KR100234791B1 - 기어벗경고 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 변경기어 기계변속기 (12) 의 자동수행 선택 기어 변경의 차량 반자동 변속장치의 정지 시프팅 작동에서 출발을 제어하며, 정지상태에서 출발하여 차량 마스터 클러치 (16) 의 수동작동 (3)을 필요로 하는 제어방법 및 장치에 관한 것이다. 선택된 출발 기어비의 맞물림 동안 시스템 제어장치 (38) 는 기어 벗 상태를 감지하여 이 상태가 감지되면 오퍼레이터에게 경고한다.

Description

기어 벗 (gear butt) 경고 방법 및 장치
제1도는 반자동 기계변속장치의 도면.
제2도는 제1도에 도시된 장치의 제어 부재 및 센서의 도면.
제3도 및 제3b도는 제1도에 도시된 장치의 제어 및 콘솔의 도면.
제4도는 " 4×3 " 12속 복합 스플리터형 새미블록 변속기 (semi-blocked transmission) 의 도면.
제5도는 제4도의 변속기용 일반적인 시프트 형태의 도면.
제6도는 본 발명의 논리제어의 흐름도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 반자동 기계변속장치 256, 258, 260 : 포지티브 죠우 클러치
14 : 원동기 38 : 중앙처리장치
2 : 신호장치 218 : 입력축
274 : 출력축 30 : 마스터 클러치 오퍼레이터
본 발명은 자동수행 선택기어 변경의 반자동 기계변속장치의 정지작동에서 출발을 제어하지만 정지작동에서 출발하는 동안 차량 마스터 클러치의 수동작동이 필요한 제어장치/방법에 관한 것이다.
완전 자동 기계변속장치는 선행기술에 공지되어 있고, 미합중국 특허 제 4,361,060 호 및 제 5,099,711 호에 개시되어 있으며, 참고로, 여기에 포함했다.
완전 자동 기계변속장치용 기어 벗 및/또는 기어 버즈 감지 제어논리 (Gear butt and/or gear buzz sensing control logic) 가 선행기술에 공지되어 있고, 이는 위에서 언급한 미합중국 특허 제 5,099,711 호에 개시되어 있다.
자동 및 반자동 변속기용 내고장성 (fault tolerance) 논리 루우틴이 선행기술에 공지되어 있으며, 미합중국 특허 제 4,922,425 , 4,849,999 호 및 제 4,899,279 호에 개시되어 있고, 이를 참고로 여기에 포함했다.
정지작동에서 출발하는 동안 선택된 시프트를 선택하지만 차량 마스터 클러치의 수동작동을 필요로 하는 반자동 기계변속장치가 공지되어 있고, 이는 미합중국 특허 제 4,648,290 , 4,888,577 호 및 제 5,042,327 호에 개시되어 있다.
이러한 반자동 기계변속장치가 잘 수공될지라도 차량 오페레이터가 정지상태에서 출발할때 기어 벗 상태를 알지 못하기 때문에 바람직하지 못하다.
본 발명에 따라서, 선행기술의 결점은 자동수행 선택 시프트의 반자동 기계 변속기용 제어장치를 제공하고, 정지에서 출발할 때, 기어 벗 상태를 감지하여 이를 차량 오퍼레이터에게 경고하여 보정을 하는 수동 마스터 클러러치를 제공하므로써 최소화 또는 극복된다.
출발기어 맞물림이 시작되거나 명령될때를 감지하거나 소정의 시간이 경과한 후 출발기어 맞물림이 되지 않았다는 것을 감지하면 성취된다. 이러한 감지는 중립위치에서 맞물림 위치 쪽으로의 죠우 클러치의 운동을 감지하는 것에는 관련이 있지만, 맞물림 위치에의 도달 및/또는 변속 입력축 및 죠우 클러치 맞물림을 나타내는 출력축 속도를 감지하는 것에는 관련이 없다. 만일 기어 벗 상태가 감지되면, 오퍼레이터는 이러한 상태를 확인하여 순간적으로 마스터 클러치를 페더하여 죠우 클러치를 벗팅 상태에서 분리시키는 조처를 취하는데 이는 수동으로 수행된다.
따라서, 본 발명의 목적은 정지작동에서 출발 동안 마스터 클러치 작동을 필요로 하는 반자동 기계변속기용이 새롭고 향상된 제어장치를 제공하는 것으로 출발작동에서 정지작동 동안 기어 벗 상태를 나타내는 상태를 감지하여 이를 오퍼레이터에게 경고하는 것이다.
본 발명의 목적과 장점은 수반한 도면을 참고로 설명하므로써 분명해 질 것이다.
