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KR100437914B1 - 서보클러치제어장치 - Google Patents

서보클러치제어장치 Download PDF

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KR100437914B1
KR100437914B1 KR1019970704164A KR19970704164A KR100437914B1 KR 100437914 B1 KR100437914 B1 KR 100437914B1 KR 1019970704164 A KR1019970704164 A KR 1019970704164A KR 19970704164 A KR19970704164 A KR 19970704164A KR 100437914 B1 KR100437914 B1 KR 100437914B1
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KR
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servo
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torque
engine
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KR1019970704164A
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KR987000524A (ko
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페르디난드 그로브
리하르트 쇠틀
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

본 발명은 차량 엔진과 변속기 사이에 설치된 서보 클러치를 제어하기 위한 장치로서, 이 서보 클러치로서는 변속비를 바꾸기 위해서, 클러치의 개폐가 제어 유닛에 의해서 제어되는 조정 소자의 접속 및 단속을 사용하여 수행되는 차량 엔진과 변속기 사이에 설치된 서보 클러치를 제어하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 제 1 변형 실시예의 핵심은 다음과 같다. 즉, 제어 유닛은 엔진의 정상 동작 상태를 검출하여 정상 동작 상태의 검출에 응답하고, 조정 소자 임의의 제어를 변속비를 바꾸지 않고서 행할 수 있도록 구성되어 있는 점에 있다. 본 발명의 제 2 변형 실시예로서는 제어 유닛은 다음과 같이 구성되어 있는 즉, 서보 클러치의 접속 공정 및 단속 공정 사이에, 현시점의 접속 거리 및 단속 거리와, 검출되는 순간적인 차량 엔진 토오크 및 검출되는 차량 엔진 회전수의 시간적인 변화로부터 결정되는 현시점의 클러치 토오크를 나타내는 파라미터가 검출되도록 구성되어 있다. 이 양방의 변형 실시예에 있어서, 검출된 접속 거리 및 단속거리와 현시점의 클러치 토오크를 나타내는 파라미터의 편성이, 특성 곡선의 형성을 위해 수용된다.

Description

서보 클러치 제어 장치
이러한 자동 클러치, 또는 서보 클러치에 대한 제어 장치의 예로서는 "Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, Auflage, 1991, 538 및 539 페이지" 에서 공지된 것이 있다. 서보 클러치는 전자 제어 장치와 접속되어 자동화된 발진 과정, 또는 서보 조작되는 시프트 기어와 완전 자동 변속기를 구비한다. 일반적으로, 이러한 서보 클러치에서 클러치의 개폐는 서보 구동부에 의해서 수행된다. 이 경우에, 서보 구동부의 제어는 원하는 클러치 토오크를 실현하지 않고서는 제공될 수 없다. 그러나, 조정 모터의 조정과 클러치로부터 전달되는 클러치 토오크 사이의 연관점은 이미 공지되어 있다.
본 발명의 장치는 청구항 1 의 상위 개념에 기재된 서보 클러치 제어 장치에 관한 것이다.
도 1A 및 1B는 2 개의 변형된 실시 형태에서의 본 발명의 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2 는 블록 회로도에 의거하여 제어 장치의 조작 모드를 보다 상세히 도시한 도면.
도 3 은 본 발명에 관계하는 제어 장치 부분의 플로우 챠트를 도시한 도면.
도 4 는 엔진 토오크의 시간적인 경과를 도시한 도면.
도 5 는 클러치 슬립을 검출하기 위한 장치를 도시한 도면.
도 6 은 클러치 인 과정 사이의 클러치 입력측 회전수 내지 출력측 회전수를 도시한 도면.
도 7 은 본 발명의 제 2 변형 실시 형태의 플로우 챠트를 도시한 도면.
본 발명의 과제는 클러치 제어를 최적화 하는 것이다.
