KR20130103544A - 변속기 경제 기반 시프트 스케줄을 선택하기 위한 시스템 - Google Patents

변속기 경제 기반 시프트 스케줄을 선택하기 위한 시스템 Download PDF

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KR20130103544A
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존 크레스
로버트 메리온
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알리손 트랜스미션, 인크.
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Abstract

본 발명은 차량에 결합되는 변속기를 위한 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 방법을 제공한다. 방법은 차량 가속도를 계산하며 가속기 페달 위치의 변화를 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 변속기의 현재 기어 범위에 대한 차량의 순 견인력이 결정된다. 또한, 방법은 현재 기어 범위에 대한 순 견인력을 원하는 기어 범위에 대한 최대 견인력과 비교하는 단계 및 비교에 근거하여 변속기를 위한 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 단계를 포함한다. 방법은 경제 모드 시프트 스케줄에 따라 변속기의 하나 이상의 기어 범위들 사이에서 변경을 제어하는 단계를 더 포함한다.

Description

변속기 경제 기반 시프트 스케줄을 선택하기 위한 시스템{SYSTEM FOR SELECTING A TRANSMISSION ECONOMY-BASED SHIFT SCHEDULE}
관련 출원들
본 출원은 2010년 10월 4일에 출원된 미국 가출원 번호 61/389,414의 우선권을 청구하고 있으며, 그 전체가 여기에 참고로 포함된다.
본 발명은 복수의 자동 선택 가능한 기어 범위들을 가지는 차량 변속기에 관한 것이며, 특히, 차량의 변속기를 위한 경제 기반 시프트 스케줄을 선택하는 시스템에 관한 것이다.
종래의 차량 변속기는 자동 변속기가 하나의 기어 범위(또는 비율)로부터 다른 하나의 기어 범위로 변하는 때를 결정하기 위한 소프트웨어 또는 제어 스킴을 포함한다. 이 제어 스킴은 통상적으로 “시프트 스케줄”로서 불리며 다수의 인자들, 예를 들면, 엔진 토크, 차량 속도, 가속기 페달 위치(즉, 스로틀 백분율), 변속기 출력 속도, 및 견인력에 근거한다. 차량에 대한 임의의 주어진 시프트 스케줄은 성능에 대해 연료 경제의 균형을 맞추며, 그러므로 시프트 스케줄은 시프트 스케줄에 의해 특징지어지는 균형에 근거하여 “경제 시프트 스케줄” 또는 “성능 시프트 스케줄”로서 분류될 수 있다. 예를 들면, 경제 기반 시프트 스케줄에서, 변속기는 성능 시프트 스케줄로 작동되는 것보다 더 자주 경제 시프트 스케줄로 작동된다.
또한, 더 양호한 연료 경제가 고성능보다 선호되고 고성능이 더 양호한 연료 경제보다 선호되는 때들이 있기 때문에, 차량 작동 중에, 시프트 스케줄들을 변경할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 차량이 짐을 많이 싣거나 급경사를 올라갈 때, 변속기는 이와 같은 상태를 검출할 수 있고 성능 기반 시프트 스케줄을 선택할 수 있다. 또는, 차량이 빠르게 가속될 수 있을 때, 예를 들면, 차량이 짐을 싣지 않거나 급경사를 내려갈 때, 변속기는 이 상태를 검출할 수 있고 경제 기반 시프트 스케줄을 선택할 수 있다.
엔진과 자동 변속기를 가지는 종래의 차량에서, 엔진 제어 모듈(ECM)은 엔진을 제어하고 변속기 제어 모듈(TCM)은 변속기를 제어한다. TCM에 ECM을 전기적으로 연결하는 와이어링 하네스가 제공되며, 그 결과로 엔진과 관련된 정보가 TCM에 통신될 수 있다. 변속 소프트웨어는 TCM에 다운로드되며 변속기가 하나의 기어 비율로부터 다른 하나의 기어 비율로 변하는 때를 제어하는 다수의 시프트 스케줄들을 포함한다. 차량 작동 중에, TCM은 운전 상태 또는 운전 상태의 변화를 검출하며 이에 따라 시프트 스케줄을 선택한다.
변속기가 운전 상태 또는 운전 상태의 변화를 검출하기 위해, TCM은 ECM으로부터 나온 엔진 데이터 및 어쩌면 다른 소스들로부터 나온 차량에 대한 다른 정보를 수신한다. 이와 같이, 변속기는 이 정보를 수신하기 위해 엔진 및 다른 외부 소스들과 호환 가능해야 한다. 변속기가 엔진과 효과적으로 작동하기 위해, 변속기 제조업자들은 TCM이 ECM으로부터 나온 엔진 데이터를 적시에 수신하는 것을 보장하기 위해 엔진 제조업자들과 함께 일해야 한다. 그 결과로, 변속기는 이로부터 TCM이 엔진 데이터를 수신할 수 있는 엔진의 후방에만 설치될 수 있다.
만약 변속기가 호환 가능할 수 없는 엔진의 후방에 설치된다면, ECM은 TCM에 엔진 데이터(예를 들면, 엔진 토크)를 통신할 수 없을 것이며, 그러므로 TCM은 적당한 시프트 스케줄을 선택할 수 없을 것이다. 또는, ECM이 TCM에 엔진 데이터를 통신할 수 있는 경우에도, ECM은 여전히 올바른 데이터를 통신할 수 없거나 TCM에 너무 늦게 데이터를 제공할 것이다. 그 결과로, 운전 상태들이 변할 때, TCM이 ECM으로부터 나온 엔진 데이터를 수신하기 위해 기다리는 중이기 때문에 TCM은 운전 상태를 변경하는 것에 근거하여 상이한 시프트 스케줄을 선택할 수 없을 것이다. 이런 문제점들은 바람직하지 않게도 주어진 변속기가 설치될 수 있는 차량들의 수를 제한하며, 엔진 설계 팀들과 변속기 설계 팀들 사이에 비싸고 시간이 소비되는 조정 활동을 요구한다.
게다가, 몇몇의 변속기들은 실행되는 시프트 스케줄의 타입에 근거하여 경제 모드 또는 성능 모드에서만 작동될 수 있다. 이와 같이, 변속기는 성능 시프트 스케줄에 있는 시프트 포인트들에 따라 기어 범위들 사이에서 변할 수 있으며, 몇몇의 상태들 하에서 경제 시프트 스케줄로 스위칭될 수 없다. 또는, 변속기는 시프트 스케줄들 사이에서 스위칭될 수 있지만, 차량 생산성은 악영향을 받는다.
연료 경제가 개선될 수 있고 차량 생산성이 악영향을 받지 않을 때, 변속기 경제 기반 시프트 스케줄을 선택하는 개선된 시스템이 필요하다. 게다가, 이의 하에 변속기가 선택하는 시간에 실행하는 시프트 스케줄에 관계없이, 경제 기반 시프트 스케줄을 신속하게 선택할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은 변속기 경제 기반 시프트 스케줄을 선택하기 위한 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 차량에 결합되는 변속기를 위한 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 방법을 제공한다. 변속기는 변속기 제어 회로를 가지며, 차량은 엔진 제어 회로를 가진다. 방법은 차량 가속도를 계산하는 단계와 가속기 페달 위치의 변화를 결정하는 단계를 포함한다. 차량의 순 견인력은 변속기의 현재 기어 범위에 대해 결정된다. 또한, 현재 기어 범위에 대한 순 견인력은 원하는 기어 범위에 대한 최대 견인력과 비교된다. 방법은 비교에 근거하여 변속기를 위한 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 단계 및 경제 모드 시프트 스케줄에 따라 변속기의 하나 이상의 기어 범위들 사이의 변경을 제어하는 단계를 더 포함한다.
게다가, 비교하는 단계는 차량 가속도를 한계치와 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 만약 차량 가속도가 한계치를 넘는다면, 선택하는 단계와 제어하는 단계는 완료되지 않는다. 이와 유사하게, 비교하는 단계는 또한 가속기 페달 위치의 변화를 한계치와 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 만약 가속기 페달 위치의 변화가 한계치를 넘는다면, 선택하는 단계와 제어하는 단계는 완료되지 않는다.
일 실시예에서, 만약 순 견인력이 최대 견인력과 한계치의 합계보다 작다면, 선택하는 단계와 제어하는 단계는 완료된다. 게다가, 만약 순 견인력이 최대 견인력과 한계치의 합계보다 작다면, 변속기는 보다 낮은 기어 범위로부터 보다 높은 기어 범위로 변경된다. 방법은 변속기가 보다 낮은 기어 범위로부터 보다 높은 기어 범위로 변경된 후에, 변속기가 일정한 시간 내에 보다 높은 기어 범위로부터 보다 낮은 기어 범위로 변경되는지를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 만약 변속기가 일정한 시간 내에 보다 높은 기어 범위로부터 보다 낮은 기어 범위로 변경된다면 한계치는 조정될 수 있다.
상이한 실시예에서, 순 견인력을 결정하는 단계는 엔진 토크 데이터가 엔진 속도와 최대 가속기 페달 위치에 상응하도록 변속기 제어 회로와 엔진 제어 회로 사이에 설치된 데이터 링크를 통해 엔진 토크 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 이 단계는 또한 차량의 타이어의 크기와 리어 액슬의 비율 값을 연산하는 단계, 변속기의 토크 발생 메커니즘의 상태를 결정하는 단계, 변속기의 하나 이상의 기어 범위들에 대한 기어 비율들을 결정하는 단계, 및 엔진 토크 데이터, 차량의 타이어의 크기와 리어 액슬의 비율 값, 토크 발생 메커니즘의 상태, 및 변속기의 기어 비율들의 함수로서 차량의 순 견인력을 연산하는 단계를 포함할 수 있다. 차량 속도 및 변속기 출력 속도는 연산된 비율 값이 이의 함수가 되도록 결정될 수 있다. 또한, 토크 발생 메커니즘의 상태를 결정하는 단계에서, 변속기의 토크 컨버터가 컨버터 모드 또는 록업 모드인지를 결정된다.
다른 실시예에서, 차량을 위해 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 토크 컨버터와 복수의 선택 가능한 기어 범위들을 가지는 변속기 및 이에 저장된 경제 모드 시프트 스케줄을 가지는 제어 모듈을 포함하는 변속기 제어 회로를 포함한다. 변속기 제어 회로는 변속기를 작동 가능하게 제어하도록 구성된다. 시스템은 또한 엔진의 작동을 제어하도록 구성되는 엔진 제어 회로를 포함한다. 엔진은 변속기에 작동 가능하게 결합된다. 게다가, 통신 링크가 변속기 제어 회로와 엔진 제어 회로 사이에 정보를 전송하도록 구성된다. 제어 모듈은 통신 링크로부터 엔진 토크 데이터를 수신하며, 차량 가속도를 계산하며, 가속기 페달 위치를 결정하며, 토크 컨버터의 모드를 결정하며, 차량의 순 견인력을 연산하며, 차량 가속도를 제1 한계치와 비교하고, 가속기 페달을 제2 한계치와 비교하고, 순 견인력을 제3 한계치와 비교하며, 이 비교에 근거하여 변속기를 위한 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하며, 경제 모드 시프트 스케줄에 따라 변속기의 기어 범위들 사이의 변경을 제어하도록 변속기 제어 회로를 실행 가능하게 제어하기 위해 이에 저장된 명령들을 더 포함한다.
이 실시예의 하나의 형태에서, 제어 모듈에 저장된 명령들은 엔진 토크 데이터, 선택된 기어 범위의 기어 비율, 및 토크 컨버터의 모드의 함수로서 순 견인력을 결정하기 위해 변속기 제어 회로에 의해 실행 가능한 명령들을 포함할 수 있다. 이의 다른 형태에서, 제어 모듈에 저장된 명령들은 차량의 타이어 크기와 리어 액슬의 비율 값을 연산하며 변속기의 선택 가능한 기어 범위들에 대한 기어 비율들을 결정하기 위해 변속기 제어 회로에 의해 실행 가능한 명령들을 포함할 수 있다.
시스템에서, 제어 모듈에 저장된 명령들은 제1 기어 범위로부터 제2 기어 범위로의 변경을 제어하기 위해 변속기 제어 회로에 의해 실행 가능한 명령들을 포함할 수 있다. 제어 모듈에 저장된 명령들은, 변속기가 제1 기어 범위로부터 제2 기어 범위로 변경된 후에, 변속기가 일정한 시간 내에 제2 기어 범위로부터 제1 기어 범위로 변경되는지를 결정하기 위해 변속기 제어 회로에 의해 실행 가능한 명령들을 더 포함할 수 있다.
