KR20070055587A - 자동차 파워 트레인의 변속 장치를 위해 제동 상태로조정된 제어 명령을 생성하는 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력 유닛(1)에 의해 제공되고 운전자 요구, 자동차 상태 및 자동차 환경을 나타내는 기록 파라미터 목록를 포함하는 입력 데이터에 따라 설정된, 자동차 차륜에 인가 가능하고 정적 성분(Cs) 및 동적 성분(Cd)의 두 개의 성분을 가지는 토크 설정값을 전달하는 파워 트레인의 자동 변속기용 제어 장치에 과한 것이다. 본 발명에 따른 장치는 전체 토크의 동적 성분(Cd_gross)을 계산하는 제1 유닛, 제1 유닛 출력에 연결되는 전체 토크의 정적 성분(Cs_gross)을 계산하는 제2 유닛 및 소정의 입력 파라미터 목록에 따라 제동 상태로 조정된 토크의 정적 성분(Cs_brake)을 생성하는 제동 상태 조정용 유닛(17)을 가진다.

Description

자동차 파워 트레인의 변속 장치를 위해 제동 상태로 조정된 제어 명령을 생성하는 방법 및 그 장치{METHOD FOR PRODUCING A CONTROL INSTRUCTION ADAPTABLE TO A BRAKE SITUATION FOR A TRANSMISSION DEVICE OF A MOTOR VEHICLE POWER TRAIN AND CORRESPONDING DEVICE}

본 발명은 자동차 파워 트레인의 변속 장치 제어 방법에 대한 것이다. 본 발명은 또한 그와 같은 제어 방법을 구현하는 장치에 대한 것이다.

상기 방법은 자동 변속 장치, 특히 BCI(추진 제어 변속기; Impulse Control boxes), BVA(자동 제어 변속기; Automatic Control Boxes) 및 BVR(자동화 변속기; Robotized Gear Boxes) 뿐 아니라 CVT(연속 가변 변속기; Continuous Variable Transmission), IVT(무한 가변 변속기; Infinitely Variable Transmission) 및 하이브리드 변속기(hybrid transmissin)와 같은 연속비 변속기(continuous-ratio transmission)에 유용하게 적용된다.

자동차용 자동 변속기는 보통 운전자의 요구를 해석한 하나 이상의 입력 파라미터(input parameter)를 수신하는 제어 블록(control block)을 가진다. 그 후, 상기 파라미터 값들의 함수(상관관계)로서, 제어 블록은 자동차 차륜(wheel)에 적용하기 위해 제어 설정값(control setpoint)을 전달한다.

이런 제어 블록의 개량은 이미 본 출원인 명의의 문헌 FR-A-2827339에 설명되어있다. 이 문헌은 파워 트레인의 작동점(operating point) 제어용 장치를 상세히 설명한다. 이 장치에 의해 수행되는 제어는 자동차 차륜에 인가되는 토크(torque) 제어이다. FR-A-2827339에 기술되어 있듯이, 자동차 차륜에 인가되는 토크 값은 직접 자동차 차륜에서 계산된다.

문헌 FR-A-2827339의 장치는 IVC 모듈(module)이라 불리는 운전자의 요구를 해석하는 모듈을 포함한다.

IVC 모듈은 차륜에 인가되는, 작동점 최적화(OPF)용 블록을 위한 토크 설정값을 생성한다. OPF 블록은 자동차 차륜에 인가되는 토크 제어를 목적으로 상기 토크를 전달한다. OPF 블록은 동시에 자동차 차륜에 인가되는 상기 토크를 기초로 엔진 회전 설정값을 생성한다. 주행 상태에 따라 자동차 거동에 가장 적합하도록, 자동차 차륜에 인가되는 토크 설정값은 운전자 요구, 자동차 특징 및 그 주변 환경의 함수로서서 결정된다.

제동 상태, 즉 자동차 브레이크 페달이 작동하는 동안에, 파워 트레인의 음향을 억제하면서도 운전자에게 최적의 운전 쾌적도를 제공하도록, 자동차 차륜에 인가가능한 토크 설정값을 조절하는 것이 필수불가결하다. 이러한 조절은 제동 상태에서뿐만 아니라 상기 제동 상태 후의 재가속 단계에서도 수행되어야 한다.

예를 들어, 자동 변속기를 갖춘 자동차에서, 브레이크 페달을 작동시키기 위해, 운전자는 가속 페달을 늦추어야 한다. 이전에 소정의 기어 상태에 있던 자동 변속기는 통상적인 자동 변속기의 통상적인 전환(shifting) 법칙에 따라 상위 기어 로 바로 전환된다. 따라서 자동차 엔진 브레이크가 허용되지 않는다. 상위 기어로의 전환은 승차감에 바람직하지 않은 영향을 초래한다. 하위 기어로 전환하기 위해, 운전자는 가속 페달을 최대한으로 밟아야 하며 "킥-다운(kick-down)" 기능이라 지칭되는 재가속을 위한 다운쉬프트(downshift) 기능에서 이익을 취한다.

