KR0171430B1 - 자동 시프트 수행을 하는 기계변속시스템용 재맞물림 제어장치/방법 - Google Patents

자동 시프트 수행을 하는 기계변속시스템용 재맞물림 제어장치/방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선택된 시프트를 목표기어비로 자동수행할 수 있는 변속기의 수동 동기화를 필요로 하는 유형의 반자동 기계 변속시스템(104)용 재맞물림 시스템/방법(200)에 관한 것이다.
차량속도에 따라 재맞물림 제어는 맞물림비를 즉각적으로 맞물리게 한다.
만일 변속이 중립이면, 차량가속도(dos/dt)가 가속기준값을 초과하기 때문에 소정의 시간(REF2) 이상으로 목표기어로 맞물릴 수 없다.

Description

자동시프트 수행을 하는 기계 변속시스템용 재맞물림 제어장치/방법
제1도는 본 발명의 시스템에 의해 부분적으로 자동화된 차량기계 변속시스템으 개략도.
제1a도는 제1도의 변속기의 시프트형태의 개략도.
제2도는 본 발명의 기계 변속시스템용 자동예비선택 및 반자동 시프트 수행 시스템의 개략도.
제3도는 제2도의 시스템용 다른 제어콘솔의 개략도.
제4도는 본 발명의 제어시스템/방법의 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
E : 엔진 10 : 변속기
c : 마스터 마찰클러치 98 : 제 1 센서
100 : 제 2 센서 106 : 중앙처리유닛
본 출원은 기계변속시스템용 반자동 시프트 수행(SEMI-AUTOMATIC SHIFT IMPLEMENTATION FOR MECHANICAL TANSMISSION SYSTEM)이라는 제목의 미합중국 출원 일련번호 368,011와 반자동 기계변속시스템의 수를 감지 및 표시하는 제어 시스템 및 방법(CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR SENSING AND INDICATING NEUTRAL IN A SEMI-AUTOMATIC MECHANICAL TRANSMISSION SYSTEM)라는 제목의 미합중국 특허 368,502와 반자동 시프트 수행제어시스템용 고장 회복장치(ENHANCED MISSED SHIFT RECOVERY FOR SEMI-AUTOMATIC SHIFT IMPLEMENTATION CONTROL SYSTER)이라는 제목의 미합중국 출원 일련번호 368,492와 입력축과 주축속도센서를 이용한 레인지형 복합변속기의 시프팅은 제어하는 제어시스템 및 방법(CONTROL SYSTEM/METHOD FOR CONTROLLING SHIFTING OF MAINSHAFT SPEED SENSORS)라는 제목의 미합중국 출원 일련번호 368,500와 반자동 시프트 수행을 가진 기계변속시스템용 자동시프트 예비선택 모드(AUTOMATIC SHIFT PRESELECTION MODE FOR MECHANICAL TRANSMISSION SYSTEM WITH SEMI-AUTOMATIC SHIFT IMPLEMENTATION)이라는 제목의 미합중국 출원 번호 368,467에 관한 것이고 이 모두는 이턴사(Eaton Eaton corporation)에 1989년 6월 19일에 제출되고 이턴사에 양도된 반자동 시프트 수행을 한 기계변속시스템용 자동시프트 예비선택 모드용 시프트금지(SHIFT PROHIBITING FOR AUTOMATIC SHIFT PRESELECTION MODE FOR MECHANICAL TRANSMISSION SYSTEM WITH SEMI-AUTOMATIC SHIFT IMPLEMENTATION)이라는 제목의 미합중국 특허 번호 383,686에 관한 것이다.
본 발명은 차량 반자동 기계변속시스템에 관한 것이다.
특히 기계변속기어비의 시프팅을 미리 선택하는 부분적인 자동장치가 제공된 반자동기계 변속시스템에 관한 것이다.
이러한 시스템은 시스템 중앙처리유닛이 기어비의 시프팅을 미리 자동적으로 선택하는 하나이상의 작동모드를 갖는다.
특히, 본 발명은 차량운전자가 드로틀을 조정하여 작동기를 선택된 또는 목표 기어비로 맞물리게 하는 동기화상태가 되도록 해야 하는 부분적인 자동 시프트장치를 가진 반자동 변속시스템에 관한 것이다.
또한 가속 차량과 같은 어떤 상태에서 운전자의 무능력에 관계없이 미리 선택된 시간이 지난 후 변속기를 중립상태에서 다시 맞물리게 하고 이를 동기화시켜 선택된 기어비의 맞물림을 성취하는 위에서 설명한 형태의 변속기 시스템용 제어 시스템/방법에 관한 것이다.
드로틀개도(opening) 또는 위치 차량속도 등을 감지하고 이에 따라 차량변속기를 자동으로 시프트하는 완전자동 변속시스템이 선행기술에 알려졌다.
이러한 완전자동 변경기어 변속시스템은 가압유체를 활용하여 하나이상의 부재를 다른 부재 또는 대지에 마찰적으로 맞물려서 선택된 기어비를 성취하는 자동변속기는 물론 전자 및/또는 압축논리 및 작동기를 이용해서 긱(즉, 포지티브) 클러치를 맞물리고 분리하므로서 바람직한 기어비를 성취하는 진동기계변속기를 포함한다.
