KR100521348B1 - 보조레버로변속되는변속기 - Google Patents

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Abstract

부분적으로 자동화된 변속시스템(100)과 이를 제어하는 방법이 제공된다. 시스템은 수동으로 변속되는 변속기(10), 바람직하게는 스플리터 및/또는 레인지 보조 섹션(14)과 수동으로 변속되는 주 섹션(12)을 가지는 복식변속기를 포함한다. 주 섹션은 수동 변속 레버(57)에 의해 변속된다. 바람직한 실시예에 있어서, 보조섹션은 시스템 ECU(146)의 제어하에서 보조 섹션 액츄에이터(116)에 의해 제어된다. 변속레버의 위치를 감지하여 이를 나타내는 신호를 제공하는 센서(56)가 제공된다. 변속레버 위치의 변화비(d/dt(레버위치))를 나타내는 값을 가지는 제어 파라미터가 결정되어 시스템 제어 파라미터로서 사용된다.

Description

보조레버로 변속되는 변속기
본 발명은 본 출원인(이턴 코포레이션)의 다음의 계류중인 미국 특허출원 제08/439, 908호(1995년 5월 12일 출원)의 자동 및 수동 스플리터로 변속되는 제어 어셈블리와, 미국 특허출원 제08/649, 829호(1996년 4월 30일 출원)의 자동기계식 변속시스템용 동기 및 기어결합 감지논리, 미국 특허출원 제08/649, 830호(1996년 4월 30일 출원)의 반자동 변속수단 및 미국 특허출원 제08/666, 164호(1996년 6월 19일 출원)의 제로엔진 플라이휠 토크측정에 의한 자동변속 시스템제어에 관련되는 것이다.
본 발명은 부분적으로 자동화되거나 자동적으로 보조된, 레버로 변속되는, 차량용 기계적 변속시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 수동으로 작동되는 변속레버 또는 변속선택기의 위치와 위치변화비를 측정하기 위한 수단과 변속레버의 위치변화비의 함수로서 시스템의 작동을 제어하기 위한 제어기를 가지는 부분적으로 자동화된, 레버로 변속되는 변속기에 관한 것이다.
부분적으로 자동화되거나 보조된, 레버로 변속되는 차량용 기계적 변속시스템은 그 명세서가 본원에 참조되어 있는 미국 특허 제4,722,248; 4,850,236; 4,593,580; 4,595,986; 5,435,212; 5,582,558 및 5,651,292호를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 종래 기술에 공지되어 있다. "X-X" 및 "Y-Y" 양방향에서 변속 레버의 위치를 감지하기 위한 센서는 그 명세서가 본원에 참조되어 있는 본 출원인의 계류중인 미국 특허출원 제08/695,052호의 변속기를 변속하는 장치 및 위치센서와 미국 특허 제4,592,249; 5,428,290; 5,566,579 및 5,579,904호 및 공개된 영국 특허출원 제2,277,784A호를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 종래 기술에 공지되어 있다.
자동 스플리터(splitter)변속과 수동 주 섹션변속을 가지는 부분적으로 자동화된 기계적 변속시스템은 상술된 미국 특허 제5,435,212호를 참조하여 알 수 있는 바와 같이 종래 기술에 공지되어 있다.
레인지(range), 스플리터 또는 결합된 레인지 및 스플리터형의 복식 기계적 변속기들은 그 명세서가 본원에 참조되어 있는 미국 특허 제3,799,002; 4,754,665;4,974,468; 5,000,060; 5,370,013 및 5,390,561호를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 종래 기술에 공지되어 있다.
수동 레버로 변속되는 변속기에 자동엔진 연료제어와 같은 자동보조를 제공하는 부분적으로 자동화된 기계적 변속시스템들은 그 명세서가 본원에 참조되어 있는 미국 특허 제4,593,580; 5,569,115; 5,571,059, 5,573,477 및 5,582,558호와 상술된 계류중인 미국 특허출원 제08/649,829; 08/649,830; 08/649,831 및 08/666,164호를 참조하여 알 수 있는 바와 같이 종래 기술에 공지되어 있다. 이러한 시스템들은 클러치페달(차량 발진과 정지에만 요구됨) 또는 스로틀페달을 조작하기 위한 드라이버를 필요로 함이 없이 구기어(old gear)를 분리되게 하고, 새로운 또는 목적기어가 맞물리게 하는 자동 엔진연료 공급제어기 및/또는 레인지 및/또는 변속 의향을 나타내는 드라이버에 의해 액츄에이트되는 스플리터 변속 액츄에이터를 사용한다.
