KR20040048397A - Method for controlling a clutch and device for actuating a clutch - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자 클러치 제어 시스템 및/또는 자동 트랜스미션의 클러치를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법에서는 클러치의 맞물림 지점이 클러치의 온도에 따라 결정되고, 클러치의 제어시 상기 맞물림 지점이 고려된다. 또한 본 발명은 트랜스미션(103)을 통해 릴리스 시스템(104)에 커플링되는 모터(102)를 포함하는 클러치(101)를 동작시키는 장치와도 관련이 있다. 상기 장치에서는 트랜스미션에 의해 회전운동과 병진운동과의 전환이 구현된다. 전진 기어가 넣어지면 트랜스미션이 높은 효율을 가지고, 후진 기어가 넣어지면 트랜스미션이 낮은 효율을 가지기 때문에, 상기 트랜스미션은 부하가 인가되면 자동 로킹되거나 및/또는 자동 브레이킹되도록 설계된다.The present invention relates to an electronic clutch control system and / or a method for controlling a clutch of an automatic transmission. In the method according to the invention the engagement point of the clutch is determined according to the temperature of the clutch and the engagement point is taken into account in the control of the clutch. The invention also relates to a device for operating a clutch 101 comprising a motor 102 coupled to a release system 104 via a transmission 103. In the device, the conversion between the rotary motion and the translational motion is realized by the transmission. Since the transmission has a high efficiency when the forward gear is inserted and the transmission has a low efficiency when the reverse gear is inserted, the transmission is designed to automatically lock and / or auto-break when a load is applied.
Description
전술한 방식의 방법 및 장치는 자동차 기술에 공지되어 있다.Methods and apparatus of the foregoing manner are known in automotive technology.
본 발명은 전자 클러치 제어 시스템(ECM or EKM) 및/또는 자동 트랜스미션(ASG)의 클러치를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 트랜스미션을 통해 릴리스 시스템에 커플링되는 모터를 구비한 클러치를 작동시키기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the clutch of an electronic clutch control system (ECM or EKM) and / or an automatic transmission (ASG). The invention also relates to a device for operating a clutch having a motor coupled to a release system via a transmission.
도 1은 클러치 온도의 함수로서 다양한 클러치 맞물림점을 도시한 그래프이다.1 is a graph showing various clutch engagement points as a function of clutch temperature.
도 2는 클러치 온도의 함수로서 다이어프램 스프링 핑거의 다양한 위치들을 도시한 그래프이다.2 is a graph showing various positions of the diaphragm spring finger as a function of clutch temperature.
도 3은 클러치 온도의 함수로서 복귀력에 상응하는(해당하는) 압력이 기입되어 있는 그래프이다.3 is a graph listing the pressure corresponding to (corresponding to) the return force as a function of clutch temperature.
도 4는 클러치 온도의 함수로서 검출된 다양한 제어기 맞물림점을 도시한 그래프이다.4 is a graph showing various controller engagement points detected as a function of clutch temperature.
도 5는 슬립 속도, 마찰동력, 릴리스 레버의 트래블(travel), 압력판의 온도 및 시간 경과에 따른 마찰 에너지를 도시한 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing slip speed, friction power, travel of the release lever, temperature of the pressure plate, and friction energy over time.
도 6은 마찰동력의 함수로서 복원되기 위한 핑거의 이동 및 시간을 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing the movement and time of a finger to be restored as a function of frictional power.
도 7은 실제 클러치 온도와 모델링된 클러치 온도 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing the relationship between the actual clutch temperature and the modeled clutch temperature.
도 8은 맞물림점의 조정에 의한 온도 효과를 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing the temperature effect by adjusting the engagement point.
도 9는 차량의 크리핑 상태 지속시 온도의 정확한 보상(correct-compensation)을 나타낸 그래프이다.FIG. 9 is a graph showing correct-compensation of temperature when the vehicle is creeped.
도 10은 차량의 크리핑 상태 지속시 클러치 온도의 미흡 보상(under-compensation)을 나타낸 그래프이다.FIG. 10 is a graph showing under-compensation of clutch temperature when the vehicle is creeped.
도 11은 차량의 크리핑 상태 지속시 먼저 미흡 보상이 일어난 다음 과보상(over-compensation)이 일어나는 온도 보상을 나타낸 그래프이다.FIG. 11 is a graph illustrating temperature compensation in which an undercompensation occurs first and then over-compensation occurs when a vehicle creep state is continued.
도 12는 차량의 크리핑 상태 지속시 최소의 과보상이 일어나는 다음 온도 보상을 나타낸 그래프이다.12 is a graph showing the next temperature compensation where a minimum overcompensation occurs during the creeping state of the vehicle.
도 13은 헬리컬 기어를 구비한 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예를 나타낸 도면이다.13 shows a first embodiment of a device according to the invention with a helical gear.
도 14는 헬리컬 기어를 구비한 본 발명에 따른 장치의 제 2 실시예를 나타낸 도면이다.14 shows a second embodiment of a device according to the invention with a helical gear.
도 15는 볼 스크류(ball screw)를 구비한 본 발명에 따른 장치의 제 3 실시예를 나타낸 도면이다.15 shows a third embodiment of the device according to the invention with a ball screw.
본 발명의 목적은 종래 기술에 공지되어 있는 단점들이 방지되는, 도입부에 언급한 유형에 따른 방법 및 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus according to the type mentioned in the introduction, in which the disadvantages known in the prior art are avoided.
상기 방법과 관련한 목적은 본 발명에 따라 클러치의 맞물림 지점이 클러치 온도에 의해 결정되어 클러치의 제어시 고려되는 것을 통해 달성된다.The object associated with the method is achieved in accordance with the invention by the point of engagement of the clutch being determined by the clutch temperature and taken into account in the control of the clutch.
예컨대 토크 특성곡선 및/또는 클러치 제어장치의 적절한 변경이 수행될 수 있다. 클러치로 에너지가 유입된 후 클러치의 온도가 상승되면 클러치에서 토크 특성곡선의 변동이 일어날 수 있다. 이는 예컨대 자동 클러치 제어장치의 경우 기능 및 안정감에 부정적으로 작용할 수 있다.For example, an appropriate change of the torque characteristic curve and / or the clutch control can be carried out. If the temperature of the clutch rises after the energy flows into the clutch, a change in the torque characteristic curve may occur in the clutch. This may adversely affect the function and the sense of stability, for example in the case of automatic clutch control.
그러므로 조정 토크 특성곡선의 적절한 수정 또는 보상은 클러치로 에너지가 유입된 이후에 이루어지는 것이 바람직하다. 바람직하게는 보상을 위해, 클러치의 맞물림점 결정(측정)시 클러치 온도가 고려됨으로써 자동 클러치 제어장치에서의 열 효과의 작용이 측정되는 것이 특히 바람직하다.Therefore, it is desirable that proper correction or compensation of the adjustment torque characteristic curve is made after energy is introduced into the clutch. Preferably, for compensation, it is particularly preferable that the action of the thermal effect in the automatic clutch control device is measured by considering the clutch temperature in determining (measurement) the engagement point of the clutch.
예컨대 에너지 유입 이후 차량 내 측정 기술 및/또는 검사대, 특히 ECM-기능 검사대를 이용하여 클러치의 다이어프램 스프링 핑거의 위치를 이전하는 것을 고려할 수 있다.For example, it may be possible to transfer the position of the diaphragm spring finger of the clutch using an in-vehicle measurement technique and / or inspection platform, in particular an ECM-functional inspection platform, after energy input.
맞물림점은 자동 클러치 또는 그와 유사한 장치의 제어에 있어서 매우 결정적인 변수이다. 맞물림점은 제어기로부터 사전 설정된 지점까지의 거리에 해당하며, 상기 지점은 바람직하게 약 9 Nm의 클러치 토크에 상응한다. 맞물림점은 일정하지 않으며 예컨대 클러치로의 에너지 유입에 의해서도 변동될 수 있다.The engagement point is a very decisive parameter in the control of an automatic clutch or similar device. The engagement point corresponds to the distance from the controller to a preset point, which point preferably corresponds to a clutch torque of about 9 Nm. The engagement point is not constant and can also be varied, for example by the inflow of energy into the clutch.
하기에 설명되는 검사에 따라, 클러치 제어의 품질을 더욱 개선하기 위해 클러치의 제어를 위한 기본 정보들이 제공된다.According to the inspection described below, basic information for controlling the clutch is provided to further improve the quality of the clutch control.
먼저 소위 차량의 크리핑 상태에서 맞물림점의 이동 여부가 관찰된다. 에너지 유입에 의해 맞물림점이 이동되면, 예컨대 차량이 10 Nm 대신 약 30 Nm 크리핑될 수 있다. 클러치로 에너지가 유입되면, 클러치가 닫힐때 다이어프램 스프링 핑거의 위치가 변위된다. 그 결과 소위 스누프 기능(snoop function, 獨: Schnueffelfunktion)이 활성화되지 않으면 제어기 맞물림점이 변동된다. 또한 클러치의 토크 특성곡선이 변동된다. 그 결과 마찬가지로 제어기 맞물림점이 변동된다.First, it is observed whether the engagement point moves in the so-called creeping state of the vehicle. If the interlock point is moved by the energy inflow, for example the vehicle can be creeped about 30 Nm instead of 10 Nm. When energy enters the clutch, the position of the diaphragm spring finger is displaced when the clutch is closed. As a result, the controller engagement point fluctuates unless the so-called snoop function (Snuopelfunktion) is activated. In addition, the torque characteristic curve of the clutch is varied. As a result, the controller engagement point also changes.
