KR101174960B1

KR101174960B1 - 전체-속도 조속기를 가진 엔진의 토크 속도제어 장치

Info

Publication number: KR101174960B1
Application number: KR1020067012024A
Authority: KR
Inventors: 데이빗 브이. 로저스
Original assignee: 인터내셔널 엔진 인터렉츄얼 프로퍼티 캄파니, 엘엘씨
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2012-08-17
Also published as: EP1685003B1; KR20060097050A; WO2005051713A3; DE602004022320D1; EP1685003A2; JP2007512475A; CA2544406A1; CA2544406C; CN1882770A; WO2005051713A2; ATE438030T1; BRPI0416562B1; US20050114002A1; US7058502B2; CN100572780C; EP1685003A4; BRPI0416562A

Abstract

모터 차량(20)은 엔진(22) 밖에 위치하면서 엔진(22)의 연료공급에 영향을 미칠 수 있는 차량의 작동과 연관된 데이터(CAN_TSC_OCM, CAN_TSC_OCM_SA11)를 제공하는 1개 이상의 소스(30, 36)와 디젤 엔진(22)을 가진다. 엔진 제어 시스템(24)은 1개 이상의 소스로부터 엔진 제어 시스템(24)에 입력된 데이터가 엔진 연료공급(66)에 영향을 미치지 않음을 나타낼 때 엔진 연료공급(66)을 설정하는 전체-속도 조절식 연료공급 데이터(MFGOV)를 전개하도록 엔진 연료공급(66)을 제어하기 위한 전체-속도 조절방법(52)에 따라 데이터를 처리한다. 1개 이상의 소스로부터 입력된 데이터가 엔진 연료공급(66)에 영향을 미침을 나타낼 때 입력된 데이터는 엔진 연료공급(66)이 전체-속도 조절방법(52)과는 다른 방법(54), 특정하게는 토크 속도제어 방법(54)에 의해 설정되게 한다.

토크 속도제어, 엔진 제어 시스템, 속도 조절기, 엔진 연료공급, 조속기.

Description

전체-속도 조속기를 가진 엔진의 토크 속도제어 장치{TORQUE SPEED CONTROL AUTHORITY FOR AN ENGINE HAVING AN ALL-SPEED GOVERNOR}

본 발명은 전체-속도 조속기(調速機)(all-speed governors)를 가진 모터 차량 내부연소 엔진에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 트랙션 제어기(TC: Traction Control), ABS, 또는 트랜스미션과 같이 엔진 밖에 위치한 차량 내의 장치, 부품, 또는 시스템이 작동하여, 엔진 제어 시스템의 전체-속도 조절방법에 의해 요청되는 토크와는 다른 전자식 엔진 제어 시스템에 토크 요청(torque request)을 할 때, 포텐셜 실속(potential stalling)을 방지하도록 엔진의 연료공급을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

알려진 전자식 엔진 제어 시스템은 다양한 소스로부터의 데이터를 처리하여 엔진의 어떤 기능을 제어하기 위한 제어 데이터를 전개(develop)하는 프로세서-기초 엔진 컨트롤러를 포함한다. 프로세서-기초 시스템에 의해 효과적으로 제어될 수 있는 기능의 하나로 엔진 토크가 있다. 토크의 제어는 엔진 연료공급을 제어하여 달성된다. 프로세서-기초 제어 시스템은 엔진이 요청된 토크(requested torque)를 전개하게 할 엔진 연료공급에 대한 데이터 값을 설정하는데 유용한 어떤 데이터를 처리하고, 그 처리 결과를 사용하여 연료를 엔진 실린더에 분사하는 연료 분사기를 제어하며, 상기 엔진 실린더에서 연료는 요청된 토크를 전개하도록 연소된다.

프로세서-기초 엔진 제어 시스템은 디젤 엔진에 전자 조속기를 제공할 수 있으며, 그 한 타입의 조속기가 전체-속도 조속기(all-speed governor)로 통상적으로 알려져 있다. 일반적으로, 전체-속도 조속기는 엔진속도의 범위 내에서 정해진 속도에 맞추기 위해서 정당한 토크 범위 내의 정해진 속도에서 요청되는 토크의 양 만큼 처리하도록 적절한 양으로 연료를 실린더에 분사시키는 기능을 한다. 엔진속도가 정해진 속도로 일정하게 유지하면서 토크 변화를 요청하여, 엔진 제어 시스템은 정해진 속도를 유지시키는 방식으로 연료공급을 조정한다.

엔진에 의해 동력을 얻게 되는 모터 차량은, 어떤 조건의 차량을 작동할 때에는 바람직하지만, 그런 조건이 없는 상황에서는 불필요하거나 바람직하지 않은 엔진 연료공급에 영향을 미치어 엔진 토크에 영향을 주는 장치, 부품, 및/또는 시스템을 가질 수 있다. 그런 예로는 기어변속을 하는 중에 트랜스미션, 제동을 하는 중에 ABS 시스템, 트랙션 제어를 하는 중에 트랙션 제어 시스템(TCS; traction control system)이 있다. 그런 동작(event)이 엔진 토크의 영향을 받을 때, 적절한 방식으로 이들을 작동하는 것이 중요하다. 특히 중요한 것은 엔진과 차량 작동에 손상을 주는 정도까지 연료공급을 변경하는 것을 방지하는 것이다. 예를 들면, 엔진이 실속할 수 있는 정도까지 연료공급이 제한되지 않아야 한다.

