KR100694741B1

KR100694741B1 - 자동차의 구동 유닛을 제어하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100694741B1
Application number: KR1020017016384A
Authority: KR
Inventors: 루흐요아힘
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 1999-06-22
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2007-03-14
Also published as: DE19928516A1; US6631319B1; EP1194686A1; JP2003502599A; KR20020013932A; EP1194686B1; DE50006972D1; WO2000079111A1

Abstract

본 발명은 자동차의 구동 유닛을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 구동 유닛의 토크는 실제 속도와 소정의 목표 속도에 따라 차량의 구동열의 진동이 감소하도록 영향을 받는다. 상기 목표 속도는 운전자 입력 및/또는 변속기의 변속비 스텝업 조정을 통해 결정되는 적어도 하나의 엔진 속도 구배를 기초로 도출된다.

Description

자동차의 구동 유닛을 제어하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE DRIVE UNIT OF A VEHICLE}

본 발명은 자동차의 구동 유닛을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

제DE-A 195 23 898호에는 상기 종류의 방법 및 장치가 공지되어 있다. 상기 문헌에는 자동차의 구동열에서 발생하는 진동을 줄이기 위해 구동 유닛의 토크가, 예를 들면 그 점화각이 구동 유닛의 속도와 토크 상태에 의거하여 자동차의 구동열에서 얻어진 기준 속도 또는 목표 속도 사이의 비교치에 따라서 영향을 받는다. 상기 목표 속도는 운전자 희망을 나타내는 토크로부터 적산을 통해 형성된다. 상기 기준 속도 또는 목표 속도와 상기 구동 유닛의 속도를 비교하여 자동차 구동장치의 진동이 검출되고 분리되어 위상에 맞는 토크 간섭을 통해 흡수된다. 소위 안티저킹(antijerking) 기능의 이용은, 가속 시에 트랜스미션이 시프트다운되면, 예상하지 못했던 자동차 반작용을 야기시키고 있다. 그와 관련하여 엔진 속도의 증가는 구동열 진동으로서 해석되어 상기 엔진 토크의 취소를 초래한다. 운전자는 이를 불편한 느낌으로 받아들인다. 이런 문제는 특히 무단 변속기(CVT-트랜스미션)에서 또는 무단 스텝업특성의 변속기에서 나타나지만, 다른 유형의 변속기에서 도 발생할 수 있다.

본 발명의 목적은 변속기의 시프트다운 동작에서도 안티저킹-기능을 최적화할 수 있는 조치들을 제공하는데 있다.

이는 독립항들에 제시된 특징들을 통해 달성된다.

하기에서 설명되는 것처럼 목표 속도 또는 기준 속도의 형성을 통해 효과적으로 피하고자 하는 것은 가속 시에 변속기의 시프트다운 하에서 안티저킹-기능 때문에 엔진 토크가 취소되는 것이다. 그러므로 자동차의 가속 동작이 개선될 수 있다.

특히 장점이 되는 것은 상기 안티저킹-기능이 침해되지 않으므로 이 기능이 일반적으로 유리한 효과를 나타내고 구동열 진동을 효과적으로 억제한다는 것이다.

특히 장점이 되는 것은 상기 목표 속도 또는 기준 속도는 어차피 처리될 동작값에 기초하여 형성된다는 것이다. 따라서 기능이 개선되면서도 그 수고는 줄어들게 된다.

특히 장점이 되는 것은 무단 자동변속기(CVT-변속기)와 관련하여 하기에 설명하는 조치가 이용된다는 것이다. 이와같은 이용 시에 특히 그 효과가 유리하게 얻어지고 자동차의 주행 상태가 가속시에 현저히 개선된다.

그밖의 장점들은 실시예의 다음과 같은 상세한 설명 및 종속항에서 도출된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예에 의거하여 하기에서 상술된다.

도1은 본 발명의 선호되는 실시예를 보여주지만 다른 유형의 변속기와 관련하여서도 적용될 수 있는 무단 자동변속기를 장착한 구동 유닛의 제어도이다.

도2는 변속기 제어 유닛 및/또는 엔진 제어 유닛의 마이크로컴퓨터에서 실행되며 또한 이용된 안티저킹-레귤레이터를 나타내기도 하는 프로그램의 흐름도이다.

도3은 상기 안티저킹-레귤레이터에 제공되는 목표 속도 및 기준 속도의 형성을 나타내는 흐름도이다.