이러한 변속기의 예가 미합중국 특허 제 3,961,596 ; 4,081,065호 및 4,361,060에서 개재되어 있고 이를 여기에 참고로 포함했다.
이러한 자동변속기어 변속기는 일반적으로 대량으로 판매되지 않는 중형차량에게는 비용이 너무 많이 든다. 가압유체 및/또는 토오크변환기를 이용한 자동기어변속기는 입력축과 출력축간에 동력 감쇠가 바람직하지 않다.
드로틀위치, 엔진, 입력축, 출력축, 및/또는 마스터 클러치 작동장치를 활용하여 운전자가 수동으로 선택하는 변속비를 완전 자동으로 수행하는 전자제어유닛을 활용한 반자동 변속시스템이 알려져 있다.
이러한 반자동 변속시스템이 미합중국 특허 제 4,425,620 ; 4,631,679 및 4,648,290호에 개재되어 있고 이를 여기에 참고로 포함했다.
이러한 반자동 기계변속시스템은 완전 자동 변속시스템에 비해 비용이 적게 들고 저속작동시 수동클러치 제어를 하고 작동기어비의 선택을 자동으로 할 상당한 수의 센서와 마스터클러치 및/또는 연료드로틀장치 작동기와 같은 자동으로 제어되는 작동기를 제공 설치 및 유지해야 하기 때문에 이를 이용하는 데에는 상당한 비용이 든다.
이와 같은 선행기술의 많은 결점은 수동으로만 제어되는 엔진드로틀 수단과 수동으로만 제어되는 마스터클러치를 가진 차량에 이용되는 기계변속시스템용 반자동 시프트 이용장치를 제공하므로서 극복 또는 최소화 된다.
시스템은 반자동으로 수행될 시프팅을 자동으로 미리 선택하는 하나이상의 작동모드를 갖고 자동예비선택모드나 업시프트나 다운시프트 또는 시프트 중립 등의 표시를 운전자가 선택하는 제어디스플레이 패널 또는 콘솔(donsole)를 포함한다. 제어/디스플레이 제어는 선택은 되었지만 수행되지 않는 시프트는 물론 변속기의 전류상태를 표시하고 운전자에게 고비율 시프트 및 저비율 시프트 및 중립시프트를 선택/예비 선택한다.
또한 제어장치는 수동 또는 자동으로 미리 선택된 시프트를 취소하게 한다.
이러한 유형의 변속시스템의 미합중국 특허 4,991,099호에 개재되어 있고 이를 여기에 참고로 포함했다.
이러한 변속기는 수동드로틀 조작에 의존하고 차량 운전자가 동기화상태를 만들어 중립을 선택된 비로 이동시키기 때문에 운전자가 기술이 부족하면, 오랜시간 동안 변속기가 중립에 유지되게 된다.
이와 같은 상태는 중형차량이 가파른 길을 내려오고 있을 때 엔진브레이킹이 바람직하고 /또는 필요할 경우에 특히 바람직하지 않다.
이 상황은 상호계류 출원 일련번호 368,492 및 383,686이 개재되어 있다. 동기화상태를 감지하는 여건이 시간이 경과함에 따라 쉬워졌고 현재 맞물린 비에서 선택된 비로 준비하는 중립 이동은 어떤 조건하에서 금지된다.
상호 계류 출원 일련번호 368,492 및 383,686호에 개재되었고 이를 참고로 여기에 포함했다.
본 발명에 따라 부분적으로 자동화된 시프트 성능을 가진 위에서 설명한 반자동기계변속시스템은 제어기들을 제공하므로서 이에 의해 시프팅 이행중, 변속기가 소정의 시간(예컨대 2.5에서 5.0) 이상 (동기화가 성취되지 않음)동안 유지되고 차량가속이 소정의 기준값(예컨대 0.1에서 2.0ft/sec2)이상이면, 현재 차량속도의 최적기어비 또는 비율이 결정되고 동기화상태의 여부에 관계없이 최적기어비로 시프트 하거나 최저 임의의 기어비로 시프트한다.
자동예비선택에서 작동하면, 또 다른 시프트의 자동예비선택이 소정의 시간(5.0에서 15.0초) 동안 금지된다.
이 서브루우틴은 엔진브레이킹이 바람직할 때 매우 가파른 내리막길 위에서 일어나는 긴 시프트시간 동안에만 일반적으로 효과적이다. 이로 인해 거칠은 맞물림이 일어날지라도 약 39% 비동화 맞물림비라도 수용할 수 있고 백업결함 루우틴에서도 손상을 입지 않는다.
훌륭한 또는 보통 운전자가 일상적으로 차량을 구동하고 드로틀을 조종하여 내리막길에서 시프트를 끝내기 위해 드로틀은 알맞게 조종하는 경우에 이 루우틴의 존재를 결코 알 수 없다. 그러나 루우틴은 필요할 때 맞물림을 보장한 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점을 수반한 도면과 관련해서 바람직한 실시예를 설명하므로서 분명해질 것이다.