본 발명은 엔진 밖에 위치한 장치, 부품, 또는 시스템이 전체-속도 조절(all-speed governing)을 받는 대신에 토크 속도제어의 필요가 나타났을 때, 토크 속도제어 방법(torque speed control strategy)에 따라 엔진 연료공급을 제어하며, 그에 따라 엔진 토크를 제어하는 전체-속도-조절식 엔진(all-speed-governed engine)에 대한 개량에 관한 것이다.

따라서, 본 발명은 엔진에 연료를 공급하는 연료공급 시스템과; 엔진 밖에 위치하지만 엔진의 연료공급에 영향을 미치는 장치의 작동과 연관된 데이터를 제공하는 1개 이상의 소스; 및 엔진 제어 시스템을 가진 내부연소 엔진에 관한 것이며; 상기 엔진 제어 시스템은 1개 이상의 소스로부터 엔진 제어 시스템에 입력된 데이터가 엔진 연료공급에 영향을 미치지 않음을 나타낼 때 엔진 연료공급을 설정한 전체-속도 관리 연료공급 데이터를 전개하도록 연료공급 시스템을 제어하기 위한 전체-속도 조절방법에 따라 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하지만, 1개 이상의 소스로부터 입력된 데이터가 엔진 연료공급에 영향을 미침을 나타낼 때에는 입력된 데이터가 엔진 연료공급이 전체-속도 조절방법과는 다른 방법에 의해 설정되게 한 것이다.

상기 다른 방법의 특정 예로는 토크 속도제어가 있다.

본 발명의 다른 면은 상술된 제어 시스템과 제어기에 의해 엔진 제어가 실시되는 제어 방법에 있다.

본 발명의 또 다른 면은 상기 엔진과 제어 시스템을 가진 모터 차량에 있다.

도1은 본 발명의 원리에 따른 예를 든 프로세서-기초 엔진 제어 시스템의 일 부분을 개략적으로 나타낸 블록 다이어그램이다.

도1A는 도1에 제공된 엔진 제어 시스템을 갖춘 전형적인 모터 차량을 설명하는 도면이다.

도2는 정해진 SAE(Society of Automotive Engineers) 표준에 따른 모터 차량에서 복수개의 외부 소스 중의 하나로부터 나온 특별 메시지를 선택하는 흐름을 나타낸 도면이다.

도3A 및 도3B는 본 발명의 원리를 기재한 세부 소프트웨어 방법을 나타낸 다이어그램이다.

도1은 방법 인터페이스(strategy interface)(50)를 포함하여, 본 발명의 방법이 어떻게 프로세서-기초 엔진 제어 시스템에서 다른 부분의 엔진 제어 방법과 상호 작용하고, 엔진 밖에 위치한 장치, 부품, 및/또는 시스템과 차량에 의해 추진되는 모터 차량에 있는 엔진 제어 시스템과 상호 작용하는지를 설명한다. 본 발명으로부터 이득을 얻을 수 있는 차량의 예로는 터보챠지 디젤 엔진과 같은 디젤 엔진으로 동력을 얻는 트럭이 있다. 상기 장치, 부품, 및/또는 시스템의 예는 상술된 바와 같다. 도1A는 엔진 제어 시스템(24)을 가진 디젤 엔진(22)을 포함하는 트럭(20)을 설명하는 도면이다. 운전자에 의해 작동되는 가속 페달(26)이 가속위치센서(APS: accelerator position sensor)(28)에 작용하여 제어 입력(control input) 신호를 엔진 제어 시스템(24)에 보낸다. 트럭(20)은 또한, 구동 바퀴(34)에서 끝나는 구동열(32)을 통해 차량을 추진하는 엔진 출력부에 직접 계합된 입력부를 가진 트랜스미션(30)도 포함한다.

트럭(20)은 부가로 어떤 조건에서 바퀴(34)에 작용하는 ABS시스템(36)을 포함한다. ABS시스템(36)과 트랜스미션(30)은 어떤 입력을 본 발명의 원리에 따라 엔진 제어 시스템(24)에 제공한다. 또한, 트랙션 제어 시스템도 입력을 제공할 수 있다.

엔진 제어 시스템은 전체-속도 조속기(GOVERNOR) 방법(52)을 포함하며, 상기 전체-속도 조속기 방법은 어떤 외부 장치, 부품 및/또는 시스템이 엔진 토크에 영향을 미치지 않음이 나타나면 엔진의 전체-속도 조절방법을 제공한다. 그러나, 상기 장치, 부품, 및/또는 시스템이 엔진 토크에 영향을 미칠 수 있음이 나타나면 본 발명의 방법이 상기 전체-속도 조절방법에 우선하는 조건이 주어졌을 때 전체-속도 조절방법에 우선할 수 있는 방식으로 작동하게 실행가능(enable)으로 된다.

