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KR100308314B1 - 토오크전달시스템제어방법 - Google Patents

토오크전달시스템제어방법 Download PDF

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KR100308314B1
KR100308314B1 KR1019940701308A KR19940701308A KR100308314B1 KR 100308314 B1 KR100308314 B1 KR 100308314B1 KR 1019940701308 A KR1019940701308 A KR 1019940701308A KR 19940701308 A KR19940701308 A KR 19940701308A KR 100308314 B1 KR100308314 B1 KR 100308314B1
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KR
South Korea
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torque
friction clutch
clutch
converter
corr
Prior art date
Application number
KR1019940701308A
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English (en)
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오토다이터
푼트토마스
베르조게클라우스
링케안톤
Original Assignee
저하드 로터
루크 게트리에베시스템 게엠베하
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Publication date
Application filed by 저하드 로터, 루크 게트리에베시스템 게엠베하 filed Critical 저하드 로터
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Abstract

유동변환기와 이것을 위한 가교결합 클러치 또한 클러치와 이 시스템의 유동변환기를 구비한 토오크 전달시스템의 제어방법이다.
이 방법은 구동유닛의 일으킨 입력 토오크를 변환기 전달토오크 및 차단클러치 전달토오크로 분할하는 토오크 제어시스템에 관계한다. 원형 피스톤은 변환기 커버와 터빈휠 사이에 중심배치딘 가교결합 클러치용으로서 클러치판 형태로 원주 외곽에 설치하고 역-밀폐 허브상의 내곽에 원주형으로 설치한다. 유동변환기는 “소프트”형이며 1차특성상 낮은 그래프경로를 가지며 또한 2차 특성의 광역밴드도 포함하여 광범위한 변환을 일으킬 수 있다.

Description

토오크 전달 시스템 제어 방법
제1도는 컨버터를 우회연결하고 또한 유체 컨버터에 평행하게 구성된 마찰 클러치 및 상기 유체 컨버터를 가진 토오크 전달 시스템의 개략도.
제2도는 컨버터 및 록업 클러치가 구비된 제1도에 상응하고 압력 매체 제어 시스템의 개략적 다이어그램이 도시된 토오크 전달 시스템의 단면도.
제3도는 컨버터에서 또한 상기 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치에서 발생되는 슬립에 따라, 엔진 토오크가 토오크 컨버터에 의해 전달되는 토오크 및 록업 클러치에 의해 전달되는 토오크로 분할되는 것이 도시된 다이어 그램.
제4도는 본 발명의 토오크 제어식 컨버터 우회연결 시스템을 이용한 기어 변속 작동을 포함하여, 자동차의 가속시 시간에 대한 컨버터의 속도차 및 엔진 속도가 도시된 그래프.
제5도는 본 발명의 토오크 제어식 컨버터 우회연결 시스템을 이용한 기어 변속 작동을 포함하여, 자동차의 가속시 시간에 대해 제4도에 상응하는 출력 토오크가 도시된 그래프.
제6도는 가속시 또한 슬립 제어식 컨버터 우회연결 시스템을 사용하여, 제4도에 도시된 바와 같은 rpm 속도 특성이 도시된 그래프.
제7도는 가속시 또한 슬립 제어식 컨버터 우회연결 시스템을 사용하여, 제5도에 도시된 바와 같이 제6도에 상응하게 시간에 대한 출력 토오크가 도시된 그래프.
제8도는 가속시 또한 기어 변속 작동 중 분리되고 기어 변속 후 다시 연결되는 컨버터 우회연결 시스템을 사용하여, 제4도 및 제6도에 도시된 바와 같이 rpm 속도 특성이 도시된 그래프.
제9도는 가속시 또한 기어 변속 작동 중 분리되고 기어 변속 후 다시 연결되는 컨버터 우회연결 시스템을 사용하여, 제5도 및 제6도에 도시된 바와 같이 제8도에 상응하게 시간에 대한 출력 토오크가 도시된 그래프.
제10도는 차압의 탐지 간격에 따라 소요값의 사전설정을 위해, 시간에 대해 록업 클러치에 작용하는 차압의 패턴/경로가 도시된 다이어그램.
제11도는 유체 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치를 가진 토오크 전달 시스템에 대한 도면.
제12도는 컨버터에서 또한 상기 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치에서 발생된 슬립에 따라, 엔진 토오크가 록업 클러치에 의해 전달되는 토오크 및 토오크 컨버터에 의해 전달되는 토오크로 분할되는 것이 도시된 다이어그램.
제13도는 매개변수로서 펌프의 rpm 속도에 대한 터빈의 rpm 속도비를 가지는, “하드”형 컨버터의 1차 특성 밴드에서 펌프 속도에 대한 펌프토오크의 그래프.
제14도는 터빈 속도에 대해 도시된 2차 특성 밴드에서 “하드”형 컨버터의 터빈 토오크에 대한 그래프.
제15도는 종래 설계의 “하드”형 컨버터에 대한 출력 성능 특성 그래프.
제16도는 매개변수로서 펌프의 rpm 속도에 대한 터빈의 rpm 속도비를 가지고 또한 펌프 토오크가 펌프 rpm 속도에 대해 도시된, 제15도와 유사한 “소프트”형 컨버터의 1차 특성 밴드가 도시된 그래프.
제17도는 제18도에 따른 “소프트”형 컨버터의 2차 특성 밴드에서 터빈 속도에 대해 터빈 토오크가 도시된 그래프.
제18도는 제16도 및 제19도에 따른 2차 특성 밴드가 중첩되어 도시된 “소프트”형 컨버터의 추가 유효 변환 범위에 대한 그래프.
제19도는 제17도와 유사하게 제18도에 따라 “소프트”형 컨버터의 출력 성능 특성이 도시된 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 토오크 전달 시스템 11 : 토오크 컨버터
12 : 록업 클러치 16 : 컨버터 커버
17 : 펌프휠 18 : 터빈휠
19 : 임펠러 20 : 클러치판
21 : 마찰 패드 24, 25 : 챔버
본 발명은 구동 전달 트레인(train)의 토오크 전달 시스템 제어 방법에 관한 것이고, 상기 토오크 전달 시스템은 구동 유닛(unit), 즉 내연기관의 출력과 작동가능하도록 연결되며, 출력측에 의해 자동 기어 시스템에 연결되고, 상기 토오크 전달 시스템은 유체 컨버터(converter), 상기 유체 컨버터에 평행하게 구성된 마찰 클러치, 감지 데이터 분석 시스템 및 중앙 컴퓨터 유닛을 가지며, 마찰 클러치에 가해지는 힘과 상기 마찰 롤러치로부터 전달가능한 토오크는 컴퓨터 유닛의 제어하에 변화될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 토오크 전달 시스템의 유체 컨버터용 록업 클러치(lock-up clutch)에 관한 것이고, 유체 컨버터는 펌프휠(pump wheel), 터빈휠(turbine wheel), 임펠러(impeller) 및 컨버터 커버를 가지며, 상기 컨버터 커버는 회전축에 중심설정되어 구성되고, 회전이 방지되도록 펌프휠에 고정되어 연결되며, 터빈휠을 둘러싸며 구성되고, 컨버터 커버 및 터빈휠 사이에 중심설정되어 구성된 환형 피스톤은 반경방향 외측 변부에서 원추형 클러치면을 가지며, 대향 밀봉 허브(hub)에 장착된 반경방향 내측 밀봉 허브를 가지고, 상기 대향 밀봉 허브는 터빈휠에 회전되지 못하도록 연결된다.
공지된 토오크 전달 시스템 제어 방법에 있어서, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 마찰 클러치 압력 챔버 사이의 차압을 조절함으로써 설정되고, 상기 마찰 클러치는 컨버터에 평행하게 구성되며, 상기 컨버터를 우회 연결(bridging)한다.
상기 제어 방법은 전술된 형태의 토오크 전달 시스템과 함께 DE-OS 31 30 871 에 개시되어 있고, 구동 유닛 및 피동 유닛 사이에 발생되는 슬립값(slip value)이 측정되고, 사전설정된 이상 슬립값과 비교되며, 도출된 차이가 보정된다. 마찰 클러치의 두 압력 챔버에 가해지는 유체 압력의 차이가 변화되는 방법으로 상기 차이의 보정이 이루어진다. 따라서, 상기 제어 방법은 기존의 슬립 제어에 기초한 제어 방법에 관한 것이다.
US-PS 5 029 087 에 또한 평행하게 구성된 마찰 클러치를 가진 컨버터의 제어 방법이 개시되어 있고, 클러치의 슬립이 측정되며, 사전설정된 이상 슬립값과 비교되고, 마찰 클러치에 구성된 두 압력 챔버 사이의 차압편차에 따라 변화된다. 상기 경우에서도, 상기 제어 방법은 통상의 슬립제어 시스템에 관한 것이고, 사전설정된 슬립값으로부터의 측정된 편차에 기초하여 보정이 이루어진다.
전술된 형태의 토오크 전달 시스템 제어 방법이 US-PS 4 577 737 에 개시되어 있고, 토오크의 전달은 토오크 센서에 의하여 유체 컨버터에 의해 직접 측정되며, 토오크의 전달은 구동 엔진의 작동 상태에 따라 결정된다. 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치의 연결은 소요 토오크의 전달이 확실히 이루어지도록 제어 된다.
상기 제어 방법에서, 컨버터에 의해 전달되는 토오크는 상기 토오크가 발생된 후에만 측정 및 제어될 수 있다. 상기 경우에 컨버터에 의해 전달되는 토오크가 이용되지만, 상기 제어 방법 또한 슬립 제어에 관계된 제어 개념이다.
전술된 형태의 토오크 전달 시스템에서, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크에 영향을 미치는 상기 시스템은 만족스럽지 못한 것으로 판명되었고, 또는 단지 부분적으로만 만족스러운 것으로 판명되었다.
시스템에 따라, 슬립 변화가 측정된다면, 즉 상기 변화가 이미 발생되었다면, 다음에 슬립 변화에 따른 반응이 슬립 제어 시스템에서 이루어질 수 있다. 상기로 인해 무엇보다도 문제 해결을 위해 작동시 존재하는 동적과정에 관련된 각종 결점이 나타난다.
따라서 구동 엔진 부품의 토오크 감소로 인해 토오크 전달 시스템의 슬립이 감소된다. 마찰 클러치의 구속을 방지하고 따라서 잔여 전달 트레인으로 전달되는 구동 엔진의 토오크 변동을 방지하기 위해, 마찰 클러치에 의한 토오크 감소가 이루어져야 한다. 그러나, 제어 시스템의 동특성은 시스템-유도 지연/체류 및 데드 타임(dead time)에 의해 제한되고, 따라서 최소 슬립 속도가 필요하며, 상기 최소 슬립 속도는 경험적으로 50rpm 이상이다.
또한, 조속기(governor)의 시간 최적화 설계가 바람직하지 않은 구동시의 작동 상황이 발생된다.
자동차의 회전 질량 분배로 인해, 기어박스(gearbox) 입력의 rpm 속도 따라서 토오크 전달 시스템 출력의 rpm 속도는 고속 기어로 변속시 감소되고, 기어박스의 출력에서 rpm 속도는 일정하게 유지된다. 슬립의 증가는 토오크 전달 시스템의 rpm 출력 속도 감소에 관계되고, 유체 컨버터의 작동으로 인해, 토오크 전달 시스템 입력에서의 토오크 증가가 요구된다. 그러나 상기 토오크의 증가는 구동 유넛에 의해 상기 특정 시간에 이루어질 수 없다. 따라서, 고속 기어로의 변속 중 마찰 클러치의 하중이 일정하게 유지된다면, 구동 유닛은 제동되고, 슬립은 낮은 레벨에서 다시 한번 자동/독립적으로 발생된다. 그러나, 마찰 클러치의 하중을 증가시키는 시간 최적화를 목표로 설계된 조속기가 요구되고, 기어 변속 종료시 마찰 클러치의 구속을 발생시키며, 잔여 전달 트레인에 대한 구동 유닛 토오크의 균일한 전달을 유도한다.
마지막으로, 전술된 형태의 토오크 전달 시스템에 대한 제어 방법이 DE-PS 37 12 223 에 개시되어 있고, 사전설정된 구동 속도 범위에서 스로틀 플랩 밸브(throttle flap valve)가 개방되는 정도에 따라 클러치 결합력이 제어되며, 따라서 슬립은 구동 입력 및 구동 출력 사이에서 발생될 수 있다. 전술된 슬립 제어와 대조적으로, 상기 제어 방법은 스로틀 플랩 밸브의 개방도에 따라 마찰 클러치의 하중을 설정하는 제어 시스템을 포함하고, 슬립은 상기 하중에 따라 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 출력 사이에서 발생된다.
그러나, 상기 제어 시스템의 단점은 전달되는 토오크가 단지 클러치 결합력에만 의존하지 않고 마찰 패드(pad)의 마찰 계수에도 관련된다는 점이고, 상기 마찰 계수는 공지된 바와 같이 온도, 슬립 속도, 사용 오일 특성에 따라 결정되며, 심각한 변동 영향을 받는다. 상기는, 시스템 동작의 변동 중 진동을 차단하기 위한 최적의 슬립 속도가 보장되도록, 상기 제어시스템 변형에서도 최소 속도의 슬립이 유지되어야 함을 의미한다.
공지 기술의 모든 기존 시스템은 50rpm 이상의 상대적으로 고속인 최저 슬립 속도로 작동되는 단점을 나타낸다. 상기는 우회연결되지 않은 컨버터에 대하여 (연료/에너지)의 소모에 대한 장점을 거의 제공하지 못하고, 제어하기 곤란한 마찰 클러치에서 발생되는 동력의 손실을 초래한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 컨버터 및 인라인(inline) 피동 자동 기어박스를 사용하여 자동차의 모든 구동 상황에서 50rpm보다 현저히 낮은 rpm 슬립 속도가 설정되도록 하는 토오크 전달 시스템 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한, 토오크 전달 시스템에서 상기 형태의 유체 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치가 공지되어 있다.