포르쉐에 의해 출원된 문헌 US-5,514,051을 통해, 전형적인 주행 상태에 대응하며, 소정의 파라미터의 함수로서 자동차의 주행 파라미터를 조절하는 단계를 포함하는 방법이 공지되어 있다. 자동차가 특정 상태, 예를 들어 제동 상태에 있을 때, 컴퓨터는 전형적인 주행 상태와 비교하여 편차를 검출하고, 그에 따라 주행 파라미터를 조절한다. 이 방법은 자동 변속기를 갖춘 자동차를 위한 것이다.

연속 가변 변속기(CVT)를 갖춘 자동차 골조(framework) 내에서 재가속이 있기 전에 엔진 브레이크를 유지하는 방법은 문헌 EP 0,280,757에서 공지되었다. 장치는 추가적인 엔진 브레이크에서 이익을 취하기 위해 변속기의 다운쉬프트를 방해한다.

본 출원인 명의 문헌 FR-2,765,652에는, 계단비(stepped-ratio) 변속기를 포함하는 자동차에서 제동 상태에서의 다운쉬프트 제어 장치의 생산을 제시하고 있다. 이 제어는, 만약 특정 작동 방식, 예를 들어 제동 상태가 검출되면 하위 기어로 바로 전환되도록 하여, 그 특정 작동 방식이 검출되는 한 상기 하위 기어를 유지한다.

마지막으로, 예를 들어 제동 상태에서 파워 트레인의 작동점을 사전에 배치하는 장치는 본 출원인 명의 문헌 FR-2,834,939에 의해 공지되었다. 이에 따라 재 가속을 통해 제동 상태를 벗어나도록 하는 가능하게 하는 예비 토크를 얻을 수 있다. 제어 설정값은 엔진 토크로 계산된다.

본 발명은 전술한 결점을 고치는데 목적이 있다. 본 발명의 본질은 자동차 차륜에 인가되는 토크 설정값 조정을 예측하여 제동 상태에서의 자동차 거동을 향상시키는데 있다. 또한, 본 발명은 각 제동 상태 후 자동차 재가속에 도움이 되도록 자동차 차륜에 인가 가능한 예비 토크를 예측한다. 이러한 조정은 이전에 정해졌던 차륜에서의 계산된 토크에 바로 적용 가능하고, 이에 따라 보정에 있어 향상된 정확도를 제공한다.

또한, 본 발명이 제시하는 조정은 어떤 형태의 변속기에도 작동 가능하다.

상기 목적을 위해, 본 발명은 자동차용 파워 트레인 자동 변속기를 제어하는 방법을 제시한다. 상기 방법은 차륜에 인가되는 토크 설정값을 공식화하는 단계를 포함하는데, 토크 설정값은 정적 및 동적 두 가지의 성분으로 구성되며, 자동차 특성, 운전자 요구 및 자동차 환경을 나타내는 입력 데이터의 함수로서 공식화된다. 자동차 차륜에 인가 가능한 토크의 정적 성분은, 소정의 파라미터 목록의 함수로서, 제동 상태에서와 상기 제동 상태 이후의 조정 대상을 형성하며, 제동 상태에서의 조정은 이하의 단계를 포함한다:

- 소정의 입력 파라미터의 함수로서 운전자 요구를 나타내는 초기 동적 토크 성분을 전달하고, 이를 보정하여 동적 토크 성분을 얻는 단계,

- 상기 동적 토크 성분을 기초로 초기 정적 토크 성분을 결정하는 단계,

- 상기 초기 정적 토크 성분의 함수로서, 제동 상태로 조정된 정적 토크 성분을 계산하는 단계.

상기 방법에 의해, 차륜에서의 제동 상태 및 제동 상태 이후에 적합한 토크 설정값을 생성할 수 있다. 이 방법에 의해 자동차가 충분한 예비 토크를 가지게 됨으로써 제동 상태의 종기에서 재가속이 가능하게 한다. 또한, 상기 방법은 제동 상태에서 자동차에 더 큰 엔진 브레이크를 가하고 이에 따라 승객에게 좋은 승차감을 제공한다.

바람직하게, 제동 상태로 조정된 상기 정적 토크 성분은 실제의 제동 상태에 따라 추가적으로 보정됨으로써 최적 정적 토크 성분을 전달한다.

용례에 따라, 자동차 감속도의 함수로서 제동 상태 및 제동 상태 이후의 설정값을 조정할 수 있다.

용례에 따라, 자동차 속도의 함수로서 제동 상태 및 제동 상태 이후의 설정값을 조정할 수 있다.

용례에 따라, 자동차 차륜에 인가가능한 순간 최대 토크의 함수로서 제동 상태 및 제동 상태 이후의 설정값을 조정할 수 있다.

용례에 따라, 자동차 브레이크 페달의 위치를 나타내는 신호의 함수로서 제동 상태 및 제동 상태 이후의 설정값을 조정할 수 있다.

