KR100795248B1

KR100795248B1 - 차량 제어 장치

Info

Publication number: KR100795248B1
Application number: KR1020060064832A
Authority: KR
Inventors: 나오타다 마츠다이라; 도시후미 오사와; 미츠루 고지마; 미치오 아스미
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-07-11
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2008-01-15
Also published as: ES2286958B1; TWI342923B; TW200716854A; ES2286958A1; KR20070007734A

Abstract

본 발명은 복수의 주행 모드에서 연비, 정숙성, 운전성이 공존하게 하며 스로틀 급개시에 킥다운(kick-down)양이 과대해지는 것을 방지하여 운전성을 개선한다.

변속 제어 ECU(17)와 엔진 제어 ECU(42)를 별개의 몸체로 갖는 시스템에 있어서, 변속 특성은 주행 모드에 따라 변속 제어 ECU(17)의 변속맵(45)을 전환하여 선택된다. 변속맵(45)은 무단 변속기(1)의 변속비를 제어하기 위하여 목표 엔진 회전수를 출력한다. 모터 드라이버(46)는 목표 엔진 회전수와 실제 회전수에 의거하여 모터(7)를 구동하여 변속비를 변경한다. 변속맵의 전환에 반응하여, 엔진 제어 ECU(42)내의 점화 타이밍 맵(48)의 그룹과 연료 분사 타임 맵(49) 그룹으로부터 하나의 맵이 선택된다. 다른 실시예에서, 산출 유니트(73)는 스로틀개도(TH)와 차속(V)에 의거하여 목표 엔진 회전수를 산출한다. 판정 유니트(78)는 스로틀개도 변화량(△TH)이 △TH 판정치보다 큰지를 판정한다. 변화량(△TH)이 △TH 판정치보다 크다면, 작은 양이 목표 엔진 회전수를 찾아내기 위해 스로틀개도(TH)에 가산된다. 변화량(△TH)이 △TH 판정치보다 작다면, 많은 양이 목표 엔진 회전수를 찾아내기 위하여 스로틀개도(TH)에 가산된다. 스로틀개도(TH)가 커질 때, 목표 엔진 회전수(Netgt)가 커지는 맵이 산출 유니트(73) 내에 설정되어 있다.

Description

차량 제어 장치{VEHICLE CONTROL SYSTEM, CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION CONTROL SYSTEM AND METHOD}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 변속 제어 시스템의 주요부의 기능을 도시한 블럭 다이어그램.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무단 변속기 제어 시스템의 시스템 구성 다이어그램.

도 3은 △TH 판정치와 차속(V) 사이의 관계를 설정한 맵의 일예를 도시한 챠트.

도 4는 급개시 가산치에 관한 맵의 일례를 도시한 챠트.

도 5는 정상시의 가산치에 대한 맵의 일례를 도시한 챠트.

도 6은 스로틀개도 보정처리의 플로우챠트.

도 7은 스로틀개도 변화량(△TH)에 의존하지 않는 종래 장치에 의한 스로틀개도(TH)의 변화에 따른 목표 엔진 회전수를 찾아내는 데 사용되는 값을 나타낸 다이어그램.

도 8은 스로틀개도 변화량(△TH)에 의해 전환되는 일실시예의 장치에 의한 스로틀개도(TH)의 변화에 따라 목표 엔진 회전수를 찾아내기 위한 값을 나타낸 다이어그램.

도 9는 목표 엔진 회전수(Netgt)를 얻기 위해 사용된 맵의 일례를 도시한 챠트.

도 10은 저연비 주행 모드의 변속 특성의 일례를 도시한 챠트.

도 11은 스포츠 주행 모드의 변속 특성의 일례를 도시한 챠트.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제어 시스템의 주요부의 기능을 나타낸 블럭 다이어그램.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제어 시스템이 적용된 엔진을 구비한 시스템의 블럭 다이어그램.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

7 : 모터 17 : 변속 제어 ECU

19 : 모드 스위치 28a : 점화 코일

28b : 점화 플러그 34 : 분사 밸브

42 : 엔진 제어 ECU 45 : 변속맵

46 : 모터 드라이버 48 : 점화 타이밍 맵

49 : 분사 타임 맵 50 : 점화 드라이버

52 : 분사 밸브 드라이버

본 발명은 차량 제어 시스템, 무단 변속기 제어 시스템 및 방법에 관한 것이 다. 특히, 본 발명은 연료 분사와 점화를 제어하는 엔진 제어 ECU와 변속을 제어하는 구동계 제어 ECU가 협조하여 작동되는 차량 제어 시스템에 관한 것이며, 원활한 가속 성능(운전성)을 얻기 위하여 스로틀개도 변화량에 따른 변속 특성을 변화시키기에 적절한 무단 변속 시스템 및 방법에 관한 것이다.