바람직한 실시예의 본 설명에서, 어떤 용어들이 단지 설명을 위해서 사용되었고 제한하려는 것은 아니다. " 위쪽 " , " 아랫쪽 " , " 오른쪽 " 및 " 왼쪽 " 이라는 용어는 참조하는 도면에서 방향을 나타낸다. " 안쪽 " 및 " 바깥쪽 " 이라는 용어는 장치의 기하중심 또는 장치의 부분쪽 및 에서 먼방향을 의미한다. 이는 위해서 언급한 용어의 파생 및 전용어에 적용된다.
" 변속기 "라는 용어는 주변속부와 보조변속부가 직렬로 연결되어 주변속부에서 선택된 기어감속이 보조변속부에서 선택된 기어감속과 복합되는 변환속도 변속기를 의미한다. 여기서 사용한 " 스플리터형 복합변속기 " 라는 말은 보조변속기가 주변속부에서 선택된 기어비를 분할하기 위해 여러 선택 가능한 단계를 제공하는데 이용된다. 스플리터형 복합변속기에서 주변속 부분에는 보조부에 의해 스플리트 되거나 분할되는 매우 폭이 넓은 단계가 제공된다. 여기서 사용한 " 업시프트 " 라는 용어는 저속 기어비에서 고속 기어비로의 시프팅을 의미한다.
" 블록 변속기 " 또는 " 블록 변속부 "는 다수의 측방향으로 이동 가능한 기어중 선택된 하나가 탄력적으로 바이어스된 포지티브 클러치에 의해 이 선택된 기어가 중립에서 맞물림 위치로 측방향으로 이동하므로써 축에 회전하지 못하게 커플되어 있고, 포지티브 클러치의 부재가 동기회전할 때까지 블록커가 이러한 맞물림을 하지 못하게 하며, 이러한 동기상태는 변속기 입력 및/또는 출력축을 수동 및 자동으로 조절하여 동기상태를 교차하게 하지만 하나의 클러치 부재 및 이와 관련된 장치가 다른 클러치 부재와 회전하기에 충분한 선택된 클러치 부재의 마찰 접촉으로는 성취되지 않는 변경 기어 일정한 매쉬 변속기 또는 변속부를 뜻한다. 이 블록 변속기 및/또는 변속부는 미합중국 특허 제 3,799,002 , 3,924,484 , 4,192,196 호 및 제 4,440,037 호에 개시되어 있으며, 이를 참고로 여기에 포함했다.
본 발명의 반자동 제어장치는 블록 스플리터형과 직렬로 연결된 비동기 및 비블록 주변속부의 스플리터형 복합 변속기에 적용하는 것이 특히 바람직하다. 이러한 변속기가 선행기술에 공지되어 있으며, 반블록 변속기 (semi-blocked transmissions) 라고 부르고, 미합중국 특허 제 4,735,109 호 및 제 4,736,643 호에 개시되어 있으며 이를 참고로 여기에 포함했다.
본 발명이 특히 바람직하게 관련된 반자동 변속기장치가 설명되어 있고, 위에서 언급한 미합중국 특허 제 4,648,290 , 4,888,577 호 및 제 5,042,327 호에 개시되어 있다.
제 1 도를 참고하면, 드라이버 작동 트로틀 (24) 의 위치가 센서 (22)에서 감지되며, 이를 나타내는 신호 (THD) 가 중앙처리장치 (38) 에 공급되며, 이 중앙처리장치는 센서 (28)로 부터 엔진 속도에 관한 입력 및/또는 센서 (32)로 부터 변속 입력속도, 센서 (36)로 부터 변속 출력축 속도 및 아래에서 설명한 드라이버 기어 시프트 레버 (1), 즉 죠이스틱의 양 또는 음의작동을 수신한다. 엔진속도는 변속 입력축 속도를 나타내며, 특히 클러치 (16) 가 미끄러지지 않게 맞물리면 변속 출력축 속도는 차량 속도를 표시한다.
트로틀 패달 (24) 등의 오퍼레이터 설정을 감지하고, 감지된 설정에 비례하거나 적어도 표시하는 신호를 제공하는 트로틀 위치 센서장치 (22) 와 같은 장치 및 이 장치를 이용하는 원격 연료제어 또는 플라이 바이 와이어 시스템 (fly by wire system) 이 미합중국 제 4,250,845 , 4,305,359 , 4,319,658 호 및 제 4,461,254 호에 개시되어 있고, 참고로 이를 여기에 포함했다.
