KR100192070B1 - 차량용 자동기어변속박스 기어변속 특성치의 순환적인적용을위한장치 - Google Patents

차량용 자동기어변속박스 기어변속 특성치의 순환적인적용을위한장치 Download PDF

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Abstract

자동변속기의 변속을 위해 특성치의 순환적인 적용을 위한 장치에서 외부영향변수의 관계를 규정하는 알고리즘에 의해 보정치를 결정하고 영향변수의 실측치에 대한 평가에 의해 보정치를 결정하는 기어변속전략은 속도의존 매개변수를 타나내는 좌표축의 방향 및 엔진토오크 관련 매개변수를 나타내는 좌표측의 방향으로 특성치를 적용하는데 사용되며, 적용과정이 각각의 관련 보정치의 함수로서 처리된다.

Description

차량용 자동기어변속박스 기어변속 특성치의 순환적인 적용을 위한 장치
제1도는 기어변속 프로그램을 다른 주행상황에 적용하기 위한 본 발명을 따르는 장치에 대한 개략도이다.
제2도는 선택된 보간점을 이용하여 제1도의 기본 기어변속 프로그램을 나타내는 선도의 상승특성을 나타내는 선도이다.
제3도는 선택된 보간점을 이용하여 제1도의 기본 기어변속 프로그램을 나타내는 선도의 하강특성을 나타내는 선도이다.
제4도는 엔진토오크를 나타내는 좌표축(횡좌표축)에 대하여 제1도에 나타난 기본 기어변속 프로그램의 영향을 나타내는 선도이다.
제5도는 운동속도를 나타내는 좌표축(종좌표축)에 대하여 제1도에 나타난 기본 기어변속 프로그램의 영향을 나타내는 선도이다.
제6도는 하향 특성치의 선택부가 기본 기어변속 프로그램의 하향 특성 위에 놓이는 경우에 있어서 제5도에 나타난 기본 기어변속 프로그램의 영향을 선도로 나타낸 것이다.
제6a도는 하향특성치의 선택부를 제한하기 위해 선결된 고정좌표값을 도입하여 제6도의 기본 기어변속프로그램의 영향을 선도로 나타낸 것이다.
제6b도는 하향특성치의 선택부가 기본 기어변속 프로그램의 하향특성치 아래에 놓이는 경우에 있어서 제5도에 나타난 기본 기어변속 프로그램의 영향을 선도로 나타낸 것이다.
제7도는 엔젠토오크와 관련된 매개변수의 좌표측(횡축)과 관련하여 제1도의 보정치 대조에 관한 개략도를 나타낸다.
제8도는 운동속도에 의존하는 매개변수의 좌표축(종축)과 관련하여 제1도의 보정치 대조에 관한 개략도를 나타낸다.
제9도는 제1도의 보정치 대조와 관련된 처리단계를 나타낸다.
제10도는 본 발명을 따르고 보정치를 고려하는 동시에 기본 기어변속 프로그램의 평가와 관련된 처리단계를 나타낸다.
제11도는 도로의 오르막 경사를 고려하기 위한 기어변속 전략을 나타낸다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
14 : 상향 특성 15 : 하향 특성
16, 17, 18, 19 : 기어변속점 20 : 엔진 토오크 관련 매개변수 좌표축
21 : 속도의존 매개변수 좌표축 22 : 특성치 선도
24, 25 : 킥다운 기어변속점
본 발명은 청구범위 1항에 따르면 장치에 관한 것이다.
처음에 언급한 장치(EP 0 531 567 A1)에 있어서, 채택된 기어변속 전략은 알고리듬에 의해 종방향 운동을 설명하여 상기 알고리즘에 의해 기어 박스의 기어박스 출력 축가속도와 작동중인 기어의 전달비의 관계, 엔진과 기어박스 사이의 파워 트랜스미션에 위치한 유압 토오크 컨버터의 터빈 토오크와 상기 축가속도의 관계, 차량의 반응 토오크와 상기 축가속도의 관계, 차량의 관성모멘트와 축가속도의 관계가 규정된다. 기어변속 전략에 의하면, 순간 작동점에 대한 알고리듬의 계산으로 산출된 실측 출력속도로부터 출력속도의 편차는 각각의 보정치를 결정하는데 쓰이며, 상기 보정치는 저장된 다수의 특성치들로부터 기어변속을 위한 순간 주행상태에 적합한 특성치를 선택하거나 또는 단일 특성치를 갖는 차량속도 의존 매개변수의 좌표값을 선택하는데 쓰인다. 상기의 기어변속 전략은 오르막 경사 및 내리막 경사의 도로 주행상황변화 및 차량하중변화를 수용하는데 필수적으로 쓰인다.