바람직한 용례에 따라, 제동 상태에 특히 적합한 정적 토크 성분을 계산하는 단계는 이하의 단계를 포함한다:

- 제동 상태에서의 보정을 유지하기 위한 제1 단계 신호, 및 제동 상태에서의 보정을 점진적으로 감쇠시키기 위한 제2 신호를 구성하는 단계,

- 상기 제2 신호를 소정의 입력 파라미터 목록과 비교 및 통합하는 단계로서, 상기 목록은 초기 정적 토크 성분, 차륜에 인가되는 순간 최대 토크, 자동차 속도 및 자동차 감속도를 포함하는 것인 단계.

본 발명은 또한 자동차 차륜에 인가되는 토크 설정값 신호를 전달할 수 있는 자동차용 파워 트레인 자동 변속기를 제어하는 장치를 목적으로 하는데, 상기 토크 설정값은 정적 및 동적 두 가지의 성분으로 구성되며, 입력 블록에 의해 전달된 입력 데이터의 함수로서 공식화되고, 상기 입력 데이터는 운전자 요구, 자동차 상태 및 자동차 환경을 나타내는 파라미터의 목록을 포함한다. 상기 장치는 이하를 포함한다:

- 제동 상태로의 조정을 하지 않고 동적 토크 성분을 계산하는 제1 블록,

- 초기 정적 토크 성분을 계산하는 제2 블록으로서, 상기 제2 블록은 상기 제1 블록의 출력과 연결되어 있는 것인 제2 블록,

- 제동 상태로의 조정을 위한 블록으로서, 소정의 입력 파라미터 목록의 함수로서 제동 상태로 조정된 정적 토크 성분을 전달하는 블록.

일실시예에 있어서, 상기 장치는 상기 초기 동적 토크 성분 및 상기 초기 정적 토크 성분에 추가적인 보정을 가하는 수단을 포함할 수 있다.

일실시예에 있어서, 바람직하게는 제어 장치가 제동 상태로 조정된 정적 토크 성분과 고려 중인 주행 상태에 따른 추가적인 보정을 통합하는 수단을 포함할 수 있다.

바람직하게는 제동 상태로의 조정을 위한 블록의 소정의 파라미터 목록은 초기 정적 토크 성분, 자동차 차륜에 인가 가능한 순간 최대 토크, 자동차 속도, 자동차 감속도를 나타내는 신호 및 자동차 브레이크 페달을 나타내는 신호를 포함한다.

일실시예에서, 초기 정적 토크 성분을 제동 상태로 조정하기 위한 블록은 이하를 포함할 수 있다:

- 제동 상태에서의 보정을 유지하기 위한 제1 단계 신호, 및 제동 상태 이후의 보정을 점진적으로 감쇠시키기 위한 제2 신호를 구성하는 모듈,

- 자동차 속도의 함수로서 가중 설정값(weighting setpoint)을 전달하기 위해 제1 매핑(mapping)을 저장하는 수단,

- 자동차 감속도의 함수로서, 자동차 차륜에 인가 가능한 순간 최대 토크와 초기 정적 토크 성분 사이의 편차 백분율을 계산하기 위해 제2 매핑을 저장하는 수단,

- 제동 상태에서의 보정을 점진적으로 감쇠시키는 상기 제2 신호를 초기 정적 토크 성분, 자동차 차륜에 인가 가능한 순간 최대 토크, 자동차 속도 및 자동차 감속도와 비교 및 통합하는 수단.

본 발명의 다른 이점과 특징은 본 발명의 비제한적인 실시예에 관한 상세한 설명 및 첨부된 도면을 살핌으로써 명확해질 것이다.

도 1은 제동 상태에서의 설정값 조정을 통합하는 IVC 모듈의 대표적인 실시 예의 모식도.

도 2는 도 1의 대표적인 실시예를 더 자세히 도시하는 모식도.

도 3은 도 2에 도시된 모식도의 블록에 의해 전달되는 신호를 도시하는 시간도.

도 1을 참조한다. 도 1은 제동 상태에서 자동차 차륜에 인가되는 토크 설정값을 조정하는 장치를 자동차 자동 변속기(도시되지 않음)에 집적한 모습을 나타내고 있다.

상기 장치는 두 개의 블록(1, 2)을 가지는데, 각각 입력 블록(1)과 IVC 모듈(2)이다.

입력 블록(1)의 기능은 제동 상태에서, 자동차 차륜에 인가되는 토크 설정값의 조정을 위한 IVC 모듈(2)로 입력 파라미터를 전달하는 것이다. 입력 블록(1)은 자동차에 집적된 센서(도시되지 않음)에 의해 전달된 신호를 입력으로 수신한다.

입력 블록(1)에 의해 IVC 모듈(2)로 전송되는 상기 입력 데이터는 각각 IVC 모듈(2)에 포함된 각 함수 블록으로 전달된다.

입력 블록(1)은 세 개의 모듈(3, 4, 5)을 가진다. 세 개의 모듈은 각각 IVC 모듈(2)에 소정의 형태의 입력 데이터를 전달한다.