제 1 도 및 제 2 도에 도시되어 있듯이, 변속장치 (10) 의 제어논리회로, 센서 및 액츄에이터가 미합중국 특허 제 4,361,060 호 및 제 4,595,986 호에 개시되어 있고, 이를 참고로 여기에 포함했다. 특히, 중앙처리장치 (38) 는 입력을 수신하여 소정의 논리법칙에 따라 이를 처리하여, 명령출력신호를 급속한 업시프트를 위해 배기 브레이크 (17) 및/또는 입력축 브레이크 (18)를 제어하는 가압 및/또는 전기 액츄에이터 다운 시프트 오퍼레이터 (30)를 경유하는 클러치 제어 및 변속 오퍼레이터 (34)를 경유하는 비율 시프팅에 대해 동기회전을 급속히 하기 위해 연료를 엔진에 브립 (blip) 하게 공급하는 자동 연료제어기 (26) 에 공급한다. 또한, 중앙처리장치는 명령출력신호를 디스플레이 (2) 에 전송한다 (이는 후술 할 것이다). 자동/반자동 변속장치 (10) 는 발로 작동되어 수동 클러치 제어기 (3)를 포함하며, 이 제어기는 출발에서 정지 및/또는 저속 크리핑 운전상태 (low speed creeping maneuvering situations) 에서만 이용되게 되어 있다. 제어기 (38) 는 수동 클러치 제어 3 위치와 차량 브레이크 (4) 의 작동을 나타내는 신호를 수신한다. 자동/반자동 기계변속장치 (10) 는 전원 및/또는 가압력 (도시하지 않음)을 포함한다.
여기서, 사용한 브립 (blip) 이라는 용어는 연료를 엔진 (14) 에 공급할때의 일시적 증가를 의미하고, 딥 (dip) 이라는 용어는 연료를 엔진에 공급할때의 순간적인 감소를 의미한다. 브립 및 딥이라는 용어는 항상 자동제어기 (38) 와 관련이 되어 수동 트로틀 패달 (24) 의 오퍼레이터 선택위치에 관계없이 엔진에 대한 연료의 공급이 증가 및 감소를 명령한다.
바람직하기는 제 3 도에 도시되어 있듯이, 중앙처리장치 (38) 는 박스, 즉 하우징 (38A)에 포함될 수 있으며, 이 하우징은 업시프트 표시 디스플레이 (2'), 다운시프트 표시 디스플레이 (2") 및 현재 맞물린 기어비 디스플레이 (2''')를 지닌 디스플레이 팬넬 (2)과, 시프트 선택 레버 (1)와, 임의 리버스 가능한 버튼(optional reverse enable button) (1A) 과, 중앙처리장치 전자회로 (38B)를 포함한다.
반자동 기계변속장치 (10) 의 제어장치가 제 2 도에 개략 도시되어 있다.
제 3b 도를 참고하면, 디스플레이 (2) 는 업시프트 표시부 (2'), 다운시프트 표시부 (2") 및 현재 맞물린 기어비 표시부 (2''')를 포함한다. 도시되어 있듯이, 현재 맞물린 기어비 디스플레이부 (2''') 는 차량변속기가 제 6 기어에서 작동하고 있다는 것을 나타내는 " 6 "을 디스플레이하고 있다. 업시프트 디스플레이부 (2') 는 소정의 논리법칙 또는 프로그램에 따르는 감지된 엔진 또는 입력축 속도 및 감지된 출력축 속도와 같은 감지된 입력 파라미터에 따르는 최대수의 허용 가능한 연속 업시프트를 나타내는 3개의 선을 가지고 있다. 현상태에서, 3개의 선은 단일, 이중, 삼중 업시프트가 가능하다는 것을 나타낸다. 따라서, 드라이버는 허용 가능한 시프트를 제 7 속, 제 8 속 또는 제 9 속에서 직접 선택할 수 있다. 다운시프트 디스플레이 (2") 부분은 소정의 논리, 즉 프로그램에 의해 처리하여 감지된 파라미터에 따르는 허용 가능한 연속 다운시프트의 최대수를 나타내는 두 개의 선을 지닌다. 현상태에서, 디스플레이 (2')의 두 개의 선은 변속기가 제 5 또는 제 4 기어에 다운시프트 할 수 있다는 것을 나타낸다.
차량속도가 일정하고 마스터 클러치가 완전히 맞물려 있다는 가정하에 업시프트 또는 다운시프트가 완료될 때의 기어 엔진속도와 고정 범위의 최대 및 최소 허용 가능한 엔진속도를 비교하므로써 업시프트 또는 다운시프트의 허용 가능성을 결정한다. 중앙처리장치 (38) 는 선택된 허용 가능하지 않은 비율 변경을 위해 명령신호를 발생하지 않는다. 바람직하기로는, 중앙처리장치 (38) 는 오퍼레이터가 선택한 비율에 대한 가장 근접한 허용 가능한 비율 변경을 실행한다. 예를 들어, 디스플레이 (2) 가 표시한 상태가 제 3b 도와 같다면, 제 3 기어에서 다운시프트를 선택할 것이고, 이러한 다운시프트는 허용 가능하지 않기 때문에 중앙처리장치 (38) 가 실행하지 않을 것이다. 그러나, 바람직한 실시예에서 중앙처리장치 (38) 는 제 6 기어에서 제 4 기어까지의 이중 다운시프트를 위해 명령출력신호를 발생할 것이다. 허용 불가능한 비율 변경이 거절될 뿐만 아니라, 이 비율은 시도된 적도 없는 선택된 적도 없다는 것을 디스플레이 (2) 는 드라이버에게 알린다.
