KR101401626B1

KR101401626B1 - 자동차의 구동 능력 결정 방법

Info

Publication number: KR101401626B1
Application number: KR1020127018812A
Authority: KR
Inventors: 페테르 아스플룬드; 안데르스 셸; 미카엘 보그베리; 프레드릭 스바르틀링
Original assignee: 스카니아 씨브이 악티에볼라그
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2014-06-02
Also published as: SE0950970A1; US9199627B2; SE535204C2; CN102712319A; WO2011075064A1; BR112012014543B1; EP2524153A1; RU2540361C2; RU2012130059A; JP2013514234A; JP5524351B2; US20120259520A1; KR20120099781A; BR112012014543A2; EP2524153A4

Abstract

본 발명은 자동차(1)로서, 상기 자동차의 추진을 위해 여러 가지 변속비를 취하도록 구성되고 적어도 하나의 기관(10)과 적어도 하나의 기어박스(20)를 포함하는, 파워 트레인을 구비한 자동차의 구동 능력(motive force capacity)을 나타내는 제1 파라미터(R_f)를 결정하는 방법에 관한 것이다. 상기 제1 파라미터(R_f)는 현재의 변속비에서 상기 자동차(1)에 대해 이용 가능한 최대 구동력인 제1 구동력(F_Max)과 상기 자동차(1)의 현재 주행 저항인 제2 구동력(F_Dr)의 차이를 바탕으로 하여 결정된다. 또한 본 발명은 그러한 파라미터의 사용 방법, 및 그러한 파라미터에 관련된 컴퓨터 프로그램, 컴퓨터 프로그램 제품, 시스템 및 자동차에 관한 것이다.

Description

자동차의 구동 능력 결정 방법{METHOD FOR DETERMINATION OF MOTIVE FORCE CAPACITY OF A MOTOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 구동 능력(motive force capacity) 결정 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 독립 청구항 제1항의 전제부에 따른 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그러한 파라미터의 사용에 관한 것이고, 또한 그러한 파라미터에 관련된 컴퓨터 프로그램, 컴퓨터 프로그램 제품, 시스템 및 자동차에 관한 것이다.

도 1은 자동차(1), 예컨대 승용차용의 또는 트럭이나 버스 같은 중량 자동차용의 파워 트레인(power train)의 부품들을 개략적으로 도시한다. 파워 트레인은, 도시된 경우에서는, 축에 의해 기어박스(20)의 제1 단부에 클러치 기구(40)를 거쳐서 기계적으로 연결된 기관(10)을 포함한다. 기어박스(20)는 뒷차축(rear axle)과 결합된 차동 기어(30)에 추진축에 의해 기계적으로 연결된 제2 단부를 포함한다. 뒷차축은 도시하지 않은 자동차(10)의 피동 휠들을 구동하는 좌측 및 우측의 구동축(60)들을 포함한다.

이와 같이 공지의 장치에 의해서, 기관(10)의 기계적인 일이 자동차(1)의 추진을 위해 클러치 기구(40), 기어박스(20), 추진축(50), 차동 기어(30) 및 구동축(60)들과 같은 다수의 변속 기구를 거쳐서 피동 휠들에 전달된다. 기어박스(20)는 자동차(10)를 전방으로 추진시키기 위한 다수의 전진 기어와 일반적으로는 하나 이상의 후진 기어를 구비한 전동 기구이다. 전진 기어의 수는 변할 수 있지만, 더욱 현대적인 종류의 트럭에서는 일반적으로는 예를 들어 12개의 전진 기어가 사용된다. 파워 트레인의 변속비는 변할 수 있어서, 여러 가지 비(즉, 여러 가지 변속비 구성)를 취할 수 있다. 여러 가지 비들은 특히 기어박스 내에서 현재 계합되어 있는 기어에 따라 좌우되고 또한 차동 기어(30)의 비에 따라 좌우된다. 또한, 각기 다른 다수의 불연속적인 변속비를 취할 수 있는 파워 트레인이 있고, 연속적인 범위의 변속비를 갖는 파워 트레인, 예컨대 이른바 컨버터를 구비한 자동 기어박스(20) 또는 연속적으로 변할 수 있는 변속기를 구비한 다른 유형의 기어박스(20)가 있음에도 유의해야 한다.

또한, 대부분의 자동차(1)는 하나 이상의 전자 제어 유닛(ECU)(110)을 포함하는 제어 시스템을 구비한다. 상기 제어 시스템의 목적은 예컨대, 기관 제어, 기어 변경, 정속 주행 제어, 현가장치 구성 등과 같은 자동차(1)의 여러 가지 기능들과 관련될 수 있는 하나 이상의 액추에이터에 의해 자동차(1)의 하나 이상의 기능을 제어/조절하는 것이고, 상기 제어 시스템은 다수의 각기 다른 파라미터들, 예컨대, 기관의 현재 속도, 가속 페달의 현재 위치, 기관의 현재 토크 및 여러 가지 센서들로부터 검출된 데이터를 이용하여 자동차(1)의 여러 가지 기능을 제어한다. 따라서, 이들 파라미터들은 자동차(1)의 여러 가지 기능을 제어하기 위해 제어 시스템에서 입력 파라미터들로 이용된다.

본 발명의 목적은 자동차, 예컨대 승용차, 버스 또는 트럭의 주행 상황을 고려한 파라미터 결정 방법을 제안하는 데에 있다. 본 발명의 다른 목적은 예를 들어 자동차의 하나 이상의 기능에 관련된 응용 분야에서의 그러한 파라미터 사용 방법을 제안하는 데에 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 종래 기술의 파라미터들에 비해 자동차의 하나 이상의 기능의 제어 및/또는 수행을 개선시키는 데 사용될 수 있는 파라미터를 제안하는 데에 있다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 위에서 설명한 목적들은, 자동차(1)로서, 상기 자동차의 추진을 위해 여러 가지 변속비를 취하도록 구성되고 적어도 하나의 기관(10)과 적어도 하나의 기어박스(20)를 포함하는, 파워 트레인을 구비한 자동차의 구동 능력(motive force capacity)을 나타내는 제1 파라미터(R_f)를 결정하는 방법에 의해 달성된다. 제1 파라미터(R_f)는 현재의 변속비에서 자동차(1)에 대해 이용 가능한 최대 구동력인 제1 구동력(F_Max)과 상기 자동차(1)의 현재 주행 저항인 제2 구동력(F_Dr)의 차이를 바탕으로 하여 결정된다.

상술한 방법의 실시예는 상기 자동차(1)의 가속 능력을 나타내며 제1 파라미터(R_F)와 표준화 인자(standardizing factor)의 비로 정의되는 제2 파라미터(R_Acc)를 결정하는 단계를 추가로 포함한다. 상술한 방법의 추가 실시예들은 본 발명의 방법에 관련된 종속 청구항들에 개시되어 있다.