본 발명은 변속레버 위치의 변화비와 같이, 시간에 대한 도함수를 나타내는 파라미터의 값을 측정하고, 그러한 파라미터의 값 함수에 따라 시스템을 제어함으로써 종래 기술에 보조하여 수동으로 변속되는 변속시스템의 작동을 개선시킨다. 예컨대, 다른 방법으로 실행되는 것보다, 더 적극적이면서 자동적으로 실행되는 스플리터 또는 레인지 변속의 요구 또는 요청의 표시에 따라 비교적 고속 변속레버 이동이 이루어질 수 있다.
본 발명의 이들 목적들과 장점들은 첨부도면에 따라 바람직한 실시예의 다음 서술에 의하여 명확해진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 보조 섹션(14)과 연결되는 주 섹션(12)을 포함하는 결합된 레인지 및 스플리터형 복식변속기(10)의 전진변속은 도 1에 도시된 차량용 반자동 변속시스템(100)에 의해 반자동적으로 실행/지원된다. 주 섹션(12)은 마스터클러치(104)에 의해 차량엔진(102)의 구동 또는 크랭크축(101)에 동작적으로 연결되는 입력축(18)을 포함하고, 보조 섹션(14)의 출력축(58)은 통상적으로 구동축에 의해 차량의 구동바퀴(도시되지 않음)에 동작적으로 연결된다. 변속기(10)는 상술된 미국 특허 제5,370,013 및 5,390,561호에 개시된 유형일 수 있다.
주 변속기 섹션(12)으로부터 이용할 수 있는 변속기어비는 바람직한 주 섹션(12)의 특정 변속기어비를 유지하기 위해 규정된 변속패턴에 따라 변속레버(57)를 수동으로 위치시킴으로써 수동으로 선택될 수 있다. 기술되는 바와 같이, (차량을 발진시키거나 또는 정지상태에서 차량을 발진시킬 때 이외에는) 마스터클러치(104)의 조작 및 수동동기(manual sychronizing)는 필요로 되지 않는다. 시스템은 목표비로 변속하고자 하는 의도를 신호로 보내는 수단을 포함하고 그리고 토크-록 상태를 최소화 또는 경감하기 위한 동작을 자동적으로 취하여, 필요하다면 결합된 주 섹션비로부터 주 섹션 중립으로 보다 쉽게 변속하도록 하며, 중립으로 변속시 필요로 되는 스플리터 변속이 자동적이고 고속으로 완료되도록 한다. 중립상태를 감지시, 시스템은 목표 기어비로 결합을 위해 엔진이 실질적으로 동기 속도에 회전되도록 한다.
시스템(100)은 엔진 회전속도(ES)를 감지하여 이를 나타내는 신호를 제공하는 센서(106), 입력축 회전속도(IS)를 감지하여 이를 나타내는 신호를 제공하는 센서(108), 및 출력축 회전속도(OS)를 감지하여 이를 나타내는 신호를 제공하는 센서(110)를 포함한다. 공지된 바와 같이, 공지된 기어비로 결합된 클러치(104)와 변속기로, ES=IS=OS*GR이다(미국 특허 제4,361,060호를 참조).
엔진(102)은 전자적으로 제어되고, SAE J-1922, SAE J-1939, ISO 11898 등과 같은 산업 표준 프로토콜 하에서 작동하는 전자적 데이터링크(DL)를 통해 통신하는 전자제어기(112)를 포함한다. 스로틀위치(운전자 요구)는 다른 제어논리에서 그리고 변속점을 선택하기 위한 바람직한 파라미터이다. 개별적인 스로틀위치 센서(113)가 제공되거나 스로틀위치(THL)가 데이터링크로부터 감지될 수 있다. 전체 엔진토크(TEG)와 기초 엔진마찰토크(TBEF) 또한 데이터링크에서 이용될 수 있다.