이러한 본 발명의 과제는 청구항 1 및 청구항 8 의 특징 부분에 기재된 구성에 의해서 해결된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 차량 엔진과 변속기 사이에 설치된 서보 클러치를 제어하기 위한 장치에 관한 것이며, 이러한 서보 클러치에서는 변속비를 바꾸기 위한 클러치의 개폐를 제어 유닛에 의해서 제어하는 조정 소자의 접속 시프트 및 개방 시프트를 사용하여 행한다. 본 발명의 요점은 다음과 같다. 즉, 상기 제어 유닛은 엔진의 정상 동작 상태를 검출하고, 정상 동작 상태의 검출에 응답하여, 이러한 조정 소자에 대한 임의의 제어를 변속비를 바꾸지 않고서 수행할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명은 다음과 같은 장점을 갖는다. 즉, 본 발명에 따른 서보 클러치를 임의로 제어함으로써, 일정한 엔진 토오크로 동작하고 있는 상태에서, 조정 소자의 위치와 전달되는 클러치 토오크 사이의 연관점을 구할 수 있다는 장점을 갖는다. 이것에 의해, 특히 수명에 의존하는 클러치의 변화, 예를 들면 클러치의 마모 및 개개의 제품의 격차를 서보 클러치가 제어되는 경우에 고려할 수 있다. 본 발명에서는 상기 경우의 시점에서, 클러치 토오크를 측정 기술적으로 검출하는 회전 토오크 센서를 내장하지 않고서도 조정 소자의 조정과 전달되는 클러치 토오크 사이에서 유효한 연관성을 얻을 수 있다. 특히, 회전 토오크 센서 및 조절 회로에 필요한 높은 다이나믹 특성의 비용을 감안할 때, 이것은 현저한 장점을 가진다.
동작 상태의 정상적인 검출을 위해, 본 발명의 양호한 실시 형태에서는 차량 엔진 회전수의 시간적 변화가 검출된다. 특히, 상기의 경우 차량 엔진 회전수의 시간적 변화가 임계치 이하인 경우에 정상 동작 상태가 검출된다. 특히, 본실시 형태에서는 다음의 점이 고려된다. 즉, 엔진 회전수가 실질적으로 변화하지 않은 경우에, 차량 엔진의 정상 동작 상태가 검출되는 것이 고려된다.
본 발명에서는, 정상 동작 상태의 검출에 응답하여 클러치의 개방이 일절한 접속 시프트 거리에만 행하여 질 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 차량 엔진의 정상 동작의 사이에 클러치가 고착 상태로부터 미끄러지는 상태 내지 주기적으로 미끄러는 상태로 이행된다. 본 발명에서는 이러한 고착 마찰과 미끄러짐 마찰 사이의 변화가 검출되는 클러치 슬립에 의존하고 결정된다.
유리하게는, 정상 동작 상태의 검출에 응답하여 차량 엔진의 순간적인 토오크가 검출된다. 이러한 엔진 토오크는 고착 마찰로부터 미끄러짐 마찰로 이행될 때에는 정확히 전달되는 클러치 토오크에 상응하기 때문이다.
본 발명에서는, 정상 동작 상태의 검출에 응답하여 검출되는 순간적인 엔진토오크와 일정한 접속 시프트 거리 값의 편성을 특성 곡선의 형성 또는 변경을 위해 격납(格納)할 수 있다. 이 방식으로 계속하여 특성 곡선을 갱신한다. 이 특성 곡선은 조정 소자의 조정 가능한 접속 시프트 거리를 전달되는 클러치 토오크에 대응시킨다.
본 발명의 제 2 변형 실시 형태로서 제어 유닛은 다음과 같이 구성된다. 즉, 서보 클러치의 접속 시프트 과정 및 개방 시프트 과정 사이에, 현시점의 접속 시프트 거리 및 개방 시프트 거리와 검출되는 순간적인 차량 엔진 토오크 및 검출되는 차량 엔진 회전수의 시간적인 변화로부터 구하여지고, 현시점의 클러치 토오크를 나타내는 파라미터가 검출되도록 구성된다.
또한, 이 변형 실시 형태에 있어서는, 검출된 접속 시프트 거리 및 개방 시프트 거리와 현시점의 클러치 토오크를 나타내는 파라미터의 편성이 특성 곡선 형성을 위해 격납된다. 이 변형 실시 형태에 의해서, 조정 소자의 제어와 전달되는 클러치 토오크 사이의 현시점의 연관점이 얻어진다. 본 발명의 제 1 변형 실시 형태는 차량 엔진의 정상 동작 상태에서의 클러치에 대한 임의 제어에 근거하고 있고, 다른쪽에서 제 2 변형 실시 형태는, 통상동작에서 프로그램에 따라서 행하여지는 클러치 조작을 이용한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 변형 실시 형태의 유리한 구성은 격납된 특성 곡선이 서보 클러치에 의해서 전달되는 클러치 토오크의 제어를 위해 사용된다.
본 발명의 변형 실시 형태를 더욱 발전시킨 실시 형태로서는, 조정 소자가 스텝 모터를 가진다. 이 경우, 스텝 모터에 인가되는 펄스의 수는 상기 스텝 모터의 상대 회전 각도에 대한 척도이고, 따라서 클러치의 접속 시프트 거리 내지 개방 시프트 거리에 대한 직접적인 척도가 된다. 이 변형 실시 형태로서는, 클러치의 접속 시프트 거리 내지 개방 시프트 거리를 측정하는 센서는 불필요하다.