편이를 위해 다음 설명에서 용어를 사용했지만, 제한하려는 것은 아니다. 윗쪽으로, 아래쪽으로, 오른쪽으로 및 왼쪽으로이라는 용어는 도면에서 방향을 표시한다.
앞쪽, 뒷쪽이라는 용어는 제1도에 도시된 것처럼 변속기 좌우측으로부터 차량에 설치된 전단 및 후단을 뜻한다. 안쪽으로 및 바깥쪽으로라는 용어는 장치의 기하중심 및 표시부분 쪽 및으로 부터의 방향을 의미한다. 상기 용어는 파생어 및 전용어를 포함한다.
복합변속라는 용어는 직렬로 연결된 다중 전진 속도주변속부와 다중속도 보조변속기부를 가진 변경속도 및 변속기어 변속를 의미한다.
이에 따라 주변속부에서의 선택된 기어감축비는 보조변속부에서의 선택된 기어 감축과 결합된다.
동기화 클러치라는 용어는 클러치 부재가 맞물림을 방지하는 포지티브 클러치에 의해 선택된 기어를 축에 회전하지 않도록 결합한다는 것을 의미한다.
매우 큰 용량 마찰수단이 클러치부재에 사용되고 클러치가 맞물리기 시작할 때, 클러치부재와 이와 함께 회전하는 부재를 동기화 속도로 회전하기에 충분하다. 여기에 사용한 업시프트라는 용어는 저속기어비에서 고속기어비로 이동하는 것을 의미한다.
여기에서 사용한 다운시프트라는 용어는 고속기어비에서 저속기어비까지의 이동을 의미한다.
저속도기어, 다운기어 및 /또는 제1기어는 변속부 및 변속기에서의 최저전진속도 작동에 이용되는 기어비, 즉 변속기의 입력축에 대한 최고 감속비를 가진 기어세트를 의미한다.
시프팅의 선택된 방향이라는 용어는 특별한 기어비로부터 단일 또는 다중업시프팅 또는 다운시프팅을 의미한다.
제1도는 본 발명의 작동의 자동예비 선택모드를 가진 반자동 기계변속시스템에 의해 부분적으로 자동화된 유형의 레인지형 복합변속기(10)를 예시한다. 복합변속기(10)는 레인지형 보조부(14)와 직렬로 연결된 다중속도 주변속부(12)를 포함한다.
변속기(10)가 하우징(H)에 수용되어 있고 선택적으로 분리 및 맞물리는 마찰마스터클러치(C)를 통해 디젤기관(E)과 같은 원동기에 의해 구동되는 입력축(16)을 포함한다. 상기 마스터클러치(C)는 엔진크랭크축(20)에 구동할 수 있게 연결된 입력 또는 구동부(18)을 가지고 상기 구동부(22)는 변속 입력축(16)에 회전할 수 있게 고정되어 있다.
엔진(E)은 수동제어 드로틀장치(도시하지 않음)에 의해 제어되는 연료드로틀이고 마스터클러치(C)는 클러치페달(도시하지 않았음)에 의해 수동으로 제어된다. 클러치페달을 오버트레블(over-travel)하게 누르므로서 작동하는 입력축 브레이크(13)는 공지된 방식으로 더 빠른 업시프팅을 제공하기 위해 마련되어 있다.
변속기(10)와 유사한 변속기가 선행기술에 공지되어 있고 이는 미합중국 특허 제 3,105,395 ; 3,283,613 및 4,754,665에 개재되어 있고 이를 참고로 여기에 포함했다.
주변속부(12)에서 입력축(16)은 같은 회전속도에서 같은 다수의 중간축 어셈블리(24) 및 (26A)를 동시에 구동하는 입력기어(24)를 이동시킨다.
두 개의 동일한 중간축 어셈블리는 입력축(16)과 동축배열로 된 주축(28)의 직경의 반대측상에 마련되어 있다.
각각의 중간축 어셈블리는 하우징(H)의 베어링(32), (34)에 의해 지지된 중간축(30)을 포함한다. 이 부분만을 대략적으로 도시했다.
각각의 중간축에는 이들과 함께 회전하도록 고정된 동일한 군(grouping)의 중간축기어(38), (40), (42), (44), (46), (48)이 마련되어 있다.
다수의 주축기어(50), (52), (54), (56), (58)는 주축 (28)을 둘러싸고 선행기술에 알려진 것처럼 클러치칼라(60), (62)를 미끄러지게 하므로서 회전을 위해 주축 (28)에 선택적으로 클러치된다.
또한 클러치칼라(60)는 입력기어(24)를 주축(28)에 클러치하여 입력축(16)과 주축(28)간에 직접 구동관계를 제공한다.
일반적으로 클러치칼라(60), (62) 및 (64)는 선행기술에 공지된 것처럼 시프트 하우징 어셈블리(70)에 연결된 시프트포오크에 의해 축방향으로 위치되어 있다. 클러치칼라(60), (62), (64)는 알려진 비동기화 이중작동 죠우 클러치형이다.
시프팅 하우징 또는 작동기 (70)는 압축공기와 같은 압축유체에 의해 작동되고 제어유닛에 의해 자동적으로 제어할 수 있는 유형이다.