엔진과 변속기가 협조하여 제어하는 협조 제어 시스템은 흡기 전환 밸브, 토크 컨버터와 같은 엔진의 가변 기구의 작동과 변속기의 작동에 의해 야기되는 충격을 감소시키기 위한 장치가 공지되어 있다(일본국 특허공개공보 제2001-39183). 상기 가변기구는 변속 초기, 변속 중기, 변속 후기 등, 변속의 종류에 의거하여 변속 중의 상태가 제어된다.

한편, 일본국 특허공개공보 제2003-239774호에는 변속 제어가 정상적으로 실행되지 않을 때, 흡기 밸브와 배기 밸브의 작동 특성을 제어하여 차량의 구동력이나 운전성을 확보할 수 있는 엔진 제어 시스템이 개시되어 있다.

일본국 특허공개공보 평7-239016호에는 차량의 주행 상태에 따라 변속 패턴을 전환하는 구성에 있어서, 차량이 교통 정체 지역 또는 주거 지역에서 주행하는 것과 같은 특정 주행 상태에 있을 때, 그 특정 주행 상태를 빠져나올 때, 그 전후의 변속단에 변화가 없는 경우에는 특정 주행 상태로부터 빠져나오는 것의 판단을 지연시키도록 한 변속 제어 시스템이 개시되어 있다. 이 제어 시스템은 의도하지 않은 악셀레이터 조작, 소음 등에 의한 주행 상태 판정 파라미터에 빈번한 변화를 회피하여 변속 충격을 저감할 수 있다.

또한, 내연기관(이하에서 "엔진" 이라 한다)에 연결된 벨트식 무단변속기에 있어서, 구동 풀리의 가동측을 엔진의 출력측 방향으로 슬라이드시켜 풀리 비를 제어하는 제어 시스템이 개시되어 있다(일본국 특허공개공보 평6-123221호). 이 시스템에 있어서, 스로틀개도와 차속에 의거하여 맵을 서치하여 목표비를 결정하고, 이러한 목표비를 얻을 수 있도록 모터를 구동한다. 또한, 목표비와 실제의 풀리비의 차이가 크기에 따라 모터의 듀티비가 증가되고, 악셀레이터의 온 오프 상태에 따라 듀티가 제어된다. 이 제어에 의해, 운전 상황에 따른 변속 요구에 부합하는 원활한 변속동작이 기대된다.

[특허문헌 1] 일본국 특허공개공보 제2001-39183호

[특허문헌 2] 일본국 특허공개공보 제2003-239774호

[특허문헌 3] 일본국 특허공개공보 평7-239016호

[특허문헌 4] 일본국 특허공개공보 평6-123351호

상기 특허 문헌 1, 2에 개시된 제어 시스템에 있어서, 변속 제어와 엔진 제어에는 일정 관련을 가지고 있으나, 연료 분사 제어 및 점화 제어는 변속기의 변속 모드에 관련없이 수행되지 않는다. 예를 들면, 수동 변속 모드 및 복수의 자동 변속 모드로부터 하나를 선택하여 주행할 수 있는 자동 이륜차를 고려할 수 있다. 이러한 차량에 탑재된 엔진 제어 시스템은 각각의 변속 모드에 대하여 연비나 정숙성 향상 등의 관점에서 각각의 변속 모드에 대하여 변속 제어 시스템에 관련하여 작동하는 것이 요망된다.

본 발명의 하나의 목적은 구동계 제어 ECU와 엔진 제어 ECU가 별체이며 변속 모드에 따라 최적의 연료 분사 및 점화를 행할 수 있는 차량의 엔진 제어 시스템을 제공하는 데 있다.

특허 문헌 4의 무단 변속 제어 시스템에 있어서, 목표 엔진 회전수는 스로틀개도와, 차속에 의거하여 맵 서치를 수행하여 획득되고, 이 목표 엔진 회전수에도달되도록 풀리비, 즉 변속비를 제어한다. 이 경우에 있어서, 목표 엔진 회전수는 스로틀개도에 의해 일의적으로 결정된다. 따라서, 예를 들면, 통상 주행에 적절한 변속 특성하에서 스로틀밸브를 급격하게 개방할 때, 적절한 킥다운(kick-down)양을 얻는 데 실패할 가능성이 있다. 그러므로, 주행 상태가 원활하게 변화되기 때문에 운전성이 저하될 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 스로틀밸브의 개방 및 폐쇄 속도에 관계없이 적절한 변속비의 변화를 얻을 수 있는 무단 변속기의 제어 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 첫 번째 특징은 엔진을 제어하기 위한 엔진 제어 ECU와 엔진의 회전 속도의 변화에 대하여 무단 변속기를 제어하고 엔진의 회전을 구동륜에 전달하기 위한 구동계 제어 ECU를 구비한 차량 제어 시스템을 가지며, 구동계 제어 ECU 내에 설정된 주행 모드 정보에 대응하는 제어맵이 복수의 주행 모드에 대응하여 엔진 제어 장치 내에 구비된 제어맵으로부터 선택되고, 엔진 제어 ECU는 선택된 제어맵으로부터 찾아진 제어 정보에 따라 제어되는 것이 다.