또한, 발전시킨 실시 형태로, 각각의 개방 시프트 과정 또는 일정한 개방 시프트 과정 후에, 스텝 모터의 한정적인 제어가 행하여진다. 특히, 클러치의 조작을 위해, 스텝 모터에 의해서 클러치의 장방형 방향으로 시프트 할 수 있는 스티어링 기어 래크가 설치되는 것이 고려된다. 각 개방 시프트 과정 또는 소정의 개방 시프트 과정 후에, 이 스티어링 기어 래크는 스텝 모터의 제어에 의해서, 한정된 위치로 기계적인 스토퍼에 움직여진다. 이 스토퍼는 모터에 대한 교정 지점이고, 결국상기 한정된 위치에서 회전 각도가 제로에 세트된다. 따라서, 인가되는 펄스의 수는 모터의 접대 회전 각도에 대한 척도이고, 클러치의 접속 시프트 거리에 대한 척도이다. 이 결과, 언급된 거리 센서는 양호하지 않더라도 좋다. 상기 스텝 모터는 클러치 과정마다 또는 소정의 클러치 과정에서 새롭게 교정된다. 이것에 따라 확실하고 튼튼한 장치가 얻어진다.
다른 유리한 실시 형태는 종속 청구항으로부터 얻어진다.
이하에 기술하는 실시예에 의거하여 본 발명을 자세히 설명하기로 한다.
도 1A 및 1B 는 서보 클러치에 대한 2 개의 변형된 실시 형태를 도시한 도면으로서, 동일한 참조 부호에 대해서는 동일한 구성 부재가 설치되어 있다. 도 1A 에 도시된 서보 클러치와 도 1B 에 도시된 서보 클러치 사이의 유일한 차이는 조정모터(1105, 1105')의 구성에 있다. 도 1A 의 변형된 실시 형태에서, 조정 모터(1105)는 서보 모터이고, 상기 조정 모터의 출력 회전 각도는 연속적으로 조정 가능하다. 도 1B 의 조정 모터(1105)는 스텝 모터로서, 상기 스텝 모터에서 출력축의 회전 각도는 스텝 형상으로, 결국 한정된 각도로 조정이 가능하다. 도 1B에 도시된 변형 실시 형태에는, 접속 시프트 거리(S)를 검출하기 위한 거리, 전위차계(1106)가 빠지고 있다. 이 대신에, 도 1B 도시된 서보 클러치는 기계적인 스토퍼(1109)를 가진다. 이 스토퍼(1109)의 기능은 후에 설명하기로 한다.
도 1A 및 1B 는 참조 부호(10)에 의해서 차량 엔진을 도시하고 있다. 상기 차량 엔진의 출력축은 서보 클러치(11)의 플라이 휠(1101)에 연결되어 있다. 구동 출력측에 서보 클러치(11)는 변속기(12)에 연결되어 있다. 제어 유닛(13)에 엔진 회전수(nM)와 엔진 토오크(MM)가 공급된다. 도 1A 에 도시된 변형 실시 형태로서는, 상기 제어 유닛(13)에 부가적으로 또한 현시점의 접속 시프트 거리(S)가 공급된다. 본 발명의 제 1 변형 실시 형태로서는 상기 제어 장치(13)는 부가적으로 구동 출력측 회전수(nab)를 필요로 한다. 이것들의 입력 신호에 의존하여, 제어 유닛(13)은 서보 모터(1105, 1105')를 신호(St, Sp)를 사용하여 클러치를 조정하기 위해서 제어한다.
상기의 경우, 엔진 토오크(MM)는 제어 유닛(13)에 엔진 제어 유닛(101)으로부터 공급된다. 그러나, 또한 엔진 토오크 (MM)는 엔진의 동작 데이터(부하, 엔진 회전수)에 근거하여, 클러치 제어 장치(13)로 계산하는 것도 가능하다. 회전수 센서(102)는 엔진 회전수(nM)를 공급하지만, 이 신호는 일반적으로는 엔진 토오크(MM)인 경우와 같이, 엔진 제어 장치(101)에 존재하고, 거기에서 제어 유닛(13)으로 공급된다. 본 발명의 제 1 변형 실시 형태로서는, 또한 센서(1107)가 서보클러치의 구동 출력측 회전수(nab)를 측정한다.