이는 미합중국 특허 제 4,445,393 ; 4,555,959 ; 4,361,060 ; 4,722,237 및 2,931,237호에 개재되어 있고 이를 참고로 여기에 포함했다.
주축기어(58)는 후진기어이고 종래의 아이들러기어 (도시되지 않음)와 연속적으로 정합 맞물림 관계에 있다. 주변속부(12)가 다섯 개의 선택 전진속도비를 제공하는 동안 주축구동기어(56)를 주축(28)에 구동할 수 있게 연결하는 가장 낮은 전진속도비가 기어감축이 가장 커져 주축기어를 악조건하에서 차량을 시동는데만 이용되고 일상적으로 높은 변속비에서는 이용되지 않는 낮은 또는 크리퍼기어(creeper gear)라는 것을 주지해야 한다.
따라서 주변속부(12)가 다섯 개의 전진속도를 제공하는 동안 전진속도 중 네 개만에 보조레인지에 의해 복합되기 때문에 포 플러스 원(four plus one) 주부분을 의미한다.
죠우클러치(60), (62), (64)는 도시된 것과 같이 중심에서 연결되지 않은 위치에 위치되거나 작동기(70)에 의해 완전히 오른쪽으로 맞물리거나 완전히 왼쪽으로 맞물린 위치에 위치할 수 있다는 면에서 3 위치 클러치이다.
알려져 있듯이, 클러치(60), (62) 및 (64)의 하나만이 주어진 시간에 맞물리고 주부연동수단(도시되지 않음)이 중립상태로 다른 클러치를 록(lock)하기 위해 마련되어 있다.
보조변속레인지부(14)는 두 개가 실질적으로 동일한 보조중간축 어셈블리 (74) 및 (74A)를 포함하고 이들 각각은 하우징(H)의 베어링(78) 및 (8)에 의해 지지되고 이들과 함께 회전하기 위해 두 개의 보조부 중간축기어(82) 및 (84)를 운반한다.
보조 중간축기어(82) 및 (84)를 운반한다.
보조 중간축기어(82)는 지지대 레인지/출력기어(86)와 일정하게 정합되는 반면, 보조부 중간축 기어(84)는 출력기어(88)와 일정하게 맞물린다.
시프트포트(도시되지 않음) 및 레인지 선택시프팅 작동기 어셈블리(96)에 의해 축방향으로 위치한 두 개의 위치동기화 죠우클러치 어셈블리(92)는 직접 또는 고레인지 작동을 위해 기어(86)를 출력축(90)에 클러치 하거나 복합변속기(10)의 저레인지 작동을 위해 기어(88)를 출력축(90)에 클러치하도록 제공되어 있다.
복합레인지형 변속기(10)이 시프트패턴을 제1a도에 대략 도시되어 있다. 레인지부 작동기(96)는 미합중국 특허 제 3,648,546 ; 4,446,037 및 4,614,126호에 개재되어 있고 이를 참고로 여기에 포함했다.
레인지형 보조부(14)는 스퍼(spur) 또는 나선형 기어링을 활용한 두 개의 속도부로 예시했지만, 본 발명은 세 개 이상의 선택레인지비를 가지고/또는 유성 기어링을 활용하는 복합스피리터/레인지형 보조부를 가진 레인지형 변속기에 이용할 수 있다.
또한 어떤 하나이상의 클러치(60), (62) 또는 (64)가 동기화 죠우클러치일수도 있고 변속부 (12) 및/또는 (14)가 단일카운터일수도 있다.
작동의 자동예비선택 모드와 변속기(10)의 반자동 시프트 수행작동을 제공하기 위해 입력축 속도센서와 출력축 속도센서(100)가 활용된다.
또한 출력축 속도센서(100)에 대해선 보조부 중간축 기어(82)의 회전속도를 감지하는 센서(102)가 활용된다.
기어(82)의 회전속도는 주축(28)의 회전소도의 알려진 함수이고 클러치(92)가 알려진 위치에서 맞물리면, 출력축(90)의 회전속도의 함수이다.
본 발명의 기계변속시스템의 자동예비선택 및 반자동 시프트 이행제어시스템(104)은 제2도에 대략 도시되어 있다.
위에서 설명한 기계변속시스템외의 제어시스템(104)은 입력축 속도센서(98) 및 출력축 속도센서(108)(또는 주축속도센서(10)) 및 운전자 제어콘솔(108)로부터 입력신호를 수신하는 전자제어유닛(106), 바람직하기로는 마이크로프로세서를 포함한다.
또한 ECU(106)는 보조부 위치센서(110)로부터 입력을 수신한다.
제2도에 도시된 변속시스템은 위에서 언급한 미합중국 특허 제 4,991,099호에 개재되어 있다.
ECU는 소정의 논리법칙에 따라 입력을 처리하여 주부작동기(70)와 보조부작동기(96)을 운전자 제어콘솔(108)에 제어하는 솔레노이드 메니포울드(112)와 같은 변속오퍼레이터에 명령출력 신호를 발생시키는데 효과적이다.
이 형태의 ECU는 미합중국 특허제 4,361,060 및 4,595,786호와 같은 선행기술에 개재되어 있고 이를 참고로 여기에 포함했다.