평평한 마찰면을 가진 록업 클러치에서, 마찰 반경은 압력 하중에 따라 결정되고, 제한된 강도 측면에서 전체 마찰 패드에 대한 균일한 압력 분포가 이루어지지 않는다. 클러치에 슬립 발생시, 상기는 마찰 패드의 부분적 과열을 초래하고, 따라서 상기 영역에 구성된 오일(자동 변속기 유체=ATF)및 마찰 패드의 파손을 초래한다.
또한, 마찰 클러치에 의해 전달가능한 토오크는 마찰 반경에 따라 직접 결정되고, 상기는 자동 기어박스에 이용되는 오일 압력과 함께 최소의 반경방향 구조 공간을 필요로 한다.
그러나, 전술된 형태의 록업 클러치는 큰 축방향 구조 공간을 필요로 하고, 특히 피스톤 댐퍼(damper) 유닛에 대해 큰 반경을 가진 가요성 감쇠수단이 구성된다면, 상기 축방향 구조 공간은 여러 자동차 전달 시스템에서 유용하지 않다. 저속 슬립의 경우 및 구동 엔진 부품이 매우 른 진동을 발생시키는 영역에서도 최적의 진동 차단이 이루어지도록, 상기 기계적 감쇠수단이 요구된다.
상기 기술에 기초하여, 본 발명의 다른 목적은 전술된 형태 및 목적을 가진 개선된 록업 클러치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 이루기 위한 제어 방법에 있어서, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 구동 유닛의 토오크에 따라 설정되고, 사전설정된 클러치 모멘트의 전달에 소요되는 힘이 산출되고 설정되며, 산출된 클러치 토멘트의 크기에 따라 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 구동 출력 사이에서 최소 슬립이 자동/독립적으로 형성되고, 이상 상태로부터의 편차는 장시간의 보정에 의해 보상된다.
본 발명에 따르면, 입력 모멘트는 컨버터에 의해 전달되는 유압 요소 및 마찰 클러치에 의해 전달되는 기계 요소로 분할된다. 무한 제어를 위해, 록업 클러치에 가변력이 가해지고, 상기 가변력은 지능형 제어 시스템에 의해 제어되어, 컨버터 모멘트 및 록업 모멘트 사이의 최적 분할이 각 구동 상황에서 이루어진다.
본 발명에 따른 제어 방법의 특징은, 토오크 전달 시스템이 슬립 마찰 클러치로 모든 작동범위에서 구동될 수 있고 또한 마찰 클러치는 슬립에 의해 제어되지 않으며 모멘트에 따라 제어되는 점이다. 다음에 슬립은 자동으로 발생되고, 전달 모멘트를 보정하도록 슬립 제어 또는 조절은 저속으로 이루어진다. 기어 변속 작동시, 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치는 분리되지 않고, 토오크에 따라 연속적으로 제어된다. 상승 마찰 (그래프)곡선이 유용하고, 마찰 계수는 슬립 증가와 함께 증가되며, 정지 마찰 계수는 슬립 계수보다 작아야 한다.
실시예의 매개변수 내에서, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 다음 식에 따라 구동 유닛의 토오크로부터 결정된다.
M클러치= kme× kcorr× (M구동 유닛+ Mcorr_MOT) + Mcorr-WU
여기에서
M클러치마찰 클러치의 모멘트
kme토오크 분할 계수(0≤kme≤1)
kcorr복합 발생 오차의 보상을 위한 보정 계수
Mcorr-MOT엔진 모멘트에 추가로 발생된 오차의 보상을 위한 보정 모멘
Mcorr_WU클러치 모멘트에 추가로 발생된 오차의 보상을 위한 보정 모멘트.
구동 전달 트레인의 전 작동 범위에 걸쳐 일정한 토오크 분할 계수(kme)의 크기에 따라 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 출력 사이에서 최소 슬립이 자동으로 형성되고, 이상 상태로부터의 편차는 보정 계수(kcorr) 및 보정 모멘트(Mcorr_NOT, Mcorr_WU)에 의해 장시간의 보정으로 보상된다.
본 발명에 따르는 제어 방법의 실시예에서, 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치의 슬립값이 형성되고, 상기 슬립값은 계수(kme, kcorr)의 사전설정으로 작게 유지될 수 있다. 특정 범위에서, 즉 낮은 rpm 속도와 높은 하중(많은 내연기관이 약한 토오크를 나타내는 조건)에서, 마찰 클러치에 의해 전달되는 모멘트가 가능한 한 작도록 계수가 선택되어, 높은 속도차가 발생된다. 매우 중요한 작동 범위에서 소프트(soft)형 컨버터 및 광범위한 변환과 함께 출력 토오크의 증가가 이루어지고, 상기 출력 토오크의 증가는 구동 유닛의 더 큰 토오크를 발생시킨다.
본 발명에 따른 제어 방법은 최소 슬립에서의 우수한 진동 차단성, 기어 변속 및 하중 변화 작동 중 전달 트레인의 개선된 반작용과 가속의 더 큰 예비저장을 특징으로 하고, 반면에 더 소형의(평평한) 토오크 컨버터의 설계가 가능하도록 하며, 상기는 전륜 구동 시스템 및 횡방향으로 구성된 내연기관을 가지는 자동차에 있어서 매우 중요한 것이다 마지막으로, 중요한 장점은 연비로서, 이유는 본 발명의 방법에서 컨버터는 모든 기어에서 마찰 클러치에 의해 우회연결되기 때문이다.
특허청구범위 제2항의 식에서 토오크 분할 계수(kme)는 rpm 출력 속도에 따라 결정되는 값을 포함할 수 있고, 구동 유닛의 rpm 속도에만 의존하는 값을 포함할 수 있으며, 또한 구동 유닛의 rpm 속도 및 구동 유닛의 토오크에 따라 결정되는 값을 포함할 수 있고, 또는 rpm 출력 속도 및 구동유닛의 토오크에 따라 결정되는 값을 포함할 수 있다. 계수(kme)에 있어서, 구동 엔진의 rpm 속도는 자체로도 또는 구동 유닛에 의해 전달되는 토오크와 함께 중요한 지표가 될 수 있다.
마찰 클러치가 유압 수단으로 작동가능하고, 두 분리 압력 첨버가 마찰 클러치 및 컨버터 커버 사이에 또는 마찰 클러치 및 잔여 컨버터 케이싱 사이에 형성되도록 상기 마찰 클러치가 구성되며, 상기 압력 챔버 사이의 차압이 마찰 클러치로부터 전달되는 토오크를 결정한다면, 토오크 전달 시스템의 구성과 기능에 있어서 또는 방법의 실행에 있어서 유리하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 구동 유닛으로서 내연기관을 가지는 전달 시스템의 작동 상태는 엔진의 rpm 속도 및 스로틀 플랩 밸브의 각도에 따라 결정될 수 있고, 엔진의 rpm 속도 및 흡입관의 진공압/부압에 따라 결정될 수 있으며, 또는 엔진의 rpm 속도 및 주입 시간에 따라 결정될 수 있다. 전술된 변형 실시예에 있어서, 엔진의 rpm 속도는 항상 스로틀 플랩 밸브의 각도, 흡입관의 진공 또는 주입 시간과 같은 다른 크기와 함께 작동 상태에 관한 지표 역할을 수행한다.
유압 및 기계 시스템의 동적 거동으로 인해, 또한 토오크 전달 시스템에 의해 전달되는 마찰 클러치 및 컨버터 사이의 토오크 분할에 영향을 미치는 매개변수값의 증가가 너무 빠른 경우, 상기는 마찰 클러치의 저킹(jerking) 또는 구속에 의해 발생되는 가변 진동수의 진동을 초래할 수 있다.
상기 진동을 방지하기 위해, 컨버터 및 마찰 클러치 사이에서 전달되는 토오크의 분할에 영향을 미치고 또한 이전에 산출된 값으로부터 편차가 형성되는 주어진 매개변수, 특히 차압에 대하여 새로 산출된 값의 설정은, 시간에 따른 함수에 기초하여 지연된다.
컨버터 및 마찰 클러치 사이에서 전달되는 送오크의 분할에 영향을 미치고 또한 이전에 산출된 값으로부터 편차가 형성되는 주어진 매개변수에 대해 새로 산출된 값의 설정은, 토오크 전달 시스템의 구동 출력 및 구동입력 사이의 rpm 속도에 따른 함수에 따라 지연되어 실행될 수 있다.
유사하게, 컨버터 및 마찰 클러치 사이에서 전달되는 토오크의 분할에 영향을 미치고 또한 이전에 산출된 값으로부터 편차가 형성되는 주어진 매개변수 대해 새로 산출된 값의 설정은, 엔진 속도의 구배에 따른 함수에 따라 지연되어 실행될 수 있다.
유압 매체에 의해 작동가능한 마찰 을러치를 사용하는 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 마찰 클러치의 소요 차압은 PI 또는 PID 조속기의 도움으로 조절되고, 조절된 시스템은 마찰 클러치에 의해 전달되는 일정 토오크의 형성에 필요한 차압에 의해 발생 차압에 대해 정확히 분석적으로 설명될 수 없다.
밸브 유동과 같은 특성에 대한 압력 비례 신호가 선택되고 설정되도록, 마찰 클러치에서의 소요 차압이 설정될 수 있고, 이상 압력 및 실제 압력 사이의 차이는 I 피드백 방법에 의해 보상된다. 선택적으로, 유동 또는 탐지 조건 같이 소요 차압에 비례하는 신호가 산출되고 또한 PI, I 또는 PID 조속기의 사용으로 조절되도록, 마찰 클러치의 차압이 설정될 수도 있다.
또 다른 중요한 실시예에 따르면, 소요 토오크와 마찰 클러치에 의해 전달되는 실제 토오크와의 편차가 결정되어, 토오크 전달 시스템의 구동입력 및 구동 출력 사이에 발생되는 슬립이 이상값과 측정되며 비교된다. 토오크 컨버터에 의해 전달되는 토오크가 상기 토오크 컨버터의 특성으로부터 산출되고 또한 컨버터 및 마찰 클러치 사이에서 토오크의 효과적인 분할이 이루어지도록, 상기 편차는 또한 다른 실시예에 따라 결정될 수 있다. 마지막으로, 소요 토오크와 마찰 클러치에 의해 전달되는 실제 토오크와의 편차는, 복합 발생 오차, 엔진 토오크의 추가 발생 오차, 클러치 토오크의 추가 발생 오차, 엔진 토오크의 복합 발생 오차 및 추가 발생 오차, 클러치 토오크의 복합 발생 오차 및 추가 발생 오차 또는 엔진 토오크와 클러치 토오크의 복합 발생 오차 및 추가 발생 오차에 대해 관련되고, 상기 오차는 제어를 위한 적응 특성을 형성하도록 수초의 시간 상수에 의해 보상된다.
또 다른 실시예에 따르면, 스로틀 플럽 밸브 각도의 변화율로 탐지될 수 있는 운전자의 가속 명령 신호 하달시, 토오크 전달 시스템의 슬립은 계수(kme)의 감소로 증가되고, 컨버터에 의해 제공된 토오크의 초과는 토오크의 추가 예비저장으로서 이용될 수 있다.
마지막으로, 또 다른 실시예에서, 토오크 전달 시스템의 슬립은 모든 기어에서 마찰 클러치에 의해 결정되고, 따라서 컨버터에 의한 동력 전달효율은 중요성이 낮으며, 높은 rpm 실속 속도(stall speed) 및 컨버터의 광범위한 변환에 대한 컨버터 구성을 가능하게 한다. 결과적으로, 유용한 토오크의 저장은 토오크 전달 시스템의 슬립 증가에 따라 현저히 증가될 수 있다.
본 발명의 목적을 이루기 위한 개선된 록업 클러치에 있어서, 상기 클러치는 유압 매체에 의해 작동가능하고, 상기 클러치는 펌프휠, 터빈휠, 임펠러 및 컨버터 커버를 포함하며, 상기 컨버터 커버는 회전축에 중심설정되어 구성되고, 회전이 방지되도록 펌프휠에 고정되어 연결되며, 터빈휠을 둘러싸며 구성되고, 컨버터 커버 및 터빈휠 사이에 중심설정된 환형 피스톤은 반경방향 외측 변부에서 원추형 클러치 마찰 패드로서 구성된다. 환형피스톤은 밀봉 허브를 가질 수 있고, 상기 밀봉 허브는 터빈휠에 연결된 비회전 대향 밀봉 허브에 장착된다.
본 발명의 다른 기본 개념은 구동 전달 트레인의 토오크 전달 시스템 제어 방법에 관한 것이고, 상기 토오크 전달 시스템은 구동 유닛, 즉 내연기관의 출력과 작동되도록 연결되며, 출력축에 의해 자동 기어 시스템에 연결되고, 상기 토오크 전달 시스템은 유체 컨버터 및 유압 매체로 작동가능한 마찰 클러치를 가지며, 상기 마찰 클러치는 상기 유체 컨버터에 평행하게 구성되고, 컨버터의 터빈휠 및 컨버터 커버 사이에 구성된 두 압력 챔버를 가지며, 상기 압력 챔버 사이의 차압이 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크를 결정하도록 상기 마찰 클러치가 구성되고, 상기 토오크 전달 시스템에 감지 데이터 분석 시스템, 중앙 컴퓨터 유닛 및 유압 시스템이 구성되며, 상기 유압 시스템은 컴퓨터 유닛과 함께 작동되고, 두 압력 챔버 사이의 차압에 대한 소요 변화를 형성하며, 따라서 마찰 클러치에 의해 전달가능한 토오크의 소요 변화를 형성한다.