클러치 자체에는 공지의 방식으로 플라이 휠(1101)과, 클러치 플레이트(1110)과, 프레셔 플레이트(1111)와, 스프링 소자(1102 ; 디스크 스프링) 및 클러치 릴리스 베어링(1112)이 설치되어 있다. 클러치로부터 미끄러지는 동작 중에 전달되는 회전 토오크, 클러치 토오크(MK)는 특히 디스크 스프링(1102)의 바이어스 응력에 의해 주어진다. 이 디스크 스프링(1102)의 바이어스 응력은 또한 클러치 연동 막대의 접속 시프트 거리(S)에 의존한다. 이 클러치 연동 막대는 상기 실시예에서는 스티어링 기어 래크(1104)로서 형성되어 있다. 이 스티어링 기어 래크(1104)는 조정 모터(1105) 내지는 스텝 모터(1105)의 출력축에 의해서 조작된다. 클러치의 통상 동작 중에는, 거리(S) 즉 접속 시프트 거리는 조정 회로를 통해 목표치(Ssoll) (도 2)에 의존하여 조정된다.
따라서, 상기 목표치(Ssoll)를 통해 클러치 토오크는 제어된다.
도 1A 및 1B 에서는, 접속 시프트 거리(S)가 서보 클러치의 조정 파라미터로서 도시되고 있지만, 당연히 조정 모터(1105, 1105')의 회전 각도 또는 디스크 스프링(1102)에 이러한 힘도 조정 파라미터로서 사용할 수 있다. 클러치와 조정기사이에 접속된 액체 압력 회로에서는 조정 파라미터로서 액체 압력 장치의 압력을 사용할 수 있다. 따라서, 이하에 있어서 사용되는 파라미터(S)는 전부 미끄러지는 상태의 클러치 토오크에 대한 조정 파라미터를 나타낸다.
특히 간단한 장치가도 1B 에 도시되어 있고, 조정 모터로서 스텝 모터(1105)가 사용된다. 모터(1105')에 인가되는 펄스의 수는 상기 모터의 상대 회전 각도에 대한 척도이다. 이렇게 하여, 거리 전위차계(1106)(도 1A)에 의해서 현시점의 접속 시프트 거리(Sist)를 검출하는 높은 비용인 방식을 포기할 수 있다.
개방 시프트 과정마다, 도 1B 에 도시된 변형 실시 형태의 스티어링 기어 래크(1104)는 기계적 스토퍼(1109)까지 후퇴된다. 스토퍼(1109)는 모터에 대한 교정 지점이고, 결국은 이 스티어링 기어 래크(1104)가 이 스토퍼(1109)에 도달한때에, 회전 각도 제로에 교정된다. 따라서, 스텝 모터(1105')에 인가되는 펄스[제어장치(13)의 신호 Sp ; 도 1B 참조]의 수는 상기 모터의 절대 회전 각도에 대한 척도이고, 따라서, 현시점의 접속 시프트거리(Sist)에 대한 척도이다. 따라서 거리 센서(1106)는 없어도 된다. 스텝 모터(1105')는 클러치 과정마다 또는 선택된 클러치 과정 때에 새롭게 교정될 수 있다. 이것에 따라, 확실하고 튼튼한 장치가 얻어진다.
이 실시예에서, 접속 시프트 거리가 조정 회로를 통해 목표치(Ssoll)에 의존하여 조정되는 경우, 조정 파라미터(S)에는 다음과 같은 불리함이 있다. 즉, 접속 시프트 거리(S) 내지는 목표치(Ssoll)와 전달되는 클러치 토오크(MK) 사이의 연관점을 아직 모른다는 불리함이 있다. 이 연관점은 도 2 의 블록(131)에 도시되고 있다. 전달되는 클러치 토오크(MK)는 우선 특정의 데드 구간(τ) 내에서는 변화없는 그대로 있고, 그 후에 미끄러지는 상태에 있어서 거리(S)가 커짐에 따라서 저하하는 것을 간파할 수 있다.
개개의 클러치 제품 견본에 대하여는, 클러치 토오크와 접속 시프트 거리사이의 상술의 관련은 기술적으로 구해지겠지만, 그러나 수명에 의존하는 변화(예를 들면 마모) 및 개개의 제품 격차가 크기 때문에, 함수 (MK)=f(S) 에 대해서는 실제로는 이미 공지되어 있지는 않다.
그 밖에 또한, 회전 토오크 센서를 내장하는 것에 의해, 클러치 토오크(MK)를 측정 기술적으로 검출하여 조정 회로에 의해서 조정할 수 있다. 그러나, 회전 토오크 센서가 높은 비용 및 조정 회로에 필요한 높은 다이나믹 특성의 비싼비용 때문에 이것은 대량 생산에 알맞은 해결법이 아니다.
