KR20160142237A

KR20160142237A - 자동 작동식 마찰 클러치의 제어 방법

Info

Publication number: KR20160142237A
Application number: KR1020160067612A
Authority: KR
Inventors: 게오르크 괴퍼트; 에어하르트 호트루스; 슈테펜 쾰러; 하이코 베스트팔
Original assignee: 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2016-12-12
Also published as: DE102015210175A1

Abstract

본 발명은 전달될 클러치 토크의 클러치 특성 곡선에 의해 작동 경로에 결쳐 제어된 유압식 결합 해제 시스템을 이용하는, 비작동 상태에서 폐쇄되고 회전축을 중심으로 회전 가능하게 배열된 마찰 클러치의 자동 작동을 위한 방법에 관한 것이며, 상기 결합 해제 시스템은 마찰 클러치의 폐쇄 시에 스누핑 위치에서 무압력 보상조와 연결될 수 있으며, 스누핑 과정에 따라 그리고 마찰 클러치의 회전 속도에 따라, 회전축을 중심으로 변경되는 클러치 특성 곡선의 프로브 포인트가 지속적으로 보상값에 의해 보정된다. 회전 속도 보상을 개선하기 위해, 보상값이 마찰 클러치의 회전 속도 변경의 방향에 따라 결정된다.

Description

자동 작동식 마찰 클러치의 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING AN AUTOMATICALLY ACTUATED FRICTION CLUTCH}

본 발명은, 전달될 클러치 토크의 클러치 특성 곡선에 의해 작동 경로에 결쳐 제어된 유압식 결합 해제 시스템을 이용하는, 비작동 상태에서 폐쇄되고 회전축을 중심으로 회전 가능하게 배열된 마찰 클러치의 자동 작동을 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 결합 해제 시스템은 마찰 클러치의 폐쇄 시에 스누핑(snooping) 위치에서 무압력 보상조(compensator reservoir)와 연결될 수 있으며, 스누핑 과정에 따라 그리고 마찰 클러치의 회전 속도에 따라, 회전축을 중심으로 변경되는 클러치 특성 곡선의 프로브 포인트(probe point)가 지속적으로 보상값에 의해 보정된다.

마찰 클러치의 자동 제어 방법은 충분히 공지되어 있다. 이러한 유형에 있어서, 비작동 상태에서 폐쇄된 마찰 클러치는 클러치 특성 곡선에 따라 유압식 결합 해제 시스템을 이용하여 개방된다. 이 경우에, 마찰 클러치 및 결합 해제 시스템의 물리적으로 변경된 특성에 적응 가능한 특성 곡선은, 전달될 클러치 토크와 마찰 클러치의 작동 경로 사이의 관계를 형성한다. 결합 해제 시스템은 마찰 클러치의 폐쇄 시에 스누핑 위치에서, 예를 들어 마스터 실린더의 스누핑 보어를 통해 무압력으로 작동되는, 예를 들어 대기압 하에 작동되는 보상조와 연결될 수 있기 때문에, 예를 들어 경우에 따라 경로 편차를 유발하는, 온도에 따른 압력차가 결합 해제 시스템 내에서 보정될 수 있다. 또한, 마찰 클러치의 회전 속도에 따라, 작동 경로를 따른 압력차 및 경로 편차가 발생하는데, 이는 예를 들어 마찰 클러치의 구성 부품, 예를 들어 마찰 클러치의 디스크 스프링에 대한 원심력 작용에서 기인한다.

DE 101 27 766 A1에는 회전 속도에 따른 작동 경로 변경이 보정값에 의해 보상되는 마찰 클러치 제어 방법이 공지되어 있다. 여기서, 회전수에 따른 보정값의 부분이 방정식에 의해 계산된다. 이 경우에, 스누핑 위치의 개시가 스프링 압축식으로 지원되고 스누핑 위치의 기계적 정지부에서 종료됨으로써, 폐쇄된 상태에서 스누핑 위치가 확실하게 개시된다.

본 발명의 과제는 특히, 스누핑 위치에서의 정지 없이, 설정된 작동 경로의 회전 속도 의존성의 개선된 보상을 위한 마찰 클러치의 제어 방법을 제안하는 것이다.

상기 과제는 청구항 제1항의 대상에 의해 해결된다. 청구항 제1항에 따른 종속 청구항들은 상기 독립항의 대상의 바람직한 실시예를 다시 설명한다.