시스템의 대안의 실시예에서, 제3 한계치는 최대 견인력과 견인력 한계치를 포함할 수 있다. 게다가, 제어 모듈에 저장된 명령들은 견인력 한계치를 조정하기 위해 변속기 제어 회로에 의해 실행 가능한 명령들을 더 포함할 수 있다.
상이한 실시예에서, 차량 생산성에 악영향을 끼치지 않고 최적의 차량 속도로 차량을 작동시키는 방법이 제공된다. 방법은 변속기의 모든 기어 범위들의 기어 비율들을 결정하는 단계, 모든 기어 범위들에 대한 엔진 속도의 함수로서 엔진 토크 데이터를 수신하는 단계, 및 차량 가속도를 계산하고 가속기 페달 위치를 결정하는 단계를 포함한다. 게다가, 변속기의 현재 기어 범위에 대한 차량의 순 견인력이 결정된다. 방법은 또한 차량 가속도를 제1 한계치와 비교하고, 가속 페달 위치를 제2 한계치와 비교하고, 순 견인력을 제3 한계치와 비교하는 단계를 포함한다. 방법은 비교에 근거하여 변속기를 위한 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 단계 및 경제 모드 시프트 스케줄에 따라 변속기의 하나 이상의 기어 범위들 사이에서 변경을 제어하는 단계를 더 포함한다.
이 실시예의 하나의 형태에서, 변경을 제어하는 단계는 보다 낮은 기어 범위로부터 보다 높은 기어 범위로의 상향 변경이 완료될 수 있는지를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한, 보다 낮은 기어 범위로부터 보다 높은 기어 범위로의 상향 변경이 완료된 후에, 변속기가 일정한 시간 내에 보다 높은 범위로부터 보다 낮은 범위로 하향 변경되는지를 결정할 수 있다. 게다가, 방법은 변속기가 일정한 시간 내에 보다 높은 범위로부터 보다 낮은 범위로 하향 변경될 때 제3 한계치를 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
이 실시예의 다른 형태에서, 경제 모드 시프트 스케줄이 적어도 제1 기어 비율을 가지는 제1 기어 범위, 제2 기어 비율을 가지는 제2 기어 범위, 및 제3 기어 비율을 가지는 제3 기어 범위를 포함할 때, 제2 기어 비율은 제1 기어 비율보다 작으며 제3 기어 비율은 제2 기어 비율보다 작으며, 변경을 제어하는 단계는 제1 기어 범위로부터 제2 기어 범위로 변경하는 단계를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 제1 기어 범위로부터 제2 기어 범위로의 변경 후에, 방법은 반복된다. 또한, 방법은 제2 기어 범위로부터 제3 기어 범위로 변경하는 단계를 포함할 수 있다. 또는, 방법은 제1 기어 범위로부터 제3 기어 범위로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
대안의 실시예에서, X 선택 가능한 기어 범위들을 가지고 동력이 공급되는 차량에 결합되는 변속기를 위한 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하기 위한 방법이 제공된다. 변속기는 변속기 제어 회로를 가지며 차량은 엔진을 제어하기 위한 엔진 제어 회로를 가진다. 방법은 차량 가속도 및 가속기 페달 위치의 변화를 계산하는 단계; 변속기의 현재 기어 범위(N)에 대한 차량의 순 견인력을 연산하는 단계, 여기서 N < X이며; 모든 상향 변경 기어 범위들에 대한 최대 견인력을 결정하는 단계, 상향 변경 기어 범위들은 기어 범위들(N+1, N+2, . . ., 및 N+J)을 포함하며, 여기서 J = X-N이며; 각각의 최대 견인력과 순 견인력을 비교하는 단계; 및 비교에 근거하여 변속기를 위한 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 단계를 포함한다.
이 실시예의 일 양상에서, 방법은 기어 범위(N)와 상향 변경 기어 범위들 중의 하나 사이에서 변경을 제어하는 단계를 포함한다. 다른 양상에서, 방법은 (a) 상향 변경 기어 범위들 중의 어느 것이 순 견인력보다 큰 최대 견인력을 가지는지를 결정하는 단계; (b) 단계(a)의 조건을 만족시키는 이 상향 변경 기어 범위들에 대해, 이 상향 변경 기어 범위들의 최대 견인력과 순 견인력 사이의 차이를 계산하는 단계; 및 (c) 단계 (b)에서 계산된 가장 작은 차이에 상응하는 상향 변경 기어 범위를 확인하는 단계를 포함할 수 있다. 제어하는 단계는 기어 범위 N으로부터 단계(c)에서 확인된 상향 변경 기어 범위로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
게다가, 방법은, 기어 범위(N)로부터 상향 변경 기어 범위로 변경 후에, 변속기가 일정한 시간 내에 상향 변경 기어 범위로부터 기어 범위(N)로 하향 변경되는지를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상향 변경 기어 범위와 관련된 최대 견인력은 변속기가 일정한 시간 내에 상향 변경 기어 범위로부터 기어 범위(N)로 하향 변경될 때 조정될 수 있다. 방법의 제어하는 단계는 기어 범위(N)로부터 상향 변경 기어 범위(L)로 변경하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 L은 N과 M 사이에 있으며, 상향 변경 기어 범위(M)는 단계(c)에서 확인된 상향 변경 기어 범위에 상응한다. 게다가, 방법은 각각의 최대 견인력에 일정한 한계치를 더하는 단계를 포함할 수 있다.
경제 시프트 스케줄로 변경하는 이점은, 본 발명에서 설명된 바와 같이, 변속기를 가지는 차량의 연료 효율을 개선하는 것이다. 경제 시프트 스케줄은 변속기가 이전에 작동되었던 시프트 스케줄의 타입에 관계없이 선택될 수 있다. 이와 같이, 경제 시프트 스케줄은 심지어 차량이 성능 기반 시프트 스케줄에 따라 작동될 때에도 선택될 수 있다.
본 발명의 위에서 언급된 양상들과 이들을 획득하는 방식은 보다 명백해질 것이며, 본 발명 자체는 첨부된 도면들과 함께 취해진, 본 발명의 실시예들의 다음의 설명을 참조하여 보다 잘 이해될 것이다.
도 1은 와이어링 하네스를 통해 컨트롤러에 결합된 변속기의 일 실시예의 사시도이다.
도 2는 경제 시프트 스케줄에 대한 시프트 포인트들을 가지는 예시적인 토크 곡선의 도면이다.
도 3은 경제 시프트 스케줄을 선택하기 위한 일 실시예의 순서도이다.
도 4는 도 3의 실시예의 순서도이다.
도 5는 도 3의 실시예의 순서도이다.
도 6은 도 3의 실시예의 순서도이다.
상응하는 참조 번호들은 몇몇의 도면들에 걸쳐 상응하는 부분들을 가리키는데 사용된다.
아래에서 설명되는 본 발명의 실시예들은 포괄적이거나 본 발명을 다음의 상세한 설명에서 개시된 정확한 형태들로 한정하기 위한 것이 아니다. 오히려, 실시예들은 본 기술분야의 다른 기술자들이 본 발명의 원리와 실행을 인식하고 이해할 수 있도록 선택되고 설명된다.
본 발명은 차량의 변속기의 작동을 제어하는 경제 기반, 변속기 시프트 스케줄에 관한 것이다. 도 1을 참조하면, 변속기 셋업의 예시적인 실시예가 제공된다. 변속기(102)는 컨트롤러(104), 즉 변속기 제어 모듈(“TCM”)과 함께 도 1에 도시된다. 소프트웨어는 TCM(104)에 다운로드되며 와이어링 하네스(106)는 TCM(104)을 변속기(102)에 결합시킨다. 종래의 와이어링 하네스(106)는 와이어링 하네스(106)의 일 단부에 있는 TCM 커넥터(110)로부터 와이어링 하네스(106)의 반대쪽 단부에 배치되는 변속기 커넥터(108)로 연장되는 와이어들을 둘러싸는 외부 플라스틱 몸체를 포함한다.
와이어링 하네스(106)는 또한 속도 센서 커넥터들과 같은 다른 커넥터들을 포함할 수 있다. 도 1에서, 예를 들면, 엔진 또는 입력 속도 센서 커넥터(112)가 변속기(102)의 엔진 또는 입력 속도 센서(126)에 결합된다. 이와 마찬가지로, 터빈 속도 센서 커넥터(114)는 와이어링 하네스(106)를 변속기(102)의 터빈 속도 센서(128)에 결합시킨다. 또한, 와이어링 하네스(106)의 출력 속도 센서 커넥터(116)는 변속기(102)의 출력 속도 센서(130)에 결합된다. 와이어링 하네스(106)의 다른 가능한 커넥터들은 스로틀 입력 소스 커넥터(120), 스로틀 위치 센서(TPS) 커넥터(124), 차량 커넥터(118)(예를 들면, 차량 인터페이스 모듈(“VIM”) 커넥터), 및 대안의 변속기 하네스 정합 커넥터(122)를 포함한다. 다른 실시예들에서 추가적인 커넥터들 및/또는 하네스들이 있을 수 있다.
언급된 바와 같이, 변속기(102)는 엔진 또는 입력 속도 센서(126), 터빈 속도 센서(128), 및 출력 속도 센서(130)를 포함할 수 있다. 변속기(102)는 변속기(102)의 컨버터 하우징(134)을 엔진(도시되지 않음)의 벨 하우징(도시되지 않음)에 결합시킴으로써 엔진(도시되지 않음)에 설치된다. 변속기(102)의 토크 전달 메커니즘(132), 예를 들면, 토크 컨버터는 유연성 플레이트 볼트들(도시되지 않음)을 통해 유연성 플레이트(도시되지 않음)에 결합되는 복수의 러그들(140)을 포함할 수 있다. 이 실시예를 위해, 토크 전달 메커니즘(132)은 토크 컨버터로서 언급될 것이다.
일 실시예에서, 내연 엔진(도시되지 않음)은 토크 컨버터(132)를 통해 변속기(102)에 결합될 수 있다. 내연 엔진은 토크 컨버터(132)의 입력 또는 펌프 샤프트(도시되지 않음)에 결합되는 엔진의 출력 샤프트(도시되지 않음)를 회전 가능하게 구동시키도록 구성될 수 있다. 토크 컨버터(132)는 변속기(102)의 터빈 샤프트(도시되지 않음)에 스플라인들을 통해 결합되는 터빈(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 결국, 터빈 샤프트(도시되지 않음)는 변속기(102)의 회전 가능한 입력 샤프트(도시되지 않음)에 결합될 수 있거나, 이와 일체가 될 수 있다. 변속기(102)의 출력 샤프트(도시되지 않음)는 종래의 유니버셜 조인트(도시되지 않음)에 결합되는 프로펠러 샤프트(도시되지 않음)에 결합될 수 있거나 이와 일체가 될 수 있으며, 이를 회전 가능하게 구동시킨다. 유니버셜 조인트(도시되지 않음)는 각각의 단부에서 이에 설치되는 타이어들 또는 휠들을 가지는 구동 액슬(도시되지 않음)에 결합될 수 있으며, 이를 회전 가능하게 구동시킨다. 변속기(102)의 출력 샤프트(도시되지 않음)는 프로펠러 샤프트, 유니버셜 조인트 및 구동 액슬을 통해 종래의 방식으로 타이어들을 구동시킨다.
토크 컨버터(132)에서, 종래의 록업 클러치(도시되지 않음)가 토크 컨버터(132)의 펌프(도시되지 않음)와 터빈(도시되지 않음) 사이에 연결될 수 있다. 토크 컨버터(132)의 작동은 이것이 소위 “컨버터(converter)” 모드 또는 “록업(lockup)” 모드로 작동될 수 있도록 종래의 것이다. 토크 컨버터(132)는 차량 발진, 저속 및 몇몇의 기어 변속 조건들과 같은 몇몇의 작동 조건들 중에 “컨버터” 모드로 작동될 수 있다. “컨버터” 모드에서, 록업 클러치(도시되지 않음)는 맞물림이 해제되며 펌프(도시되지 않음)는 터빈(도시되지 않음)이 펌프(도시되지 않음)와 터빈(도시되지 않음) 사이에 개재되는 유체(도시되지 않음)를 통해 펌프(도시되지 않음)에 의해 회전 가능하게 작동되는 동안에 엔진 출력 샤프트(도시되지 않음)의 회전 속도로 회전된다. 이 작동 모드에서, 본 기술분야에 알려진 바와 같이, 터빈 샤프트(도시되지 않음)가 엔진(도시되지 않음)에 의해 공급되는 것보다 더 많은 구동 토크에 노출되도록 토크 증가가 유체 커플링을 통해 일어난다.