또한, 본 발명의 두 번째 특징은 엔진을 제어하기 위한 엔진 제어 ECU와 엔진의 회전 속도의 변화에 대하여 무단 변속기를 제어하고 엔진의 회전을 구동륜에 전달하기 위한 구동계 제어 ECU를 구비한 차량 제어 시스템을 가지며, 상기 차량 제어 시스템은 : 복수의 차량 주행 모드에 따라 적용할 수 있는 복수의 제어 파라미터 출력 수단과; 엔진 제어 ECU 내에 구비되어 있는 복수의 제어 파라미터 출력 수단으로부터 두 개의 제어 파라미터 중의 하나와, 선택된 차량의 주행 모드에 따라 구동계 제어 ECU 내에 구비되어 있는 복수의 제어 파라미터 출력 수단으로부터의 하나를 선택하기 위한 수단을 구비한다.

본 발명의 제3 특징은 엔진을 제어하기 위한 엔진 제어 ECU와 엔진의 회전 속도의 변화에 대하여 무단 변속기를 제어하고 엔진의 회전을 구동륜에 전달하기 위한 구동계 제어 ECU를 구비한 차량 제어 시스템을 가지며, 상기 차량 제어 시스템은 : 무단 변속기의 변속비를 조절하기 위한 액추에이터와; 차량의 주행 모드를 선택하기 위한 모드 스위치를 구비하고, 구동계 제어 ECU는 : 주행 모드에 대응하는 엔진 회전수를 출력하기 위한 목표 엔진 회전수 출력 수단과; 목표 엔진 회전수에 엔진의 실제 회전수가 수렴하도록 액추에이터에 주행 지시를 공급하기 위한 드라이버를 구비하고, 엔진 제어 ECU는 : 차량의 주행 모드에 따라 점화 타이밍을 출력하기 위한 복수의 점화 타이밍 출력 수단과; 차량의 주행 모드에 따라 연료 분사 시간을 출력하는 복수의 분사 타임 출력 수단과; 점화시기에 따라 점화 플러그에 구동 신호를 공급하기 위한 점화 드라이버와; 연료 분사 시간에 따라 연료 분사 밸브에 구동 신호를 공급하기 위한 분사 밸브 드라이버를 구비한다.

또한, 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량 내에 설치된 무단 변속기 제어 시스템의 목표 엔진 회전수에 대하여 무단 변속기의 제어 방 법은 스로틀개도와 차속에 따라 결정되며, 본 방법은 ; 스로틀밸브 개도가 큰 만큼 목표 엔진 회전수를 크게 설정하는 단계와; 각각의 소정 공정 사이클에 대한 스로틀개도의 변화가 엔진 목표 회전수를 결정하는 스로틀개도에 대한 제1 값과 차속에 따른 임계치보다 크다면 가산하는 단계와, 스로틀개도의 변화가 임계치보다 작고, 엔진 목표 회전수를 결정하는 스로틀개도에 대한 제1 값보다 크다면 가산하는 단계를 구비한다.

이하에서, 본 발명의 하나의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 무단 변속기 제어 시스템의 시스템 구성 다이어그램이다. 무단 변속기(1)는 크랭크축, 즉 예를 들면, 스쿠터와 같은 구동원인 엔진(도시안됨)의 출력축(2)에 연결되어 있다. 구동 풀리(3)는 고정 풀리 반할 부재(31)와; 출력축(2) 축방향으로 자유롭게 슬라이드 할 수 있도록 출력축(2)에 구비된 가동 풀리 반할 부재(32)로 구성된다. 가동 풀리 반할 부재(32)의 허브의 외주연에 슬라이더(5)가 베어링(4)으로 지지되어 있다. 기어(51)가 슬라이더(5)의 외주연에 형성되어 있다. 기어(51)는 네 개의 기어(61, 62, 63, 64)로 구성된 감속기(6)의 최종단 기어(64)와 결합되어 있고, 감속기(6)의 제1 단 기어(61)는 모터(7)의 출력 기어(71)와 결합되어 있다. 케이스(8)에 고정된 실린더(9)의 외측 외주연 상에 형성된 숫나사는 슬라이더(5)의 내부 외주연에 형성된 암나사에 나사 결합되어 있다.

슬라이더(5)가 모터(7)의 회전에 의해 회전될 때, 슬라이더(5) 상의 암나사 는 실린더(9) 상의 숫나사 둘레를 회전하고, 나사의 축방향의 공급 작용은 슬라이더(5)가 출력축(2)이 축방향으로 이동하게 한다. 슬라이더(5)의 이러한 이동은 고정 풀리 반할 부재(31)와 구동 풀리(3)의 가동 풀리 반할 부재(32) 사이의 거리를 변화시킨다.