특성치 재적용을 위해 처음에 언급한 또다른 장치(EP 0 512 596 A1)에 있어서, 원동력의 이론적인 접근을 엔진의 원동력 그리고 차량이동에 대한 전체저항과 상관시키는 알고리듬에 의해 차량의 원동력을 묘사하는 기어-변속 전략이 채택된다. 상기 기어변속 전략에 따르면, 보정치는 특성치 선도에서 유일하게 엔진 토오크와 관련되는 상기 매개변수의 좌표값에 대한 원동력의 이론 접근치의 함수로써 결정된다. 상기 보정치는 인접한 두 기어사이에서 자연스럽게 상향특성 및 하향특성에 적용되며, 적용과정은 보정치가 각각의 특성에 대하여 좌표상의 실측치에 더해져서 특성치를 나타내는 두 개의 기어변속점을 더 높은 속도로 변화 시키는 것에 의해 간접적인 방법으로 수행된다.
최종적으로, DE 42 15 406 A1에는 자동변속기내에서 이루어지는 기어변속을 위한 제어시스템이 소개되어 있는데 상기 시스템은 운전자/차량 시스템에서 산출된 입력변수를 감지하는 장치, 입력변수용 퍼지세트를 만들기 위한 장치 및 변속기 선택을 위한 장치에 의해 작동한다. 입력변수를 감지하는 장치, 입력변수용 퍼지셋트를 만들기 위한 장치 및 변속비 선택을 위한 장치는 변속비 결정에 사용되는 출력변수들이 퍼지이론에 의거해 산출되도록 작동한다. 상기의 공지된 제어시스템은 다음과 같은 원리를 기초로 한다. 즉 퍼지논리에 의한 방법은 부적당한 방법으로 적용되거나 단지 특정 주행상황을 고려할 때 사용되거나 또는 만약 정상적인 주행 이외에서 특정도로 상황이 고려되어야 한다면 상기 퍼지논리에 의한 방법은 처리시간이 길고 구조적으로 복잡하고 비최적상태의 제어장치로 확대적용된다. 또 상기의 공지된 제어시스템은 많은 규칙들을 기초로 하고 있다. 분명히, 이런점에 관련된 어떤 시스템도 기어변속 거동을 신속하고 효과적으로 실제요구사항에 적용할 수는 없다. 그러므로 성능, 연료 소비량 및 복잡성과 같은 평가 기준을 고려하고 기어변속 전략시 퍼지이론을 적용하면서 적응성 기어변속 전략을 작동하는 과정이 필요할 때 기어 변속거동을 변화시키는 것으로써 주행방법 및 주행상태와 같은 특정의 특성치에 효과적인 응답이 이루어지도록 하기 위해, 마지막으로 언급한 문헌의 공지된 제어시스템내에 다음과 같은 부분으로 나누어진 퍼지 형성이론 체계가 구성되는데 (a) 기어변속시점을 결정하는 퍼지이론 세트가 있어 연료소비 최적화를 실현하는 주행방법의 결정이 이루어지는 기본세트의 퍼지형성규칙, (b) 연료소비 적응 주행방법에서부터 성능 적응 주행방법에 이르는 작동상태의 주행방법의 함수로서 기본세트의 이론을 수정하기 위한 적응세트의 퍼지 형성 규칙, (c) 연료소비 적응 주행방법에서 성능적응 주행방법에 이르는 운전자의 주행방법에 의해 운전자를 확인시키는 확인세트의 퍼지형성 규칙이 그것이다. 일반적인 형태의 장치들과 비교해 볼 때, 상기의 공지된 제어시스템은 기본적으로 다른 과정을 기초로 하고 있다는 것이 중요하며 상기 과정내에서는 기어변속 특성 선도가 사용되지 않으며 다음과 같은 단점을 초래한다. 세트의 퍼지이론에 영향을 주는 것에 의해 주행방법 전체에 대하여 기본적으로 자동변속기의 기어변속 거동이 변경된다. 상향 특성 및 하향 특성 사이의 히스테리시스를 증가시키는 것이 불가능하다. 다른 주행상태와 분리하여 개별적인 주행상태에 대한 기어변속 거동의 변화를 수행하기 불가능하다.
엄청난 연산 처리능력을 필요로 하는 퍼지논리 방법이나 다수의 기어변속 특성선도를 저장하는 것 없이 과정중에 다른 주행상황에 기어변속 거동을 적용시키기 위해 자동변속기의 기어변속 거동에 영향을 주는 것이 가능하게 한 것이 본 발명의 목적이다. 두 개의 기어의 기어 변속시 각각의 특성치 적용은 한쪽방향 즉 특성치 선도의 좌표축 한쪽만이 아니라 좌표축 양쪽에 대한 방향으로 유효해야 한다.
상기의 발명은 특허청구범위의 1항에 나타난 특징에 의해 바람직한 방법으로 실현된다.
종속항에서는 본 발명을 따르는 주기순환적인 적용을 위한 장치가 언급되어 있다.
본 발명을 따르는 장치에서, 영구적으로 저장되는 특성치 선도는 수정된다.