토크 컨버터(132)는 다른 작동 조건들 중에 “록업” 모드로 작동될 수 있다. “록업” 모드에서, 록업 클러치(도시되지 않음)가 맞물리며 펌프(도시되지 않음)는 그에 의해 터빈(도시되지 않음)에 직접 결합되며, 그 결과로 엔진 출력 샤프트(도시되지 않음)는 본 기술분야에서 또한 알려진 바와 같이, 변속기(102)의 입력 샤프트(도시되지 않음)에 직접 결합된다.
작동 중에, 엔진이 토크 컨버터(132)를 회전 가능하게 구동시킬 때, 엔진 또는 입력 속도 센서(126)는 토크 컨버터(132)의 회전 속도를 검출한다. 토크 컨버터(132)는 토크 컨버터(132)의 표면으로부터 돌출되고 엔진 또는 입력 속도 센서(126)가 각각의 회전 중에 측정하는 리브들 또는 돌출부들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 변속기(102)는 또한 기어박스, 즉 클러치 플레이트들과 반응 플레이트들, 다수의 자동 선택 가능한 기어들, 유성 기어 세트들, 허브들, 샤프트들, 및 다른 하우징들을 둘러싸는 메인 케이스 또는 하우징을 포함할 수 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 변속기(102)는 변속기에 있는 다양한 클러치들을 회전시킬 수 있는 터빈 샤프트(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 기어 또는 톤휠(tonewheel)(도시되지 않음)은 메인 케이스 또는 하우징(136)에 결합되는 터빈 속도 센서(128)가 기어 또는 톤휠(도시되지 않음)의 회전 속도를 측정하도록 터빈 샤프트(도시되지 않음)에 결합될 수 있다. 다른 변속기들은 터빈 속도를 측정하기 위해 숙련된 기술자에게 알려진 대안의 방식들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 변속기(102)는 변속기(102)의 리어 커버(138)에 의해 둘러싸인 출력 샤프트(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 변속기(102)의 출력 속도를 측정하기 위해, 출력 속도 센서(130)가 리어 커버(138)에 결합될 수 있다. 더 작은 기어 또는 톤휠(도시되지 않음)은 출력 샤프트와 기어 또는 톤휠이 함께 회전되도록 출력 샤프트(도시되지 않음)에 결합될 수 있다. 출력 속도 센서(130)는 기어 또는 톤휠과 정렬되며 출력 샤프트의 회전 속도를 측정한다. 따라서, 주어진 시간에 걸쳐, 변속기의 출력 속도가 측정된다.
변속기 시프트 스케줄들과 다른 관련된 명령들은 TCM(104)에 다운로드되는 소프트웨어에 포함된다. TCM(104)은 몇몇의 작동들이 클러치들, 피스톤들 등에 의해 실행되도록 변속기에 명령들을 전기적으로 전달함으로써 변속기의 변경을 제어할 수 있다. 비한정적인 일 실시예에서, TCM(104)은 클러치 어셈블리들 등의 맞물림과 맞물림 해제를 제어하기 위해 전자 솔레노이드 및 밸브 어셈블리를 더 포함할 수 있는 변속기 제어 회로의 일부분이다. 변속기(102)의 내에 있는 구성요소들은 전기적으로, 기계적으로, 공압으로, 반자동으로, 및/또는 수동으로 작동될 수 있다. 변속기 제어 회로는 원하는 성능을 달성하기 위해 변속기의 작동을 제어할 수 있다.
변속기 소프트웨어 프로그램의 명령들에 근거하여, 변속기 제어 회로(예를 들면, TCM(104))는 차량의 운전 상태에 따라 시프트 스케줄을 선택할 수 있으며 변속기(102)를 제어하기 위해 와이어링 하네스(106)를 통해 신호들을 전송함으로써 소프트웨어에 포함된 명령들을 실행할 수 있다. TCM(104)은 또한 예를 들면, 입력 속도 센서(126)로부터 나온 입력 속도, 터빈 속도 센서(128)로부터 나온 터빈 속도, 및 출력 속도 센서(130)로부터 나온 출력 속도와 같은 변속기(102)로부터 나온 측정 데이터를 수신할 수 있다. 변속기가 토크 컨버터(132)를 포함하지 않는 일 실시예에서, 변속기는 단지 입력 속도 센서(126)와 출력 속도 센서(130)를 가질 수 있다. TCM(104)은 또한 일반적으로 출력 속도에 대한 입력 속도의 비율인 변속기 기어 비율 또는 범위를 포함하는 다양한 파라미터들을 계산할 수 있다. 변속기(102)가 토크 컨버터(132)를 가지는 일 실시예에서, 변속기 기어 비율 또는 범위는 또한 출력 속도에 대한 터빈 속도의 비율에 의해 결정될 수 있다.
TCM(104)은 또한 데이터 링크를 통해 스로틀 데이터를 전송하기 위해 엔진 제어 모듈(ECM)에 결합될 수 있는 스로틀 입력 소스로부터 가속기 페달 위치(즉, 스로틀 백분율)를 수신할 수 있다. 종래의 데이터 링크의 예는 J1587 데이터 링크, J1939 데이터 링크, IESCAN 데이터 링크, GMLAN, Mercedes PT-CAN, TCM에 대한 Hardwire TPS(스로틀 위치 센서), 및 TCM에 대한 Hardwire PWM(펄스 폭 변조)를 포함한다. 데이터 링크를 통해 통신되는 가속기 페달 위치와 같은 정보는 특정한 엔진/변속기 구성에 한정되지 않는다. 그 대신에, 데이터 링크는 대부분의 차량 셋업들에 적합할 수 있다.
배경 목적들을 위해, 경제 시프트 스케줄은 차량의 연료 효율을 개선하기 위해 선택될 수 있다. 변속기 제어 회로는 엔진 및 변속기 데이터에 근거하여 경제 시프트 스케줄을 선택할 수 있다. 많은 셋업들에서, 변속기 제어 회로는 경제 시프트 스케줄과 성능 시프트 스케줄 사이에서 선택하는 다운로드 가능한 소프트웨어 프로그램 또는 로직에 따라 작동될 수 있다. 경제 시프트 스케줄은, 예를 들면, 변속기 제어 회로가 차량이 짐을 싣지 않거나 빠르게 가속될 수 있다는 것을 검출할 때 선택될 수 있다. 경제 시프트 스케줄을 실행하기 위해, 예를 들면, TCM은 TCM이 성능 시프트 스케줄에 근거하여 동일한 변경을 명령하는 경우보다 더 낮은 출력 속도에서 더 높은 기어 비율로부터 더 낮은 기어 비율로 변경을 명령할 수 있다. 다른 한편으로, 만약 TCM이 차량이 빠르게 가속될 수 없다는 것을 검출하고/검출하거나 차량이 짐을 싣고 있거나 급경사를 올라간다고 예측한다면, TCM은 성능 시프트 스케줄을 선택한다. 성능 시프트 스케줄을 실행하기 위해, 예를 들면, TCM은 TCM이 경제 시프트 스케줄에 근거하여 동일한 변경을 명령하는 경우보다 더 높은 출력 속도에서 더 낮은 기어 비율로부터 더 높은 기어 비율로 변경을 명령할 수 있다. 더 높은 기어 비율에서, 변속기는, 예를 들면, 짐을 실은 차량을 이동시키거나 차량이 급경사를 올라갈 때 차량에 도움을 주기 위해 더 큰 토크를 생성한다.
본 발명에서, 향상된 경제 시프트 스케줄을 선택하는 방법의 양상들이 제공된다. 그러나, 많은 종래의 경제 시프트 스케줄들과 다르게, 본 발명의 방법의 적어도 하나의 예시적인 실시예는 차량이 성능 시프트 스케줄 또는 경제 시프트 스케줄에 따라 작동 중일 때 이네이블될 수 있다. 다시 말해서, 본 발명의 양상들은 차량에 추가적인 연료 경제를 제공하기 위해 선택될 수 있는 향상되거나 개선된 경제 시프트 스케줄을 제공한다. 종래의 경제 시프트 스케줄에 따라 작동하는 차량은 미리 결정된 조건들이 향상되거나 개선된 경제 시프트 스케줄을 이네이블하기 위해 만족될 때 추가적인 연료 경제 이익을 획득할 수 있다. 또는, 심지어 차량이 성능 시프트 스케줄에 따라 작동되는 중인 경우에도, 향상된 경제 시프트 스케줄이 선택될 수 있으며, 변속기의 변경이 개선된 연료 효율을 달성하기 위해 그에 따라 제어될 수 있다. 변속기가 종래의 성능 시프트 스케줄에 따라 작동되는 중일 때 향상된 경제 시프트 스케줄을 선택함으로써 연료 효율을 개선시키는 능력은 본 발명의 많은 이점들 중의 하나이다.
예시적인 일 양상에서, 변속기 제어 회로는 경제 또는 성능 시프트 스케줄을 선택하기 위한 로직에 따라 작동될 수 있다. 변속기 제어 회로가 경제 시프트 스케줄 또는 성능 시프트 스케줄을 선택하는지에 관계없이, 추가적인 로직은 변속기 제어 회로가 제3 시프트 스케줄, 즉 본 발명에서 설명된 바와 같은 향상된 경제 시프트 스케줄을 이네이블하는지를 결정하는 것을 가능하게 한다. 이 양상에서, 제3 시프트 스케줄(예를 들면, 향상된 경제 시프트 스케줄)은 변속기 제어 회로가 경제 시프트 스케줄 또는 성능 시프트 스케줄을 선택한 후에만 이네이블될 수 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 향상된 경제 시프트 스케줄은 차량이 경제 또는 성능 시프트 스케줄보다 더 양호한 연료 효율을 달성하는 것을 가능하게 한다. 그러나, 대안의 양상들에서, 경제 또는 성능 시프트 스케줄을 미리 선택하지 않고 향상된 시프트 스케줄을 선택하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 관련된 양상에서, 향상된 경제 시프트 스케줄이 선택될 수 있기 전에, 몇몇의 결정들이 변속기 제어 회로에 의해 된다. 향상된 경제 시프트 스케줄의 다른 이점이 대부분의 차량 셋업들(예를 들면, 엔진/변속기 조합들)에 대한 이의 실행이기 때문에, 변속기 제어 회로는 최대 가속기 페달 위치에서 엔진 토크 곡선을 학습한다. 이 학습은 다양한 때들에 일어날 수 있지만, 일반적으로 엔진과 변속기가 먼저 서로 통신하기 시작할 때(즉, 엔진/변속기 조합이 최대 가속기 페달 위치에서 작동하는 제1 시간) 일어난다. 이는 상이한 실시예들에 대해 변할 수 있으며, 심지어 실시간에 자동으로 일어날 수 있다.
도 2를 참조하면, 엔진 토크 곡선(202)의 예시적인 도면(200)이 최대 가속기 페달 위치에서 엔진 속도의 함수로서 도시된다. 엔진 토크 곡선을 학습하기 위해, 엔진 토크 데이터가 데이터 링크를 통해 변속기 제어 회로(예를 들면, TCM(104))와 통신될 수 있다. 이 실시예에서, 엔진 토크 데이터는 변속기 제어 회로가 먼저 엔진의 제어 회로와 통신할 수 있을 때 데이터 링크를 통해 통신된다. 엔진 제어 회로는, 예를 들면, TCM(104)과 통신하는 엔진 제어 모듈을 가질 수 있다.