도1에는 무단 자동변속기(CVT-변속기)를 구비한 구동 유닛의 제어에 대한 선호되는 실시예가 도시되어 있다. 전자식 엔진 제어 유닛(2)을 포함하는 내연기관(1)도 도시되어 있다. 상기 무단 변속기(3)는 전자식 변속기 제어 유닛(4)을 갖고 있다. 이 때 실시예의 한 형태로서 상기 엔진 제어 유닛과 변속기 제어 유닛은 콤비네이션형 제어 장치에 설치되어 있다. 상기 무단 변속기(3)는 토크 컨버터(5), 토크 컨버터 록업 클러치(6) 및 전진 및 후진을 위한 클러치(7a, 7b) 및 엔진(1)과 배리에이터(9) 사이에 배열된 유성 기어세트(8)를 포함한다. 상기 배리에이터(9)는 구동측의(제1의) 원추형 디스크 세트(10)와 출력측의(제2의) 원추형 디스크 세트(11)로 이루어지며, 이 때 체인이나 푸싱 링크 밴드(pushing linked band)(12)에 의해 구동 디스크 세트로부터 출력 디스트 세트로 힘이 전달된다. 각각의 원추형 디스크 세트는 축에 고정된 디스크와 축방향으로 움직일 수 있는 디스크로 이루어진다. 구동 및 출력 디스크 세트에 있는 축방향 가동 디스크들 이 동시에 변함으로써 높은 변속비(로우)로부터 낮은 변속비(오버드라이브)까지 배리에이터(9)의 변속비가 변하게된다. 상기 출력 디스크 세트(11)는 디퍼렌셜(13)에 의해 바퀴의 구동축(16)에 연결되어 있다. 상기 전자식 변속기 제어 유닛(4)은 변속기의 변속비를 조정하고 검출하는 하나 이상의 과제를 수행한다. 이를 위해 예를 들면 상기 구동 디스크(10)와 출력 디스크(11)에는 속도 센서(14, 15)가 제공될 수 있다. 일반적으로 전자식 변속기 제어 유닛(4)은 변속기(3)의 변속비를 조정하여 상기 클러치(7a, 7b) 및 토크 컨버터 록업 클러치(6)를 제어한다. 예시된 무단 변속기외에도 변속비가 스텝업조정될 수 있는 다른 유형의 무단 변속기, 예를 들면 마찰륜 변속기, 토로이드 변속기 등도 이용될 수 있다.

상기 전자식 엔진 제어 유닛(2)은 운전자 희망을 검출하기 위한 센서(20)에 연결되어 있다. 그런 종류의 센서는 가장 단순한 경우에 가속 페달 포지션 센서이다. 그 외에도 차속을 검출하기 위한 센서(21)와 엔진 속도를 결정하기 위한 센서(22)가 제공되어 있다. 상기 엔진 제어 유닛(2)은 운전자 희망에 근거하여 설정되는 목표 토크에 따라서 엔진 토크를 조정하기 위한 하나 이상의 조정 부재(23)에 작용한다. 이 때 하기에 설명되는 조치와 관련하여 상기 엔진 목표 토크를 엔진 토크로 변환시키는 하나 이상의 조정 부재가 어떻게 제어되는지가 중요하지는 않다.

내연기관의 이용외에도 하기에서 설명되는 조치는 다른 구동 컨셉, 예를 들어 전기모터와 연결하여 이용될 수도 있다.

도2에는 안티저킹-레귤레이터를 실현한 프로그램의 흐름도가 도시되어 있다. 이 프로그램은 엔진 제어 유닛(2) 또는 변속기 제어 유닛(4)의 일부이기도 한 마이크로컴퓨터에서 실행된다. 상기 마이크로컴퓨터는 경우에 따라서는 가공된 센서 신호로부터 또는 상기 센서 신호로부터 도출된 운전자 희망 토크(100), 엔진 속도(102), 변속비(111) 및 차속(101)을 검출한다. 이 때 상기 운전자 희망 토크는 가속 페달의 위치를 나타내는 센서(20)의 신호에 근거하여 하나 이상의 엔진 속도의 고려하에서 형성된다. 상기 차속은 어느 한 실시예에서 하나의 센서에 의해 측정되고 다른 실시예에서는 하나 이상의 선택된 륜속 신호에 근거하여 평가된다. 상기 변속비는 하기에 설명하는 것처럼 결정된다. 상기 신호들은 옵저버(200)에게 제공되며, 그의 구성 및 기능은 도3의 다이어그램으로 간략하게 도시되어 있다. 상기 옵저버(200)의 출력은 목표 속도 또는 기준 속도(110)이다. 이것은 검출된 엔진 속도(102)와 함께 진동 검출기(201)에 제공된다. 이 진동 검출기는 이미 언급한 종래 기술의 조치에 상응하게 양 속도값들 사이의 편차를 형성하고 있을 수 있는 속도 진동을 분리시킨다. 이와 같이 분리된 속도 진동(104)은 이미 언급한 종래기술에서처럼 레귤레이터(202)에서 토크 변화값(105)으로 환산된다. 그 다음에, 상기 토크 변화값은 운전자 희망 토크(100)에 합산되고(비교, 목표 토크 형성기(204)), 그와 같이 형성된 목표 토크의 변환을 통해 구동열 진동이 감소되도록 상기 토크가 변화값에 의해 영향을 받는다. 이와 같이 결정된 목표 토크(103)는 블록(203)에서 하나 이상의 조정값으로 변환되며, 그 값은 목표 토크가 하나 이상의 조정 부재(23)의 조작을 통해 조정되도록 정해진다.