바람직한 실시예에서, 운전자 제어콘솔은 운전자가 소정의 방향으로 시프트를 수동으로 선택하게 하거나, 현재 맞물린 비를 중립으로 하거나 작동의 반자동 예비선택을 선택하게 하고 작동의 현재모드(시프팅의 자동 및 수동예비선택)의 오퍼레이터 및 현재 변속 작동상태 오퍼레이터(전진, 후진 및 중립) 및 미리 선택은 되었지만 아직 수행하지 않는 비율변경 또는 시프트(업시프트, 다운시프트 또는 중립으로의 시프트)의 오퍼레이터를 알리는 디스플레이를 제공한다.
콘솔(108)은 변속기(10)가 전진구동상태, 후진구동상태 또는 중립구동 상태에 있다는 것을 빛으로 표시하는 새개의 지시계라이트(indicator lights)를 포함한다. 또한 콘솔은 운전자로 하여금 업시프트, 자동예비선택 모드 또는 다운시프트를 선택하게 하는 선택적으로 빛을 내는 세 개의 푸쉬버턴 (120), (122), (124)을 포함한다.
푸쉬버턴(126)은 시프트를 중립으로 한다.
버턴 (120), (122), (124) 또는 (126) 중 하나를 누루거나 떼므로서 선택되고 버턴을 다시 누루면 취소된다. (버턴 (120), (124) 및 (126)의 실행전에) 버턴 (120), (124)를 여러번 누르면 스킵시프트(skip shift)가 된다. 물론, 버턴 및 빛을 내는 버터들은 토글스위치(toggle switch) 및/또는 토글스위치 /또는 다른 인디시아부재(indicia momber)와 같은 다른 선택수단과 대치할 수 있다. 역을 선택하는 각각의 스위치 및 버턴이 마련되거나 역이 중립에서 다운시프트로 선택되거나 낮은 시프트에서 다운시프트로 선택될 수 있다.
작동시 업시프트와 다운시프트를 수동으로 서택하기 위해 운전자가 적당히 버턴(120)이나 번턴(124)를 누룬다.
선택된 버턴이 수행되거나 선택이 취소될 때까지 선택된 버턴에 불이 켜진다.
또한 주어진 엔진속도(1700 RPM이상)에서 업시프트 버턴이 불빛을 내고 버턴을 눌러 업시프트가 선택될때까지 빛을 낸다. 선택된 시프트를 성취하기 위해, 메니포울드(112)가 미리 선택되어 작동기(70)가 시프트 주변속부를 중립에 바이어스한다.
수동으로 순간적으로 감소시키고/또는 엔진에 연료공급을 증가시키고/또는 마스터클러치(C)를 수동으로 분리하므로서 토오크를 역으로 하는 오퍼레이터에 의해 이를 성취한다.
변속이 중립으로 되고 중립이 ECU에 의해 변경되기 때문에 (1.5초 시간 동안 자연감지) 자연상태 인디시아버턴(116)이 빛을 낸다. 선택된 시프트가 복합시프트이면, 즉 제1도에 도시되어 있듯이, 제4속도에서 제5속도까지의 시프트와 같은 주부(12) 시프트 및 레인지부(14)의 시프트이면, ECU가 명령출력신호를 메니포울드(112)에 발생시켜 중립이 앞박스에서 감지된 후 보조부작동기(96)가 레인지 시프트를 완성한다.
레인지 보조부가 적당한 비 맞물릴 때 ECU는 감지된 출력축(차량) 속도 및 연결비을 토대로 입력축 속도의 레인지 및 밴드를 산출, 결정하여 갱성하므로서 그 비율의 동기화 맞물림이 성취된다.
드로틀 조종 및/또는 입력축 브레이크를 사용하므로서 오퍼레이터는 입력축 속도를 허용범위내로 떨어뜨리기 때문에 ECU(106)가 명령출력신호를 메니포울드(112)에 발생시켜 작동기(70)가 맞물릴주부비를 맞물리게 한다.
시프트를 선택하여 변속중립으로 할 때 선택버턴(126)이 눌러진다.
변속이 중립일 때 라이트(116)가 연속으로 빛을 내는 상태를 취할 때 중립이 얻어졌다는 것을 ECU가 확실할때까지 표시광(116)이 불빛을 낸다.
빛을 내는 푸쉬버턴(122)를 사용하여 선택된 작동의 자동예비선택 모드에서 ECU가 축적된 논리법칙에 따라(입력축과 출력축 속도를 비교하여 계산되는) 현재 맞물림비가 되고 업시프트 또는 다운시프트가 필요한 경우 및 예비선택할 것인가를 출력축 또는 차량속도가 결정한다.
업시프트 또는 다운시프트가 미리 선택되고 ECU(106)에 의해 명령출력신호에 의해 반자동으로 수행되어 빛을 내는 푸쉬버턴 (120) 또는 (124) 하여금 음성 시프트경고신호를 빛으로 오퍼레이터에게 알린다.
오퍼레이터는 위에서와 같이 자동으로 미리 선택된 시프트의 반자동 수행을 하거나 자동모드 및 푸쉬버턴(122)의 압착에 의해 미리 선택된 시프트를 취소할 것이다. 저속 및/또는 고속작동 급경사에서 시프트가 자동으로 미리 선택되고 수행되어 미리 맞물린 기어에서 중립으로 기대하지 않았던 시프트를 수행한다.