두 개의 시프트 포인트들(204, 206)이 또한 도 2에 도시된다. 향상된 경제 시프트 스케줄을 이네이블하거나 선택하기 위해, 변속기 제어 회로는 변속기의 현재 범위와 이의 상응하는 기어 비율을 결정한다. 변속기 제어 회로는 또한, 만약 변속기가 더 낮은 기어 범위로부터 더 높은 기어 범위로 변경된다면, 이와 같은 변경에 대한 엔진 토크의 영향을 결정한다. 다시 말해서, 많은 상이한 인자들 중에, 변속기 제어 회로는 변속기가 다음 범위에서 최대 엔진 토크를 초과하지 않고 더 높은 기어 범위로 변경을 완료할 수 있는지를 결정한다. 본 발명의 목적들을 위해, 더 낮은 기어 범위는 더 높은 기어 범위보다 더 높은 기어 비율을 가진다. 더 낮은 기어 범위에서, 더 많은 출력 토크가 차량의 리어 액슬과 타이어들에 전달되며 그에 따라 성능 모드가 바람직할 수 있다. 그러나, 더 높은 기어 범위에서, 차량의 리어 액슬과 타이어들에 전달되는 더 적은 출력 토크가 있을 수 있다. 보다 양호한 연료 효율이 변속기가 더 높은 기어 범위에서 작동될 때 달성될 수 있다.
도 2의 도면(200)에 따르면, 만약 변속기가 시프트 포인트(204)에서 작동되는 중이라면, 변속기 제어 회로는 더 높은 기어 범위로의 변경이 달성 가능한지를 결정할 수 있다. 도시된 바와 같이, 화살표(208)는 시프트 포인트(204)로부터 더 높은 기어 범위(예를 들면, 시프트 포인트(212))로의 변경이 엔진 토크 곡선(202)의 엔진 토크 한계를 초과하지 않고 달성될 수 있다는 것을 가리킨다. 다른 한편으로, 만약 변속기가 시프트 포인트(206)에서 작동되는 중이라면, 변속기 제어 회로는 더 높은 기어 범위(예를 들면, 시프트 포인트(214))로의 변경이 달성될 수 없다고 결정할 수 있다. 그 대신에, 도시된 바와 같이, 화살표(210)는 더 높은 기어 범위로의 변경이 엔진 토크 곡선(202)의 엔진 토크 한계를 초과하지 않고 달성될 수 없다는 것을 가리킨다. 만약 변속기가 시프트 포인트(206)로부터 더 높은 기어 범위로의 변경을 시도한다면, 엔진은 변경이 완료되는 것을 허용하지 않을 것이며 차량 속도는 감소될 것이다. 차량 속도가 감소될 때, 변속기 제어 모듈은 아마 더 낮은 기어 범위로 하향 변경될 것이다.
변경이 시프트 포인트(206)로부터 시프트 포인트(214)로 이루어질 수 없는 하나의 이유는 견인력이 없기 때문이다. 비록 시프트 포인트들이 도 2에서 엔진 토크에 대해 도시되지만, 적어도 하나의 실시예에서 변속 제어 회로는 향상된 경제 시프트 스케줄을 이네이블하거나 선택하기 전에 현재 견인력을 결정한다. 견인력은 차량을 운동으로 추진시키는 구동 휠들의 타이어 패치들에 작용하는 순수한 힘이다. 작동 중에, 현재 견인력이 최대 엔진 토크, 변속기 토크 비율, 및 리어 액슬 비율의 함수로서 결정될 수 있다. 이는 아래에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
향상된 경제 시프트 스케줄은 일반적으로 차량에 의해 소비되는 연료의 양을 감소시키기 위해 더 낮은 엔진 속도에서 엔진을 작동시키기 때문에 종래의 또는 명목상의 시프트 스케줄들과 다르다. 변속기가 종래의 경제 시프트 스케줄 또는 성능 시프트 스케줄에 따라 작동되는 중일 때 향상된 경제 시프트 스케줄이 선택될 수 있기 때문에, 차량 생산성에 대체로 영향을 끼치지 않을 때 향상된 시프트 스케줄을 선택하는 것이 바람직하다. 차량 생산성, 또는 성능은 평균 차량 속도를 가리킬 수 있다. 다시 말해서, 향상된 경제 시프트 스케줄은 평균 차량 속도가 크게 변하지 않는 한 이네이블될 수 있다. 도 2를 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 만약 변속기가 너무 빠르게, 즉 휠들에 견인력이 없도록, 변경을 시도한다면, 변속기는 시프트 사이클링(shift cycling)을 겪을 수 있다. 변속기가 제1 기어 범위로부터 제2 기어 범위로 변경되며 그 다음에 비교적 짧은 시간 내에 제1 기어 범위로 다시 변경될 때 시프트 사이클링이 일어난다. 시프트 사이클링이 일어날 때, 제1 기어 범위로부터 제2 기어 범위로의 변경이 유지되거나 고정될 수 없기 때문에 차량 속도가 변경된다. 따라서, 향상된 시프트 스케줄의 선택에 영향을 끼치는 두 개의 관련된 인자들은 차량 생산성과 시프트 사이클링이다.
그러나, 차량의 중량은 변속기 제어 회로가 향상된 경제 시프트 스케줄을 선택하는지에 관련이 없다는 것에 주목하라. 그러므로, 예를 들면, 차량이 트레일러 또는 다른 적재물을 끄는 중이며, 성능 시프트 스케줄에 따라 작동되는 중인 경우에도, 향상된 경제 시프트 스케줄이 차량 생산성이 유지되며 변속기가 뒤이어지는 시프트 사이클링을 겪지 않는 한 여전히 선택될 수 있다.
게다가, 이렇게 하기 위한 모든 기준들이 만족되자마자 향상된 경제 시프트 스케줄을 이네이블하는 것이 바람직하다. 위에서 설명된 바와 같이, 향상된 경제 시프트 스케줄은 또한 대부분의 차량 셋업들에 대해 이네이블될 수 있으며 그에 따라 엔진 모델, 스로틀 진행, 차량 모델, 등에 덜 의존하게 된다.
도 3을 참조하면, 향상된 경제 시프트 스케줄(ESS)을 선택하기 위한 방법(300)의 예시적인 실시예가 도시된다. 방법(300)은 시프트 스케줄을 이네이블하거나 선택하기 전에 몇몇의 단계들을 포함한다. 다른 실시예들에서, 향상된 경제 시프트 스케줄을 이네이블하거나 선택하기 위해 요구되는 더 많은 단계들이 있을 수 있다. 예를 들면, 단계(302)에서, 변속기 제어 회로는 차량 가속도를 계산한다. 차량 가속도가 결정될 수 있는 몇몇의 방식들이 있다. 먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 변속기는 변속기의 출력 속도를 측정하기 위한 출력 속도 센서(130)를 포함할 수 있다. 차량 속도 정보는 데이터 링크를 통해 변속기 제어 회로와 통신될 수 있다. 일 단부 변속기 출력 속도와 차량 속도가 알려지면, 이 두 개의 비율은 변속기의 출력 가속도(예를 들면, 출력 속도/차량 속도)를 계산하는데 사용될 수 있다. 일 단부 변속기의 출력 가속도가 알려지면, 차량 가속도는 리어 액슬과 타이어 크기의 비율에 근거하여 계산될 수 있다. 이 비율은 변속기 출력 샤프트로부터 타이어 패치까지의 손실을 고려한다.
차량 가속도는 또한 차량 속도의 도함수를 취함으로써 획득될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 차량 속도 정보는 데이터 링크를 통해 변속기 제어 회로와 통신된다. 가끔, 이 데이터 신호는 느릴 수 있으며 그에 따라 차량 속도 정보는 완전히 정확하거나 가장 최신의 정보가 아닐 수 있다. 이와 같이, 만약 차량 속도 정보가 변속기 제어 회로와 느리게 통신된다면, 이는 차량 가속도를 연산하는데 바람직하지 않은 수단일 수 있다.
단계(304)에서, 변속기 제어 회로는 차량에 있는 가속기 페달의 위치를 결정한다. 이 정보는 데이터 링크를 통해 변속기 제어 회로와 통신될 수 있다. 가속기 페달 위치는 다른 단위를 가질 수 있지만, 일 실시예에서, 이 위치는 스로틀 백분율(예를 들면, 최대 가속기 페달 위치는 100%의 스로틀과 동일하며 최소 가속기 페달 위치는 0%의 스로틀과 동일함)로서 정의된다.
방법(300)에서, 현재 견인력은 단계(306)에서 계산된다. 위에서 설명된 바와 같이, 견인력은 엔진 토크, 기어 비율, 및 토크 컨버터 토크 비율의 함수이다. 다음은 견인력을 계산하는데 사용되는 각각의 변수가 어떻게 획득될 수 있는지에 대한 간단한 설명이다.
현재 엔진 토크는 몇몇의 방식으로 결정될 수 있다. 먼저, 토크는 데이터 링크를 통해 변속기 제어 회로와 통신될 수 있다. 또는, 센서는 엔진 토크를 판독하기 위해 엔진과 변속기 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, 센서는 엔진의 플라이휠 또는 샤프트의 위에 배치될 수 있다. 이와 같이, 센서는 이와 측정된 엔진 토크를 통신하기 위해 변속기 제어 회로에 전기적으로 결합될 수 있다.
기어 비율은, 위에서 설명된 바와 같이, 출력 속도에 대한 입력 속도의 비율이다. 게다가, 기어 비율은 또한 출력 속도에 대한 터빈 속도의 비율이다. 입력 속도, 또는 엔진 속도는 도 1에 도시된 바와 같이 입력 속도 센서(126)에 의해 측정될 수 있다. 이와 유사하게, 터빈 속도와 출력 속도는 각각 터빈 속도 센서(128)와 출력 속도 센서(130)에 의해 측정될 수 있다.
토크 컨버터 토크 비율은 토크 컨버터 모델과 토크 컨버터가 결정 시에 작동되는 모드의 함수이다. 토크 컨버터 모델은 토크 컨버터 토크 비율을 생성하며, 이는 변속기 토크 비율을 생성하기 위해 기어 비율로 곱해질 수 있다. 특정된 기어 범위의 위에서, 토크 컨버터는 변속기 토크 비율이 1이며 그렇지 않으면 일반적으로 차량 속도 또는 미리 결정된 토크 비율 값의 종래의 함수가 되도록 “록업” 모드로 작동될 수 있다. 몇몇의 실시예들에서, 변속기 토크 비율은 또한 변속기의 기어 시스템과 토크 컨버터를 통해 효율 손실을 결정하는 비효율 인자를 포함할 수 있다. 이와 같은 실시예들에서, 이와 같은 기어 시스템/토크 컨버터의 비효율은, 전체 토크 비율이 일반적으로 비효율 인자에 의해 감소되도록, 토크 비율에 더하거나, 빼거나 곱할 수 있는 비효율 인자를 생성하기 위해 기어 범위와 엔진 속도의 함수로서 결정될 수 있다. 그 대신으로 또는 이에 추가하여, 기어 시스템/토크 컨버터 비효율은 견인력으로부터 빼어지는 토크 감소 인자의 형태로 생성될 수 있다.
변속기 제어 회로는 또한 차량의 리어 액슬 비율과 타이어 크기를 계산하거나 결정할 수 있다. 리어 액슬 비율은 리어 구동 액슬(도시되지 않음)을 완전히 1회전시키는데 요구되는 프로펠러 샤프트(도 1에 도시되지 않음)의 회전 수의 비율이며, 타이어 크기는 차량에 결합되는 타이어들의 직경이다. 몇몇의 실시예들에서, 리어 액슬 비율과 타이어 크기는 변속기 제어 회로에 미리 프로그래밍될 수 있으며, 그에 따라 이 파라미터들은 단계(306)에서 변속기 제어 회로로부터 검색된다.
많은 종래의 시프트 스케줄들과 비교하여 향상된 경제 시프트 스케줄의 이점은 차량에 대하여 작용하는 회전 저항과 공기역학적 힘을 결정할 필요가 없다는 것이다. 그 결과로, 변속기 제어 회로는 향상된 경제 시프트 스케줄을 선택할지를 결정하기 전에 만들어지는 더 적은 계산과 결정을 가진다.
변수들(예를 들면, 엔진 토크, 기어 비율, 토크 컨버터 토크 비율, 및 리어 액슬 비율)이 변속기 제어 회로에 의해 계산되거나, 결정되거나, 또는 수신되면, 현재 견인력이 단계(306)에서 연산될 수 있다. 이렇게 하기 위해, 현재 견인력인 CTEF는 다음의 공식에 따라 계산된다: CTEF = CET * GR * TCTR * RAR, 여기서 CET은 현재 엔진 토크이며, GR은 기어 비율이며, TCTR은 토크 컨버터 토크 비율이며, RAR은 리어 액슬 비율이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 일 단부 단계들(302, 304, 및 306)이 완료되면, 방법(300)은 B로 진행된다(도 4를 보라).