CarV라고 표시된 제1 모듈(3)은 자동차 특성에 관한 데이터를 공식화한다. 이는 범용 메모리(도시되지 않음)에 프로그램되고 저장된다. 이 데이터는 자동차의 거동을 특징화하기 위해 자동차의 생산자(constructor)에 의해 특정된다.

MMI(인간/기계 인터페이스; man/machine interface)라고 표시된 제2 모듈(4)은 운전자 요구에 관한 데이터를 공식화한다. 이 데이터는 운전자 요구를 반영한다. 예를 들어 자동차의 브레이크 페달이나 가속 페달을 나타내는 신호뿐 아니라 운전자의 민첩성(sportiness)을 반영한 신호를 포함할 수 있다.

ENV라고 표시된 제3 모듈(5)은 자동차 환경에 관한 신호를 공식화한다. 이로 인해 자동차의 상태 및 자동차 환경을 참작할 수 있게 된다. 자동차 환경에 관한 신호는 예를 들어 특히 제동 상태에서의 자동차 현재 감속도, 자동차 엔진 회전수, 또는 자동차 속도에 대응하는 신호를 포함한다.

세 개의 모듈(3, 4, 5)에 의해 전달된 신호는 자동차에 집적된 센서(도시되지 않음)에서 발생한 신호를 기초로 공식화된다.

세 개의 모듈(3, 4, 5)은 각각 IVC 모듈(2)에 연결부(6, 7, 8)를 통해 연결된다.

본 출원인 명의의 문헌 FR-A-2,827,339에서 설명된 IVC 모듈(2)은 운전자 요구를 반영하여 자동차 차륜에 인가되는 토크 설정값을 생성하는 블록을 나타낸다.

IVC 모듈(2)은 입력 블록(1)에 의해 공식화된 입력 파라미터를 입력으로서 수신하고 출력으로서 자동차 차륜에 인가되는 토크 설정값의 동적 Cd(또는 동적 토크 설정값) 및 정적 Cs(또는 정적 토크 설정값) 성분을 전달한다. 두 개의 설정값은 각각 연결부(9)와 연결부(10)를 통해 전송된다. 설정값 Cd와 Cs는, 문헌 FR-A-2,827,339에서 설명된 최적화 모듈 OPF에 공급되고, 이로 인해 파워 트레인의 열기관(thermal engine)의 최적 엔진 회전수를 결정할 수 있다.

동적 토크 설정값 Cd는 운전자가 순간적으로 얻고자 하는 토크 값이다. 정적 토크 설정값 Cs는 운전자가 요구하면 파워 트레인이 자동차 차륜에 즉시 이용 가능하도록 전해야 하는 목표 동적 토크로 정의된다. 설정값 Cs는 서서히 전개된다. 명확히 말해서, 운전자의 즉각적인 요구를 충족시키는데 목적이 있지 않다. 소정의 기간에 걸쳐 운전자의 거동을 부과한 경향을 반영하는 것이어야 한다. 다시 말해, 정적 토크 설정값 Cs는 운전자가 자동차 가속 페달을 다시 밟아 얻고자 하는 자동차 차륜에 인가 가능한 토크 값에 대응한다.

본 발명에 따라, IVC 모듈(2)은 세 개의 함수 블록(11, 15, 17)을 가진다.

제1 함수 블록(11)(조정하지 않은 Cd의 계산; Calculation of Cd without adaptation)은 Cd_raw라고 표시된 조정되지 않은 동적 토크 설정값(즉, 초기 동적 토크 성분)을 계산한다. 이 Cd_raw 설정값은 특히 자동차 가속 페달의 위치, 자동차 엔진 회전수 및 자동차 속도를 나타내는 신호를 기초로 계산되며, 이 신호는 입력 블록(1)에 의해 전달된다. 보통, 전진할 때 토크 Cd는 자동차를 감속시키기 위해 음의 값을 가진다.

Cd_raw 설정값은 예를 들어 설정값의 경사 상태로의 조정 같은 추가적인 보정을 받는다. 이를 위해, Cd_raw 설정값은 연결부(12)를 통해 Corr1이라고 표시된 보정 블록(corrective block)(13)으로 전송되는데, 보정 블록(13)은 설정값 Cd를 출력으로서 전달한다.

제2 함수 블록(15)(조정하지 않은 Cs의 계산; Calculation of Cs without adptation)은 Cs_raw라고 표시된 특정한 조정을 하지 않은 정적 토크 설정값(즉, 초기 정적 토크 성분)을 계산한다. Cs_raw 설정값은 동적 토크 Cd를 기초로 구성되는데, Cd는 보정 블록(13)에서 발생하여 연결부(14)를 통해 전송된다. 또한, Cs_raw 설정값은 운전자의 민첩성 같은 파라미터(예를 들어, 이 파라미터는 입력 블록(1)에 의해 전달되는 자동차 가속 페달의 위치를 나타내는 신호를 기초로 계산될 수 있다)의 함수로서 계산된다.