무단 변속기(1)의 수동 풀리(10)는 수동 축(11)에 의해 지지된다. 수동 풀리(10)는 가동 풀리 반할 부재(101)와 고정 풀리 반할 부재(102)로 구성되며, 이들은 수동 축(11)에 대하여 자유롭게 슬라이드 가능하다. 또한, 가동 풀리 반할 부재(101)는 축방향으로 수동 축(11)에 대하여 자유롭게 회전가능하며, 코일 스프링(103)에 의해 고정 풀리 반할 부재(102) 쪽으로 힘을 받는다. 원심 클러치(12)는 수동 축(11)에 구비되고, 가동 풀리 반할 부재(101)는 원심 클러치(12)를 통하여 수동 축(11)에 연결된다. V-벨트(14)는 구동 풀리(3)와 수동 풀리(10)에 걸려 있다.

구동 풀리(3)의 가동 풀리 반할 부재(32)의 리셋 위치를 검출하기 위한 위치 센서(15)는 가동 풀리 반할 부재(32)의 외측 외주연에 근접하게 구비되어 있다. 부가적으로, 수동 축(11)의 회전수를 검출하기 위한 수동 풀리 회전수 센서는 수동 풀리(10)와 같이 회전하는 마그네틱 물질(도시안됨)에 대면되도록 배열되어 있다.

무단 변속기(1)의 제어 시스템으로서, 모터(7)를 구동하는 변속 제어 ECU(17)가 구비된다. 변속기 제어 ECU(17)는 배터리(18)로부터 전원을 공급받는 마이크로 컴퓨터를 포함한다.

스쿠터에 있어서, 주행 모드를 선택하기 위하여 사용되는 모드 스위치(19)가 구비되어 있다. 주행 모드에 따라서, 변속 특성은 수동 모드와 복수의 자동 모드로부터 선택된다. 체인지 스위치(20)는 높은 변속 단을 향한 방향 또는 낮은 변속단을 향한 방향으로 변속단을 변경하기 위한 변경 신호(CH)를 출력한다. 체인지 스위치(20)는 수동 모드하에서 유효하게 되고, 변속 단은 변경 신호(CH)에 따라 선택된다. 수동 모드하에서, 모터(7)는 각각의 변속 단에 대하여 소정의 풀리비를 설정하도록 구동된다. 풀리비는 구동 풀리(3)(N1/N0)의 엔진 회전수(N0)에 대한 비례로 수동 풀리(10)의 엔진 회전수(N1)로서 정의된다. 스로틀센서(21)는 도시되지 않은 엔진의 스로틀밸브의 개도를 검출하고, 스로틀개도(TH) 정보를 출력한다. 엔진 회전수 센서(22)는 자기저항(reluctor)를 검출하고, 교류 발전기의 회전수, 즉 엔진의 회전수(Ne)를 출력하며, 자기저항은 엔진의 출력축에 연결되어 있는 도시하지 않은 교류 발전기(ACG)의 회전자에 구비되어 있다.

주행 모드에 대하여 설명한다. 복수의 주행 모드가 각각의 주행 모드에 대응하는 다른 변속 특성에 따라 설정된다. 본 실시예에 있어서, 수동 모드, 두 개의 자동 모드, 스포츠 주행 모드와 저연비 주행 모드가 설정되어 있다.

저연비 주행 모드의 변속 특성의 한에가 도 10에 도시되어 있고, 스포츠 주행 모드의 변속 특성의 한예가 도 11에 도시되어 있다.

복수의 변속비가 수동 모드에 설정되어 있다. 복수의 변속비 중의 하나의 변속비의 설정은 체인지 스위치(18)를 사용하여 지정할 수도 있고, 이렇게 지정된 변속비에 주행 변속비를 설정하는 것도 가능하다.

스포츠 주행 모드에 있어서, 정상 주행 모드에 비하여 비교적 높은 엔진 회 전수에 의해 파워 주행을 할 수 있으며, 저연비 주행 모드에 있어서, 스포츠 주행 모드와는 반대로, 엔진 회전수는 정상 주행 모드에 비하여 낮게 설정하여 실현 할 수 있다.

도 1은 변속 제어 시스템(ECU 17)의 주요 부분의 기능을 도시한 블럭 다이어그램이다. 스로틀개도(TH)와 차속(V)에 의거하여, 목표 엔진 회전수 산출 유니트(73)는 목표 엔진 회전수(Netgt)를 계산한다. 예를 들면, 목표 엔진 회전수 산출 유니트(73)는 스로틀개도(TH)와 차속(V)에 의해 정의된 함수치로서 목표 엔진 회전수(Netgt)의 각 출력의 맵을 구성할 수 있다. 이러한 맵은 각 주행 모드에 대하여 구비된다. 차속(V)은 수동 풀리 회전수 센서(16)에 의해 검출되는 수동 풀리(10)의 회전수에 의해 나타낼 수 있다.