변속레버(57)는 그 명세서가 본원에 참조되어 있는 미국 특허 제4,920,815; 4,974,468 및 5,481,170호에 서술된 바와 같이, 변속 바(shift bar) 하우징 어셈블리 또는 단일 변속축과 같은 변속매카니즘을 작동시킬 것이다. 센서어셈블리(56)는 변속레버의 "X-X"와 "Y-Y"위치를 나타내는 신호를 제공한다. 바람직하게는, 센서어셈블리(56)는 변속레버와 변속 메커니즘 위치를 연속적으로 나타내는 신호 또는 신호들을 제공할 것이다.
수동 클러치페달(115)은 마스터클러치를 제어하고, 그리고 센서(114)는 클러치 결합 또는 분리상태를 나타내는 신호(CL)를 제공한다. 클러치의 상태는 또한 엔진속도를 입력축 속도에 비교함으로써 결정될 수 있다. 명령 출력신호들에 따라 스플리터 클러치(82)를 작동시키기 위해 스플리터 액츄에이터(116)가 제공된다. 변속레버(57)는 변속하고자 하는 운전자의 의도가 감지될 수 있는 선택기 스위치(120)를 포함하는 손잡이(118)를 가진다. 선택기 스위치(120)의 바람직한 실시예는 업(up) 또는 다운변속(downshift)을 선택하기 위해 피벗되도록, 피벗가능하게 장착된 로커부재(rocker member)를 포함한다. 로커는 화살표의 방향으로 이동되고 나서, 해제되어 Aup≅ 또는 Adown≅펄스(pulse)를 제공하거나, 이동되고 Aup≅ 또는 Adown≅위치에서 유지되어 아래에 보다 상세히 서술되는 바와 같이 상이한 제어 결과를 이룬다. 로커는 스킵변속(skip shift)을 요청하기 위한 다수의 펄스들을 제공하는데 사용될 수 있다(미국 특허 제4,648,290호 참조). 대안으로, 로커(120B)는 토글(toggle), 압력에 민감한 표면, 별도의 Aup≅ 및 Adown≅버튼 등으로 대체될 수 있다.
운전자 제어 디스플레이 유닛(124)은 선택가능한 결합위치들을 각각 나타내는 개별적으로 발광 가능한 디스플레이소자(126, 128, 130, 132, 134 및 136)를 가지는 여섯위치 변위패턴의 도식적 표시를 포함한다. 바람직하게, 여섯패턴 디스플레이 소자의 반(즉, 128A 및 128B)은 각각 개별적으로 발광 가능하여, 디스플레이가 결합된 및/또는 목표비에 대한 레버와 스플리터 위치를 운전자에게 통지하도록 한다. 바람직한 실시예에 있어서, 결합비는 지속적으로 불이 켜지는 반면, 목표비는 섬광으로 표시된다.
시스템은 입력신호(148)를 수신하고 규정된 논리규칙에 따라 프로세싱하여 명령 출력신호(150)를 스플리터 및/또는 레인지 섹션 액츄에이터(116), 엔진제어기(112) 및 디스플레이유닛(124)과 같은 시스템 액츄에이터에 보내기 위해, 제어유닛(146), 바람직하게는 상술된 미국 특허 제4,595,986; 4,361,065 및 5,335,566호에서 서술된 형태의 마이크로프로세서에 근거한 제어유닛을 포함한다. 별도의 시스템제어기(146)가 사용되거나, 전자 데이터링크를 통해 통신하는 엔진 ECU(112)가 사용될 수 있다.
계류중인 미국 특허출원 제08/597,304호에 나타낸 바와 같이, 스플리터 액츄에이터(116)는 바람직하게는, 선택 가능하고 유지 가능한 스플리터 섹션 중립을 허용하는 세-위치 장치이다. 대안으로, 스플리터 클러치(80)가 중간의, 비-결합 위치에 있을 때 스플리터 액츄에이터를 비활성화시킴으로써, Apseudo≅스플리터(splitter)-중립(neutral)이 제공될 수 있다.