Cs_raw 설정값은 연결부(16)를 통해 IVC 모듈(2)에 집적된 제3 함수 블록(17)으로 전달되는데, 제3 함수 블록(17)은 제동 상태로의 조정을 위한 것이다. 제3 함수 블록(17)(제동 조정; Braking adaptation)의 기능은, Cs_raw 설정값을 기초로, 자동차 차륜에 인가 가능한, 제동 상태로 조정된 토크 설정값 Cs_brake를 공식화하는 것이다. 자동차가 전진하는 경우, Cs_raw 설정값은 양의 값이다. 제3 함수 블록(17)에 의해 전달된 설정값 Cs_brake는 자동차 주행 트레인(drive train)의 작동점을 향상시킬 수 있다. 명확히 말해, 상기 작동점은 운전자가 요구하리라고 기대되는 값으로, 열기관 회전수 값을 미리 설정할 수 있게 한다.

제동 상태로의 조정에 병행하여, Cs_raw 설정값은 다른 보정을 받을 수 있는데, 이는 예를 들어 코너링(cornering) 또는 경사 상태에 관한 것이 있다. 이 추가적인 보정은 각각 두 개의 보정 블록(18) Corr2, 보정 블록(19) Corr3에 의해 수행된다. Cs_raw 설정값은 연결부(20)과 연결부(21)를 통해 보정 블록(18) 및 보정 블록(19)으로 전송된다.

세 개의 블록(17, 18, 19)은 max라고 표시된 블록(22)(이하, max 블록)에 출력 설정값을 전달한다. 보정 블록(18)은 연결부(23)를 통해, 보정 블록(17)은 연결 부(24)를 통해, 그리고 보정 블록(19)은 연결부(25)을 통해 max 블록(22)에 설정값을 전달한다.

제 3 함수 블록(17) 및 보정 블록(18, 19)의 출력에 위치하는, max 블록(22)은 세 개의 블록에서 이루어진 다양한 보정을 중재한다. 명확히 말해, 설정값 Cs는 한꺼번에 두 개 이상의 조정을 포함하는데, 예를 들어 제동 상태에 대한 조정 및 코너링 상태에 대한 조정을 포함한다. max 블록(22)은 그 후 다양한 보정을 집적한 출력 설정값 Cs를 출력으로서 전달한다.

도 2를 참조한다. 도 2는 제동 상태에서 Cs_raw의 조정을 수행하는 제3 함수 블록(17)을 설명한다.

제3 함수 블록(17)은 Vveh라고 표시된 자동차 속도, Brake라고 표시된 브레이크 페달을 나타내는 신호 및 Gammal이라고 표시된 현재 감속도 같은 다양한 입력 파라미터를 수신한다. 자동차의 현재 감속도는 자동차에 집적된 가속도계에 의해 측정될 수 있을 뿐 아니라, 자동차 속도를 기초로 계산될 수도 있다. 모든 입력 파라미터는 도 1에서 도시된 바와 같이 입력 블록(1)에서 발생하고, IVC 모듈(2)에 포함된 다양한 블록으로 전달된다.

제3 함수 블록(17)은 또한 제2 함수 블록(15)(조정하지 않은 Cs의 계산; Calculation of Cs without adaptation)에서 발생한 Cs_raw뿐만 아니라 성분 Cmax도 수신하는데, Cmax는 자동차 차륜에 인가 가능한 최대 토크, 즉 파워 트레인이 자동차 차륜에 전할 수 있는 최대 토크이다. 바람직한 실시예에서, 상기 성분 Cmax는 자동차 차륜에서 측정된 회전 속도를 함수로서 어드레스된(addressed) 기록 테 이블(도시되지 않음)을 부가하여 생성된다.

제3 함수 블록(17)은 설정값 Cs_brake의 구성을 위한 다수의 함수 블록을 포함한다.

먼저, 제3 함수 블록(17)은 감산기(30)를 가지는데, 감산기(30)의 역할은 연결부(31)를 통해 전달되는 성분 Cmax와 연결부(32)를 통해 전달되는 Cs_raw 설정값 사이의 차분(difference)을 얻는 것이다. DeltaC라고 표시되는 상기 차분은 연결부(33)를 통해 감산기(30)의 출력으로서 전달된다.

제1 매핑(34)(ActionVveh 매핑; Mapping ActionVveh)은 감산기(30)와 평행하게 위치하고, 연결부(35)를 통해 자동차 속도 Vveh를 입력으로서 수신한다. 제1 매핑(34)은 ActionVveh라고 표시된 가중값(weighting)을 공식화하는데, 이는 "0"에서 "1" 사이의 값을 가지며 연결부(36)를 통해 전달된다. 제1 매핑(34)은 자동차 속도가 소정의 한계보다 적을 때에만, 즉 ActionVveh 값이 "1" 미만인 경우 작동된다. 신호 ActionVveh는 제동 상태에서 조정된 한계를 넘는 보정을 취소(cancel)할 수 있도록 하는데, 이는 제1 매핑(34)에 의해 결정된다. 신호 ActionVveh는 그 후 자동차 속도의 변화의 함수로서 필터링(filtering)의 점진적인 소멸을 가능하게 한다.

