KR101262672B1

KR101262672B1 - 수동 변속기로 엔진속도를 차량속도에 정합하기 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101262672B1
Application number: KR1020087024274A
Authority: KR
Inventors: 앤서니 프란시스 라디치
Original assignee: 앤서니 프란시스 라디치
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2013-05-15
Also published as: JP2009533625A; AU2006344387A8; EP2035727A1; CN101395408B; WO2007142659A1; ES2344223T3; EP2035727B8; AU2006344387B2; AU2006344387A1; KR20080109011A; CA2644741A1; DE602006013518D1; JP4932901B2; US7468018B2; CN101395408A; EP2035727B1; WO2007142659A8; CA2644741C; BRPI0621218A2; ATE463689T1

Abstract

수동 변속기(37)가 변속되는 동안 엔진 속도를 차량 속도에 자동으로 정합하는 방법을 개시한다. 현재 선택된 속도비는 엔진 속도와 차량 속도의 비로부터 결정된다. 운전자는 클러치(26)를 해제(풀림)함으로써 기어 변속을 개시한다. 클러치 해방 전후에서의 운전자의 쓰로틀 입력은 그 운전자가 1 속도비의 상향변속 또는 1 또는 2 속도비의 하향변속을 원하는지 아닌지를 의미한다. 클러치(26)가 풀려 있는 동안, 엔진의 컴퓨터(58)는 엔진(22)을 클러치의 부드러운 재-맞물림(구속)을 수행하기 위해 필요한 속도로 만들도록 동작한다. 엔진 속도에 대한 제어권은 클러치 맞물림 시 운전자에게 반환된다. 다음으로 의도되는 변속 기어는 클러치 풀림의 전후의 쓰로틀 위치에 기초해 결정된다.

수동변속, 엔진속도, 차량속도, 정합, 컬러치

Description

수동 변속기로 엔진속도를 차량속도에 정합하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MATCHING ENGINE SPEED TO VEHICLE SPEED WITH A MANUAL TRANSMISSION}

본 발명은 일반적으로는 자동차에 있어서 수동 변속장치의 동작에 관한 것으로, 더 상세하게는, 운전자가 자동차의 수동 변속장치를 변속하는 중에 엔진 속도를 그 자동차의 속도에 자동으로 정합하는 시스템 및 장치에 관한 것이다.

자동차와 같은, 모터가 장착된 통상적인 차량들은 전형적으로 상당히 좁은 범위의 높은 엔진 속도에 대해 낮은 토크를 발생하는 엔진들을 갖는다. 그러나, 자동차를 구동하기 위해서는 구동 차륜(drive wheel)에서 높은 토크와 넓은 범위의 저속이 요구된다. 따라서 고속의 낮은 엔진 토크는 자동차의 다단계 구동렬(multi-speed drivetrain)에 의해 다양한 구동 조건에 적합한 저속의 높은 차륜 토크로 변환된다. 이러한 통상적인 구동렬의 전형적인 구성요소로는 가변형 속도비(variable-speed-ratio) 변속장치와 한 쌍의 최종 구동 기어들이 있다. 변속장치의 하나의 주요한 형태는 수동 변속기인데, 이것은 그 이름이 의미하듯이, 자동차 운전자가 수동 기어 선택기를 이용하여 다수의 속도비로부터 선택을 해야만 한다. 상기 기어 선택기는 승용차나 트럭에서 전형적으로 보는 바와 같이 스틱의 모양을 닮은 손으로 조작하는 레버이거나 모터사이클에서 전형적으로 보는 것과 같이 발로 조작하는 페달일 수도 있다.

통상적인 수동 변속기는 전형적으로 엔진에 의해 구동되는 입력 축(input shaft), 입력 축에 의해 구동되는 부축(layshaft), 및 부축에 의해 구동되는 하나 또는 다수의 주축(mainshaft)을 구비하고 있다. 상기 부축 및 주축에는 상시물림식(constant mesh)의 다수의 쌍의 차동 기어들이 장착되어 있다. 각 쌍의 입력 기어는 부축에 견고하게 부착된다. 이러한 기어 쌍들은 전진 속도비를 제공한다. 부축에 의해 구동되고 주축을 선택적으로 구동하는 한 세트의 세 개의 기어들은 후진 속도비를 제공한다. 각 쌍에 있는 출력 기어는 상기 주축에 대해 자유 회전한다. 속도비(speed ratio) 또는 "기어(gear)"는 출력 기어들 중의 하나를 기어 선택기에 의해 위치되는 톱니 모양의 칼러(toothed collar)로써 주축에 고정함으로써 선택된다. 만일 더 높은 기어의 주축 속도에 대한 입력 속도의 수치비(numeric ratio)가 더 낮은 기어에 대해서 그보다 더 낮으면 하나의 기어는 다른 기어보다 "더 높은" 것이 된다. 기어들은 숫자 순서대로 지칭된다. 가장 낮은 기어가 1단 기어이고, 다음으로 낮은 것이 2단 기어이며, 모든 전진 기어들은 이와 같다. 자동차는 전형적으로 다수의 기어들을 구비한다. 예를 들면, 수동 변속기를 구비하는 승용차, 경트럭, 및 모터사이클은 5단 또는 6단의 전진 기어들을 갖는다.

자동차의 수동 변속기는 승용차 및 경트럭의 경우와 같이 동기화되거나 또는 모터사이클, 경주용차 및 중량급 트럭의 경우와 같이 비동기화될 수도 있다. 동기형 수동 변속기에서 기어가 선택될 때에는 상기한 칼라가 고정되기 전에 기어 속도 를 주축 속도와 일치시키기 위하여 동기장치(synchronizer)라 지칭되는 일종의 부가장치가 그 기어와 엔진 출력 축 사이에서 마찰을 일으킨다.

기어들이 변경되는 동안 엔진과 변속장치의 입력 축을 분리하기 위해 클러치조립체(이하, "클러치"라 칭함)가 사용된다. 운전자는 승용차나 트럭에서 보통 볼수 있는 발조작 페달이나, 또는 보통 모터사이클에서 볼수 있는 손조작 페달에 힘을 가함으로써 클러치를 풀어준다(릴리스). 클러치는 전형적으로 엔진에 부착된 압력 판(플레이트)와 플라이휠, 그리고 변속장치의 입력 축에 부착된 클러치 판(플레이트)를 구비하고 있다. 상기 클러치는 클러치 판에 대해 압력판에 힘을 가하는 스프링에 의해 맞물려지는데, 이 클러치 판은 차례로 플라이휠에 대해 클러치 판에 힘을 가하게 된다. 상기 플라이휠과 클러치 판 간의 마찰은 엔진 토크가 구동렬(drivetrain)의 나머지로 전달되도록 한다. 상기 클러치는 클러치 판으로부터 벗어나게끔 압력 판을 잡아당기도록 스프링에 대해 작용하는 쓰로우아웃 베어링(throw-out bearing)에 의해 풀려지는데, 이로써 변속장치에 대한 엔진 토크의 흐름과 플라이휠 마찰력 사이의 마찰력을 제거하고 구동렬에 대한 토크의 흐름을 효과적으로 차단하게 된다.

통상적으로, 차량의 운전 중에 기어를 변속(시프트)하는 과정은 다음과 같다. 차량의 운전자가 상향변속(upshift), 즉 낮은 기어에서 더 높은 기어로 변속하는 과정은 엔진 토크를 줄이기 위해 쓰로틀(throttle) 입력을 감소시켜(예를 들면, 차량의 액셀러레이터 페달(gas pedal)을 릴리스하여) 구동렬로 향한 엔진 토크의 흐름을 감소시키도록 클러치를 풀어줌으로써(예를 들어, 차량의 클러치 페달에 힘 을 가함) 개시된다. 다음으로, 운전자는 기어 선택기를 중립 위치에 놓는다. 그 다음, 운전자는 상향 변속으로부터 초래할 더 낮은 변속기 입력 축 속도에 정합하도록 쓰로틀 입력을 더욱 감소시켜 엔진 속도를 낮춘다. 상기한 더 낮은 변속기 입력 축 속도는 구동 휠들의 회전 속도, 최종 구동비(drive ratio), 및 다음 변속기 기어를 곱함(multiplying)으로써 얻을 수 있다. 운전자는 계속해서 기어 선택기를 중립 위치로부터 더 높은 기어, 즉 더 낮은 속도비로 이동시키게 되고, 이로써 칼라가 새로 선택된 기어를 출력 축에 고정하도록 해준다. 마지막으로, 운전자는 클러치를 다시 맞물림 상태로 한다(예를 들면, 차량의 클러치 페달을 릴리스함).

운전자는 하향변속(downshift), 즉 높은 기어에서 더 낮은 기어로의 변속을 다음과 같은 두 과정들 중의 하나로 시작할 수가 있다. 더 자주 이용되는 과정을 기술하면, 운전자는 엔진 토크가 감소하도록 쓰로틀 입력을 다시 감소시키고 구동렬에 대한 엔진 토크의 흐름을 감소시키기 위해 클러치를 해제시킴으로써 상기한 하향 조작을 착수한다. 다음, 운전자는 기어 선택기를 중립 위치에 놓는다. 다음으로, 운전자는 하향 변속으로부터 초래하게 되는 더 높은 변속기 입력 축 속도에 정합하도록 쓰로틀 입력을 더 증가시켜 엔진 속도를 높인다. 마찬가지로, 상기한 더 높은 변속기 입력 축 속도는 구동 휠들의 회전 속도, 최종 구동비(drive ratio), 및 다음 변속기 기어를 곱함(multiplying)으로써 얻을 수 있다. 운전자는 계속해서 기어 선택기를 중립 위치로부터 더 낮은 기어, 즉 더 높은 속도비로 이동시키게 되고, 이로써 칼라가 새로 선택된 기어를 출력 축에 고정시켜준다. 마지막으로, 운전자는 클러치를 다시 맞물림 상태로 한다. 이러한 방법은 "단일 클러칭(single- clutching)" 기법으로 알려져 있는데, 그 이유는 클러치가 일 시프트 당 한 번씩 해제되기 때문이다.