본 발명을 따르는 장치는 기존의 저장형태의 특성치 선도가 세 개의 보정치에 의해 수정가능하게 하는 방법을 제공하며 이 과정에서 특성치(기어변속 특성치)는 바람직한 형태를 가질 수 있다.
본 발명은 따르는 장치는 서로에게 영향을 주지 않으면서 상향특성 및 하향특성이 수정(적용)가능한 방법을 제공한다.
본 발명을 따르는 장치에서 보정치의 좌표축 작성이 가능하다.
본 발명은 따르는 장치는 동일한 좌표값에 대한 서로 다른 보정치가 발생될 때 이들 보정치들을 취급하는 방법을 제공한다.
본 발명을 따르는 장치에서 기어변속특성치가 고정상태의 규칙에 따라 수정가능한 방법에 의해 세 개의 보정치 세트가 정의된다.
본 발명의 실시예에서, 두 개의 제한속도가 정의되며 한쪽 축방향을 따라 형성되는 기어변속특성을 수정하기 위해 상기 속도의 거동에 대한 제어가 이루어진다.
본 발명의 장치에서, 보정치들은 서로에 대해 독립적으로 작용하며 또한 개별적으로 사용가능하다.
본 발명의 장치에서, 바람직한 형태가 나올때까지 기어변속특성의 수정이 무제한으로 가능하다.
본 발명을 따르는 장치에서, 특성치선도 전체 또는 단지 일부영역 또는 개별적인 기어변속특성치들의 떨어진 부분의 수정이 가능하고 상기 수정작업이 상향특성 및 하향특성에 대해 분리되어 이루어진다.
본 발명을 따르는 장치는 다음과 같은 장점을 가진다:
세 개의 보정치들에 대한 표준화 및 보정치들에 대한 규칙들에 의해서, 저장상태의 기어변속특성선도의 수정을 위해 본 발명은 특정의 기어변속전략에 국한되지 않는다. 기어변속전략은 저장상태의 기어변속특성선도에 영향을 줄 때 세 개의 보정치에 대한 규칙을 따르는한 바람직한 방법으로 실현될 수 있다.
각가의 기어변속 보정치는 보정치 자체의 목적을 달성하는데 필요한 보정치들을 형성하기만 하면된다.
기어변속전략은 세 개의 보정치들을 발생시키며 이 과정에서 각각의 보정치 발생은 독립적으로 이루어진다. 결과적으로, 어떠한 절충과정없이 상기 전략들은 특정 주행상황에 맞추어 설계 및 적용이 이루어진다.
몇 개의 기어변속전략들이 동시에 동일좌표축에 대한 서로 다른 보정치들을 형성한다면, 본 발명에 의해 아무런 문제없이 기어변속 특성치선도상의 보정치들은 조정 가능하다.
본 발명은 모듈형태로 소프트웨어 프로그램의 구성이 가능하게한다. 이것은 기어변속전략의 누락 또는 수정 추가적인 기어변속전략을 적용하는데 아무런 문제가 없음을 뜻한다.
자동변속기의 기어변속 프로그램은 하나의 기어로부터 다른 기어로 변속하는 것을 결정한다. 고객만족에 관한한 우수한 설계로 구성된 기어변속 프로그램은 기어박스의 중요한 특성이 된다. 상기 프로그램에 의해 모든 주행상황에서 최적의 기어가 선택되어져야 한다. 이를 위해 기어변속 프로그램은 다음과 같은 조건을 만족시켜야 한다: 프로그램에서 기어변속은 연료절약이 되는 방법으로 이루어져야 한다. 이것은 최저변 속의 기어는 저속에서 선택되어지고 연료소비에 관하여 원하는 범위내에서 가능한 오랫동안 엔진을 작동시키기 위해 기어박스는 저속 및 가속페달 유격이 클 때 기어변수를 내려야하는 것을 의미한다. 상기 과정은 필요할때에 차량의 최대 성능을 실현하는 것을 가능하게 한다. 성능적응 기어변속 프로그램은 오직 상대적으로 고속인 상태에서 상향 변화하며 가능한 엔진회전을 최대한 이용하며 상대적으로 가속페달 유격이 적은상태에 응답하여 하향변화한다. 우수한 주행가능성을 보장하고 앞뒤로의 잦은 변경을 피하기 위해 상기 프로그램은 도로의 오르막 경사 및/또는 차량하중에 적용되어져야 한다. 엔진 브래이크를 이용하고 차량브래이크에 걸리는 하중을 감소시키기 위해 상기 프로그램은 내리막 경사에 적용되어져야 한다. 평균해면 위치에서와 동일한 주행특성을 확보하기 위해 고도의 증가에 따라 상기 프로그램은 엔진토오크의 감소시에 적용되어야 한다. 차량가속도 및 엔진 및 기어박스온도를 고려하는 동시에, 상기 프로그램은 자동에 의해 또 선택레버에 의한 수동적으로 작동하여 결국 엔진의 과다한 고속을 초래하는 기어변속을 방지해야 한다. 상기 프로그램은 차량내의 다른 전자제어유니트(예를 들어 엔진 제어유니트, 견인제어 시스템, 주행제어기등)와 같이 작동해야하며 상기 유니트가 항상 최적상태로 작동하게 된다.