도 4에서, 차량 가속도, 가속도 페달 위치, 및 현재 견인력에 대한 계산들과 값들이 만들어지며/만들어지거나 수신되면, 향상된 경제 시프트 스케줄을 선택하기 위한 방법(300)은 다수의 알고리즘 또는 조건 단계들을 거친다. 예를 들면, 단계(400)에서, 변속기 제어 회로는 현재 차량 가속도를 제1 한계치 또는 알고리즘인, 한계치 1과 비교한다. 한계치 1은 일반적으로 향상된 경제 시프트 스케줄에 있는 일정한 값 또는 값들의 범위로 정의된다. 차량 생산성이 영향을 받지 않을 때에만 시프트 스케줄을 이네이블하는 것이 바람직하기 때문에, 한계치 1에 대한 값 또는 값들의 범위는 일반적으로 낮은 가속도 값들을 포함한다. 낮은 가속도 값 또는 값들의 범위로서 한계치 1을 설정함으로써, 차량 생산성은 차량 가속도가 낮을 때 덜 영향을 받는다고 간주된다. 다시 말해서, 만약 차량 가속도가 비교적 낮다면, 차량 작동자의 의도를 무시하지 않으며 차량 생산성에 악영향을 끼치지 않고 더 높은 기어 범위로 변경하고 양호한 연료 마일리지를 얻을 기회가 있다. 비한정적인 예에서, 한계치 1은 약 0.5 m/s2 이하이다.
단계(402)에서, 변속기 제어 회로는 현재 가속기 페달 위치를 다른 한계치 또는 범위인 한계치 2와 비교한다. 보다 구체적으로는, 이 단계에서, 변속기 제어 회로는 가속기 페달 위치의 변화가 있는지를 결정하며, 만약 그렇다면, 변화가 향상된 경제 시프트 스케줄을 이네이블하지 않거나 선택하지 않을 정도로 충분히 중요한지를 결정한다. 다시 한번, 차량 작동자의 의도가 중요하다. 만약 예를 들면, 40% 스로틀로부터 90% 스로틀까지 가속기 페달 위치의 빠른 변화가 있다면, 차량 작동자가 (예를 들면, 급경사를 올라갈 때) 더 높은 차량 속도 또는 출력 토크를 원하는 것으로 간주된다. 이 경우에, 만약 변속기 제어 회로가 향상된 경제 시프트 스케줄을 이네이블한다면, 차량 생산성은 악영향을 받으며, 그에 따라 시프트 스케줄은 이네이블될 수 없다. 다른 한편으로, 만약 가속기 페달 위치의 변화가 단계(402)의 조건을 만족시킨다면, 변속기 제어 회로는 향상된 경제 시프트 스케줄을 이네이블하기 전에 단계들(400 및 404)의 조건을 추가로 평가할 것이다. 다른 비한정적인 예에서, 만약 가속기 페달 위치의 변화가 초당 약 20% 이하라면, 단계(402)의 조건은 만족될 수 있다.
단계(404)에서, 변속기 제어 회로는 제3 한계치인 한계치 3에 대해 현재 견인력을 평가한다. 이 실시예에서, 한계치 3은 두 개의 구성요소들을 가질 수 있다. 제1 구성요소는 더 높은 기어 범위에 대한 최대 견인력이며 제2 구성요소는 미리 결정된 일정한 값 또는 한계치 마진 값이다. 이 단계에서, 만약 현재 견인력이 한계치 3보다 작다면, 향상된 경제 시프트 스케줄이 선택될 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 변속기(102)는 자동 선택 가능한 기어 범위들의 수인 X를 가질 수 있다. 따라서, 변속기가 기어 범위(N)에서 작동되는 중일 때, 변속기 제어 회로는 기어 범위(N+1)에 대한 최대 견인력을 결정한다. 다시 말해서, 변속기 제어 회로는 다음의 상향 변경 기어 범위를 위해 최대 견인력에 대한 정보를 획득한다. 이렇게 하기 위해, 변속기 제어 회로는 데이터 링크를 통해 전체 가속기 페달 위치에 있는 엔진 토크 데이터를 수신한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진 토크 데이터는, 예를 들면, 엔진 또는 입력 속도 센서(126)(도 1)에 의해 측정될 수 있는 엔진 속도의 함수이다. 엔진 토크 데이터는 엔진 토크 곡선(202)(도 2)을 형성하기 위해 구성될 수 있다.
일 예로서, 변속기는 시프트 포인트(204)(도 2)를 가지는 기어 범위(N)로 현재 작동될 수 있다. 향상된 시프트 스케줄을 이네이블하기 위해, 다음의 더 높은 기어 범위(N+1)는 시프트 포인트(212)를 가질 수 있다. 시프트 포인트(212)에서, 변속기 제어 회로는 토크 곡선(202)을 통해 최대 엔진 토크를 획득할 수 있다. 변속기 제어 회로는 또한 기어 범위(N+1)(즉, 시프트 포인트(212))에서 최대 엔진 토크, 기어 범위(N+1)에 대한 기어 비율, 기어 범위(N+1)에 대한 토크 컨버터 토크 비율, 및 기어 범위(N+1)에 대한 리어 액슬 비율의 함수로서 시프트 포인트(212)에 있는 최대 견인력을 결정할 수 있다. 기어 범위(N+1)에 대한 최대 견인력이 알려지면, 단계(404)의 비교는 완료될 수 있다.
한계치 3의 제2 구성요소는 미리 결정된 일정한 값 또는 한계치 마진이다. 비한정적인 예로서, 기어 범위(N+1)에 대한 최대 견인력은 12,000 Newton이 되도록 결정될 수 있다. 향상된 경제 시프트 스케줄은 임의의 미리 결정된 값이 되도록 한계치 3의 제2 구성요소를 설정할 수 있지만, 이 예의 목적들을 위해, 한계치 마진은 1,000 Newton일 수 있다. 따라서, 한계치 3의 값은 기어 범위(N+1)에 대한 최대 견인력과 한계치 마진의 합계, 즉 13,000 Newton이다. 단계(404)에서, 만약 현재 견인력이 13,000 Newton보다 작다면, 단계(404)에서 설명되는 조건은 만족된다.
그러나, 만약 현재 견인력이 13,000 Newton보다 크다면, 타이어들에 충분한 힘이 없기 때문에, 기어 범위(N)로부터 기어 범위(N+1)로의 변경이 완료될 수 없다. 비록 엔진 토크가 도 2에 도시되지만, 만약 변속기가 시프트 포인트(206)에서 기어(N)로 작동되는 중이라면, 기어 범위(N+1)(예를 들면, 시프트 포인트(214))로의 상향 변경은 최대 엔진 토크를 초과하지 않고 달성될 수 없다. 이와 마찬가지로, 만약 현재 견인력이 최대 견인력과 한계치 마진의 합계를 초과한다면, 동일한 변경은 완료될 수 없다.
대안의 실시예에서, 변속기 제어 회로는 향상된 경제 시프트 스케줄을 선택할 수 있으며 변속기를 기어 범위(N)로부터 기어 범위(N+2)로 변경할 수 있으며, 여기서 기어 범위(N+1)는 생략되거나 선택되지 않는다. 단계들(400, 402, 및 404)의 동일한 조건들이 변속기 제어 회로에 의해 평가되며, 만약 조건들이 만족된다면, 기어 범위(N)로부터 기어 범위(N+2)로의 변경이 달성될 수 있다. 이 실시예에서, 단계(404)에서 한계치 3의 값은 기어 범위(N+2)에 대한 최대 견인력과 한계치 마진의 합계를 포함한다. 다른 대안의 실시예에서, 기어 범위(N)로부터 기어 범위(N+3, N+4, . . . N+j)로 변경하는 것이 가능할 수 있으며, 여기서 현재 견인력이 기어 범위(N+j)에 대한 최대 견인력과 한계치 마진의 합계보다 작은 한, 변속기는 X 자동 선택 가능한 기어 범위들을 가지며 j는 X-N과 같다.
이 대안의 실시예의 일 양상에서, 단계(308)는 선택적인 단계일 수 있다. 다시 말해서, 만약 스? 시프트가 바람직하다면 단계(308)가 방법(300)에 포함될 수 있거나, 방법(300)은 단계(308)가 활성 단계가 아니도록 구성될 수 있다. 일 양상에서, 단계(308)는 사용자에 의해 이네이블될 수 있거나 디세이블될 수 있다. 상이한 양상에서, 단계(308)는 방법(300)에 포함되지 않을 수 있다(그리고 그에 따라 방법(300)에 따른 스? 시프트들이 불가능하다). 단계(308)에서, 변속기 제어 회로는 각각의 선택 가능한 상향 변경 기어 범위(예를 들면, N+1, N+2, . . ., N+J, 여기서 J=X-N)에 대한 최대 견인력을 결정할 수 있다. 따라서, 작은 기어 범위의 기어 스텝들을 가질 수 있는 이 변속기들에 대해, 변속기 제어 회로는 변속기가 각각의 상향 변경 기어 범위에 대한 최대 견인력에 근거하여 기어 범위(N)로부터 상향 변경 기어 범위로 변경될 수 있는지를 결정할 수 있다. 만약 하나 이상의 상향 변경 기어 범위들이 생략될 수 있다면, 변속기 제어 회로는 기어 범위(N)로부터 기어 범위(N+M)로 변경을 제어할 수 있으며, 여기서 M은 1과 J 사이의 정수이다.
비한정적인 예로서, 10-속도 변속기는 10의 전진 기어 범위들을 가질 수 있다(즉, X=10). 방법(300)은 이전에 설명된 바와 같이 단계들(302, 304, 및 306)을 통해 진행될 수 있다. 만약 단계(308)가 실행되면, 변속기 제어 회로는 기어 범위(N+1과 N+J) 사이의 각각의 상향 변경 기어 범위에 대한 최대 견인력을 결정할 수 있다. 변속기가 제2 범위(즉, N=2 및 J=8)로 작동되는 중이라면, 가능한 상향 변경 범위들은 범위들(3-10)일 것이다. 만약 단계(308)가 실행되지 않는다면, 변속기 제어 회로는 제2 범위(N=2)의 현재 견인력을 제3 범위(즉, N+1)의 최대 견인력과 비교할 것이다. 그러나, 만약 단계(308)가 실행되면, 변속기 제어 회로는 제3 범위(N+1), 제4 범위(N+2), 제5 범위(N+3)), . . ., 제10 범위(N+J)에 대한 최대 견인력을 결정할 수 있다. 이 결정 후에, 변속기 제어 회로는 실행하는 단계들(400 및 402)로 진행된다. 이런 조건들이 만족된다면, 변속기 제어 회로는 단계(404)를 실행할 수 있다.
단계(404)에서, 한계치인 한계치 3은 선택 가능한 상향 변경 기어 범위들의 수에 따라 하나 이상의 값들의 세트를 포함할 수 있다. 단계(308)가 실행되는 경우에는, 한계치 3은 추가된 일정한 값(예를 들면, 한계치 또는 마진)에 추가하여 모든 상향 변경 기어 범위들에 대한 최대 견인력 값들을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 변속기 제어 회로는 단계(404)에서 복수의 비교 결정들을 실행한다. 예를 들면, 현재 견인력은 각각의 상향 변경 기어 범위에 대한 최대 견인력과 비교될 수 있으며, 현재 견인력보다 큰 최대 견인력을 가지는 가장 높은 상향 변경 범위라면 어느 것이라도 이로 변속기 제어 회로가 단계(500)에서 변경되는 기어 범위이다. 이전의 예에서, 만약 변속기가 제2 범위에 있으며, 변속기 제어 회로가 제2 범위의 현재 견인력이 제3 범위와 제4 범위이지만, 제5 범위 이상이 아닌 범위의 최대 견인력보다 작다고 결정한다면, 변속기 제어 회로는 제4 범위로 상향 변경될 수 있으며 제3 범위를 생략할 수 있다.