또한, 본 발명은 상술한 방법에 관련된 컴퓨터 프로그램과 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 위에서 설명한 목적들은, 자동차(1)의 구동 능력을 나타내는 제1 파라미터(R_f)를 결정하는 시스템으로서, 상기 자동차(1)의 추진을 위해 여러 가지 변속비를 취하도록 구성되고 적어도 하나의 기관(10)과 적어도 하나의 기어박스(20)를 포함하는 파워 트레인을 구비한 상기 자동차(1)의 하나 이상의 기능을 제어하도록 구성된 적어도 하나의 제어 유닛(110)을 포함하는 시스템에 의해 달성된다. 제어 유닛(110)은 현재의 변속비에서 상기 자동차(1)에 대해 이용 가능한 최대 구동력인 제1 구동력(F_Max)과 상기 자동차(1)의 현재 주행 저항인 제2 구동력(F_Dr)의 차이를 바탕으로 하여 상기 제1 파라미터(R_f)를 결정하도록 구성된다.

상술한 시스템의 실시예들은 본 발명의 시스템과 관련된 종속 청구항들에 개시되어 있다.

또한, 본 발명은 위에서 설명한 방법들 또는 시스템들 중 어느 하나에 따라 결정된 파라미터를 사용하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 적어도 하나의 그러한 시스템을 포함하는 자동차에 관한 것이다.

본 발명에 따른 방법과 시스템에 의하면, 자동차의 구동 능력을 결정할 때 자동차의 주행 상태를 포함하고 이를 고려한 파라미터를 얻을 수 있다. 따라서, 그러한 파라미터는 여러 가지 기능들을 제어하고 감시하는 것과 관련된 응용 분야의 범위에서 사용될 수 있고, 직접적인 한 응용 분야는 가상 가속 페달 위치 또는 가상 운전자의 모델링이다. 또한, 상기 모델링의 임의의 결과 그 자체는 다른 응용 분야들, 예컨대 기어 변경 전략 및 운전자에 대한 알림 표시에서 간접적으로 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 장치와 시스템의 다른 장점과 응용 분야들은 아래에 기재된 본 발명의 상세한 설명을 읽으면 알 수 있을 것이다.

아래에 기재된 본 발명의 상세한 설명에서, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 자동차의 파워 트레인의 일부분을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 최대 토크를 기관 속도의 함수로서 나타낸 그래프이다.
도 3은 자동차의 가속 능력을 나타내는 값을 가상의 가속 페달 값으로 변환하는 사상 함수를 나타낸 그래프이다.
도 4는 자동차의 가속 능력을 나타내는 값을 정속 주행 제어 설정을 참조하여 가상의 가속 페달 값으로 변환하는 사상 함수를 나타낸 그래프이다.
도 5는 자동차의 공기탱크를 가압할 때를 결정하는 데 사용 가능한 공기 압축기용 기준 압력을 자동차에 대한 가속 능력의 함수로서 나타낸 그래프이다.
도 6은 기어박스용의 하향 변속선 및 상향 변속선을 나타낸 그래프이다.
도 7은 기관 목표 속도선과 관련한 하향 변속선 및 상향 변속선을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 시스템의 일부를 형성하도록 구성된 제어 유닛을 도시한 도면이다.
도 9는 자동차의 가속 능력에 대한 값을 이용하여 가상의 가속 페달 값을 결정하는 과정을 도시한 흐름도이다.

앞에서 설명한 바와 같이, 자동차(1)의 제어 시스템은 자동차(1)의 여러 가지 기능을 제어하기 위해 다수의 입력 파라미터를 이용한다. 이 입력 파라미터들은 예를 들어 기관의 현재 속도, 가속 페달의 현재 위치, 기관의 현재 토크 및 자동차(1)에 마련된 하나 이상의 센서로부터의 데이터가 될 수 있다.

그러나, 본 발명의 발명자들은, 현재 기술에 따른 입력 파라미터가 자동차(1)의 순간적인 주행 상황을 고려하지 않으며 이에 따라 전체적인 정보 내용이 불충분해질 수 있기 때문에, 현재 기술에 따라 이러한 파라미터들을 사용하는 경우에는 자동차(1)의 기능 제어/조절이 다소 덜 유리하게 이루어진다는 것을 알았다. 이들 입력 파라미터가 현재의 기술에 따라 결정되는 경우에는 앞서 말한 주행 상황이 고려되지 않기 때문에, 예를 들어 기어 변경 전략은 고정적으로 될 수 있고, 연료 소비가 필요 이상으로 많아질 수 있게 된다. 다양한 주행 상황의 예로는 오르막길, 내리막길, 언덕 마루 및 언덕 바닥(dip)에서의 자동차(1) 주행, 즉, 자동차(1)의 이동 방향에서의 도로 경사와 실질적으로 관련된 주행 상황뿐만 아니라 가변적인 바람 저항, 가변적인 자동차 중량 등과 같은 요인들도 들 수 있다.

상술한 바로부터 자동차(1)의 주행 상황을 고려한 파라미터를 결정하는 방법을 및 시스템에 대한 필요가 있음을 알 수 있다. 이 파라미터는 바람직하게는 자동차(1)의 여러 가지 기능들과 관련된 응용 분야에서 입력 파라미터로서 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 자동차(1), 예를 들어, 승용차, 버스 또는 트럭의 구동 능력을 나타내는 제1 파라미터 R_F를 결정하는 방법에 관한 것이다. 자동차(1)는 자동차(1)의 추진을 위해 여러 가지 변속비(transmission ratio)를 취하도록 구성되고 적어도 하나의 기관(10)과 적어도 하나의 기어박스(20)를 포함하는 파워 트레인을 구비한다.

본 발명에 따르면, 제1 파라미터(R_F)는 파워 트레인의 현재 변속비에서 자동차(1)에 대해 이용 가능한 최대 구동력인 제1 구동력(F_Max)과 자동차(1)에 대한 현재 주행 저항인 제2 구동력(F_Dr)의 차이를 바탕으로 결정된다. 파워 트레인의 현재 변속비는 자동차(1)를 추진하는 파워 트레인에 대한 각각의 비를 의미한다.

더욱 구체적으로는, 제1 파라미터(R_F)는 파워 트레인의 현재 변속비에서 자동차(1)를 그 이동 방향으로 추진하는 것을 "돕는" 이용 가능한 구동력의 최대 합, 즉 자동차(1)의 이용 가능한 구동력을 나타내는 제1 구동력(F_Max)에서, 자동차의 이동 방향으로 또는 그 반대 방향으로 자동차(1)에 작용하는 구동력의 합이고 자동차의 현재 주행 저항인 제2 구동력(F_Dr)을 뺀 차이로 이해할 수 있다.