서술된 바람직한 실시예에서, 제3에서 제4 또는 제4에서 제3변속과 같은 보다 완전한 자동 9-10 및 10-9 스플리터 변속 이외에, 전진 다이내믹 스플리터-단일변속은 선택기 스위치(120)의 사용에 의해 운전자 요청시 자동적으로 실행된다. 예컨대, 세-위치 스플리터 액츄에이터를 가정하면, 제1, 제3, 제5 또는 제7변속에서 결합되었을 때 단일 Aup≅신호(signal)를 수신함으로써, 또는 제2, 제4, 제6 또는 제8변속에서 결합되었을 때 단일 Adown≅신호(signal)를 수신함으로써, 스플리터 변속이 필요로 된다는 것을 감지시, ECU(146)는 중립으로 액츄에이터를 바이어스하기 위해 액츄에이터(116)에 명령을 내리고, 토크를 최소화하거나 차단하기 위해 엔진제어기(112)에 명령을 내린다. 이것은 엔진이 제로 플라이휠 토크값으로 디더(dither)하도록 함으로써 이루어질 수 있다(상술된 미국 특허 제4,850,236호를 참조). 스플리터 중립이 감지되자마자, 엔진은 현 출력축 속도에서 목표 기어비에 대한 실질적으로 동기 엔진속도로 명령을 받게 된다(ES=IS=OS*GRT∀ERROR). 반응시간들과 축 속도들과 가속도들의 관점에서, 클러치 충돌을 방지하기 위한 결합은 동기 직후에 이루어지도록 시기가 조정된다. 이러한 일반형태의 자동 스플리터 변속은 상술된 미국 특허 제4,722,248 및 5,435,212호에 서술된다.
보다 완전하게 자동화된 9-10 및 10-9 스플리터 변속들은 동일 방식으로 실행되지만, 바람직한 변속스케줄에 따라 선택기 스위치(120)가 아닌 ECU(146)에 의해 개시된다.
변속기(10)의 결합 및 중립(결합되지 않음) 상태들은 시간주기 동안 입력축/출력축 회전속도를 공지된 기어비(IS/OS-GRi=1 to 10 ∀Y?)에 비교함으로써 감지될 수 있다. 입력축과 출력축 속도논리 이외에 또는 이들 대신에, 위치센서가 사용될 수 있다.
목표비를 결합시키기 위해 동기화시킬 때, 충돌없이 양호한 품질의 조우 클러치 결합을 달성하기 위해 엔진은 실제 동기속도(ESSYNCHRO=(OS H GRT)& 45 RPM) 위 또는 아래(바람직하게는 아래)의 약 30 내지 100 RPM(바람직하게는 약 60 RPM)의 속도로 되어 유지되도록 지시 받는다. 목표비의 결합을 확인하기 위해, 시스템은 약 100 내지 400 밀리초(milliseconds)의 시간주기 동안 출력축 속도와 목표비의 수치적인 값의 곱과 동일하거나, 플러스-마이너스 약 10 내지 30 RPM인 입력축 속도를 찾는다(IS=(OS*GRT)∀20 RPM).
상기 논리는 목표비의 결합을 위한 엔진동기화에 의해 초래된 오류의 결합감지(계류중인 미국 특허출원 제08/790, 210호 참조)없이 입력 및 출력축 속도를 기초로 변속기의 결합 및 중립상태가 측정되도록 한다.
짝수비이고(즉, 높은 스플리터비일 때) 그리고 단일 업변속(upshift)이 필요로 되면, 레버 업변속(스플리터 다운변속과 함께)이 적절하고, 운전자에 의해 요청되면, 시스템은 이를 실행하는데 자동적으로 조력하게 된다. 마찬가지로, 홀수비이고(즉, 낮은 스플리터비이고) 단일 다운변속이 필요로 되면, 레버 다운변속(스플리터 업변속과 함께)이 적절하고, 운전자에 의해 요청되면, 시스템은 이를 실행하는데 자동적으로 조력하게 된다. 시스템(100)에서, 스플리터-단독 변속들은 자동적으로 실행될 수 있는 반면, 스플리터 변속들을 수반하는 레버 변속들은 운전개시 및 주 섹션 조우클러치 조작을 필요로 한다는 것을 주의해야 한다.
결합된 레버 및 스플리터 변속이 필요로 되면, (적절한 변위된 위치에서 로커를 유지하는 것과는 반대로) 적절한 방향에서 선택기의 단일 펄스가 자동 지원 없이 적절한 스플리터 변속을 위한 요청에 따라 취해지고, 스플리터는 적절한 스플리터 위치로 변속하도록 사전 선택되고, 조작자가 수동으로 중립에 변속하거나 그렇지 않다면 토크를 차단하게 될 때 그렇게 될 것이다. 그리고 나서, 운전자는 제어기(148)의 개입 없이 적절한 주 섹션비를 결합하도록 요청받는다. 이는 실질적으로 완전한 수동 스플리터형 변속기의 작동과 동일하다.