두 번째 하향변속(downshift) 방법은 클러치가 두 번 해제되는 것을 필요로 하는데, 따라서 이것은 "이중-클러칭(double-clutching)" 또는 "이중-디클러칭(double-declutching)" 기법으로 알려져 있다. 이 방법을 기술하면, 운전자는 쓰로틀 입력을 감소시켜 엔진 토크를 줄이고 클러치를 해제시켜 구동렬에 대한 엔진 토크의 흐름을 차단함으로써 하향변속을 개시하게 된다. 다음으로, 차량 운전자는 하향변속으로부터 초래하게 되는 더 높은 변속기 입력 축 속도에 정합하도록 쓰로틀 입력을 증가시켜 엔진 속도를 높인다. 마찬가지로, 상기한 입력 축 속도는 구동 휠들의 회전 속도, 최종 구동비(drive ratio), 및 다음 변속기 기어를 곱함으로써 얻게 된다. 동시에, 운전자는 중립 위치로 시프트하고, 클러치를 일시적으로 다시 맞물림 상태로 한 다음 다시 클러치를 해방시킨다. 클러치를 유연하게 맞물림 상태로 하기 위해 요구되는 엔진 속도는, 일단 시프트가 완료되면, 기어 칼라들을 부드럽게 고정하기 위하여 주축 속도와 출력 기어 속도를 정합하는 변속기 입력 축 속도이다. 중립 위치에서 그리고 더 높은 엔진 속도로써 변속기와의 클러치의 맞물림은 그것이 출력 축에 고정되기 전에 출력 기어의 속도를 증가시킨다. 다음으로, 운전자는 기어 선택기를 중립으로부터 더 낮은 기어 위치로 이동시키고 클러치는 다시 해방된다. 전술한 단일-클러칭 방법과 비교해, 이러한 이중-클러칭 기법은 새로 선택된 기어의 칼라들이 출력 축에 고정되는 과정을 용이하게 해준다.

전술한 바와 같이, 클러치 플레이트는 변속기 입력 축에 결합되고, 플라이휠 과 압력 플레이트는 엔진 출력 축에 결합된다. 클러치가 해제되어 기어가 선택되는 동안, 변속기 입력 축 속도는 구동 휠들의 회전 속도에 의해 결정된다. 클러치 조립체에서의 두 개의 반쪽들의 속도는 각각 휠들의 속도와 엔진의 속도에 의해 결정되기 때문에, 그 과정은 "도로 속도에 대한 엔진 속도 정합" 또는 "회전수 정합(matching revs.)"으로 알려져 있다. 이상적으로는, 플라이휠과 압력 플레이트의 속도는 클러치가 다시 맞물려질 때 클러치 플레이트 속도와 같은 것으로 되어 있다. 그러나, 운전자가 그러한 동일화(equalization)를 달성할 수 있는 경우는 드물고, 대신에 플라이휠과 클러치 플레이트 속도를 동등하게 하기 위해서는 실제적인 클러치 맞물림(engagement)에 의존하게 되는데, 이것은 플라이휠과 클러치 플레이트를 마모시키고 구동렬에 충격을 주게 된다. 차례로, 그러한 충격은 차량 탑승자들의 승차감을 저하시키게 되고, 구동렬로 하여금 견인력을 상실하게 할 수도 있으며, 회전시 차량의 조작을 불가능하게 할 수도 있다. 승용차나 트럭을 제동(브레이크)하는 동안에 변속기의 하향변속 과정을 실행하는 것은 특히 어려운데, 이는 쓰로틀 페달, 클러치 페달 및 브레이크 페달의 동시적인 작동이 필요하기 때문이다.

미국 특허 제5,569,115호(Desautels et al.에게 허여됨)는 수동 변속기를 위한 엔진 속도 동기화 시스템을 개시하고 있는데, 이것은 대형트럭에 있어서 수동 변속기의 클러치 없는 변속(시프팅)을 보조하는 기술에 관한 것이다. 상기 특허는 변속기 레버 상의 시프트 목적 스위치와, 변속 레버가 중립 위치로 이동된 시점을 결정하기 위한 변속기의 위치 센서와, 변속기 출력 축 상의 속도 센서를 활용하고 있다. 상기한 시프트 목적 스위치와 변속기 위치 센서는 경차량에서는 볼 수 없음 이 통상적이다. 따라서, 그것들을 일체화하는 것은 제조비용을 추가하게 되고 운전자가 시프트하는 방법을 다시 배워야할 필요가 있을 것이다. 더욱이, 상기 특허는 2단 하향변속을 위한 방법은 제공하지 않으며, 또한 그것의 엔진 속도 동기화 과정은 변속기가 중립에 위치할 때까지 시작되지 않는데, 이는 동기화를 위해 필요한 시간을 증가시키게 된다.

본 발명은 적어도 전술한 문제점들 그리고 다른 문제점을 바람직하게 해결하기 위한 것으로서, 자동차의 엔진 제어 유니트(ECU)와 같은 기존의 엔진 컴퓨터를 활용하여, 클러치의 재맞물림(reengagement) 시에 구동렬에 대한 충격을 회피하고 또한 차량 운전자로부터의 쓰로틀 입력을 필요로 함이 없이 하나의 속도비(speed ratio)의 하향변속을 가능케 하기 위하여 플라이휠 속도를 클러치 플레이트 속도에 정합하도록 한다.

따라서, 본 발명의 실시예들은, 현재의 자동차에 있어 이용가능한 센서들과 제어장치들을 이용하여 엔진 속도를 휠 회전 속도에 대해 희망하는 비율로 자동적으로 조절하기 위한, 즉 차량의 동작 중에 수동 변속기의 상향 또는 하향 변속 중에 "차량 속도에 대한 엔진 속도 정합(matching engine speed to vehicle speed)" 또는 "회전수 정합(matching revs)"을 수행하기 위한 자동차 엔진 제어 유니트(ECU)를 프로그래밍하는 시스템 및 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 여러 실시예들이 그에 적용가능한 자동차의 전형적인 클러치 조립체를 나타낸다;

도 2는 본 발명의 여러 실시예들이 그에 적용가능한 자동차의 전형적인 총륜-구동형 구동렬(drivetrain) 시스템을 나타낸다;

도 3a 내지 3b는 본 발명의 실시예에 따라서 엔진 속도를 차량 속도에 정합하기 위한 과정의 흐름도를 나타낸다;

도 4는 본 발명의 실시예에 따라서 엔진 속도를 차량 속도에 정합하기 위한 부가적인 과정의 흐름도를 나타낸다;

도 5는 본 발명의 실시예에 따라서 엔진 속도를 차량 속도에 정합하기 위한 또 다른 부가적인 과정의 흐름도를 나타낸다;

도 6은 본 발명의 여러 실시예들이 적용가능한 풀타임(full-time) 4륜-구동형 자동차에 있어서의 전형적인 구동렬 시스템을 나타낸다;

도 7은 본 발명의 여러 실시예들이 적용가능한 파트타임(part-time) 4륜-구동형 자동차에 있어서의 전형적인 구동렬 시스템을 나타낸다; 그리고

도 8은 본 발명의 여러 실시예들이 그에 적용가능한 전형적인 모터사이클 구동렬 시스템을 나타낸다.

이하 본 발명의 실시예들이 단지 예로서 기술되는바, 이들은 다음의 도면에 서만 한정되는 것은 아니며, 여기서 같은 참조기호는 같은 구성요소를 나타낸다.

설명의 편의성과 예시적인 목적상, 본 발명의 실시예들에 대한 기본 원리는 주로 예를 들어서 기술된다. 다음의 설명에 있어서, 다수의 특정한 세부사항들은 해당 실시예들에 대한 완전한 이해를 돕기 위하여 기술되는 것이다. 그러나 그러한 실시예들은 이러한 특정 세부사항들에 대한 한정이 없이도 실행될 수 있다는 점은 당해 분야의 통상적인 전문가에게는 자명할 것이다. 다른 경우에는 공지의 방법과 구조들에 대해서는 해당 실시예들을 불필요하게 불분명하게 만들지 않도록 가급적 상세하게 기술되지는 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 자동차와 같은 모터 차량에 있어 전형적인 클러치 장치 또는 조립체(어셈블리)(26)의 측면도를 도시한다. 도 1은 예시적인 목적으로 해제된(풀린)(disengaged)) 상태의 클러치 조립체(26)를 나타낸다. 그러나, 상기 클러치 조립체(26)는 통상적으로는 구속된(맞물린)(engaged) 상태로 존재한다는 점을 유념하여야 할 것이다. 차량 운전자는 클러치를 풀기 위해서는 클러치 페달 또는 레버에 힘을 가해 유지함이 요구된다. 참고로, 여기서의 차량 운전자란 그 차량을 운전하는 운전자 또는 어떤 다른 존재이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 클러치 조립체(26)는 플라이휠(27)을 구동하는 엔진 출력 축(23)을 통해 일단에서 그 차량의 엔진(미도시)에 결합된다. 클러치 조립체(26)는 또한 변속기 입력 축(35)을 통해 타단에서 차량의 변속기에 결합된다. 플라이휠(27)에 부착되는 클러치 커버(28)에는 가이드 핀들(31)이 부착된다. 클러치 플레이트(29)는 변속기 입력 축(35)의 축선을 따라서 그것이 이동하는 것을 가능하게 하도록 스플라 인(splines)으로써 변속기 입력 축(35)에 장착된다. 압력 플레이트(30) 상의 다이어프램 스프링(32)의 힘은 클러치 플레이트(29)를 플라이휠(27)에 고정시키도록 작용한다. 플라이휠과 클러치 플레이트 간의 마찰력은 엔진 출력 축(23)으로부터 변속기 입력 축(35)으로의 엔진 토크의 전달을 가능하게 한다. 운전자가 클러치를 해제(풀기)하도록 작동할 때 클러치 마스터 실린더(미도시)로부터의 압력화 액체가 슬레이브 실린더(34)로 흘러들어가, 쓰로우아웃 베어링(throwout bearing)(33)이 다이어프램 스프링(32)의 중앙에서 압력을 가하도록 한다. 가이드 핀들(31)은 다이어프램 스프링(32)의 중심부로 압력이 인가될 때 클러치 플레이트(29)로부터 벗어나 다이어프램 스프링(32)이 압력 플레이트(30)를 잡아당기도록 한다. 이것은 플라이휠(27)과 클러치 플레이트(29) 간의 마찰을 제거하고, 그 다음으로 변속기 입력 축(35)에 대한 엔진 토크의 흐름을 제거한다.