상기 제안된 방법은, 회전축을 중심으로 회전 가능하게 배열되고 비작동 상태에서 폐쇄된 마찰 클러치의 자동 작동을 위해 사용된다. 마찰 클러치는, 전달될 클러치 토크의 특성 곡선에 의해 작동 경로에 결쳐 제어되는 유압식 결합 해제 시스템을 이용하여 작동되는데, 상기 결합 해제 시스템은 예를 들어 DE 10 2010 047 801 A1에 상응하는 유압 액추에이터를 포함한다. 이를 위해, 결합 해제 시스템은 마스터 실린더 및 슬레이브 실린더를 포함하며, 이 실린더들은 유압 라인에 의해 서로 연결된다. 마찰 클러치를 개방하기 위해, 마스터 실린더 피스톤은 클러치 특성 곡선에 의해 제어되는 구동부를 이용하여, 예를 들어 전기 모터를 이용하여 축방향으로 변위되며 유압 라인 내에 압력을 형성함으로써, 마찰 클러치의 디스크 스프링 설부에서 회전 결합 해제되어 지지되는 슬레이브 실린더 피스톤이 디스크 스프링 설부를 설정된 경로만큼 변위시켜서 마찰 클러치를 적어도 부분적으로 개방시킨다. 이 경우에, 클러치 특성 곡선에 따라, 설정된 경로 절대값은 전달될 클러치 토크에 상응하며, 클러치 특성 곡선은 클러치 마찰값 및 클러치 프로브 포인트에 대해 적응될 수 있다. 온도 변경, 기포 형성 등으로 인해, 작동 압력은 유압 라인 내에서 변경될 수 있다. 유압 라인 내의 또는 결합 해제 시스템의 동일한 작동 조건을 항상 유지하기 위해, 유압 라인은 마찰 클러치가 폐쇄된 경우 스누핑 위치에서 무압력 보상조와 연결될 수 있으므로, 대기압에 대한 압력차가 보정되며 디스크 스프링 설부에 대한 슬레이브 실린더 피스톤의 본래의 간격이 다시 형성된다. 또한, 유압 라인의 압력이 마찰 클러치의 회전 속도에 따르기 때문에, 프로브 포인트가 마찰 클러치의 작동 경로를 따라 변위되고 이로써 이 작동 경로에 의해 클러치 특성 곡선은 회전 속도에 따라 그리고 스누핑 과정에 따라 변위된다. 이 경우에, 이러한 경로 편차가 지속적으로 스누핑 과정에 의해 그리고 보상값에 의한 경로 편차의 보정을 통해 보정된다. 특히, 스누핑 위치에 대한 복귀 및 정지가 없을 경우, 보상 방정식을 이용하는 클러치 특성 곡선의 보정이, 상이한 보상값을 공급하는 회전 속도의 감소 시에, 상이한 회전 속도 방향에서, 예를 들어 증가되고 연속으로 이어지는 스누핑 과정 시에 연속으로 이어지는 스누핑 과정에서 수행될 수 있다. 이를 위해, 보상값 또는 보상값들을 마찰 클러치의 회전 속도 변경의 방향에 따라 설정하는 것이 제안된다. 이를 위해, 예를 들어 보상값의 설정이 인수 분해식으로 수행될 수 있다. 보상값의 인수 분해를 통해, 예를 들어 과잉 보상을 방지하기 위해, 제1 스누핑 과정 시에, 후속되는 스누핑 과정에서 완성되는 클러치 특성 곡선의 프로브 포인트 또는 작동값의 회전 속도에 따른 편차의 부분 보상만이 유도됨으로써, 회전 속도 거동의 개선된 시뮬레이션이 수행될 수 있다.

바람직한 구성에서, 보상값은 회전 속도에 대한 단조 증가 함수로서, 예를 들어 별도의 특성 곡선으로서 맵핑되고, 상기 특성 곡선으로부터 할당된 보상값이 회전 속도에 따라 취해진다. 예를 들어, 제1 스누핑 과정 후에 현재의 회전 속도에서 현재 사용된 보상값의 인수 분해를 통해, 그리고 후속 실행된 스누핑 과정 후에 인가된 회전 속도에서 새로운 보상값의 고려를 통해, 경로 보정이 결정될 수 있고, 이에 의해 클러치 특성 곡선, 특히 클러치 특성 곡선의 프로브 포인트가 보정된다.

예를 들어, 현재의 보상값은 동일한 회전 속도에서 여러 번 연속으로 수행되는 스누핑 과정 시에 인수 분해로 인해 증가될 수 있다.

바람직한 일 실시예에 따르면, 현재의 경로 보정(Δw)은 인수 분해식 보상을 이용하여, 현재 사용된 보상값(Kw(akt)), 현재의 회전 속도(n)의 보상값(Kw(n)), 스누핑 과정의 실행 시의 현재의 보상값(Kw,s(akt)), 스누핑 과정의 실행 시의 현재의 회전 속도(n)의 보상값(Kw,s(n)) 및 설정된 인수(F)를 갖는 이하의 관계식에 따라 결정된다.

Δw = Kw(akt) + Kw(n)-F*(Kw,s(akt) + Kw,s(n)) (1)

설정된 인수(F)는, 결합 해제 시스템 및 마찰 클러치의 시스템 조건에 적응될 수 있고, 1보다 작고, 바람직하게는 0.5의 값으로 설정될 수 있다. 또한, 조건 Kw(n) < Kw(akt) 하에 인수(F)는 1로 설정될 수 있다.