공지된 토오크 전달 시스템 제어 방법에 있어서, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 마찰 클러치 압력 첨버 사이의 차압을 조절함으로써 설정되고, 상기 마찰 클러치는 컨버터에 평행하게 구성되며, 상기 컨버터를 우회 연결한다.
상기 제어 방법은 전술된 형태의 토오크 전달 시스템과 함께 DE-OS 31 30 871 에 개시되어 있고, 구동 유닛 및 피동 유닛 사이의 슬립값이 측정되며, 사전설정된 이상 슬립값과 비교되고, 도출된 차이가 보정된다. 상기 차이의 보정은 마찰 클러치의 두 압력 챔버에 가해지는 유체 압력의 차이가 변화되는 방법으로 이루어진다. 따라서, 상기 제어 방법은 종래의 슬립 제어 시스템에 기초한 제어식 슬립 방법을 포함한다.
US-PS 5 029 087 에 평행하게 구성된 마찰 클러치를 가지는 컨버터의 제어 방법이 개시되어 있고, 클러치 슬립이 측정되며, 사전설정된 이상 슬립값과 비교되고, 마찰 클러치에 구성된 두 압력 챔버 사이의 차압 편차에 따라 변화된다. 상기 경우에도, 상기 컨버터 제어 방법은 종래의 슬립 제어시스템을 포함하고, 사전설정된 슬립값으로부터의 측정된 편차에 기초하여 보정이 이루어진다.
마지막으로, 전술된 형태의 토오크 전달 시스템 제어 방법이 US-PS 4 577 737 에 개시되어 있고, 토오크의 전달은 토오크 센서를 이용하여 유체컨버터에 의해 직접 측정되며, 토오크의 전달은 구동 엔진의 작동 상태에 따라 결정된다. 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치의 연결은 소요 토오크의 전달이 확실히 이루어지도록 제어된다.
상기 제어 방법에서, 다른 발생 슬립과 마찬가지로, 컨버터에 의해 전달되는 토오크는 상기 토오크가 발생된 후에만 측정 및 제어될 수 있다. 이러한 점에서, 상기 경우에 컨버터에 의해 전달되는 토오크가 이용된다 하더라도, 상기 제어 방법은 슬립 제어에 관계된 제어 개념을 포함한다.
상기 슬립 제어 시스템에서, 구동 엔진의 rpm 출력 속도 및 토오크 전달 시스템의 출력측에 구성된 인라인 기어 시스템의 rpm 입력 속도 사이에서 차이가 측정되거나, rpm 속도차에 상응하는 값이 측정된 후 이상값과 비교되고 또한 이상값과 실제값 사이의 편차가 보정되는, 슬립 제어 장치는 전반적으로 만족스럽지 못한 것으로 판명되었다.
토오크의 변화로 인해, 속도차는 기어 변속 작동 중 변화된다. rpm 속도에 대한 제어가 너무 늦어, 출력측, 즉 전달 기어 모멘트의 불필요한 조화 진동이 발생될 수 있다. 또한, 기어 변속 작동 종료시 기어를 변속시킬 때, 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치의 구속이 발생된다. 마찰 클러치는 기어 변속 중 상응하게 분리되어야 한다. 슬립 제어 시스템은 구동엔진의 출력 속도 및 기어 시스템의 입력 속도 사이의 rpm 속도차를 기어변속 작동 중 이상값으로 유지하려 하나, 토오크 전달 시스템의 출력측에 구성된 기어 시스템 효과에 반하는 작용을 한다.
따라서, 본 발명의 한 목적은 토오크 전달 시스템의 제어를 위한 개선된 방법을 제공하는 것이고, 상기 토오크 전달 시스템은 컨버터, 상기 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치 및 출력측의 인라인 자동 기어박스를 가지며, 본 발명의 다른 개념과 공동으로 결합되어 높은 활용도를 가지는 기계 부품, 예를 들어 개선된 컨버터 및 마찰 클러치를 가진다.
본 발명의 목적을 이루기 위한 제어 방법에 있어서, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 다음 식에 따라 구동 유닛의 작동 상태로부터 산출되고,
M클러치= ke× kcorr× M구동 유닛
(여기에서 ke=kme는 토오크의 분할 계수이고, kcorr는 보정 계수이다. )
사전설정된 클러치 토오크의 전달에 소요되는 마찰 클러치에 가해지는 힘이 산출되고 분할되며, 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 구동 출력사이의 슬립이 토오크 분할 계수(ke)의 크기에 따라 자동으로 형성되고, 각 전달 트레인에서 이상 상태로부터의 편차는 보정 계수(kcorr)에 의해 보상된다.
본 발명의 다른 기본 개념은 구동 전달 트레인의 토오크 전달 시스템 제어 방법에 관한 것이고, 상기 토오크 전달 시스템은 구동 유닛, 즉 내연기관의 출력과 작동되도록 연결되며, 출력측에 의해 자동 기어 시스템에 연결되고, 상기 토오크 전달 시스템은 유체 컨버터, 상기 유체 컨버터에 평행하게 구성된 마찰 클러치, 감지 데이터 분석 시스템 및 중앙 컴퓨터 유닛을 가지며, 마찰 클러치에 가해지는 힘과 상기 마찰 클러치로부터 전달되는 토오크는 중앙 컴퓨터 유텃의 제어하에 변화될 수 있고, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 다음 식에 따라 구동 유닛의 작동 상태로부터 산출되며,
M클러치= ke× kcorr× M구동 유닛
(여기에서 ke=kme는 토오크의 분할 계수이고, kcorr는 보정 계수이다. )
사전설정된 클러치 토오크의 전달에 소요되는 마찰 클러치에 가해지는 힘이 산출 및 설정되고, 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 구동 출력 사이의 슬립은 토오크 분할 계수(ke)의 크기에 따라 자동으로 형성되며, 상기 토오크 분할 계수(ke)는 전달 트레인의 전 작동 범위에 걸쳐 일정하고, 각 전달 트레인에서 이상 상태로부터의 편차는 보정 계수(kcorr)에 의해 보상된다.
본 발명은 또한 구동 전달 트레인의 토오크 전달 시스템 제어 방법에 관한 것이고, 상기 토오크 전달 시스템은 구동 유닛, 즉 내연기관의 출력과 작동되도록 연결되며, 출력측에 의해 자동 기어 시스템에 연결되고, 상기 토오크 전달 시스템은 유체 컨버터, 상기 유체 컨버터에 평행하게 구성된 마찰 클러치, 감지 데이터 분석 시스템 및 중앙 컴퓨터 유닛을 가지며, 마찰 클러치에 가해지는 힘과 상기 마찰 클러치로부터 전달되는 토오크는 중앙 컴퓨터 유닛의 제어하에 변화될 수 있고, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 다음 식에 따라 구동 유닛의 작동 상태로부터 산출되며,
M클러치= ke× kcorr× M구동 유닛
(여기에서 ke=kme는 토오크의 분할 계수이고, kcorr는 보정 계수이다. )
사전설정된 클러치 토오크의 전달에 소요되는 마찰 클러치에 가해지는 힘이 산출 및 설정되고, 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 구동 출력사이의 슬립은 토오크 분할 계수(ke)의 크기에 따라 자동으로 형성되며, 상기 토오크 분할 계수(ke)는 엔진 성능 특성에 독립적이고, 각 전달 트레인에서 이상 상태로부터의 편차는 보정 계수(kcorr)에 의해 보상된다.
본 발명의 또 다른 개념은 구동 전달 트레인의 토오크 전달 시스템 제어 방법에 관한 것이고, 상기 토오크 전달 시스템은 구동 유닛, 즉 내연기관의 출력과 작동되도록 연결되며, 출력축에 의해 자동 기어 시스템에 연결되고, 상기 토오크 전달 시스템은 유체 컨버터, 상기 유체 컨버터에 평행하게 구성된 마찰 클러치, 감지 데이터 분석 시스템 및 중앙 컴퓨터 유닛을 가지며, 마찰 클러치에 가해지는 힘과 상기 마찰 클러치로부터 전달되는 토오크는 중앙 컴퓨터 유닛의 제어하에 변화될 수 있고, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토로크는 다음 식에 따라 구동 유닛의 작동 상태로부터 산출되며,
M클러치= ke× kcorr× M구동 유닛
(여기에서 ke=kme는 토오크의 분할 계수이고, kcorr는 보정 계수이다. )
사전설정된 클러치 토오크의 전달에 소요되는 마찰 클러치에 가해지는 힘이 산출 및 설정되고, 토오크 전달 시스템의 구돌 입력 및 구동 출력사이의 슬립은 토오크 분할 계수(ke)의 크기에 따라 자동으로 형성되며, 상기 토오크 분할 계수(ke)는 구동 유닛의 rpm 속도에만 의존하고, 각 전달 트레인에서 이상 상태로부터의 편차는 보정 계수(kcorr)에 의해 보상된다.
문제 해결을 위한 또 다른 가능성은 구동 전달 트레인의 토오크 전달시스템 제어 방법에 관한 것이고, 상기 토오크 전달 시스템은 구동 유닛, 즉 내연기관의 출력과 작동되도록 연결되며, 출력측에 의해 자동 기어 시스템에 연결되고, 상기 토오크 전달 시스템은 유체 컨버터, 상기 유체 컨버터에 평행하게 구성된 마찰 클러치, 감지 데이터 분석 시스템 및 중앙 컴퓨터 유닛을 가지며, 마찰 클러치에 가해지는 힘과 상기 마찰 클러치로부터 전달되는 토오크는 중앙 컴퓨터 유닛의 제어하에 변화될 수 있고, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 다음 식에 따라 구동 유닛의 작동 상태로부터 산출되며,
M클러치= ke× kcorr× M구동 유닛
(여기에서 ke=kme는 토오크의 분할 계수이고, kcorr는 보정 계수이다. )
사전설정된 클러치 토오크의 전달에 소요되는 마찰 클러치에 가해지는 힘이 산출 및 설정되고, 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 구동 출력사이의 슬립은 토오크 분할 계수(ke)의 크기에 따라 자동으로 형성되며, 상기 토오크 분할 계수(ke)는 구동 유닛의 토오크 및 rpm 속도 모두에 의존하고, 각 전달 트레인에서 이상 상태로부터의 편차는 보정 계수(kcorr)에 의해 보상된다.
본 발명에 따르면, 입력 모멘트는 컨버터에 의해 전달되는 유압 요소 및 마찰 클러치에 의해 전달되는 기계 요소로 분할된다. 무한 제어를 위해, 록업 클러치에 지능형 제어 시스템에 의해 제어되는 가변력이 가해지고, 따라서 컨버터 모멘트 및 록업 모멘트의 최적 분할이 각 구동 상태에서 이루어진다.
마찰 클러치가 유압 수단으로 작동가능하고, 두 분리 압력 챔버가 마찰 클러치 및 컨버터 커버 사이에 또는 마찰 클러치 및 잔여 컨버터 케이싱 사이에 형성되도록 상기 마찰 클러치가 구성되며, 상기 압력 챔버 사이의 차압이 마찰 클러치로부터 전달되는 토오크를 결정한다면, 토오크 전달 시스템의 구성과 기능에 있어서 또는 방법의 실행에 있어서 유리하다.
본 발명에 따른 제어 방법의 특징은, 토오크 전달 시스템이 슬립 마찰 클러치를 이용하여 모든 작동 범위에서 구동될 수 있고 또한 마찰 클러치는 슬립에 의해 제어되지 않으며 모멘트에 따라 제어되는 점이다. 다음에 슬립이 자동으로 발생되고, 전달 모멘트를 보정하기 위해 슬립 제어가 저속으로 이루어진다. 기어 변속 작동시, 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치는 분리되지 않으나, 토오크에 따라 연속적으로 제어된다. 상승 마찰 곡선이 유용하고, 마찰 계수는 슬립 증가와 함께 증가되며, 정지 마찰 계수는 슬립 계수보다 작아야 한다.
컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치의 슬립값은 본 발명에 따른 제어과정시 형성되고, 상기 슬립값은 사전설정된 계수(ke, kcorr)에 의해 작게 유지될 수 있다. 특정 범위, 즉 낮은 rpm 속도 및 높은 하중치(많은 내연기관이 상기 조건에서 약한 토오크를 나타낸다. )에서, 클러치에 의해 전달되는 토오크가 작도록 계수가 선택되고, 따라서 높은 속도차가 발생된다 매우 중요한 작동 범위에서 소프트형 컨버터의 사용 및 광범위한 변환과 함께 출력 토오크의 증가가 이루어지고, 상기 출력 토오크의 증가는 구동 유닛의 더 큰 토오크를 발생시킨다.
본 발명의 제어 방법은 소량의 슬립에 대한 우수한 진동 차단 레벨, 기어 변속 작동 및 하중 변화 작동에 대한 전달 트레인의 개선된 반작용 또한 른 가속 예비저장을 특징으로 하고, 반면에 소형 및/또는 평평한 토오크 컨버터가 구성되도록 하며, 상기는 전륜 구동 시스템 및 횡방향으로 장착된 내연기관을 가진 자동차에 있어서 매우 중요한 것이다. 마지막으로, 본 발명의 방법에 따라, 컨버터는 모든 기어에서 마찰 클러치에 의해 우회연결되기 때문에, (연료/에너지) 소모에 대한 중요한 장점을 가진다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 구동 유닛으로서 내연기관을 가지는 전달 시스템의 작동 상태는 엔진의 rpm 속도 및 스로틀 플랩 밸브의 각도에 따라 결정될 수 있고, 엔진의 rpm 속도 및 흡입관의 진공압에 따라 결정될 수 있으며, 또는 엔진의 rpm 속도 및 주입 시간에 따라 결정될 수 있다. 전술된 변형 실시예에 있어서, 엔진의 rpm 속도는 항상 스로틀 플랩밸브의 각도, 흡입관의 진공 또는 주입 시간과 같은 다른 크기와 함께 작동 상태에 관한 지표 역할을 수행한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 토오크에 대해 특허청구범위 제1항에 제시된 식의 계수(ke)는 일정한 종속값으로서, 전달 트레인의 전 작동 범위에 걸쳐 일정하고, 구동 유닛의 rpm 속도에만 의존하거나, 또는 구동 유닛의 rpm 속도 및 구동 유닛의 토오크 모두에 따라 결정된다. 계수(ke)에 있어서, 구동 엔진의 rpm 속도는 자체로도 또는 구동 유닛에 의해 전달되는 토오크와 함께 중요한 지표가 된다.