도1에 도시된 본 발명의 방법은 기본적으로, 좌측에 있는 부분과 우측에 있는 부분과의 사이에 인터페이스를 형성하는 토크 속도제어(TORQUE SPEED CONTROL) 부분(54)에서 실시된다. 좌측 부분에는 전체-속도 조속기 방법(52)에 더하여: 캔 매개변수 메시지(CAN PARAMETER MESSAGES) 부분(56); 프로그래머블 매개변수(PROGRAMMABLE PARAMETERS) 부분(58); 토크 연산기(TORQUE CALCULATOR) 부분(60); 캠프 신호 처리(CAMP SIGNAL PROCESSING) 부분(62)이 있다. 우측 부분에는: 토크 연산기 부분(60); 연료 리미터(FUEL LIMITER) 부분(64); 연료 펄스폭 명령(FUEL PULSEWIDTH COMMAND) 부분(66); 및 엔진 속도 설정점(ENGINE SPEED SETPOINT) 부분(68)이 있다.

캔 매개변수 메시지 부분(56)은, 차량 내의 각종 장치, 부품, 및 시스템이 그를 통해 전자적으로 통신하는 데이터 링크 또는 데이터 버스에 제공된 데이터 및/또는 데이터 메시지를 나타낸다. 어떤 매개변수 만의 데이터 또는 메시지는 토크 속도제어 부분(54)에 의해 사용된다. 도1에 도시된 4개의 매개변수는: CAN_TSC_OCM; CAN_TSC_OCM_SA11; CAN_MAXMOT_P7; 및 CAN_MAXMOT_LMT 이다. CAN_TSC_OCM은 소스(SA11)와는 다른 외부 소스로부터의 데이터를 나타낸다. CAN_MAXMOT_P7은 최대 허용할 수 있는 과속도에 대응하는 데이터를 나타내며; CAN_MAXMOT_LMT는 과속도에 대한 최대 허용할 수 있는 시간 제한(limit)에 대응하는 데이터를 나타낸다.

프로그래머블 매개변수 부분(58)은 차량의 특별한 엔진 모델에 대해 엔진 제어 시스템에 프로그램된 매개변수를 나타낸다. 도1에 도시된 3개의 매개변수는: TRXC_EN[PP]; N_HIIDLE[PP]; 및 N_LIDLE[PP] 이다. TRXC_EN[PP]는 트랙션 제어를 실행가능(enabling) 또는 실행불가(unenabling)로 하는 데이터를 나타내며; N_HIIDLE[PP]는 고속 아이들을 실행가능 또는 실행불가로 하는 데이터를 나타내며; N_LIDLE[PP]는 저속 아이들 속도를 한정하는 데이터를 나타낸다.

토크 연산기 부분(60)은 어떤 데이터를 처리하여 요청된 토크(MF_RQST_TRQ)를 전달하기 위한 원하는 연료에 대한 데이터 값을 전개한다. 캠프 신호 처리부분(62)은 엔진 속도(N)에 대한 데이터 값을 제공한다. 조속기 부분(52)은 어떤 데이터를 처리하는 연료 리미터 부분(64)에 의해 정해진 조속기-명령을 받은 연료량을 나타내는 MFGOV에 대한 데이터 값을 제공한다.

연료 리미터 부분(64), 연료 펄스폭 명령 부분(66), 및 엔진 속도 설정점 부분(68)이 제어 시스템에 제공되어, 각각, 엔진 연료공급의 제한치를 설정하고, 연료 분사량을 설정하고(연료 리미터 부분(64)에 의해 제한되는 객체), 엔진 속도를 설정한다.

토크 연산기 부분(60), 연료 리미터 부분(64), 연료 펄스폭 명령 부분(66), 및 엔진 속도 설정점 부분(68)은 기본적으로 인터내셔널 트럭 앤드 엔진 코포레이션에서 제조한 임의적인 엔진 제어 시스템에 일반적으로 있는 것이다. 그리고, 이들은 후술되는 바와 같이 토크 속도제어 부분(54)과 적절한 상호작용을 한다

상술된 소스(SA11)는 차량의 ABS 시스템을 나타낸다. 차량에는 다른 소스도 제공된다. 상기 소스와 소스로부터의 데이터 메시지의 존재는, 캔 매개변수 메시지 부분(56)을 통해 토크 속도제어 부분(54)에 알려지게 이루어진다.

메시지가 1개보다 많은 복수개의 소스로부터 나올 수 있기 때문에, 메시지에 우선권을 할당하여 적절하게 한다. 우선 할당(priority assignment)은 도2에 도시된 다이어그램(70)의 흐름에 따라 전해지는 처리공정으로 실시된다.

다이어그램(70)은 본 발명에 특별 용도로 채택된 SAE 표준 J1939/71을 실시하며, 여기서 모터 차량은 엔진 연료공급이 전체-속도 조절방법에 의해 다르게 명령되는 것으로부터 달라야 하는 어떤 조건에서 엔진 토크에 영향을 미칠 수 있는 단일 또는 복수개의 외부 소스를 갖는 것이다.

도2에 대한 상세한 설명은 다이어그램(70)이 기본적으로 자기-주석으로 되어 있기 때문에 필요하지 않을 것이다. 각 메시지가 정해져서, 메시지는 대기열을 이루며 순차적으로 처리된다. 단계(72)에서는 대기열에 1개보다 많은 메시지가 있는 지를 판단한다. 1개를 넘지 않았으면, 단일 메시지로 확인하고 처리한다(단계74). 대기열에 1개를 넘는 메시지가 있으면, 단계(76)는 1개의 메시지가 다른 메시지들 보다 최우선권을 가졌는지를 판단한다. 최우선권을 가졌으면, 메시지를 확인하고 처리한다(단계78). 최우선권을 갖지 않았으면, 단계(80)는 이들이 동일한 제어 모드, 즉 속도-토크 제어 모드 또는 속도-토크 제한 모드를 찾는지를 판단한다.