디스플레이 (2) 는 업시프트 및 다운시프트가 허용 가능하고 업시프트 및 다운시프트가 허용 가능하지 않나를 오퍼레이터에게 알려준다. 드라이버가 이 경고에 주의하지 않으면, 시스템에 의해 기계 죠우 클러치 부품이 동기화 될지라도, 중앙처리장치 (38) 는 허용 불가능한 시프트 명령을 발생하지 않을 것이다.
업시프트 표시 디스플레이 (2') 가 블랭크되면, 업시프트가 허용되지 않고, 드라이버는 매우 낮은 경제 엔진속도 RPM에서 구동할 것이다. 이와 반대로, 다운시프트 표시기 (2') 가 블랭크되면, 즉 수평선이 나타나지 않으면, 다운시프트가 허용되지 않고, 최대 토오크 가속도 또는 언덕 오름이 현재 맞물린 기어비의 시스템에서 이미 허용 가능하다. 기어시프트는 오퍼레이터가 마스터 클러치 (16)를 수동으로 맞물리고/또는 분리하지 않고 기계 수동 클러치 패달 (3) 에 의해 성취되며, 이 패달은 정지에서 출발, 출발에서 정지 또는 차량 클러치가 전통적으로 이용되듯이 창고에서 운전하는 데만 이용된다.
변속기 (12)를 시프트하기 위해, 드라이버는 제 2 도 및 제 3 도에 도시된 위치에서 레버 (1)를 전진 (업시프트를 위해) 및 후진 (다운시프트를 위해) 한다. 단일 업시프트를 선택하기 위해, 즉 제 6 기어의 시프트를 위해 오퍼레이터는 레버 (1)를 전진한 다음, 바이어스하에서 레버가 중립 또는 중앙위치에 귀환할 것이다. 도시된 제 6 기어에서, 오퍼레이터가 빠른 순서로 레버를 3배 전진시켜 정지상태로 되면, 오퍼레이터는 효과적으로 두 기어를 스킵할 것이고 스킵시프트를 제 9 속 (즉 제 7 및 제 8 속은 맞물리지 않음) 로 직접 성취할 수가 있다. 따라서, 본 발명의 반자동 제어장치를 이용하면 다중 또는 스킵 시프트를 성취할 수 있다. 마스터 클러치 (16)를 디클러치하고 선택된 기어비와 관련된 선택된 죠우 클러치 부재를 동기화시키는 것은 자동 트로틀 및 클러치 제어 및 입력축 및/또는 엔진의 브레이킹에 의해 자동으로 급속히 성취될 수 있다. 제어장치는 반자동이고, 드라이버는 업 또는 다운시프트를 언제 해야 하고, 업시프트 또는 다운시프트에 대한 많은 기어비의 처리를 결정해야 하지만 같은 기어레버 트로틀 패달 및 클러치 작동을 결정할 필요는 없다. 드라이버가 허용된 기어비를 선택할 때, 트로틀은 다운시프트 동안 필요한 동기화를 성취하기 위해 브립되거나, 업시프트 동안 필요한 동기화를 성취하기 위해 딥된다.
이 모두는 중앙처리장치 (38) 가 드라이버를 위해 자동으로 이루어진다.
역모우드의 작동은 정지위치의 중립에서만 성취되고, 현재 맞물린 중립위치에서 제어레버 (1)를 뒤쪽으로 이동시키므로써 성취된다. 부주의한 역으로의 다운시프트를 방지하기 위해 역버튼 (1A) 이 제공되어 역작동에 필요한 중립위치에 있을 때, 중앙처리장치가 제어레버 (1) 의 뒷쪽 방향운동을 해석하기 전에 눌러져야 한다.
차량이 소정의 차량속도 이상에서 정지하고, 오퍼레이터가 차량 마스터 클러치를 수동으로 분리할 때, 제어논리는 오퍼레이터가 소정의 출발 기어비로의 직접 시프트를 선택할 때 다운시프트 방향으로의 레버 (1) 의 단일 변위를 해석하고, 필요한 명령 출력신호를 이러한 시프트를 수행하기 위해 발생시킨다.
