도로 상기 제1 축에 대하여 회전한 후에 실행되는, 변속 시스템의 록킹 인터페이스 맞물림 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 제1 록킹 인터페이스가 상기 제2 록킹 인터페이스와 삽입 맞물림 상태가 될 때까지 상기 액티베이터를 상기 제1 축을 따라 다시 슬라이딩시키는 단계는, 상기 제1 플로팅 기어가 상기 제1 축에 대하여 회전하는 동안 실행되는, 변속 시스템의 록킹 인터페이스 맞물림 방법.
변속 시스템에 있어서,
제1 축에 회전식으로 장착된 적어도 하나의 플로팅 기어; 및 상기 적어도 하나의 플로팅 기어와 상기 제1 축 사이의 토크 전달을 제어하기 위한 플로팅 기어 작동 시스템을 포함하며,
상기 기어 작동 시스템은, 상기 적어도 하나의 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제1 장치; 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 적어도 하나의 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제2 장치를 포함함으로써, 상기 플로팅 기어는 상기 마찰 인터페이스 및/또는 상기 록킹 인터페이스에 의해 상기 제1 축에 회전식으로 결합될 수 있는, 변속 시스템.
제 22 항에 있어서,
적어도 하나의 추가 축에 장착되어, 상기 제1 축 상의 상기 적어도 하나의 플로팅 기어의 각각의 하나에 결합되는, 적어도 하나의 추가 기어를 포함하는, 변속 시스템.
제 23 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 추가 기어는 제2 축과의 회전 맞물림을 위해 상기 제2 축에 고정식으로 장착되는, 변속 시스템.
제 23 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 추가 기어는 상기 제2 축에 회전식으로 장착된 플로팅 기어인, 변속 시스템.
제 22 항에 있어서,
상기 마찰 인터페이스는 클러칭 메커니즘을 포함하는, 변속 시스템.
제 26 항에 있어서,
상기 클러치 메커니즘은 콘 클러치, 바람직하게는 다판식 콘 클러치인, 변속 시스템.
제 22 항에 있어서,
상기 록킹 인터페이스는 도그 클러치를 포함하는, 변속 시스템.
제 22 항에 있어서,
상기 제1 액티베이터는 제1 및 제2 측을 포함하며,
상기 마찰 인터페이스는 제1 측에 제공되고,
록킹 인터페이스가 상기 제1 축에 제공된 다른 플로팅 기어와의 맞물림을 위해 상기 제2 측에 제공되는, 변속 시스템.
제 22 항에 있어서,
상기 제1 액티베이터는 제1 및 제2 측을 포함하며,
상기 마찰 인터페이스는 제1 측에 제공되고,
제2 마찰 인터페이스가 상기 제1 축에 제공된 다른 플로팅 기어와의 맞물림을 위해 상기 제2 측에 제공되는, 변속 시스템.
제 22 항에 있어서,
상기 제2 액티베이터는 제1 및 제2 측을 포함하며,
상기 록킹 인터페이스는 제1 측에 제공되고,
마찰 인터페이스가 상기 제1 축에 제공된 다른 플로팅 기어와의 맞물림을 위해 상기 제2 측에 제공되는, 변속 시스템.
제 22 항에 있어서,
상기 제2 액티베이터는 제1 및 제2 측을 포함하며,
상기 록킹 인터페이스는 제1 측에 제공되고,
제2 록킹 인터페이스가 상기 제1 축에 제공된 다른 플로팅 기어와의 맞물림을 위해 상기 제2 측에 제공되는, 변속 시스템.
변속 시스템용 장치에 있어서,
제1 측;
상기 제1 측에 대향하는 제2 측;
제1 기어의 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스; 및
제2 기어의 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 포함하며,
상기 마찰 인터페이스는 상기 제1 측에 배치되고, 상기 록킹 인터페이스는 상기 제2 측에 배치되는, 변속 시스템용 장치.
제 33 항의 장치를 포함하는, 변속 시스템.
제 11 항 내지 제 17 항, 제 22항 내지 제 32 항 및 제 34 항 중 어느 한 항의 변속 시스템을 포함하는, 차량.