또는, 방법(300)은 단지 제한된 수의 기어 범위들이 생략될 수 있도록 한정될 수 있다. 이는 방법(300)이 변속기 제어 회로에 탑재되기 전에 미리 결정될 수 있거나, 사용자는 허용 가능한 스? 시프트들의 수를 설정하는 능력을 가질 수 있다. 어느 경우에도, 변속기 제어 회로는 더 높은 기어 범위가 획득 가능하다고(예를 들면, 순 견인력이 이런 더 높은 기어 범위에 대한 최대 견인력보다 작다고) 결정할 수 있지만, 방법(300)은 이렇게 하는 것이 생략될 수 있는 기어 범위들의 수에 대해 설정된 한계를 초과할 것이기 때문에 변속기 제어 회로가 더 높은 기어 범위로 변경되는 것을 제한할 수 있다. 그러나, 방법(300)은 계속해서 실행되기 때문에, 방법(300)에 설명된 조건들이 계속해서 만족된다면, 변속기는 제1 반복에서 제2 범위로부터 제4 범위로 변경될 수 있으며 그 다음에 제2 반복에서 제4 범위로부터 제6 범위로 변경된다. 물론, 이것도 역시 방법(300)이 단지 하나의 기어 범위(예를 들면, 제2 기어 범위에서 제4 기어 범위로, 제3 기어 범위를 생략)를 생략하기 위해 제어된 변경을 제한한다는 것을 가정한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 만약 단계들(400, 402, 또는 404)에 설명된 조건들 중의 임의의 하나가 만족될 수 없다면, 향상된 경제 시프트 스케줄은 이네이블되거나 선택되지 않으며 방법(300)은 단계들(302, 304, 및 306)을 반복한다. 그러나, 단계들(400, 402, 또는 404)에 설명된 조건들이 만족되면, 향상된 경제 시프트 스케줄은 단계(406)에서 이네이블되거나 선택된다. 적어도 이 실시예에서, 이는 향상된 경제 시프트 스케줄을 이네이블하거나 선택하기 위한 조건적 제한들을 완성한다. 시프트 스케줄이 선택되면, 방법(300)은 단계(500)로 진행한다.
도 5의 실시예를 참조하면, 향상된 경제 시프트 스케줄이 이네이블되거나 선택된다면, 변속기 제어 회로는 보다 양호한 차량 연료 경제를 달성하기 위해 변속기의 변경을 제어할 수 있다. 이렇게 하기 위해, 단계(500)에서, 변속기 제어 회로는 더 낮은 기어 비율을 가지는 더 높은 기어 범위로 변경될 수 있다. 더 높은 기어 범위로의 변경이 완료되면, 변속기 제어 회로는 단계(502)에서 대기 시간인 t지연을 활성화시킬 수 있다. 또는, 단계(502)는 몇몇의 실시예들에서 선택적일 수 있다.
단계(504)에서, 변속기 제어 회로는 향상된 경제 시프트 스케줄이 선택된 후에 변속기가 시프트 사이클링을 겪는지를 결정한다. 다시, 일 실시예에서, 대기 시간이 단계(502)에서 만료된 후에 단계(504)가 실행된다. 그러나, 상이한 실시예에서, 단계(504)는 단계(500) 후에 바로 실행될 수 있다. 변속기 제어 회로는 변속기가 시프트 사이클링을 겪지 않는다는 것을 보장하기 위해 단계(504)를 반복적으로 실행할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 차량 생산성이 악영향을 받을 수 있기 때문에 시프트 사이클링은 향상된 경제 시프트 스케줄을 선택하는데 불리할 수 있다. 예를 들면, 만약 변속기가 (이것이 단계(500)에서 변경되는) 더 높은 기어 범위로부터 더 낮은 기어 범위로 하향 변경된다면, 평균 차량 속도는 감소될 수 있으며 그에 의해 차량 생산성에 영향을 끼칠 수 있다.
만약 변속기가 시프트 사이클링을 겪는다면 상이한 결과들이 있을 수 있다. 일 양상에서, 변속기 제어 회로가 변속기가 더 낮은 기어 범위(즉, 더 높은 기어 비율)로 변경되도록 결정한 후에, 방법(300)은 단계(600)(도 6)로 계속된다. 단계(600)에서, 변속기 제어 회로는 카운터 변수(counter variable)를 활성화시킬 수 있다. 카운터 변수는 향상된 경제 시프트 스케줄에 의해 영의 값으로 초기에 설정될 수 있다. 그러나, 단계(600)에서, 카운터 변수는 1의 증분으로 증가된다. 변속기가 더 낮은 기어 비율로부터 더 높은 기어 비율로 시프트 사이클을 할 때마다, 카운터 변수의 값은 증가될 수 있다.
단계(602)에서, 카운터 변수의 조건이 테스트된다. 이 실시예에서, 카운터 변수가 2를 초과하면, 즉 변속기가 더 낮은 기어 비율로부터 더 높은 기어 비율로 3번 이상 하향 변경되면, 단계(602)의 조건이 만족되고 방법(300)은 단계(604)로 진행된다. 만약 조건이 단계(602)에서 만족되지 않는다면, 변속기 제어 회로는 자동으로 더 높은 기어 범위(예를 들면, 더 낮은 기어 비율)를 다시 선택할 수 있거나(이 단계는 도 6에 도시되지 않음) 이는 더 낮은 기어 범위에서 단계들(302, 304, 및 306)을 반복할 수 있다. 후자의 조건에서, 향상된 경제 시프트 스케줄은 단계들(400, 402, 및 404)에서 설명된 조건들이 만족될 때까지 디세이블된다.
그러나, 만약 카운터 변수가 단계(602)의 조건을 만족시킨다면, 방법(300)은 한계치인 한계치 3이 재평가되고/재평가되거나 조정되는 단계(604)로 계속된다. 단계(604)에서, 예를 들면, 일정한 값 또는 한계치 마진은 추가적인 시프트 사이클링을 방지하기 위해 조정될 수 있다. 이전의 예에서, 한계치 마진은 1,000 Newton으로 설정되었다. 만약 시프트 사이클링이 변속기 제어 회로에 의해 검출된다면, 한계치 마진은, 예를 들면, 변속기가 향상된 경제 시프트 스케줄로 작동되도록 허용하기 위해 500 Newton으로 조정될 수 있다. 만약 변속기가 시프트 사이클링이 없이 조정된 한계치 마진에서 향상된 경제 시프트 스케줄로 계속해서 작동될 수 있다면, 변속기 제어 회로는 엔진 속도를 더 감소시키고 연료 절약을 개선하기 위해 다음의 더 높은 기어 범위가 선택될 수 있는지를 결정하기 위해 방법(300)을 반복한다. 그러나, 만약 변속기 제어 회로가 감소된 한계치 마진에서 추가적인 시프트 사이클링을 검출한다면, 한계치 마진은, 예를 들면, 250 Newton으로 더 조정될 수 있다. 단계(604)는 한계치 마진이 0 Newton에 도달할 때까지 계속해서 실행될 수 있으며 현재 견인력은 다음의 더 높은 기어 범위에 대한 최대 견인력보다 더 이상 작지 않다.
도 6에 도시된 바와 같이, 단계(604)가 완료된 후에, 방법(300)은 카운터 변수가 재설정되는 단계(606)로 계속된다. 단계(606)는 선택적일 수 있지만, 이 실시예에서, 이는 변속기 제어 회로가 단계를 중단하고 향상된 경제 시프트 스케줄을 디세이블하거나 선택하지 않는지를 결정하기 전에 (한계치 3이 조정된 후에) 변속기가 더 높은 기어 비율로 적어도 2 번 하향 변경되도록 허용한다.
위에서 설명된 바와 같이, 변속기 제어 모듈은 향상된 경제 시프트 스케줄이 선택되었는지에 관계없이 방법(300)을 계속해서 실행시킨다. 예를 들면, 만약 시프트 스케줄이 선택되고 변속기 제어 회로가 시프트 스케줄에 따라 변속을 제어하는 중이라면, 제어 회로는 방법(300)에 설명된 조건들 중의 적어도 하나가 만족될 수 없을 때까지 엔진 속도를 더 감소시키며 연료 효율을 개선하기 위해 각각의 단계를 계속해서 실행시킨다. 그러므로, 자동 선택 가능한 기어 범위인 N을 가지는 변속기에 대해, 변속기 제어 모듈은 기어 범위(N)로부터 기어 범위(N+1)로의 상향 변경을 제어할 수 있다. 기어 범위(N+1)로의 변경이 완료되면, 변속기 제어 회로는 변속기가 기어 범위를 고정시키거나 유지시킬 수 있는지를 결정할 것이며, 만약 그렇다면, 제어 회로는 방법(300)을 다시 실행할 것이며 변속기가 기어 범위(N+2)로 변경될 수 있는지를 결정할 것이다.
본 발명의 일 양상에서, 향상된 경제 시프트 스케줄이 선택되면, 시프트 스케줄을 디세이블하거나 선택하지 않기 위한 조건들이 만족되는 것을 어렵게 만들 수 있다. 만약 차량 생산성이 유지되고 변속기 제어 회로가 시프트 사이클링을 검출하지 않는다면, 이는 특히 그렇다. 그러나, 변속기 제어 회로가 향상된 경제 시프트 스케줄을 디세이블하거나 선택하지 않게 할 수 있는 몇몇의 조건들이 있다.
일 예에서, 향상된 경제 시프트 스케줄은 가속기 페달 위치의 갑작스런 극단적인 변화가 있을 때 디세이블될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 가속기 페달 위치, 또는 스로틀 백분율은 데이터 링크를 통해 엔진 제어 회로와 변속기 제어 회로 사이에 전송되는 데이터이다. 다른 실시예들에서, 가속기 페달 위치를 수신하거나 결정하기 위한 다른 수단들이 있을 수 있다. 비록 방법(300)에 도시되지 않지만, 변속기가 향상된 경제 시프트 스케줄에 따라 작동되는 동안에, 변속기 제어 회로는 가속기 페달 위치를 계속해서 모니터링하며 이를 한계치와 비교한다(즉, 이는 단계(402)에 대해 위에서 설명된 것과 다른 단계와 한계치이다). 이 예에서, 변속기 제어 회로는 가속기 페달 위치의 변화를 모니터링한다. 가속기 페달 위치가 데이터 링크를 통해 변속기 제어 회로와 통신될 때, 가속기 페달 위치의 느리거나 중간의 증가 또는 변화가 제어 회로에 경보 또는 신호를 유발하지 않도록 소정의 위치에 지연 필터가 있을 수 있다. 다시 말해서, 현재 가속기 페달 위치의 값은 상당히 필터링될 수 있으며, 그 결과로 만약 가속기 페달 위치의 변화가 갑작스럽거나 극단적이지 않다면, 변속기 제어 회로는 향상된 경제 시프트 스케줄을 디세이블하지 않을 것이다.
예를 들면, 만약 가속기 페달 위치가 짧은 시간에 10% 스로틀로부터 70% 스로틀로 변화된다면, 변속기 제어 회로는 변속기 성능이 차량 작동자의 의도된 요구를 만족시키는 것을 가능하게 하기 위해 시프트 스케줄을 디세이블할 수 있다. 실제적인 목적을 위해, 차량 작동자는 변속기 제어 회로가 향상된 경제 시프트 스케줄을 디세이블하지 않고 가속기 페달을 천천히 활성화할 수 있다. 그러나, 만약 차량 작동자가 가속기 페달에서 발을 떼어서 가속기 페달 위치의 감소하는 변화를 야기한다면, 이 변화가 갑작스럽고/갑작스럽거나 극단적인 경우에도, 변속기 제어 회로는 시프트 스케줄을 디세이블하게 할 수 없거나 선택하지 않을 수 없다는 것에 주목하라.
다른 예에서, 변속기 제어 회로는 가속기 페달이 최대의 위치(예를 들면, 100% 스로틀)에 있으며 차량 가속도가 한계치의 아래에 있을 때 향상된 경제 시프트 스케줄을 디세이블하거나 선택하지 않을 수 있다. 이 예에서, 차량은 무거운 적재물을 끌고 급경사를 올라가는 중일 수 있다. 가속기 페달은 이의 최대 위치에 있을 수 있지만, 차량은 급경사와 차량의 무게에 기인하여 경사에서 가속할 수 없을 수 있다. 따라서, 변속기 제어 회로는 향상된 경제 시프트 모드를 디세이블하거나 선택하지 않을 것이며, 예를 들면, 급경사를 올라가도록 추가적인 토크를 제공하기 위해 성능 시프트 스케줄을 선택할 것이다.