제2 매핑(37)(PercDelta 매핑; Mapping PercDelta)은 감산기(30)와 평행하게 위치하고, 연결부(38)를 통해, Gammal이라 표시된 현재 감속도 값을 입력으로서 수신한다. 제2 매핑(37)은 연결부(39)를 통해 PercDeltaraw라고 표시된 변수를 출력으로서 전달한다. 이 변수는 Cs_raw 설정값과 성분 C_max 사이의 편차의 초기 백분 율이다. 이 Cs_raw 설정값과 성분 C_max 사이의 편차는 변수 DeltaC이고, 이는 감산기(30)에 의해 계산된다.

제2 매핑(37)의 출력에 배치되는 블록(40)(PercDelta 동결; Freeze PercDelta)(이하, Freeze 블록)은 제동 기간에 백분율 PercDeltaraw를 업데이트하거나 제동 기간 이후에 백분율 PercDeltaraw를 동결(Freeze)시키는 기능을 갖는다. 이를 위해, Freeze 블록(40)은 입력으로서 연결부(39)를 통해 변수 PercDeltaraw를 수신하고, 연결부(41)를 통해 브레이크 페달의 위치를 나타내는 신호 Brake를 수신한다. Freeze 블록(40)은 연결부(42)를 통해 PercDeltaFreeze라고 표시된 변수를 전달하는데, PercDeltaFreeze는 동결되거나 업데이트된 백분율 PercDeltaraw를 나타낸다.

구성 블록(43)(신호 Brake_del 및 Brake_fil의 구성; Construction of the signals Brake_del and Brake_fil)은 출력으로서 연결부(44)을 통해 전송되는 Brake_fil 및 출력으로서 연결부(45)을 통해 전송되는 Brake_del의 두 개의 신호를 구성한다. 상기 두 신호 Brake_fil 및 Brake_del은 연결부(46)를 통해 전송된 자동차 속도 Vveh 및 연결부(47)를 통해 전송된 자동차 브레이크 페달 위치을 나타내는 신호를 기초로 구성된다.

상기 두 신호 Brake_fil 및 Brake_del의 변화는 시간을 함수로서 도 3에 도시되어 있다. 신호 Brake는 t0과 t1 사이에서 "1" 값을 갖는 계단파(step)이고(브레이크 페달 작동) 그렇지 않은 경우 "0" 값을 갖는다(브레이크 페달 비작동). 신호 Brake_del은 신호 Brake가 t1에서 사라지고 난 후에, t1 및 t3 사이에서, 즉 Duration_freeze와 Duration_decrem을 합한 전체 지속 시간 동안 보정을 유지할 수 있게 한다. 신호 Brake_fil은 보정 효과를 점진적으로 약화시킨다. 따라서, 신호 Brake_fil은 t0에서 t2까지 "1" 값을 가진 후, 예를 들어 곧은 직선 경사로(linear ramp) 형태로, t2 및 t3 사이에서 즉, 지속기간 Duration_decrem 동안 점진적으로 감소한다. 두 개의 변수 Duration_freeze 및 Duration_decrem은 생산자에 의해 조정 가능한(calibratable)한 두 개의 변수이다. 상기 변수는, 도 3의 예와 같이, 지속 기간을 나타낼 수 있고, 또는 자동차가 횡단한 거리를 나타낼 수도 있다(자동차 속도로 적분(intergrate)하여).

도 2를 다시 참조한다. 신호 Brake_fil은 연결부(44)를 통해 제1 배율기(multiplier)(48)로 전송된다. 제1 배율기(48)는 구성 블록(43)의 출력에 위치한다. 제1 배율기(48)는 각각 연결부(36)와 연결부(42)를 통해 신호 ActionVveh 및 PercDeltaFreeze를 수신한다. 신호 PercDelta는 세 개의 입력 신호 Brake_fil, ActionVveh, 및 PercDeltaFreeze을 곱하여 결정되는데, 신호 PercDelta는 실제로 자동차 차륜에 인가되기를 희망하는 토크의 변화의 백분율을 나타낸다.

제2 배율기(49)는 제1 배율기(48)의 출력에 위치한다. 제2 배율기(49)는 앞서 계산된 변수 PercDelta를 연결부(50)를 통해 수신한다. 제2 배율기(49)는 연결부(33)를 통해 감산기(30)가 전달하는 변수 DeltaC를 수신한다. 두 개의 변수 PercDelta 및 DeltaC를 곱함으로써, 출력으로서 신호 DeltaC_brake을 연결부(51)를 통해 전달하는데, DeltaC_brake는 제동 상태에서 및 제동 상태 이후에 자동차 차륜에서 인가 가능하도록 희망하는 추가적인 토크량(대수적인 값으로; as an algebraic value)을 나타낸다.