이것을 방지하기 위해 출력축 회전속도에 의해 감지된 25 MPM 이하 또는 45 MPM 이상과 같은 예비선택 차량속도이하 또 이상에서 시프트 초기인 에이블 신호(enable singal)가 오퍼레이터에 의해 발생할때까지 ECU(106)의 논리법칙 예비선택 시프트의 시작을 금지시킨다.
이러한 이유 때문에 클러치 페달(P)를 밟아 작동하는 스위치(150)가 마련된다. 예비선택시프트의 수행을 금지하는 수단은 미합중국 특허 제 4,555,959호에 개재되어 있고 이를 참고로 여기에 포함했다. 클러치 페달(P)를 밟아 오퍼레이터가 조종바퀴위의 양속을 사용하고 저속작동동안에 기대한 시프팅만을 얻는다.
차량브레이크가 적용되고 지연기가 적용되고 수동드로틀이 아이들 상태일 때 ECU(106)의 논리법칙은 자동으로 미리 선택된 시프트의 초기화를 금지한다.
물론 부가적인 센스가 필요하다. 중립상태 표시광(116) 및 빛을 내는 푸쉬버턴(16)과 대치된 중립선택 푸쉬버턴(126)이 제거될 수 있고 또 다른 운전자 제어 및 디스플레이 콘솔(130)은 제3도에 참고로 도시했다.
조이 스틱(joy stick)(132)이 중심위치로부터 탄성바이어스에 대해 이동하여 업시프트, 다운시프트, 중립시프트 또는 상하운동의 자동예비선택 모드 왼쪽, 오른쪽을 선택한다.
인디시아 광 (134), (136)이 빛을 내 업시프트 또는 다운시프트를 표시한다.
인디시아광 (138) 및 (140)은 빛을 발생시켜 차량 전진 또는 후진의 작동모드를 표시한다.
인디시아광(142)은 점차 빛을 내어 변속중립상태를 나타내고 플레쉬하여 미리 선택되었지만 아직 확정되지 않은 중립상태를 표시한다.
인디시아광(144)은 빛을 내어 시스템이 자동 예비선택 작동모드에서 시스템(104)이 작동하는지를 표시한다.
지적했듯이 정상적인 시프팅 상태에서 차량 오퍼레이터가 동기화상태를 발생하게 할 때까지 변속이 중립에 유지된다.
선택비의 수행을 시작하는 충분한 동기화상태를 구성하는 엔진속도의 밴드는 시간이 경과함에 따라 팽창된다. 이는 위에서 설명한 1989년 6월 19일에 제출한 상호 계류중인 출원 제 368,492호에 개재되어 있다.
소질이 없고 경험이 없는 오퍼레이터가 엔진브레이킹이 바람직한 차량이 내리막길을 주행할 때 중립상태로부터 선택기어비를 재맞물릴 수 없는 것을 방지하기 위해 본 발명의 재맞물림 제어루우틴이 마련된다.
재맞물림 제어루우틴(200)이 제4도에서 흐름도로 도시했다.
차량이 이동하면, 목표기어시프트가 선택되고 변속이 중립이 되고 루우틴(200)이 시작된다. 만일 중립을 감지한 후 변속이 소정의 시간 주기(REF2) 내에서 맞물리지 않고 출력축속도(dot/dt) 시간 미분으로 감지된 차량가속이 소정의 값(REF1)을 초과하면 시스템 조정의 상태표시가 탈출하게 된다.
시스템(ECU)이 감지된 차량속도를 토대로 맨아래 맞물림비를 결정하고 그 비율이 이와 관련된 죠우클러치를 따라 비동기화상태에 관계없이 맞물릴 것이다.
더구나, 시스템(104)이 자동예비선택 모드에 있으면, 시프트의 자동예비선택이 금지되거나 소정의 시간주기(REF3)가 금지된다.
목표기어가 선택되고 차량이 0.5 ~ 2.0 feet/sec2으로 가속되는 동안 차량이 2.5 ~ 5.0초 이상 동안 중립에 유지되면, 이것이 시스템 조종을 필요로 하는 잠재적인 위험상태를 표시한다.
매우 낮은 비율로 맞물리면, 유효엔진 브레이킹이 최대가 된다.
시스템 방해가 일어나고 자동예비선택 모드에 있으면, 자동예비선택의 수행이 방해로부터 시간주기(5.0에서 15.0초), (즉 REF3는 5.0초에 15.0초을 더한 것과 같다) 동안 금지된다.
루우틴(200)이 거칠은 맞물림을 하는 동안 39%비 맞물림 비동기화가 존재하나 백업결함 루우틴 동안 손상이 없다.
훌륭한 또는 보통운전자는 정상적인 방식으로 차량을 운전하면 운전자는 이 루우틴 존재를 알지 못하고 드로틀을 적당히 조종하여 내리막길의 시프트를 완료한다. 그러나 루우틴이 필요할 때 맞물림은 야기한다. 따라서 재맞물림 제어루우틴이 부분적으로 자동화된 시프트시행을 가진 반자동 기계변속기 시스템을 위해 마련되어 있다.