기어변속 프로그램은 차량속도증가 또는 가속페달구속 해제의 경우에 의해 상향변화가 시작되며 반대의 경우에 의해 하향변화가 시작되는 것으로 실현된다. 상기 장치는 대부분의 주행상황에 적합하다. 그러나 상기의 요구조건을 만족시키기 위해, 기어변속 프로그램은 특정 주행상황에 적용되어져야 한다.
기어변속 프로그램을 각각의 주행상황에 적응하기 위해 도로의 오르막 경사, 고도 또는 차량부하와 같이 순간적인 주행상황을 파악하고 운전자의 주행조작을 평가하는 것이 필요하다.
본 발명은 평가에 의해 얻어진 자료를 기반으로 순간적인 기어변속 프로그램을 수정하는 것에 관한 것이다.
다수의 서로다른 기어변속특성선도를 이용하는 대신에, 본 발명은 기본 기어변속 프로그램으로 불리우는 단하나의 기어변속 특성선도의 저장장치를 제공한다. 원하는 모든 형태가 기본 기어변속 프로그램에 적용가능하다. 평균해면위치에서 직선도로를 주행하는 무부하 차량의 연료소비가 최적화된 기어변속특성선도와 같은 형태가 상기 프로그램으로 선택되며 상기 형태는 가장 빈번하게 일어나는 주행상황에 적용되는 예이다. 본 발명을 따르는 방법에 의해 상기 기본 기어변속 프로그램은 주기적순환연산작업에서 연속적으로 변화하는 것에 의해 각각의 일반적인 주행상황에 적용된다.
본 발명의 한 특징에 따라, 특성치에 대한 기어변속점이 특성치선도의 좌표값에 의해 결정되고, 상기 선도내에서 운동속도에 종속하는 매개변수는 엔진토오크에 관련된 매개변수에 대해 선도가 그려지며 그 반대의 경우로도 매개변수의 선도가 그려지고, 상기 선도내에서 각각의 연산주기마다 변수에 영향을 주는 차량사양 및 주행상황 사양의 관계를 규정하는 알고리듬에 의해서 그리고 변수에 영향을 미치는 실측치의 평가에 의해 보정치(correction value)가 결정되는 기어변속전략을 따르면서 특성치가 각각의 보정치의 함수로서 상기 변수의 변화에 적용되는 차량의 자동변속기내 인접 기어변속비의 두기어중에서 한기어에서 다른기어로 변속하기 위해 특성치를 주기적으로 적용하는 장치에 있어서, 보정치(ddkw;dnab)가 선택된 기어변속점의 2개의 좌표값 각각에 대해 정해지는 것을 특징으로 하고, 2개의 선택된 인접기어변속점들에 대하여 공통이 되는 한 보정치(ddkw)가 결정되며, 상기 보정치가 엔진토오크와 관련된 매개변수(DKW)를 위한 좌표값을 정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 기어변속 특성치의 순환적인 적용을 위한 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 한 특징에 따라, 제1항에 있어서, 상향(1차)특성이 인접한 각각의 두기어중에 높은 단수의 기어로 변경하는데 사용되고, 하향(2차)특성이 인접한 각각의 두기어중에서 낮은 단수의 기어로 변경하는데 사용되며, 상기 상향특성의 선택된 기어변속점들을 위한 보정치들(ddkw;dnab)이 상기 하향특성의 선택된 기어변속점들을 위한 보정치들(ddkw;dnab)과 독립적으로 정해지며 엔진토오크와 관련된 매개변수(DKW) 좌표값적용치가 매개변수(DKW)에 대한 각각의 실제치(dkw-ist)에 대하여 보정치(ddkw)를 더하는 것에 의해 간접적으로 산출되는 장치가 제공된다.
본 발명의 또다른 특징에 따라, 엔진토오크와 관련된 매개변수(DKW)에 대한 사전에 정해진 보조좌표값(dkw_r (gakt; vgp))이 미적용특성 상부에 있는 운동속도에 종속하는 매개변수(nab)의 적용좌표값(제6a도에서 nab_r +dnab_r_vg)을 정하는데 사용되며, 보조좌표값(dkw_r (gakt; vgp))이 적용좌표값(nab_r +dnab_r_vg)에 의해 결정되는 특성의 일부를 제한하고, 특성치선도가 킥다운 기어변속점을 가지며 상기 킥다운 기어변속점이 특성에 속하지 않으며 엔진토오크와 관련된 매개변수(DKW)에 대한 일정한 보조좌표값(kd)을 가지며, 부가적인 보정치(dnab_h_kd 또는 dnab_r_kd)가 각각의 연산주기에서 기어변속전략에 의해 정해지며, 운동속도에 종속하는 매개변수(nab)와 관련한 킥다운 기어변속점의 다른 좌표값만이 매번 부가적인 보정치(dnab_h_kd 또는 dnab_r_kd)에 의해 적용되는 장치가 제공된다.