바람직하기로는, 변속기 (12) 는 적어도 5, 바람직하기로는 9이상 선택 가능한 전진비를 지닌 다중 속도 변속기이다. 12전진속도 스플리터형 변속기 (12) 및 이 변속기 (12) 의 보조변속부에 활용되는 블록된 죠우 클러치 부재의 구조가 선행기술에 공지되어 있고, 위에서 언급한 미합중국 특허 제 3,799,002 호 및 제 4,735,109 호에 상세히 설명되어 있다.
변속기는 베어링 (220) 에 의해 뒷쪽단에 인접해 지지된 입력축 (218)을 포함하며, 입력기어 (222) 가 입력축에 스프라인에 의해 연결되어 있다. 입력 기어 (222) 는 같은 속도로 다수의 주부 중간축을 동시에 구동시킨다. 예시된 실시예에서, 두개의 주부 중간축 (224) 및 (226) 이 제공되어 있으며, 이 중간축은 주축 (228) 의 정반대측 위에 위치하고 있고, 이 주축은 입력축 (218) 과 동축방향으로 배열되어 있고, 주축의 전진단 (230) 위에 파일롯부분 (230) 제공되어 있으며, 이 전진단은 입력축 (218) 의 뒷쪽단 내에 회전할 수 있게 수용되어 지지되어 있다.
입력축 (218)은 선택적으로 작동하고 일반적으로 맞물리는 마찰 마스터 클러치 (C)를 통해 트로틀 제어 디젤엔진 (E)과 같은 원동기에 의해 한방향으로만 보통 구동된다. 클러치 (C)는 선행기술에 공지되어 있듯이 패달 (P)를 사용하여 선택적으로 분리될 수 있다. 클러치 (C)는 공지된 클러치 브레이크와 관련되어 있다.
각각의 주부 중간축 (224) 및 (226) 에는 동일한 크기 및 동일한 수의 이빨을 하고 있으며, 주축 (228) 의 정반대측에 위치한 쌍으로 된 기어 (236) 와 같은 동일한 군의 중간축 기어가 제공되어 있다. 제 2 도에 도시되어 있듯이 중간축 기어 (242) 및 (244) 가 주부분 중간축 위에 직접 형성된 인벌튜트 스플라인에 의해 형성될 수 있다.
다수의 주부 주축 구동기어 (246),(248),(250),(252) 가 주축 (228)을 포위하며, 선행기술에 공지되어 있듯이 슬라이딩 클러치 칼라에 의해 선택적으로 클러치 가능하다.
주부 주축 기어 (246),(248) 및 (250)은 주축 (228)을 포위하며, 이 주축과 연속적으로 정합 맞물림 되어 있으며, 반대로 대항하는 쌍의 중간축 기어 (238),(240) 및 (242) 에 의해 유동할 수 있게 지지되어 있다. 설치수단과 이로 인한 특별한 장점은 미합중국 특허 제 3,105,395 호와 제 2,335,616호에 상세히 설명되어 있으며 이를 참고로 여기에 포함했다. 주축기어 (252) 는 역기어이고, 종래의 중간 아이들러 기어 (도시되어 있지 않음) 에 의해 한쌍의 중간축 기어 (244) 와 연속적으로 정합 맞물려 있다. 맨 앞의 중간축 기어 (236) 는 정합되어 입력 기어 (222) 에 의해 구동하여서 입력축이 회전할 수 있게 구동할 때마다 중간축 (224),(226)을 동시에 회전시킨다.
주부 주축 기어 (246),(248),(250) 및 (252) 및 주부 중간축 기어 (236),(238),(240),(242) 및 (244) 및 아이들러 기어는 모두 일정하게 정합되어 입력 기어 (222) 에 의해 구동되어 조합으로 변속기 (12) 의 입력 기어를 형성한다.
도시되어 있듯이, 여러 어버트먼트 링 (abutment ring) (254) 이 주축 (228) 에 대해 주부 주축 기어를 축방향으로 고정시키기 위해 제공되어 있다.
슬라이딩 클러치 칼라 (236),(258),(260) 가 주축 (228) 에 스플라인 되고, 이 주축에 대해 축방향으로 운동하며 회전한다 (선행기술에 공지된 것과 같이).
슬라이딩 클러치 (256) 는 시프트 포오크 (262) 에 의해 축방향으로 미끄러져 기어 (250) 또는 (248)를 주축에 클러치 시킨다. 슬라이딩 클러치 (258) 는 시프트 포오크 (264) 에 의해 축방향으로 미끄러져 기어 (250) 또는 (248) 중 하나를 주축에 클러치 시킨다. 슬라이딩 클러치 (260) 는 시프트 포오크 (264) 에 의해 축방향으로 미끄러져 기어 (246)를 주축에 클러치하거나 입력 기어 (222) (및 이에 따르는 입력축 (218))를 주축에 클로치한다. 시프트 포오크 (262),(264),(266) 는 공지된 시프트바 하우징 장치의 시프트바 또는 레일에 부착되어 있다.