도 2는 기관(10)에 대한 최대 토크 곡선을 그 속도의 함수로서 나타낸 그래프이다. 그래프의 점(P1 내지 P3)들은 최대 토크 곡선에 대한 여러 가지 중단점(break point)을 나타낸다. 또한 이 그래프는 기관(10)이 기관 토크(M1)로 기관 속도(R1)에서 작동하고 이에 따라 화살표로 도시된 M2 -M1과 같은 차이만큼 최대 토크 곡선 아래에서 작동하는 상황의 일예에 관한 것이다. 그러므로, 최대 구동력은, 기관(10)이 기관의 현재 속도에서 최대 토크 곡선 상에서 작동하는 경우에 파워 트레인을 거쳐서 자동차(1)를 그 이동 방향으로 추진하는 구동력을 의미한다.

더욱 구체적으로는, 본 발명의 실시예에 따른 제1 구동력(F_Max)은 다음과 같이 정의된다.

F_Max = Eng_Tot X i_Tot (1)

여기서, Eng_Tot는 기관의 현재 속도에서 기관(10)에 대한 최대 기관 토크로 이용 가능한 비틀림 모멘트를 나타내고, i_Tot는 자동차(1)의 피동 휠까지의 그리고 피동 휠을 포함하는, 피동 휠의 반경을 고려한, 상기 파워 트레인의 현재 변속비를 나타낸다.

다른 실시예에 따르면, 제2 구동력(F_Dr)은 양의 값(예컨대, 오르막길의 경우) 또는 음의 값(예컨대, 내리막길의 경우)을 취할 수 있고 자동차(1)의 이동 방향과 반대 방향으로 작용하는 구동력이다. 제2 구동력(F_Dr)은 공기 저항, 회전 저항, 상기 파워 트레인에서의 마찰, 관성 모멘트, 상기 자동차(1)의 중량, 도로 경사 중 하나 이상의 파라미터, 즉 현재 주행 저항에 영향을 주는 요인들에 따라 좌우된다. 그러나, 예를 들어 도로 경사는 관련 지도 데이터로부터 알아낼 수 있기 때문에, 지형도 데이터 및 이와 유사한 데이터도 제2 구동력(FDr)을 결정하는 데 사용될 수 있다.

더욱 구체적으로는, 본 발명의 실시예에 따른 제2 구동력(F_Dr)은 다음과 같이 정의된다.

F_Dr = F_Rf - m X a (2)

여기에서, F_Rf는 기관(10)에 대한 현재의 실제 구동력을 나타내고, m은 자동차(1)의 중량을 나타내고, a는 자동차의 가속도를 나타낸다. 도 2의 예에서, 기관(10)에 대한 실제 구동력은 M1과 같다.

대부분의 경우에서, 예를 들어 도로 경사가 이 제2 구동력에 영향을 미치는 파라미터이기 때문에 제2 구동력(F_Dr)은 변화가 심한 구동력일 것인데, 이다. 그러나, 파워 트레인 변속비가 기어박스(20) 내의 현재 변속비, 자동차(1)의 휠 반경, 기관(10)의 최대 토크 곡선에서의 변화 등과 같은 요인에 의해 변하기 때문에 제1 구동력(F_Max) 역시 변화할 것이다. 그러나, 대부분의 경우에는, 제1 구동력(F_Max)에 대한 식의 일부를 또한 형성하는 차동 기어에 대한 변속비 및 기관 출력은 일정할 것이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 파라미터는 다음과 같이 정의된다.

R_F = F_Max - F_Dr (3)

즉, 제1 파라미터(R_F)는 방정식 (3)에 따른 차로서 정의되고 음의 값, 양의 값, 또는 0의 값을 취할 것이다. 차이가 음이면 자동차(1)가 파워 트레인의 현재 변속비에서 가속될 수 없다는 것, 즉 자동차(1)의 출력이 부족한 상태여서 속도를 상실할 것(즉, 속도가 늦어짐)이라는 것을 의미하고, 차이가 0이라면 자동차(1)가 현재 속도를 유지할 수는 있지만 더욱 높은 속도로 가속되지는 못하는 출력 평형 상태에 있음을 의미하고, 차이가 양이라면 적어도 기관(10)이 도 2에 도시된 바와 같은 소정의 기관 속도에 대한 최대 토크 곡선 상에서 작동한다면 자동차(1)가 가속될 가능성이 있다는 것, 즉 자동차(1)가 출력이 과잉인 상태라는 것을 의미한다.

제1 파라미터(R_F)는, 현재의 특성 및 주행 상황과 관련이 있기 때문에, 자동차의 현재의 구동 능력/가속 능력의 절대치를 제공하며, 이는 특히 제1 파라미터(R_F)가 유용하기 위해서는 상기 특성 및 주행 상황과 관련될 필요가 있음을 의미한다. 특성들의 예로서는 자동차 중량, 기관 출력, 파워 트레인 구성을 들 수 있고, 주행 상황의 예로서는 도로 경사 및 도로 표면을 들 수 있다. 제1 파라미터(R_F)가 절대치이기 때문에, 예를 들어 R_F = 10000N인 값은 중량이 1000kg인 자동차(1)에 대해서는 큰 가속 능력을 나타내며 중량이 100000kg인 자동차(1)에 대해서는 매우 작은 가속 능력을 나타낸다.

대조적으로, 자동차(1)의 이용 가능한 현재 구동 능력을 참고하여 방정식 (3)에 따른 차이를 표준화하면 자동차가 가속하는 능력으로 해석될 자동차의 현재 가속 능력의 상대가 얻어진다(물론 전문가라면 물리 법칙에 따라 힘과 가속도 간의 관계를 바탕으로 제1 파라미터(R_F)로부터 가속도를 유도할 수 있음을 알 것이다). 도출된 결과는 자동차(1)의 기관 출력, 도로 경사, 회전 저항, 바람 저항에 대한 정보를 포함하는 무차원 단위이다.