가산기(adder)(52)는 제2 배율기(49)의 출력에 위치하고, 연결부(51)를 통해 앞서 기술한 변수 DeltaC_brake뿐 아니라 연결부(53)를 통해 토크 Cs_raw를 입력으로서 수신한다. 두 개의 신호 DeltaC_brake 및 Cs_raw를 합하여 설정값 Cs_brake_calculated가 결정되는데, Cs_brake_calculated는 제동 상태에서 및 제동 상태 이후에 자동차 차륜에 인가되는 정적 토크이다.

선택기(54)는 가산기(52)의 출력에 위치한다. 선택기(54)는 연결부(55)를 통해 전송되는 설정값 Cs_brake_calculated 및 연결부(56)를 통해 전송되는 토크 설정값 Cs_raw를 입력으로서 수신한다. 선택기(54)는 또한 연결부(45)를 통해 전송되는, 구성 블록(43)에 의해 공식화된 제어 신호 Brake_del을 수신한다. 제어 신호 Brake_del의 함수로서, 선택기(54)는 하나의 입력 신호 또는 다른 하나의 입력 신호에 대응하는 출력 신호를 전달한다.

Brake_del 값의 함수로서, 선택기(54)는 도 2에 도시된 구성 중 하나의 구성이 된다. "Brake_del=0"인 경우, 제동 상태에서의 보정은 적용되지 않는다. 선택기(54)는 Cs_raw 설정값을 출력으로서 전달하기 위해 Cs_raw 신호가 전송되는 입력 및 출력 터미널(terminal) 사이에 연결부를 개설한다. "Cor_del=0"인 경우, 자동차는, 구동차(driver)가 작동하거나 브레이크 페달이 막 작동되기 시작하는 제2 구성에 있다. 제동 상태를 위해 계산된 보정을 포함하는 차륜에 인가되는 토크 설정값이 전달된다. 선택기(54)는, 설정값 Cs_brake_calculated를 출력으로서 전달하기 위해, 신호 Cs_brake_calculated가 전송되는 입력과 출력 사이에 연결부(58)를 개 설한다. 제어 신호 Brake_del이 "1" 값을 갖는 한 계속 적용된다.

성분 Delta_C_brake에 의해, 제동 상태에서 및 제동 상태 이후에 증가된 토크의 정적 성분 Cs는 다수의 이점을 제공한다. 작동점에 맞추어 파워 트레인을 미리 설정할 수 있게 하고, 이에 따라 자동차 차륜에 인가 가능한 예비 토크를 더욱 많이 제공하며, 따라서 필요한 경우 제동 상태 후에 더욱 빠르게 자동차를 가속할 수 있게 한다. 명확히 말해, 자동차 차륜에 인가 가능한 예비 토크를 얻기 위해, 파워 트레인은 이 증가된 요구가 없던 경우에 비해 더 큰 엔진 회전수 작동점(자동차 차륜에 인가되는 토크 설정값의 함수로서 공식화된)에 맞추어 배치된다. 이는 특히 제동 상태에서의 다운 쉬프트 중에 운전자가 인식하는 음향(acoustic) 효과로 이어지고, 이는 운전자에게 익숙하지 않은, 제동 상태에서 엔진 회전수가 작은 값으로 하락하는 현상을 방지한다.

Claims (12)

1. 자동차용 파워 트레인의 자동 변속기 제어 방법으로서,

   차륜에 인가되는 토크 설정값을 공식화하는 단계로서, 상기 토크 설정값은 두 개의 성분, 즉 정적 토크 성분(Cs) 및 동적 토크 성분(Cd)으로 구성되며, 상기 두 개의 성분은 자동차 특성, 운전자 요구 및 자동차 환경을 나타내는 입력 데이터의 함수로서 정해지는 것인 단계를 포함하며,

   자동차 차륜에 인가 가능한 상기 정적 토크 성분(Cs)은, 소정의 파라미터 목록의 함수로서, 제동 상태 및 제동 상태 이후에서의 조정의 대상을 형성하는 것을 특징으로 하며,

   제동 상태에서의 상기 조정은:

   - 소정의 입력 파라미터의 함수로서 운전자 요구를 나타내는 초기 동적 토크 성분을 생성하고, 상기 초기 동적 토크 성분을 보정하여 동적 토크 성분(Cd)을 얻는 단계,

   - 상기 동적 토크 성분(Cd)을 기초로 초기 정적 토크 성분(Cs_raw)을 결정하는 단계 및

   - 상기 초기 정적 토크 성분(Cs_raw)의 함수로서, 제동 상태로 조정된 정적 토크 성분(Cs_brake)을 계산하는 단계

   를 포함하는 것인 자동차용 파워 트레인의 자동 변속기 제어 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 제동 상태로 조정된 상기 정적 토크 성분(Cs_brake)을 실제 주행 상태에 따라 추가적으로 보정함으로써 최적 정적 토크 성분(Cs)을 전달하는 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 트레인의 자동 변속기 제어 방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   제동 상태 및 제동 상태 이후의 설정값은 자동차 감속도(Gammal)의 함수로서 조정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 트레인의 자동 변속기 제어 방법.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