도 9는 목표 엔진 회전수(Netgt)를 얻기 위한 맵의 일례를 도시한 챠트이다. 상기 맵은 수동 풀리의 회전수(차속 V)와, 스로틀개도(TH)와, 목표 엔진 회전수(Netgt)에 대한 3차원 맵이다. 상기 맵을 사용하여, X-축 방향의 값(차속 V)과 Y-축 방향의 값(스로틀개도 TH)와의 교차점에 있는 Z-축 방향의 값이 목표 엔진 회전수(Netgt)를 나타내는 값으로 읽는다. 도 9에 도시된 실시예에서, 차속(V)이 일정 정도 높아질 때, 목표 엔진 회전수(Netgt)의 증가 정도도 커지며, 상기 증가 정도는 차속(V)에 증가에 따른 것이다. 즉, 스로틀개도(TH)가 비교적 작은 경우에 목표 엔진 회전수(Netgt)의 증가 정도는 차속(V)이 V1이 되는 경우에 크게 된다. 한편, 스로틀개도가 비교적 큰 경우에 목표 엔진 회전수(Netgt)의 증가 정도는 차속(V)이 V2가 될 때(V2<V1)로부터 커진다.

결과적으로, 본 실시예에 있어서, 전체적으로, 스로틀개도(TH)가 비교적 커지는 경우에 목표 엔진 회전수(Netgt)가 커지도록 맵이 설정되어 있다.

모터 제어값 결정 유니트(74)는 변속 특성 결정 수단으로서, 모터(7)의 회전 방향과, 듀티, 즉 목표 엔진 회전수 산출 유니트(73)에 의해 산출되는 목표 엔진 회전수(Netgt)와 엔진 회전수 센서(22)에 의해 얻어진 실제 엔진 회전수(Ne) 사이의 차이에 의거하여 모터(7)의 속도를 결정한다. 목표 엔진 회전수(Netgt)가 실제 엔진 회전수(Ne)보다 높다면, 모터(7)는 풀리비를 증가시키기 위하여, 고정 풀리 반할 부재(31)와 가동 풀리 반할 부재(32) 사이의 거리를 증가시키는 방향으로 구동된다. 모터(7)는 모터 제어값 결정 유니트(74)에 의해 출력된 제어값과, 목표 엔진 회전수(Netgt)에 의해 모터(7)의 회전 방향으로 구동되고, 이에 의해 풀리비가 변경된다.

더욱이, 스로틀이 급격히 개방될 때, 적절한 킥다운양을 얻기 위하여, 스로틀개도는 스로틀이 급격히 개방될 때와 스로틀이 정상적 가속하에 있을 때 사이에서 보정된다. 스로틀센서(21)의 출력은 가산 유니트(75)에 가산되어 보정된다. 예를 들면, FIFO로 구성되는 메모리(76, 77)에 각각 소정의 인터럽트 사이클 베이스로 스로틀개도(TH)를 읽어내어 전회치와 금회치로 저장된다.

스로틀개도 변경 판정 유니트(78)에 있어서, 스로틀개도의 전회치(TH-1)와 스로틀개도(TH)의 금회치(TH0) 사이의 변화량(△TH)는 소정의 △TH 판정치, 즉 임계치와 비교된다. △TH 판정치는 △TH 판정치 저장 유니트(79)에서 차속(V)의 함수로서 맵에 설정된다. 도 3에 있어서, △TH 판정치와 차속(V) 사이의 관계가 설정된 맵의 일례이다.

스로틀개도 가산치는 스로틀개도의 변화량 △TH가 △TH 판정치보다 큰지 작은지에 따라 선택된다. 스로틀개도(TH)의 변화량 △TH가 △TH 판정치보다 큰 경우에 스로틀개도 가산치(급격 개방시 가산치)의 맵이 저장된 제1 가산치 저장 유니트(80)와; 스로틀개도(TH)의 변화량 △TH가 △TH 판정치보다 작은 경우에 스로틀개도 가산치(정상 조건시 가산치)의 맵이 저장된 제2 가산치 저장 유니트(81)가 설치되어 있다.

도 6은 스로틀개도 보정 순서를 도시한 플로우챠트이다. 스텝 (S1)에서, 수동 풀리 회전수 센서(16)의 출력은 차속(V)으로 읽는다. 스텝(S2)에서, 차속에 따른 △TH 판정치는, 예를 들면 도 3에 도시된 맵으로부터 읽는다. 스텝(S3)에서, 스로틀개도 금회치(TH0)로부터 스로틀개도 전회치(TH-1)를 차감하여 스로틀개도 변화량(△TH)가 산출된다. 스텝(S4)에서, 스로틀개도 변화량(△TH)가 최소한 △TH 판정치인지 판정한다.