전술한 바와 같은 상대치의 장점은, 그로부터 자동차(1)를 가속할 수 있도록 요구되는 이용 가능한 기관 출력이 얼마인지를 나타내는 값을 얻을 수 있다는 점이다. 이는, 예를 들어 변속비의 선택, 발전기의 가동, 공기 압축기의 가동 등에 대한 제어 전략과 같은 각기 다른 기능들에 관련된 다양한 여러 가지 응용 분야에서 상기 값이 직접적으로 또는 간접적으로 유리하게 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 만일 R_Acc를 계산한 결과 기관의 출력이 자동차(1)를 가속하기에 충분하지 않을 것으로 나타나면, 제어 시스템은 에너지(예를 들어, 공기 압축기, 발전기 등)를 흡수하는 리소스(resources)에 대해서 "낮은 부하로 작동(go easy)"하게 할 수 있는 한편, 이와 동시에 기관(10)을 최대 구동력을 전달하는 속도로 작동시킬 수 있다. 이는, 예를 들어 내리막길에서 자동차의 엔진 브레이크가 작동하는 중에 에너지를 "무상(free of charge)"으로 이용할 수 있을 때 마다 시스템이 실행하게 되는, 예를 들면 공기 탱크를 공기로 충전하는 대신에, 제어 시스템이 자동차(1)를 추진시키기 위하여 기관(10)의 토크를 가능한 많이 사용하려고 한다는 것을 의미한다. 따라서, 상기 파라미터는 자동차의 각기 다른 많은 기능에서 유용하고, 이하 이를 제2 파라미터(R_Acc)라 한다.

따라서 본 발명의 실시예는 자동차(1)의 가속 능력을 나타내며 제1 파라미터(R_F)와 표준화 인자의 비로 결정되는 제2 파라미터(R_Acc)를 결정하는 방법에 관한 것이다. 바람직한 실시예에서, 제2 파라미터는 다음과 같이 결정된다.

(4)

여기서, 분모의 항은 표준화 인자이며, 따라서 자동차(1)는 R_Acc > 0이면 가속 과잉 상태이고, R_Acc < 0이면 가속 부족 상태이고, R_Acc = 0이면 가속 평형 상태이다. 또한, 만일 R_Acc > 1 이면 기관 출력 전부가 자동차(1)를 가속하는 데에 사용될 수 있고, 이 경우 자동차는 (가파른 내리막길에서 주행할 때처럼) 기관(10)으로부터 어떤 동력도 공급받지 않고도 속도가 증가된다.

제2 파라미터(R_Acc)는 자동차(1)의 각기 다른 기능들에 관련된 많은 응용 분야에서 사용될 수 있고, 예를 들어 자동차(1)에서 다른 응용 분야에 입력 데이터로 그 후에 사용할 수 있는 "가상 가속 페달 값"을 결정하는데 사용할 수 있다.

앞서 설명한 것을 고려하면, 본 발명은 이하에 열거하는 것과 같은 자동차(1)의 여러 가지 기능들에 관련된 다수의 각기 다른 응용 분야에서 제1 파라미터(R_F) 및/또는 제2 파라미터(R_Acc)를 사용하는 것에 관한 것이다.

● 가상 가속 페달 값 또는 가상 운전자의 결정,

● 기어 변경 선택의 제어 및 기어 변경 전략의 선택,

● 보조 장치 예컨대 압축기, 발전기 및 공기조화기 펌프의 제어,

● 예를 들어 후진할 때 운전자가 경제적으로 운전하는지 여부를 판정하는 것과 같은 운전자 알림, 및

● 정속 주행 제어에 의한 속도 유지.

전술한 바와 같이, 제1 파라미터(R_F) 또는 제2 파라미터(R_Acc)는 가상 가속 페달 값을 결정하기 위하여 사용될 수 있다. 본 명세서에서, 가상 가속 페달 값은, 자동차(1)가 운행하는 동안 운전자가 가속 페달을 밟을 때 그에 의해 취해지는 실제 값인 실제 가속 페달 값과 다를 수 있고 일반적으로는 다른 이론적으로 계산된 값을 의미한다. 이러한 가상 가속 페달 값을 계산하기 위하여 제2 파라미터(R_Acc)가 사용되는 경우에는, 도 3의 그래프에 도시된 바와 같은 사상 함수(mapping function)에 의해 계산이 이루어질 수 있고, 여기서 가상 가속 페달 값(Pv)(y축)이 자동차(1)에 대한 가속 능력을 나타내는 제2 파라미터(R_Acc)(x축)에 대하여 곡선이 그려질 수 있다.

도 3은 가상 가속 페달 값이 상기 사상 함수에 의해서, 제2 파라미터(R_Acc)가 0보다 작은 값을 경우에는 최대 가속에 해당하는 100%로 변환되고 제2 파라미터(R_Acc)가 1보다 큰 값을 취하는 경우에는 전혀 가속이 없는 것에 해당하는 0%로 변환되는 것을 나타낸다. 제2 파라미터(R_Acc)의 이러한 사상은, 가상 가속 페달 값이 출력이 평형이거나 혹은 출력이 부족한 상황, 즉 R_Acc ≤ 0인 경우에는 100%로 변환되고 자동차의 출력이 과잉인 상태일 때 0% 내지 100% 중의 어느 값(도 3에서 함수는 이 범위에서 선형)으로 변환된다는 것을 의미한다.

기관 출력 전부가 자동차(1)를 가속하기 위하여 사용될 수 있을 때, 즉 R_Acc = 1일 때, 가속 페달 값은 0%로 변환되는데, 이러한 경우는 실제 운전자가 경제적으로 주행하고 있으며 일정한 속도를 일정한 속도를 유지하기를 희망하는 경우에, 즉 언덕의 꼭대기 및 내리막길에서는 출력을 줄이고 언덕의 시작 지점 및 오르막길에서 더 많은 출력을 인가하려고 하는 경우에, 실제 운전자가 행하는 가속 페달 운동을 모방하려고 하는 것일 수 있는 상황이다. 따라서 실제 운전자의 행동은 이러한 응용 분야에 따른 가상 운전자에 의해서 모델화된다. 그러므로 가상 가속 페달 값은 가속 페달 값에 의존하는 다양한 응용 분야, 예를 들어 운전자에 대한 알림, 보조 장치의 제어, 운전자에 대한 알림의 표시를 제공하기 위하여 가상 운전자의 모델화에 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 가상 가속 페달 값은 상기 응용 분야에서 유일한 입력 파라미터로 사용되거나 다른 입력 파라미터 예를 들어 실제 가속 페달 값과 함께 사용될 수 있다.

도 4는 정속 주행 제어를 사용할 때 가상 가속 페달 값의 사상 함수의 예를 도시한다. y축은 가상 가속 페달에 대해 허용 가능한 값을 나타내며, x축은 정속 주행 제어 시에 고정된 소정 속도(즉, 정속 주행 제어 시에 설정된 소정 속도)와 자동차(1)의 현재의 실제 속도 간의 차이를 나타낸다. 두 속도 간의 차이는 가상 가속 페달이 취할 수 있는 허용 가능한 값을 한정할 것이며, 제2 파라미터(R_Acc)의 가상 가속 페달 값은 이 극값(extreme value)들 사이에서 (예를 들어 도 3에 도시된 사상 함수에 의해) 결정된다. 예를 들어, 정속 주행 제어에 따라 주행할 때, 제어 시스템은 운전자가 자동차(1)를 주행시키기 원하는 속도를 알고 있으며, 따라서 V_Set로부터의 편차(오프셋), 즉 도 4에서 0의 오프셋 값에 상응하는 소정 속도를 고려하는 것이 가능하다. 만약 속도가 V_Set 아래로 떨어지면, 페달 값의 이동 자유도는 감소하고 페달 값은 최고값(도 4의 '최고')을 향하여 이동하게 된다. 유사하게, 만약 속도가 V_Set 위로 올라가면, 이동 자유도는 마찬가지로 감소하고 페달 값은 자동차(1)를 원하는 속도인 V_Set으로 유지하기 위하여 최저값(도 4에서 '최저')을 향하여 지속적으로 이동하게 된다.