또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 제어 방법에 있어서, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 구동 전달 트레인의 토오크 변화에 따라 중앙컴퓨터 유닛에서 산출되고, 임의의 매개변수(X)에 대한 시점(tn+1)에서의 탐지 간격에 따라 소요되는 값의 사전설정에 의해 순간 토오크로부터 상기 토오크의 편차가 발생되며, 상기 매개변수(X)는 마찰 클러치의 구속과 같이 원하지 않는 현상을 배제한 함수에 따라 마찰 클러치의 토오크에 의해 결정되고, 시간 간격(△t) 동안의 구배(△X)에 따라 소요값을 얻기 위해 매개변수(X)를 산출하며, 유압 시스템에 의해 산출 구배(△X)를 설정하고, 이상칼(Xideal)이 형성될 때까지 이전 연속 단계를 반복한다.
상기 실시예에 따른 방법은 특히 비례 원리를 특징으로 하고, 매개변수인 차압(△P)은 다음식에 따라 클러치의 압력 챔버 사이에서 사전설정된다.
△Pn+1= (1-β ) x △Pideal+ β x △Pn
여기에서 β = f(Tv,t)
선택적으로, 마찰 클러치에 의해 전달되는 새로운 토오크 값은, 마찰클러치의 단시간 구속과 같은 불원현상을 배제한 함수에 따라 마찰 클러치로부터 전달되는 토오크에 의해 결정된 임의의 매개변수(X)의 구배(△X)를 산출함으로써, 구동 전달 트레인의 토오크 변화에 따라 중앙 컴퓨터 유닛에서 설정될 수 있고, 유압 시스템에 의해 소요 구배(△X)를 설정하며, 소요이상값(Xideal)이 형성될 때까지 이전 단계를 반복시행한다.
△△P = C1x (△Pideal- △Pn)
상기 식은 다음을 의미한다.
△△P = C1x (△Pideal-△Pactual) (제10도 참조)
△△P. . .후속 시간 간격에서의 차압(△P)의 변화
△Pideal. . .이상 차압
△Pn. . .시점(tn)에서의 실제 차압
C1...0≤C1≤1 인 비례 계수 또는 증폭 계수
증폭 계수(C1)는 편차가 △Pideal및 △Pn사이에서 얼마나 신속하게 보상되는지를 결정한다.
한계치 : C1= 0, C1= 1.
C1=0이면, 압력 증가(△△P)가 후속 연산 과정에서 0이기 때문에 어떠한 차이/보상도 발생되지 않는다.
C1=1이면, 이상값(△pideal) 및 초기값(△Pstart) 사이의 전체 편차가 시간 간격 내에 실행되어야 하기 때문에, 이상값으로 즉시 변화된다. 상기 두 한계치는 단지 이론치일 뿐이다. 중요한 것은 0 < C1< 1 의 범위이다.
상기는 이상값과 실제값 사이의 편차 발생 속도에 영향을 미친다. C1이 작을수록 보상 작업에 더 장시간이 소요된다.
이상값과 실제값 사이의 상기 편차 형태의 장점은 이상값과 실제값 사이의 편차가 클 때 큰 조절값이 산출되는 점이고, 상기는 큰 △△P 값을 의미한다. 이상값이 실제값에 근접하면, △△P 값은 점차 더 작아지고, 이상값으로부터 실제 값으로의 “유연한” 전이상태를 형성한다. 상기 경우에 진동에 대해 반력을 가할 수 있다.
본 발명에 따른 제어 방법의 매개변수 내에서, 저속 기어로의 변속중 또는 추가 유닛의 개폐시와 같이 토오크 전달 시스템의 입력 토오크 감소가 예측되는 작동 상태 중, 마찰 클러치의 단시간 구속은 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크의 감소로 인해 상쇄되고, 상기 토오크의 감소는 토오크 분할 계수(ke) 또는 보정 계수(kcorr)가 사전설정 값만큼 감소되고 또한 다시 시간에 따른 함수에 따라 진동 차단 및 연비에 최적인 값으로 상승됨으로써 이루어진다.
또 다른 방법의 변형예에 따르면, 보정 계수(kcorr)는 각 전달 트레인에서 이상 상태로부터의 편차를 보상하고, 발생된 슬립은 형성된 준안정 작동 범위에서 측정되며, 이상 슬립값과 비교되고, 상기는 최대 연비에서 최적의 진동 차단을 보장하며, 계수(kcorr)는 이상 슬립값 및 실제 슬립값 사이에 편차가 발생될 때 보상된다.
또 다른 변형예에 따르면, 스로틀 플랩 밸브 각도의 변화율로 감지될 수 있는 운전자가 부여한 가속 명령의 신호 하달시, 계수(ke또는 kcorr)중 하나를 감소시킴으로써, 토오크 전달 시스템의 슬립이 증가되고, 따라서 토오크의 증가를 토오크의 추가 예비저장으로 활용할 수 있다.
마지막으로, 또 다른 변형예에 따르면, 토오크 전달 시스템의 슬립은 모든 기어에서 마찰 클러치에 의해 결정되어, 컨버터에 의한 동력 전달 효율은 중요성이 낮고, 가능한 한 광범위한 변환 범위에서 컨버터가 구성되도록 하며, 토오크의 유용한 예비저장은 토오크 전달 시스템의 슬립 증가에 대해 현저히 증가될 수 있다.
본 발명의 다른 기본 개념은 특히 내연기관 구동장치를 가지는 자동차의 구동 전달 트레인에 대한 토오크 전달 시스템에 관한 것이고, 상기 토오크 전달 시스템은 유체 컨버터 및 마찰 클러치를 가지며, 상기 유체 컨버터는 구동 전달 트레인에서 자동차의 구동 유닛과 연결되고, 시스템의 출력측에서 출력측에 의해 인라인 자동 기어박스에 작동되도록 연결되며, 상기 마찰 클러치는 유체 컨버터에 평행하게 구성되고, 유압 매체에 의해 작동가능하며, 마찰판에 작동되도록 연결된 환형 피스톤 및 컨버터의 터빈휠 사이에서 압력 챔버를 가지고, 또한 환형 피스톤 및 컨버터 커버 사이에 구성된 압력 챔버를 가지며, 상기 압력 챔버 사이의 차압에 따라 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크가 결정되도록 상기 압력 챔버가 구성되고, 감지 데이터분석 시스템, 중앙 컴퓨터 유닛 및 상기 컴퓨터 유닛과 함께 작동되는 유압시스템을 사용하여, 두 압력 챔버 사이의 소요 차압 변화가 이루어지고, 마찰 클러치에 의해 전달가능한 토오크의 소요 변화가 형성된다.
토오크 전달 시스템은 공지되어 있고, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 마찰 클러치 압력 챔버 사이의 차압을 조절함으로써 설정되며, 상기 마찰 클러치는 컨버터에 평행하게 구성되고, 상기 컨버터를 우회연결한다.
전술된 형태의 토오크 전달 시스템은 DE-OS 31 30 871 에 개시되어 있고, 구동 유닛 및 피동 유닛 사이에 발생되는 슬립값이 측정되고, 사전설정된 이상 슬립값과 비교되며, 도출된 차이가 보정된다. 마찰 클러치에 구성된 두 압력 챔버에 가해지는 유체 압력차가 변화되는 방법으로 상기 차이의 보정이 이루어지고, 상기 마찰 클러치는 유체 컨버터에 평행하게 구성된다.
US-PS 5 029 087 에 또한 컨버터 및 상기 컨버터에 평행하게 구성된 마찰 클러치를 가진 토오크 전달 시스템이 개시되어 있고, 클러치의 슬립이 측정되어, 사전설정된 이상 슬립값과 비교되며, 마찰 클러치에 구성된 두 압력 챔버 사이의 차압 변화에 따라 변화된다.
마지막으로, 전술된 형태의 토오크 전달 시스템이 US-PS 4 577 737에 개시되어 있고, 토오크의 전달은 토오크 센서에 의하여 유체 컨버터에 의해 직접 측정되며, 토오크의 전달은 구동 엔진의 작동 상태에 따라 결정된다. 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치의 연결은 소요 토오크의 전달이 확실히 이루어지도록 제어된다.
공지 기술의 토오크 전달 시스템에 대한 특징은, 유체 컨버터에 평행하게 구성된 마찰 클러치가 저속 기어에서 완전히 분리되고 고속 기어에서 연결된다는 점이다. 우수한 효율을 이루기 위해 또한 열의 발생을 제한하기 위해, 컨버터는 “하드(hard)”형으로 구성된다. 상기 “하드”형 컨버터설계에서, 토오크의 초과는 rpm 속도가 증가함에 따라 급격히 감소되고, 중간 속도 범위에서 극히 제한된 토오크 초과가 발생되며, 높은 rpm 속도 범위에서는 토오크 초과가 전혀 발생되지 않는다.
본 발명의 목적은 가속 저장의 관점에서 중간 rpm 속도 범위 내에서 또한 높은 rpm 속도범위 내에서 효율적인 토오크 초과가 이루어지는 개선된토오크 전달 시스템을 제공하는 것이고, 따라서 연료 소모가 감소될 수 있는 토오크 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적을 이루기 위한 토오크 전달 시스템에 있어서, 마찰 클러치는 특허청구범위 제1항에 따른 토오크 전달 시스템에서 모든 구동 기어에서 제어되고, 유체 컨버터는 종래의 컨버터와 비교시 2.5보다 큰 광범위한 변환 특성을 나타낸다. 특히 터빈휠 및 점프될 사이의 토오크 변환이 2.5 내지 3,5 사이에 형성된다면 유리하다.
제공된 내연기관에서, 본 발명에 사용되는 토오크 컨버터가 상기 내연기관에 사용되는 종래의 토오크 컨버터보다 더 작은 용량 계수를 가진다면 유리하다. 상기는 본 발명에 따른 토오크 컨버터의 실속 속도가 내연기관에 의해 결정되는 토오크 패턴(pattern)/경로에 있어서 종래 컨버터의 실속 속도보다 더 높음을 의미한다. 용어 “실속 속도”는 터빈휠에 의해 흡수된 토오크 범위의 패턴/경로가 내연기관의 토오크 특성 경로를 나타내는 선과 교차되는 속도를 의미한다. 상기 속도를 확인하기 위해, 터빈휠이 차단/억제되고, 펌프휠이 내연기관에 의해 구동된다. 종래의 토오크 컨버터 구성에서, 실속 속도는 1800 내지 3000rpm 사이에 형성된다. 본 발명의 구성에 따라, 상기 실속 속도는 3000rpm 이상의 속도 범위로 이동될 수 있다. 용량 계수가 작을수록 컨버터는 더 소프트형 으로 구성된다. 상기는 종래 사용된 컨버터에 비해 터빈 또는 펌프 rpm 속도에 관한 터빈 또는 펌프 토오크의 경로/패턴이 더 평평함을 의미한다.
따라서, 본 발명의 컨버터는 “소프트”형으로 설계되고, 더 광범위한 2차 성능 특성 밴드를 제공한다.
결과적으로, 가속의 더 큰 예비저장이 가능하고, 상기는 추월시 또는 가속시 활용될 수 있으며, 큰 범위까지 저속 기어로의 변속 필요성이 제거된다.
본 발명에 따라 구성된 컨버터의 2차 성능 특성의 효율적인 범위는 간헐적/일시적 조건에서만 사용될 수 있다. 상기 과정 중 발생된 열량은 종래의 시스템보다 크지 않고, 따라서 중요하지 않다. 구동시 토오크 전달시스템에 의해 발생된 열이 컴퓨터 유닛에 의해 예측되고 또한 실제 열량이 설계조건에 의해 허용된 열량과 비교된다면, 본 발명의 실시예에 따라 유리한 것으로 판명되었다. 오일 온도는 현 온도 레벨에 기초하여 연산될 수 있도록 측정된다.
상기 과정으로 인해, 열의 과도한 증가가 적합한 시간에 탐지되고, 상기는 열량 감소에 대한 전제조건이다. 전체 시스템의 열부하가 너무 클경우 슬립이 감소된다. 마찰면의 하중이 너무 크면 운전자의 요구대로 슬립이 변화된다. 운전자가 가속시키고 또한 변환이 제공된 경우, 록업 모멘트가 감소되고, 따라서 슬립이 증가되며, 그렇지 않은 경우 록업 모멘트가 증가되고, 슬립이 감소된다.
본 발명의 또 다른 중요한 실시예에 따르면, 컨버터의 터빈휠 및 록업 클러치의 마찰판 사이에서 작동되는 댐퍼 유닛이, 컨버터의 완전한 우회연결이 이루어지는 부분 하중 범위에 대해 설계된다. 상기는 전하중(full load)을 위해 설계된 종래의 댐퍼보다 현저하게 개선된 진동 감쇠를 가능하게 한다. 잔여 범위에 대해, 높은 진동수의 진동 차단은 슬립에 의해 이루어 진다.
상기 방법으로 인해 소형의 컨버터가 구성되고, 전술된 록업 제어 시스템 측면에서 상기 컨버터의 효율은 2차적으로 중요하다.
또 다른 새로운 방법은 상세한 설명 및 도면을 통해 상세히 기술된다.