이러한 두 가지 효과는, 특히 스누프 기능이 활성화되지 않는 경우, 중첩될 수도 있다. 스누프 기능이 활성화되면 바람직하게는 클러치의 토크 특성곡선만 변동된다.These two effects may overlap, especially if the snoop function is not activated. When the snoop function is activated, preferably only the torque characteristic curve of the clutch is varied.
또한 클러치 온도에 의해 맞물림점이 단기적으로 영향을 받을 수 있다. 즉, 출발 상태를 기준으로 예컨대 3분 미만의 짧은 시간 이내에 맞물림점의 변동이 산출되어 자동 클러치의 제어에 고려될 수 있다. 클러치 온도는 예컨대 크리핑 상태시, 연속으로 여러 번 스타팅하는 경우 및/또는 산길(오르막길)에서 교통 체증이 발생한 경우에 단기적으로 변동될 수 있다. 이 경우, 스누프 기능이 활성화되는지 아닌지의 여부가 중요할 수 있다. 상황에 따라서는 클러치 온도에 대한 맞물림점의 장기적인 내지는 절대적인 의존성(종속성)이 존재하지 않는다는 것을 알 수 있다. 예컨대 클러치, 특히 자동 조정 클러치(SAC) 내부의 온도 분포, 클러치, 특히 SAC-클러치의 재조정, 메인 다이어프램 스프링의 세팅 및/또는 클러치 라이닝 스프링 장치의 세팅 또는 매립과 같이 맞물림점에 미치는 또 다른 영향들도 중요하다.In addition, the clutch point may be affected in the short term by the clutch temperature. In other words, the variation of the engagement point is calculated within a short time of, for example, less than 3 minutes on the basis of the starting state and can be taken into account for the control of the automatic clutch. The clutch temperature may fluctuate in the short term, for example in the case of a creeping state, when starting several times in succession and / or when a traffic jam occurs on a mountain road (uphill). In this case, it may be important whether the snoop function is activated or not. In some circumstances it can be seen that there is no long-term or absolute dependence (dependency) of the engagement point on the clutch temperature. Other effects on the engagement point, such as for example the temperature distribution inside the clutch, in particular the self-adjusting clutch (SAC), the readjustment of the clutch, in particular the SAC clutch, the setting of the main diaphragm spring and / or the setting or embedding of the clutch lining spring device Is also important.
특히 에너지 유입시 맞물림점의 변위가 ECM 제어장치로 통합됨에 따라 자동 클러치의 제어를 통해 기능성 및 안정감이 개선될 수 있는 것이 특히 바람직하다.In particular, as the displacement of the engagement point during the inflow of energy is integrated into the ECM control device, it is particularly preferable that the functionality and the stability can be improved through the control of the automatic clutch.
클러치로의 에너지 유입을 시뮬레이팅하기 위해 바람직하게는 약간 경사진 곳에서 연속 스타팅을 수행하는 방법이 제공될 수 있다. 예를 들어 다음과 같은 출발 동작이 수행될 수 있다.In order to simulate the energy input into the clutch, a method can be provided for performing continuous starting, preferably at slightly inclined places. For example, the following starting operation may be performed.
1단 기어에서 10회 스타팅, 5분간 멈춤Start 10 times in first gear, pause for 5 minutes
2단 기어에서 5회 스타팅, 5분간 멈춤5 starts in 2nd gear, 5 minute pause
1단 기어에서 15회 스타팅, 5분간 멈춤Start 15 times in first gear, pause for 5 minutes
2단 기어에서 10회 스타팅, 5분간 멈춤Starting 10 times in 2nd gear, stopping for 5 minutes
바람직하게는 예컨대 연석(curbstone)과 같은 장애물에 대한 차량의 크리핑을 통해 에너지 유입의 시뮬레이팅이 수행될 수도 있다.Preferably simulating the energy inflow may be carried out through creeping the vehicle against obstacles such as curbstones, for example.
4분간 크리핑, 2분간 멈춤4 minutes creeping, 2 minutes pause
2분 30초간 크리핑, 10분간 멈춤Creeping for 2 minutes 30 seconds, stopping for 10 minutes
스타팅당 에너지 유입은 50 kJ 미만이 될 수 있다. 크리핑시 마찰동력은 2 kW 이하일 수 있다.The energy input per starting can be less than 50 kJ. The frictional power during creeping may be 2 kW or less.
각각의 스타팅 프로그램 전과 후에, 클러치의 토크 특성곡선을 산출하기 위해 브레이크의 작동시 가스를 공급하는 간단한 스톨(stall) 테스트가 실시될 수 있다.Before and after each starting program, a simple stall test may be performed to supply gas during actuation of the brake to calculate the torque characteristic curve of the clutch.
스톨 테스트에서 산출된 클러치 토크 특성곡선을 이용하여 맞물림점이 결정될 수 있다. 클러치 온도는 ECM-온도 모델에 의해 계산되는데, 이 때 압력판의 온도, 중앙 릴리스 레버의 트래블(travel) 및 압력이 측정 변수로서 사용된다. 또 다른 측정 변수도 사용될 수 있다. 측정 결과는 아래의 표에 나와 있다.The engagement point may be determined using the clutch torque characteristic curve calculated in the stall test. The clutch temperature is calculated by the ECM-temperature model, in which the temperature of the pressure plate, the travel of the central release lever and the pressure are used as measurement variables. Another measurement variable can also be used. The measurement results are shown in the table below.
일반적으로 맞물림점의 개념이 사용되는 경우, 바람직하게는 제어기 트래블을 기준으로 하는 맞물림점이 고려될 수 있다. 클러치에서의 과정(맞물림점 변동)을 검사하면, 클러치 맞물림점과 제어기 맞물림점이 차이가 나게 된다.In general, when the concept of the meshing point is used, the meshing point, preferably based on the controller travel, can be considered. Examining the process on the clutch (engagement point variation) results in a difference between the clutch engagement point and the controller engagement point.
클러치 맞물림점은 클러치의 토크 특성곡선 상에서 9 Nm에 놓인 미리 정해진 점에서의 클러치 릴리스 트래블을 말한다. 릴리스 트래블은 클러치가 닫힐때, 즉 클러치 영점에서 시작된다. 클러치 맞물림점은 클러치의 영향만을 의미한다. 제어기 맞물림점은 클러치 토크 특성곡선 상에서 9 Nm에 놓인 점에서의 제어기 트래블을 말한다. 제어기 트래블은 소위 스누핑 위치(snooping position), 즉 제어기 영점에서 시작된다. 제어기 맞물림점은 클러치 및 릴리스 시스템의 영향을 의미한다.The clutch engagement point refers to the clutch release travel at a predetermined point placed at 9 Nm on the clutch's torque characteristic curve. The release travel starts when the clutch is closed, ie at the clutch zero point. The clutch engagement point means only the influence of the clutch. The controller engagement point is the controller travel at a point located at 9 Nm on the clutch torque characteristic curve. The controller travel begins at the so-called snooping position, ie the controller zero. The controller engagement point refers to the influence of the clutch and release system.
제어기 맞물림점은 특히 클러치가 닫힐때 핑거 위치의 이동에 의해 영향을 받을 수 있다. 이는 클러치의 영점을 포함하여 클러치 토크의 특성곡선의 평행 이동에 상응한다. 그 결과 클러치의 영점과 제어기의 영점이 같지 않게 된다. 이는 다시 말해, 클러치 토크의 특성곡선의 평행 이동이 f(제어기 트래블)이라는 것을 의미한다. 따라서 제어기 맞물림점이 변동된다. 스누핑시에는 상기 두 영점의 보상이 실시될 수 있다. 즉, 클러치의 영점이 제어기의 영점과 같아진다. 클러치 토크 특성곡선 f(제어기 트래블)는 다시 이전과 유사하게 된다.The controller engagement point can be affected by the movement of the finger position, especially when the clutch is closed. This corresponds to the parallel movement of the characteristic curve of the clutch torque, including the zero point of the clutch. As a result, the zero point of the clutch and the zero point of the controller are not equal. This means that the parallel movement of the characteristic curve of the clutch torque is f (controller travel). The controller engagement point therefore fluctuates. In snooping, the two zero points may be compensated. That is, the zero point of the clutch is equal to the zero point of the controller. The clutch torque characteristic curve f (controller travel) is again similar to before.
유압 변속 및 구간의 강성을 기초로 한 손실 트래블을 이용하여, 압력을 기초로 하여 제어기 맞물림점이 산출될 수 있다. 소위 스누핑이 제어기 맞물림점에 상당한 영향을 미치기 때문에, 스누프 기능의 존재 여부에 상관없이 평가가 이루어질 수 있다.Using loss travel based on hydraulic shift and section stiffness, the controller engagement point can be calculated based on pressure. Since so-called snooping has a significant effect on the controller engagement point, evaluation can be made with or without the snoop function.