만일 이들이 동일한 제어 모드를 찾지 않는다면, 속도-토크 제어 메시지가 속도-토크 제한 메시지에 우선하며, 따라서 단계(82)는 토크 속도제어 부분(54)이 처리하기 위한 이전 타입의 메시지를 선택한다. 만일 이들이 동일한 제어 모드를 찾는다면, 단계(84)는 1개의 타입을 다른 타입으로부터 구별한다.

만일 메시지가 속도-토크 메시지이면, 단계(86)는 이들이 동일 소스로부터 나온것인지를 판단한다. 만일 이들이 동일 소스에서 나왔으면, 단계(88)는 토크 속도제어 부분(54)이 처리하기 위한 가장 최근의 메시지를 선택한다. 만일 이들이 동일 소스에서 나오지 않았다면, 단계(90)는 토크 속도제어 부분(54)으로 처리하기 위한 가장 오래된 메시지를 선택한다.

만일 단계(84)가 상기 메시지는 속도-토크 제한 메시지인 것임을 판단하면, 단계(92)는 이들이 동일한 토크 제한을 가졌는지를 판단한다. 만일 이들이 갖지 않았으면, 단계(94)는 처리용으로 하한치(lower limit)를 가진 것을 선택한다. 만일 이들이 가졌으면, 단계(96)는 메시지가 동일한 속도 제한을 가졌는지를 판단한다. 만일 이들이 갖지 않았으면, 단계(98)는 토크 속도제어 부분(54)이 처리용으로 하한 속도를 가진 것을 선택한다. 만일 이들이 가졌으면, 단계(100)는 토크 속도제어 부분(54)의 처리용 가장 오래된 것을 선택한다.

메시지는 일반적으로 데이터의 패킷(packet)을 포함한다. 패킷에 있는 1개의 데이터 요소는 특정 소스가 메시지를 보내고 있음을 나타낸다. 다른 데이터 요소는 특정 타입의 메시지를 구별하고, 또 다른 요소는 요청된 토크(Requested Torque)에 대한 데이터 값을 나타낸다. 토크 연산기 부분(60)은 요청된 토크(MF_RQST_TRQ)를 전달하기 위해 외부 요청된 토크를 원하는 연료로 변형(translate)한다. 토크 속도제어 부분(54)이 제어 권한을 가졌으면, 엔진 제어 시스템은 이 예에서는 모드2와 모드3으로 언급된 2개의 모드 중의 어느 하나의 모드에서 작동한다.

모드2는 토크 속도제어 부분(54)이 특정 엔진 토크를 제공할 연료공급을 요청하는 곳에서 작동하는 모드이다. 모드3은 토크 속도제어 부분(54)이 어떤 최대값으로 엔진 토크를 제한할 연료공급을 요청하는 곳에서 작동하는 모드이다. 따라서, 외부 소스에 의해 발급된 메시지의 타입이 토크 제어 메시지이면, 제어 시스템은 모드2에서 작동하고, 외부 소스에 의해 발급된 메시지의 타입이 토크 제한(limiting) 메시지이면, 제어 시스템은 모드3에서 작동한다.

2개의 다른 모드는 모드0 및 모드1이다. 모드0은 표준 엔진 제어, 즉 APS(28)를 통해 엔진 제어 시스템(24)에 입력을 제공하도록 운전자에 의해 작동되는 가속 페달이 제어 권한을 가진 곳에서의 작동 모드이다. MFGOV는 가속 페달이 제어 권한을 가졌을 때 원하는 연료공급을 나타낸다. 다른 모드는 권한이 APS 입력을 우선할 수 있는 방법의 부분(들)에 주어진 곳에 우선 모드(override mode)이다. 모드1은 모드2와 모드3으로 나타낸 방법과 무관한 속도제어 모드이다.

도3A와 도3B는 토크 속도제어 부분(54)이 토크 속도제어 실행가능 부분(102), 토크 속도제어 실행가능 지연 부분(104), 순간 과속도 제어 부분(106), 토크 요청 처리 부분(108), 및 론치(Launch) 제어를 위한 토크 제한 부분(110)으로 구성된 도면이다.

토크 속도제어 실행가능 부분(102)은 절환 기능(112, 114, 116, 118, 122, 120); 대비 기능(124, 126, 128, 130, 132, 134); OR논리 기능(136, 138); AND논리 기능(140, 142, 144) 및 래치(latch) 기능(146)을 포함한다.

토크 속도제어 실행가능 지연 부분(104)은 대비 기능(148)과 래치 기능(150)을 포함한다.

순간 과속도 제어 부분(106)은 대비 기능(152, 154, 156, 158, 160); AND논리 기능(162, 164); OR논리 게이트(166), 및 타이머 기능(167)을 포함한다.

토크 요청 처리 부분(108)은 절환 기능(168), 제한 기능(170), 및 절환 기능(172)을 포함한다.