본 발명의 또 다른 기본 개념은 전술된 바와 같이 유체 컨버터용 록업 클러치에 관한 것이고, 상기 유체 컨버터는 펌프휠, 터빈휠, 임펠러 및 컨버터 커버를 가지며, 상기 컨버터 커버는 회전축에 중심설정되어 구성되고, 회전이 방지되도록 펌프휠에 고정되어 연결되며, 터빈휠을 둘러싸며 구성되고, 본 발명의 다른 독립적인 특징에 따라 또는 상기 적용이 기초로 하는 하나 이상의 다른 특징과 함께, 컨버터 커버 및 터빈휠 사이에 중심설정된 환형 피스톤의 반경방향 외측 변부에 원추형 플러치면이 구성된다. 따라서, 환형 피스톤은 반경방향 내측 변부에서 밀봉 허브를 가질 수 있고, 상기 밀봉 허브는 터빈휠에 연결된 비회전 대향 밀봉 허브에 장착되며, 환형 피스톤에 연결된 비회전 댐퍼 구동 부품 및 터빈필에 연결된 비회전 댐퍼 피동 부품 사이에 원주방향으로 댐퍼 유닛의 하나 이상의 환형 댐퍼 요소가 장착될 수 있다.
전술된 바와 같이, 댐퍼 유닛은 비틀림 수단을 가지는 댐퍼로 구성될 수 있고, 상기 비틀림 수단은 환형으로 구성되며, 허브 부품 및 마찰면 사이에서 환형 피스톤의 컨버터 커버를 마주하는 단부에 구성되고, 상기 마찰면은 컨버터의 원추형 대향 마찰면과 함께 작용한다.
터빈휠로부터 이격되어 마주하는 단부에서 개방된 원추를 가진 전술된 형태의 록업 클러치는, 소형 축방향 구성 길이를 가지고, 스프링 댐퍼가 넓은 각의 비틀림 특성을 나타내며 구성되도록 하며, 이유는 환형 댐퍼 요소가 터빈휠의 반경방향 외측 변부 영역 및 환형 피스톤의 클러치 마찰판 사이에 구성될 수 있기 때문이고, 상기 클러치 마찰판에 마찰면이 구성된다.
상기는 터빈휠의 주변 영역 및 환형 피스톤의 클러치 마찰판 사이에 구성된 삼각형 영역이 확대되도록 하고, 댐퍼 유닛이 더 용이하게 설치되도록 한다.
일부 응용분야에서, 환형 피스톤 및 컨버터 커버의 상호작용 마찰면이 터빈휠로부터 이격되어 마주하는 개방 단부를 가진 원추로서 구성된다면 유리할 수 있다. 상기 구성에서, 원추형 클러치에 대해 통상적인 힘의 증폭이 가능하고, 또한 우수한 강도의 환형 피스톤 형성이 가능하다.
구조적으로 바람직한 실시예에 따르면, 댐퍼 피동 부품은 터빈휠의 반경방향 외측 변부 영역에서 회전이 방지되도록 상기 터빈휠에 연결되어, 댐퍼 요소는 출력 단부에서 지지되고, 구동 단부의 지지부에 댐퍼 구동 부품이 구성되며, 상기 댐퍼 구동 부품은 회전이 방지되도록 환형 피스톤에 연결된다.
상기 댐퍼 피동 부품은 원형 부품으로 구성되고, 상기 원형 부품은 터빈휠에 용접되며, 환형 피스톤의 마찰판을 향해 돌출된 캐리어 핑거(carrier finger)를 가진다.
대조적으로, 댐퍼 구동 부품은 리프 스프링(leaf spring)으로서 구성되고, 상기 리프 스프링은 회전이 방지되도록 환형 피스톤에 연결되며, 아암(arm) 및 지지 캐리어를 가지고, 상기 아암은 댐퍼 스프링 요소를 둘러싸며 구성되며, 토오크 컨버터의 터빈휠을 향해 이격되어 마주하는 클러치 마찰판의 측면에서 돌출되고, 상기 지지 캐리어는 원주방향으로 지지하며 단부면에 구성된다.
도면을 참고하여 본 발명에 따른 제어 방법의 하기 설명은 유체 컨버터 및 록업 클러치가 구비된 토오크 전달 시스템과 내연기관 구동장치를 가지는 자동차의 사용에 제공되고, 도시된 록업 클러치와 공지 제어 방법에 대해 상기 제어 방법에 의하여 수득가능한 장점과 함께 제공된다.
제1도 및 제2도에 도시된 토오크 전달 시스템(10)은 토오크 컨버터(11) 및 유압 매체로 작동가능한 록업 클러치(12)로 구성되고, 상기 록업 클러치(12)는 토오크 컨버터에 평행한 회로에 구성된다. 토오크 전달 시스템은 축(13)에 의해 연소 엔진(도시되지 않음)에 작동가능하도록 연결되고, 출력축(14)에 의해 전달 트레인의 인라인 자동 기어 시스템(도시되지 않음)에 연결되며, 상기 인라인 자동 기어 시스템은 구동 전달 트레인의 출력측에 구성된다.
압력 제어 시스템과 함께 제2도의 토오크 전달 시스템(10)의 단면도에 도시된 바와 같이, 토오크 컨버터(11)는 종래의 유체 컨버터로 구성된다. 상기 유체 컨버터는 연소 엔진의 출력 구동장치에 연결된 컨버터 커버(16), 컨버터 커버와 함께 컨버터 케이싱(casing)을 형성하는 펌프휠(17), 출력측에 의해 자동 기어 시스템에 연결된 터빈휠(18) 및 펌프휠과 터빈휠 사이에 구성된 임펠러(19)로 구성된다. 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치(12)는 터빈휠(18) 및 컨버터 커버(16) 사이에 구성되고, 컨버터의 터빈휠에 고정되어 연결된 비회전 클러치판(20)을 가지며, 상기 클러치판(20)의 마찰 패드(21)는 컨버터 커버(16)의 대향면(22)과 함께 작동된다. 또한, 마찰 클러치는 터빈휠(18)을 마주하는 후방 챔버(24) 및 컨버터 커버(16)를 마주하는 전방 챔버(25)를 가진다.
컨버터(11)에 라인(30)을 통하여 종래 방법으로 유압 매체가 공급되고, 상기 라인(30)은 압력 매체 공급원으로부터 펌프휠 측면에서 컨버터 케이싱에 연결되며, 압력 제어는 제어 밸브(32)에 의해 이루어지고, 상기 제어 밸브(32)는 제어 요소에 의해 제어된다. 그러나, 유압 매체는 도시되지 않은 라인에 의해 냉각기(33)로 연결된다. 터빈휠(18)에 작용되는 것 외에, 유압 매체의 압력은 마찰 클러치(12)의 후방 챔버(24)에서 펌프휠(17)의 유출구에 작용되고, 클러치판(20)에 하중/압력을 가하며, 마찰 패드(21)와 함께 작동되는 컨버터 커버(16)의 대향면(22)에 대해 상기 클러치판(20)을 가압시킨다. 본 발명에 따라, 클러치는 모든 작동 범위에서 슬립을 허용하도록 작동되기 때문에, 슬립에 따라 컨버터 커버(16)의 공동작용 대향면(22) 및 클러치판(20)의 마찰 패드(21) 사이에 형성된 다소 큰 간격으로 인해, 클러치판(20) 및 컨버터 커버(16) 사이에서 연장구성된 전방 챔버(25)의 유체에 의해 제한된 하중이 발생된다. 전방 챔버(25)에 하중을 가하는 유압 매체는 라인(34)에 의해 상기 챔버(25)에 연결된 밸브에 의해 제어될 수 있어, 후방 챔버 및 전방 챔버 사이에 작용하는 조절가능한 차압은 마찰 클러치(12)에 의해 전달가능한 토오크를 결정한다.
컨버터(11) 및 상기 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치(12)의 평행한 구성으로 인해, 엔진 토오크는 컨버터 및 클러치에 의해 전달되는 토오크의 총합과 동일하고, 전달 시스템의 손실을 무시한다고 가정할 경우, 전달 기어 시스템의 토오크와 동일하다. 즉,
M엔진= M클러치+ M컨버터= M변속기
엔진 토오크가 록업 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크로 슬립에 따라 분할되는 것이 제3도에 도시되어 있다. 슬립의 증가에 따라 컨버터에 의해 전달되는 엔진 토오크의 양이 증가되고, 클러치에 의해 전달되는 토오크는 감소된다. 본 발명에 따른 제어 방법에서, 제어되는 것은 슬립이 아니라 마찰 클러치에 의해 전달되는 엔진의 토오크량이고, 상기 토오크량은 컴퓨터 유닛, 즉 마이크로 프로세서에 의해 사전설정된 토오크의 전달에 필요한 엔진의 작동 상태 및 마찰 클러치에서의 차압에 따라 결정된다 슬립은 자동으로 발생된다.
예를 들어, 2단 기어에서 3단 기어로의 변속 중 또찬 가속 중, 시간에 대한 엔진 rpm 속도(40) 및 컨버터의 rpm 속도차(41)가 제4도에 도시되어 있다. 가속의 결과로써, 엔진 rpm 속도는 기어 변속의 개시 전까지 2단 기어에서 초기에 증가되고, (42)에서 기어 변속의 개시 중 감소된다. 그러나, 컨버터의 rpm 속도차는 초기에 일정하게 유지되고, 다음에 기어 변속 중 급격히 증가된다. 2단에서 3단으로의 기어 변속 후, 엔진 속도 및 컨버터의 rpm 속도차는 (43)에서 감소되고, 상기 컨버터의 rpm 속도차는 오버슈트(overshoot) 후에 기어 변속 이전보다 더 높은 레벨에서 일정한 값으로 유지된다. 상기는 제4도에 도시되어 있다. 그러나, 엔진 rpm속도는 3단 기어에서 재개된 가속으로 인해 다시 다소 증가된다. 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치는 어느 시간에도 구속되지 않으나, 모든 작동 범위 중 슬립 이 발생된다.
제4도에 따라 제5도에서 시간에 대해 도시된 출력 토오크(44)는 기어의 변속이 시작되면서 급격히 감소되고, 발생된 토오크의 증가로 인해 상당한 슬립 단계 중 급격하게 증가되며, 구동 전달 트레인의 반향/감쇠 반사(46)없이 기어 변속 작동이 완료될 때 3단 기어에 상응하는 값으로 하락된다.
컨버터의 슬립 제어식 우회연결 중 기어 변속시의 상태가 상당히 상이함이 제6도 및 제7도에 도시되어 있다. 또한, 제6도 및 제7도는 가속되는 자동차의 2단 기어에서 3단 기어로의 변속에 관한 것이다.
제6도에 도시된 바와 같이, (42′)에서 기어 변속이 시작될 때까지, 엔진 rpm 속도(40′)가 증가되고, 컨버터의 rpm 속도차(41′) 및 발생 슬립은 일정하게 유지된다. (42′)에서 기어 변속이 시작될 때, 엔진 rpm 속도는 감소되고, 컨버터의 rpm 속도차는 증가된다. 3단 기어로의 변속 후, 엔진 rpm 속도 및 컨버터의 rpm 속도차는 다시 감소하게 된다.
컨버터의 rpm 속도차를 일정하게 유지시키려 하기 때문에, 슬립 제어식 컨버터 우회연결 시스템의 기어 변속 중에도, 기어 변속 작동은 모멘트 제어식 컨버터 우회연결 시스템보다 더 시간이 소요되고, 이유는 컨버터의 터빈이 상응하게 반응하지 않기 때문이다. 기어 변속의 종료시, 록업 마찰 클러치의 구속이 (47)에서 발생되고, 이유는 편차가 발생되었을 때에만 슬립 제어가 수행되고 또한 작동 요소 및 조속기 제어의 안정성에 의해 제한된 속도에서만 수행되기 때문이다. 마지막으로, 제6도에 도시된 바와 같이, 연장된 기어 변속 후에 슬립은 기어 변속 이전의 레벨로 복귀된다.
슬립 제어식 컨버터 우회연결 시스템에서도, 출력 토오크(44′)는 기어 변속 작동의 시작시에 급격히 감소되고, 다음에 모멘트 제어식 컨버터 우회연결 시스템과 유사한 방법으로 급격히 증가되며, 실제 기어 변속 작동의 종료시, 추후 감소되는 반사(46′)로 3단 기어에 상응하는 값으로 감소된다.
슬립 제어식 컨버터 우회연결 시스템에서, rpm 구배 및 rpm 차이는 기어 변속 작동의 종료시 상당히 큰 값임을 알 수 있다. 상기는 왜 마찰 클러치가 기어 변속 종료시 구속되는지 또한 완전히 우회연결된 컨버터로 인해 전달 트레인에 진동이 발생되는지에 대한 이유이다.
기어 변속 작동으로 인한 차량의 가속이 제4도 및 제5도와 유사하게 제8도 및 제9도에 도시되어 있고, 기어 변속 중 컨버터 우회연결시스템은 분리되나, 고속 기어로 변속 후 연결된다.
제8도에 도시된 바와 같이, 기어 변속 작동이 (42″)에서 시작될 때 까지, 엔진 rpm 속도(40″)는 증가되고, 컨버터의 rpm 속도차(41″)는 다소 감소된다. 실제 기어 변속 작동 중, 엔진 속도는 고속 기어로의 기어 변속에 적합하도록 감소된다. 컨버터의 속도차(41″)는 기어 변속 작동의 시작시 증가되고, 기어 변속 작동의 종료시에 다시 감소되며, 컨버터 우회연결 시스템의 연결로 인해 사전설정된 시간의 종료시에 (48)에서 0으로 감소된다. 출력 토오크에 관해, 초기에 상태는 본 발명의 컨버터 우회연결 시스템에 대한 토오크 제어의 상태와 유사하나, 기어 변속 작동의 종료시, 급격히 감소하는 오버슈트(46″)에 대한 rpm 속도차가 감소됨에 따라 0으로 감소된다. 즉, 컨버터를 우회연결하는 마찰 클러치의 완전한 연결 중 기어 변속의 상당한 충격이 발생되고, 저속으로 감쇠되는 진동(49)이 전달 트레인에 발생된다.