스누프 기능이 활성화되지 않으면, 핑거 위치의 이동, 즉 클러치의 영점이 제어기 맞물림점에 직접 작용한다.If the snoop function is not activated, the finger position shift, ie the zero point of the clutch, acts directly on the controller engagement point.
소위 스누프 기능을 사용하는 경우에는 핑거 위치의 변위 보상시 스누핑에 의해 제어기 맞물림점이 산출될 수 있다. 이 경우 클러치 맞물림점의 변동만 일어난다.In the case of using the so-called snoop function, the controller engagement point can be calculated by snooping when the displacement of the finger position is compensated. In this case, only the change of the clutch engagement point occurs.
종합해볼때, 클러치 맞물림점이 클러치 온도에 대해 단기적 종속성을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 출발 상태를 기준으로 예컨대 3분 미만의 짧은 시간 이내에 맞물림점의 변동이 산출되어 자동 클러치의 제어에 고려될 수 있다. 클러치 온도는 예컨대 크리핑 상태시, 연속으로 여러 번 스타팅하는 경우 및/또는 산길(오르막길)에서 교통 체증이 발생한 경우에 단기적으로 변동될 수 있다. 특히 SAC 클러치의 다이어프램 스프링의 핑거들 및 맞물림점에서의 압력이 변위되며, 이 때 상기 압력은 클러치 온도를 기초로 하여 변동된다. 클러치 온도가 점차 상승함에 따라(300℃까지), 클러치 맞물림점이 더 낮아질 수 있다. 핑거들은 모터의 방향으로 이동될 수 있다. 복귀력에 상응하는 압력은 맞물림점에서 더 작아진다.Taken together, it can be seen that the clutch engagement point shows a short term dependence on the clutch temperature. On the basis of the starting condition, for example, a change in the engagement point within a short time of less than 3 minutes can be calculated and taken into account for the control of the automatic clutch. The clutch temperature may fluctuate in the short term, for example in the case of a creeping state, when starting several times in succession and / or when a traffic jam occurs on a mountain road (uphill). In particular, the pressure at the fingers and the engagement point of the diaphragm spring of the SAC clutch is displaced, at which time the pressure varies based on the clutch temperature. As the clutch temperature gradually rises (up to 300 ° C.), the clutch engagement point can be lowered. The fingers can be moved in the direction of the motor. The pressure corresponding to the return force becomes smaller at the engagement point.
클러치 온도에 대한 제어기 맞물림점의 단기적 종속성이 나타난다. 이 경우 스누프 기능이 활성화되는지 아닌지의 여부가 매우 중요하다. 클러치 온도가 상승함에 따라 스누핑이 실시되지 않으면 제어기 맞물림점은 더 높아지고, 스누핑이 실시되면 맞물림 지점은 더 낮아진다.The short term dependence of the controller engagement point on the clutch temperature is shown. In this case it is very important whether the snoop function is activated or not. As the clutch temperature rises, the controller engagement point is higher if no snooping is performed, and the engagement point is lower if snooping is performed.
클러치 온도에 대한 맞물림점의 장기적(절대적) 종속성에 관한 진술에서는, 예컨대 클러치, 특히 자동 조정 클러치(SAC) 내부의 온도 분포, 클러치, 특히 SAC-클러치의 재조정, 메인 다이어프램 스프링의 세팅 및/또는 클러치 라이닝 스프링 장치의 세팅 또는 매립 등과 같이 맞물림점에 미치는 추가의 영향들도 고려된다.In the statement regarding the long-term (absolute) dependence of the engagement point on the clutch temperature, for example, the temperature distribution inside the clutch, in particular the self-adjusting clutch (SAC), the readjustment of the clutch, in particular the SAC clutch, the setting of the main diaphragm spring and / or the clutch Additional effects on the engagement point, such as the setting or embedding of the lining spring arrangement, are also considered.
클러치 온도는 특히 적절한 EKM-온도 모델에 의해 산출될 수 있다. EKM 제어시 제어기 맞물림점의 변위가 고려되고, 그 결과 바람직하게 기능성 및 안정감이 개선될 수 있다.The clutch temperature can in particular be calculated by means of a suitable EKM-temperature model. The displacement of the controller engagement point in EKM control is taken into account, with the result that the functionality and the stability can be preferably improved.
또한 클러치로의 에너지 유입시 단기적인 열 효과가 관찰된다. 특히 ECM 시스템으로의 바람직한 작용을 제공할 수 있도록 하기 위해, 예컨대 플라이 휠 및/또는 압력판에서의 더블 아일렛 효과(獨: Topfungseffekt)에 따라 단기적인 다이어프램 스프링 핑거의 변위가 관찰된다. 특히 전부하 스타트시, 급발진시 및/또는 소위 스톨 테스트시 클러치에 상대적으로 짧은 시간 내에 많은 마찰 에너지가 공급될 수 있다. 이 때, 이미 설명한 것처럼, 다이어프램 스프링 핑거의 단기적 가역적변위가 발생할 수 있고, 이는 특히 압력판과 플라이 휠 내부의 온도 기울기로 인한 열적 변형에 의해 야기된다. 또한 공급된 마찰동력으로 인한 것일 수도 있다. 또한 다이어프램 스프링 핑거의 장기적 가역적 변위가 발생할 수도 있으며, 이는 특히 클러치(압력판)의 온도에 따라 좌우된다.In addition, a short-term heat effect is observed when energy is introduced into the clutch. In order to be able to provide the desired action, in particular to the ECM system, short-term diaphragm spring finger displacements are observed, for example in accordance with the double eyelet effect on the flywheel and / or pressure plate. In particular, a large amount of friction energy can be supplied to the clutch in a relatively short time at full load start, sudden start and / or so-called stall test. At this time, as already explained, a short-term reversible displacement of the diaphragm spring finger may occur, which is caused in particular by thermal deformation due to temperature gradients inside the pressure plate and the flywheel. It may also be due to the frictional power supplied. Long-term reversible displacement of the diaphragm spring fingers may also occur, which depends in particular on the temperature of the clutch (pressure plate).
다이어프램 스프링 핑거 위치의 장기적 변위는 바람직하게 ECM 제어장치에 의해 보상될 수 있다.Long-term displacement of the diaphragm spring finger position can preferably be compensated by the ECM control.
차량 내 마찰 범위에 있어서 바람직하게는 다이어프램 스프링 핑거의 단기적 변위 및 복원 시간이 공급된 마찰에 비례할 수 있다.In the in-vehicle friction range, the short-term displacement and recovery time of the diaphragm spring fingers may preferably be proportional to the friction supplied.
공급된 마찰동력에 따라 적어도 미리 정해진 시간동안 스누프 기능이 저지될 수 있다. 클러치에 공급된 마찰동력은 예컨대 항상 ECM 제어장치에 의해 검출되고, 그 근거로서 적절한 ECM 클러치 온도 모델이 사용된다.The snoop function can be inhibited for at least a predetermined time depending on the frictional power supplied. The frictional power supplied to the clutch is always detected by the ECM controller, for example, and the appropriate ECM clutch temperature model is used as a basis.
이러한 조치들은 가솔린 엔진을 구비한 차량에 사용하기 위한 클러치뿐만 아니라 디젤 엔진을 구비한 차량에 사용하기 위한 클러치에도 바람직하다. 전술한 조치들은 다른 종류의 차량에도 사용될 수 있으며, 이 때 예컨대 검사대(test stand) 실험으로부터 측정되는 적절한 매칭이 고려될 수 있다.These measures are desirable for clutches for use in vehicles with diesel engines, as well as for clutches for use with vehicles with gasoline engines. The aforementioned measures can also be used for other types of vehicles, where appropriate matching can be taken into account, for example, measured from test stand experiments.
또한 에너지 유입시 다이어프램 스프링 핑거 위치의 단기적 변위가 검사된다.In addition, the short-term displacement of the diaphragm spring finger position during the energy input is checked.
이를 위해 미리 정해진 클러치가 아래의 표에 기술된 매개변수들을 이용한 슬립 단계를 겪게 된다. 이어서 클러치가 닫히고 다이어프램의 위치가 측정될 수 있다.To this end, a predetermined clutch is subjected to a slip phase using the parameters described in the table below. The clutch is then closed and the position of the diaphragm can be measured.
여기서 바람직하게 압력판 및 플라이 휠에서의 소위 더블 아일렛 효과는 상기 두 부품의 기하학적 특성에 따라 좌우될 수 있다.The so-called double eyelet effect here preferably in the pressure plate and the flywheel may depend on the geometrical properties of the two parts.
다이어프램 스프링 핑거의 단기적 변위(ΔSk) 및 상기 변위가 90%까지 복원되는 시간(tR)이 적절하게 평가될 수 있다. 이 때 공급된 마찰동력에 대한 단기적 변위와 복원 시간 사이의 종속성이 도출된다. 평가된 슬립 단계의 평균값이 아래의 표에 기술되어 있다.The short term displacement ΔS k of the diaphragm spring finger and the time t R at which the displacement is restored up to 90% can be appropriately evaluated. This results in a dependency between the short-term displacement and the restoration time for the supplied frictional power. The average value of the slip stages evaluated is described in the table below.