도 2는 엔진 출력 축(23)을 구비한 엔진(22)을 구비하는 총륜구동식(all-wheel-drive)의 전형적인 구동렬 시스템(200)을 도시한다. 상기 구동렬 시스템(200)은 트윈형 출력으로써 5단 수동 변속기(37)를 구동하는 변속기 입력 축(35)에 엔진 토크를 선택적으로 전달하도록 하기 위한, 도 1에 상세히 도시한 바와 같은, 클러치 조립체(26)를 사용하는데, 상기 수동 변속기(37)는 자동차의 후방 구동축(45)(제1 출력으로)과 전방 구동축(51)(제2 출력으로)을 차례로 구동한다. 후방 구동축(45)은 피니언 기어(47), 링 기어(48) 및 차동기어(49)를 구비하는 후방 차동장치 조립체(46)를 구동한다. 후방 차동장치 조립체(46)는 이용가능한 토크를 분배하고 차량의 후륜을 구동하는 두 개의 후방 (절반의) 차축들(50) 사이의 속도 차 이를 고려하도록 구성된다. 전방 구동축(51)은 총륜구동식 클러치(52)를 통해 전방 차동장치 조립체(53)에 토크를 전달하는데, 이것은 도로가 미끄러울 때 전방 차축(axle)에 토크를 전달하고 차량이 미끄럽지 않은 표면에서 회전할 때 발생하는 후방 구동축(45)과 전방 구동축(51) 간의 속도차를 고려하도록 한다. 상기 전방 차동장치 조립체(53)는 이용가능한 토크를 분배하고 전륜을 구동하는 좌측 전방 반축(55)과 우측 전방 반축(54) 사이의 속도차를 고려하도록 구성된다. 구동렬 시스템(200)은 엔진 제어 유니트(ECU)(58)를 포함하고 있는데, 이것은 엔진(22)의 속도를 제어하고, 엔진 속도 센서(미도시)로써 엔진 출력 축(23)에서의 엔진 속도를 감지 또는 검출하며, 차동장치(49)에서 차량 속도를 감지 또는 검출하고, 그리고 클러치 마스터 실린더 상의 클러치 위치 센서(60)와 쓰로틀 위치 센서(59)로부터 입력들을 받아들이도록 구성된다. 엔진 속도 센서, 쓰로틀 위치 센서 및 클러치 위치 센서는 전기적, 기계적, 또는 당해 기술에서 공지된 전기-기계적 센서이어도 좋다.

이하에서 변속기 출력 속도에 대한 변속기 입력 속도(즉, 클러치가 맞물리게 되어 있고 미끄럼이 일어나지 않을 때의 엔진 속도)의 소정의 또는 미리 정의된 비율을 5단 변속 수동 변속기(37)로써 사용가능한 다섯 개의 기어들에 대해서 각각 r₁, r₂, r₃, r₄, 및 r₅라 지칭하고, 또한 피니언 기어(47)에 대한 링 기어(48)의 최종 구동비를 r_f라 지칭한다. 그리하여, 구동렬에서의 전반적인 속도비들과 그에 상응하는 명칭은 다음과 같다:

r_1f = r₁ * r_f 1단 기어

r_2f = r₂ * r_f 2단 기어

r_3f = r₃ * r_f 3단 기어

r_4f = r₄ * r_f 4단 기어

r_5f = r₅ * r_f 5단 기어

또 다른 실시예에서는 차량 속도가 차동장치(49) 대신에 후방 구동차축(45)에서 감지되는데, 구동렬의 전체적인 속도비들은 위와 같지만 각각의 속도비에 대해 r_f 성분이 필요치 않게 된다.

상기한 구동렬(200)과 같은 수동변속 구동렬을 구비한 자동차의 엔진 속도를 차량 속도에 자동으로 정합하기 위해 이용가능한 전자제어유니트(ECU)를 활용하는 방법이 본 발명의 실시예에 따라 도 3 내지 도 5에 기술된 과정의 흐름을 참조하여 이하에서 기술된다. 이러한 과정의 흐름들은 차량의 엔진이 동작 중일 때 ECU(58)에 의해 연속적으로 실행된다.

일 실시예에 있어서 처리 과정들은 클러치 관리 모듈에 의해 구현될 수 있는데, 이것은 상기 ECU(58) 내의 임의의 공지의 프로세서와 호환가능하거나 또는 서로 이해할 수 있는, 하나 또는 다수의 소프트웨어 프로그램들, 응용프로그램들, 또는 C, C++, C#, Java 등과 같은 임의의 적절한 컴퓨터-프로그래밍 언어로부터 이루어진 코딩을 포함하는 컴퓨터로 실행가능한 프로그램 명령어들을 갖는 소프트웨어 모듈이다. 상기 클러치-관리 모듈은 ECU 내에, 예를 들면, ECU 내의 메모리 칩에 저장될 수도 있다. 그러나, 대안적인 실시예들도 생각될 수 있는데, 상기한 클러치 관리 모듈은 ECU 외부에 저장되어도 좋지만 처리과정(300)을 실행하기 위해 ECU에 의해 접속이 가능하게끔 유지된다.

이하, 도 3a에 기술된 처리과정(300)을 참조하여 설명한다. 과정 310에서, ECU(58)는, 해당 기술분야에서 통상적으로 이해되는 방법으로, 예를 들면, 차량 운전자에 의한 클러치 맞물림(engagement) 상태의 표시 또는 확인을 받아들인다.

과정 320에서 먼저 ECU는 선택된 변속기어를 나타내는 미리 지정된 변수를 영의 값으로 설정하는데, 그 이유는 현재의 연결상태에서 상기 선택된 기어는 상기 ECU(58)에게는 알려지지 않은 상태로 유지되기 때문이다. 예시적인 목적상, 상기 미리 지정된 변수는 x로 지칭되며, 이에 따라 ECU(58)는 x=0로 설정한다.

다음으로 ECU(58)는 하기의 작업(들)을 수행한다. 제1 세트의 작업(들)에 관하여, ECU(58)는 처음에 과정 332에서 또 다른 변수, 예를 들면, r_c를 자동차의 차량속도에 대한 관측된 또는 모니터된 엔진 속도비, 즉 관측된 구동렬 속도비(drivetrain speed ratio)로 지정한다. 그 다음, 구동렬 시스템(200)에 있는 전술한 각각의 센서들에 의해 제공되는 것과 같은, 미리 지정된 시간 간격으로 차량 속도와 엔진 속도에 대한 소정의 매 주기의 독출값에 대하여, 상기 ECU(58)는 각각의 변속기어 i= 1 내지 5, 예를 들면, 5단 수동 변속기에 대하여 그와 연관되는 계산된 구동렬 속도비 r_if와 관측된 구동렬 속도비 r_c를 비교한다. 과정 334에서, 만일 관측된 속도비가 구동렬 속도비와 대략 같은 것으로 판단되면, 예를 들어, 상기 관측된 속도비와 5단 수동 변속기(37)의 다섯 개의 미리 지정된 구동렬 속도비들 중의 어느 하나 사이의 차이가 미리 지정된 허용오차(tolerance) 또는 임계치(threshold) 범위 내에 있다면, 상기 ECU는 그러한 구동렬 속도비와 연관된 변속 기어를 운전자가 선택한 것으로 간주하고, x는 x=i로 설정되는데, 여기서 i는 변속기의 기어 수이다(예를 들어, 5단 수동 변속기에대해서는 i= 1 내지 5이다). 그렇지 않으면, 상기 ECU는 관측된 구동렬 속도비 r_c의 매 주기마다의 독출값에 대하여 그러한 결정을 내리기를 계속한다. 전술한 허용오차는 엔진 속도 및 차량 속도 센서들로부터의 신호에서의 잡음과 클러치 슬립현상을 허용하기 위함이다.

과정 342에서, ECU(58)는 이용가능한 쓰로틀 센서로부터 입수할 수 있는 운전자로부터의 쓰로틀 입력(예, 가속 페달)의 위치를 모니터하고 주기적으로 저장한다. 예시적인 목적상, 쓰로틀 입력은 변수 a로서 지칭된다.

과정 352에서, ECU(58)는 클러치 해제(풀림)에 관한 입력을 대기하기 위해 운전자에 의해 입력되는 것과 같은 클러치 위치(예, 클러치 페달)를 또한 모니터링 한다. 과정 356에서 일단 클러치가 해방되면, 시스템은 미리 지정된 짧은 시간 p만큼 정지하였다가 다시 쓰로틀 위치를 읽는데, 이에 의해 쓰로틀 위치가 b로서 지정된다. 상기한 일시 정지는 ECU(58)가 운전자가 쓰로틀과 클러치 입력을 조작할 수 있는 것보다 더 빨리 연속적인 센서 독출값들을 취할 수 있기 때문에 바람직하다.

차량 속도에 대한 엔진 속도의 관측된 구동렬 속도비 r_c는 차량이 정지 상태이지만 엔진은 동작중일 때 무한대임을 유의하여야 한다. 이러한 경우에 ECU(58)는 알고 있는 구동렬 속도비들에 대한 비교에 의해 후속되는 차량 속도와 엔진 속도를 독출하는 제1세트의 작업들(332, 334)을 계속해서 수행한다. 운전자는 일반적으로 1단 기어 위치로부터 순방향으로 이동시키는 경향이 있지만, 처리과정(300)은 어떤 기어 위치에서 출발하는 운전자에게도 적용이 가능하다. 더욱이, 엔진을 꺼뜨림이 없이 차량을 동작 상태에 유지하기 위해서는 약간의 클러치 미끄러짐(슬립)이 필요할지도 모른다.