스텝(S4)에서 판정이 긍정이라면, 단계가 단계(S5)로 넘어가서 스로틀급개시의 변속맵 검색용 스로틀개도 가산치, 즉 급개시 가산치를 제1 가산치 저장 유니트(80)로부터 읽어내어 검색용 가산치로 설정한다. 스텝(S4)에서 판정이 부정이라면, 단계가 단계(S6)로 넘어가서 통상 가속도 맵 검색용 스로틀개도 가산치, 즉 통상시 가산치를 제2 가산치 저장 유니트(31)로부터 읽어내어 검색용 가산치로 설정한다. 스텝(S7)에서, 스로틀개도(TH)로서 스로틀개도 금회치(TH0)에 검색용 가산치를 가산한 값을 설정한다. 스로틀개도(TH)를 사용하여 목표 엔진 회전수(Netgt)가 검색 되어 그 목표 엔진 회전수(Netgt)가 얻어지도록 변속기(1)의 모터(7)가 구동되어 킥다운이 실행된다.

도 4 및 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 급개시 가산치는 통상시 가산치에 비하여 작다. 따라서, 스로틀급개시의 검색용 스로틀개도(TH)는 금회의 스로틀개도(TH0)가 같아진 경우에 통상 가산치의 스로틀개도(TH)보다 작은 값으로서 목표 엔진 회전수 산출 유니트(73)에서 인식된다.

그 결과, 토르틀 급개시에도 목표 엔진 회전수(Netgt)는 현재치보다 크게 변화하지 않기 때문에 급격한 킥다운이 억지된다.

도 7은 목표 엔진 회전수 검색에 사용되는 스로틀개도(TH)를 스로틀개도 변화량 △TH에 의거하여 변경되지 않는 종래 시스템에 의한 스로틀개도(TH) 변화와, 스로틀개도(TH)의 변화에 따른 목표 엔진 회전수 검색용 값의 변화를 나타낸 다이어그램이다. 본 다이어그램에 도시된 바와 같이, 스로틀개도(TH)와 목표 엔진 회전수 검색용 값과는 실제적으로 동일하다. 그러므로, 스로틀급개시는 목표 엔진 회전수(Netgt)도 급격히 변화하고, 킥다운도 운전성의 적절한 상태의 킥백(kick-back)보다 크게된다.

도 8은 목표 엔진 회전수 검색에 사용되는 스로틀개도(TH)를스로틀개도 변화량 △TH에 의해 변경되는 본 실시예의 시스템에 의한 스로틀개도(TH)의 변화와, 스로틀개도(TH) 변화에 따른 목표 엔진 회전수 검색용 값의 변화를 도시한 다이어그램이다. 본 다이어그램에 도시된 바와 같이, 스로틀개도(TH)가 크게 변하할 때일지라도 목표 엔진 회전수 검색용 값은 스로틀개도(TH)보다 더욱 완만하게 상승한다. 따라서, 스로틀급개시일지라도, 목표 엔진 주파수(Netgt)는 완만하게 변화하고, 킥다운은 운전성의 견지에서 적정하게 된다.

도 13은 본 발명의 하나의 실시예인 연료 분사 제어 시스템의 전체 구성을 도시한 도면이다. 흡기구(24)와 배기구(25)는 엔진(100)의 연소실(23)내로 개방되어 있다. 각각의 흡, 배기구(24, 25)에 흡기 밸브(26) 및 배기 밸브(27)가 각각 구비되어 있다. 또한, 점화 코일(28a)과 점화 플러그(29b)가 구비되어 있다.

흡기구(24)로 인도되는 흡입 통로(29)에는 스로틀개도(TH)에 따른 흡입공기유량을 조절하기 위한 스로틀(30)과 스로틀개도를 검출하는 스로틀센서(21)가 구비되어 있다. 그 하류측에는, 흡입 부압(PB)을 검출하는 부압 센서(33)와 연료 분사 밸브(34)가 위치한다. 공기 청정기(35)는 흡입 통로(29)의 끝단에 구비되어 있다. 공기 청정기(35)에 있어서, 공기 필터(36)와 흡입 공기(대기) 온도(TA)를 검출하는 흡입 공기 온도 센서(37)가 구비되어 있다. 외기는 공기 필터(36)를 통하여 흡입 통로(29) 내로 흡인된다.

엔진 회전수 센서(22)는 커넥팅 로드(39)를 통하여 엔진(100)의 피스톤(38)에 연결된 크랭크 축(20에 결합된 ACG의 회전자(40, 외측 회전자)의 외주연에 구비된 자기 저항을 검출하고, 엔진 회전수(Ne)를 출력하도록 구비되어 있다. 또한, 차속(V)을 나타내는 출력을 생성하기 위한 수동 풀리 회전수 센서(16)는 무단 변속기(1)의 수동측 풀리(10)의 측면 표면에 구비되어 있다. 엔진 온도를 나타내는 냉각수 온도(TW)를 검출하는 수온 센서(41)는 엔진(100) 둘레에 형성된 냉각수 재킷내에 구비되어 있다.