만약 변속기 제어 회로가 시프트 사이클링을 검출한다면, 향상된 경제 시프트 스케줄은 디세이블되거나 선택하지 않게 될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 시프트 사이클링은 차량 생산성에 악영향을 끼칠 수 있으며 그에 따라 이는 변속기 제어 회로가 향상된 경제 시프트 스케줄을 디세이블하거나 선택하지 않을 수 있는 다른 조건이다.
다른 양상에서, 만약 요구되는 견인력이 현재 기어 범위에 대해 최대 획득 가능한 견인력에 대체로 가깝다면, 변속기 제어 회로는 향상된 경제 시프트 스케줄을 디세이블하거나 선택하지 않을 수 있다. 이 조건에서, 차량의 타이어들에 있는 힘의 양은 현재 기어 범위에서 타이어들에서 획득 가능한 힘의 최대 양이거나 이에 가깝다. 다시 말해서, 만약 변속기 제어 회로가 요구되는 견인력이 현재의 최대 획득 가능한 견인력에 가깝다고 결정한다면, 제어 회로가 경사 또는 적재물이 극복될 수 없다고 결정하기 때문에, 향상된 경제 시프트 스케줄은 디세이블되거나 선택되지 않을 것이다(즉, 향상된 경제 시프트 스케줄을 디세이블하지 못하는 것은 차량 속도의 손실 및/또는 더 낮은 기어 범위로의 하향 변경을 초래할 수 있다).
비틀림 제한들이 또한 향상된 경제 시프트 스케줄에 포함될 수 있다. 이 제한들은 변속기 제어 회로가 시프트 스케줄을 이네이블하거나 선택하는 것을 방지할 수 있거나, 시프트 스케줄이 이미 선택되었을 때, 이 제한들은 시프트 스케줄이 선택되지 않거나 이로부터 나올 수 있게 할 수 있다. 비틀림 제한들은, 도 2에 도시된 바와 같이, 더 낮은 기어 범위로부터 무시될 수 없는 더 높은 기어 범위로 변경하기 위한 명령들이거나 규칙들일 수 있다. 많은 예에서, 비틀림 제한들은 변속기와 이의 작동 부품들의 구조적인 완전성을 보호하기 위해 존재한다.
본 발명의 원리를 포함하는 예시적인 실시예들이 위에서 개시되었지만, 본 발명은 개시된 실시예들에 한정되지 않는다. 그 대신에, 본 출원은 이의 일반적인 원리들을 사용하여 본 발명의 임의의 변형들, 사용들, 또는 개량들을 커버하기 위한 것이다. 게다가, 본 출원은 본 발명이 속하고 첨부된 청구항들의 한계들의 내에 있는 본 기술분야의 알려지거나 일반적인 실시의 내에 있는 것과 같이 본 발명으로부터의 벗어남을 커버하기 위한 것이다.

Claims (43)

  1. 변속기를 복수의 선택 가능한 기어 범위들 사이에서 변경하기 위해 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 방법으로서, 상기 변속기는 동력이 공급되는 차량에 결합되고 변속기 제어 회로를 가지며, 상기 차량은 동력 입력을 제어하기 위해 입력 제어 회로를 가지는 상기 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 방법에 있어서,
    차량 가속도를 계산하고 가속기 페달 위치의 변화를 결정하는 단계;
    상기 변속기의 현재 기어 범위에 대한 상기 차량의 순 견인력을 결정하는 단계;
    상기 현재 기어 범위에 대한 상기 순 견인력을 원하는 기어 범위에 대한 최대 견인력과 비교하는 단계;
    상기 비교에 근거하여 상기 변속기를 위한 상기 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 단계; 및
    상기 경제 모드 시프트 스케줄에 따라 상기 변속기의 하나 이상의 기어 범위들 사이에서 변경을 제어하는 단계를 포함하는, 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량 가속도를 한계치와 비교하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차량 가속도가 상기 한계치를 초과하면, 상기 선택하는 단계와 상기 제어하는 단계는 실행되지 않는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가속기 페달 위치의 변화를 한계치와 비교하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가속기 위치의 변화가 상기 한계치를 초과하면, 상기 선택하는 단계와 상기 제어하는 단계는 실행되지 않는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 순 견인력이 상기 최대 견인력과 한계치의 합계보다 작다면, 상기 선택하는 단계와 상기 제어하는 단계가 완료되는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 순 견인력이 상기 최대 견인력과 상기 한계치의 합계보다 작다면, 상기 변속기는 더 낮은 기어 범위로부터 더 높은 기어 범위로 변경되는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 변속기가 상기 더 낮은 기어 범위로부터 상기 더 높은 기어 범위로 변경된 후에, 상기 변속기가 일정한 시간 내에 상기 더 높은 기어 범위로부터 상기 더 낮은 기어 범위로 변경되는지를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 변속기가 상기 일정한 시간 내에 상기 더 높은 기어 범위로부터 상기 더 낮은 기어 범위로 변경된다면, 상기 한계치를 조정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 순 견인력을 결정하는 단계는:
    입력 속도와 최대 가속기 페달 위치에 상응하는 입력 토크 데이터를 수신하는 단계;
    상기 차량의 리어 액슬의 비율 값과 타이어 크기를 연산하는 단계;
    상기 변속기의 토크 발생 메커니즘의 상태를 결정하는 단계;
    상기 변속기의 복수의 선택 가능한 기어 범위들에 대한 기어 비율들을 결정하는 단계; 및
    상기 입력 토크 데이터, 상기 차량의 상기 리어 액슬의 비율 값과 타이어 크기, 상기 토크 발생 메커니즘의 상태, 및 상기 변속기의 기어 비율들의 함수로서 상기 차량의 상기 순 견인력을 연산하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    차량 속도와 변속기 출력 속도를 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 연산된 비율 값은 차량 속도와 변속기 출력 속도의 함수인, 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 토크 발생 메커니즘의 상태를 결정하는 단계는 상기 변속기의 토크 컨버터가 컨버터 모드에 있는지 또는 록업 모드에 있는지를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 입력 토크 데이터를 수신하는 단계는 상기 변속기 제어 회로와 상기 입력 제어 회로 사이에 설치된 데이터 링크를 통해 입력 토크 데이터를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 입력 토크 데이터를 수신하는 단계는 상기 입력과 변속기 사이에 배치된 센서로 입력 토크를 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    시프트 사이클링을 검출하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 선택하는 단계 후에, 상기 계산하는 단계, 상기 결정하는 단계, 및 상기 비교하는 단계가 계속해서 실행되는, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    만약 상기 가속기 페달 위치의 변화가 한계치를 넘어 증가된다면 상기 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하지 않는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 한계치는 가속기 페달 위치의 필터링된 값을 포함하는, 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 계산된 차량 가속도를 제1 한계치와 비교하며 상기 가속기 페달 위치의 변화를 제2 한계치와 비교하는 단계; 및
    만약 상기 계산된 차량 가속도가 상기 제1 한계치를 초과하거나 상기 가속기 페달 위치의 변화가 상기 제2 한계치를 초과하면 상기 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하지 않는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 제1항에 있어서,
    차량 속도의 변화를 검출하는 단계; 및
    만약 상기 검출된 변화가 한계치를 초과하면 상기 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하지 않는 단계를 더 포함하는, 방법.
  21. 차량을 위한 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하기 위한 시스템으로서,
    상기 시스템은:
    토크 컨버터와 복수의 선택 가능한 기어 범위들을 가지는 변속기;
    이에 저장된 상기 경제 모드 시프트 스케줄을 가지는 제어 모듈을 포함하며, 상기 변속기를 작동 가능하게 제어하도록 구성되는 변속기 제어 회로;
    엔진의 작동을 제어하도록 구성되는 엔진 제어 회로로서, 상기 엔진은 상기 변속기에 작동 가능하게 결합되는 상기 엔진 제어 회로; 및
    상기 변속기 제어 회로와 상기 엔진 제어 회로 사이에 정보를 전송하도록 구성되는 통신 링크를 포함하며;
    상기 제어 모듈은:
    상기 통신 링크로부터 엔진 토크 데이터를 수신하고,
    차량 가속도를 계산하고,
    가속기 페달 위치를 결정하고,
    상기 토크 컨버터의 모드를 결정하고,
    상기 차량의 순 견인력을 연산하고,
    상기 차량 가속도를 제1 한계치와 비교하고, 상기 가속기 페달을 제2 한계치와 비교하고, 상기 순 견인력을 제3 한계치와 비교하며,
    상기 비교에 근거하여 상기 변속기를 위한 상기 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하며,
    상기 경제 모드 시프트 스케줄에 따라 상기 변속기의 기어 범위들 사이에서 변경을 제어하도록,
    상기 변속기 제어 회로를 실행 가능하게 제어하기 위해 이에 저장된 명령들을 더 포함하는, 차량을 위한 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하기 위한 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제어 모듈에 저장된 상기 명령들은 상기 엔진 토크 데이터, 선택된 기어 범위의 기어 비율, 및 상기 토크 컨버터의 모드의 함수로서 상기 순 견인력을 결정하기 위해 상기 변속기 제어 회로에 의해 실행 가능한 명령들을 포함하는, 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제어 모듈에 저장된 상기 명령들은 상기 차량의 리어 액슬의 비율 값과 타이어 크기를 연산하고 상기 변속기의 상기 선택 가능한 기어 범위들에 대한 기어 비율들을 결정하기 위해 상기 변속기 제어 회로에 의해 실행 가능한 명령들을 더 포함하는, 시스템.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 제어 모듈에 저장된 상기 명령들은 제1 기어 범위로부터 제2 기어 범위로의 변경을 제어하기 위해 상기 변속기 제어 회로에 의해 실행 가능한 명령들을 더 포함하는, 시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제어 모듈에 저장된 상기 명령들은, 상기 변속기가 상기 제1 기어 범위로부터 상기 제2 기어 범위로 변경된 후에, 상기 변속기가 일정한 시간 내에 상기 제2 기어 범위로부터 상기 제1 기어 범위로 변경되는지를 결정하기 위해 상기 변속기 제어 회로에 의해 실행 가능한 명령들을 더 포함하는, 시스템.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 제3 한계치는 최대 견인력과 견인력 한계치를 포함하는, 시스템.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제어 모듈에 저장된 상기 명령들은 상기 견인력 한계치를 조정하기 위해 상기 변속기 제어 회로에 의해 실행 가능한 명령들을 더 포함하는, 시스템.