도 3a에 도시되고 위에서 기술한 바와 같이, 일단 클러치가 완전히 맞물림 상태로 되어 더 이상 미끄러지지 않게 되면(과정 310), ECU(58)는 운전자가 선택한 기어를 결정할 수 있게 된다(과정(332, 334). 전형적인 1단-기어 상향변속(one-gear upshift)을 예시하기 위한 실례가 이하에서 제공된다. 운전자가 처음에 1단 기어, 즉 x=1을 선택하였다고 가정하자. 다음으로, 운전자는 1단 기어에서 2단 기어로의 시프트를 위한 최소한의 희망 속도에 적어도 상응하는 속도로 1단 기어에서 가속하고, 쓰로틀을 부분적으로 릴리스함과 아울러 클러치를 해제시킴으로써 상향변속을 개시한다. 운전자는 상향 변속으로부터 초래할 클러치 플레이트(29)의 속도에 정합하도록 플라이휠(27)의 속도를 감소시키기 위하여 더욱 쓰로틀을 릴리스하게 되고, 그에 따라 운전자는 1단 기어로부터 중립위치를 통해 2단 기어로 시프트 레버를 이동시킨다. 그 다음으로 운전자는 클러치를 다시 맞물림 상태로 함으로써 상향변속을 완료한다.

도 3b는 본 발명의 실시예에 따라서 도 3a에서부터 계속되는 처리과정을 도시한다. 클러치의 해제(도 3a의 각각의 과정 342 및 356에서) 전후에 상대적인 쓰 로틀 위치들 a 및 b는 운전자의 의도된 시프팅을 추측하기 위해 이용된다. 따라서, 과정 360에서 ECU(58)는 저장된 쓰로틀 위치 독출값(readings)들 간의 차이를 평가하고, 차량 속도가 상향 변속을 위한 소정의 최소값보다 큰지 아닌지를 판단하기 위해 확인하고, 현재 선택된 변속 기어를 확인한다.

과정 370a에서, ECU(58)는 운전자가 과정 360에서의 평가 및 확인 결과에 기초해 상향 변속을 하고자 하는지 아닌지를 결정한다. 만일 이전의 쓰로틀 위치 "a"가 현재의 쓰로틀 위치 "b"보다 크면, 즉 b-a < 0 이고, 차량 속도가 상향 변속을 위한 상기한 소정의 최소값보다 크고, 현재의 기어가 가능한 가장 높은 단의 변속 기어보다 낮으면, 예를 들어 x < 5 이면, ECU(58)는 운전자가 1단 상향 변속하는 것으로, 예를 들어, 상향 변속을 위한 전술한 예에서 1단 기어에서 2단 기어로 변속하는 것으로 추정하고, 또한 상향 시프트된 기어의 해당하는 속도비 r_new가 획득 될 수 있다. ECU(58)는 2단에서 3단 기어로, 3단에서 4단 기어로, 그리고 가장 높은 기어보다 더 낮은 임의의 차상위 기어에 대해서도 마찬가지로 상향변속을 위한 유사한 결정을 수행한다. 상향 회전 정합을 위한 전술한 최소 속도 요구조건은 1단 기어에 있는 동안 클러치를 연속적으로 맞물리도록 하고 해방함으로써 운전자가 낮은 속도에서 운행하는 것을 가능하게 한다. 이러한 상황에서 클러치 해방은 운전자가 상향 변속을 하고자함을 의미하지는 않는다. 만일 운전자가 최소 속도에 도달하기 전에 상향 시프트를 선택한다면, ECU(58)는 단지 클러치 맞물림을 대기하다가 그 클러치가 맞물림 상태가 되면 정상 동작을 재개한다.

상향변속(upshifting)과는 대조적으로, 하향변속(downshifting)은 순서를 벗어나 실행될 수도 있고 현재 선택된 기어에 따라서 본 발명의 다수의 실시예들 중의 하나를 수행한다. 2단 기어(x=2) 또는 3단 기어(x=3)으로부터의 하향변속은 순차적, 즉 1단 하향 변속(one-gear downshifting)으로 이루어진다. 4단 또는 그 이상으로부터 하향 변속을 하기 위해서 운전자는 1단 기어 또는 2단 기어 하향 시프트를 할 선택권을 갖는다고 할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들은 1단 또는 2단 하향변속 위한 단일 크러치 또는 이중 클러치 작동으로 적용할 수 있다. 1단 또는 2단 기어 하향변속을 위한 전형적인 단일 클러치(single-clutch) 또는 이중 클러치(double-clutch) 동작을 예시하기 위한 예들이 하기에 제공된다.

1단 또는 2단 하향변속을 실행하는 단일-클러치 동작을 위한 제1 실시예에 있어서 차량이 3단 기어에서 정속으로 주행하고 있다고 가정하자. 운전자는 쓰로틀을 릴리스하고 클러치를 해제함으로써 하향 변속을 시작한다. 그 다음, 운전자는 쓰로틀을 증가하여 클러치 플라이휠(27)의 속도를 증가시킴으로써 상기 변속으로부터 초래될 클러치 플레이트(29)의 속도를 정합한다. 다음, 운전자는 3단 기어에서 중립 위치를 통해 2단 기어로 시프트 레버를 이동시킨다. 마지막으로, 운전자는 클러치를 다시 맞물림 상태로 하여 하향 변속을 종료한다.

1단-기어 하향 변속을 실행하는 이중-클러치 동작을 위한 제2 실시예에 있어서, 차량이 3단 기어에서 정속으로 주행하고 있다고 가정하자. 이때, 운전자는 쓰로틀을 릴리스하고 클러치를 해방시킴으로써 하향 변속을 시작한다. 그 다음, 운전자는 쓰로틀을 증가하여 클러치 플라이휠(27)의 속도를 증가시켜 상기 변속으로부 터 초래될 클러치 플레이트(29)의 속도를 정합시킨다. 다음, 운전자는 3단 기어에서 중립 위치로 시프트 레버를 이동시킨다. 시프트 레버가 중립에 있는 상태에서 운전자는 클러치를 다시 맞물림 상태로 한 다음 다시 클러치를 해제시킨다. 이것은 변속기 입력 축 속도를 2단 기어를 부드럽게 맞물도록 하기 위해 필요한 값으로 만든다. 마지막으로, 운전자는 클러치를 다시 맞물림 상태로 만들고(re-engage) 하향변속을 종료하게 된다.

2단 하향 변속을 실행하는 이중-클러치 동작을 위한 제3의 실시예에 있어서는 차량이 4단 기어에서 정속으로 주행하고 있다고 가정하자. 운전자는 쓰로틀을 완전히 릴리스하고 클러치를 해방시킴으로써 2단 하향 변속을 시작한다. 다음에 운전자는 4단 기어에서 중립 위치로 시프트 레버를 이동시킨다. 시프트 레버가 중립에 있는 상태에서, 운전자는 클러치를 다시 맞물림 상태로 하고 그리고 쓰로틀을 증가하여 변속기 입력 축 속도를 2단 기어를 부드럽게 맞물도록 하기 위해 필요한 값까지 증가시킨다. 운전자는 다시 클러치를 해제시키고 시프트 레버를 중립에서 2단 기어로 이동시킨다. 그와 동시에 운전자는 쓰로틀을 조작하여 클러치 플라이휠(27)의 속도를 상기한 변속으로부터 초래될 클러치 플레이트(29)의 속도에 정합하도록 만든다. 마지막으로, 운전자는 클러치를 다시 맞물림 상태로 하여 하향 변속을 종료하게 된다.

따라서, 도 3b를 다시 참조하면, 과정 370b에서, ECU(58)는 운전자가 과정 360에서의 평가와 확인에 기초하여 하향변속을 의도하고 있는지를 결정한다. 만일 현재의 쓰로틀 위치 "b"가 이전의 쓰로틀 위치 "a"와 같거나 그보다 크다면, 즉 b- a ≥ 0 이면, ECU(58)는 운전자가 하향 변속을 위한 실시예에서 3단 기어로부터 2단 기어로 1단 하향 변속을 의도한다고 추정하고, 하향 변속된 기어의 상응하는 속도비(r_new)가 획득될 수 있을 것이다. ECU(58)는 2단 기어에서 1단 기어로의 1단 하향 변속을 위한 유사한 결정과정을 수행하도록 동작이 더 가능하다는 것을 유의하여야 할 것이다. 그리하여, 운전자가 변속하기 전에 쓰로틀을 완전히 릴리스하고 클러치가 해방된 후에 쓰로틀을 증가시키지 않는다 하더라도, 즉 b-a = 0 이더라도, ECU(58)는 1단 하향변속이 요망된다는 것을 추정할 수 있도록 동작이 유지된다. 이것은 제동(braking)이나 타력주행(coasting down) 동안에 운전자가 하향 변속을 용이하게 실행하는 것을 가능하게 해준다.

만일 차량이 3단 기어보다 더 높은 기어, 예를 들면, 4단 또는 5단 기어에서 주행하고 있다면, 운전자는 기어 1단 또는 2단 하향 변속, 단일-클러치 또는 이중-클러치 조작 중에서 선택할 수 있다. 저장된 쓰로틀 위치들 "a" 및 "b" 사이의 차이는 또한 기어 1단 및 2단 하향 변속 간의 구별을 위한 부가적인 규칙과 함께 운전자의 변속 의도를 결정하기 위해 사용된다. 그리하여, 다시 한번 과정 370b에서, 만일 클러치 해방 후의 현재의 쓰로틀 위치 "b"가 최대 쓰로틀의 실질적으로 50% 아래이고, 또한 그것이 클러치 해방 전의 쓰로틀 위치 "a"와 같거나 그보다 더 크다면, 즉 b-a ≥ 0 이면, ECU(58)는 단일-기어 하향 변속이라 추정하고 그 하향 변속된 기어의 해당하는 속도비(r_new)가 획득될 것이다.