공급된 마찰 동력이 클수록 변위 및 복원 시간의 값도 더 커진다는 것을 알 수 있다. 공급된 마찰 동력은 클러치 토크와 슬립 속도의 곱이 될 수 있고, 아래의 방정식에 따라 계산된다.It can be seen that the greater the frictional power supplied, the greater the value of the displacement and recovery time. The frictional force supplied can be the product of clutch torque and slip speed, and is calculated according to the equation below.
PP zuzu = M= M KuKu * ns ∼ΔSns to ΔS kk ∼ tT RR
P zu 공급된 마찰 동력 P zu supplied friction power
M Ku 클러치 토크 M Ku clutch torque
ns슬립 시간 ns sleep time
ΔS k TF 핑거의 변위 ΔS k TF finger displacement
t R 복원 시간 t R restore time
클러치 마찰의 범위에 있어서 다이어프램 스프링 핑거의 단기적 변위 및 복원 시간이 바람직하게는 공급된 마찰동력에 비례할 수 있다.In the range of clutch friction, the short-term displacement and recovery time of the diaphragm spring fingers may preferably be proportional to the friction force supplied.
하기에는 ECM 시스템에 미치는 효과들을 기술한다. 약 10 kW보다 큰 공급 마찰동력에 의한 슬립 단계 이후 다이어프램 스프링 핑거의 위치가 단기적으로 변위된다. 이러한 변위시 클러치 영점은 제어기 영점과 일치하지 않을 수 있고, 그 결과 릴리스 시스템이 전체적으로 부조화될 수 있다. 이러한 부조화 상태는 단시간동안 지속되고, 주행 특성에는 큰 영향을 미치지 않는다.The following describes the effects on the ECM system. The position of the diaphragm spring finger is displaced in the short term after the slip step by the supply frictional force greater than about 10 kW. The clutch zero at this displacement may not coincide with the controller zero, as a result of which the release system may be totally mismatched. This disharmony state lasts for a short time and does not significantly affect the running characteristics.
상기 단계동안 스누프 기능은 비활성화되어야 한다. 그렇지 않으면 릴리스 시스템이 잘못된 클러치 영점으로 보상되고, 스누핑에 의해 클러치 영점이 제어기 영점과 동일하게 세팅되기 때문이다.During this step the snoop function should be deactivated. Otherwise the release system is compensated for the wrong clutch zero, and by snooping the clutch zero is set equal to the controller zero.
다이어프램 스프링 핑거의 이러한 단기적 변위동안 스누핑이 실시되면, 변위의 복원 후에 다음번 스누핑까지 전체 주행 상황에 대해 잘못된 제어 토크 특성곡선이 제시될 수 있다. 자동 클러치 시스템을 구비한 차량의 주행 안정성에 긍정적인 영향이 미치도록 하기 위해서는 위와 같은 상황이 방지되어야 한다.If snooping is performed during this short-term displacement of the diaphragm spring finger, an incorrect control torque characteristic curve may be presented for the entire driving situation up to the next snooping after restoration of the displacement. In order to have a positive effect on the running stability of a vehicle with an automatic clutch system, the above situation must be prevented.
클러치에 공급된 마찰동력은 항상 ECM 제어장치에 의해 검출되고, 이 때 바람직하게는 ECM 클러치 온도 모델이 그 근거로 사용된다. 따라서 큰 어려움 없이 소위 스누핑 금지 명령이 설계될 수 있다.The frictional power supplied to the clutch is always detected by the ECM controller, and preferably the ECM clutch temperature model is used on that basis. Thus, a so-called snooping prohibition command can be designed without great difficulty.
또한 클러치, 특히 SAC 클러치의 온도 특성에 관한 결과가 특성곡선 이동의 형태로 ECM 제어장치 내에 통합된다.The results regarding the temperature characteristics of the clutch, in particular the SAC clutch, are also integrated into the ECM control in the form of characteristic curve movement.
소위 연석에 대한 크리핑이 지속되는 동안 수행한 실험을 통해, 엔진에 온기가 있는 차량에서는 보상이 올바르게 실시되는 것을 알 수 있었다. 엔진이 냉각된 차량의 경우 상황에 따라 약간의 과보상(over-compensation) 또는 미흡 보상(under-compensation), 즉 실제 클러치 토크의 감소 또는 증가가 발생할 수 있다.Experiments during the so-called curbing of curbs have shown that compensation is performed correctly on vehicles with warm engines. In the case of a vehicle in which the engine is cooled, some over-compensation or under-compensation may occur depending on the situation, that is, a reduction or increase in actual clutch torque.
예컨대 전부하 차량은 산길에서 반복적으로 멈출 수 있다. 이 경우, 너무 많은 토크가 전달됨으로 인해 스타팅 속도가 감소될 수 있기 때문에 경우에 따라 30%-경사에서의 스타팅이 불가능하다. 또한 견인 토크도 기어를 넣는 동작을 방해할 수 있다. 이 경우, 적절한 장치에 의해 가능한 과온도가 적시에 인지될 수 있다. 그러므로 보상을 위한 적절한 제어가 일정 기간 유지되어야 한다는 것을 알 수 있다.For example, a full load vehicle may stop repeatedly on a mountain trail. In this case, starting at 30% -inclination is not possible in some cases because the starting speed can be reduced because too much torque is transmitted. The traction torque can also interfere with the gearing motion. In this case, the overtemperature possible by a suitable device can be recognized in a timely manner. Therefore, it can be seen that proper control for compensation must be maintained for a certain period of time.
맞물림점의 이동이 수행될 수 있으며, 이 때 제어기가 충분히 고려되어야 한다(클러치 효과 및 유압 효과).Movement of the engagement point can be carried out, with the controller fully taken into account (clutch effect and hydraulic effect).
또한 최종 스누핑 이후의 온도 변화가 인지될 수 있으며, 이 때 스누핑 동작시 유압 효과의 리세팅(reset)이 이루어진다.In addition, the temperature change after the last snooping can be recognized, at which time the hydraulic effect is reset during the snooping operation.
하기에는 미리 정해진 차량에서 보상이 일어나지 않은 경우의 결과에 대해 기술한다. 이 경우에는 효과의 조절을 위해 다음과 같은 동작들이 수행될 수 있다. 먼저 맞물림점이 실제 수정된 값으로 조정되고 및/또는 마찰값 조정이 비활성화된다. 또한 명백한 온도 상승을 동반하는 스톨이 실시된다. 계속해서 맞물림점의 조정(불시의 변위 보상)이 수행된다. 그런 다음 맞물림점의 조정을 통해 냉각시 변위의 추적이 실시된다. 맞물림점의 조정이 실시되기 전에 스누프 기능이 활성화된다. 그러면 맞물림점이 수정된 값으로 조정된다.The following describes the result when compensation does not occur in a predetermined vehicle. In this case, the following operations may be performed to adjust the effect. The engagement point is first adjusted to the actual corrected value and / or the friction value adjustment is deactivated. Stalls are also carried out with an apparent temperature rise. Subsequently, adjustment of the engagement point (accidental displacement compensation) is performed. Then tracking of displacements during cooling is carried out by adjusting the interlock points. The snoop function is activated before the engagement point adjustment is made. The grip point is then adjusted to the modified value.
전술한 동작들이 수행되는 동안 스톨에 의해 특성곡선이 변위되고, 이는 맞물림점의 보상을 통해 인지될 수 있다. 엔진이 냉각되면 특성곡선이 다시 제 위치로 이동될 수 있다.While the above-described operations are performed, the characteristic curve is displaced by the stall, which can be recognized through the compensation of the engagement point. As the engine cools, the characteristic curve can be moved back into place.
계속해서 보상이 수행된다. NPUNKT(in b_flag.c)이 산출되면 특성곡선의 맞물림점 이동에 대해 평행하게 이동이 실시된다. 그 결과 새로운 클러치 설정 트래블(KUPPLUNGSWEG_NORMIEREN in k_solnom.c)의 측정시 및 변조 한계의 조회 등(예: FAHREN in s_fahr.c)의 상태 종료시에 이동이 일어난다.Compensation is subsequently performed. When NPUNKT (in b_flag.c) is calculated, the movement is performed in parallel to the meshing point movement of the characteristic curve. As a result, movement takes place when the new clutch setting travel (KUPPLUNGSWEG_NORMIEREN in k_solnom.c) is measured and when the state of the modulation limit inquiry (e.g. FAHREN in s_fahr.c) ends.
예컨대 스누핑 및/또는 견인 기능과 같은 트래블 제어 부분들이 방해받지 않도록 하기 위해, NPUNKT-이동 하에서도 클러치 설정 토크(KSOLL<=-NPUNKT)의 조회 지속성이 유지되어야 한다. 이를 위해 경우에 따라 클러치 설정 토크(KSOLL)도 적절하게 변동될 수 있다.In order to ensure that the travel control parts such as the snooping and / or traction functions are not disturbed, the inquiry persistence of the clutch set torque (KSOLL <=-NPUNKT) must be maintained even under NPUNKT-movement. To this end, the clutch setting torque KSOLL may also be appropriately changed in some cases.