제4도 및 제5도의 새로운 제어 개념, 제6도 및 제7도의 슬립 제어식 컨버터 우회연결 시스템을 가진 제어 개념 및 기어 변속 중 분리되고 기어 변속 후 연결되는 제8도 및 제9도에 도시된 컨버터 우회연결 시스템을 가진 제어 개념을 비교하여 파악할 수 있는 바와 같이, 다른 제어 개념에 비해 본 발명에 따른 토오크 제어식 컨버터 우회연결 시스템에서 기어 변속 충격이 상당히 감소된다. 상기는 사전설정된 슬립을 가진 컨버터 우회연결 시스템이 구성되고 또한 rpm 속도차가 상응하게 증가될 수 있기 때문이다.
제10도에 도시된 곡선(50)에 록업 클러치에서 유효한 시간에 따른 차압(△P)의 경로가 도시되어 있다. 초기 차압(△Pstart)을 기초로 하여, 시간에 대해 설정된 차압은 초기 단계에서 급격히 증가되고, 상기 증가는 초기 차압(△pstart)에 인접한 접선(51)에 의해 도시되며, 다음에 증가율이 점차 감소되고, 마지막으로 점선(52)으로 도시된 이상적인 차압에 근접하게 형성된다. 상기는 증분식 수렴을 통해 수행되고, 시점(tn+1)에서의 탐지 간격(△t) 후에 특허청구범위 제4항의 식에 따라 시점(tn)에서의 차압(△Pn)에 기초하여 차압(△Pn+1)이 결정되며, 시간 간격(△t)에 따른 차압의 구배가 산출되고, 상기 구배는 유압 시스템에 의해 설정되며, 점선(52)에 의해 도시된 차압의 이상값에 도달될 때까지 상기 과정을 반복한다.
제11도에 예로서 도시된 토오크 전달 시스템(60)은 유체 토오크 컨버터(61)를 이용하고, 상기 유체 토오크 컨버터(61)는 록업 클러치(62)와 토오크 컨버터 및 록업 클러치 사이에서 작동되는 댐퍼 유닛(63)을 가진다.
토오크 컨버터(61)는 펌프휠(65), 터빈휠(67), 임펠러(68) 및 컨버터 커버(70)로 구성되고, 상기 펌프휠(65)은 비회전 전달 트레인의 연소 엔진에 연결되며, 상기 터빈휠(67)은 구동 출력측에서 허브(66)와 작동가능하도록 연결되고, 상기 임펠러(68)는 펌프휠 및 터빈휠 사이의 유체 회로에 구성되며, 상기 컨버터 커버(70)는 터빈휠을 둘러싸며 구성되고, 회전이 방지 되도록 펌프휠에 연결된다.
컨버터 커버(70)는 회전이 방지되도록 펌프휠(65)에 연결되고, 펌프휠로부터 이격되어 마주하는 면으로부터 돌출된 캐리어 핀(carrier pin)(71,72)에 의해 연소 기관과 구동 전달이 이루어지며, 상기 캐리어 핀(71,72)에 연소 엔진(도시되지 않음)의 플라이휠이 장착된다.
터빈휠(67) 및 컨버터 커버(70) 사이에 환형 피스톤(74)이 구성되고, 상기 환형 피스톤(74)은 회전축에 중심설정되어 구성되며, 상기 환형 피스톤(74)은 금속 판재형 부품을 포함한다. 상기 환형 피스톤은 반경방향 내측 변부에서 밀봉 허브(75)로 대향 밀봉 허브(76)에 장착되고, 반경방향 외측 변부에서 원추형 마찰면(49)을 가진 클러치 마찰판(78)으로서 구성되며, 상기 대향 밀봉 허브(76)는 회전이 방지되도록 터빈휠에 연결된 허브(66)로부터 연장구성된다.
적합한 패드가 장착된 환형 피스톤(74) 마찰판(78)의 원추형 마찰면(79)은, 컨버터 커버(70)의 상응하게 원추형으로 구성된 대향 마찰면(80)과 함께 작동되고, 상기 컨버터 커버(70)는 회전이 방지되도록 펌프휠(65)에 연결된다. 상기 설계에 따라 상호작용하는 마찰면의 원추는 터빈휠(65)로부터 이격되어 마주하는 단부를 향해 개방되고, 상기는 폭이 넓은 해칭(hatching)으로 도시되어 있다. 상기 설계로 인해, 컨버터 커버(70)에 의해 둘러싸여 구성되는 삼각형의 환형 챔버는 환형 피스톤의 원추형 클러치 마찰판(78) 및 터빈휠(67) 주위 영역 사이의 반경방향 외측 변부에 형성된다.
원형의 댐퍼 스프링 요소(82)를 가지는 댐퍼 유닛(63)은 상기 삼각형의 환형 챔버에 수용되고, 상기 댐퍼 유닛(63)의 요소는 각 경우 댐퍼 구동부품(83)에 의해 원주방향으로 한 단부에 지지되며, 다른 단부에 의해 댐퍼 피동 부품(84)에 지지되고, 상기 댐퍼 구동 부품(83)은 회전이 방지되도록 환형 피스톤(74)에 연결되며, 상기 댕퍼 피동 부품(84)은 회전이 방지되도록 터빈휠(67)에 연결된다.
댐퍼 구동 부품(83)은 리프 스프링으로서 설계되고, 상기 리프 스프링은 터빈휠(67)을 향해 이격되어 마주하는 환형 피스톤(74)의 면에 구성되며, 환형 피스톤의 밀봉 허브(75) 및 클러치 마찰판(78) 사이의 영역에서 리벳(rivet)(85)에 의해 회전이 방지되도록 터빈휠에 연결된다. 클러치 마찰판(78)의 마찰면(79)으로부터 이격되어 마주하는 면에서, 돌출 아암(86, 87) 및 스프링 요소가 연장구성되고, 상기 돌출 아암(86, 87)은 댐퍼 스프링 요소(82) 주위를 둘러싸며 구성되며, 환형 피스톤(74)의 외형을 따라 댐퍼 구동부품(83)으로부터 연장구성되고, 상기 스프링 요소는 각 경우 단부면을 지지하는 캐리어(88, 89)로 연장구성된다.
댐퍼 피동 부품(84)의 경우, 상기 댐퍼 피동 부품(84)은 터빈휠(67)의 주변 영역에 용접된 원형 요소를 포함하고, 상기 원형 요소로부터 환형피스톤(74)의 클러치 마찰판(78)을 향한 방향으로 캐리어 핑거(90)가 돌출되어 구성되며, 상기 캐리어 핑거(90)는 댐퍼 스프링 요소(82)의 다른 단부에서 상기 댐퍼 스프링 요소(82)를 지지하도록 구성된다. 따라서, 댐퍼 구동 부품(83)의 캐리어(88, 89) 및 댐퍼 피동 부품(84)의 돌출 캐리어 핑거(90) 사이에 스프링 요소가 장착된다.
컨버터(41)의 댐퍼 유닛(43)은 제15도 및 제19도에 해칭 부분으로 도시된 바와 같이, 주요 작동 범위에 대해 구성되어 있다. 상기 형태의 댐퍼 설계로 인해, 더 넓은 작동 범위에 대해 구성된 댐퍼 설계보다도 비틀림 진동이 훨씬 더 감쇠되고, 컨버터의 완전 우회연결로 인해 상기 주요 작동 범위에서만 나타난다. 또한, 컨버터의 소형 설계가 가능하다.
도면에 도시되고 전술된 록업 클러치는 환형 피스톤(74) 및 터빈휠(67) 사이의 전방 압력 챔버(92)와 환형 피스톤 및 컨버터 커버(70) 사이의 후방 압력 챔버(93)를 가진다. 유체의 압력에 의해 전방 압력 챔버(92)에 가해지는 하중으로 인해, 클러치 마찰판(78)은 컨버터 커버(70)의 대향 마찰면(80)과 함께 결합 위치에서 작동되고, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크의 설정은 전방 압력 챔버(92) 및 후방 압력 챔버(93) 사이에 작용하는 차압에 따라 이루어진다.
플라이휠은 회전이 방지되도록 캐리어 핀(71, 72)에 의해 컨버터 커버(70)에 연결되고, 상기 캐리어 핀(71, 72)은 토오크 컨버터로부터 이격되어 마주하는 면을 향해 컨버터 커버(70)로부터 돌출되어 구성되며, 플라이휠에 의해 전달되는 입력 토오크는 록업 클러치(62)가 분리된 상태에서 펌프휠(65)에 직접 작용하고, 터빈휠(67)을 통해 개시되는 유압 매체의 유동으로 인해 피동 허브(66)에 전달된다.
그러나, 록업 클러치가 완전히 연결되고 또한 환형 피스톤(74)의 마찰판(78)이 컨버터 커버(70)의 대향 마찰면(80)과 함께 슬립없이 작동된다면, 컨버터 커버에서 전달되는 입력 토오크의 직접적인 기계적 전달이 댐퍼스프링 요소(82)에 의해 터빈휠(67)로 이루어지고, 상기 터빈필에 견고하게 연결된 구동 허브(66)에 의해 상기 터빈휠로부터 전달 트레인으로 전달되며, 상기 전달 트레인은 출력측에서 인라인 자동 기어 시스템과 작동되도록 연결된다.
록업 클러치가 록업 클러치의 전방 압력 챔버(92) 및 후방 압력 챔버(93) 사이에 작용하는 차압에 따라 슬립을 형성하도록 작동된다면, 컨버터 커버(70)에 의해 전달되는 입력 토오크는 슬립에 따라 제12도에 도시된 바와 같이 록업 클러치(62)에 의해 전달되는 토오크 및 컨버터(61)에 의해 전달되는 토오크로 분할된다.
회전이 방지되도록 출력측에서 터빈휠(67)에 연결된 허브(66) 및 상기 터빈휠(67)로 록업 클러치(62)로부터 토오크가 전달됨으로써, 전달된 토오크의 불규칙성을 효과적으로 제거할 수 있다. 환형 피스톤(74)의 마찰판(78) 및 터빈휠(67) 사이의 주변영역에 구성된 댐퍼 스프링 요소(82)의 구성으로 인해, 상대적으로 른 스프링의 운동 제어가 가능하다.
본 발명에 따른 마찰 클러치(12, 62)는 상기 클러치가 일부 시간 동안에 적어도 부분적으로 모든 전진 기어에서 연결되도록 제어된다. 즉, 클러치의 슬립 제어가 1단 기어에서 제공되거나, 2단 기어로부터 시작되고, 따라서 완전 연결이 이루어질 수 있다.
밀집된 해칭으로 도시되고 또한 (70a) 및 (78a)로 표기된 바와 같이, 컨버터 커버(70) 및 마찰판(78)의 원추형 마찰면은 터빈휠을 향하는 각형 원추로 구성될 수도 있다. 댐퍼 스프링(82)은 예를 들어 허브(66) 위에서 반경방향으로 내측 변부 내부에 더 깊이 수용될 수 있다.
종래의 토로크 전달 시스템에서, 록업 클러치는 저속 기어시 완전히 분리되고, 고속 기어시 연결된다. 우수한 효율을 이루고 또한 열의 발생을 제한하기 위해, 컨버터는 “하드”형으로 설계된다. 제13도에 “하드”형 컨버터의 1차 특성 밴드가 도시되어 있고, 펌프 rpm 속도에 대한 펌프 토오크가 도시되어 있으며, 펌프의 rpm 속도에 대한 터빈의 rpm 속도비가 매개변수로 이용된다.
또한, 제13도에 엔진 rpm 속도에 대한 엔진 출력 토오크가 도시된 구동 엔진의 성능 특성 범위가 도시되어 있고, 상기 엔진 rpm 속도는 터빈 rpm 속도와 일치한다.
마지막으로, 제13도에 해칭 부분으로 도시된 주요 작동 범위가 도시되어 있고, 750 내지 2000rpm사이의 rpm 속도 범위를 포함한다.
제14도에 도시된 2차 특성 밴드에 터빈 rpm 속도에 대한 터빈 토오크가 도시되어 있고, 제15도에 도시된 특성에 따라 “하드”형 컨버터에 대한 다양한 동력 범위 내의 효율이 상세하게 도시되어 있다.
터빈 rpm 속도에 대한 컨버터의 터빈 토오크가 도시된 제15도의 출력 특성에서, rpm 속도가 증가됨에 따라 터빈의 토오크가 급격히 감소되는 컨버터 범위와, 컨버터 범위에 연관된 클러치 범위가 도시되어 있다. 주요 작동 범위는 출력 특성의 밴드에서 해칭 영역으로 도시된다.
우수한 효율을 이루고 또한 열의 발생을 제한하기 위해, “하드”형 컨버터 구성을 가지는 종래의 토오크 전달 시스템에서, 토오크의 초과는 rpm 속도가 증가됨에 따라 급격히 감소된다. 따라서, 중간 속도 범위에서는 토오크가 소량 초과되고, 높은 ram 속도 범위에서는 토오크의 초과가 전혀 없다.
제16도에 따른 1차 특성 밴드에서, 펌프의 토오크는 펌프 rpm 속도에 대해 도시되고, 펌프 rpm 속도에 대한 터빈 rpm 속도비가 “소프트”형 컨버터의 매개변수로서 도시된다. “소프트”형 컨버터의 특징은 제13도에 도시된 동일 매개변수에 대해 더 평평한 경로를 가진다는 점이다. 컨버터 범위는 중간 rpm 속도 범위로부터 높은 rpm 속도 범위까지 연장된다.