지금, 스플리터 보조부 (214)를 고려하면, 주축 (228) 은 출력축 (274) 에 연장하여 돌출방향으로 배열되어 파일롯 되어 있고, 이 출력축은 적당한 베어링 (276)에 의해 하우징 (216) 내에 지지되어 있다. 상기 보조부는 또한 다수의 보조부 중간축 (278) 및 (280)을 포함하며, 각각의 이 중간축에는 동일한 군의 중간축 기어(284),(286) 및 (288)를 지니고 있다.
선행기술에 공지되어 있고, 위에서 언급한 미합중국 특허 3,105,395 호에 설명되어 있듯이 투윈 중간축형 복합변속기의 축방향 및 가로 크기를 최소화하기 위해 주축부 중간축(224),(226)이 보조부 중간축에서 약 90°변위되어 있다. 주부 중간축은 베어링 (290),(292) 에 의해 하우징 (216) 에 의해 하우징 (216) 에 지지되어 있는 반면, 보조부 중간축 (278),(280)은 베어링 (294),(296)에 의해 하우징(216)에 지지되어 있다.
두 개의 보조부 주축 기어 (308) 및 (310) 은 주축 (228)을 포위하며, 보조 중간축 기어 쌍 (284),(286) 과 일정하게 정합하여 이에 의해 유동있게 지지되어 있다. 출력 기어 (312)는 출력축(274)에 스플라인 되어 이 출력축과 축방향 운동을 하고 회전운동을 한다. 출력기어(312) 는 보조 중간축 기어 쌍 (288) 과 일정하게 정합되어 있다.
탄성적으로 바이어스된 클러치 부재 (316),(318) 및 (320) 는 주축 (228) 에 스플라인 되어 있고, 블록커 (도시되어 있지 않음) 와 결합해서 어느 때에 기어 (308),(310),(312)를 선택적으로 주축 (228) 에 클러치하는 위에서 언급한 미합중국 특허 제 3,799,002 , 3,921,469 호 및 제 3,924,484 호에 설명된 형의 탄성적으로 블록커된 클러칭 장치를 포함한다. 클러치 (316) 이 스프링 (330) 에 의해 바이어스 되어 있으며, 포지티브 스톱 (positive stop) (334) 에 의해 축방향 운동이 제한된다. 클러치 부재 (318),(320) 은 주축을 포위하는 스프링 (138) 에 의해 축방향으로 멀리 바이어스 되어 있으며, 스톱 (338) 및 (340) 에 의해 축방향 운동이 제한된다.
기어 (312) 는 시프트 포오크 (342) 에 의해 축방향으로 이동하고, 기어 (308),(310) 은 링 (346) 에 의해 조인트 축방향 운동과 독립운동을 위해 결합되어 있고, 시프트 포오크 (348) 에 의해 축방향으로 이동가능하다. 기어 (308),(310) 또는 (312) 는 어떤 시간에 선택적으로 주축 (228) 에 맞물린다. 물론, 기어 (312)를 주축 (228) 에 맞물리면 주축 (228)를 직접 출력축 (274) 에 커플할 수 있다.
수동 비동기 기계변속기에서 얻은 위에서 설명한 유형의 반자동 기계변속장치에서 이빨 버팅 (tooth butting) 상태, 즉 죠우 클러치의 이빨단이 축방향 상호 맞물림이라기 보다 접촉하는 것, 및/이빨 버팅, 즉 버트된 죠우 클러치 이빨의 단이 하나의 클러치 부재가 버팅을 극복하기 위해 급속히 회전함에 따라 축방향 상호 맞물림이 아니라 그라인딩 관련 회전하는 것이 차량의 정지상태에서 출발할 때 발생한다. 이러한 변속장치에서, 이빨 버트 또는 이빨 버즈 상태를 검출하고 이를 차량 오퍼레이터에 경고하여 적절한 조처를 취하는 논리 루우틴을 제공하는 것이 바람직하다.
공지되어 있듯이, 여러 죠우 클러치 (256),(258),(260) 는 제 4 도에 도시되어 있듯이 제 1 비변위 축방향 위치와, 선택된 기어가 주축 (228) 에 회전할 수 있게 커플된 제 2 완전변위 축방향 위치를 지닌다. 죠우 클러치의 축방향 위치는 시프트 포오크/시프트 레일 위치를 감지하므로써 통상 감지된다. 이러한 센서는 미합중국 특허 제 4,676,115 호 및 제 4,945,484 호에 개시되어 있고 이를 참고로 여기에 포함했다.