과정 370c에서 만일 클러치 해방 후의 현재의 쓰로틀 b가 최대 쓰로틀의 대 체적으로 50%이거나 그보다 크고, 그리고 클러치 해방 전의 쓰로틀보다 더 크다면, 즉 b-a ≥ 0 이면, ECU(58)는 기어 2단 하향 변속이라 추정하고 그 하향 변속된 기어의 해당하는 속도비(r_new)가 획득될 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 일단 운전자의 변속 의도가 결정되면, ECU(58)는 도 4에 예시된 과정 흐름 500에 예시된 바와 같이, ECU(58)는 부가적인 과정들을 실행한다.

과정 410에서, ECU(58)는 클러치 맞물림 시에 클러치 플레이트(29)의 속도를 정합하고 달성하기를 희망하는 엔진 출력축(23)에서 엔진 속도를 결정한다. 클러치 플레이트(29)의 속도는, 일단 상향 또는 하향 변속 기어가 맞물림 상태로 되면, 그러한 기어에 해당하는 전체적인 구동렬 속도비와 현재 관측된 차량 속도와의 곱(product)에 해당한다. 이것은 다음의 식에 의해 주어진다.

O_i = r_if * (차량 속도) = r_i * r_f* (차량 속도)

여기서, i는 전술한 변속기 기어수(gear number)이다. 차량 속도 및 희망 엔진 속도는, 차례로, 클러치가 해제되어 있는 동안, 지역, 공기역학적 방해, 기계적인 마찰력 등의 효과를 감안하도록 일정하게 업데이트 된다.

과정 420에서, ECU(58)는 클러치가 다시 맞물림 상태로 되어 있는 동안 엔진 속도를 희망하는 엔진 속도, 즉 클러치 플레이트(29)의 속도 O_i로 자동적으로 조절한다. ECU(58)는 상기한 희망 엔진 속도가 획득되었는지 아닌지에 관계없이, 클러치가 다시 맞물림 상태로 되자마자, 엔진 속도 제어를 운전자에게 돌려준다. 만일 희망 엔진 속도가 그 엔진을 위한 허용가능한 범위를 벗어난다면, 엔진 속도 제어는 또한 반환되고, ECU(58)는 과정 310에서 처리과정 300을 재시작한다. 그리하여, 예를 들어, 희망 엔진 속도가 상향 변속에 있어 아이들(idle) 속도보다 작은 것으로 판단된다면, ECU(58)는 클러치의 재-구속(맞물림)을 대기하지 않고 운전자에게 엔진 속도 제어를 넘겨주고나서 그 과정을 다시 시작하기 위한 클러치의 맞물림을 대기하게 된다. 마찬가지로, 만일 희망 엔진 속도가 하향 변속에 있어 엔진의 최대회전 속도(레드라인)를 초과하는 것으로 판단된다면, 엔진 속도 제어권을 넘겨주고 즉시 사용자에게 넘겨진다.

과정 430에서 ECU(58)가 클러치가 해제 상태로 될 때 엔진 속도를 희망 속도로 조절하는 동안, ECU(58)는 클러치가 다시 맞물림 상태로 될 때를 결정하기 위해 소정의 주기적인 시간 간격으로 클러치의 위치를 연속적으로 모니터 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기어 1단 하향변속을 위한 이중-클러치 동작의 경우에는 ECU(58)는 과정 흐름 400에서의 부가적인 절차들을 실행하게 된다. 특히, 과정 440에서, 일단 클러치가 이중-클러치 동작에서 다시 맞물리면, ECU(58)는 미리 지정된 짧은 시간간격(p) 동안 정지하고 다시 클러치 위치를 확인한다. 만일 클러치가 맞물림 상태로 머물러 있으면, ECU(58)는 운전자가 단일-클러치 동작을 수행하고 있다고 추측하고 과정 310에서 처리 과정 300을 재시동한다. 그러나, 만일 클러치가 두번째로 해제 상태로 되면, ECU(58)는 운전자가 이중-클러치 동작을 수행하고 있다고 추정한다. ECU(58)는 그 다음으로 과정 410, 420 및 430에서 차량 속도를 모니터하여 희망하는 엔진 속도를 결정하고, 엔진을 희망 속도로 만들도록 작동하고, 클러치 위치를 모니터 하는 작업으로 복귀한다. 일단 이중-클러치 하향 변속이 완료되면, 운전자는 단일-클러치 동작과 마찬가지로 클러치를 맞물림 상태로 놓아두고, ECU(58)는 과정 310에서 처리 과정 300을 재실행한다.

2단 하향 변속을 위한 이중-클러치 동작의 경우, ECU(58)는 그러한 하향 변속에 적응시키기 위한 부가적인 절차들을 실행한다. 특히, 운전자는 첫 번째 클러치 해제 후에 쓰로틀을 증가시키지 않기 때문에(과정 352, 도 3a), ECU(58)는 기어 1단 하향 변속을 희망하는 것으로, 즉 r_new = (x-1)^th 속도비로 추정한다. 과정 432에서, ECU(58)는 1단 기어 하향 변속이 추정되는지 아닌지, 그리고 현재의 기어가 2단 기어 하향변속이 희망하는 선택일 정도로 충분히 높은 것인지(예를 들면, 4단 또는 더 높은 기어)를 확인한다(여기서, 2단 및 3단 기어에서의 하향변속은 순차적인 것으로 간주된다). 만일 양쪽의 조건들이 부합되면, ECU(58)는 처리 과정 500을 실행한다. 엔진 속도 제어권은 클러치 재-맞물림 상태에서 운전자에게 복귀된다(과정 430, 도 4). 변속기가 중립 위치에 잇는 동안 구동렬 속도는 엔진 속도와는 관련이 없다. 이러한 사실은 도 5에 예시된 바와 같이 처리 흐름도 500에서 ECU(58)에 의해 이용된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 도 5의 처리 흐름도 500에서 도시된 바와 같이, ECU(58)가 과정 440에서 소정의 시간 t 동안 정지하는 동안에 그것은 엔진 속도와 차량 속도 모두를 관측 또는 모니터하기를 계속하여 관측된 엔진 속도가 다음 번 더 낮은 기어, 예를 들면, 3단에 대한 구동렬 속도비 그리고 미리 정의 된 허용오차 이상으로 올라가는지를 결정한다(과정 520). 만일 그렇다면, ECU(58)는 2단 하향 변속, 예를 들면, 4단에서 2단 기어로의 변속이 요구된다고 추정할 수가 있다. 그 다음, ECU(58)는 2단 하향변속된 기어, 예를 들면, 2단 기어에 대한 하향변속 기어의 상응하는 속도비(r_new)를 재정의한다(과정 530). 따라서 도 4로 다시 돌아가면, 클러치가 다시 운전자에 의해 해제될 때, ECU(58)는 도 5의 과정 530에서 재정의된 것과 같이 차량 속도를 모니터하여 희망 엔진 속도를 결정하고, 엔진을 그러한 희망 속도로 만들도록 작동하고, 그리고 클러치의 위치를 모니터하는 작업들 410, 420 및 430로 복귀한다. 일단 변속이 완료되고나면, 운전자는 클러치를 맞물린 채로 놔두고, 엔진 속도 제어권은 운전자에게 되돌려지고, 그리고 ECU(58)는 처리 과정 300을 다시 새롭게 실행한다.

당해 기술분야에서 공지된 폐쇄-루프 제어방식(closed-loop control strategy)으로써 변속하는 동안 엔진 속도 제어를 수행하는 것이 가능한데, 여기서 제어 변수는 엔진 속도이며 참조 변수는 변속하는 동안에 본 발명의 전술한 여러 실시예들에 의해 결정되는 희망 엔진 속도이다. 더욱이, 작동 엔진 속도를 희망 엔진 속도로 만들기 위한 바람직한 폐쇄-루프 제어방식을 차량의 엔진 타입에 따라서 선택할 수도 있다. 예를 들면, 불꽃 점화(spark-ignition) 방식의 엔진 속도는 공기 쓰로틀로써 제어되는 것이 일반적이고, 반면에 디젤 엔진의 속도는 연료 공급율에 의해 제어된다.

도 6은 도 3 내지 도 5에서 묘사된 방법이 또한 적용 가능한 풀타임 4륜구동 형의 전형적인 구동렬 시스템(600)을 예시하고 있다. 상기 구동렬 시스템(600)은 출력축(23)을 갖는 엔진(22)를 포함한다. 클러치 조립체(26)는 변속기 출력축(38)을 갖는 5단 수동 변속기(36)를 구동하는 변속기 입력축(35)에 엔진 토크를 선택적으로 전달하며, 이 변속기 출력축은 토크를 풀-타임 트랜스퍼 케이스(full-time trnasfer case)(39)에 공급한다. 유성기어세트(planetary gearset)(41)는 운전자가 시프터를 통해 더 낮은 전달과 더 높은 전달 사이의 선택을 하는 것을 가능하게 한다. 중앙 차동장치(42)는 전방 구동축(51)을 구동하는 체인 드라이브(43)와 후방 구동축(45) 사이에 토크를 배분하고, 후방 구동축(45)과 전방 구동축(51) 사이의 속도차를 고려하도록 설계된다. 후방 구동축(45)은 피니언 기어(47), 링 기어(48), 및 차동장치(49)를 구비하는 후방 차동기어 조립체(46)를 구동한다. 차동장치(49)는 이용가능한 토크를 배분하고 차량의 후륜을 구동하는 두 개의 절반 샤프트들(half-shafts)(50) 간의 속도차를 고려하도록 구성된다. 전방 구동축(51)은 토크를 전방 차축 차동장치 조립체(53)로 전달하는데, 이것은 전륜을 구동하는 우측 전륜의 절반 샤프트(54)와 좌측 전륜의 절반 샤프트 사이의 속도차를 고려하도록 설계된다. 도 2에서 구동렬 시스템(200)과 마찬가지로, ECU(58)는 엔진(22)의 속도를 제어하기 위하여 공지의 방법을 이용한다. ECU(58)는 엔진 출력축(23)에서의 엔진 속도, 중앙부 차동장치(42)에서의 차량 속도, 유성기어세트(41)에서의 전달비 선택, 쓰로틀 위치(59), 및 클러치 마스터 실린더(60) 상의 클러치 위치를 당해 기술분야에서 전형적으로 이용되는 센서들을 통해 감지한다.