   제동 상태 및 제동 상태 이후의 설정값은 자동차 속도(Vveh)의 함수로서 조정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 트레인의 자동 변속기 제어 방법.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

   제동 상태 및 제동 상태 이후의 설정값은 자동차 차륜에 인가 가능한 순간 최대 토크(Cmax)의 함수로서 조정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 트레인의 자동 변속기 제어 방법.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

   제동 상태 및 제동 상태 이후의 설정값은 자동차 브레이크 페달의 위치를 나타내는 신호(Brake)의 함수로서 조정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 트레 인의 자동 변속기 제어 방법.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

   제동 상태로 조정된 상기 정적 토크 성분(Cs)을 계산하는 단계는:

   - 제동 상태에서의 보정을 유지하기 위한 제1 단계 신호(Brake_del), 및 제동 상태에서의 보정을 점진적으로 감쇠하기 위한 제2 신호(Brake_fil)를 구성하는 단계, 및

   - 상기 제2 신호를 상기 초기 정적 토크 성분(Cs_raw), 상기 차륜에 인가 가능한 순간 최대 토크(Cmax), 상기 자동차 속도(Vveh) 및 상기 자동차 감속도(Gammal)를 포함하는 소정의 입력 파라미터 목록와 비교 및 통합하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 트레인의 자동 변속기 제어 방법.
8. 자동차용 파워 트레인의 자동 변속기 제어 장치로서,

   상기 제어 장치는 자동차 차륜에 인가되는 토크 설정값 신호를 전달할 수 있으며, 상기 토크 설정값은 입력 블록(1)이 전달하는 입력 데이터의 함수로서 공식화된 두 개의 성분, 즉 정적 토크 성분(Cs) 및 동적 토크 성분(Cd)을 포함하며, 상기 입력 데이터는 운전자 요구, 자동차 상태 및 자동차 환경의 상태를 나타내는 파라미터 목록을 포함하며,

   상기 제어 장치는:

   - 초기 동적 토크 성분(Cd_raw)을 계산하는 제1 블록(11),

   - 초기 정적 토크 성분(Cs_raw)을 계산하는 제2 블록(15)으로서, 상기 제2 블록은 상기 제1 블록(11)의 출력에 접속되는 것인 제2 블록, 및

   - 소정의 입력 파라미터 목록의 함수로서 제동 상태로 조정된 정적 토크 성분(Cs_brake)을 전달하는 제동 상태 조정용 블록(17)

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 트레인의 자동 변속기 제어 장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 초기 동적 토크 성분(Cd_raw) 및 상기 초기 정적 토크 성분(Cs_raw)에 추가적인 보정을 가하는 수단(Corr1, Corr2, Corr3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 트레인의 자동 변속기 제어 장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    제동 상태로 조정된 정적 토크 성분(Cs_brake)과 고려 중인 주행 상태에 따른 추가적인 보정을 통합하는 수단(max)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 트레인의 자동 변속기 제어 장치.
11. 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제동 상태 조정용 블록의 소정의 파라미터 목록은 상기 초기 정적 토크 성분(Cs_raw), 상기 자동차 차륜에 인가 가능한 최대 토크(Cmax), 상기 자동차 속도(Vveh) 및 상기 자동차 감속도(Gammal)를 나타내는 신호, 및 자동차 브레이크 페달을 나타내는 신호(Brake)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 트레인의 자동 변속기 제어 장치.
12. 청구항 8 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 초기 정적 토크 성분(Cs_raw)의 상기 제동 상태 조정용 블록(17)은:

    - 제동 상태에서의 보정을 유지하기 위한 제1 단계 신호(Brake_del), 및 제동 상태 이후의 보정을 점진적으로 감쇠하기 위한 제2 신호(Brake_fil)를 구성하는 모듈,

    - 상기 자동차 속도(Vveh)의 함수로서 가중 설정값(ActionVveh)을 전달하기 위해 제1 매핑(34)을 저장하는 수단,

    - 상기 자동차 감속도(Gammal)의 함수로서, 상기 자동차 차륜에 인가 가능한 순간 최대 토크(Cmax) 및 상기 초기 정적 토크 성분(Cs_raw) 사이의 편차(DeltaC)의 백분율(PercDeltaraw)을 계산하기 위해 제2 매핑(37)을 저장하는 수단, 및

    - 제동 상태에서의 보정을 점진적으로 감쇠시키기 위한 상기 제2 신호(Brake_fil)를, 상기 초기 정적 토크 성분(Cs_raw), 상기 자동차 차륜에 인가 가능한 순간 최대 토크(Cmax), 상기 자동차 속도(Vveh) 및 상기 자동차 감속도(Gammal)를 나타내는 신호와 비교 및 통합하는 수단(max)

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 트레인의 자동 변속기 제어 장치.

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