본 발명이 제어장치/방법에 따라, 제 6 도의 흐름도에 개략 도시했듯이, 차량이 정지상태에서 출발상태에서 마스터 클러치가 수동으로 분리될 때, 0.5∼1.5와 같이 기준시간 (TREF) 이상이면, 출발 기어비 맞물림을 나타내는 상태를 감지 (즉, 이와 관련된 죠우 클러치/시프트 포오크/시프트 레일의 완전 축방향 변위를 감지) 할 때까지 출발 기어비 실행 시프트가 경과한 다음, 기어 벗 상태가 결정되고 차량 오퍼레이터에게 경고된다.
경고는 기어 벗이 존재할 때까지 지속되고 경고는 기어가 완전 맞물린 것으로 감지될 때까지 맞물림 출발 기어의 수를 색션 (2") 에 플래쉬하므로써 디스플레이 (2) 에 나타나게 된다.
기어 벗 상태를 수신할 때, 만일 오퍼레이터가 마스터 클러치를 패더 (feather) 하면, 즉 신속히 부분적으로 가한 다음, 신속히 마스터 클러치를 방출하면 죠우 클러치 이빨을 벗에서 해제할 수 있고, 관련된 죠우 클러치를 완전 맞물리게 한다.
따라서, 본 발명은 자동 수행 선택 기어비 변환의 반자동 기계변속장치의 정지 작동에서 출발을 제어하고 이 정지작동에서 출발을 위해 차량 마스터 클러치의 수동 작동을 요하는 제어장치/방법을 제공하여 정지작동에서 출발하는 동안 기어 벗 상태를 나타내는 상태를 감지하고 이를 차량 오퍼레이터에게 경고한다.
본 발명의 실시예는 어느 정도 특이성을 지니고 설명했을지라도 여러 수정과 변경이 본 발명의 청구범위 내에서 가능하다.

Claims (18)

  1. 선태된 속도비를 맞물리고 분리하기 위해 선택적으로 맞물리고 분리된 포지티브 죠우 클러치 (256),(258),(260)를 활용하는 다중속도 변경기어 기계변속기 (12) 와, 이 변속기와 원동기 (14) 사이에 위치하여 구동하는 마스터 마찰 클러치 (16) 와, (i) 마스터 마찰 클러치 맞물림 및 분리상태와, (ii) 변속기 죠우 클러치 맞물림 및 분리상태와, (iii) 차량속도를 나타내는 입력을 수신하여 이를 소정의 논리법칙에 따라 처리하여 명령출력신호를 (i) 변속 오퍼레이터 (34) 와, (ii) 정지상태에서 출발하는 동안 신호장치 (2) 및 수동 클러치 오퍼레이터 (3) 에 발생시는 중앙처리장치 (38)를 포함하는 차량 반자동 기계 변속장치 (10)의 정지작동으로 부터 출발을 제어하는 제어방법에 있어서 ; (i)소정의 기준값 (REF) 이하의 차량속도와, (ii) 출발 기어비의 선택과, (iii) 상기 마스터 마찰 클러치의 수동분리를 포함하는 정지상태에서 차량 출발을 나타내는 상태를 감지하며 ; 완전 분리상태에서 맞물린 상태 쪽으로 이동하기 시작하는 하나의 상기 죠우 클러치에 의해 상기 선택된 출발 기어비의 맞물림 초기를 감지하며 ; 상기 하나의 죠우 클러치의 맞물림이 상기 선택된 출발 기어비의 맞물림 초기후 소정의 시간내에서 감지되지 않으면, 상기 신호장치가 기어 벗 상태의 존재를 신호화 하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 상기 죠우 클러치는 상기 죠우 클러치의 완전 분리 생태에 상응하는 제1축방향 위치 (제4도)와, 이 제1축방향 위치에서 축방향으로 변위되어 있으며, 상기 죠우 클러치의 완전 맞물림 위치에 상응하는 제2축방향 위치를 지닌 제1클러치 부재 (256),(258),(260)를 포함하며, 죠우 클러치 맞물림 및 분리상태를 나타내는 상기 신호는 상기 클러치의 축방향 위치를 나타내는 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 소정의 시간 주기는 0.5∼1.5 초인 것을 특징으로 하는 제어방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 변속기는 입력축 (218) 과 출력축 (274)을 포함하며 상기 죠우 클러치의 맞물림 및 분리상태를 나타내는 상기 입력 신호는 입력축 및 출력축 회전속도를 나타내는 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 변속기는 입력축 (218) 과 출력축 (274)을 포함하며, 상기 죠우 클러치의 맞물린 상태 및 분리 상태를 나타내는 상기 입력 신호는 입력축 및 출력축 회전속도를 나타내는 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 장치는 선택된 출발 기어비를 나타내는 문자를 표시하는 디스플레이 (2''')를 포함하며, 기어 벗 상태가 있다는 것을 표시하는 상기 신호는 선택된 출발 기어비를 표시하는 플래싱하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  7. 