이러한 형태(version)는, 제2 파라미터(R_Acc)가 시스템이 다양한 주행 조건, 예컨대 도로 경사에 따라 자동차(1)의 속도를 일정하게 유지하려는 정속 주행 제어 응용 분야와 관련된 가속 페달 계산에서는 입력 파라미터일 것이고, 가속 페달 값의 제한은 시스템이 자동차의 속도를 증가시키려고 하는지/감소시키려고 하는지 나타낸다는 것을 의미한다. 이러한 응용 분야에서는, 시스템은 가상 운전자를 이용하여 일정한 속도를 유지하려고 하는 실제 운전자를 모델링하려고 시도하며, 이는 자동차(1)가 목표 속도 이상/이하인 경우에 각각 감소되거나 또는 증가되는 속도에 의해 그 목표 속도가 보상되는 것을 의미한다. 반대로, 자동차(1)가 소망 속도에 있으면, 가속 페달 값(모델에서의 R_Acc)을 결정하는 도로 경사도, 바람 저항, 자동차 중량 등과 같은 주변 인자들이다.

시스템은 개념상의 운전자에 의해 적용된 가상 가속 페달 위치를 추가로 모델링할 수 있으며, 이 개념상의 운전자는 자동차가 언덕의 꼭대기를 지나 내려갈 때에는 가속을 완화시키고, 오르막길을 달리기 시작할 때는 가속도를 더 인가하는 것에 의해 자동차(1)를 경제적으로 운전하는 운전자이다. 가상 가속 페달 위치는 실제 가속 페달 위치를 입력 파라미터로 사용하는 자동차(1)에 부속하는 시스템들에서 입력 파라미터로 사용될 수 있다. 이러한 과정은 예를 들면 정속 주행 제어에 따라 주행 중인 자동차(1)에서의 가상 가속 페달을 참작하여 기어 선택을 안내하도록 사용될 수 있으며, 기관 속도가 매우 낮아지고 그에 따라 연료 소비도 감소되고 기계적인 마모도 감소되도록 기어 변경을 할 수 있는 가능성을 제공한다. 이러한 상황의 예로서는 기관(10)이 "트레일(trail)"되는, 즉 엔진 브레이크가 작동하는 내리막길을 들 수 있다. 이러한 상황에서 고단 기어를 계합시켜서(예컨대, 오버드라이브(overdrive)시켜서) 기관 속도를 매우 낮게 하면, 기관(10)의 마찰이 감소되고 다른 경우라면 엔진 브레이킹에 의해 손실될 에너지를 사용하여 자동차(1)를 가속할 수 있게 된다.

더욱 상세하게는, 가상 가속 페달 값의 결정은 예를 들면 도 9의 흐름도에 따라 이루어질 수 있는데, 그 단계들은 다음과 같다.

1. 자동차(1)에 마련된 여러 가지 센서들을 판독하고, 자동차(1)의 다른 시스템, 즉 기관 제어 시스템, 브레이크 제어 시스템 및 기어박스 제어 시스템으로부터 이용 가능한 정보/데이터를 판독함.

2. 자동차(1)의 구성에 대한 관련 정보, 즉 차동 변속비, 기어박스(20)의 유형 등을 포함하는 제어 유닛의 구성에 대한 자동차 데이터를 판독함.

3. 상기 단계 1 및 단계 2에서 수신된 정보/데이터를 바탕으로 자동차(1)의 현재 주행 저항(F_Dr)을 계산함.

4. (도 2의 토크 곡선과 비교하여) 현재의 기관 속도에서 기관(10)이 전달할 수 있는 최대 플라이휠 토크를 바탕으로 파워 트레인의 현재 변속비에서에서의 자동차(1)의 현재의 최대 구동력(F_Max)을 계산함.

5. 상기 단계 3 및 단계 4에서 수신된 값들을 바탕으로, 표준화 인자에 의해 표준화된 구동력(R_F)으로 결정되는 자동차(1)의 가속 능력(R_Acc)을 계산함.

6. 앞에서 설명한 사상 방법들 중 어느 한 방법에 의해 자동차(1)의 가속 능력(R_Acc)을 가상 가속 페달 값(P_V)으로 변환함.

제1 파라미터(R_F) 및/또는 제2 파라미터(R_Acc)의 다른 용도는 여러 가지 보조 장치, 예컨대 자동차(1)의 공기 압축기, 발전기 및 공기조화기 펌프 등을 제어하는 것이다. 공기 압축기 제어는 자동차(1)가 출력 과잉 상태/가속 과잉 상태일 때 공기를 충전하기 위한 압축기의 기준 압력이 상승되는 방식으로 실시될 수 있으며, 이는 시스템이 예를 들면 내리막길에서 누적되는 과잉 에너지를 이러한 상황에서 압축기를 구동하는 데 사용하고, 이에 의해 시스템에 "무상"으로 이용 가능한 에너지가 있을 때 공기 탱크의 압력을 높이도록 시도하는 것을 의미하며, 반대로 시스템은 기관(10)으로부터 에너지가 인출되어야 할 때에는 공기 탱크의 압력을 낮추도록 시도하고 이는 시스템이 연료가 기관(10)으로 분사될 대에는 공기 압축기를 구동하는 것을 회피하고, 이에 따라 그러한 상황에서는 공기 압축기로의 동력을 인출하는 것을 회피하는 것을 의미한다. 도 5는 제2 파라미터(R_Acc)에 의해 공기 압축기의 기준 압력이 직접 제어하는 방법의 예를 도시한다. 이 예에서는 기준 압력(P_Ref)을 자동차(1)의 가속 능력(R_Acc)의 함수로서 표시하는 방법을 나타낸다. 도 5의 함수는 기준 압력(P_Ref)은 자동차(1)가 가속 부족(출력 부족)일 때 낮고, 자동차가 가속 과잉(출력 과잉)일 때 높으며, 그 사이에서 기준 압력은 선형으로 증가된다는 것을 나타낸다. 또한, 기준 압력(P_Ref)은 그 자체가 제2 파라미터(R_Acc)에 의해 결정되는 가상 가속 페달 값에 따라 제어됨으로써 제2 파라미터(R_Acc)에 의해 간접적으로 제어될 수 있다.