  28. 차량 생산성에 악영향을 끼치지 않고 최적의 차량 속도로 차량을 작동시키는 방법으로서, 변속기에 결합되는 엔진을 가지는 상기 차량을 작동시키는 방법에 있어서,
    (a) 상기 변속기의 모든 기어 범위들의 기어 비율들을 결정하는 단계;
    (b) 모든 기어 범위들의 엔진 속도의 함수로서 엔진 토크 데이터를 수신하는 단계;
    (c) 차량 가속도를 계산하고 가속기 페달 위치를 결정하는 단계;
    (d) 상기 변속기의 현재 기어 범위에 대한 상기 차량의 순 견인력을 결정하는 단계;
    (e) 상기 차량 가속도를 제1 한계치와 비교하고, 상기 가속기 페달 위치를 제2 한계치와 비교하고, 상기 순 견인력을 제3 한계치와 비교하는 단계;
    (f) 상기 비교에 근거하여 상기 변속기를 위한 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 단계; 및
    (g) 상기 경제 모드 시프트 스케줄에 따라 상기 변속기의 하나 이상의 기어 범위들 사이에서 변경을 제어하는 단계를 포함하는, 차량을 작동시키는 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 변경을 제어하는 단계는 더 낮은 기어 범위로부터 더 높은 기어 범위로의 상향 변경이 완료될 수 있는지를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    더 낮은 기어 범위로부터 더 높은 기어 범위로의 상향 변경이 완료된 후에, 상기 변속기가 일정한 시간 내에 상기 더 높은 범위로부터 상기 더 낮은 범위로 하향 변경되는지를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 변속기가 상기 일정한 시간 내에 상기 더 높은 범위로부터 상기 더 낮은 범위로 하향 변경될 때 상기 제3 한계치를 조정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 경제 모드 시프트 스케줄이 적어도 제1 기어 비율을 가지는 제1 기어 범위, 제2 기어 비율을 가지는 제2 기어 범위, 및 제3 기어 비율을 가지는 제3 기어 범위를 포함할 때, 상기 제2 기어 비율은 상기 제1 기어 비율보다 작으며 상기 제3 기어 비율은 상기 제2 기어 비율보다 작으며,
    상기 변경을 제어하는 단계는 상기 제1 기어 범위로부터 상기 제2 기어 범위로 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 제1 기어 범위로부터 상기 제2 기어 범위로 변경 후에, 단계들((a) 내지 (g))을 반복하는, 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 제2 기어 범위로부터 상기 제3 기어 범위로 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  35. 제32항에 있어서,
    상기 변경을 제어하는 단계는 상기 제1 기어 범위로부터 상기 제3 기어 범위로 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  36. X 선택 가능한 기어 범위들을 가지고 동력이 공급되는 차량에 결합되는 변속기를 위한 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 방법으로서, 상기 변속기는 변속기 제어 회로를 가지며 상기 차량은 엔진을 제어하기 위해 엔진 제어 회로를 가지는 상기 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 방법에 있어서,
    차량 가속도와 가속기 페달 위치의 변화를 계산하는 단계;
    상기 변속기의 현재 기어 범위(N)에 대한 상기 차량의 순 견인력을 연산하는 단계, 여기서 N < X인 상기 연산하는 단계;
    모든 상향 변경 기어 범위들에 대한 최대 견인력을 결정하는 단계로서, 상기 상향 변경 기어 범위들은 기어 범위들(N+1, N+2, . . ., 및 N+J)을 포함하며, 여기서 J = X-N인 상기 결정하는 단계;
    상기 순 견인력을 각각의 최대 견인력과 비교하는 단계; 및
    상기 비교에 근거하여 상기 변속기를 위한 상기 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 단계를 포함하는, 경제 모드 시프트 스케줄을 선택하는 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    기어 범위(N)와 상기 상향 변경 기어 범위들 중의 하나 사이에서 변경을 제어하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    (a) 상기 상향 변경 기어 범위들 중의 어느 것이 상기 순 견인력보다 큰 최대 견인력을 가지는지를 결정하는 단계;
    (b) 상기 단계(a)의 조건을 만족시키는 이 상향 변경 기어 범위들에 대해, 이 상향 변경 기어 범위들의 최대 견인력과 상기 순 견인력 사이의 차이를 계산하는 단계; 및
    (c) 상기 단계(b)에서 계산된 가장 작은 차이에 상응하는 상기 상향 변경 기어 범위를 확인하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는 기어 범위(N)로부터 상기 단계(c)에서 확인된 상기 상향 변경 기어 범위로 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 기어 범위(N)로부터 상기 상향 변경 기어 범위로 변경 후에, 상기 변속기가 일정한 시간 내에 상기 상향 변경 기어 범위로부터 기어 범위(N)로 하향 변경되는지를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 변속기가 상기 일정한 시간 내에 상기 상향 변경 기어 범위로부터 기어 범위(N)로 하향 변경될 때 상기 상향 변경 기어 범위와 관련된 상기 최대 견인력을 조정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  42. 제38항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는 기어 범위(N)로부터 상향 변경 기어 범위(L)로 변경하는 단계를 포함하며, 여기서 L은 N과 M 사이에 있으며, 상향 변경 기어 범위(M)은 상기 단계(c)에서 확인된 상기 상향 변경 기어 범위에 상응하는, 방법.
  43. 제36항에 있어서,
    일정한 한계치를 각각의 최대 견인력에 더하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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KR1020157023762A KR20150104232A (ko) 2010-10-04 2011-09-23 변속기 경제 기반 시프트 스케줄을 선택하기 위한 시스템

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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10330029B2 (en) * 2007-10-26 2019-06-25 Volvo Lastvagnar Ab Method for a more efficient use of a combustion engine in a vehicle
CN103119336B (zh) * 2010-10-04 2015-09-16 艾里逊变速箱公司 用于选择基于经济性的变速器换档的***
US8977415B2 (en) * 2011-08-02 2015-03-10 GM Global Technology Operations LLC Use of on-vehicle accelerometer to estimate vehicle grade and mass while vehicle is in motion
CN103213544B (zh) * 2012-01-20 2015-05-13 厦门金龙联合汽车工业有限公司 一种发动机驱动车辆经济行驶档位确认***和方法
US20130297162A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Ford Global Technologies, Llc Dynamic shift scheduling in a hybrid vehicle having a step ratio automatic transmission
SE539122C2 (sv) * 2012-07-05 2017-04-11 Scania Cv Ab Förfarande och system vid framförande av fordon
US9014931B2 (en) * 2012-12-19 2015-04-21 Caterpillar, Inc. System and method for controlling a transmission
US9868432B2 (en) 2014-05-15 2018-01-16 Cummins, Inc. Vehicle coasting systems and methods
US10030764B2 (en) 2014-05-15 2018-07-24 Cummins, Inc. Powertrain optimization
US10113637B2 (en) 2014-05-15 2018-10-30 Cummins, Inc. Integrated powertrain system
US9989147B2 (en) 2014-05-30 2018-06-05 Cummins, Inc. System and methods of adjusting a transmission shift schedule
KR20160034769A (ko) * 2014-09-22 2016-03-30 현대자동차주식회사 자동변속기의 변속 제어 장치 및 방법
US10035511B2 (en) * 2015-07-27 2018-07-31 Cummins Inc. Method and system for controlling operation of an engine powered device having cyclical duty cycles
US9625035B2 (en) 2015-09-16 2017-04-18 GM Global Technology Operations LLC Method of controlling a gear ratio of a transmission
CN105508588A (zh) * 2016-01-18 2016-04-20 中国第一汽车股份有限公司 基于驾驶需求的自动变速器换挡控制方法
US9708985B1 (en) * 2016-04-19 2017-07-18 Hyundai America Technical Center, Inc. Matching torque map to shift pattern
JP6436136B2 (ja) * 2016-07-19 2018-12-12 トヨタ自動車株式会社 自動変速機の制御装置
JP6432565B2 (ja) * 2016-07-20 2018-12-05 トヨタ自動車株式会社 自動変速機の制御装置
US10415687B1 (en) * 2016-10-25 2019-09-17 David Hemry Transmission adapter apparatus and method
WO2019014876A1 (en) * 2017-07-19 2019-01-24 Cummins Inc. INTELLIGENT SPEED CHANGE ASSIST SYSTEM FOR MANUAL TRANSMISSION
CN107605607B (zh) * 2017-09-15 2019-08-02 北理慧动（常熟）车辆科技有限公司 发动机控制方法及装置
US10677350B2 (en) * 2018-10-23 2020-06-09 Allison Transmission, Inc. Method of controlling transmission range in response to a loss of communication with an engine and system thereof
DE102019200243A1 (de) * 2019-01-10 2020-07-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Motors eines Fahrzeugs
US10900566B2 (en) * 2019-06-12 2021-01-26 Fca Us Llc Systems and methods to estimate the gear positions of manual transmissions
US11142208B2 (en) 2019-07-12 2021-10-12 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Road load compensation for matching acceleration expectation
CN112283339B (zh) * 2020-11-16 2022-04-05 潍柴动力股份有限公司 档位处理方法、装置、设备及计算机可读存储介质
CN112747111A (zh) * 2021-01-21 2021-05-04 潍柴动力股份有限公司 档位控制方法、装置、设备、存储介质及程序产品
CN114475277A (zh) * 2022-03-11 2022-05-13 东风汽车集团股份有限公司 一种行车自动变档与经济时速的分析方法
CN114857255B (zh) * 2022-05-09 2024-05-17 潍柴动力股份有限公司 Amt电机控制方法、装置、电子设备、程序及车辆
CN116181899B (zh) * 2023-04-26 2023-07-18 中国第一汽车股份有限公司 一种换挡控制方法、装置、设备及介质

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2509443C2 (de) * 1975-03-05 1986-06-19 Fa. Andreas Stihl, 7050 Waiblingen Bedienungseinrichtung für den Brennkraftmaschinenantrieb von Handsägen, insbesondere von Motorenkettensägen
US4041810A (en) * 1976-02-17 1977-08-16 General Motors Corporation Transmission shift control device system
JPS60143132A (ja) * 1983-12-30 1985-07-29 Isuzu Motors Ltd 電子制御式トランスミッションの自動変速制御装置
US5079708A (en) * 1989-03-24 1992-01-07 Brown Jack L Road vehicle cornering assistance mechanism
US5341703A (en) * 1993-03-04 1994-08-30 Ford Motor Company Performance mode and economy mode shift scheduling in an automatic transmission
US5535830A (en) * 1993-04-27 1996-07-16 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Dozing control unit for a bulldozer
JP3564959B2 (ja) 1997-08-12 2004-09-15 日産自動車株式会社 無段変速機付き車両の駆動力制御装置
JP3716569B2 (ja) * 1997-08-25 2005-11-16 マツダ株式会社 無段変速機の制御装置
JP3900773B2 (ja) * 2000-01-31 2007-04-04 日産自動車株式会社 自動変速機の変速制御装置
DE50209235D1 (de) * 2001-06-28 2007-02-22 Siemens Ag Verfahren zum steuern eines antriebsstrangs eines kraftfahrzeugs
US7072762B2 (en) * 2003-07-18 2006-07-04 Miyama, Inc. Evaluation system for vehicle operating conditions and evaluation method thereof
US7822524B2 (en) * 2003-12-26 2010-10-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicular drive system
JP4349187B2 (ja) * 2004-04-15 2009-10-21 株式会社明電舎 車両速度制御装置
US7680575B2 (en) * 2005-01-07 2010-03-16 Gm Global Technology Operations, Inc. Selecting transmission ratio based on performance drivability and fuel economy
DE102005049710A1 (de) * 2005-10-18 2007-04-26 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Beeinflussung eines automatisierten Schaltgetriebes unter Berücksichtigung des Fahrwiderstandes
AT9756U1 (de) * 2006-12-11 2008-03-15 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag Verfahren zur steuerung des hybridantriebes eines kraftfahrzeuges und steuersystem
JP5093794B2 (ja) * 2006-12-28 2012-12-12 本田技研工業株式会社 変速マップ切替制御装置
US7670259B2 (en) * 2007-01-05 2010-03-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Automatic braking system
US7499784B2 (en) * 2007-04-09 2009-03-03 General Motors Corporation Method of selecting a transmission shift schedule
DE102007031725A1 (de) * 2007-07-06 2009-01-08 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Stufenschaltgetriebes
JP4380743B2 (ja) * 2007-07-10 2009-12-09 トヨタ自動車株式会社 自動変速機の制御装置および制御方法
US7966115B2 (en) * 2007-08-02 2011-06-21 Cummins Inc. System and method for controlling transmission shift points based on vehicle weight
US8257222B2 (en) * 2008-08-15 2012-09-04 Ford Global Technologies, Llc Preventing gear shift cycling of a hybrid electric vehicle
US8126630B2 (en) * 2008-11-04 2012-02-28 Allison Transmission, Inc. System for controlling torque converter temperature during torque converter stall conditions
US8332108B2 (en) * 2009-06-01 2012-12-11 Allison Transmission, Inc. System for determining a vehicle mass-based breakpoint for selecting between two different transmission shift schedules
US8617028B2 (en) * 2009-07-23 2013-12-31 Allison Transmission, Inc. System for managing torque in a vehicle driveline coupled to an internal combustion engine and an electric motor
DE102010041188A1 (de) * 2010-09-22 2012-03-22 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Bestimmung eines Gangsprungs für eine Schaltung
CN103119336B (zh) * 2010-10-04 2015-09-16 艾里逊变速箱公司 用于选择基于经济性的变速器换档的***
US8977415B2 (en) * 2011-08-02 2015-03-10 GM Global Technology Operations LLC Use of on-vehicle accelerometer to estimate vehicle grade and mass while vehicle is in motion
US20130046526A1 (en) * 2011-08-18 2013-02-21 Sermet Yücel Selecting a Vehicle to Optimize Fuel Efficiency for a Given Route and a Given Driver
US9162663B2 (en) * 2011-09-09 2015-10-20 Allison Transmission, Inc. Method of optimizing vehicle performance based on countershaft acceleration
US8849528B2 (en) * 2011-12-28 2014-09-30 Caterpillar Inc. System and method for controlling a transmission
CN105190112B (zh) * 2013-05-07 2017-10-03 艾里逊变速箱公司 用于优化交通工具减速期间的变速器的降档的***及方法

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