도면에서 선도로 기술된 실시예에 관련하여 본 발명은 하기에서 더자세히 설명한다.
제1도는 작동상의 기본모드를 나타내고 있다. 정의된 수의 차량 및 기어박스 변수는 여러개의 센서 및 제어유니트에 의해 감지된다. 이들 변수들은 전자식 기어박스 제어시스템 EGS 내에서 기어변속전략용 입력신호로서 쓰인다. 기어변속전략은 이들 입력신호에 의해 주행상태를 즉각적으로 파악하고 주행상태를 평가하여 기본 기어변속 프로그램으로 하여금 상기의 주행상태에 적용시키도록 적합한 보정치를 산출하는 알고리듬을 말한다. 각각의 기어변속전략은 오직 매우특정된 주행상태에서만 적용되며 오직 이런 주행상태를 위한 보정치를 산출할 따름이다. 모든 기어변속전략에 의한 보정치가 대조되고 다음에 주행상태에 적합한 기어를 결정하기 위해 이들 산출보정치를 고려하여 기본 기어변속 프로그램이 수정된다.
본 발명의 주요관심사는 기어변속전략에 의한 보정치, 보정치의 대조 및 이들 보정치를 저장된 기어변속특성선도에 적용하는 것으로 구성된다.
기본 기어변속 프로그램은 자동식 기어박스의 모든 상향특성 및 하향특성을 포함하는 저장상태의 기어변속 특성선도(characteristic map)를 지정하도록 사용된다. 각각의 기어변속특성은 주어진수의 보간점(interpolation points)에 의해 기술되며, 각각의 보간점은 속도에 비례하는 수치(예를 들어 기어박스 출력속도, 바퀴속도 또는 차량속도)와 엔진-부하에 비례하는 수치(예를 들어 쓰로틀 밸브각도, 엔진토오크 또는 가속페달유격)로 구성된다. 다음의 예에서, 쓰로틀 밸브(throttle-valve)각도(DKW)는 엔진-부하에 비례하는 수치를 나타내며, 기어박스 출력속도(nab)-출력속도라고도하는-는 속도에 비례하는 수치를 나타낸다.
상향특성(14)은 7개의 보간점에 의해 기술되며, 하향특성치(15)는 9개의 보간점에 의해 기술된다. 기본기어변속 프로그램(22)의 평가에서, 이들 보간점 사이에 선형보간법이 수행된다. 유일하게 출력-속도치만으로 구성된 또다른 보간점이 부가적으로 각각의 기어변속특성을 위해 저장된다. 이 경우는 운전자가 킥다운(kick-down)스위치를 작동시킬 때 고려된다.
제2도 및 제3도는 기본 기어변속 프로그램의 기어변속특성이 보간점에 의해 기술되는 과정을 나타내며, 각각의 도면은 기어변속특성을 나타내는 보간점지정 및 모든 킥다운 보간점지정의 예를 나타낸다.
기본 기어변속 프로그램이 평가하는 대상은 오직 작동중인 기어뿐이다. 기어변속특성선도로부터 순간적인 쓰로틀-밸브각도(DKW)가 작동중인 상향특성 및 하향특성을 가지는 관련기어의 출력속도를 구하는데 사용되며 이들 출력속도는 기어박스 출력속도 측정값과 비교된다. 만약 출력속도 측정값이 상향특성의 출력속도 보다 크다면 기어단수가 다음단으로 올라가며 출력속도 측정값이 하향특성의 출력속도보다 작다면 다음단으로 기어단수가 내려간다. 상기 과정중 어느 경우도 아니라면 작동중인 기어상태가 유지된다.
기본 기어변속 프로그램은 보정치에 의해 횡축 및 종축방향으로 수정가능하다. 보정치는 입력신호의 함수로서 기어변속전략에 의해 산출되고 기본 기어변속 프로그램의 보정시 이용된다. 전자식 기어박스제어 시스템은 1초에 100회의 처리속도로 기어변속전략 및 기본 기어변속 프로그램을 보정하기 때문에, 주행중 순간상태 및 작동중인 기어에 적용하는 것이 유효하다. 매번 처리되는 싸이클마다 보정치들은 다시 보정되어 새로운 보정치가 된다.
쓰로틀 밸브의 순간측정각도(DKW)에 보정치를 가하는 것에 의해 횡축방향으로 기본 기어변속 프로그램이 영향을 받게된다. 관련과정은 그러므로 기본 기어변속 프로그램의 간접 수정방법중의 하나로서, 기본 기어변속 프로그램의 평가중에 DKW 입력신호 조정에 의해 상기 수정된 기어-변속 특성이 발생하게 된다.