제1 파라미터(R_F) 및/또는 제2 파라미터(R_Acc)의 또 다른 용도는 기어박스(20)에 대한 기어 변경 선택과 기어 변경 전략의 결정이다.

자동차(1)의 기어박스(20)는 통상적으로 수동식 또는 자동식(자동 기어박스)이지만, 자동화 수동 기어박스 형식(자동화 수동 변속(AMT: automatic manual transmission))일 수도 있다. 자동 기어박스와 자동화 수동 기어박스 시스템들은 예컨대, 어떤 주행 저항을 받는 어떤 자동차 속도에서 기어를 선택하는 경우와 같이, 기어를 변경하는 도중에, 기어박스(20)를 제어하도록 구성된 제어 유닛(110)에 의해 일반적으로 제어되는 자동화된 기어박스 시스템이다. 제어 유닛(110)은 기관 속도와 기어 박스(20)의 상태를 측정하고 압축 공기 장치들에 연결된 솔레노이드 밸브들에 의해 기어박스를 제어한다. 기관(10)에 대한 정보, 예컨대 그 속도와 토크 또한 제어기 영역 네트워크(CAN: controller area network) 버스(bus)를 통해 기관(10)으로부터 제어 유닛(110)으로 전송된다.

종래의 기어 변경 시스템에 있어서, 제어 유닛(110)은 변속 시점이라고도 하는 열거식 기관 속도 제한(tabulated engine speed limitation)을 사용하며, 이는 기어박스(20)에서 하향 변속 또는 상향 변속이 실행되어야 하는 기관 속도를 나타낸다. 즉, 자동차(1)는 기관(10)의 속도가 변속 시점에 의해 표시된 속도를 지나가면 기어를 변경한다. 따라서, 변속 시점은 하향 변속 또는 상향 변속이 이루어져야 할 때에 대해서 뿐만 아니라 각각의 하향 변속 또는 상향 변속 시에 수행되어야 하는 기어 단 수에 대한 정보를 제공하는 것으로 이해할 수 있다. 통상적으로, 각각의 변속 시점에 대하여 1개 내지 3개의 기어 단을 포함하지만 더 많은 단도 가능하다.

도 6은 x축은 기관 토크를 나타내고 y축은 기관 속도를 분당 회전수(rpm)로 나타낸 그래프에서 선(SP1 내지 SP6)들로 예시된 여러 가지 열거식 변속 시점의 예를 개략적으로 도시한다. 기관 속도가 변속선(SP1 - SP4)들 사이에 있는 한, 기어 변경은 일어나지 않지만, 기관 속도가 상향 변속선(SP1 - SP3) 이상으로 상승하면 상향 변속이 개시되고, 기관 속도가 하향 변속선(SP4 - SP6) 아래로 떨어지면 하향 변속이 개시된다. 표 1은 각각의 선(SP1 - SP6)에 대한 상향 및 하향 기어 단수를 나타낸다. 예를 들면, 기관 속도가 선(SP1) 이상으로 상승하면 1단만큼 상향 변속이 일어나고, 기관 속도가 선(SP5) 아래로 떨어지면 2단 만큼 하향 변속이 일어난다.

SP1	1단의 상향 변속을 위한 기관 속도
SP2	2단의 상향 변속을 위한 기관 속도
SP3	3단의 상향 변속을 위한 기관 속도
SP4	1단의 하향 변속을 위한 기관 속도
SP5	2단의 하향 변속을 위한 기관 속도
SP6	3단의 하향 변속을 위한 기관 속도

변속 시점 선택은 특히 자동차(1)의 주행 특성과 연료 소비에 영향을 미치며, 따라서 변속 시점은 자동차 제조자에 의해 정밀하게 보정(calibration)되어야 한다. 이 조정은 각기 다른 운전 상황, 예컨대 각기 다른 양의 가속도 인가, 각기 다른 도로 경사 및 각기 다른 자동차 조합 중량으로 현장에서 시험되는 여러 가지 변속 전략을 수반한다. 시험 결과는 적절한 변속 시점을 확립하도록 철저하게 분석되어야 한다.

종래의 기어 변경 시스템에서의 기어 단의 수는 정규적으로 측정되는 자동차(1)의 가속도에 의해 추가로 확립되고, 그 기어 단의 수는 얻어진 측정 데이터를 바탕으로 결정된다. 이러한 종래의 시스템에 있어서 측정된 가속도가 높으면 기어 단 수가 많아지고 측정된 가속도가 낮으면 기어 단수는 적어진다. 그 후, 측정된 가속도는 테이블에 저장된 여러 가지 가속 임계값과 비교되며, 상기 임계값의 결정하면 특정한 주행 상황에서 기어를 변경할 때 행해져야 하는 기어 단의 수가 결정된다. 임계값은 기관에 따라 달라지며, 따라서 특정 기관(10)에 맞추어진다. 적절한 임계값의 결정은 자동차 제조자들이 임계값에 도달시키기 위한 포괄적인 보정을 수반한다.

따라서, 제1 파라미터 및/또는 제2 파라미터는 이들 파라미터들이 자동차(1)의 구동 능력/가속 능력의 측정을 제공하기 때문에 기어박스(20)에 대한 변속 시점을 결정하는데 이용 가능하다는 것을 확인할 수 있을 것이다. 자동차(1)가 큰 가속 능력을 가진다면, 거의 일반적으로는 기관 속도가 낮은 것을 의미하는 연료 소비가 낮아지는 변속 시점이 가능하고, 자동차(1)가 낮은 가속 능력을 가진다면 통상적으로 매우 높은 구동력에 의한 기관 속도가 높은 것을 의미하는 자동차(1)의 구동력이 가능한 한 높아지는 변속 시점이 시도된다.

또한, 제1 파라미터(R_F) 및/또는 제2 파라미터(R_Acc)는 기어박스(20)에 대한 목표 회전 속도를 결정하는 데 (가상 가속 페달 값의 결정을 통해) 직접 또는 간접적으로 이용될 수 있다. 목표 속도(ω_τ)는 자동차(1)의 기관(10)에 대한 소망 속도로서 이해될 수 있으며, 기관(10)의 작동과 성능 모드의 가정과 사실에 기초하여 결정될 수 있다. 기관(10)은 통상적으로 더 효과적으로 작동하며 다른 기관들보다 어떤 회전 속도에서 더 우수하다. 더 효과적이고 우수하다는 의미는 연료 소모가 낮고, 진동 레벨이 낮고, 주행이 정숙하다는 것이다. 목표 속도(ω_τ)는 500 내지 2500rpm의 기관 목표 속도 범위일 수 있으며, 바람직하게는 트럭 또는 버스와 같은 중량 자동차, 통상적으로 승용 자동차와 같은 중량 자동차의 기관(10)에 대해 1000 내지 1400rpm의 범위일 수 있다.