상기 안티저킹 기능을 개선하기 위해 목표 속도 또는 기준 속도의 형성은 옵 저버(200)에서 중요하다. 도3에는 옵저버의 선호되는 실시예의 흐름도가 도시되어 있다. 상기 안티저킹-레귤레이터는 엔진 제어 유닛에 실현되어 있고 상기 변속기 제어 장치가 다른 제어 유닛에 설치되어 있으면, 상기 변속기 제어 유닛(4)에 의해 변속기의 실제 변속비(111)와 변속기의 목표 변속비가 엔진 제어 유닛(2)에 전달된다. 상기 변속기 제어 유닛에 또는 대안으로서 엔진 제어 유닛에서 실제 변속비(111)가 속도 센서(14, 15)의 신호들로부터 다음과 같이 결정된다.

JI = K * NPM / NSE

JI: 실제 변속비

NPM: 변속기 출력 속도

NSE: 엔진 속도

K: 변속기의 그 외의 스텝을 고려하는 인자.

인자(K)는 특히 변속기에 다수의 클러치가 존재하는 경우 각각 선택가능한 클러치에 의존적이기도 하다.

상기 옵저버(200)는 변속기의 변속비 스텝업조정을 통해 정해지는 엔진 속도 구배(211)를 계산하는 엔진 속도 구배 형성기(207)를 포함한다. 예를 들면 위에서처럼 정해지는 변속비(111)와 차속(101)이 엔진 속도 구배 형성기에 제공된다. 상기 값들에 근거하여 엔진 속도 구배가 계산되면서, 변속비 스텝업조정 전후에 동일한 주행 속도가 출력되고 엔진 속도의 시간에 따른 변화가 변속기의 변속비의 시간에 따른 변화에 근거하여 차량 속도와 출력 속도가 동일한 경우에도 평가된다. 그러므로 상기 엔진 속도 구배(211)는 변속기의 스텝업조정을 통해 발생되는 엔진 속 도의 구배를 나타낸다. 엔진 속도 구배 형성기(205)에서 예를 들면 운전자 희망 토크(100)와 엔진 속도(102)에 근거하여 또 다른 엔진 속도 구배(212)가 계산되고, 이것은 운전자의 희망으로부터 차량의 가속 후에 발생하는 엔진 속도 구배를 나타낸다. 이 때 다른 실시예에서 운전자 희망 토크(100) 대신에 운전자 희망 토크를 나타내는 다른 값은 예를 들면 종래기술에서 이용되는 가속 토크, 실제 토크, 가속 포지션 등과 같은 값이 도출된다. 상기 엔진 속도 구배(212)를 결정하기 위해 그 기초로 삼는 것은 운전자 희망 토크는 변속비의 스텝업조정을 고려하지않고 실제 조건하에서 차량의 일정한 가속도에 대응한다는 것이다(가속 토크의 검출 시에는 고려된다). 변속비의 변화가 없는 경우에도 예상되는 증가 속도로부터 속도 변화가 유추된다.

상기 양 엔진 속도 구배는 더해지는, 양호하게는 가산되고(덧셈자리(208)), 결과치(합)는 합산기(206)에 합산된다. 그 결과값은 상기 안티저킹-레귤레이터를 위한 목표 속도 또는 기준 속도(110)이다.

엔진 속도 구배를 계산하기 위해 필요한 파라미터는 계산 블록(205, 206, 207)에서 특성곡선으로부터 변속비(111)의 함수로서 판독된다.

도시된 조치는 무단의 스텝업조정 특성을 가지는 변속기에서도 이용된다.

Claims

구동 유닛의 토크가 차량의 구동열에서 발생하는 진동이 감소하도록 영향을 받으며, 토크의 영향이 구동 유닛의 속도와 사전 설정된 목표 속도의 비교치로부터 도출되는, 자동차의 구동 유닛을 제어하기 위한 방법에 있어서,

상기 목표 속도는 운전자 입력 및/또는 변속기의 변속비 스텝업조정을 통해 정해지는 엔진 속도 구배에 따라서 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 유닛을 제어하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 변속기가 무단 스텝업조정 특성을 갖는 변속기, 특히 CVT 변속기인 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 유닛을 제어하기 위한 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 변속기의 변속비 스텝업조정을 통해 정해지는 엔진 속도 구배는 변속비와 차속에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 유닛을 제어하기 위한 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 운전자 희망에 대응하는 엔진 속도 구배는 운전자 입력과 엔진 속도로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 유닛을 제어하기 위한 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 결정된 상기 구배들은 가산되며 가산 결과는 목표 엔미 속도에 합산되는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 유닛을 제어하기 위한 방법.
진동이 감소하도록 실제 속도와 목표 속도에 근거하여 토크에 영향을 미치는 레귤레이터 유닛을 포함하는, 구동 유닛의 토크에 자동차의 구동열에서 발생하는 진동이 감소하도록 영향을 주는 제어 유닛을 포함하는, 자동차의 구동 유닛을 제어하기 위한 장치에 있어서,

상기 레귤레이터 유닛은 변속기의 변속비 스텝업조정을 통해 정해지는 엔진 속도 구배 및/또는 운전자 입력을 통해 정해지는 엔진 속도 구배를 결정하여 그로부터 목표 엔진 속도를 도출하는 옵저버를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 유닛을 제어하기 위한 장치.