제2항에 있어서, 상기 장치는 선택된 출발 기어비를 나타내는 문자를 표시하는 디스플레이 (2''')를 포함하며, 기어 벗 상태의 존재를 나타내는 상기 신호는 선택된 출발 기어비를 표시하는 상기 문자를 플래싱하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 중앙처리장치는 정지상태에서 차량이 출발하는 동안 효과적이지 않은 마스터 클러치 오퍼레이터 (30) 에 명령출력신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  9. 제2항에 있어서, 중앙처리장치는 정지상태에서 차량이 출발하는 동안 효과적이지 않은 마스터 오퍼레이터 (30) 에 명령출력신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  10. 선택된 속도비를 맞물리고 분리하기 위해 선택적으로 맞물리고 분리된 포지티브 죠우 클러치 (256),(258),(260)를 활용하는 다중속도 변경기어 기계변속기 (12) 와, 이 변속기와 원동기 (14) 사이에 위치하여 구동하는 마스터 마찰 클러치(16) 와, (i) 마스터 마찰 클러치 맞물림 및 분리상태와, (ii) 변속기 죠우 클러치 맞물림 및 분리상태와, (iii) 차량속도를 나타내는 입력을 수신하여 이를 소정의 논리법칙에 따라 처리하여 명령출력신호를 (i) 변속 오퍼레이터 (34) 와, (ii) 정지상태에서 출발하는 동안 신호장치 (2) 및 수동 클러치 오퍼레이터 (3) 의 발생시는 중앙처리장치 (38)를 포함하는 차량 반자동 기계변속장치 (10) 의 정지작동으로 부터 출발을 제어하는 제어장치에 있어서 ; (i) 소정의 기준값 (REF) 이하의 차량속도와, (ii) 출발 기어비의 선택과, (iii) 상기 마스터 마찰 클러치의 수동 분리를 포함하는 정지상태에서 차량출발을 나타내는 상태를 감지하는 수단과 ; 완전 분리상태에서 맞물린 상태 쪽으로 이동하기 시작하는 하나의 상기 죠우 클러치에 의해 상기 선택된 출발 기어비의 맞물린 초기를 감지하는 수단과 ; 상기 하나의 죠우 클러치의 맞물림이 상기 선택된 출발 기어비의 맞물림 초기후 소정의 시간내에서 감지되지 않으면 상기 신호장치가 기어 벗 상태의 존재를 신호화하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  11. 제10항에 있어서, 각각의 상기 죠우 클러치는 상기 죠우 클러치의 완전 분리상태에 상응하는 제1축방향 위치 (제4도)와, 이 제1축방향 위치에서 축방향으로 변위되어 있으며, 상기 죠우 클러치의 완전 맞물림 위치에 상응하는 제2축 방향 위치를 지닌 제1클러치 부재 (256),(258),(260)를 포함하며, 죠우 클러치 맞물림 및 분리상태를 나타내는 상기 신호는 상기 클러치의 축방향 위치를 나타내는 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 소정의 시간 주기는 0.5∼1.5초인 것을 특징으로 하는 제어장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 변속기는 입력축 (218)과 출력축 (218)을 포함하며, 상기 죠우 클러치의 맞물림 및 분리상태는 입력축 및 출력축 회전속도를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  14. 제11항에 있어서, 상기 변속기는 입력축 (218) 과 출력축 (274)을 포함하며, 상기 죠우 클러치의 맞물림 및 분리상태를 나타내는 상기 입력신호는 입력축 및 출력축 회전속도를 나타내는 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 장치는 선택된 출발 기어비를 나타내는 문자를 표시하는 디스플레이(2''')를 포함하며, 기어 벗 상태의 존재를 나타내는 상기 신호는 선택된 출발 기어비를 나타내는 문자를 플래싱하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  16. 제9항에 있어서, 상기 장치는 선택된 출발 기어비를 나타내는 문자를 표시하는 디스플레이 (2''')를 포함하며, 기어 벗 상태의 존재를 나타내는 상기신호는 선택된 출발 기어비를 나타내는 문자를 플래싱하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  17. 제10항에 있어서, 상기 중앙처리장치는 정지상태에서 차량이 출발하는 동안 효과적이지 않은 마스터 클러치 오퍼레이터 (30) 에 명령출력신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  18. 제11항에 있어서, 상기 중앙처리장치는 정지상태에서 차량이 출발하는 동안 효과적이지 않은 마스터 클러치 오퍼레이터 (30) 에 명령출력신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 제어장치.
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