본 발명은 도 1에 도시된 실시예를 참조하여 상세히 설명된다.

도 1은 마찰 클러치의 회전 속도(n)에 대한 보상값(Kw)의 그래프(D)를 도시한다.

그래프(D)는 마찰 클러치의 회전 속도(n)에 대해, 마찰 클러치의 프로브 포인트에 적응된 보상값(Kw)의 서로 평행으로 연장되고 선택된 특성 곡선(K1, K2, K3, K4)을 갖는 특성 영역을 도시한다. 특성 곡선(K1, K2, K3, K4)은 전적으로, 스누핑 과정 없이, 예를 들어 특성 곡선(K1)은 1000min^-1의 회전 속도, 특성 곡선(K2)은 3000min^-1의 회전 속도, 특성 곡선(K3)은 4000min^-1의 회전 속도 그리고 특성 곡선(K4)은 6000min^-1의 회전 속도의 상이한 회전 속도(n)에서, 회전 속도에 따른 보상값(Kw)의 거동을 나타낸다. 특성 곡선(K5)은 회전 속도에 대해 취해지는, 스누핑 과정을 통한 일정한 압력 보정 시에 보상값(Kw)의 회전 속도 거동을 나타낸다. 이 경우에, 특성 곡선(K1, K2, K3, K4)은 회전 속도가 증가되면서 평행하게 배열된다. 예를 들어, 1000min^-1의 회전 속도(n)에서, 스누핑 과정이 실행되어 회전 속도 n = 4000min^-1로 가속되는 경우, 보상값(Kw)은 특성 곡선(K1)을 따르며 보상값(Kw(1))을 취한다. 이어서, 스누핑 과정이 수행될 경우, 보상값(Kw(3))을 갖는 특성 곡선(K3)으로 그리고 그 다음의 스누핑 과정까지 특성 곡선(K3)을 따른다. 이 경우에, 스누핑 과정의 실행을 위해 한정되어 제공된 시간으로 인해, 유압 라인과 보상조 사이의 압력 매체 교환이 경우에 따라 완전히 이루어지지 않는 것으로 나타났다. 이는, 보상값(Kw(3))이 완전히 설정되지 않는 것을 의미한다. 따라서, 보상값은 상기 방정식(1)에 따라 인수 분해식으로 설정된다.

D: 그래프
K1: 특성 곡선
K2: 특성 곡선
K3: 특성 곡선
K4: 특성 곡선
K5: 보상 특성 곡선
Kw: 보상값
Kw(1): 보상값
Kw(3): 보상값
n: 회전 속도

Claims

전달될 클러치 토크의 클러치 특성 곡선에 의해 작동 경로에 결쳐 제어된 유압식 결합 해제 시스템을 이용하는, 비작동 상태에서 폐쇄되고 회전축을 중심으로 회전 가능하게 배열된 마찰 클러치의 자동 작동을 위한 방법이며, 상기 결합 해제 시스템은 마찰 클러치의 폐쇄 시에 스누핑 위치에서 무압력 보상조와 연결될 수 있으며, 스누핑 과정에 따라 그리고 마찰 클러치의 회전 속도(n)에 따라, 회전축을 중심으로 변경되는 클러치 특성 곡선의 프로브 포인트가 지속적으로 보상값(Kw)에 의해 보정되는, 마찰 클러치 자동 작동 방법에 있어서,
보상값(Kw)은 마찰 클러치의 회전 속도 변경의 방향에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 자동 작동 방법.
제1항에 있어서, 보상값(Kw)은 인수 분해식으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 자동 작동 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 보상값(Kw)은 회전 속도(n)에 대해 단조 증가되는 특성 곡선(K1, K2, K3, K4)으로서 제공되는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 자동 작동 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 현재의 보상값(Kw)은 동일한 회전 속도(n)에서 여러 번 연속으로 이어지는 스누핑 과정 시에, 보상 특성 곡선(K5)의 최대 보상값(Kw(3))까지 단계적으로 설정되는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 자동 작동 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 현재의 경로 보정(Δw)은 인수 분해식 보상을 이용하여, 현재 사용된 보상값(Kw(akt)), 현재의 회전 속도(n)의 보상값(Kw(n)), 스누핑 과정의 실행 시의 현재의 보상값(Kw,s(akt)), 스누핑 과정의 실행 시의 현재의 회전 속도(n)의 보상값(Kw,s(n)) 및 설정된 인수(F)를 갖는 이하의 관계식
Δw = Kw(akt) + Kw(n)-F*(Kw,s(akt) + Kw,s(n))에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 자동 작동 방법.
제5항에 있어서, 설정된 인수(F)는 0.5의 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 자동 작동 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서, Kw(n) < Kw(akt)의 조건하에 인수(F) = 1로 설정되는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 자동 작동 방법.