KR102247001B1 - 엔진에 요구되는 토크의 제어 - Google Patents

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마르틴 에발드손
카를 레드브란트
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스카니아 씨브이 악티에볼라그
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Abstract

본 발명은 차량의 엔진에 요구되는 토크(
Figure 112016125826825-pct00520
)의 제어를 위한 방법 및 시스템에 관한 것이며, 엔진은 상기 토크(
Figure 112016125826825-pct00521
)에 응답하여 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00522
)를 제공한다. 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00523
)의 제어는 당해 제어가 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00524
) 및/또는 동적 토크의 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00525
)을 제공하도록 수행된다. 이는 동적 토크의 현재 값(
Figure 112016125826825-pct00526
), 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00527
) 및 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00528
) 중 하나 또는 다수, 및 적어도 하나의 파라미터의 결정으로부터 결정된 적어도 하나의 파라미터 값에 기초한 상기 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00529
)의 변경이 이루어진 때까지 요구되는 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00530
)에 제어의 기초를 두는 것에 의해 달성된다.

Description

엔진에 요구되는 토크의 제어{CONTROL OF A TORQUE DEMANDED FROM AN ENGINE}
본 발명은 특허청구범위 청구항 1의 전제부에 따른 엔진에 요구되는 토크(
Figure 112016125826825-pct00001
)를 제어하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 청구항 12의 전제부에 따른 엔진에 요구되는 토크(
Figure 112016125826825-pct00002
)를 제어하는 방법, 및 본 발명에 따른 방법을 실시하는 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
하기의 배경기술 설명은 본 발명의 배경기술에 대한 설명이지, 반드시 종래 기술에 대한 설명은 아니다.
예컨대 승용차(car), 버스 및 트럭과 같은 차량은 차량 내의 엔진에 의해 발생되는 엔진 토크에 의해 전방으로 구동된다. 이 엔진 토크는 차량의 파워트레인을 통해 차량의 구동 휠들에 제공된다. 파워트레인은 다양한 관성 컴포넌트, 비틀림 컴플라이언스 컴포넌트 및 감쇠 컴포넌트를 포함하며, 이는 파워트레인이 구동 휠들에 전달되는 엔진 토크에 다양한 수준에서 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 파워트레인은 비틀림 컴플라이언스/유연성(flexibility) 및 플레이를 갖는데, 이는, 차량이 예를 들어 엔진에 토크가 요구되고 나서 출발할 때, 이른바 파워트레인 진동(powertrain oscillation)이라고 하는 토크 및/또는 회전에 있어서의 진동이 차량에서 일어날 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 토크 및/또는 회전에 있어서의 진동은 엔진이 토크를 제공할 때와 차량이 움직이기 시작할 때 사이의 기간에 파워트레인에 축적되었던 힘이 차량이 움직이기 시작함에 따라 방출될 때 일어난다. 파워트레인 진동은 차량이 길이 방향으로 흔들리게 하는데, 이에 대해 아래에서 상세하게 설명한다. 차량에서의 이러한 흔들림 움직임은 차량의 운전자에게 매우 파괴적이다.
따라서 이러한 파워트레인 진동을 방지하기 위한 어떤 종래 기술의 해결책에서는, 엔진 토크의 요구 시에 예방 전략이 사용되었다. 이러한 전략은 엔진 토크가 요구될 때 토크 램프(torque ramp)의 제한을 사용할 수 있고, 여기서 이러한 토크 램프는 엔진 토크가 제한됨으로써 파워트레인 진동이 감소되거나 혹은 전혀 일어나지 않도록 조정되었다.
따라서 엔진 토크가 요구될 때 현재 사용되는 토크 램프는 차량의 엔진에 토크가 요구되는 방식에 제한을 초래한다. 이러한 제한은 종래 기술의 해결책에서는 문제가 되는 파워트레인 진동을 감소시키기 위하여 필수적이다. 예를 들어 운전자 및/또는 크루즈 컨트롤이 토크를 자유롭게 요구할 수 있게 하면, 현재 기술의 시스템에 의하면, 흔히 상당한 그리고 문제가 되는 파워트레인 진동을 일으킬 것이고, 이것이 토크 램프를 제한하는 것이 사용되는 이유이다.
현재 기술에서 제한적인 토크 램프는 보통 정적이다. 정적 토크라고도 할 수 있는 정적 토크 램프는 매우 제한된 복잡성을 갖는 장점이 있으며, 이것이 토크 램프가 흔히 사용되는 이유들 중 하나이다. 그러나, 정적 토크 램프는 차량이 노출될 수 있는 모든 주행 이벤트들에 대해 토크 램프가 최적화되지 않는다는 점과 관련된 많은 단점을 가진다. 특정한 주행 모드들에 대해, 정적이고 제한적인 토크 램프는 파워트레인 진동의 발생 없이 더 많은 엔진 토크를 요구하는 것이 가능했었을 주행 모드에 대해 이러한 토크 램프로 인해 요구 토크가 불필요하게 낮음으로써 차량 성능의 저하를 일으킨다. 다른 주행 모드들에 대해, 토크 램프는 요구 토크를 충분히 제한하지 않는데, 이는 파워트레인 진동이 일어나고 이에 따라 차량 내에 흔들리는 움직임이 발생된다. 따라서 토크 램프의 사용은, 특정한 주행 모드들에 대해, 파워트레인 진동에 의해 초래되며 차량 성능의 불필요한 저하 및/또는 편안함을 감소시키는 흔들림을 발생시키는 최적이지 않은 토크를 제공한다.
따라서 본 발명의 일 목적은 이 문제점들을 적어도 부분적으로는 해결하는 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00003
)의 제어를 위한 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.
이 목적은 특허청구범위 청구항 1에 기재된 특징들에 따른 상술한 시스템을 통해 달성된다. 목적은 또한 특허청구범위 청구항 12에 기재된 특징들에 따른 상술한 방법과, 상술한 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품을 통해 달성된다.