이동의 계산을 위해 경우에 따라 광역적 변수 (short)TEMP_ALT가 사용될 수 있으며, 이 변수는 SCHNUEFFELN(in s_fahr.c)시 실제 온도와 동일하게 세팅된다. 이는 STEUERUNG_INT(in m_steuer.c)의 경우 및 엔진 스타트시 온도의 초기화(in t_temp.c)시에도 특히 온도 점프를 예방하거나 저지하기 위해 제공될 수 있다.The global variable (short) TEMP_ALT can be used in some cases for the calculation of the shift, which is set equal to the actual temperature at SCHNUEFFELN (in s_fahr.c). This may be provided in the case of STEUERUNG_INT (in m_steuer.c) and in particular to prevent or prevent temperature jumps even at the time of initialization of the temperature at engine start (in t_temp.c).
비상 주행 또는 비상 주행 프로그램의 경우에는 보상이 바람직하게 서서히 0으로 감소된다(in_temp.c).In the case of an emergency run or an emergency run program, the compensation is preferably slowly reduced to zero (in_temp.c).
이러한 변위를 구현할 수 있기 위해서, 모델 온도의 최초 사용시 예컨대 상대적으로 민감한 위치에서 제어에 개입될 수 있다.In order to be able to implement such a displacement, control may be involved in the initial use of the model temperature, for example in a relatively sensitive position.
종합해보면, 크리핑 상태의 지속시 전술한 보상에 의해 클러치 토크의 위험한 자기 증폭이 바람직하게 예방될 수 있다. 그러한 보상은 특히 작동 온도 상태에 있는 차량에 사용될 수 있다. (이동 유발자로서의) 온도 모델이 차량의 가열 단계에 매칭되지 않음으로 인해 약간의 과보상 또는 미흡 보상이 야기될 수 있다. 따라서 작동 온도 상태에 있지 않은 차량에서도 보상이 바람직하게 실시될 수 있도록 매칭이 이루어져야 한다.Taken together, dangerous magnetic amplification of the clutch torque can preferably be prevented by the compensation described above in the creeping state. Such compensation can be used especially for vehicles in operating temperature conditions. Some overcompensation or undercompensation may be caused by the temperature model (as the cause of movement) not matching the heating stage of the vehicle. Therefore, matching must be made so that compensation can be preferably performed even in a vehicle that is not in the operating temperature state.
특히 냉각된 차량에서는 모델이 100℃의 트랜스미션 하우징에 대한 냉각을 의미하기 때문에, 상기 모델이 80 내지 120℃의 매우 높은 온도를 제공할 수 있다. 모델은 이러한 형태로 (제어장치에 의한 조치들이 수행되기도 하는) 높은 온도에서 높은 정확도를 달성한다는 것에 대해 최적화된다. 그 결과, 트랜스미션 하우징 온도로서의 온도 모델에서 공지된 엔진 온도가 사용되게 된다. 온도 모델을 최적화하기 위한 또 다른 조치들도 가능하다.Especially in cooled vehicles, the model means cooling to the transmission housing at 100 ° C., so that the model can provide very high temperatures of 80 to 120 ° C. The model is optimized for achieving high accuracy at high temperatures (where measures by the control unit are also performed). As a result, the engine temperature known in the temperature model as the transmission housing temperature is used. Other measures to optimize the temperature model are also possible.
전술한 보상에 미치는 특성곡선의 영향이 질적인 면에서 미리 정해지는 것도 고려될 수 있다. 예컨대 맞물림점 및/또는 마찰값이 너무 낮은 경우에는 실제 크리핑 토크가 제어된 크리핑 토크보다 클 수 있다. 그 결과, 실제 가열 온도가 모델링된 가열 온도보다 더 높다. 그로 인해 맞물림점/마찰값 오류(GP/RW-errors)의 효과를 감소시키는 미흡 보상이 실시된다. 맞물림점 및/또는 마찰값이 너무 높으면 실제 크리핑 토크가 제어된 크리핑 토크보다 작을 수 있다. 그 결과, 실제 가열 온도가 모델링된 가열 온도보다 더 낮다. 그로 인해 맞물림점/마찰값 오류(GP/RW-errors)의 효과를 증폭시키는 과보상이 실시된다.It may also be considered that the influence of the characteristic curve on the compensation described above is predetermined in terms of quality. For example, if the engagement point and / or friction value is too low, the actual creeping torque may be greater than the controlled creeping torque. As a result, the actual heating temperature is higher than the modeled heating temperature. This results in undercompensation that reduces the effect of the GP / RW-errors. If the engagement point and / or friction value is too high, the actual creeping torque may be less than the controlled creeping torque. As a result, the actual heating temperature is lower than the modeled heating temperature. This results in overcompensation that amplifies the effect of the GP / RW-errors.
바람직하게는 특성곡선이 올바른지 아닌지의 여부에 따라 보상이 좌우된다. 전술한 GP/RW 오류 증폭으로 인해 조정의 불안정성이 야기되는 경우, 경우에 따라 보상값이 크면 조정 결과가 왜곡되는지의 여부가 검사될 수 있다.Preferably the compensation depends on whether the characteristic curve is correct or not. In the case where the instability of the adjustment is caused by the aforementioned GP / RW error amplification, in some cases, if the compensation value is large, it may be checked whether the adjustment result is distorted.
또한 장치와 관련된 본 발명의 목적은, 트랜스미션을 통해 릴리스 시스템에 커플링되는 모터를 구비한 클러치를 동작시키는 장치가 제공됨으로써 달성될 수 있으며, 상기 장치에서는 트랜스미션에 의해 회전운동과 병진운동과의 전환이 구현되고, 이 때 전진 기어가 넣어지면 트랜스미션이 높은 효율을 가지고, 후진 기어가 넣어지면 트랜스미션이 낮은 효율을 가지기 때문에, 상기 트랜스미션은 부하가 인가되면 자동 로킹되거나 및/또는 자동 브레이킹되도록 설계된다.The object of the invention with respect to the device can also be achieved by providing a device for operating a clutch with a motor coupled to a release system via a transmission, in which the transmission switches between rotational and translational movements. Since the transmission has a high efficiency when the forward gear is inserted and the transmission has a low efficiency when the reverse gear is inserted, the transmission is designed to automatically lock and / or auto-break when a load is applied.
종합해보면, 예컨대 요구 출력을 감소시키거나 동일한 입력 전력에서 출력 전력을 증가시키기 위해 효율이 증가된다. 본 발명에 따른 장치는 바람직하게 전자 클러치 제어장치(ECM)를 구비한 차량에 사용될 수 있다. 그로 인해 특히 클러치 제어기가 추가의 구동 출력을 소비하지 않고도 미리 정해진 위치에 유지되어야 한다. 그 결과, 구동 방향, 즉 고 앤 리턴 운동(go and return motion)을 위한 부하를 위해 엔진이 높은 효율을 가지고, 반대 작용에서는 더 낮은 효율을 가짐으로써 전체 트랜스미션이 반대되는 구동 출력을 사용하지 않고도 자동 중단, 자동 로킹 또는 자동 브레이킹되는 구동 시스템이 제안된다.Taken together, the efficiency is increased, for example, to reduce the required output or to increase the output power at the same input power. The device according to the invention can preferably be used in a vehicle equipped with an electronic clutch control device (ECM). Thereby in particular the clutch controller must be kept in a predetermined position without consuming additional drive power. As a result, the engine has high efficiency for the drive direction, i.e. the load for high and return motion, and lower efficiency for the opposite action, so that the entire transmission can be automatically operated without using the opposite drive output. A drive system is proposed which is suspended, automatically locked or automatically braked.
본 발명의 한 바람직한 개선예에 따르면, 트랜스미션 내에 더블 헬리컬 기어 또는 그와 유사한 장치가 제공될 수 있다. 바람직하게는 더블 헬리컬 기어가 회전운동과 병진운동간의 전환을 위해 볼 스크류 또는 그와 유사한 장치를 가질 수 있다.According to one preferred refinement of the invention, a double helical gear or similar device can be provided in the transmission. Preferably the double helical gear may have a ball screw or similar device for switching between rotational and translational movements.
본 발명의 한 바람직한 개선예에서는 헬리컬 기어 또는 그와 유사한 장치가 사용될 수 있다. 바람직하게는 헬리컬 기어가 하나 이상의 래크와 피니언을 포함한다.In one preferred refinement of the invention a helical gear or similar device may be used. Preferably the helical gear comprises at least one rack and pinion.
본 발명에 따른 장치는 클러치를 작동시키기 위해 사용되는 구동기에 통합될 수 있다. 헬리컬 기어는 클러치의 작동을 위한 구동 기어 및 제어 기어를 포함하는 하나의 트레인 내에서 개별 엘리먼트 및 연결 엘리먼트로서 사용될 수 있다.The device according to the invention can be integrated in a driver used for actuating the clutch. Helical gears can be used as individual and connecting elements in one train, including drive gears and control gears for actuation of the clutch.