이미 첫머리에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 목적은 다음과 같다. 즉, 통상 차량 동작중의 함수 MK=f(S) 를 구하여, 비휘발성 메모리[블록(131), 도 2 참조]에 격납하고, 클러치의 수명에 걸쳐서 적응하도록 정정하는 것이다. 이 때문에, 우선 도2에 근거하여 보다 상세히 제어 유닛(13)의 기능에 대하여 설명하기로 한다.
제어 유닛(13)으로서는 블록(131)에 조정되는 클러치 토오크(MKsoll)가 공급된다. 여기에서는 원하는 클러치 토오크의 산출에 관계되지 않는다는 것은 원하는 클러치 토오크의 산출에 관계되는 일이 없는 조정에 관한 것이기 때문이다.블록(131)에는 클러치 토오크(MK)와 접속 시프트 거리(S) 내지 일반적인 형식의 조정 파라미터 사이의 기술의 관련이 격납되어 있다. 그리고 여기에서, 블럭(131)의 출력 파라미터로서 목표치 조정 파라미터(Ssoll)가, 콤프레이터(132)로 공급되어, 이 콤프레이터(132)는 상기 목표치 조정 파라미터(Ssoll)를 상응하는 실제치 조정 파라미터치(Sist)와 비교하고, 이 비교에 의존하여, 서보 클러치(11)에서 조정 모터(1105)(제어 신호ST) 내지는 스텝 모터(1105') (조정 파라미터 Sp)를 목표치 파라미터(Ssoll) 조정을 위해서 제어한다.
본 발명의 핵심은 다음 점에 있다. 즉, 블록(133)이 설치되어 있고 이 블록(133)을 사용하여 블록(131)에 격납되어 있는 특성 곡선을 변경하여 클러치의 현시점 상태에 적합시킬 수 있다라는 점이다. 이 때문에, 블록(133)에는 조정 파라미터의 순간적인 실제치(Sist)와, 엔진 회전수(nM) 및 현시점의 엔진 토오크(MM)가 공급된다. 본 발명의 제 1 변형 실시 형태로서는, 블록(133)에 또한 구동 출력측 회전수(nab) 및 클러치 과정을 나타내는 신호(K)가 공급된다. 블록(133)은 신호(W)에 의해서 직접적으로 조정 모터(1105, 1105')의 조정 신호에 액세스한다. (제1변형실시형태)
접속된(고착하고 있다) 클러치로부터 토오크
Figure pct00001
가 전달된다. 여기에서 ωM=(2π/60) nM, nM=엔진 회전수,
Figure pct00002
관성 모멘트(엔진), MM=엔진 토오크이다. 정상 상태인 경우(ω'M=0)에는 MK=MM이다.
평균 엔진 토오크
Figure pct00003
는 크랭크 샤프트 각도 720°(4 사이클 엔진) 내지 360° (2 사이클 엔진)에 걸쳐서 평균화된 엔진 토오크(
Figure pct00004
)이다. 이 평균 엔진 토오크(
Figure pct00005
)는 회전수 · 부하 특성 맵으로부터, 점화 각도 및 공기 과잉율(λ)을 고려하여 충분히 정확하게 판명된다. 예를들면, 엔진 토오크는 엔진 제어 장치(101)(도 1A 및 1B)로부터 탭으로 꺼낼 수 있다.
제 1 변형 실시 형태를 이해하기 위해서, 도 4 를 참조하기로 한다. 여기에는, 시간축상에 정상 엔진 동작에서의 엔진 토오크 (MM)가 나타나고 있다. 엔진 토오크는 상기의 경우 공지와 같이, 평균 엔진 토오크(
Figure pct00006
)를 중심으로 진동하여, 피크값으로서 엔진 토오크(MMmax)에 도달한다.
엔진의 정상 동작점에서는 전달되는 클러치 토오크(MK)가 접속 시프트 거리(S)가 커지는 것에 따라 저하하여, 클러치 토오크(MK)가 MMmax를 조금 아래의 값정도까지 저하한 경우(도 4)에는, 클러치는 주기적으로 단시간 사이에 고착 동작상태로부터 미끄러지는 동작 상태로 이행한다. 이 영역은 도 4 에서는 해칭으로 도시되고 있다.
전달되는 클러치 토오크(MK)가 최대 엔진 토오크 (MMmax)를 조금 아래의 값으로 저하한 것은 클러치 슬립을 통해 결국은 클러치의 입력측 회전수와 출력측 회전수의 비교를 통해 매우 예민하게 검출할 수 있다. 이것은 도 5에 도시되고 있다.