만일 운전자가 결합된 레버 및 스플리터 변속에 대해 자동보조를 원한다면, 보조 업 또는 다운변속을 요청하기 위해 선택기의 로커부재는 적절한 위치로 이동되어 (적어도 50밀리초 내지 1초 동안) 유지된다. 그러한 요청을 수신시, 제어기(146)는 자동적으로 제로 플라이휠 토크에 디더하도록 (약 2∼5초 동안) 엔진에 연료가 공급되도록 함으로써, 토크 록 상태를 감소시키거나 제거하여 운전자가 주 섹션을 중립으로 쉽게 수동적으로 변속하도록 한다(미국 특허 제4,850,236 및 5,573,477호 참조). 디스플레이(124)는 구 기어비를 지속적으로 발광하게 되고 그리고 선택된 비를 섬광하거나 또는 표시하게 된다. ECU(146)는 알려진 기어비들에 입력축 속도(IS)와 출력축 속도(OS)의 비를 비교함으로써 중립상태를 감지하게 된다. 택일적으로 또는 조합하여, 위치센서들이 사용될 수 있다. 요청된 변속의 방향과 현 기어비(GRC)의 직접 또는 간접함수에 따라 논리는 목표기어비(GRT)의 아이덴티티(identity)를 결정하게 된다.
주 섹션 중립이 감지될때, 분리된 기어비에 대응하는 디스플레이 소자는 발광하지 않고, 스플리터는 자동적으로 적절한 스플리터비로 변속되게 되며 엔진은 목표기어비(GRT)를 결합시키기 위한 실질적으로 동기속도(ES=OS*GRT)에서 (약 2∼5초 동안) 회전하게 되어, 운전자가 표시된 주 섹션비를 결합시키기 위해 변속레버(57)를 쉽게 수동으로 사용할 수 있도록 한다. 바람직하게, 엔진은 실제 동기속도에서 벗어나서 자동적으로 회전하게 되거나 실제 동기속도로 디더하게 된다(미국 특허 제5,508,916 및 5,582,558호 참조). 목표비의 결합을 감지시, 새롭게 결합된 비에 대응하는 디스플레이 표시 소자는 지속적으로 불이 켜지게 되고 엔진 연료 제어는 운전자에게로 복귀될 것이다. 보조결합레버 및 스플리터 변속은 클러치페달(115) 또는 스로틀페달(113)을 운전자가 조작하는 것을 필요로 함이 없이 이루어진다.
AA≅위치(136)에 있을때 또는 그 위치로 변속후에(즉, 9/10), ECU(146)는 연료 제어기(112)와 스플리터 운전자(116)가 자동적으로 적절한 9-10 및 10-9 변속을 선택하여 실행하도록 명령할 것이다. 비의 상부 그룹 내에서의 자동작동은 상술된 미국 특허 제4,722,248; 4,850,236 및 5,498,195호에 개시되어 있다. 이러한 특성을 포함한 시스템들은 ASuper 10 Top 2≅상표로 이턴(Eaton) 코포레이션에 의해 판매되고 그리고 AAutomate 2≅상표로 다나(Dana) 코포레이션에 의해 판매된다.
AA≅위치를 벗어나 변속하고자 하면, 다른 비로 완전한 수동변속을 실행하기 위해 운전자는 단순히 클러치페달(115), 스로틀페달(113) 및 변속레버(57)를 사용할 수 있다. AA≅제8(또는 낮은 비)로부터 보조 레버변속이 필요로 되는 경우, 선택기 로커(120B)는 Adown≅위치에서 유지될 수 있고, 이것은 결합된 AA≅비(제9 또는 제10)에서 선택된 목표비로 레버 또는 결합된 레버 및 스플리터 변속을 지원하도록 ECU(146)가 연료 제어기(112) 및/또는 스플리터 액츄에이터(116)에 명령하도록 한다. AA≅위치에 있을때, 선택기의 펄스(및 Aup≅연속변위)는 ECU에 의해 무시된다.