엔진 제어 ECU(42)는 연료 분사 제어 유니트(43)와 점화 제어 유니트(44)를 포함한다. 연료 분사 제어 유니트(43)는 엔진 회전수(Ne), 스로틀개도(TH), 분사 신호(Tout) 출력을 포함하는 복수의 파라미터에 의거하여 연료 분사량을 결정한다. 분사 신호(Tout)는 연료 분사량에 따른 펄스폭을 갖는 펄스 신호이다. 연료 분사 밸브(34)는 연료를 분사하도록 이러한 펄스폭에 따른 시간동안 개방된다. 분사 신호(Tout)를 계산하는 유니트는 입력되는 여러 파라미터의 종류에 따라 분사 신호(Tout)를 출력하는 분사 타임 맵을 사용하여 구성할 수도 있다. 분사 타임 맵은 주행 모드에 대하여 각각 준비한다.

점화 제어 유니트(44)는 점화 코일(28a)에 공급되는 점화 신호의 출력 타이밍(점화 타이밍)을 결정한다. 점화 타이밍 계산 유니트는, 점화 타이밍을 고정 설정하기 위한 설정 유니트와, 엔진(100)의 주행 상태를 나타내는 냉각수 온도(TW)를 포함하는 파라미터에 의거하여 점화 타이밍을 앞서게 하거나 지연시키기 위한 어드밴스/지연 보정 유니트를 포함한다. 어드밴스/지연 보정 유니트는 입력되는 파라미터에 따라 점화 타이밍을 출력하는 점화 맵을 사용하여 구성할 수도 있다. 분사 타이밍 맵은 주행 모드에 대하여 각각 준비한다.

도 12는 본 발명의 주요 부분의 기능적 블럭 다이어그램이다. 주행 모드가 모드 스위치(19)에 의해 선택되었을 때, 선택된 주행 모드에 따른 변속맵은 변속 제어 ECU(17)에서 선택된다. 선택할 수 있는 주행 모드의 수가 n이라고 가정하면, 변속맵(45)은 1번으로부터 n번까지 설정된다. 변속맵(45)은 스로틀개도(TH)와 차속(V)에 의거한 목표 엔진 회전수(Netgt)를 출력한다. 모터 드라이버(46)는 엔진 회 전수(Ne)가 목표 엔진 회전수(Netgt)가 되도록 모터(7)를 구동하여 무단변속기(1)의 변속비를 제어한다.

엔진 제어맵 제어 유니트(47)는 모드 스위치(19)의 전환에 의해 주행 모드를 검출하고, 주행 모드에 따른 선택 신호를 출력한다.

엔진 제어 ECU(42) 내에는 n개의 점화 타이밍 맵(48)과 n개의 분사 타임 맵이 주행 모드의 수에 따라 구비되어 있다. 주행 모드에 따른 점화 타이밍 맵(48)과 분사 타임 맵(49)은 엔진 제어맵 선택 유니트(47)로부터 출력된 선택 신호에 따라 각각 선택된다.

점화 타이밍 맵(48)과 분사 타임 맵(49)은 스로틀개도(TH), 엔진 냉각수 온도(TW), 흡입 공기 온도(TA), 차속(V), 부압(PB) 등에 따라 최적의 분사 타이밍과 연료 분사 시간을 출력한다. 점화 드라이버(50)는 점화 타이밍 맵(48)으로부터 출력된 분사 타이밍으로 점화 코일(28a)이 여기되도록 하고, 점화 플러그(28b)가 점화되도록 한다. 분사 밸브 드라이버(52)는 분사 타임 맵(49)으로부터 출력된 분사 시간(Tout) 동안 분사 밸브(34)를 구동하며 이에 의해 연료가 분사된다.

결국, 본 실시예에서, 목표 엔진 회전수를 출력하기 위한 수단은 맵이다. 그러나, 본 발명은 스로틀개도(TH)와 차속(V)에 의거하여 계산에 의해 목표 엔진 회전수를 계산하기 위한 계산 수단이 맵 대신에 구비된 경우에도 또한 적용할 수 있다. 이 경우에, 각각의 주행 모드에 대한 변속 특성은 선택된 주행 모드에 따라 작동을 전환하거나 작동에 사용되는 계수를 전환하여 변경할 수도 있다. 더욱이, 맵을 검색하는 데 사용된 스로틀개도(TH)와 차속(V)은 각각의 주행 모드에 대한 소정 의 보정치를 사용하여 보정 할 수도 있다.