제 1 실시 형태로서는, 도 5 에서 입력측 회전수(엔진 회전수 nM)와 클러치의 구동 출력측 회전수(nab) 사이의 차△n이 형성된다. 이미 도 1A 및 1B 에 근거하여 설명한 바와 같이, 이것들의 회전수는 센서(102, 1107)에 의해서 검출된다. 엔진 회전수(nM)는 상기의 경우, 일반적으로는 엔진 제어 장치(101)(도 1A 및 1b)로부터 탭으로 꺼내어 진다. 예를 들면, 구동 출력측 회전수(nab)는 차바퀴 회전수 센서를 통해 변속비를 고려하여 검출된다. 대체적으로, 도 5 에는 클러치의 구동 입력측 내지 구동 출력측에 있어서의 각도 검출이 도시되어 있다.
일시적으로, 필요하다면 차량 엔진의 연료 공급 내지는 점화 각도가 실린더 마다 조금 다르도록 조정해도 된다. 이것에 의해서, 특히 6 기통, 8 기통 또는 12 기통 엔진인 경우에는, 엔진 토오크(MM)와 최대 엔진 토오크(MMmax) 사이가 충분한 차를 조정할 수 있다 (인공적인 엔진의 불안정 동작 상태).
정상 동작 상태에서, 조정 모터(1105, 1105')의 제어(W)에 의해서, 도 4로 클러치가 미끄러지는 영역에 있는 경우, 다음 조건이 양호한 근사를 준다.
즉,
Figure pct00007
이것에 의해서, 특성 곡선 MK=f(S)(블록131 참조)의 1개의 점이 판명된다. 이 과정을 다른 복수의 엔진 동작점에 있어서 반복하고, 측정점 사이를 보간함에 의하여, 최종적으로는 전체의 원하는 함수 MK=f(S) 가 얻어진다.
도 3 은, 제 1 변형 실시 형태에서 상술의 방법을 실현하기 위한, 블록(133)(도 2)의 조작 모드의 플로우 챠트를 도시한 것이다. 스타트 스텝(301) 후, 스텝(302)으로 입력 신호로서 구동 출력측 회전수(nab), 엔진 회전수(nM) 그리고 평균 엔진 토오크(
Figure pct00008
)가 판독된다. 스텝(303)으로서는 이미 도 5 에 근거하여 설명한 바와 같이, 클러치의 구동 출력측 회전수와 구동 입력측 회전수의 차가 형성된다. 또한 엔진 회전수의 시간에 의한 도함수 내지는 시간적인 변화(nM)가 산출된다. 스텝(304)으로서는 엔진 회전수의 시간적인 변화가, 일반적으로 비교적 작은 임계치(S1)와 비교된다. 이 엔진 회전수의 시간적인 변화가 상기 작은 임계치를 초과하고 있는 경우, 차량 엔진은 정상동작상태에는 없다. 따라서, 본 발명에 의한 적응은 행하여지지 않는다. 물론 스텝(304)으로 엔진이 정상 동작하고 있는 것이, 결국 엔진 회전수가 그저 조금만 변화하는지 또는 완전히 변화하지 않는 것이 식별된 경우, 스텝(305)으로 조정 파라미터의 실시예에서는 접속 시프트 거리(S)의 조정이 신호(W)에 의해서 행하여진다. 스텝(306)으로서는 상술한 바와 같이, 클러치의 구동 출력측 회전수와 구동 입력측 회전수로써 형성된 회전수의 차가 제 2 임계치(S2)를 초과하고 있는지 어떤지가 시험된다. 상기 제 2 임계치(S2)도 일반적으로 비교적 작게 선택된다. 회전수차(△n)가 상기 제 2 임계치(S2)를 초과하지 않는 경우, 이것은 클러치가 고착 마찰 동작으로 동작하고 있는 것을 의미하고, 따라서, 본 발명에 의한 적응은 행하여지지 않는다. 그러나, 회전수차(△n)가 상기 제 2 임계치(S2)를 초과하고 있는 경우, 이것은 도 4 에 도시한 바와 같이(해칭된 영역),전달된 순간 클러치 토오크(MK)가 평균 순간 엔진 토오크(
Figure pct00009
)에 상응하는 것을 의미한다. 따라서, 평균 엔진 토오크(
Figure pct00010
)내지는 순간 클러치 토오크(MK)와 순간 조정 파라미터(Sist)의 편성이, 블록(131)에 격납될지 내지는 거기에 격납되어 있는 특성 곡선이 이 시점에서 경우에 따라서는 변경된다. 최종 스텝(308)의 나중에 도 3 에 나타난 과정이 새롭게 개시된다.