가해지는 보정치는 기어변속전략에 의해 산출되어지며, 상향특성과 하향특성으로 분리규정가능하고 음성신호 및 양성신호를 가질 수 있다. 적용 원리에 의해 보정치는 동시에 기어변속특성치들 모두에 작용한다. 선도의 상향특성 및 하향특성 예를 이용하여 제4도는 기어변속특성선도에 대한 영향을 나타낸다.
기어변속전략이 세 개의 다른속도를 채용함에 따라 기어변속 프로그램의 종축방향에 대한 영향이 나타난다. 이들 서로 다른 속도들은 1차 기어변속특성치 보간점의 출력속도에 더해지고 킥다운 보간점으로부터 감해진다. 이 방법에 의해 아이들링 기어변속속도의 제한, 전부하(fullload)범위 및 킥다운범위가 산출된다. 아이들링 한계속도 이상에서는 초기에 그리고 전-부하 한계속도를 초과한후에는 마지막에 상향특성이 나타난다. 이들 한계속도내에서 기본 기어변속 프로그램의 기본변속특성은 유효하다. 킥다운의 경우, 킥다운 한계속도가 유효하다. 하향특성의 경우 상황은 역전된다. 모든 한계 속도는 상향특성 및 하향특성에 대해 분리구분되며 양성신호 및 음성신호를 가진다. 제5도 및 제6도는 한계속도의 형성과정 및 기본 기어변속 프로그램에 대한 이들의 영향을 나타낸다.
자동기어박스의 기어변속거동을 특정 주행상황에 적용시키기 위해 각각의 기어변속전략은 독립적으로 특정주행상황을 파악 및 평가하며 필요에 따라 하나 또는 둘이상의 보정값을 계산한다. 어떤 주행상황에서, 몇 개의 기어변속전략은 동시에 각기 다른 보정치들을 산출하며, 이들 보정치들이 평가되고 대조되어야 한다. 보정치 대조는 횡방향과 종축방향에서 분리하여 수행된다.
보정치 대조의 가장 간단한 방법은 최대치를 결정하는 것이다. 이 경우, 기본기어변속 프로그램에 가장 큰 영향을 비치는 보정변수가 효과가 있다. 그러나 한 기어변속전략이 기본 기어변속 프로그램을 수행하며 모든 다른 기어변속전략은 상기 수정된 기어변속 특성선도에 작용해야만 하는 주행상황이 존재한다. 제7도는 횡축방향 보정치 대조가 이루어지는 원리를 나타낸다. 각각의 기어변속전략은 상향특성 및 하향특성에 대해 독립적으로 보정치를 산출하며 상기 보정치들이 최대치에 의해 필요한 바에 따라 대조작업이 이루어진다. 대조작업후 결정된 보정치는 한곳으로 모여서 기본 기어변속 프로그램을 평가하는데 이용된다.
종축방향 보정치에 의해 기어변속속도의 제한이 이루어지기 때문에 이 경우 기본 기어변속 프로그램에 가장 큰 영향을 미치는 보정치는 언제나 결정적인 요소로 작용한다. 대조작업은 항상 작업과는 독립적으로 최대치 결정에 의해 이루어진다(제8도 참조).
제9도는 다음단계에 영향을 주는 각단계의 보정치를 결정하는 과정을 프로그램 순서로 나타낸 예이다. 8개의 서로다른 기어변속전략은 주행상황에 맞는 각기 다른 보정치를 발생시킨다. 블록1에서, 모든 종축방향 보정치가 최대치를 결정하는 것에 의해 대조되며, 아이들링, 전 부하 및 킥다운 범위에 대하여 분리하여 대조작업이 수행된다. 다음에 횡축방향 보정치가 대조된다. 상기 목적을 위해, 최대치결정이 블록 2 및 블록 3에서 우선적으로 수행되며 최대치 결정작업은 기어변속전략 1S, 4S, 8S 및 5S, 6S의 기어변속전략의 보정치 산출을 목적으로 독립적으로 수행된다. 다음에 블록 4에서 산출된 최대치가 추가된다. 최종결과는 각기 다른 보정치 각각에 대한 수치(블럭 5)이며, 이 결과치에 의해 기본 기어변속 프로그램은 수정된다.