제17도에 도시된 바와 같이, 상기로 인해 “하드”형 컨버터의 제14도에 도시된 2차 밴드와 비교하여 더 넓은 2차 밴드가 구성된다. 따라서, “소프트”형 컨버터의 설계시 상당히 큰 가속의 예비저장이 형성되고, 따라서 대부분의 경우 가속을 시작할 때 기어를 저속으로 변속시킬 필요가 없다.
상기 가속의 예비저장은 특히 제18도에 도시되어 있고, 상기 제18도에 제14도에 따른 “하드”형 컨버터에 속하는 2차 밴드와 제17도에 따른 “소프트”형 컨버터의 2차 밴드가 도시되어 있다. “소프트”형 컨버터 구성에서, 두 컨버터의 두 완전 하중 라인 사이의 점선은 토오크 초과의 이득을 나타낸다.
“소프트”형 컨버터를 가지는 토오크 전달 시스템에 대해 제15도와 유사한 방법으로 제19도에 출력 특성 밴드가 도시되어 있다. 효율적인 컨버터 범위는 제15도에 따른 출력 특성 범위와 비교하여 점선 위의 면적만큼 크기가 증가된다. 주요 작동 범위 및 최소 슬립 범위는 상기 특성 밴드에서 밀집된 해칭 영역으로 도시된다.
또한, 작동점(1, 2, 3)이 제18도에 표기되어 있다. “하드”형 및 “소프트”형 설계에 대한 상기 작동점에서의 슬립값 및 효율이 다음과 같이 결정된다.
“소프트”형 컨버터의 낮은 rpm 속도 범위와 중간 rpm 속도 범위에서, 효율은 “하드”형 컨버터의 효율보다 낮으나, 슬립이 현저히 증가되고, 따라서 토오크의 초과가 향상된다. 하드형 및 소프트형 컨버터에 대해, 제18도의 작동점(3)에서 슬립 및 효율은 동일하다.
유압 및 기계 시스템의 동적 거동으로 인해, 또한 토오크 전달 시스템에 의해 전달되는 마찰 클러치 및 컨버터 사이의 토오크 분할에 영향을 미치는 매개변수값의 증가가 너무 빠른 경우, 상기는 마찰 클러치의 저킹(jerking) 또는 구속에 의해 발생되는 가변 진동수의 진동을 초래할 수 있다.
상기 진동을 방지하기 위해, 컨버터 및 마찰 클러치 사이에서 전달되는 토오크의 분할에 영향을 미치고 또한 이전에 산출된 값으로부터 편차가 형성되는 주어진 매개변수, 특히 차압에 대하여 새로 산출된 값의 설정은, 시간에 따른 함수에 기초하여 지연된다.
컨버터 및 마찰 클러치 사이에서 전달되는 토오크의 분할에 영향을 미치고 또한 이전에 산출된 값으로부터 편차가 형성되는 주어진 매개변수에 대해 새로 산출된 값의 설정은, 토오크 전달 시스템의 구동 출력 및 구동입력 사이의 rom 속도에 따른 함수에 따라 지연되어 실행될 수 있다.
유사하게, 컨버터 및 마찰 클러치 사이에서 전달되는 토오크의 분할에 영향을 미치고 또한 이전에 산출된 값으로부터 편차가 형성되는 주어진 매개변수 대해 새로 산출된 값의 설정은, 엔진 속도의 구배에 따른 함수에 따라 지연되어 실행될 수 있다.
본 발명은 상술된 실시예에 한정되지 않고, 본 발명에 기술된 특징 또는 요소를 조합함으로써 형성된 특정 변형까지 포함한다. 또한, 도면과 함께 기술된 특징 또는 기능적 방법은 별도의 발명으로 제공될 수 있다.
출원인은 도면과 함께 본 명세서에 기술된 기본적인 발명적 특징의 또 다른 특징에 대한 권리를 보유한다. 본 출원서에 제시된 특허청구범위는 특허출원의 특허취득과 연관되어 제시된 것이다.

Claims (45)

  1. 내연기관과 같은 구동 유닛의 출력과 작동가능하도록 연결되고, 출력축에 의해 자동 기어 시스템에 연결되며, 유체 컨버터, 상기 유체 컨버터에 평행하게 구성된 마찰 클러치, 감지 데이터 분석 시스템 및 중앙 컴퓨터 유닛을 가지고, 마찰 클러치에 가해지는 힘과 상기 마찰 클러치로부터 전달되는 토오크는 중앙 컴퓨터 유닛의 제어하에 변화될 수 있는 구동 전달 트레인의 토오크 전달 시스템 제어 방법에 있어서, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 구동 유닛의 토오크에 따라 설정되고, 사전설정된 클러치 모멘트의 전달에 소요되는 마찰 클러치에 가해지는 힘이 산출되고 설정되며, 산출된 클러치 모멘트의 크기에 따라 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 구동 출력 사이에서 파동으로 최소 슬립이 형성되고, 이상 상태로부터의 편차는 장시간의 보정으로 보상되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 다음의 모멘트 식에 따라 구동 유닛의 토오크로부터 산출되고,
    M클러치= kme× kcorr× (M구동 유닛+ Mcorr_MOT) + Mcorr_WU
    여기에서
    M클러치마찰 클러치의 모멘트
    kme토오크 분할 계수
    kcorr복합 발생 오차의 보상을 위한 보정 계수
    Mcorr-MOT엔진 모멘트에 추가로 발생된 오차의 보상을 위한 보정 모멘
    Mcorr_WU클러치 모멘트에 추가로 발생된 오차의 보상을 위한 보정 모멘트.
    구동 전달 트레인의 전 작동 범위에 걸쳐 일정한 토오크 분할 계수(kme)의 크기에 따라 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 구동 출력 사이에서 최소 슬립이 자동으로 형성되고, 이상 상태로부터의 편차는 보정 계수(kcorr) 및 보정 모멘트(Mcorr_MOT, Mcorr_WU)에 의해 장시간의 보정으로 보상되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 모멘트 분할 계수(kme)는 rpm 출력 속도에 따른 값인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 모멘트 분할 계수(kme)는 구동 유닛의 rpm 속도에만 따른 값인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 모멘트 분할 계수(kme)는 구동 유닛의 rpm 속도와 구동 유닛의 토오크에 따른 값인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제2항에 있어서, 토오크 분할 계수(kme)는 rpm 출력 속도와 구동 유닛의 토오크에 따른 값인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 마찰 클러치는 유압 매체로 작동가능하고, 2개의 분리 압력 챔버가 마찰 클러치 및 컨버터 커버 사이에 또는 마찰 클러치 및 잔여 컨버터 케이싱 사이에 형성되도록, 상기 마찰 클러치가 구성되며, 상기 압력 챔버 사이의 차압은 마찰클러치에 의해 전달되는 토오크를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 구동 유닛으로서 내연기관을 가진 토오크 전달 시스템에 대해, 상기 토오크 전달 시스템의 작동 상태는 엔진의 rpm 속도 및 스로틀 플랩 밸브 각도, 엔진의 rpm 속도 및 연료 소비량, 엔진의 rpm 속도 및 흡입관의 진공압/부압, 또는 엔진의 rpm 속도 및 주입 시간에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 컨버터 및 마찰 클러치 사이의 분할에 영향을 미치는 매개변수, 즉 차압의 사전 값으로부터 편차가 형성되는 새로 산출된 값을 설정하는 것은, 시간에 따른 함수에 따라 장시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 컨버터 및 마찰 클러치 사이의 분할에 영향을 미치는 매개변수, 즉 차압의 사전 값으로부터 편차가 형성되는 새로 산출된 값을 설정하는 것은, 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 구동 출력 사이의 rpm 속도차에 따른 함수에 따라 장시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 컨버터 및 마찰 클러치 사이의 분할에 영향을 미치는 매개변수, 즉 차압의 사전 값으로부터 편차가 형성되는 새로 산출된 값을 설정하는 것은, 엔진 rpm 속도의 구배에 따른 함수에 따라 장시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 마찰 클러치의 소요 차압은 PI 또는 PID 조속기의 보조로 조절되고, 조절된 시스템은 마찰 클러치에 의해 전달되는 일정 토오크의 형성에 필요한 차압에 의해 발생 차압 대하여 정확히 분석적으로 설명될 수 없는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항에 있어서, 밸브 유동과 같은 특성에 대한 압력비례 신호가 선택되고 설정되도록, 마찰 클러치의 소요 차압이 설정되고, 이상 압력 및 실제 압력 사이의 발생 편차는 I-피드백에 의해 보상되며, 조절된 시스템은 마찰 클러치에 의해 전달되는 일정 토오크의 형성에 필요한 차압에 의해 발생 차압 대하여 정확히 분석적으로 설명될 수 없는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항에 있어서, 유동 또는 탐지 조건과 같이 소요 차압에 비례하는 신호가 산출되고 PI, I 또는 PID 조속기의 보조로 조절되도록, 마찰 클러치의 소요 차압이 설정되고, 조절된 시스템은 마찰 클러치에 의해 전달되는 일정 토오크의 형성에 필요한 차압에 의해 발생 차압 대하여 정확히 분석적으로 설명될 수 없는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 마찰 클러치에 의해 실제로 전달되는 토오크의 편차는 소요 토오크로부터 설정되고, 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 구동 출력 사이의 발생 슬립이 측정되며, 이상값과 비교되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제1항에 있어서, 마찰 클러치에 의해 실제로 전달되는 토오크의 편차는 소요 토오크로부터 설정되고, 토오크 컨버터에 의해 전달되는 토오크는 상기 토오크 컨버터의 특성으로부터 산출되며, 컨버터 및 마찰 클러치 사이의 토오크의 실제 분할이 탐지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제1항에 있어서, 마찰 클러치에 의해 실제로 전달되는 토오크와 소요 토오크와의 편차는,
    복합 발생 오차
    (kcorr≠ 0, Mcorr_MOT= 0, Mcorr_WU= 0)
    엔진 모멘트의 추가 발생 오차
    (kcorr= 0, Mcorr_MOT≠ 0, Mcorr_WU= 0)
    클러치 모멘트의 추가 발생 오차
    (kcorr≠ 0, Mcorr_MOT= 0, Mcorr_WU≠ 0)
    엔진 모멘트의 복합 발생 오차 및 추가 발생 오차
    (kcorr≠ 0, Mcorr_MOT≠ 0, Mcorr_WU= 0)
    클러치 모멘트의 복합 발생 오차 추가 발생 오차
    (kcorr≠ 0, Mcorr_MOT= 0, Mcorr_WU≠ 0)
    또는 클러치 모멘트와와 엔진 모멘트의 복합 발생 오차 및 추가 발생
    (kcorr≠ 0, Mcorr_MOT≠ 0, Mcorr_WU≠ 0)
    에 기인하고, 상기 오차의 보상은 제어를 위한 적응 특성을 형성하도록 수초의 시간 상수를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제1항에 있어서, 운전자에 의한 가속 명령의 신호 하달시, 토오크 전달 시스템의 슬립은 계수(kme)의 감소로 증가되고, 컨버터에 의해 제공된 토오크의 초과는 토오크의 추가 예비저장으로 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제1항에 있어서, 모든 기어에서 토오크 전달 시스템의 슬립은 마찰 클러치에 의해 결정되어, 컨버터에 의한 동력 전달의 효율은 덜 중요하며, 큰 rpm 실속 속도 및 광역 변환 범위에 대한 컨버터 설계가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 내연기관과 같은 구동 유닛의 출력과 작동가능하도록 연결되고, 출력측에 의해 자동 기어 시스템에 연결되며, 유체 컨버터, 상기 유체 컨버터에 평행하게 구성된 마찰 클러치, 감지 데이터 분석 시스템 및 중앙 컴퓨터 유닛을 가지고, 마찰 클러치에 가해지는 힘과 상기 마찰 클러치로부터 전달되는 토오크는 중앙 컴퓨터 유닛의 제어하에 변화될 수 있는 구동 전달 트레인의 토오크 전달 시스템 제어 방법에 있어서, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 다음의 모멘트 식에 따라 구동 유닛의 작동 상태로부터 산출되고,
    M클러치= ke× kcorr× M구동 유닛
    (여기에서 ke=kme는 모멘트 분할 계수이고, kcorr는 보정 계수이다. )
    사전설정된 클러치 모멘트의 전달에 소요되는 마찰 클러치에 가해지는 힘이 산출되고 설정되며, 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 구동 출력 사이의 슬립은 모멘트 분할 계수(ke)의 크기에 따라 자동으로 형성되고, 상기 모멘트 분할 계수(ke)는 전달 트레인의 전 작동 범위에 걸쳐 일정하며, 각 전달 트레인에서 이상 상태로부터의 편차는 보정 계수(kcorr)에 의해 보상되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 내연기관과 같은 구동 유닛의 출력과 작동가능하도록 연결되고, 출력측에 의해 자동 기어 시스템에 연결되며, 유체 컨버터, 상기 유체 컨버터에 평행하게 구성된 마찰 클러치, 감지 데이터 분석 시스템 및 중앙 컴퓨터 유닛을 가지고, 마찰 클러치에 가해지는 힘과 상기 마찰 클러치로부터 전달되는 토오크는 중앙 컴퓨터 유닛의 제어하에 변화될 수 있는, 구동 전달 트레인의 토오크 전달 시스템 제어 방법에 있어서, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 다음의 모멘트 식에 따라 구동 유닛의 작동 상태로부터 산출되고,
    M클러치= ke× Kcorr× M구동 유닛