론치 제어를 위한 토크 제한 부분(110)은 대비 기능(174, 176, 178), 스토어(store) 기능(179), AND논리 기능(180), 타이머 기능(182) 및 래칭 기능(184)을 포함한다.

토크 속도제어 실행가능 부분(102)에 있는 AND논리 기능(144)은 토크 속도제어를 실행가능 및 실행불가로 하는 데이터 출력(TSC_EN)을 제공한다. TSC_EN의 데이터 값이 논리 "1"이면 토크 속도제어가 실행가능으로 되며, 데이터 값이 논리 "0"이면 토크 속도제어가 실행불가로 된다. TSC_EN의 데이터 값은, 래치 기능(146)에 의해 제공된 데이터 값(TSC_EN_LATCH)과, OR논리 기능(136)에 의해 제공된 데이터 값인 2개의 데이터 값에 의해 정해진다.

OR논리 기능(136)은, 소스(SA11)와 그 밖의 다른 외부 소스를 포함하는 외부 소스로부터의 데이터 메시지에 기초한 논리 "1"의 출력을 제공한다. 차량에 트랙션 제어기가 장착되면, 절환 기능(116)은 ON으로 설정되며, 소스(SA11)(ABS 시스템)로부터의 데이터 메시지의 한 요소가 OR논리 기능(136)에 입력부로 작용하도록 한다. 상기 데이터 메시지의 요소는 상기 소스가 토크 요청을 발급하지 않고 있음을 나타내는 논리 "0" 또는 상기 소스가 토크 요청을 발급하고 있음을 나타내는 논리 "1"의 어느 하나이다. 절환 기능(114)은 토크 요청 메시지가 소스(SA11)에 의해 발급되었는지를 판단한다.

OR논리 기능(136)에 대한 다른 입력은 다른 외부 소스로부터 온다. 상기 소스가 토크 요청을 발급하지 않고 있음을 나타내는 논리 "0" 또는 상기 소스가 토크 요청을 발급하고 있음을 나타내는 논리 "1"의 어느 하나가 되는 상기 입력은 절환 기능(112)에 의해 제공된다. OR논리 기능(136)에 대한 어떤 논리 "1"의 입력은 토크 속도제어가 실행가능으로 되게 작용한다. 그러나, 토크 속도제어는 어떤 다른 조건이 래치 기능(146)이 설정되게 할 때에만 실행가능으로 될 것이다.

상기 조건들은 매개변수 N, TSC_N_STALL, MF_RQST_TRQ, MFGOV, 및 TSC_MFGOV_HYS를 포함한다. 절환 기능(120)은 ON으로 절환 시에 래치 기능(146)을 설정하도록 실행가능으로 된다. 그러나, N, TSC_N_STALL, MF_RQST_TRQ, MFGOV, 및 TSC_MFGOV_HYS에 대한 데이터 값이 OR논리 기능(138)이 논리 "1"을 절환 기능(120)에 제공하도록 있을 때만 그렇게 할 것이다. OR논리 기능(138)은, 엔진 속도(N)가 엔진이 실속할 속도보다 높은 속도로 있는 동안 또는 MF_RQST_TRQ가 MFGOV보다 크거나 같게 있는 동안 논리 "1"의 출력 값을 제공할 수 있고, 절환 기능(118)은 ON(절환 기능(118)이 어떻게 작동하는지는 후술함)을 취한다.

절환 기능(120)은 AND논리 기능(140)에 의해 ON과 OFF로 절환된다. 토크 속도제어가 실행가능으로 되기 위해서는 절환 기능(120)이 OFF 이어야 하며, 이 조건은 AND논리 기능(140)의 출력이 논리 "0"일 때에만 일어난다. AND논리 기능은, MFGOV가 대비 기능(134)에 의해 결정되는 것으로 어떤 한정된 값보다 작을 때와 엔진 속도(N)가 저속 아이들 속도(N_LIDLE[PP])보다 작을 때인 양 경우에서만 논리 "1"의 출력을 제공한다.

이런 사실은 일단 엔진이 엔진 연료공급의 제어를 전체-속도 관리와 함께하는 시동을 개시하였으면, 래치 기능(146)이 설정되며, 따라서 그것이 토크 속도제어가 실행가능으로 할 수 있음을 의미한다. 그러나, 토크 속도제어는 외부 소스 중의 어느 하나가 그것이 실행가능을 요청했을 때만 실행가능으로 될 것이다. 만일 복수개의 소스가 그것을 실행가능으로 요청했으면, MF_RQST_TRQ에 대한 데이터 값을 설정하게 하는 특별 소스는 도2의 우선순위 판정 처리작업에 의해 정해진다.

일단, 래치 기능(146)이 설정되었으면, 그것은 다른 조건의 설정에 의해서만 재설정될 수 있다. AND논리 기능(142)은 래치 기능(146)을 재설정하는데 사용된다. 절환 기능(122)과 대비 기능(128, 130)은 AND논리 기능(142)을 제어한다. 절환 기능(122)은 대비 기능(134)의 제어를 받는다.