제10도는 보정치를 고려할 때, 기본 기어변경 프로그램이 어떻게 적용되는가를 도시한 것이다. 우선 시스템은 킥다운 스위치가 작동되었는가를 조사한다. 이 경우, 작동중인 기어에 있어서 상향특성 및 하향특성에 대응하는 출력속도가 킥다운 제한속도로 설정되며 프로그램은 블록 16으로 넘어간다. 보정치 ddkw_h 및 ddkw_r을 고려하여, 기본 기어변속 프로그램의 상향특성 및 하향특성 출력속도가 산출된다. 다음에 필요에 따라, 기본 기어변속 프로그램으로부터 결정된 출력속도가 아이들링 기어변속 한계이하 (블록 4 및 블록 6)이거나 전 부하 한계이상(블럭 8 및 블럭 10) 또는 킥다운 기아-변속 한계이상(블럭 12 및 블록 14)인가를 판별하고 결과에 따라 수정이 이루어지도록 판별과정(블럭 5, 7, 9, 11, 13 및 15)을 거친다. 다음에 수정된 출력속도는 기어박스 출력속도의 실측치(nab)와 비교된다. 만약 실측치가 출력속도(nab_h)보다 크다면(블럭 16) 기어단수가 올라가며(블럭 17) 만약 실측치가 출력속도(nab_r) 보다 작다면(블럭 18) 기어단수가 내려간다(블럭 19), 상기 과정중 어느경우도 아니라면 작동중인 기어상태가 유지된다.
기어변속전략의 작용은 최대치산출 또는 합산에 의해 조정될 수 있다. 결과적으로 여러개의 주행상황이 동시에 전개되더라도 과정상 어떤 지연없이 자동변속기에 있어서 기어변속거동의 최적화가 이루어진다. 기어변속전략을 생략하거나 부가적인 실질적 전략들을 추가시키는 것도 문제되지 않는다.
장비사양의 차이에 의해 기어변속전략에 필요한 모든 입력신호가 제공되지 않는다면, 영향을 받는 기어변속전략은 보정치를 위한 어떠한 값도 보내지 않을 뿐이다. 이 경우 기어변속특성치선도는 어떤 주행상황에는 적용되지 않는다. 프로그램 순서상의 변경 및 부가적인 제어-유니트 변수의 발생은 필요하지 않는다.
오르막 경사의 주행시, 아이들링 범위에서 조차 높은 엔진속도에서만 상향특성이 일어나야 한다. 이를 위해 오르막 경사 감지기가 수치(dnab_h_lg1)를 결정한다.
이것과는 무관하게, 촉매식 컨버터를 가열할 목적으로 차량은 저속기어에서 이동해야만 하는 요구조건이 존재할 수 있다. 이를 위해 컨버터-가열전략은 수치(dnab_h_lg2)를 제공한다.
또다른 기어변속 전략은 수치 dnab_h_lg3을 제공한다.
다음에 최대치 산출과정은 다음과 같다:
오르막 경사에서 운전자로 쓰로틀 밸브를 평지에서보다 상당한 크게 열어준다면 쓰로틀 밸브의 개구량에서 상향특성이 일어나야 한다. 이를 위해 수치 ddkw_h1이 산출된다.
이것과는 무관하게 고지대에서는 보정치 ddkw_h2가 고려되어야 한다.
대응되는 신호를 고려하면 다음과 같은 수식에 의해 수치 dnab_h가 산출되는데:
ddkw_h =ddkw_h1 + ddkw_h2 + ...
예를 들어 제11도에서 기어변속전략을 기술하면:
기어변속전략에 의해 보정치 산출과정을 설명하기 위해, 오르막 경사도로에서 기어변속전략에 의한 보정치 산출과정의 예를 제공한다. 도로의 오르막 경사에 산출방법은 문헌에서 잘알려져 있기 때문에 일반적으로 잘알려진 기술이라 추정되며 본 특허출원의 주요 관심사를 제공하지 못한다. 차량의 상기 오르막 경사 및 속도는 특성치선도로부터 관련요소 st_factor를 결정하는데 사용된다. 전자시스템내의 기억장치속에 영구적으로 저장되는 상기요소 및 수치 ddkw_h1_max, ddkw_r1_max, ddkw_lg1_max, dnab_h_lg1_max는 서로 곱해져서 보정치와 등식을 이룬다. 사용되지 않는 보정치는 0으로 설정된다.