목표 속도(ω_τ)를 갖는 기어 변경 시스템에 있어서, 햐향 변속 및 상향 변속의 시점은 목표 속도에 대해 제어되며, 이는 목표 속도(ω_τ)에 기초하여 결정된다는 것을 의미한다. 자동차(1)가 무단 변속비 변경을 위해 구성되어 있으면, 기관(10)의 속도는 낮은 값의 R_Acc에서 높은 구동력이 얻어지는 속도로 주행하고, 낮은 값의 R_Acc에서는 연료 소모가 낮아지는 속도로 주행하도록 제어될 수 있다.

도 7에 있어서, 점선 형태의 기관 목표 속도선(Φ)은 상향 변속선(SP1 - SP3)과 하향 변속선(SP4 - SP6) 사이에 표시된 점선의 형태이다. 도면에서 화살표는 상향 변속선(SP1 - SP3)과 하향 변속선(SP4 - SP6)이 어떻게 목표 속도선(Φ)에 관련되는 지 나타낸다. 목표 속도선(Φ)이 (점선 화살표에 따라 평행하게 상방 또는 하방으로 이동되는 것에 의해) 변경되면, 변속선(SP1 - SP6)에 대한 기관 속도 또한 평행하게 이동될 것이다. 변속선(SP1 - SP6)은 예를 들면 각각의 상향 변속선과 하향 변속선에 대해 차이가 있을 수 있지만 또한 같을 수도 있는 배율(scale factor)에 비례해서 목표 속도선(Φ)을 수반할 수 있으며, 이러한 경우에, 상향 변속선과 하향 변속선 사이에는 확립된 상호 관계가 달성된다. 또한, 각각의 변속선(SP4 - SP6)에 대해 개별 배율을 갖는 것이 가능한데, 즉 어떤 변속선(SP4 - SP6)은 목표 속도선(Φ)에서의 동일한 변경에 응하여 다른 기어 변속선(SP4 - SP6) 보다 더 변경되거나 또는 덜 변경될 수 있다.

제1 파라미터(R_F) 및/또는 제2 파라미터(R_Acc)에 대한 적용 범위의 또 다른 기재 및 예들은 미공개 스웨덴 특허 출원 제SE 0950654-4호, 제SE 0950655-1호, 제SE 0950656-9호, 제SE 0950668-4호, 제SE 0950657-7호, 제SE 0950658-5호, 제SE 0950659-3호, 제SE 0950667-6호, 제SE 0901182-6호 및 제SE 0950660-1호에 개시되어 있다. 또한, 상기 파라미터들은 발명의 명칭이 각각 "자동차 구동 방법 및 시스템(I)", "자동차 구동 방법 및 시스템(II)" 및 "자동차 구동 방법 및 시스템(III)"으로 출원된 3건의 미공개 스웨덴 특허 출원에 개시된 응용 분야들에서 이용 가능하며, 이들 모두는 출원일과 출원인이 본 출원과 동일하다.

전문가들이 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차(1)의 가속 능력(즉, 구동 능력)에 대한 절대치와 상대치를 각각 나타내는 제1 파라미터(R_F) 또는 제2 파라미터(R_Acc) 결정 방법은 컴퓨터에서 실행될 때 상기 방법을 컴퓨터에 적용할 수 있는 컴퓨터 프로그램에서 또한 실시될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 프로그램 제품의 컴퓨터 판독 매체에 포함되며, 이 매체는 적절한 메모리, 즉 롬(ROM: read-only memory), 피롬(PROM: programmable ROM), 이피롬(EPROM: erasable PROM), 플래시 메모리(flash memory), 이이피롬(EEPROM: electrically erasable PROM), 하드 디스크 유닛 등을 포함한다.

또한 본 발명은 위에서 설명한 방법들 중 어느 한 방법에 따른 파라미터 결정 방법에 따라 제1 파라미터(R_F) 또는 제2 파라미터(R_Acc)를 결정하기 위한 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 시스템은 도 8에 개략적으로 도시된 적어도 하나의 제어 유닛(110)을 포함하며, 제어 유닛은 자체적으로 계산 유닛(111)을 포함하고, 계산 유닛은 실질적으로 임의의 적당한 유형의 프로세서 또는 마이크로컴퓨터, 예컨대 디지털 신호 처리용 회로(디지털 신호 처리기(DSP: digital signal processor)) 또는 미리 정해진 특정 기능을 구비한 회로(주문형 반도체(ASIC: application specific integrated circuit))의 형태를 취할 수 있다. 계산 유닛(111)은, 제어 유닛(110)에 통합되고 계산 유닛(111)에 예를 들어 계산 유닛(111)이 계산을 수행할 수 있기 위해 필요로 하는 저장된 프로그램 코드 및/또는 저장된 데이터를 제공하는 메모리 유닛(112)에 접속된다. 또한 계산 유닛(111)은 부분 계산 결과 또는 최종 계산 결과를 메모리 유닛(112)에 저장하도록 구성된다.

제어 유닛(110)은 입력 신호들을 수신하고 출력 신호들을 전송하기 위한 장치(113, 114, 115, 116)들을 추가로 구비한다. 이 입력 및 출력 신호들은 신호 수신 장치(113, 116)들이 정보로서 검출할 수 있고 계산 유닛(111)에서 처리 가능한 신호로 변환될 수 있는 파형, 펄스 또는 다른 속성(attribute)을 포함할 수 있다. 그러면, 계산 유닛(111)은 이 신호들을 제공받는다. 신호 전송 장치(114, 115)들은 계산 유닛(111)으로부터 수신된 신호들을 예컨대 변조에 의해 적절하게 변환시켜서, 하향 변속 및 상향 변속 지점들의 결정을 위해 시스템의 다른 부품들로 전송될 수 있는 출력 신호들을 생성한다. 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 앞에서 설명한 컴퓨터가 계산 유닛(111)의 형태를 위할 수 있고 앞에서 설명한 메모리가 메모리 유닛(112)의 형태를 취할 수 있음을 알 것이다.

입력 신호들을 수신하고 출력 신호들을 전송하기 위한 장치들에 대한 연결부 각각은 케이블, 데이터 버스, 예컨대 제어기 영역 네트워크(CAN: controller area network) 버스, 미디어 지향 시스템 트랜스포트(MOST: media oriented systems transport) 버스 또는 어떤 다른 버스 구성, 또는 무선 연결부의 형태를 취할 수 있다.

또한 전문가들은 본 발명에 따른 시스템이 본 발명에 따른 제1 파라미터(R_F) 또는 제2 파라미터(R_Acc)를 결정하기 위한 방법의 여러 가지 실시예들에 따라 개조될 수 있음을 알 것이다.