변속 시스템의 플로팅 기어 작동 방법에 있어서,
제1 축에 회전식으로 장착된 제1 플로팅 기어 및 상기 적어도 하나의 플로팅 기어와 상기 제1 축 사이의 토크 전달을 제어하기 위한 플로팅 기어 작동 시스템을 제공하는 단계 - 상기 기어 작동 시스템은 상기 제1 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제1 장치 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제1 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제2 장치를 포함함 -;
상기 제1 축을 따라, 제1 방향으로, 상기 제1 기어의 제1 측 상의 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림으로, 상기 제1 장치를 슬라이딩시키고, 상기 제1 플로팅 기어와 상기 제1 축이 실질적으로 동기하도록 상기 제1 축으로부터 상기 제1 플로팅 기어로 토크를 전달하는 단계; 및
상기 제1 방향에 반대인 제2 방향으로, 상기 제1 기어의 제1 측에 대향하는 제2 측 상의 록킹 인터페이스와의 록킹 맞물림으로, 상기 제1 축을 따라 상기 제2 장치를 슬라이딩시킴으로써, 상기 제1 플로팅 기어를 상기 제1 축과 록킹시키는 단계;를 포함하는, 변속 시스템의 플로팅 기어 작동 방법.
제 36 항에 있어서,
상기 제1 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제1 기어의 제1 측 상의 마찰 인터페이스로부터 분리시키도록, 상기 제1 장치를 상기 제1 축을 따라, 상기 제2 방향으로, 슬라이딩시키는 단계를 포함하는, 변속 시스템의 플로팅 기어 작동 방법.
변속 시스템의 기어비 변속 방법에 있어서,
제1 축에 회전식으로 장착된 제1 플로팅 기어, 및 상기 제1 플로팅 기어와 상기 제1 축 사이의 토크 전달을 제어하기 위한 플로팅 기어 작동 시스템을 제공하는 단계 - 상기 기어 작동 시스템은 상기 제1 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제1 장치, 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제1 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제2 장치를 포함함 -;
상기 제1 축에 회전식으로 장착된 제2 플로팅 기어, 및 상기 제2 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제3 장치 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제2 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제4 장치를 포함하는 기어 작동 시스템을 제공하는 단계;
상기 제1 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제1 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리는 단계;
상기 제2 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제2 장치의 록킹 인터페이스를 상기 제1 플로팅 기어의 록킹 인터페이스로부터 분리시키는 단계;
상기 제3 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리는 단계;
상기 제1 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제1 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 분리시키는 단계; 및
상기 제4 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제4 장치의 록킹 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 록킹 인터페이스와 맞물리는 단계;를 포함하는, 변속 시스템의 기어비 변속 방법.
제 38 항에 있어서,
상기 제1 장치의 마찰 인터페이스가 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리고, 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스가 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 동시에 맞물리는 동안, 토크가 상기 제1 플로팅 기어로부터 상기 제2 플로팅 기어로 전달됨으로써, 상기 제1 플로팅 기어와 상기 제2 플로팅 기어 사이에 동력 변속을 발생시키는, 변속 시스템의 기어비 변속 방법.
제 38 항 또는 제 39 항에 있어서,
상기 제1 축에 장착된 적어도 하나의 추가 플로팅 기어를 제공하는 단계를 포함하며,
상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어 또는 상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어의 각각은 적어도 하나의 추가 장치의 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 가지며,
상기 방법은,
상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어의 마찰 인터페이스들 중 하나 이상을 마찰식으로 맞무는 단계; 및
상기 제3 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 동시에 맞물리는 단계;를 더 포함하는, 변속 시스템의 기어비 변속 방법.
차량을 경사로에 유지시키는 방법에 있어서,
제1 축에 회전식으로 장착된 제1 플로팅 기어, 및 상기 제1 플로팅 기어와 상기 제1 축 사이의 토크 전달을 제어하기 위한 플로팅 기어 작동 시스템을 제공하는 단계 - 상기 기어 작동 시스템은 상기 제1 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제1 장치, 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제1 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제2 장치를 포함함 -;
상기 제1 축에 장착된 적어도 하나의 추가 플로팅 기어, 및 적어도 하나의 추가 장치의 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 가지는 적어도 하나의 추가 플로팅 기어 또는 적어도 하나의 추가 플로팅 기어의 각각을 제공하는 단계;
상기 방법은,
상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스를 상기 제1 장치와 마찰식으로 맞물리고, 그리고/또는 상기 제1 플로팅 기어의 록킹 인터페이스를 상기 제2 장치와 맞물리는 단계; 및
상기 적어도 하나의 추가 플로팅 기어의 마찰 인터페이스들 중 하나 이상을 상기 적어도 하나의 추가 장치의 각각의 마찰 인터페이스와 동시에 맞물리는 단계;를 포함하는, 차량을 경사로에 유지시키는 방법.