비록 바람직한 실시예가 시스템을 기능억제하기 위한 작동자 온/오프 스위치를 가지지 않을지라도, 오류-허용한계(fault-tolerant)모드가 제공되어 운전자가 스플리터 변속을 선택하는데 선택기(120)를 사용하거나, 이것이 가능하지 않다면, 변속기(10)는 림프-홈(limp-home) 및/또는 풀-오프-더-로드(pull-off-the-road) 목적을 위한, 넓은 단계의, 완전 수동, 5단 또는 적어도 3단(1/2, 3/4 및 5/6)변속기로서 작동될 것이다.
상술한 본 발명의 바람직한 실시예에서, 토크를 차단하기 위해 연료를 공급하는 것은, 엔진이 제로 플라이휠 토크(TFW=0)에서 디더하게 되는 전체 토크(TEG)를 발생시키도록 한다. 상술된 미국 특허 제5,508,916호에서 서술된 바와 같이, 목표 기어비로 결합된 조우 클러치 부재의 완전한 결합을 보장하기 위해 유사한 디더 기술이 사용될 수 있다.
변속과 이의 확인을 완료하면, 연료공급의 제어는 운자자에게로 복귀된다. 정지 또는 출발에서 정지 동작을 위한 것을 제외하고는, 클러치페달(115)은 사용되지 않는다. 변속작동 동안에 클러치가 수동으로 분리되면, 스로틀제어는 즉각 운전자에게로 복귀된다.
도 2와 3은 단일 변속축 매카니즘(200)의 회전과 축위치를 나타내는 신호들을 제공하는 센서 어셈블리(56)를 개략적으로 도시한 것이다. 요약하면, 축(202)은 블록(204)에서 변속레버(57)에 의해 결합되고, 세 위치들중의 하나로 회전하여 "9/10-7/8" 변속포크(206), "5/6-3/4" 변속포크(208), 또는 "1/2-R" 변속 포크(210)를 선택한다. 선택된 주 섹션비를 결합 또는 분리하도록 선택된 변속 포크를 이동시키기 위하여, 변속축(202)은 축방향으로 중심이 맞추어지거나 중립("N")위치로부터 좌우측으로 이동된다.
위치센서 어셈블리(56)는 변속축(202)의 축방향 및 회전위치를 각각 나타내는, 전압 또는 전류의 크기와 같은 신호들을 제공하는 두 개의 독립 코일(216 및 236)들을 포함한다. 축(202)의 강자성 단부(218)는 축(202)의 축방향 위치에 따라 코일(216)의 구멍(214) 내로 가변적으로 확장하는 반면, 축(202)에 회전가능하게 고정된 부재(235)의 강자성 확장부(234)는 축(202)의 회전위치에 따라 코일(236)의 구멍(238) 내로 가변적으로 확장할 것이다. 코일(216 및/또는 236)로부터 신호는 축(202) 및/또는 변속 레버(57)의 위치변화비를 나타내는 시간결정 제어 파라미터와 관련하여 미분될 수 있다.
운전자가 변속레버를 이동시키는 비(d/dt(변속레버 위치))는 운전자가 변속이 실행어지도록 소망하는 긴급도(urgency)를 나타낸다. 보조 변속논리는 표준 또는 디폴트 모드를 가질 수 있는데, 여기서는 변속품질이 중요한 고려사항이며, 만일 긴급도가 감지되면, 고속 변속 논리 모드가 실행될 수 있는데, 여기서 레인지 및/또는 스플리터 변속들은 보다 동기를 벗어난 상태에서 명령을 받고/받거나(미국 특허 제5,651,292호 참조), 제로 구동라인 토크를 발생시키기 위해 및/또는 목표비를 결합시키도록 동기화시키기 위해 엔진속도는 큰 비로 변경된다. 대안으로, 마스터클러치, 엔진브레이크(102A) 및/또는 인풋브레이크(18A)를 제어하기 위한 ECU로 제어되는 액츄에이터를 가지는 시스템에서, 이들 장치들의 결합비는 변속레버 이동비의 함수에 따라 변할 수 있다. 그러므로, 고속 변속논리는 보다 고속이지만 보다 거친(저품질)변속이 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제어시스템/방법을 흐름도 형태로 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명이 어느 정도 특수하게 서술되었지만, 바람직한 실시예의 서술은 단지 예일 뿐이며, 이하에 청구된 본 발명의 정신과 범위를 벗어남이 없이 다양한 수정이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 수 있어야 한다.