다시 한번, 변속기 출력 속도에 대한 변속기 입력 속도(엔진 속도)의 비율을 r₁, r₂, r₃, r₄, 및 r₅라 지칭하도록 하자. 유성기어세트(41)는 낮은 전달비 r_t,low 및 높은 전달비 r_t,high를 형성한다. 그러므로, 구동렬의 전체적인 속도비들과 그에 해당하는 호칭법은 다음과 같다:

r_1Lf = r₁ * r_t,low 1L

r_2Lf = r₂ * r_t,low 2L

r_3Lf = r₃ * r_t,low 3L

r_4Lf = r₄ * r_t,low 4L

r_5Lf = r₅ * r_t,low 5L

r_1Hf = r₁ * r_t,high 1H

r_1Hf = r₂ * r_t,high 2H

r_1Hf = r₃ * r_t,high 3H

r_1Hf = r₄ * r_t,high 4H

r_1Hf = r₅ * r_t,high 5H

더 낮은 전달비가 선택될 때, 운전자에게 표시하기 위한, 예를 들면, 차량의 대시보드 상에 지시등을 밝히기 위한 센서가 제공됨이 전형적이다. ECU(58)는 이 센서의 출력을 이용하여 관측된 속도비와의 비교를 위한 적절한 셋의 구동렬 속도비들을 선택한다. 예를 들면, 만일 센서가 낮은 범위가 선택된다고 지시하면, ECU(58)는 관측된 속도비를 1L, 2L, 3L, 4L 및 5L의 알려진 속도비들에 비교할 것이다. 또 다른 실시예에 있어서는 전달비 선택에 대한 어떤 지시도 제공되지 않는다. 전달비 및 선택된 변속비 둘다 차량 속도에 대한 엔진 속도의 비로부터 결정된다. 이러한 대안적인 실시예에 있어서, ECU는 관측된 속도비를 모든 10개의 알려진 구동렬 비(drivetrain ratio)들에 비교한다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상향변속 회전수 정합(upshift rev matching)을 위한 두 개의 분리된 최저 속도 요구조건들은 현재의 기어(x)가 1L 또는 1H라고 결정되는지에 따라서 설정될 것이다. ECU(58)는 차량이 주행하는 동안 클러치로써 이루어지는 변속들이 변속기 기어 변경만을 단지 수반한다고 추정한다. 그리하여, 5L보다 더 높거나 1H보다 더 낮은 전달비와 변속비의 조합들이 존재한다고 하더라도 5L로부터의 상향변속이나 1H로부터의 하향변속 어느 것도 인식되지 않는다. 그러나, 운전자는 클러치 없이, 따라서 도 3 내지 도 5에 묘사된 처리 과정들을 실행할 필요가 없이 전달비를 시프트할 수가 있다. 결과적으로, 새로운 구동렬 속도비와 트랜스퍼 케이스로부터의 신호를 일체화하고 전술한 바와 같은 처리 과정들과 부합하는 방법으로 실행하기 위해 선택된 기어에 대한 결정을 갱신하기 위한 처리 과정들이 동작 가능하다.

도 7은 도 3 내지 도 5에 도시된 처리 과정들이 유사하게 적용되는 파트-타임(part-time) 4륜구동형의 전형적인 구동렬 시스템(700)을 나타낸다. 구동렬 시스템(700)은 출력축(23)을 갖는 엔진(22)을 포함한다. 클러치 조립체(26)는 변속기 출력축(38)을 갖춘 5단 수동 변속기(36)를 구동하는 변속기 입력축(35)에 엔진 토크를 선택적으로 전달하며, 이 변속기 출력축은 토크를 파트-타임 트랜스퍼 케이스(part-time transfer case)(40)에 공급한다. 유성기어셋(planetary gearset)(41)은 운전자가 시프터(shifter)를 통해 더 낮은 전달과 더 높은 전달 간의 선택을 하는 것을 가능하게 한다. 체인 드라이브(43)는 운전자로부터의 시프터 입력으로서 전방 구동축(51)을 선택적으로 맞물게 하는 도그 클러치(dog clutch)(44)에 토크를 전달한다. 전방 및 후방 구동축들 간의 속도 차동장치(differential)들에 대한 고려가 없기 때문에 차량은 건조한 포장도로 상에서는 2륜 구동 모드로, 즉 도그 클러치가 해방된 채로 동작하게 될 것이다. 후방 구동축(45)은 피니언 기어(47), 링 기어(48), 및 차동장치(49)를 구비하는 후방 차동기어 조립체(46)를 구동한다. 차동장치(49)는 이용가능한 토크를 배분하고 차량의 후륜을 구동하는 두 개의 절반 샤프트들(50) 간의 속도차를 고려하도록 구성된다. 전방 구동축(51)은 토크를 전륜 차축 차동장치 조립체(53)로 전달하는데, 이것은 전륜을 구동하는 우측 전륜의 반절 샤프트(54)와 좌측 전륜의 반절샤프트(half-shaft) 사이의 속도차를 고려하도록 구성된다. 전술한 바와 같이, ECU(58)는 엔진(22)의 속도를 제어하기 위하여 임의의 공지된 방법을 이용해도 좋다. 다시 한번, 상기한 ECU(58)는 엔진 출력축(23)에서의 엔진 속도, 후방 차동장치(49)에서의 차량 속도, 유성기어세트(41)에서의 전달비 선택, 쓰로틀 위치(59), 및 클러치 마스터 실린더(60) 상의 클러치 위치를 당해 기술분야에서 이용가능하고 이해되는 전형적인 센서들로써 감지한다.

변속기 출력 속도에 대한 변속기 입력 속도(엔진 속도)의 비율을 r₁, r₂, r₃, r₄, 및 r₅로 지칭하도록 하자. 유성기어셋(41)은 낮은 전달비 r_t,low 및 높은 전달비 r_t,high를 형성한다. 링 기어(48), 피니언 기어(47)은 최종적인 구동비 r_f를 형성한다. 그러므로, 구동렬의 전체적인 속도비들과 그에 해당하는 호칭법은 다음과 같다:

r_1Lf = r₁ * r_t,low* r_f 1L

r_1Lf = r₂ * r_t,low* r_f 2L

r_1Lf = r₃ * r_t,low* r_f 3L

r_1Lf = r₄ * r_t,low* r_f 4L

r_1Lf = r₅ * r_t,low* r_f 5L

r_1Hf = r₁ * r_t,high* r_f 1H

r_1Hf = r₂ * r_t,high* r_f 2H

r_1Hf = r₃ * r_t,high * r_f 3H

r_1Hf = r₄ * r_t,high* r_f 4H

r_1Hf = r₅ * r_t,high* r_f 5H

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서 차량 속도는 차동장치(49) 대신에 후방 구동축(45)에서 감지된다. 구동렬의 전체적인 속도비들은 각각의 속도비에 대하여 필요한 r_f 항목이 없다는 것을 제외하고는 위와 같다.

운전자에게, 예를 들어, 차량의 대시보드(dashboard)에 있는 지시등을 조명함으로써 더 낮은 전달비가 선택되는 시점을 지시하기 위한 센서가 전형적으로 제공된다. ECU(58)는 이 센서의 출력을 이용하여 관측된 속도비와의 비교를 위한 적절한 셋의 구동렬 속도비를 선택한다. 다시 한번, 상향변속 회전수 정합(upshift rev matching)을 위한 두 개의 분리된 최저 속도 요구조건은 현재의 기어(x)가 1L 또는 1H인 것으로 결정되는지에 따라서 설정될 것이다. ECU(58)는 차량이 동작하는 동안 클러치로써 이루어지는 변속들이 변속기 기어 변경만을 수반한다고 추정한다. 그리하여, 5L보다 더 높거나 1H보다 더 낮은 전달비와 변속비의 조합들이 존재한다고 하더라도 5L로부터의 상향 변속이나 1H로부터의 하향 변속 어느 것도 인식되지는 않을 것이다. 그러나, 운전자는 클러치 없이, 따라서 도 3 내지 도 5에 묘사된 처리 과정들에 대한 변경이 없이 전달비를 시프트할 수가 있다. 결과적으로, 새로운 구동렬 속도비와 트랜스퍼 케이스로부터의 신호를 관찰하고 전술한 바와 같은 처리 과정들과 부합하는 방법으로 실행하기 위해 상기 선택된 기어에 대한 결정을 갱신하기 위한 처리 과정들이 동작 가능하다.

도 8은 도 3 내지 도 5에 묘사된 처리 과정들이 유사하게 적용될 수 있는 전형적인 모터사이클 구동렬 시스템(800)을 예시하고 있다. 구동렬 시스템(800)은 1차 드라이브(24)를 구동하는 출력 축(23)을 갖는 엔진(22)을 포함하는데, 이 1차 드라이브는 차례로 샤프트(25)를 구동하고, 샤프트는 클러치 조립체(26)를 구동하게 된다. 입력 축(35)은 후방 휠 허브(57)를 구동하는 최종 드라이브(56)를 차례로 구동하는 출력 축(38)을 갖는 다단 수동 변속기(36)를 구동한다. 전술한 바와 같이, ECU(58)는 엔진(22)의 속도를 제어하기 위하여 임의의 공지의 방법을 이용해도 좋다. ECU(58)는 엔진 출력 축(23)에서의 엔진 속도, 후륜 허브(57)에서의 차량 속도, 59에서의 쓰로틀 위치, 그리고 클러치 마스터 실린더(60)에서의 클러치 위치를 당해 기술분야에서 이용 가능하고 이해되는 전형적인 센서들로써 검출한다.