일단, 토크 속도제어가 실행가능으로 되었으면, 대비 기능(130)은 논리 "1"의 입력을 AND논리 기능(142)에 제공한다. 엔진 속도가 저속 아이들 속도 아래로 떨어지면, 대비 기능(128)도 논리 "1"의 입력을 제공할 것이다. 그리고 만일 절환 기능(122)이 MFGOV가 사전 정해진 값의 위에 있음을 나타내는 대비 기능(134)에 의해 ON이 되면, 그것도 논리 "1"의 입력을 제공할 것이다. 이것은 토크 속도제어가 저속 아이들 속도 아래로 엔진 속도가 떨어져 실행불가로 될 것을 의미한다. 다음, 연료공급의 제어는 엔진 실속을 방지하도록 연료공급을 회복시키는 조속기 부분(52)으로 복귀할 것이다. MFGOV가 절환 기능(122)을 ON으로 전환하기 위해 사전 결정된 값의 아래에 있더라도, 상기 절환 기능은 MFGOV가 MF_RQST_TRQ를 초과하면 ON으로 전환될 것이다. 토크 속도제어의 정지에 의해 실속이 방지되는 상태에서, 토크 속도제어에 양호한 조건의 회복은 래치 기능(146)이 설정되게 하여, 그것이 토크 속도제어가 다시 외부 소스가 그런 실행가능 상태를 요청할 때 실행가능으로 될 수 있게 한다.

토크 속도제어가 실행가능으로 된 상태에서, 토크 속도제어 부분(54)은 조속기 부분(52)으로부터 엔진 연료공급의 제어를 획득한다. 여기서 엔진 연료공급의 제어는 토크 속도제어 부분이 토크 요청 처리 부분(108)을 통해 작용하는 것이다.

토크 속도제어의 실행가능은 토크 요청 처리 부분(108)의 절환 기능(172)을 OFF에서 ON으로 전환한다. 토크 요청 처리 부분(108)의 절환 기능(168)을 OFF로 한 상태에서, TSC_MF_OCM의 데이터 값은, 엔진이 불충분한 연료공급으로 인해 약간 실속되는 수준까지 연료공급을 감소시키는 성질을 가진 제한 기능(170)에 의해 설정된 최소 값(TSC_MF_MIN)이 된다. 만일 MF_RQST_TRQ가 최소 값(TSC_MF_MIN)을 넘지 않으면, TSC_MF_OCM의 데이터 값은 TSC_MF_MIN의 값이다.

TSC_MF_OCM은 입력부를 연료 리미터 부분(64)에 제공하며, 연료 리미터 부분은 연료공급을 제한하는 TSC_MF_OCM에 우선하여 채택된다. TSC_MF_OCM은 또한 입력부를 연료 펄스폭 명령 부분(66)에 제공하며, 연료 펄스폭 명령 부분은 그것을 연료 제한 처리공정에서 연료 분사 펄스에 대한 적절한 펄스 폭을 판단하는데 사용된다.

연료 펄스폭 명령 부분(66)과 엔진 속도 설정점 부분(68)에 입력부(TSC_EN)를 만들어, 양 부분(66, 68)이 토크 속도제어에 대해 특별하게 있는 이들의 각각의 방법의 임의적인 부분에 따른 데이터를 지금 처리하기 위한 토크 속도제어 실행가능의 통지를 받는다.

토크 속도제어가 실행가능으로 있는 동안, 순간 과속도 제어 부분(106)은 고속 아이들 속도 위로 엔진 속도를 증가시킬 수 있는 외부 소스로부터의 토크 요청을 이행하는 역할을 한다. 과속도는 단시간 동안만 허용되며, 과속도는 상한 속도(maximum speed)로 제한된다. 이런 특징적 방식이 사용된 1예는 상황을 모니터링 하는 동안 트랜스미션의 저단기어로의 변속을 도와주는 작업을 포함한다. 순간 과속도 제어 부분(106)이 절환 기능(168)을 제어하여 이 작업을 달성한다.

TSC_MF_OCM이 강제로 TSC_MF_MIN으로 되는 대신에, OFF에서 ON으로의 절환 기능(166)의 작동이 MF_RQST_TRQ가 TSC_MF_OCM의 값을 설정하게 한다.

만일 엔진 속도가 대비 기능(160)에 의해 판단된 바와 같이 고속 아이들 속도보다 느리면, OR논리 기능(166)은 순간 과속도 제어 부분(106)이 절환 기능(168)을 ON으로 전환하게 한다. 엔진 속도가 고속 아이들 속도를 넘으면, OR논리 기능은 AND논리 기능(164)이 절환 기능을 ON으로 유지하는 작용을 하지 않으면 절환 기능(168)을 OFF로 전환시킨다.

기능(167, 158)의 집단효과(collective effect)에 의한 설정으로 제한된 시간동안 AND논리 기능(164)이 절환 기능(168)을 ON으로 유지하여, 엔진 속도가 대비 기능(154)에 의해 결정되는 것으로 고속 아이들 속도를 계속 초과하여 제공되며 그리고 외부 소스 중의 하나가 대비 기능(156)에 의해 결정되는 것으로 토크 속도제어 권한의 요청을 계속하여 제공한다. 또한, 엔진 속도는 대비 기능(152)에 의해 결정되는 것으로 상한(maximum limit)을 넘지 않아야 한다.