도 1은 본 발명의 제어시스템/방법을 사용하는 수동 변속 레버로 변속되는 변속기를 포함하는 부분적으로 자동화된 차량변속시스템의 개략도로서, 도 1이 본 발명이 특별히 유용한 시스템을 서술하였지만, 본 발명은 다른 형의 자동 보조레버로 변속되는 변속기에 적용될 수 있다.
도 2 및 3은 도 1에 도시된 변속기를 수동으로 변속하는데 사용될 수 있는 단일 변속축 매카니즘의 축과 회전위치를 나타내는 신호를 제공하기 위한 센서 어셈블리의 개략도.
도 4는 본 발명의 제어를 흐름도 형태로 나타낸 개략도.

Claims (26)

  1. 연료제어 엔진, 엔진에 의해 구동되는 입력축, 출력축과 수동 변속레버에 의해 변속되는 변속섹션을 가지는 기계적 변속기, 변속 레버의 위치를 나타내는 입력신호를 제공하는 센서, 및 입력 신호를 수신하고, 변속 레버의 위치를 나타내는 상기 신호를 포함하며, 하나 이상의 시스템 액츄에이터에 명령 출력 신호를 보내기 위해 소정의 논리법칙에 따라 입력 신호를 프로세싱하는 제어유닛을 포함하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템에 있어서, 상기 논리법칙은,
    상기 변속레버의 위치의 시간에 대한 도함수를 나타내는 제어 파라미터의 값을 결정하고,
    상기 제어 파라미터의 값의 함수에 따라 상기 시스템을 제어하는데 유효한 법칙인 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변속기는 수동 변속레버에 의해 변속되는 상기 변속섹션과 직렬로 연결되는 보조 섹션을 가지는 복식변속기이고, 상기 하나 이상의 시스템 액츄에이터는 상기 보조 섹션을 변속하기 위한 액츄에이터인 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 시스템 액츄에이터는 상기 엔진의 연료공급을 제어하는 액츄에이터인 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 시스템은 입력축 회전속도를 늦추는 장치(102A 또는 18A)를 포함하고, 상기 하나 이상의 시스템 액츄에이터는 상기 장치를 제어하는 액츄에이터인 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 논리법칙은 상기 제어 파리미터의 값을 소정의 기준값에 비교하는데 유효한 법칙을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템.
  6. 제2항에 있어서, 상기 논리법칙은 상기 제어 파라미터의 값을 소정의 기준값에 비교하는데 유효한 법칙을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템.
  7. 제3항에 있어서, 상기 논리법칙은 상기 제어 파라미터의 값을 소정의 기준값에 비교하는데 유효한 법칙을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템.
  8. 제4항에 있어서, 상기 논리법칙은 상기 제어 파라미터의 값을 소정의 기준값에 비교하는데 유효한 법칙을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템.
  9. 제5항에 있어서, 상기 논리법칙들은 변속이 변속품질을 이루도록 명령을 받는 디폴트 모드와 변속이 상기 디폴트 모드에서 이루어지는 것보다 고속 변속을 이루도록 명령을 받는 고속 변속모드를 포함하며, 상기 제어 파라미터의 값이 상기 기준값을 초과한다면, 상기 논리법칙들은 고속 변속모드에서 작동하도록 하는데 유효한 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템.
  10. 제6항에 있어서, 상기 논리법칙들은 변속이 변속품질을 이루도록 명령을 받는 디폴트 모드와 변속이 상기 디폴트 모드에서 이루어지는 것보다 고속 변속을 이루도록 명령을 받는 고속 변속모드를 포함하며, 상기 제어 파라미터의 값이 상기 기준값을 초과한다면, 상기 논리 법칙은 고속 변속모드에서 작동하도록 하는데 유효한 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템.
  11. 제7항에 있어서, 상기 논리법칙은 변속이 변속품질을 이루도록 명령을 받는 디폴트 모드와 변속이 상기 디폴트 모드에서 이루어지는 것보다 고속 변속을 이루도록 명령을 받는 고속 변속모드를 포함하며, 상기 제어 파라미터의 값이 상기 기준값을 초과한다면, 상기 논리법칙은 고속 변속모드에서 작동하도록 하는데 유효한 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템.