(제2변형실시형태)
제 2 변형 실시 형태를 설명하기 위해서, 우선 도 6 에 근거하여 전형적인 클러치 인 과정을 설명한다. 이 때문에 도 6 에는 엔진 회전수(nM)와 클러치의 구동 출력측 회전수(nab)의 시간 경과를 나타낸다. 미끄러지는 클러치의 영역에서는 공지와 같이 구동 출력측 회전수가 엔진 회전수로 접근하여 행하고, 고착 클러치의 영역에서 일치한다. 미끄러지는 클러치의 영역에서는, 차식이 성립한다.
즉
Figure pct00011
여기에서
Figure pct00012
=엔진 관성 모멘트, ωM=(2π/60)nm, nM=엔진 회전수, MM=엔진 토오크, MM=클러치 토오크이다.
파라미터 MM,
Figure pct00013
(내지는 상기 ωM의 시간에 의한 도함수 ω'M)은 이미 알려져 있거나 내지는 측정 가능하다[도 1A 및 1B 의 엔진 제어 장치(101)]. 이것에 따라, 각 시점에서 전달되는 순간 클러치 토오크(MK)도 판명된다.
따라서, 클러치 인 과정중의 각조정 파라미터치(S)에 대하여, 미끄러지는 영역에서 원하는 함수 MK=f(S) 에 대하여, MK및 S값의 대를 구할 수 있다. 이들의 값은, 이미 도 2 에서 설명한 바와 같이, 블록(133)으로부터-블록(131)으로 공급되어, 상기 블록(131)에서 이것들의 값은 여기에 격납되어 있는 특성 곡선의 변경 내지는 갱신을 위해서 사용된다.
도 7 에 근거하여, 제 2 변형 실시 형태에 있어서의 블록(133)이 정확한 조작 모드를 나타낸다. 스타트 스텝(701) 후에, 스텝(702)으로서는 적절한 클러치 과정(K)이 행하여지고 있을지가 시험된다. 본 발명의 제 2 변형 실시 형태는 다음과 같이 구성할 수 있다. 즉, 각 클러치 과정이 특성 곡선의 적응을 위해 사용될지 또는 지정된 클러치 과정이 선택될지로 구성할 수 있다. 예를 들면, 각 클러치 과정이 사용되는 것은 아니고, n 번째 마다의 클러치 과정이 사용되도록 구성할 수 있다. 적절한 클러치 과정이 행하여지고 있으면, 스텝(703)으로 순간 조정 파라미터(Sist), 현시점의 엔진 토오크(MM), 엔진 관성 모멘트(
Figure pct00014
) 및 현시점의 엔진 회전수(nM)가 판독된다. 이미 설명한 바와 같이, 스텝(704)으로, 엔진 회전수의 시간적 변화 및 현시점의 전달되는 클러치 토오크(MK)가 계산된다. 스텝(705)으로, 클러치 토오크(MK) 및 순간 조정 파라미터(Sist) 값의 대가, 블록(131)(도 2) 으로 공급되는 것에 따라 격납된다. 최종 스텝(706) 후에, 도 7 에 도시된 경과가 새롭게 개시된다.
요약하면, 양방의 변형 실시 형태에 대하여 다음과 같이 언급할 수 있다. 즉, 통상 차량 동작 사이에 미끄러지는 동작 중의 클러치 토오크와-조정 파라미터(목표치) 사이의 관련을 구하는 것이 행하여진다는 것을 언급할 수 있다. 클러치의 마모 및 개개의 제품 격차의 영향은 적응성을 갖고 정정된다. 그리고 조정 파라미터에 대한 목표치로서, 직접적으로 전달되는 회전 토오크가, 예를 들면 회전 토오크 인터페이스(CAN)를 통해 설정된다. 클러치 조작에 대한 조정 모터로서 스텝 모터를 사용하는 것은, 상기의 경우 특히 유리하고, 이 모터의 제로 위치(회전각도 제로)를 기계적인 스토퍼로 교정하는 것이 접속 및 개방된 클러치에 있어서 행하여진다.
또한, 종래 사용되고 있는 오토매틱 트랜스미션(자동 변속기)의 회전 토오크 컨버터 대신에, 본 발명의 서보 클러치를 설치할 수 있다. 컨버터 슬립의 제거에 의해서, 마찬가지로 트랙션이 중단하는 것 없이, 이러한 오토메틱 트랜스미션의 효율은 향상된다.