본 발명에 따른 장치는 클러치의 전자기계식 및/또는 유압식 작동을 위한 회전형 및/또는 선형의 구동 드라이브, 중간 드라이브 및 피동 드라이브를 구비한 클러치 제어기에서 사용되거나, 전기 구동 드라이브와 증분 및/또는 절대 트래블 측정장치 내지는 각도 측정장치와 결합되어 사용될 수 있다.The device according to the invention is used in a clutch controller with rotary and / or linear drive drives, intermediate drives and driven drives for electromechanical and / or hydraulic actuation of clutches, or with incremental and / or absolute electric drive drives. It can be used in combination with the travel measuring device or the angle measuring device.
본 발명에 따른 장치에 의해 바람직하게는 트랜스미션 트레인으로의 힘작용(엔진에 가해지는 부하)시 자동 정지 및/또는 자동 브레이킹을 위한 추가의 에너지가 사용되지 않는다. 클러치 제어기 및 클러치도 구동 출력의 소비 없이 미리 정해진 위치에 고정된다.By means of the device according to the invention no additional energy is preferably used for automatic stop and / or automatic braking in case of a force acting on the transmission train (the load on the engine). The clutch controller and the clutch are also fixed in the predetermined position without consuming the drive output.
이 경우, 구동력 내지는 구동 토크의 구동 방향(고 앤 리턴 운동을 위해 모터로부터 부하로)의 트랜스미션 및 클러치 제어기의 전체 효율이 부하력 내지는 부하 토크의 방향(고 앤 리턴 운동을 위해 부하로부터 모터로)의 경우보다 더 높은 것이 특히 바람직하다.In this case, the overall efficiency of the transmission and the torque controller in the drive direction or the drive direction of the drive torque (from the motor to the high and return movement) and the clutch controller's overall efficiency is Particular preference is given to higher than in the case.
예컨대 높은 출력 밀도 및 높은 효율을 특징으로 하며, 회전운동과 병진운동간의 전환을 위해 사용될 수 있는 볼 스크류 드라이브가 트랜스미션 내에 통합될 수 있다.Ball screw drives, for example characterized by high power density and high efficiency, which can be used for switching between rotational and translational movements, can be integrated in the transmission.
그 결과 본 발명이 제안하는 장치가 외부의 힘작용 또는 토크 작용이 존재할 때 자동 로킹 또는 자동 브레이킹되는 특성을 가진다. 그럼으로써 클러치 스프링의 힘이 반작용하는 힘에 의해 보상되지 않거나 보상되고, 또는 상기 반작용 힘으로부터 발생하는, 클러치 제어기에 작용하는 토크가 적절하게 보상된다.As a result, the device proposed by the present invention has the property of automatically locking or breaking when an external force or torque action is present. Thereby the force of the clutch spring is not compensated or compensated by the reaction force, or the torque acting on the clutch controller, resulting from the reaction force, is appropriately compensated.
본 발명의 한 개선예는 예컨대 트랜스미션의 전기 시프트 구동기 및/또는 전기 시프트 레버 내에 설치되거나 클러치 릴리스 시스템 내에 설치되는 변형된 헬리컬 기어를 사용하는 것을 제안하고 있다.One refinement of the invention proposes the use of a modified helical gear, for example installed in an electric shift driver and / or an electric shift lever of a transmission or in a clutch release system.
예컨대 브레이크를 작동시키거나 기계식, 전자식 또는 전자기계식 시스템을 작동시키기 위한 기어 맞물림에서 시스템으로 인해 발생하는 높은 축방향 힘(axialforce)이 사용되는 것이 고려될 수 있다.It is contemplated that the high axial force generated by the system be used, for example in gear engagement for actuating the brake or for operating a mechanical, electronic or electromechanical system.
제안된 구동 시스템은 다른 적용의 경우에도 기본으로 사용될 수 있기 때문에, 전술한 적용의 경우에도 모든 적용의 각각의 특성의 고려하여 사용될 수 있다.Since the proposed drive system can be used basically in the case of other applications, it can be used in consideration of the respective characteristics of all the applications even in the case of the aforementioned application.
본 출원서와 함께 제출된 특허 청구항은 포괄적인 특허권 보호의 획득을 위한 선례가 없는 작성 제안이다. 출원인 측은 지금까지 명세서 및/또는 도면에만 공개된 추가의 특징 조합을 청구하는 것을 보류하고 있다.Patent claims submitted with this application are unprecedented proposals for obtaining comprehensive patent protection. Applicant's side has withheld claims for further combinations of features which have only been published so far in the specification and / or drawings.
종속항에서 사용된 재인용은 독립 청구항의 대상을 각각의 종속항의 특징들을 통해 추가로 설명함을 가리키는 것이며, 재인용된 종속항의 특징 조합의 독립적이고 구체적인 특허권의 획득을 포기하는 것을 의미하지는 않는다.The recitations used in the dependent claims refer to further explanation of the subject matter of the independent claims through the features of the respective dependent claims, and do not imply abandonment of the acquisition of independent and specific patent rights of the combination of features of the reclaimed dependent claims.
종속항의 대상은 종래 기술의 관점에서 우선권일에 독자적이고 독립적인 발명을 형성할 수 있기 때문에, 출원인은 독립 청구항의 대상을 위한 발명 및 분할 선언을 보류하고 있다. 또한 상기 종속항의 대상은 선행 종속항의 대상에 종속되지 않는 형태를 가진 독립적인 발명을 형성할 수 있다.Since the subject matter of the dependent claims can form an independent and independent invention on the priority date in view of the prior art, the applicant withholds the invention and the divisional declaration for the subject matter of the independent claims. In addition, the subject matter of the dependent claims may form an independent invention having a form that does not depend on the subject matter of the preceding dependent claims.
본 발명이 명세서의 실시예들에 제한되는 것은 아니다. 오히려 본 명세서의 범주 내에서 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 특히 상기와 같은 변형물, 구성 요소 및 조합물 및/또는 재료들은 예컨대 일반적인 명세서와 실시예 및 청구항에 기술되고 도면에 제시되는 특징들이나 요소들 또는 공정 단계들과 연관된 개별적인 재료의 조합 또는 변형을 통해 매우 독창적이고, 조합 가능한 특징들을 통해 새로운 대상 또는 새로운 공정단계 내지는 공정 단계 시퀀스를 도출시키며, 또한 이들은 대체로 제조 방법, 검사 방법 및 작업 방법에 연관된다.The invention is not limited to the embodiments of the specification. Rather, many modifications and variations are possible within the scope of the specification, and in particular, such variations, components, combinations and / or materials may, for example, include features described in the general specification, examples and claims and shown in the drawings. Combinations or modifications of individual materials associated with elements or process steps lead to very original and combinable features that lead to new objects or new process steps or process step sequences, which are generally manufacturing methods, inspection methods and methods of operation. Is associated with.
또 다른 바람직한 실시예들은 종속항 및 하기에 기술되는 도면들에 제시되어있다.Further preferred embodiments are presented in the dependent claims and in the figures described below.
도 1에는 클러치 온도의 함수로서 다양한 클러치 맞물림점이 표시되어 있는 그래프가 도시되어 있다. 온도가 증가할수록 클러치 맞물림점이 낮아지는 것을 볼 수 있다.1 shows a graph showing various clutch engagement points as a function of clutch temperature. It can be seen that as the temperature increases, the clutch engagement point decreases.
다양한 측정점들을 기초로 하여 아래의 방정식으로 표현될 수 있는 추세선(trend line)이 얻어진다.On the basis of various measuring points a trend line is obtained which can be represented by the following equation.
y = -0.0012ㆍx + 4.5646y = -0.0012.x + 4.5646
또한 상기 추세선은 아래와 같은 결정 계수(R2)로 표현될 수 있다.In addition, the trend line may be represented by the following determination coefficient (R 2 ).
R2= 0.2176R 2 = 0.2176
상기 식으로부터는 클러치 맞물림점과 클러치 온도 사이의 특별한 선형 종속성(linear dependency)을 알 수 없다. 선형 종속성이 명백한 경우에는 결정 계수가 값 "1"을 갖는다.From this equation, no particular linear dependency between clutch engagement point and clutch temperature is known. If the linear dependency is obvious, the decision coefficient has a value "1".
도 2에는 클러치 온도의 함수로서 다이어프램 스프링 핑거의 다양한 위치들이 표시된 그래프가 도시되어있다. 다이어프램 스프링 핑거가 모터의 방향으로 이동되는 것을 볼 수 있다.2 shows a graph showing various locations of diaphragm spring fingers as a function of clutch temperature. It can be seen that the diaphragm spring finger is moved in the direction of the motor.
다양한 측정점들을 기초로 하여 아래의 방정식으로 표현될 수 있는 상승하는 추세선이 얻어진다.On the basis of various measuring points an ascending trend line is obtained which can be represented by the equation below.
y = 0.0072ㆍx + 3.3282y = 0.0072 · x + 3.3282
또한 상기 추세선은 아래와 같은 결정 계수(R2)로 표현될 수 있다.In addition, the trend line may be represented by the following determination coefficient (R 2 ).