토크 속도제어 실행가능 지연 부분(104)은, 전체-속도 조속기가 제어 권한을 획득한 후 처음 토크 속도제어의 실행가능을 요청할 때까지 토크 속도제어의 실행가능을 지연시키는 역할을 한다. 엔진을 시동하는 점화 스위치의 작동은 래치 기능(150)이 설정되게 한다. 래치 기능(150)의 설정은 토크 속도제어 실행가능 부분(102)에 있는 절환 기능(118)을 온으로 전환하여, 대비 기능(126)이 MFGOV에 대한 데이터 값으로 데이터 값이 MF_RQST_TRQ에 대한 것은 무엇이든지 대비한다. TSC_EN의 데이터 값이 "0"에서 "1"로 변하면, 대비 기능(148)은 래치 기능(150)을 재설정하여, TSC_EN_DELAY에 대한 데이터 값이 "0"으로 다시 절환하게 하여, 절환 기능(118)을 오프로 전환한다.

현재 절환 기능(118)이 오프인 상태에서, 매개변수 TSC_MFGOV_HYS에 대한 데이터 값이 MFGOV에 대한 데이터 값에 더해져, 대비 기능(126)이 현재 MFGOV와 TSC_MFGOV_HYS에 대한 데이터 값의 합의 데이터 값과 MF_RQST_TRQ에 대한 데이터 값을 대비한다. 대비 기능(126)은 점화 스위치가 엔진을 정지시키게 오프로 전환되고 다시 엔진을 시동할 때 온으로 전환될 때까지 이런 방식으로 대비를 계속한다. TSC_MFGOV_HYS의 포함은 외부 토크 요청으로 연산된 원하는 연료가 엔진 토크를 불안정하게 할 수 있는 가속도와 외부 제어와의 사이에서의 순환동작으로부터 상기 논리를 막기에 충분히 보장되는 어떤 이력현상(hysteresis)을 알린다. 론치 제어를 위한 토크 제한 부분(110)은 모드가 토크 제어로부터 운전자 제어로의 변경을 나타내는, 모드2로부터 모드0으로 변할 때에만 작동한다. 스토어(179), 비교 측정기(174, 176)와 AND논리 기능(180)은 "2"로부터 "0"으로 변하는 CAN_TSC_OCM에 대한 데이터 값에 의해 나타나며 이들이 작동할 때 AND논리 기능(180)이 래치 기능(184)을 설정하는 변화를 검출하게 배치된다. 이런 결과, 래치 기능(184)의 출력(TSC_LC_EN)은 "0"으로부터 "1"로 변한다.

모드2로부터 모드0으로의 변이는 차량 론치에서 발생하며, 초기 론치에서 모드2를 작동하여 발생된 어떤 오토 트랜스미션의 작용에 의해 트리거 된다. 론치에서의 어떤 지점에서, 상기 트랜스미션은 제어가 다시 운전자에게 가게 하며, 그것은 상기 모드가 모드0으로 복귀할 때이다.

래치 기능(184)의 설정은 타이머 기능(182)을 시작하며, 연료 펄스폭 명령 부분(66)에도 신호를 보낸다. 상기 부분(66)은 이제 모드0의 작동에 의하여 운전자에 의해 요청된 연료공급에 대한 변화율 제한 기능(rate-of-change limiting function)을 적용하도록 작동한다. 이런 작동을 하는 목적은 트랜스미션이 제어가 운전자에게 돌아가게 하는 차량 론치의 지점에서, 운전자가 론치의 품질에 손상을 주는 연료공급 요청을 하지 않게 보장하기 위함이다.

타이머 기능(182)이 정지(time out)되면, 대비 기능(182)은 래치 기능(184)을 재설정하며, 차례로 타이머 기능(182)을 재설정하고, 또한 TSC_LC_EN을 "0"으로 복귀시킨다. 다음, 연료 펄스폭 명령 부분(66)은 변화율 제한을 엔진 연료공급에 적용하는 동작을 중단하도록 한다.

본 발명의 원리는 디젤 엔진에 의해 직접 구동되는 트랜스미션을 가진 차량 플랫폼에 적용할 수 있으며, DC모터가 차량을 추진하고 엔진이 DC모터를 작동하는 배터리를 충전하는 배터리 충전기로서 역할을 할 하이브리드 플랫폼에 적용할 수 있는 것이다. 그런 하이브리드 차량에서, 토크 속도제어는 하이브리드 제어기가 엔진 실속하는 것을 방지하는데 사용될 수 있다.

상술된 양호한 실시예는 본 발명을 설명할 목적으로 기술된 것으로서, 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 원리는 첨부 청구범위의 정신을 이탈하지 않는 범위 내에서 이루어지는 모든 실시예에 적용할 수 있는 것임을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

엔진(22)에 연료를 공급하는 연료공급 시스템을 가진 내연기관(22)과;

엔진(22) 밖에 위치하며 엔진(22)의 연료공급에 영향을 미치는 장치의 작동과 관련된 데이터(CAN_TSC_OCM; CAN_TSC_OCM-SA11)를 제공하는 1개 이상의 소스(30, 36, TRXC_EN[PP]) 및;

엔진 제어 시스템(24)을 포함하며;

상기 엔진 제어 시스템(24)은 1개 이상의 소스(30, 36, TRXC_EN[PP])로부터 엔진 제어 시스템(24)에 입력된 데이터가 엔진 연료공급(66)에 영향을 미치지 않음을 나타낼 때 엔진 연료공급(66)을 설정한 전체-속도 조절 연료공급 데이터를 전개하도록 연료공급 시스템을 제어하기 위해 전체-속도 조절방법(52)에 따라 데이터를 처리하며,