Claims (11)

  1. 특성치에 대한 기어변속점이 특성치선도의 좌표값에 의해 결정되고, 상기 선도내에서 운동속도에 종속하는 매개변수는 엔젠토오크에 관련된 매개변수에 대해 선도가 그려지며 그 반대의 경우로도 매개변수의 선도가 그려지고, 상기 선도내에서 각각의 연산주기마다 변수에 영향을 주는 차량사양 및 주행상황 사양의 관계를 규정하는 알고리듬에 의해서 그리고 변수에 영향을 미치는 실측치의 평가에 의해 보정치(correction value)가 결정되는 기어변속전략을 따르면서 특성치가 각각의 보정치의 함수로서 상기 변수의 변화에 적용되는 차량의 자동변속기내 인접기어변속비의 두기어 중에서 한기어에서 다른기어로 변속하기 위해 특성치를 주기적으로 적용하는 장치에 있어서, 보정치(ddkw;dnab)가 선택된 기어변속점(16과 17 또는 18과 19, 제1도)의 2개의 좌표값(제4도에서 m=16에서 19에 대해 20-m: 21-m)각각에 대해 정해지는 것을 특징으로 하고, 2개의 선택된 인접기어변속점들(16과 17 또는 18과 19, 제1도)에 대하여 공통이 되는 한 보정치(ddkw)가 결정되며, 상기 보정치가 엔진토오크와 관련된 매개변수(DKW)를 위한 좌표값(2-16과 20-17 또는 20-18과 20-19)을 정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 기어변속 특성치의 순환적인 적용을 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상향(1차)특성(14)이 인접한 각각의 두기어중에 높은 단수의 기어로 변경하는데 사용되고, 하향(2차)특성(15)이 인접한 각각의 두기어중에 낮은 단수의 기어로 변경하는데 사용되며, 상기 상향특성(14)의 선택된 기어변속점들(16과 17)을 위한 보정치들(ddkw;dnab)이 상기 하향특성(15)의 선택된 기어변속점들(18과 19)을 위한 보정치들(ddkw;dnab)과 독립적으로 정해지는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 엔진토오크와 관련된 매개변수(DKW) 좌표값적용치(20-16과 10-17 또는 20-18과 20-19)가 매개변수(DKW)에 대한 각각의 실제치(dwk-ist)에 대하여 보정치(ddkw)를 더하는 것에 의해 간접적으로 산출되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 특성(14과 15)에 대한 두 개의 선택된 기어변속점(16과 17 또는 18과 19)중의 하나(16 또는 18)가 엔진토오크와 관련된 매개변수(DKW)에 대해 특성(14 또는 15)의 아이들링 범위내 좌표값(20-16 또는 20-18)을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항에 있어서, 특성(14 또는 19)에 대한 두 개의 선택된 기어변속점(16과 17 또는 18과 19)중의 다른하나(17 또는 19)가 엔진토오크와 관련된 매개변수(DKW)에 대해 특성(14 또는 15)의 전-부하(full-load) 범위내 좌표값(20-17 또는 20-19)을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서, 특성(14 또는 15)에 두 개의 선택된 기어변속점(16과 17 또는 18과 19)중의 하나(16 또는 18)가 운동속도에 종속하는 매개변수(nab)에 대해 특성(14 또는 15)의 아이들링 범위내 좌표값(21-16 또는 21-18)을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서, 특성(14 또는 15)에 대한 두 개의 선택된 기어변속점(16과 17 또는 18과 19)중의 다른하나(17 또는 19)가 운동속도에 종속하는 매개변수(nab)에 대해 특성(14 또는 15)의 전-부하범위내 좌표값(21-17 또는 21-19)을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 있어서, 운동속도에 종속하는 매개변수(nab)의 좌표값적용치(21-16에서 21-19)가 보정치(dnab)를 아이들링 범위내 좌표값(21-16 또는 21-18)에 더하는 것에 의해 정해지는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 엔진토오크와 관련된 매개변수(DKW)에 대한 사전에 정해진 보조좌표값(dkw_r (gakt; vgp))이 미적용특성(15) 상부에 있는 운동속도에 종속하는 매개변수(nab)의 적용좌표값(제6a도에서 nab_r + dnab_r_vg)을 정하는데 사용되는 것을 특징으로 하고, 보조좌표값(dkw_r (gakt; vgp))이 적용좌표값(nab_r + dnab_r_vg)에 의해 결정되는 특성(15)의 일부(23)를 제한하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제1항에 있어서, 특성치선도(22)가 킥다운 기어변속점(제5도 또는 제6도에서 24 또는 25)을 가지며 상기 킥다운 기어변속점이 특성(14 또는 15)에 속하지 않으며 엔진토오크와 관련된 매개변수(DKW)에 대한 일정한 보조좌표값(kd)을 가지는 것을 특징으로 하고, 부가적인 보정치(dnab_h_kd 또는 dnab_r_kd)가 각각의 연산주기에서 기어변속전략에 의해 정해지며, 운동속도에 종속하는 매개변수(nab)와 관련한 킥다운 기어변속점(24 또는 25)의 다른 좌표값(21-24 또는 21-25)만이 매번 부가적인 보정치(dnab_h_kd 또는 dnab_r_kd)에 의해 적용되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 첫 번째 킥다운 기어변속점(24)은 운동속도에 종속하는 매개변수(nab)에 대한 좌표값(21-24)에 대하여 2개의 인접한 각각의 기어중에서 더높은 단수로 기어변속을 하기 위한 상향특성치(14)에 적용되는 것을 특징으로 하고, 상기 두 번째 킥다운 기어변속점(25)은 운동속도에 종속하는 매개변수(nab)에 대한 좌표값(21-25)에 대하여 2개의 인접한 각각의 기어중에서 더 낮은 단수로 기어변속을 하기 위한 하향특성(15)에 적용되는 것을 특징으로 하며, 운동속도에 종속하는 매개변수(nab)와 관련된 2개의 킥다운 기어변속점들(24와 25)의 상기 좌표값들(21-24와 21-25)을 위해 각각의 부가적인 보정치(dnab_h_kd 또는 dnab_r_kd)가 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
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