선택된 목표기어를 맞물리려는 시도의 중립의 연장시간과 같은 어떤 상태하에서 차량 가속이 소정의 값을 초과하는 동안 동기화 상태의 존재에 관계없이 변속이 자동으로 이동하여 매우 낮은 맞물림비(차량 속도 기초)가 된다.
본 발명은 어느정도 특이성을 가지고 있지만, 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나지 않는다면 여러 수정이 가능하다.

Claims (23)

  1. 연료드로틀제어엔진(E)과, 다중속도 변경기어 기계변속기(10)와, 엔진과 변속기 사이에 구동할 수 있게 위치한 수동으로 제어되는 마스터마찰 클러치(C)와, 변속입력축(16) 회전속도를 표시하는 제1 입력신호를 제공하는 제1센서(98)와, 변속출력축(90)의 회전속도를 표시하는 제2입력신호를 제공하는 제2센서(200)와, 변속기의 시프팅을 제어하는 자동제어변속 작동기 (112), (70), (96)와, 현재 맞물린 변속비 또는 중립으로부터 선택비로 업시프트 또는 다운 시프트를 수동으로 선택되고 상기 선택을 표시하는 제3입력신호를 제공하는 수단 (120), (124/132)를 가진 제어시스템과, 제1신호, 제2신호 및 제3신호를 소정의 논리법칙에 따라 이들을 처리하여 명령 출력신호를 발생하는 중앙처리장치(106)를 구비하여; 상기 중앙처리장치는 (가) 현재 맞물린 비로부터 변속시프트의 선택에 응답하여서 명령출력신호를 작동기에 발생함으로써, 변속기를 중립으로 시프트하는 수단과; (나) (i) 현재 맞물린비에서 선택비로의 시프트 선택과 (ii) 변속중립 상태의 확인에 응답하여 (ii) 변속기의 동기를 감지하고, (ii)이후, 명령출력신호를 상기 액츄에이터에 발생시켜서 변속기를 선택된 비로 시프트하게 하는 수단을 포함하는 선택된 시프트의 반자동 수행을 지닌 차량기계 변경기어 변속장치의 재맞물림 방법에 있어서, (가) 차량가속도를 나타내는 값을 결정하고, 차량가속도의 함수로 하나 이상의 맞물린 변속비를 결정하는 단계와; (나) (i) 선택된 비로의 시프트 선택과 (ii) 타이밍장치를 작동시킴으로써 변속중립 상태의 확인에 응답하는 단계와; (다) (i) 소정의 기준시간(REF2) 이상 동안 중립상태의 상기 변속과 (ii) 명령출력신호를 즉시 상기 액츄에이터에 발생시켜서 상기 변속기를 상기 맞물림비중 하나에 시프트하게 하여서 소정의 가속기준값 (REF1)을 초과하는 차량가속도에 응답하는 단계를 특징으로 하는 차량기계 변경기어 변속시스템용 재맞물림 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 하나이상의 비가 맞물리도록 결정되면, 하나의 맞물린 비가 맞물림비의 최대가 아닌 것을 특징으로 하는 차량기계 변경기어 변속시스템용 재맞물림 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 엔진은 수동작동 드로틀제어에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 차량기계변경 기어변속 시스템용 재맞물림 제어방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 엔진은 수동작동 드로틀제어에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 차량기계 변경기어 변속 시스템용 재맞물림 제어방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 변속기는 작동의 자동시프트 예비선택 모드를 갖는 것을 특징으로 하는 차량기계 변경기어 변속시스템용 재맞물림 제어방법.
  6. 제5항에 있어서, (라) 명령출력신호를 작동기에 발생하여 상기 맞물림 비중 하나를 즉시 맞물리게 한 후, 소정의 시간주기(REF3) 동안 시프트의 자동 예비 선택을 금지하는 단계를 특징으로 하는 차량기계 변경기어 변속시스템용 재맞물림 제어방법.
  7. 제2항에 있어서, 변속기는 작동의 자동시프트 예비선택 모드를 갖는 것을 특징으로 하는 차량기계 변경기어 변속시스템용 재맞물림 제어방법.
  8. 제7항에 있어서, (라) 명령 출력 신호를 작동기에 발생하여 상기 맞물림 비중 하나를 즉시 맞물리게 한후 소정의 시간주기(REF3) 동안 시프트의 자동예비선택을 금지하는 단계를 특징으로 하는 차량기계 변속기어 변속시스템용 재맞물림 제어방법.
  9. 제3항에 있어서, 변속기는 작동의 자동시프트 예비선택모드를 갖는 것을 특징으로 하는 차량기계 변경기어 변속시스템용 재맞물림 제어방법.
  10. 제9항에 있어서, (라) 명령출력신호를 작동기에 발생하여 상기 맞물림 비중 하나를 맞물리게 한 후 소정의 시간주기(REF3) 동안 시프트의 자동예비 선택을 금지하는 단계를 특징으로 하는 차량기계변경기어 변속시스템용 재맞물림 제어방법.