변속 시스템의 기어비 변속 방법에 있어서,
제1 축에 회전식으로 장착된 제1 플로팅 기어, 및 상기 제1 플로팅 기어와 상기 제1 축 사이의 토크 전달을 제어하기 위한 플로팅 기어 작동 시스템을 제공하는 단계 - 상기 기어 작동 시스템은 상기 제1 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제1 장치, 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제1 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제2 장치를 포함함 -;
제2 축에 회전식으로 장착되어, 상기 제1 축에 장착된 추가 기어에 의해 상기 제1 축에 결합되는 제2 플로팅 기어, 및 상기 제2 플로팅 기어의 제1 측에 배치된 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 갖는 제3 장치 및 상기 제1 측에 대향하며 상기 제2 플로팅 기어의 제2 측에 배치된 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 갖는 제4 장치를 포함하는 기어 작동 시스템을 제공하는 단계;
상기 제1 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제1 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리는 단계;
상기 제2 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제2 장치의 록킹 인터페이스를 상기 제1 플로팅 기어의 록킹 인터페이스로부터 분리시키는 단계;
상기 제3 장치를 상기 제2 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제3 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리는 단계;
상기 제1 장치를 상기 제1 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제1 장치의 마찰 인터페이스를 상기 제1 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와 분리시키는 단계; 및
상기 제4 장치를 상기 제2 축을 따라 슬라이딩시키는 것에 의해 상기 제4 장치의 록킹 인터페이스를 상기 제2 플로팅 기어의 록킹 인터페이스와 맞물리는 단계;를 포함하는, 변속 시스템의 기어비 변속 방법.
변속 시스템의 토크 전달 기능을 조정하기 위한 방법에 있어서,
제1 액티베이터의 마찰 인터페이스를 시험 대상의 기어의 마찰 인터페이스와 맞물리고, 제2 액티베이터의 록킹 인터페이스를 시험 대상의 기어의 록킹 인터페이스로부터 분리시키는 단계;
상기 제1 액티베이터의 마찰 인터페이스에 의해 시험 대상의 상기 기어의 마찰 인터페이스에 작용된 힘을 감소시킴으로써, 미리 규정된 정도의 슬립을 도입하는 단계;
상기 미리 규정된 정도의 슬립을 생성하는, 상기 변속 시스템의 제어 파라미터를 기록하는 단계;
상기 변속 시스템에 전달된 토크 값을 나타내는 파라미터를 수신하는 단계;
상기 변속 시스템에 전달된 토크 값을 나타내는 상기 파라미터의 값에 대응하는 상기 제어 파라미터의 저장된 값을 획득하도록 데이터베이스를 얻는 단계;
상기 제어 파라미터의 저장된 값과 상기 제어 파라미터의 기록된 값을 비교하는 단계;
상기 제어 파라미터의 기록된 값이 상기 저장된 값과 다른 경우, 상기 데이터베이스를 업데이트하는 단계;
시험 대상의 상기 기어가 장착된 축과 동기하도록, 상기 제1 액티베이터의 마찰 인터페이스와 시험 대상의 상기 기어의 마찰 인터페이스 사이의 압력을 증가시키는 단계;
상기 제2 액티베이터의 록킹 인터페이스가 시험 대상의 상기 기어의 록킹 인터페이스와 간섭하도록 상기 제2 액티베이터를 작동시키는 것에 의해, 시험 대상의 상기 기어의 록킹 인터페이스를 맞무는 단계; 및
상기 제1 액티베이터의 마찰 인터페이스를 시험 대상의 상기 기어의 마찰 인터페이스로부터 분리시키는 단계;를 포함하는, 방법.
제 43 항에 있어서,
시험 대상의 상기 기어에 대한 안정적인 조건들 하에서 상기 변속 시스템의 작동을 검출하는 단계를 포함하는, 방법.
제 43 항 또는 제 44 항에 있어서,
정상 상태 조건들이 상기 마찰 인터페이스들 사이에서 아주 작은 슬립을 가지고 도달할 때까지 대기하는 단계를 포함하는, 방법.