또한, 본 실시예에서, 구동계 제어 ECU에 대한 변속맵이 결정되고, 엔진 제어 ECU에 대한 점화 타이밍 맵과 분사 타이밍 맵은 변속맵에 따라 전환된다. 그러나, 엔진 제어 ECU 측의 맵이 우선 선택될 수도 있으며, 그런 다음에 구동계 제어맵에 대한 변속맵을 협동적으로 선택할 수도 있다.

본 발명의 제1 특징에 따르면, 주행 모드가 엔진 구동 제어 ECU에 설정될 때, 주행 모드에 따른 제어맵은 엔진 제어 ECU 내에 구비되어 있는 제어맵 중에서 선택되고 엔진 제어 ECU를 제어하는 데 사용된다.

본 발명의 제2, 3 특징에 따르면, 주행 모드에 대응하는 제어 파라미터 출력 수단은 각각의 엔진 제어 ECU 및 구동계 제어 ECU 내에 구비되어 있는 복수의 제어 파라미터 출력 수단으로부터 선택된다. 그러므로, 엔진 제어 ECU 및 구동계 제어 ECU는 협조하여 작동될 주행 모드에 의거하여 제어된다. 따라서, 엔진 제어는 무단 변속기의 변속 모드에 따라 적절한 연료 분사 및 점화 타이밍이 수행되고, 연비, 정숙성과 주행 모드에 반응하는 운전성과 같은 성능이 얻어진다.

본 발명의 상기의 특징에 따라서, 목표 엔진 회전수를 결정하기 위해 사용된 스로틀개도는 소정의 단위 시간에 스로틀개도의 변화량이 차속에 따른 미리 설정된 임계치보다 큰지에 의거하여 보정된다. 즉, 소정의 단위 시간에 스로틀개도의 변화량이 임계치보다 크다면, 작은 양이 목표 엔진 회전수를 결정하기 위하여 사용된 스로틀개도에 가산된다. 한편, 소정의 단위 시간에 스로틀개도의 변화량이 임계치 보다 작다면, 큰 양이 목표 엔진 회전수를 결정하기 위하여 사용된 스로틀개도에 가산된다. 그러므로, 스로틀이 급격히 개방되면, 목표 엔진 회전수를 결정하는 데 사용된 스로틀개도는 스로틀이 정상 작동될 때보다 작아지게 된다. 따라서, 스로틀이 급격하게 개방될지라도, 엔진 회전수의 급격한 증가가 회피되며, 이에 의해 킥다운양이 너무 크게 될 가능성이 없어진다.

Claims

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차량에 설치된 벨트식 무단 변속기의 제어 시스템에 있어서,

스로틀개도를 검출하는 수단과,

차속을 검출하는 수단과,

엔진 회전수를 검출하는 수단과,

변속비를 변경하는 액추에이터와,

스로틀개도와 차속의 함수로서, 스로틀개도가 클수록 큰 목표 엔진 회전수를 출력하는 목표치 출력 수단과,

상기 목표 엔진 회전수와 실제 엔진 회전수에 의거하여 상기 액추에이터의 구동 방향 및 구동 속도를 결정하는 변속 특성 결정 수단과,

차속에 따라 스로틀개도 변화량 판정치를 출력하는 수단과,

소정의 처리 사이클 마다 스로틀개도 변화량이 스로틀개도 변화량 판정치보다 큰지를 판정하는 스로틀개도 변화량 판정 수단과,

상기 스로틀개도 변화량이 상기 스로틀개도 변화량 판정치보다 큰 경우에 제1 스로틀개도 변화량 가산치를 상기 목표치 출력 수단에 입력하는 스로틀개도에 가산하고, 상기 스로틀개도 변화량이 상기 스로틀개도 변화량 판정치보다 작은 경우에 제1 스로틀개도 변화량 가산치보다 큰 제2 스로틀개도 변화량 가산치를 상기 목표치 출력 수단에 입력하는 스로틀개도에 가산하는 가산 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 제어 시스템.
청구항 4에 있어서,

상기 무단 변속기는 엔진의 출력축에 연결되는 구동 풀리와, V 벨트에 의해 구동 풀리에 종동되는 수동 풀리를 포함하고,

상기 액추에이터는 구동 풀리와 수동 풀리의 풀리비를 변경하는 수단인 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 제어 시스템.
스로틀개도와 차속에 따라 목표 엔진 회전수를 결정하는 무단 변속기의 제어 방법에 있어서,

상기 스로틀개도가 클수록 목표 엔진 회전수를 크게 설정하는 단계와,

매소정 처리 사이클마다 상기 스로틀개도 변화량이 차속에 따른 임계치보다 큰 경우에 상기 목표 엔진 회전수를 결정하는 스로틀개도에 제1 값을 가산하고, 상기 스로틀개도 변화량이 상기 임계치보다 작은 경우는 상기 목표 엔진 회전수를 결정하는 스로틀개도에 상기 제1 값보다 큰 제2 값을 가산하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 무단 변속기 제어 방법.