1개 이상의 소스(30, 36, TRXC_EN[PP])로부터 입력된 데이터가 엔진 연료공급(66)에 영향을 미침을 나타낼 때 입력된 데이터는 토크 속도제어 방법(54)에 의해 엔진 연료공급(66)이 설정되게 하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치는 엔진(22)에 의해 추진되는 육상 차륜 차량(20)을 포함하며, 1개 이상의 소스(30, 36, TRXC_EN[PP])는 차량(20)의 바퀴(34)에 작용하는 1개 이상의 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치는 모터 차량(20)을 포함하며, 상기 차량(20)은 차량(20)의 구동 바퀴(34)에서 끝나는 구동열(32)을 통해 차량(20)을 추진하기 위해 엔진(22)에 직접 계합된 트랜스미션(30)을 포함하며, 1개 이상의 소스(30, 36, TRXC_EN[PP])는 바퀴(34) 중 적어도 일부 바퀴에 작용하는 1개 이상의 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 1개 이상의 소스(30, 36, TRXC_EN[PP])는 ABS 시스템(36); 트랙션 제어 시스템(TCS)(TRXC_EN[PP]); 및 트랜스미션(30) 중에서 1개 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 제어 시스템(24)은, 제어시스템으로 입력되는 하나의 세트의 입력용 데이터 값이 토크 속도제어 방법(54)이 엔진 연료공급(66)에 영향을 미치는 것이 적절한 상태임을 나타낼 때 상기 토크 속도제어 방법(54)이 실행가능 상태가 되게 하는 기능과,

제어 시스템으로 입력되는 다른 하나의 세트의 입력용 데이터 값이 토크 속도제어 방법(54)이 엔진 연료공급(66)에 영향을 미치는 것이 부적절한 상태임을 나타낼 때 상기 토크 속도제어 방법(54)이 실행되지 않는 상태가 되게 하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제5항에 있어서, 상기 하나의 세트의 입력용 데이터 값은 엔진 속도(N)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 하나의 세트의 입력용 데이터 값은 1개 이상의 소스(30, 36, TRXC_EN[PP]) 중의 어느 하나로부터 요청된 엔진 토크(MF_RQST_TRQ)와, 전체-속도 조절방법(52)에 의해 요청된 토크(MF_RQST_TRQ)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 상기 하나의 세트의 입력용 데이터 값은 엔진 속도(N)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제5항에 있어서, 상기 다른 하나의 세트의 입력용 데이터 값은 엔진 속도(N)와 엔진 저속 아이들 속도(N_LIDLE[PP]), 1개 이상의 소스(30, 36, TRXC_EN[PP]) 중의 어느 하나에서 요청된 엔진 토크(MF_RQST_TRQ)와, 전체-속도 조절방법(52)에 의해 요청된 토크(MF_RQST_TRQ)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제5항에 있어서, 상기 토크 속도제어 방법(54)은, 상기 토크 속도제어 방법(54)이 실행가능으로 되면 엔진 속도(N)가 제한된 시간 동안 고속 아이들 속도(N_HIIDLE[PP])를 초과하게 하는 순간 과속도 제어 부분(106)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제10항에 있어서, 순간 과속도 제어 부분(106)에 입력은 엔진 속도(N), 엔진 고속 아이들 속도(N_HIIDLE[PP]), 상한 속도(CAN_MAXMOT_P7), 및 상한 시간(CAN_MAXMOT_LMT)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 토크 속도제어 방법(54)은 초기 엔진 실속(TSC_N_STALL)을 검출하는 기능을 하며, 엔진 연료공급(66)을 변경하여 실제 실속의 발생을 방지하는 것을 특징으로 하는 장치.
삭제
제1항에 있어서, 토크 속도제어 방법(54)은 엔진 연료공급(66)에 영향을 미치어 원하는 엔진 토크를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 토크 속도제어 방법(54)은 엔진 토크에 제한(110)을 부가하도록 엔진 연료공급(66)에 영향을 미치는 것을 특징으로 하는 장치.
1모드의 작동은 어떤 다른 외부 소스(30, 36, TRXC_EN[PP])로부터의 영향을 받지 않는 가속위치 센서(28)의 제어를 받으며, 다른 1모드의 작동은 외부 소스(30, 36, TRXC_EN[PP]) 중의 1개 이상에 의한 영향을 받는 연료공급 시스템을 가진 내연 기관(22)을 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은:

엔진(22)이 상기 1모드에서 작동할 때, 전체-속도 조절방법(52)에 따라 데이터를 처리하여 원하는 엔진 연료공급(66)을 설정하는 단계와;

엔진(22)이 상기 다른 1모드에서 작동할 때, 토크 속도제어 방법(54)에 따라 데이터를 처리하여 원하는 엔진 연료공급(66)을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제16항에 있어서, 토크 속도제어 방법(54)은 원하는 엔진 토크를 생성하기 위해 엔진 연료공급(66)을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항에 있어서, 토크 속도제어 방법(54)은 엔진 토크에 제한(110)을 부과하기위해 엔진 연료공급(66)을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.