이하에서 변속기 출력 속도에 대한 변속기 입력 속도(즉, 엔진 속도)의 비율을 각각 r₁, r₂, r₃, r₄, 및 r₅라 지칭하자. 1차 드라이브(24)는 1차 드라이브 비 r_p를 형성하는 두 개의 사슬톱니(sprocket)들을 연결하는 체인을 포함한다. 최종 드라이브(56)는 최종 드라이브 비 r_f를 형성하는 두 개의 사슬톱니(sprocket)들을 연결하는 체인을 포함한다. 그러므로, 구동렬들에 적용가능한 속도비와 그에 상응하는 명칭은 다음과 같다:

r_p * r₁ * r_f 제1단

r_p * r₂ * r_f 제2단

r_p * r₃ * r_f 제3단

r_p * r₄ * r_f 제4단

r_p * r₅ * r_f 제5단

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서 차량 속도는 후륜 허브(57) 대신에 변속기 출력 축(38)에서 감지된다. 구동렬의 전체적인 속도비들은 각각의 속도비에 대하여 필요한 r_f 항목이 없다는 점을 제외하고는 위와 같다.

모터사이클은 전형적으로 순차형(sequential) 기어 선택장치가 장착되는데, 이것은 2단계 하향변속의 선택을 허용하지 않으며 중립 위치로 갖지 않는다. 그러므로 이중-클러치 하향변속을 불가능하게 만든다. 어떤 승용차들은 또한 순차형 변속기가 장착되기도 한다. 순차형 변속기를 갖춘 차량들에 대해서는 ECU(58)는 클러치 해제 후의 쓰로틀 위치가 그 클러치 해방 이전의 쓰로틀 위치와 같거나 그보다 크면 1단 하향변속이라 추정한다. 따라서, 도 3 내지 도 5에 예시된 처리과정들은 여기서도 또한 적용이 가능하지만, 2단 하향변속 또는 이중-클러치 하향변속을 위한 부가적인 절차들은 필요 없다.

승용차, 트럭 및 모터사이클 등을 위한 다른 이용가능한 시스템들이 있다. 예를 들어, 전륜구동 승용차들은 변속기와 차동장치 조립체를 트랜스액슬(transaxle)로 알려진 하나의 유닛에 결합하고 있다. 또 다른 옵션은 변속기 기어들의 수이다. 본 발명의 여러 실시예들을 설명하기 위하여 여기에 제공된 예들은 변속기가 5단 변속 기능을 갖는다고 가정한다. 그러나, 그러한 실시예들은 다른 수 의 기어비들을 갖는 변속장치에 대해서도 마찬가지로 적용가능하다는 점을 이해하여야 할 것이다. 더욱이, 여기에 예를 들어 기술한 것과 같이, 2단 하향변속은 4단 기어 및 그보다 더 높은 기어에서 가능하지만, 그러한 하향변속은 3단 기어에서부터도 또한 가능할 것이다.

요약하면, 도 3 내지 도 5에 묘사된 처리과정들은 적용가능한 구동렬 속도비들에 대한 상응하는 계산과 함께 그리고 아울러서 각각의 구동렬 시스템에 대한 변속 중의 희망 엔진 속도의 결정과 함께 모든 구동렬 시스템들에 적용이 가능하다.

지금까지 기술되고 예시된 것들은 단지 본 발명의 다른 여러 가지의 변형과 함께 기술된 실시예들이다. 여기에서 사용된 조건들, 설명들 및 도면들은 단지 예시의 목적으로 제공되었을 뿐, 그것들에만 제한됨을 의미하는 것은 아니다. 당해 기술분야에서의 전문가라면 본 발명의 취지과 영역을 이탈함이 없이도 여러 변형물이 가능하다는 것을 잘 이해할 것이다. 본 발명의 영역은 다음의 청구범위와 그들의 균등물들에 의해 정의되는 것으로서, 그에 있어서의 모든 조건들은 달리 지시되지 않는 한 가장 넓은 의미의 합당한 의미로써 해석되어야 할 것이다.

Claims

엔진과, 상기 엔진의 속도를 검출하는 엔진 속도 센서와, 수동 변속기와, 상기 엔진과 수동 변속기에 결합된 클러치와, 상기 클러치의 맞물림(engagement) 또는 풀림(disengagement) 상태를 검출하기 위한 클러치 센서와, 차량의 속도를 검출하기 위해 그 차량에 결합된 차량 속도 센서와, 쓰로틀(throttle) 입력부와, 그리고 상기 쓰로틀 입력부에서의 쓰로틀 위치를 검출하는 쓰로틀 센서를 포함하는 구동렬(drivetrain) 시스템을 갖는 차량의 동작을 제어하기 위한 방법에 있어서,

(a) 상기 클러치 센서로부터 클러치의 첫번째 맞물림(구속)을 검출하는 과정;

(b) 클러치가 상기 첫번째 맞물림에 있는 상태에서 차량 속도 센서로써 차량의 제1 속도를 검출하는 과정;

(c) 클러치가 상기 첫번째 맞물림에 있는 상태에서 엔진 속도 센서로써 엔진의 제1 엔진 속도를 검출하는 과정;

(d) 적어도 상기한 제1 차량 속도 및 제1 엔진 속도에 기초하여 수동 변속기의 선택된 변속 기어를 결정하는 과정;

(e) 클러치가 상기 첫번째 맞물림에 있는 상태에서 쓰로틀 센서로써 쓰로틀 입력부의 제1 쓰로틀 위치를 검출하고 저장하는 과정;

(f) 상기 첫번째 맞물림에 후속하여 클러치 센서로써 클러치의 첫번째 해제(풀림)를 검출하는 과정;

(g) 클러치가 상기 첫번째 풀림 상태로 유지되고 있는 상태에서 쓰로틀 센서로써 쓰로틀 입력의 제2 쓰로틀 위치를 검출하고 저장하는 과정;

(h) 클러치가 상기 첫번째 풀림 상태로 유지되고 있는 상태에서 차량 속도 센서로써 쓰로틀 차량의 제2 속도를 검출하는 과정;

(i) 적어도 상기 제1 쓰로틀 위치, 제2 쓰로틀 위치, 및 상기 선택된 변속 기어에 기초하여 수동 변속기의 다음 의도되는 변속 기어를 결정하는 과정;

(j) 상기 다음 의도되는 변속 기어 및 제2 차량 속도에 기초하여 엔진의 엔진 속도에 대한 희망 값을 결정하는 과정;

(k) 상기 희망 값을 달성하기 위해 엔진 속도를 자동으로 조절하는 과정;

(l) 상기 첫번째 풀림에 후속하여 클러치가 두번째 맞물림 상태로 다시 구속되는지(re-engaged) 아닌지를 클러치 센서로써 검출하는 과정; 그리고

(m) 클러치가 두번째 맞물림 상태에 있는 것을 검출할 시, 상기한 과정 a)로부터의 방법을 반복하는 과정을 포함하는 차량의 동작을 제어하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 클러치가 상기한 두번째 맞물림 상태에 있음을 검출 시, 그리고 상기 과정 (a)로부터의 방법을 반복하는 과정을 실행하기 전에, 상기 방법은:

(n) 소정 시간 후에, 클러치가 상기 두번째 맞물림 상태에 또는 두번째 맞물림에 후속하는 두번째 풀림 상태를 유지하는지 아닌지를 클러치 센서로써 검출하는 과정을 더 포함하는 차량의 동작을 제어하기 위한 방법.
제2항에 있어서, 클러치가 소정 시간 후에 상기한 두번째 맞물림 상태를 유지하고 있음을 검출 시, 상기 과정 (a)로부터의 방법을 반복하는 과정을 진행하는 과정을 더 포함하는 차량의 동작을 제어하기 위한 방법.
제2항에 있어서, 클러치가 상기 두번째 풀림 상태에 있음을 검출할 시 상기 과정 (j)에서부터의 방법을 반복하는 과정을 더 포함하는 차량의 동작을 제어하기 위한 방법.
제2항에 있어서,

클러치가 상기 두번째 맞물림에 있는 상태에서 차량 속도 센서로써 차량의 제3 속도를 검출하는 과정;

클러치가 상기 두번째 맞물림에 있는 상태에서 엔진 속도 센서로써 엔진의 제2 속도를 검출하는 과정; 그리고

상기 제2 엔진 속도가 상기 제3 차량 속도와 상기 선택된 변속 기어의 인접한 더 낮은 변속 기어의 구동렬 속도의 곱(product)과 소정의 허용오차와의 합(sum)보다 더 큰지 아닌지를 결정하는 과정을 더 포함하는 차량의 동작을 제어하기 위한 방법.
제5항에 있어서, 상기 제2 엔진 속도가 상기 합보다 더 크다고 결정할 시, 상기 선택된 변속 기어보다 2단 더 낮은 다음번 변속 기어를 결정하고 상기 과정 (n)의 방법을 진행하는 과정을 더 포함하는 차량의 동작을 제어하기 위한 방법.
제5항에 있어서, 상기 제2 엔진 속도가 상기 합과 같거나 그보다 더 낮다고 결정할 시, 상기 과정 (n)의 방법을 진행하는 과정을 더 포함하는 차량의 동작을 제어하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 선택된 변속 기어를 결정하는 과정 (d)는:

상기 제1 차량 속도에 대한 제1 엔진 속도의 관측된 구동렬 속도비를 결정하는 과정;

수동 변속기에서 다수의 이용가능한 변속기어들 중의 어느 하나의 구동렬 속도비를 계산하는 과정;

소정의 허용오차 내에 정합(매치)하는지를 알기 위하여 상기 관측된 구동렬 속도비를 계산된 구동렬 속도비에 비교하는 과정; 그리고

상기한 정합에 기초해 선택된 변속 기어를 결정하는 과정을 포함하는 차량의 동작을 제어하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 쓰로틀 위치를 검출하고 저장하는 과정 (g)는 클러치의 상기한 첫번째 풀림 상태의 검출에 후속하여 소정 시간의 경과 후 상기 제2 쓰로틀 위치를 결정하고 저장하는 과정을 포함하는 차량의 동작을 제어하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 다음 의도되는 변속 기어를 결정하는 과정 (i)는:

상기 제2 쓰로틀 위치가 제1 쓰로틀 위치보다 더 작고, 상기 제1 차량 속도가 상향변속을 위한 소정의 최소 속도보다 더 크고, 또한 상기 선택된 변속 기어가 수동 변속기의 가장 높게 가능한 변속 기어보다 더 낮을 때, 다음번 의도되는 변속 기어를 상기 선택된 변속 기어에 대해 다음으로 더 높은 변속 기어인 것으로 설정하는 과정;