    (여기에서 ke=kme는 모멘트 분할 계수이고, kcorr는 보정 계수이다. )
    사전설정된 클러치 모멘트의 전달에 소요되는 마찰 클러치에 가해지는 힘이 산출되고 설정되며, 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 구동 출력 사이의 슬립은 모멘트 분할 계수(ke)의 크기에 따라 자동으로 형성되고, 상기 로멘트 분할 계수(ke)는 엔진 성능 특성에 독립적이며, 각 전달 트레인에서 이상 상태로부터의 편차는 보정 계수(loco,,)에 의해 보상되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 내연기관과 같은 구동 유닛의 출력과 작동가능하도록 연결되고, 출력측에 의해 자동 기어 시스템에 연결되며, 유체 컨버터, 상기 유체 컨버터에 평행하게 구성된 마찰 클러치, 감지 데이터 분석 시스템 및 중앙 컴퓨터 유닛을 가지고, 마찰 클러치에 가해지는 힘과 상기 마찰 클러치로부터 전달되는 토오크는 중앙 컴퓨터 유닛의 제어하에 변화될 수 있는 구동 전달 트레인의 토오크 전달 시스템 제어 방법에 있어서, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 다음의 모멘트 식에 따라 구동 유닛의 작동 상태로부터 산출되고,
    M클러치= ke× Kcorr× M구동 유닛
    (여기에서 ke=kme는 모멘트 분할 계수이고, kcorr는 보정 계수이다. )
    사전설정된 클러치 모멘트의 전달에 소요되는 마찰 클러치에 가해지는 힘이 산출되고 설정되며, 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 구동 출력 사이의 슬립은 모멘트 분할 계수(ke)의 크기에 따라 자동으로 형성되고, 상기 모멘트 분할 계수(ke)는 구동 유닛의 rpm 속도에만 의존하며, 각 전달 트레인에서 이상 상태로부터의 편차는 보정 계수(kcorr)에 의해 보상되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 내연기관과 같은 구동 유닛의 출력과 작동가능하도록 연결되고, 출력측에 의해 자동 기어 시스템에 연결되며, 유체 컨버터, 상기 유체 컨버터에 평행하게 구성된 마찰 클러치, 감지 데이터 분석 시스템 및 중앙 컴퓨터 유닛을 가지고, 마찰 클러치에 가해지는 힘과 상기 마찰 클러치로부터 전달되는 토오크는 중앙 컴퓨터 유닛의 제어하에 변화될 수 있는 구동 전달 트레인의 토오크 전달 시스템 제어 방법에 있어서, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크는 다음의 모멘트 식에 따라 구동 유닛의 작동 상태로부터 산출되고,
    M클러치= ke× Kcorr× M구동 유닛
    (여기에서 ke=kme는 모멘트 분할 계수이고, kcorr는 보정 계수이다. )
    사전설정된 클러치 모멘트의 전달에 소요되는 마찰 클러치에 가해지는 힘이 산출되고 설정되며, 토오크 전달 시스템의 구동 입력 및 구동 출 력사이의 슬립은 모멘트 분할 계수(ke)의 크기에 따라 자동으로 형성되고, 상기 모멘트 분할 계수(ke)는 구동 유닛의 토오크 및 rpm 속도에 의존하며, 각 전달 트레인에서 이상 상태로부터의 편차는 보정 계수(kcorr)에 의해 보상되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제20항에 있어서, 마찰 클러치는 유압 매체로 작동가능하고, 2개의 분리 압력 챔버가 마찰 클러치 및 컨버터 커버 사이에 또는 마찰 클러치 및 잔여 컨버터 케이싱 사이에 형성되도록, 상기 마찰 클러치가 구성되며, 상기 압력 챔버 사이의 차압은 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제20항에 있어서, 구동 유닛으로서 내연기관을 가진 토오크 전달 시스템에서, 상기 토오크 전달 시스템의 작동 상태는 엔진의 rpm 속도 및 스로틀 플랩 밸브 각도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제20항에 있어서, 구동 유닛으로서 내연기관을 가진 토오크 전달 시스템에서, 상기 토오크 전달 시스템의 작동 상태는 엔진의 rpm 속도 및 흡입관의 부압에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제20항에 있어서, 구동 유닛으로서 내연기관을 가진 토오크 전달 시스템에서, 상기 토오크 전달 시스템의 작동 상태는 엔진의 rpm 속도 및 주입 시간에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제20항에 있어서, 구동 전달 트레인의 토오크 변화에 따라 중앙 컴퓨터 유닛에서 설정되고 마찰 클러치에 의해 전달되며 순간 토오크와 편차를 형성하는 토오크는 다음의 단계에 따라 설정되고, - 마찰 클러치의 구속과 같이 원하지 않는 상황을 배제한 함수에 따라서 시점(tn+1)에서의 탐지 간격에 따라 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크를 결정하는 매개변수(X)의 소요값을 사전설정하며, - 시간 간격(△t)에 따라 매개변수(X)의 소요값 형성에 필요한 구배(△X)를 산출하고, - 비례 원리를 통하여 유압 시스템에 의해 산출 구배(△X)를 설정하며, 클러치 압력 챔버 사이의 차압(△P)은 매개변수로서 다음의 식에 따라 사전설정되고,
    △Pn+1=(1-β) × △Pideal÷ β × △Pn
    여기에서 β = f(Tv, t)
    - 설정값(Xideal)이 형성될 때까지 상기 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제20항에 있어서, 구동 전달 트레인의 토오크 변화에 따라 중앙 컴퓨터 유닛에서 설정된 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크의 새로운 값은 다음 단계에 의해 설정되고, - 마찰 클러치의 단시간 구속과 같이 원하지 않는 상황을 배제한 함수에 따라 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크를 결정하는 매개변수(X)의 구배(△X)를 산출하며, - 유압 시스템에 의해 소요 구배(△X)를 설정하고, 클러치 압력 챔버 사이의 차압(△P) 구배가 다음의 식에 따라 매개변수로서 산출되며,
    △△P = C1× (△Pideal- △Pn)
    (여기에서 C1은 비례 계수)
    - 소요 이상값(Xideal)이 형성될 때까지 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제20항에 있어서, 저속으로의 기어 변속시 또는 추가 유닛의 개폐시와 같이, 입력 토오크의 감소가 예측되는 작동 상태 중, 마찰클러치의 단시간 구속은 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크의 감소로 인해 상쇄되고, 상기 토오크의 감소는 토오크 분할 계수(ke) 또는 보정 계수(kcorr)가 사전설정 값만큼 감소되고 진동 차단 및 연비에 경제적인 최적값으로 다시 복귀됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제20항에 있어서, 보정 계수(kcorr)는 각 구동 전달 트레인에서 이상 상태로부터의 편차를 보상하고, 발생 슬립은 진동을 배제하는 시간 지연에 의해 설정 준안정 작동 범위에서 측정되며, 이상 슬립값과 비교되고, 최대 연비에서 진동의 최적 차단이 보장되며, 계수(kcorr)는 이상 슬립값 및 실제 슬립값 사이에 편차가 발생될 때 보상되는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제20항에 있어서, 스로틀 플랩 밸브 각도의 변화율에 의해 탐지되는 운전자에 의한 가속 명령의 신호 하달시, 토오크 전달 시스템의 슬립은 계수(ke또는 kcorr)의 감소로 증가되고, 컨버터에 의해 제공된 토오크의 초과는 토오크의 추가 예비저장으로 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제20항에 있어서, 토오크 전달 시스템의 슬립은 모든 기어에서 마찰 클러치에 의해 결정되어, 컨버터에 의한 동력 전달의 효율은 덜 중요하고, 가능한 광역 변환 범위에서 컨버터가 설계되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 토오크 전달 시스템의 유체 컨버터용 록업 클러치에 있어서, 상기 유체 컨버터는 펌프휠, 터빈휠, 임펠러 및 컨버터 커버를 가지고, 상기 컨버터 커버는 회전축에 중심설정되어 고정되며, 회전이 방지되도록 펌프휠에 고정되어 연결되고, 터빈휠을 둘러싸며 구성되며, 컨버터 커버및 터빈휠 사이에 중심설정된 환형 피스톤은 원추형 클러치판으로서 구성되고, 반경방향 내측 밀봉 허브를 가지며, 상기 밀봉 허브는 터빈휠에 회전되지 못하도록 연결된 대향 밀봉 허브에 장착되는 것을 특징으로 하는 록업 클러치.
  35. 제34항에 있어서, 환형 피스톤의 클러치판과 상기 클러치판과 함께 작동되는 컨버터 커버의 대향 마찰면은 터빈휠로부터 이격되어 마주하는 단부에서 개방된 원추로서 구성되는 것을 특징으로 하는 록업 클러치.
  36. 제34항 또는 제35항에 있어서, 댐퍼 유닛의 하나 이상의 환형 댐퍼 요소는 환형 피스톤에 연결된 비회전 댐퍼 구동 부품 및 터빈필에 연결된 비회전 댐퍼 피동 부품 사이에 원주 방향으로 장착되고, 터빈휠의 반경방향 외측 변부 영역 및 마찰면이 구비된 환형 피스톤의 클러치판 사이에 구성되는 것을 특징으로 하는 록업 클러치.
  37. 제34항에 있어서, 댐퍼 퍼동 부품은 회전이 방지되도록 터빈휠의 반경방향 외측 영역에서 상기 터빈휠에 고정되어 연결되는 것을 특징으로 하는 록업 클러치.
  38. 제34항에 있어서, 댐퍼 피동 부품은 원형 부품으로 구성되고, 상기 원형 부품은 터빈필에 용접되며, 환형 피스톤의 마찰판을 향하는 방향으로 돌출된 캐리어 핑거를 가지는 것을 특징으로 하는 록업 클러치.
  39. 제34항에 있어서, 댐퍼 구동 부품은 리프 스프링으로서 구성되고, 상기 리프 스프링은 회전이 방지되도록 환형 피스톤에 연결되며, 돌출 아암 및 지지 캐리어를 가지고, 상기 돌출 아암은 마찰면 으로부터 이격되어 운주하는 클러치 마찰판의 측면에서 돌출되며, 댐퍼 스프링 요소를 둘러싸며 구성되고, 상기 지지 캐리어는 단부면에서 원주방향으로 지지하는 것을 특징으로 하는 록업 클러치.
  40. 유체 컨버터 및 마찰 클러치를 가지고, 상기 유체 컨버터는 구동 전달 트레인에서 자동차의 구동 유닛에 연결되며, 시스템의 출력측에서 출력측에 의해 인라인 자동 기어박스에 작동가능하도록 연결되고, 상기 마찰 클러치는 유체 컨버터에 평행하게 구성되며, 유압 매체로 작동가능하고, 컨버터의 터빈휠 및 마찰판에 작동가능하도록 연결된 환형 피스톤 사이에서 압력 챔버를 가지며, 또한 환형 피스톤 및 컨버터 커버 사이에 구성된 압력 챔버를 가지고, 상기 압력 챔버 사이의 차압이 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크를 결정하도록 상기 압력 챔버가 구성되며, 감지 데이터 분석 시스템, 중앙 컴퓨터 유닛 및 상기 컴퓨터 유닛과 함께 작동되는 유압시스템을 사용하여, 두 압력 챔버 사이의 소요 차압 변화가 이루어지고, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크의 소요 변화가 발생되는, 내연기관 구동장치를 가진 자동차와 같이 기어 변환 기어박스가 장착된 자동차의 구동 전달 트레인에 대한 토오크 전달 시스템에 있어서, 마찰 클러치는 모든 구동 기어에서 제어되고, 유체 컨버터의 토오크 변환은 2.5보다 큰 것을 특징으로 하는 토오크 전달 시스템.
  41. 제40항에 있어서, 구동 중 발생된 열은 컴퓨터 유닛에 의해 예측되고, 산출된 실제 열량은 설계 조건에 의해 허용된 열량과 비교되는 것을 특징으로 하는 토오크 전달 시스템.
  42. 제40항 또는 제41항에 있어서, 극한 구동 상태에서 슬립은 록업 제어 시스템에 의해 변화되어, 발생된 열량은 감소되는 것을 특징으로 하는 토오크 전달 시스템.
  43. 제40항에 있어서, 출발, 가속, 언덕 주행을 포함하는 극한 상황을 제외하고, 록업 클러치는 극소 슬립량만으로 항상 구동되는 것을 특징으로 하는 토오크 전달 시스템.
  44. 제40항에 있어서, 효율적인 댐퍼 유닛은 부분 하중 범위에 대해 컨버터의 터빈 및 록업 클러치의 마찰판 사이에 구성되는 것을 특징으로 하는 토오크 전달 시스템.
  45. 유체 컨버터 및 마찰 클러치를 가지고, 상기 유체 컨버터는 구동 전달 트레인에서 자동차의 구동 유닛에 연결되며, 시스템의 출력측에서 출력측에 의해 인라인 자동 기어박스에 작동가능하도록 연결되고, 상기 마찰 클러치는 유체 컨버터에 평행하게 구성되며, 유압 매체로 작동가능하고, 컨버터의 터빈휠 및 마찰판에 작동가능하도록 연결된 환형 피스톤 사이에서 압력 챔버를 가지며, 또한 환형 피스톤 및 컨버터 커버 사이에 구성된 압력 챔버를 가지고, 상기 압력 챔버 사이의 차압이 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크를 결정하도록 상기 압력 챔버가 구성되며, 감지 데이터 분석 시스템, 중앙 컴퓨터 유닛 및 상기 컴퓨터 유닛과 함께 작동되는 유압시스템을 사용하여, 두 압력 챔버 사이의 소요 차압 변화가 이루어지고, 마찰 클러치에 의해 전달되는 토오크의 소요 변화가 발생되는, 내연기관 구동장치를 가진 자동차와 같이 기어 변환 기어박스가 장착된 자동차의 구동 전달 트레인에 대한 토오크 전달 시스템에 있어서, 모든 전진 기어에서 일정 시간 이상 부분 연결이 이루어지도록 마찰클러치가 제어되는 것을 특징으로 하는 토오크 전달 시스템.
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