또한, 본 발명은 적어도 하나의 본 발명에 따른 제1 파라미터(R_F) 또는 제2 파라미터(R_Acc)를 결정하기 위한 시스템을 포함하는 자동차(1), 예컨대 승용차, 트럭 또는 버스에 관한 것이다.

마지막으로, 본 발명은 위에서 설명한 실시예들에 한정되지 않으며, 첨부된 독립 청구항들에 보호 범위 내에 있는 본 발명의 모든 실시예들에 관련되고 그 실시예들을 포함한다.

Claims

자동차(1)로서, 상기 자동차의 추진을 위해 여러 가지 변속비를 취하도록 구성되고 적어도 하나의 기관(10)과 적어도 하나의 기어박스(20)를 포함하는, 파워 트레인을 구비한 자동차의 구동 능력(motive force capacity)을 나타내는 제1 파라미터(R_f)를 결정하는 방법에 있어서,
현재 변속비에서 상기 자동차(1)에 대해 이용 가능한 최대 구동력인 제1 구동력(F_Max)과 상기 자동차(1)의 현재 주행 저항인 제2 구동력(F_Dr)의 차이를 바탕으로 하여 상기 제1 파라미터(R_f)를 결정하고,
추가로, 상기 자동차(1)의 가속 능력을 나타내며 제1 파라미터(RF)와 표준화 인자(standardizing factor)의 비로 정의되는 제2 파라미터(R_Acc)를 결정하는 단계도 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 구동력(F_Max)은 상기 기관(10)에 대해 이용 가능한 현재의 최대 기관 토크에서 파워 트레인을 거쳐서 상기 자동차(1)를 그 이동 방향으로 추진하는 구동력인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
제2 구동력(F_Dr)은 양의 값 또는 음의 값을 취할 수 있고 자동차의 이동 방향으로 상기 자동차(1)에 작용하며, 공기 저항, 회전 저항, 파워 트레인에서의 마찰, 관성 모멘트, 지형도 데이터, 도로 경사 및 상기 자동차(1)의 중량 중 하나 이상의 파라미터에 따라 좌우되는 구동력인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 구동력(F_Max)은 F_Max = Eng_Tot X i_Tot로 정의되며, 여기서 Eng_Tot는 기관의 현재 속도에서 상기 기관(10)에 대해 이용 가능한 최대 기관 토크를 나타내고, i_Tot는 피동 휠까지의 그리고 피동 휠을 포함하는, 피동 휠의 반경을 고려한, 상기 파워 트레인의 현재 변속비를 나타내고,
상기 제2 구동력(F_Dr)은 F_Dr = F_Rf - m X a로 정의되며, 여기서 F_Rf는 상기 기관(10)에 대한 현재의 실제 구동력을 나타내고, m은 상기 자동차(1)의 중량을 나타내고 그리고 a는 상기 자동차의 가속도를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 파라미터(R_F)는 방정식 R_F = F_Max - F_Dr로 정의되고, 상기 자동차(1)는 R_F > 0이면 구동력 과잉 상태이고, R_F < 0이면 구동력 부족 상태이고, R_F = 0이면 구동력이 평형 상태인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 파라미터(R_Acc)는 방정식
에 의해 결정되고, 상기 자동차(1)는 R_Acc> 0이면 가속 과잉 상태이고, R_Acc < 0이면 가속 부족 상태이고, R_Acc = 0이면 가속 평형 상태인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자동차(1)는 상기 자동차(1)의 하나 이상의 기능을 제어하도록 구성된 적어도 하나의 제어 유닛(110)을 포함하고, 상기 제1 파라미터(R_F) 또는 제2 파라미터(R_Acc)는 상기 제어 유닛(110)에 의해 실시간으로 연속적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자동차(1)는 승용차, 버스 및 트럭 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
컴퓨터로 판독 가능한 매체와, 상기 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
상기 컴퓨터 프로그램은 프로그램 코드를 포함하는 것으로서 상기 프로그램 코드가 컴퓨터에서 실행되면 컴퓨터로 하여금 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 방법을 적용시키게 하는 것이고,
상기 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 롬(ROM: read-only memory), 피롬(PROM: programmable ROM), 이피롬(EPROM: erasable PROM), 플래시 메모리(flash memory), 이이피롬(EEPROM: electrically erasable PROM), 및 하드 디스크 유닛 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.
자동차(1)의 구동 능력을 나타내는 제1 파라미터(R_f)를 결정하는 시스템으로서, 상기 자동차(1)의 추진을 위해 여러 가지 변속비를 취하도록 구성되고 적어도 하나의 기관(10)과 적어도 하나의 기어박스(20)를 포함하는 파워 트레인을 구비한 상기 자동차(1)의 하나 이상의 기능을 제어하도록 구성된 적어도 하나의 제어 유닛(110)을 포함하는 시스템에 있어서,
상기 제어 유닛(110)은 현재의 변속비에서 상기 자동차(1)에 대해 이용 가능한 최대 구동력인 제1 구동력(F_Max)과 상기 자동차(1)의 현재 주행 저항인 제2 구동력(F_Dr)의 차이를 바탕으로 하여 상기 제1 파라미터(R_f)를 결정하도록 구성되고,
또한 상기 제어 유닛(110)은 상기 자동차(1)의 가속 능력을 나타내며 상기 제1 파라미터(RF)와 표준화 인자(standardizing factor)의 비로 정의되는 제2 파라미터(R_Acc)도 결정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
제10항에 있어서,
상기 제2 파라미터(R_Acc)는 방정식
에 의해 결정되고, 상기 자동차(1)는 R_Acc> 0이면 가속 과잉 상태이고, R_Acc < 0이면 가속 부족 상태이고, R_Acc = 0이면 가속 평형 상태인 것을 특징으로 하는 시스템.
제10항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 시스템을 적어도 하나 포함하는 자동차(1).
자동차(1)의 구동 능력을 나타내는 제1 파라미터(R_F) 및 가속 능력을 나타내는 제2 파라미터(R_Acc)의 사용 방법으로서, 제1 파라미터(R_F)와 제2파라미터(R_Acc)는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따라 결정되며, 상기 제1 파라미터(R_F)와 제2 파라미터(R_Acc)는 가상의 가속 페달 값의 결정; 기어 변경 선택의 제어; 기어 변경 전략의 선택; 보조 장치들, 예컨대 압축기, 발전기 및 공기조화기 펌프의 제어; 정속 주행 제어 기능 및 정속 주행 제어; 및 운전자를 위한 알림(hint)의 표시 중에서 선택되는 자동차(1)의 하나 이상의 기능과 관련된 응용 분야에서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
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