Claims (14)

  1. 서보 클러치(11)로 변속비를 바꾸기 위해서, 클러치의 개폐는 제어 유닛(13)에 의해서 제어되는 조정 소자(1105)의 접속 시프트 및 개방 시프트를 사용하여 수행되고, 차량 엔진(10)과 변속기(12) 사이에 설치된 서보 클러치(11) 제어 장치에 있어서,
    상기 제어 유닛(13)은 차량 엔진의 정상 동작 상태를 검출하여, 정상 동작 상태의 검출에 응답하고, 상기 조정 소자(1105)의 임의의 제어를 변속비를 바꾸지 않고서 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 서보 클러치 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 정상 조작 동작 상태의 검출을 위해서, 차량 엔진(10)의 회전수의 시간적 변화(nM')가 검출되는 것을 특징으로 하는 서보 클러치 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 정상 조작 동작 상태는, 차량 엔진(10) 회전수의 시간적 변화(nM')가 임계치(S1)보다 작은 경우에 검출되는 것을 특징으로 하는 서보 클러치 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 임의의 제어로서, 조정 소자(1105, 1105')에 배속된 조정 파라미터(S)의 변화(S+△S)가 행하여지고, 상기 조정 파라미터(S)는 클러치의 개방을 가져오는 것을 특징으로 하는 서보 클러치 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 클러치의 개방을 위해서, 조정 파라미터로 하여 접속 시프트 거리(S)와 조정 모터(1105, 1105')로서 구성된 조정 소자의 회전 각도와 클러치의 탄력성 소자에 가해지는 힘 및 클러치와 액추에이터 사이에 접속된 액체 압력 장치의 압력이 사용되는 것을 특징으로 하는 서보 클러치 제어 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 조정 파라미터(S)의 변화(S+△S)는 검출된 클러치 슬립(△n)에 의존하여 결정되는 것을 특징으로 하는 서보 클러치 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 정상 동작 상태의 검출에 응답하고, 차량 엔진(10)의 순간적인 토오크(M3)가 검출되는 것을 특징으로 하는 서보 클러치 제어 장치.
  8. 제 1 항, 또는 제 4 항, 또는 제 6 항에 있어서, 정상 동작 상태의 검출에 응답하여 검출되는 차량 엔진(10)의 순간적인 토오크(MM)와, 조정 파라미터의 소정의 변화(S+△S)와의 편성이 특성 곡선(31)의 형성 또는 변경을 위해 격납되는 것을 특징으로 하는 서보 클러치 제어 장치.
  9. 차량 엔진(10)과 변속기(12) 사이에 설치된 서보 클러치 제어 장치에 있어서,
    상기 서보 클러치에서는 변속비를 바꾸기 위해서, 클러치의 개폐는 제어 유닛(13)에 의해서 조정 파라미터를 사용하여 제어되는 조정 소자(1105)의 접속 시프트 및 개폐 시프트를 사용하여 행하여지고,
    상기 제어 유닛(13)은 접속 시프트 과정 및 개방 시프트 과정 사이에 조정 파라미터(Sist)와 검출되는 차량 엔진(10)의 순간적인 토오크(MM)와 검출되는 상기 차량 엔진(10) 회전수의 시간적인 변화(nM')에서 구해지는 현시점의 클러치 토오크를 나타내는 파라미터(MK)가 검출되고,
    검출된 상기 조정 파라미터(Sist)와 상기 파라미터(MK)의 편성이 특성 곡선(131)의 형성을 위해서 격납되도록 구성되어 있는 서보 클러치 제어 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 조정 파라미터는 접속 시프트 거리(S)와, 조정 모터(1105, 1105')로서 구성된 조정 소자의 회전 각도와, 클러치의 탄력성 소자에 가해지는 힘 및 클러치와 액추에이터 사이에 접속된 액체 압력 장치의 압력이 사용되는 것을 특징으로 하는 서보 클러치 제어 장치.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 격납된 특성 곡선(131)은 서보 클러치에 의해서 전달되는 클러치 토오크(MK)를 제어하기 위해서 사용되는 것을 특징으로 하는 서보 클러치 제어 장치.
  12. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서, 조정 소자는 스텝 모터(1105')를 가지는 것을 특징으로 하는 서보 클러치 제어 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 각 개방 시프트 과정 또는 소정의 개방 시프트 과정 후에, 스텝 모터(1105')의 한정적인 제어(Sp)가 행하여지는 것을 특징으로 하는 서보 클러치 제어 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 클러치의 조작을 위해, 스텝 모터(1105')에 의해서 상기 클러치의 장방형 방향으로 시프트 가능한 스티어링 기어 래크(1104)가 설치되어 있고, 각 개방 시프트 과정 또는 소정의 개방 시프트 과정 후에, 상기 스티어링 기어 래크(1104)는 상기 스텝 모터(1105')의 제어(Sp)에 의해서 한정된 위치에, 유리하게는 기계적인 스토퍼(1109)로 이동되는 것을 특징으로 하는 서보 클러치 제어 장치.
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