상기 제2 쓰로틀 위치가 실질적으로 제1 쓰로틀 위치와 같거나 또는 그보다 더 크고, 그리고 상기 선택된 변속 기어가 수동 변속기의 가장 낮게 가능한 변속 기어로부터 다음으로 높은 변속 기어 또는 두번째로 더 높은 변속 기어일 때, 다음번 의도되는 변속 기어를 상기 선택된 변속 기어보다 1단 더 낮은 것으로 설정하는 과정;

상기 제2 쓰로틀 위치가 실질적으로 제1 쓰로틀 위치와 같거나 또는 그보다 더 크고, 상기 제2 쓰로틀 위치가 쓰로틀 입력의 최대로 가능한 쓰로틀 위치의 50% 미만이고, 그리고 상기 선택된 변속 기어가 수동 변속기의 가장 낮게 가능한 변속 기어보다 적어도 3단 더 높을 때, 다음번 의도되는 변속 기어를 상기 선택된 변속 기어보다 1단 더 낮은 것으로 설정하는 과정; 그리고

상기 제2 쓰로틀 위치가 제1 쓰로틀 위치보다 더 크고, 상기 제2 쓰로틀 위 치가 쓰로틀 입력의 최대로 가능한 쓰로틀 위치의 50%보다 더 크고, 그리고 상기 선택된 변속 기어가 수동 변속기의 가장 낮게 가능한 변속 기어보다 적어도 3단 더 높을 때, 다음번 의도되는 변속 기어를 상기 선택된 변속 기어보다 2단 더 낮은 것으로 설정하는 과정을 포함하는 차량의 동작을 제어하기 위한 방법.
엔진과, 상기 엔진의 속도를 검출하는 엔진 속도 센서와, 수동 변속기와, 상기 엔진과 수동 변속기에 결합된 클러치와, 상기 클러치의 맞물림(engagement) 또는 풀림(disengagement) 상태를 검출하기 위한 클러치 센서와, 차량의 속도를 검출하기 위해 그 차량에 결합된 차량 속도 센서와, 쓰로틀(throttle) 입력부와, 그리고 상기 쓰로틀 입력부에서의 쓰로틀 위치를 검출하는 쓰로틀 센서를 포함하는 구동렬 시스템을 구비하는 차량의 동작을 제어하기 위한 프로그램 코드가 그 위에 기록된 컴퓨터 판독 가능한 매체에 있어서, 상기 프로그램 코드는:

(a) 상기 클러치 센서로부터 클러치의 첫번째 맞물림(구속)을 검출하기 위한 프로그램 코드;

(b) 클러치가 상기 첫번째 맞물림에 있는 상태에서 차량 속도 센서로써 차량의 제1 속도를 검출하기 위한 프로그램 코드;

(c) 클러치가 상기 첫번째 맞물림에 있는 상태에서 엔진 속도 센서로써 엔진의 제1 엔진 속도를 검출하기 위한 프로그램 코드;

(d) 적어도 상기한 제1 차량 속도 및 제1 엔진 속도에 기초하여 수동 변속기의 선택된 변속 기어를 결정하기 위한 프로그램 코드;

(e) 클러치가 상기 첫번째 맞물림에 있는 상태에서 스로틀 센서로써 쓰로틀 입력부의 제1 쓰로틀 위치를 검출하고 저장하기 위한 프로그램 코드;

(f) 상기 첫번째 맞물림에 후속하여 클러치 센서로써 클러치의 첫번째 풀림(해제)을 검출하기 위한 프로그램 코드;

(g) 클러치가 상기 첫번째 풀림 상태로 있는 상태에서 쓰로틀 센서로써 쓰로틀 입력의 제2 쓰로틀 위치를 검출하고 저장하기 위한 프로그램 코드;

(h) 클러치가 상기 첫번째 풀림 상태로 있는 상태에서 차량 속도 센서로써 쓰로틀 차량의 제2 속도를 검출하기 위한 프로그램 코드;

(i) 적어도 상기 제1 쓰로틀 위치, 제2 쓰로틀 위치, 및 상기 선택된 변속 기어에 기초하여 수동 변속기의 다음 의도되는 변속 기어를 결정하기 위한 프로그램 코드;

(j) 상기 다음 의도되는 변속 기어 및 제2 차량 속도에 기초하여 엔진의 엔진 속도에 대한 희망 값을 결정하기 위한 프로그램 코드;

(k) 상기 희망 값을 달성하기 위해 엔진 속도를 자동으로 조절하기 위한 프로그램 코드;

(l) 상기 첫번째 풀림에 후속하여 클러치가 두번째 맞물림 상태로 다시 구속되는지 아닌지를 클러치 센서로써 검출하기 위한 프로그램 코드; 그리고

(m) 클러치가 두번째 맞물림 상태에 있는 것을 검출할 시, 상기한 과정 (a)에서의 프로그램 코드로 진행하도록 하는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체.
제11항에 있어서,

(n) 클러치가 상기한 두번째 맞물림 상태에 있음을 검출 시, 그리고 상기 (a)로부터 시작하는 프로그램 코드를 반복하는 프로그램 코드를 실행하기 전에, 소정 시간 후에, 클러치가 상기 두번째 맞물림 상태에 또는 두번째 맞물림에 후속하는 두번째 풀림 상태를 유지하는지 아닌지를 클러치 센서로써 더 검출하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체.
제12항에 있어서, 클러치가 소정 시간 후에 상기한 두번째 맞물림 상태를 유지하고 있음을 검출할 시, 상기 (a)에 있는 프로그램 코드로 진행하도록 하는 프로그램 코드를 더 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체.
제12항에 있어서, 클러치가 상기 두번째 풀림 상태에 있음을 추가적으로 검출할 시 상기 (j)에서의 프로그램 코드로 진행하도록 하는 프로그램 코드를 더 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체.
제12항에 있어서,

클러치가 상기 두번째 맞물림에 있는 상태에서 차량 속도 센서로써 차량의 제3 속도를 검출하기 위한 프로그램 코드;

클러치가 상기 두번째 맞물림에 있는 상태에서 엔진 속도 센서로써 엔진의 제2 속도를 검출하기 위한 프로그램 코드; 그리고

상기 제2 엔진 속도가 상기 제3 차량 속도와 상기 선택된 변속 기어의 인접한 더 낮은 변속 기어의 구동렬 속도의 곱(product)과 소정의 허용오차와의 합(sum)보다 더 큰지 아닌지를 결정하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체.
제15항에 있어서, 상기 제2 엔진 속도가 상기 합보다 더 크다고 결정할 시, 상기 선택된 변속 기어보다 2단 더 낮은 다음번 변속 기어를 결정하고 상기 (n)에서의 프로그램 코드를 진행하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체.
제15항에 있어서, 상기 제2 엔진 속도가 상기 합과 같거나 그보다 더 작다고 결정할 시, 상기 (n)의 프로그램 코드로 진행하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체.
제11항에 있어서, 상기 선택된 변속 기어를 결정하기 위한 프로그램 코드는,

상기 제1 차량 속도에 대한 제1 엔진 속도의 관측된 구동렬 속도비를 결정하기 위한 프로그램 코드;

수동 변속기에서 다수의 이용가능한 기어들 중의 어느 하나의 구동렬 속도비를 계산하기 위한 프로그램;

소정의 허용오차 내에 정합(매치)하는지를 알기 위하여 상기 관측된 구동렬 속도비를 계산된 구동렬 속도비에 비교하기 위한 프로그램 코드; 그리고

상기한 정합에 기초해 선택된 변속 기어를 결정하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체.
제11항에 있어서, 상기 제2 쓰로틀 위치를 검출하고 저장하기 위한 프로그램 코드는 클러치의 상기한 첫번째 풀림 상태의 검출에 후속하여 소정 시간의 경과 후 상기 제2 쓰로틀 위치를 결정하고 저장하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체.
제11항에 있어서, 상기한 다음 의도되는 변속 기어를 결정하기 위한 프로그램 코드는,

상기 제2 쓰로틀 위치가 제1 쓰로틀 위치보다 더 작고, 상기 제1 차량 속도가 상향변속을 위한 소정의 최소 속도보다 더 크고, 또한 상기 선택된 변속 기어가 수동 변속기의 가장 높게 가능한 변속 기어보다 더 낮을 때, 다음번 의도되는 변속 기어를 상기 선택된 변속 기어에 대해 다음으로 더 높은 변속 기어인 것으로 설정하기 위한 프로그램 코드;

상기 제2 쓰로틀 위치가 실질적으로 제1 쓰로틀 위치와 같거나 또는 그보다 더 크고, 그리고 상기 선택된 변속 기어가 수동 변속기의 가장 낮게 가능한 변속 기어로부터 다음으로 높은 변속 기어 또는 두번째로 더 높은 변속 기어일 때, 다음 번 의도되는 변속 기어를 상기 선택된 변속 기어보다 1단 더 낮은 것으로 설정하기 위한 프로그램 코드;

상기 제2 쓰로틀 위치가 실질적으로 제1 쓰로틀 위치와 같거나 또는 그보다 더 크고, 상기 제2 쓰로틀 위치가 쓰로틀 입력의 최대로 가능한 쓰로틀 위치의 50% 미만이고, 그리고 상기 선택된 변속 기어가 수동 변속기의 가장 낮게 가능한 변속 기어보다 적어도 3단 더 높을 때, 다음번 의도되는 변속 기어를 상기 선택된 변속 기어보다 1단 더 낮은 것으로 설정하기 위한 프로그램 코드; 그리고

상기 제2 쓰로틀 위치가 제1 쓰로틀 위치보다 더 크고, 상기 제2 쓰로틀 위치가 쓰로틀 입력의 최대로 가능한 쓰로틀 위치의 50%보다 더 크고, 그리고 상기 선택된 변속 기어가 수동 변속기의 가장 낮게 가능한 변속 기어보다 적어도 3단 더 높을 때, 다음번 의도되는 변속 기어를 상기 선택된 변속 기어보다 2단 더 낮은 것으로 설정하기 위한 프로그램 코드를 더 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체.