R2= 0.8395R 2 = 0.8395
상기 식으로부터 다이어프램 스프링 핑거의 위치와 클러치 온도 사이의 선형 종속성이 도출된다.From this equation a linear dependence between the position of the diaphragm spring finger and the clutch temperature is derived.
도 3에는 클러치 온도의 함수로서 복귀력에 상응하는(해당하는) 압력이 기입되어 있는 그래프가 도시되어 있다. 도 3으로부터 맞물림점에서 압력이 낮아지는 것을 볼 수 있다.3 shows a graph listing the pressure corresponding to (corresponding to) the return force as a function of clutch temperature. It can be seen from FIG. 3 that the pressure is lowered at the engagement point.
다양한 측정점들을 기초로 하여 아래의 방정식으로 표현될 수 있는 하강하는 추세선이 얻어진다.On the basis of various measuring points a descending trend line can be obtained which can be represented by the following equation.
y = -0.0196ㆍx + 15.645y = -0.0196x + 15.645
또한 상기 추세선은 아래와 같은 결정 계수(R2)로 표현될 수 있다.In addition, the trend line may be represented by the following determination coefficient (R 2 ).
R2= 0.5527R 2 = 0.5527
또한 맞물림점에서의 압력과 클러치 온도 사이의 매우 양호한 선형 종속성이 도출된다.Also a very good linear dependence between the pressure at the engagement point and the clutch temperature is derived.
도 4에는 클러치 온도의 함수로서 검출된 다양한 제어기 맞물림점이 표시되어 있는 그래프가 도시되어 있다. 클러치 온도에 대한 제어기 맞물림점의 단기적 의존성이 나타나는 것을 볼 수 있다. 여기서는 스누프 기능이 활성화되는지 아닌지의 여부가 매우 중요하다. 클러치 온도가 점차 상승하면(300℃까지) 제어기 맞물림점이 스누핑 없이도 더 높아지는 것을 확인할 수 있는데, 그 이유는 온도가 점차 상승함에 따라 다이어프램 스프링의 핑거가 모터 방향으로 이동(클러치-영점이 이동)되기 때문이다.4 is a graph showing various controller engagement points detected as a function of clutch temperature. It can be seen that the short-term dependence of the controller engagement point on the clutch temperature appears. It is very important here whether the snoop function is activated or not. As the clutch temperature rises (up to 300 ° C), the controller engagement point becomes higher without snooping, because the fingers of the diaphragm spring move in the motor direction (clutch-zero movement) as the temperature gradually rises. to be.
스누프 기능이 활성화되면 제어기 맞물림점은 낮아지는데, 그 이유는 클러치 맞물림점도 역시 낮아지고 스누핑을 통해 클러치 영점(zero point)의 보상이 이루어지기 때문이다.When the snoop function is activated, the controller engagement point is lowered because the clutch engagement point is also lowered and the clutch zero point is compensated through snooping.
표시된 측정점들을 기초로 하여, 스누프 기능이 활성화된 경우의 추세선 및 스누프 기능이 비활성화된 경우의 추세선이 얻어지며, 상기 추세선들은 각각 아래의 방정식으로 표현될 수 있다.Based on the measured points indicated, a trend line when the snoop function is activated and a trend line when the snoop function is deactivated are obtained, and the trend lines can be represented by the following equations, respectively.
y = 0.0096ㆍx + 9.4994스누프 기능 활성y = 0.0096 · x + 9.4994 snooze function active
y = -0.0043ㆍx + 10.848스누프 기능 비활성y = -0.0043 · x + 10.848 Snoop function disabled
또한 상기 추세선은 각각 아래와 같은 결정 계수(R2)로 표현될 수 있다.In addition, the trend lines may be represented by the following determination coefficients R 2 , respectively.
R2= 0.7229스누프 기능 활성R 2 = 0.7229 active snoop function
R2= 0.4764스누프 기능 비활성R 2 = 0.4764 Disable snoop function
도 1 내지 도 4에는 290℃까지의 클러치 온도가 평가되어 있다. 300℃ 이상의 온도에서는 클러치가 더 늦게 분리되고 맞물림점이 다시 높아진다는 것을 예상할 수 있다. 그 원인은 아마도 클러치 디스크의 라이닝 탄성 특성곡선이 변동하기 때문일 것이다.1-4, the clutch temperature up to 290 degreeC is evaluated. At temperatures above 300 ° C. it can be expected that the clutch will release later and the engagement point will again be high. This is probably because the lining elastic characteristic curve of the clutch disc is fluctuating.
도 5에는 슬립 속도(A), 마찰동력(B), 릴리스 레버의 트래블(travel)(C), 압력판의 온도(T) 및 시간 경과에 따른 마찰 에너지(D)의 그래프가 도시되어 있다.5 shows a graph of slip speed (A), frictional force (B), travel of the release lever (C), temperature of the pressure plate (T) and friction energy (D) over time.
여기서는 특히 다이어프램 스프링 핑거의 단기적 변위(ΔSk) 및 상기 변위가 90%까지 복원되는 시간(tR)이 평가된다. 종합해보면 공급된 마찰동력(P_Reib)에 대한 단기적 변위와 시간과 상기 단기적 변위의 복원 사이의 종속성이 도출된다. 장기적 변위는 ΔSL로 표시되어 있다.Here, in particular, the short-term displacement ΔS k of the diaphragm spring finger and the time t R at which the displacement is restored up to 90% are evaluated. Taken together, the dependence between the short-term displacement and time for the supplied frictional power P_Reib and the restoration of the short-term displacement is derived. Long-term displacements are indicated by ΔS L.
도 6에는 복원을 위한 핑거의 이동 및 시간을 마찰동력의 함수로서 나타낸 그래프이다. 이 그래프에는 측정점들을 기초로 한 추세선들이 도시되어 있고, 그중 하나는 복원 시간(t_Rueck)을 아래의 방정식,6 is a graph showing the movement and time of a finger for restoration as a function of frictional power. This graph shows trend lines based on measurement points, one of which is the recovery time (t_Rueck)
t_Rueck = 0.15 P_Reib - 0.3t_Rueck = 0.15 P_Reib-0.3
에 따라 마찰동력(P_Reib)의 함수로서 나타낸 것이다.This is shown as a function of frictional power P_Reib.
또한 다른 하나의 추세선은 핑거 변위값(ΔZunge)을 아래의 방정식,The other trend line also uses the finger displacement (ΔZunge)
ΔZunge = 0.011 P_Reib - 0.06ΔZunge = 0.011 P_Reib-0.06
에 따라 마찰동력(P_Reib)의 함수로서 나타낸 것이다.This is shown as a function of frictional power P_Reib.
상기 식에 따라 차량의 클러치 용량의 범위에 있어서 다이어프램 스프링 핑거의 단기적 변위 및 복원 시간이 공급된 마찰동력에 비례한다는 사실이 적용된다.According to the above equation, the fact that the short-term displacement and recovery time of the diaphragm spring finger in the range of clutch capacity of the vehicle is proportional to the frictional force supplied.
도 7은 실제 클러치 온도와 모델링된 클러치 온도 사이의 관계를 나타낸 그래프이다. 이로부터 상한선과 하한선 사이의 영역 내에 있는 모델이 최적값을 제공한다는 것을 알 수 있다.7 is a graph showing the relationship between the actual clutch temperature and the modeled clutch temperature. It can be seen from this that the model in the region between the upper and lower limits provides the optimal value.
하기에는 사전에 정해진 차량에서 보상이 이루어지지 않은 결과에 대해 기술한다. 이 때 효과의 조절을 위해 다음과 같은 동작(action)들이 제공될 수 있다.The following describes the result of no compensation being made in a predetermined vehicle. At this time, the following actions (actions) may be provided to adjust the effect.
- 맞물림점을 현재 수정된 값으로 조정하고 및/또는 마찰값 조정을 비활성화함;Adjusting the engagement point to the currently modified value and / or deactivating the friction value adjustment;
- 소위 현저한 온도 상승에 기인하는 스톨(stall);A stall due to a so-called marked temperature rise;
- 맞물림점의 조정(불시의 변위를 보상);-Adjusting the interlocking points (compensating for unexpected displacements);
- 맞물림점의 조정(냉각시 변위를 추적);-Adjusting the engagement point (tracking the displacement during cooling);
- 스누핑;-Snooping;
- 맞물림점을 수정된 값으로 조정-Adjust grip points to modified values
도 8에는 전술한 동작들이 수행되는 동안의 온도(T-Modell) 및 맞물림점(GP)의 특성변화가 개략적으로 도시되어 있다. 특히 맞물림점의 조정에 의한 온도 효과가 뚜렷하게 나타나 있다. 스톨(stall)에 의해 특성곡선이 변위되고 있으며, 이는 맞물림점의 보상을 통해 알 수 있다. 냉각 과정에서 특성곡선이 다시 원위치로 변위되고, 이는 마찬가지로 맞물림점에서 알 수 있다.FIG. 8 schematically shows the characteristic change of the temperature T-Modell and the engagement point GP while the above-described operations are performed. In particular, the temperature effect due to the adjustment of the engagement point is clearly shown. The characteristic curve is displaced by the stall, which can be seen through the compensation of the engagement point. During the cooling process, the characteristic curve is displaced back to its original position, which can be seen at the engagement point as well.