  12. 제8항에 있어서, 상기 논리법칙은 변속이 변속품질을 이루도록 명령을 받는 디폴트 모드와 변속이 상기 디폴트 모드에서 이루어지는 것보다 고속 변속을 이루도록 명령을 받는 고속 변속모드를 포함하며, 상기 제어 파라미터의 값이 상기 기준값을 초과한다면, 상기 논리법칙은 고속 변속모드에서 작동하도록 하는데 유효한 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템.
  13. 연료제어 엔진, 엔진에 의해 구동되는 입력축, 출력축과 수동 변속레버에 의해 변속되는 변속섹션을 가지는 기계적 변속기, 변속레버의 위치를 나타내는 입력신호를 제공하는 센서, 및 입력신호를 수신하고 하나 이상의 시스템 액츄에이터에 명령 출력 신호를 보내기 위해 소정의 논리 법칙에 따라 입력신호를 프로세싱하는 제어유닛을 포함하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템을 제어하는 방법에 있어서, 상기 논리법칙은,
    상기 변속레버의 위치의 시간에 대한 변화비를 나타내는 제어 파라미터의 값을 결정하는 단계; 및
    상기 제어 파라미터의 값의 함수에 따라 상기 시스템을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 변속기는 수동 변속레버에 의해 변속되는 상기 변속섹션과 직렬로 연결되는 보조 섹션을 가지는 복식변속기이고 상기 하나 이상의 시스템 액츄에이터는 상기 보조 섹션을 변속시키기 위한 액츄에이터인 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템 제어 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 하나 이상의 시스템 액츄에이터는 상기 엔진의 연료 공급을 제어하는 액츄에이터인 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템 제어 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 엔진의 회전속도를 늦추기 위한 장치를 포함하고, 상기 하나 이상의 시스템 액츄에이터는 상기 장치의 작동을 제어하는 액츄에이터인 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템 제어 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 제어 파라미터의 값을 소정의 기준값에 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템 제어 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 제어 파라미터의 값을 소정의 기준값에 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템 제어 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 제어 파라미터의 값을 소정의 기준값에 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템 제어 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제어 파라미터의 값을 소정의 기준값에 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템 제어 방법.
  21. 제17항에 있어서, 상기 논리법칙들은 변속이 변속품질을 이루도록 명령을 받는 디폴트 모드와 변속이 상기 디폴트 모드에서 이루어지는 것보다 고속 변속을 이루도록 명령을 받는 고속 변속모드를 포함하고, 상기 방법은 상기 제어파라미터의 값이 상기 기준값을 초과한다면, 고속 변속모드에서 작동하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템 제어 방법.
  22. 제18항에 있어서, 상기 논리법칙들은 변속이 변속품질을 이루도록 명령을 받는 디폴트 모드와 변속이 상기 디폴트 모드에서 이루어지는 것보다 고속 변속을 이루도록 명령을 받는 고속 변속모드를 포함하고, 상기 방법은 상기 제어파라미터의 값이 상기 기준값을 초과한다면, 고속 변속모드에서 작동하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템 제어 방법.
  23. 제19항에 있어서, 상기 논리법칙은 변속이 변속품질을 이루어지도록 명령을 받는 디폴트 모드와 변속이 상기 디폴트 모드에서 이루어지는 것보다 고속 변속을 이루도록 명령을 받는 고속 변속모드를 포함하고, 상기 방법은 상기 제어파라미터의 값이 상기 기준값을 초과한다면, 고속 변속모드에서 작동하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템 제어 방법.
  24. 제20항에 있어서, 상기 논리법칙은 변속이 변속품질을 이루도록 명령을 받는 디폴트 모드와 변속이 상기 디폴트 모드에서 이루어지는 것보다 고속 변속을 이루도록 명령을 받는 고속 변속모드를 포함하고, 상기 방법은 상기 제어파라미터의 값이 상기 기준값을 초과한다면, 고속 변속모드에서 작동하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템 제어 방법.
  25. 제1항에 있어서, 상기 센서는 변속레버 위치를 나타내는 신호를 지속적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템.
  26. 제13항에 있어서, 상기 센서는 변속레버 위치를 나타내는 신호를 지속적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 부분적으로 자동화된 차량용 기계적 변속시스템 제어 방법.
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