  11. 제4항에 있어서, 변속기는 작동의 자동시프트 예비선택 모드를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 기계 변경 기어 변속시스템용 재맞물림 제어방법.
  12. 제11항에 있어서, (라) 명령 출력신호를 작동기에 발생하여 상기 맞물림 비중 하나를 즉시 맞물리게 한후 소정의 시간주기(REF3) 동안 시프트의 자동 예비선택을 금지하는 단계를 특징으로 하는 차량기계 변경기어 변속시스템용 재맞물림 제어방법.
  13. 제1항 ~ 제11항중 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 기준시간은 2.5에서 5.0초의 범위인 것을 특징으로 하는 차량기계변경기어 변속시스템용 재맞물림 제어방법.
  14. 제1항~제11항중 어느 한 항에 있어서, 소정의 가속기준값은 0.0에서 3.0 ft/sec2인 것을 특징으로 하는 차량 기계 변경기어 변속시스템용 재맞물림 제어방법.
  15. 제1항 ~ 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 소정의 시간주기는 5.0에서 15.0초의 범위인 것을 특징으로 하는 차량 기계 변경기어 변속시스템용 재맞물림 제어방법.
  16. 연료드로틀제어엔진(E)과, 다중속도 변경기어 기계변속기(10)와, 엔진과 변속기 사이에 구동할 수 있게 위치한 수동으로 제어되는 마찰 클러치(C)와, 변속입력축(16) 회전속도를 표시하는 제1 입력신호를 제공하는 제1센서(98)와, 변속출력축(90)의 회전속도를 표시하는 제2입력신호를 제공하는 제2센서(200)와, 변속기의 시프팅을 제어하는 자동제어변속 작동기 (112), (70), (96)와, 현재 맞물린 변속비 또는 중립으로부터 선택비까지 업시프트 또는 다운 시프트를 수동으로 선택되고 상기 선택을 표시하는 제3입력신호를 제공하는 수단 (120), (124), (132)를 가진 제어시스템과, 제1신호, 제2신호 및 제3신호를 수신하여 소정의 논리법칙에 따라 명령출력신호를 발생하는 중앙처리장치(106) 구비하고 상기 중앙처리장치는 (가) 현재 맞물린 비로부터의 변속시프트의 선택에 응답하여 명령출력신호를 작동기에 발생함으로써 변속기가 중립으로 시프트하게 하는 수단과; (나) (i) 현재 맞물린비로부터 선택비로의 시프트의 선택과, (ii) 변속 중립상태의 확인에 응답하여, (i) (i) 변속기의 동기를 감지한 후 (ii) 명령출력을 상기 액츄에이터에 발생시켜서 변속기를 선택된 비로 시프트하게 하는 수단을 포함하는 선택시프트의 반자동 수행을 하는 차량기계 변경기어 변속시스템용 재맞물림 제어장치에 있어서, 상기 중앙처리장치는 (가) 차량가속도를 나타내는 값을 결정하고 차량속도의 함수로 하나이상의 맞물림 변속비를 결정하는 수단과; (나) (i) 선택된 비로의 시프트 선택과 (ii) 타이밍장치를 작동시킴으로써 변속중립상태의 확인에 응답하는 수단과; (다) (i) 소정의 기준시간(REF2) 이상동안 중립상태의 변속 및 (ii) 명령출력신호를 상기 액츄에이터에 즉시 발생시켜서 상기 변속기를 상기 맞물림비 중 하나에 시프트함으로써, 상기 가속기준값(REF1)을 초과하는 차량가속도에 응답하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 차량기계 변경기어 변속시스템용 재맞물림 제어장치.
  17. 제16항에 있어서, 하나이상의 비가 맞물리도록 결정되면, 하나의 맞물림비가 맞물림 비의 최대가 아닌 것을 특징으로 하는 차량 기계 변경 기어 변속시스템용 재맞물림 제어장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 엔진은 수동작동 드로틀제어에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 차량기계 변경 기어 변속시스템용 재맞물림 제어장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 엔진은 수동작동 드로틀제어에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 차량 기계변경 기어 변속시스템용 재맞물림 제어장치.
  20. 제16항에 있어서, 상기 변속기는 작동의 자동시프트 예비선택 모우드를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 기계변경 기어 변속시스템용 재맞물림 제어장치.
  21. 제20항에 있어서, (라) 명령 출력신호를 작동기에 발생시켜 상기 맞물림비중 하나를 즉시 맞물리게 하여서 소정의 시간주기(REF3)동안 시프트의 자동 예비선택을 금지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 기계변경 기어 변속시스템용 재맞물림 제어장치.
  22. 제17항에 있어서, 상기 변속기는 작동의 자동시프트 예비선택 모우드를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 기계변경 기어 변속시스템용 재맞물림 제어장치.
  23. 제22항에 있어서, (라) 출력신호를 작동기에 발생시킨 후 상기 맞물림비중 하나를 맞물리게하여 소정의 시간주기(REF3) 동안 시프트의 자동예비선택을 금지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 기계변경 기어 변속시스템용 재맞물림 제어장치.
KR1019920013254A 1991-07-26 1992-07-24 자동 시프트 수행을 하는 기계변속시스템용 재맞물림 제어장치/방법 KR0171430B1 (ko)

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