마스터 실린더의 온도 약 2.9 mm/100°(가열) 또는 6.1 mm/100°(냉각) 정도 조정된 것을 알 수 있다. 상기 값들은 약 1 mm/100°의 값보다 명백히 위에 있다. 가열시와 냉각시의 값이 다른 것은 예상치 못한 것이다. 차량이 측정 전에 1시간 동안 냉각되었기 때문에, 예컨대 온도 모델의 콜드 스타트 효과가 영향을 준 것에서 기인할 수 있다. 냉각된 차량의 경우 냉각이 더 빠르게 진행되고, 모델의 경우보다 더 낮은 온도에 이르게 된다. 이로써 6.1 mm/100°이라는 큰 값이 설명될 수 있다.It can be seen that the temperature of the master cylinder has been adjusted by about 2.9 mm / 100 ° (heating) or 6.1 mm / 100 ° (cooling). The values are clearly above the value of about 1 mm / 100 °. It is unexpected that the values at heating and cooling are different. Since the vehicle has been cooled for one hour before the measurement, for example, the cold start effect of the temperature model may be due to an influence. In the case of a cooled vehicle, the cooling proceeds faster and at a lower temperature than in the model. This allows a large value of 6.1 mm / 100 ° to be explained.
모델과 질적으로(성질상) 일치하는 온도 효과가 나타나는 것을 알 수 있다. 양적으로는 효과가 더 적을 것으로 예상되었다.It can be seen that the temperature effect is consistent with the model. Quantitatively, the effect is expected to be less.
도 9에는 15 Nm의 크리핑 상태를 지속시키고 모델에 따라 온도를 130℃에서 260℃로 높였을 때의 측정 결과가 도시되어 있다. 보상에 의해 약 +1.3 mm의 Delta-GP(맞물림점)가 야기된다. 엔진 토크는 보상에 따라 클러치 토크에 평행하게 연장된다. 보상이 일어나지 않는다면(+/-0 Nm) 실제 전달되는 토크가 약 20 Nm 증가된다고 추정할 수 있다. 이러한 추정시 자기 증폭(獨: Selbstverstaerkung), 즉 증가된 토크, 그로 인해 증가된 에너지 유입량 및 그로 인해 강화된 온도 상승,그로 인해 증가된 토크 등은 고려되지 않는다.9 shows the measurement results when the creep state of 15 Nm is maintained and the temperature is increased from 130 ° C. to 260 ° C. according to the model. Compensation results in a Delta-GP (engagement point) of about +1.3 mm. The engine torque extends parallel to the clutch torque upon compensation. If no compensation occurs (+/- 0 Nm), it can be estimated that the actual transmitted torque is increased by about 20 Nm. In this estimation, self-amplification (Selbstverstaerkung), i.e. increased torque, the resultant increased energy input and thus enhanced temperature rise, and thus increased torque, is not taken into account.
도 10에는 15 Nm의 크리핑 상태를 지속시키고 모델에 따라 온도를 130℃에서 200℃로 높였을 때의 측정 결과가 도시되어 있다. 보상에 의해 약 +1 mm의 Delta_GP가 야기된다. 약 5 Nm의 보상에도 불구하고 엔진 토크가 증가한다. 즉, 약간 미흡한 보상이 이루어진 것이다. 보상이 일어나지 않는다면 실제 토크가 20 Nm 증가될 것으로 추정할 수 있다.FIG. 10 shows measurement results when a creeping state of 15 Nm is maintained and the temperature is increased from 130 ° C. to 200 ° C. according to the model. Compensation results in Delta_GP of about +1 mm. The engine torque increases despite a compensation of about 5 Nm. In other words, a slight lack of compensation was made. If no compensation occurs, it can be assumed that the actual torque will be increased by 20 Nm.
도 11에는 10 Nm의 크리핑 상태가 지속되고 모델에 따라 온도가 150℃에서 240℃로 상승하는 경우의 측정 결과가 도시되어 있다. 보상에 의해 약 +1 mm의 Delta_GP가 야기된다. 약 5 Nm(-5 Nm)의 보상으로 인해 엔진 토크가 감소된다. 즉, 약간 과도한 보상이 이루어진 것이다. 보상이 일어나지 않는다면 실제 토크가 15 Nm 증가된다는 추정이 가능하다.FIG. 11 shows measurement results when a creep state of 10 Nm is maintained and the temperature rises from 150 ° C. to 240 ° C. according to the model. Compensation results in Delta_GP of about +1 mm. Engine torque is reduced due to a compensation of about 5 Nm (-5 Nm). That is, a bit excessive compensation was made. If no compensation occurs, it is possible to estimate that the actual torque is increased by 15 Nm.
모델에 따라 약 240℃에서 150℃로의 온도 감소로 인한 냉각시 크리핑 실험이 실시된다. 보상에 의해 약 -0.9 mm의 Delta_GP가 야기된다(즉, 클러치가 계속 닫혀있게 된다). 보상에도 불구하고 엔진 토크에 따른 크리핑의 피크 토크가 점점 더 커진다. 즉, 약간 미흡한 보상이 이루어진 것이다(또는 예컨대 엔진과 트랜스미션이 아직 냉각되어 있어서 모델링의 경우보다 냉각이 더 빠르게 이루어진 것이다). 보상이 일어나지 않으면 냉각시 차량이 더 짧은 크리핑 과정을 수행할 것이라고 추측할 수 있다.According to the model, a creeping experiment on cooling due to a temperature decrease from about 240 ° C. to 150 ° C. is conducted. Compensation results in a Delta-GP of about -0.9 mm (ie the clutch remains closed). Despite the compensation, the peak torque of the creeping with engine torque becomes larger and larger. That is, a slight undercompensation is achieved (or the engine and transmission are still cooled, for example, so the cooling is faster than in modeling). If no compensation occurs, it can be assumed that the vehicle will perform a shorter creeping process upon cooling.
도 12에는 10 Nm의 크리핑 상태가 지속되고 모델에 따라 온도가 150℃에서 270℃로 상승하는 경우의 측정 결과가 도시되어 있다. 보상에 의해 약 +1.3 mm의Delta_GP가 야기된다. 약 2 Nm(-2 Nm)의 보상으로 인해 엔진 토크가 감소된다. 즉, 최소의 과보상이 이루어진 것이다. 보상이 일어나지 않는다면 실제 전달 토크가 약 20 Nm 증가된다는 추정이 가능하다.FIG. 12 shows measurement results when a creeping state of 10 Nm is maintained and the temperature rises from 150 ° C. to 270 ° C. according to the model. Compensation results in a Delta_GP of about +1.3 mm. Engine torque is reduced due to a compensation of about 2 Nm (-2 Nm). That is, minimal overcompensation is achieved. If no compensation occurs, it is possible to estimate that the actual transmission torque is increased by about 20 Nm.
도 13 내지 도 15에는 트랜스미션(103)을 통해 릴리스 시스템(104)에 커플링되는 모터(102)를 구비한 클러치(101)를 작동시키기 위한 본 발명에 따른 장치의 다양한 실시예들이 도시되어 있다. 동일한 부품들에는 동일한 도면 부호를 표기하였다.13 to 15 show various embodiments of the device according to the invention for operating a clutch 101 with a motor 102 coupled to a release system 104 via a transmission 103. Like parts are designated by like reference numerals.
도 13에는 더블 헬리컬 기어를 구비한 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예가 도시되어 있다. 더블 헬리컬 기어(105)는 기계식 릴리스 시스템(104)과 커플링되고, 상기 커플링 시스템(104)은 보상을 위해 스프링 부재(109)를 구비하고 있다. 릴리스 시스템(104)에 의해 클러치(101)가 작동될 수 있다.Figure 13 shows a first embodiment of the device according to the invention with a double helical gear. The double helical gear 105 is coupled with the mechanical release system 104, which has a spring member 109 for compensation. The clutch 101 can be actuated by the release system 104.
도 14에는 1개의 헬리컬 기어(106)를 구비한 본 발명에 따른 장치의 제 2 실시예가 도시되어 있다. 헬리컬 기어(106)는 회전운동과 병진운동간의 전환을 담당하는 래크(107)와 피니언(108)을 포함하고 있다.14 shows a second embodiment of the device according to the invention with one helical gear 106. Helical gear 106 includes a rack 107 and pinion 108 that are responsible for switching between rotational and translational motion.
도 15에는 볼 스크류(ball screw)(110)와 커플링되는 더블 헬리컬 기어를 구비한 본 발명에 따른 장치의 제 3 실시예를 나타낸 도면이다. 볼 스크류(110)는 회전운동과 병진운동간의 전환을 가능하게 한다.15 shows a third embodiment of the device according to the invention with a double helical gear coupled with a ball screw 110. Ball screw 110 allows switching between rotational and translational movements.
Claims (20)
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