제 43 항 내지 제 45 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 변속 시스템에 전달된 토크 값을 나타내는 상기 파라미터의 값에 대응하는 상기 제어 파라미터의 저장된 값을 획득하도록 데이터베이스를 얻는 단계를, 상기 변속 시스템에 전달된 토크 값을 나타내는 상기 파라미터의 값에 대응하는 상기 제어 파라미터의 저장된 값을 계산하는 단계로 대체하는, 방법.
제 43 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 파라미터의 저장된 값과 상기 제어 파라미터의 기록된 값을 비교하는 단계는 생략되고,
상기 제어 파라미터의 기록된 값이 저장된 값과 다른지 아닌지에 관계없이 데이터베이스를 업데이트하는 단계를 포함하는, 방법.
제 43 항 내지 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서,
미리 규정된 정도의 아주 작은 슬립이 도입되도록, 상기 제1 액티베이터의 마찰 인터페이스에 의해 시험 대상의 상기 기어의 마찰 인터페이스에 작용된 힘을 감소시키는 단계를 포함하는, 방법.
변속 시스템의 액티베이터를 이동시키기 위한 메커니즘에 있어서,
상기 메커니즘은 양두 피스톤(double ended piston)을 갖는 복동 실린더를 포함하며,
상기 실린더는 상기 피스톤의 제1 단부 상의 유체 작용을 위한 제1 포트 및 상기 피스톤의 제2 단부 상의 유체 작용을 위한 제2 포트를 구비하며,
변속 시스템의 마찰 인터페이스를 맞물기 위해 상기 피스톤이 제1 방향으로 이동할 때 상기 메커니즘이 작용된 압력 또는 힘을 제어할 수 있도록, 상기 제1 포트는 제1 압력 제어 밸브에 결합되며,
상기 메커니즘이 상기 실린더 내에서의 상기 피스톤의 이동 방향을 제어할 수 있도록, 상기 제2 포트는 방향 제어 밸브에 결합되는, 변속 시스템의 액티베이터를 이동시키기 위한 메커니즘.
제1 축에 장착되고, 마찰 인터페이스를 포함하는 제1 측 및 록킹 인터페이스를 포함하는 제2 측을 갖는, 플로팅 기어를 포함하며,
제1 액티베이터는 상기 플로팅 기어의 제1 측에 인접하여 배치되고, 상기 플로팅 기어와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 포함하며,
제2 액티베이터는 상기 플로팅 기어의 제2 측에 인접하여 배치되고, 상기 플로팅 기어의 록킹 인터페이스와의 삽입 맞물림을 위한 록킹 인터페이스를 가지며,
상기 플로팅 기어는 상기 제1 액티베이터 및/또는 상기 제2 액티베이터에 의해 상기 제1 축에 회전식으로 결합될 수 있는, 변속 시스템.
축에 슬라이딩식으로 장착되고, 상기 축에 제공된 플로팅 기어의 마찰 인터페이스와의 마찰 맞물림을 위한 마찰 인터페이스를 포함하는 제1 측을 구비하는 장치를 포함하며,
상기 장치는 상기 축을 따르는 이동에 대해 롤링 또는 슬라이딩 접촉으로 지지체 상에 장착된 몸체를 포함하며,
상기 장치는 상기 마찰 인터페이스와 상기 플로팅 기어의 마찰 인터페이스의 맞물림을 위한 방향으로 상기 몸체를 이동시킬 때, 편향력을 극복하기 위한 탄성 장치를 구비하는, 변속 시스템.
제 51 항에 있어서,
상기 몸체는 상기 지지체에 대한 상기 몸체의 이동에 저항하는 디텐트를 형성하는 램프 또는 오목부를 포함하는, 변속 시스템.
첨부하는 도면들을 참조하여 본 명세서에 실질적으로 기술되고, 그리고/또는 첨부하는 도면들에 도시된 바와 같은, 변속 시스템.
첨부하는 도면들을 참조하여 본 명세서에 실질적으로 기술되고, 그리고/또는 첨부하는 도면들에 도시된 바와 같은, 변속 시스템을 포함하는 차량.
첨부하는 도면들을 참조하여 본 명세서에 실질적으로 기술되고, 그리고/또는 첨부하는 도면들에 도시된 바와 같은, 방법.
첨부하는 도면들을 참조하여 본 명세서에 실질적으로 기술되고, 그리고/또는 첨부하는 도면들에 도시된 바와 같은, 변속 시스템용 액티베이터.