본 발명은 엔진에 요구되는 토크(
Figure 112016125826825-pct00004
)의 제어에 관한 것이고, 여기서 엔진은 엔진에 요구되는 토크(
Figure 112016125826825-pct00005
)에 응답하여 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00006
)를 제공한다. 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00007
)는, 엔진을 그 출력축과 연결하고 차량의 구동 휠들에 공급되는 파워트레인의 동적 휠 토크(
Figure 112016125826825-pct00008
)와 기어비(
Figure 112016125826825-pct00009
)로 관련되는, 플라이휠에서의 토크이다. 여기서 기어비(
Figure 112016125826825-pct00010
)는 예를 들어 특정 기어의 기어박스 비를 포함하는 파워트레인의 총 기어비를 이룬다. 본 발명에 따르면, 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00011
)의 제어는 당해 제어가 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00012
) 및/또는 동적 토크의 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00013
)을 제공하도록 수행된다. 이는 동적 토크의 현재 값(
Figure 112016125826825-pct00014
), 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00015
) 및 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00016
) 중 하나 또는 다수, 및 적어도 하나의 파라미터의 결정으로부터 결정된 적어도 하나의 파라미터 값에 기초한 상기 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00017
)의 변경이 완료될 때까지 요구되는 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00018
)에 제어의 기초를 두는 것에 의해 달성된다.
파라미터 값은 동적 토크에 영향을 주는 변수들 중 하나와 관련된다. 동적 토크가 변경될 때, 이는 파라미터의 변경에 의해 이루어진다. 파라미터는 다시 파워트레인에 영향을 주고, 이에 따라 결국 동적 토크가 변경된다. 파라미터는 예를 들어 엔진 속도 또는 휠 속도, 대안적으로는 상응하는 가속도 또는 플라이휠 토크일 수 있다.
본 발명에 따르면, 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00019
)의 프로파일은, 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00020
)가, 적어도 부분적으로, 실질적으로 균일하고 진동하지 않는 프로파일을 가지도록 혹은 적어도 종래 기술보다 상당히 낮은 진폭을 갖는 진동을 제공하도록 형성된다. 본 발명은 차량의 편안함에 부정적인 영향을 미치지 않는 진동을 발생시킨다.
본 발명에 따르면, 제어를 수행할 때 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00021
)이 고려된다. 본 발명에 따른 조절기가 측정이 제어에 영향을 미치기 전에 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00022
)과 동일한 기간이 소요될 것을 인식하기 때문에, 이는 제어를 보다 정확하고 신뢰적이게 한다. 그러면, 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00023
)를 최적으로 조정하기 위하여, 제어는 측정이 필요할 때 정확히 그 시점에 각각의 측정을 실행할 수 있다. 달리 말하면, 더 정확하게 그리고 적시에 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00024
)의 제어를 수행할 수 있게 하기 위하여 지연 시간의 인식이 사용된다.
이렇게 해서, 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00025
)의 이전의 제어에서는 문제가 있는 차량의 흔들림을 초래하였을 다수의 운전 모드들에 대해 파워트레인 진동의 횟수 및/크기가 감소될 수 있다. 이 운전 모드들은 이른바 "팁인(TIPIN)"이라고 하는 엔진에 대한 토크 요구의 개시 및 이른바 "팁아웃(TIPOUT)"이라고 하는 엔진에 대한 토크 요구의 중지를 포함한다. 본 발명은 또한 예를 들어 클러치를 계합할 때 또는 변속 작업 중의 엔진의 드래깅(dragging)과 가속/토크 요구 사이의 전이 시에 일어날 수 있는 파워트레인 내의 플레이(play) - 달리 말하면, 예를 들어 기어박스 내에서 두 개의 톱니바퀴(cogwheel)의 톱니들이 나중에 다시 계합하기 위하여 짧은 시간 기간 동안 계합하지 않는 때 - 를 포함하는 파워트레인 진동을 감소시킨다. 따라서 이러한 모든 운전 모드들에 대해, 본 발명은 파워트레인 진동에 의해 발생되는 차량의 흔들림을 방지할 수 있고, 이에 의해 운전자의 편안함이 증가된다.
외부 충격에 의해, 예를 들어 도로에서의 범프(bump)에 의해 발생되는 파워트레인 진동도 또한 본 발명에 의해 신속하게 감소될 수 있고 그리고/또한 감쇠될 수 있다.
또한, 본 발명을 사용하면 차량의 파워트레인의 마모가 또한 상당히 감소된다. 본 발명에 의해 달성되는 마모의 감소는 파워트레인의 수명을 연장시키며, 이는 당연히 유리하다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하며, 첨부된 도면에서 유사한 참조 번호가 유사한 부품들에 대해 사용된다.
도 1은 예시적인 차량을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 제어 장치를 도시하는데, 이 제어 장치에서 본 발명에 따른 방법이 실시될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 각각 종래 기술의 연료 분사 시스템을 개략적으로 도시한 블록도 및 본 발명에 따른 제어 시스템을 포함하는 연료 분사 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 종래 기술의 제어가 적용될 때의 변속 작동을 포함하는 구동 모드 및 본 발명에 따른 제어가 적용될 때의 변속 작동을 포함하는 구동 모드를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 각각 종래 기술의 제어가 적용될 때의 토크 요구를 포함하는 구동 모드 및 본 발명에 따른 제어가 적용될 때의 토크 요구를 포함하는 구동 모드를 도시한다.
도 7a 내지 도 7c는 파워트레인 내의 플레이을 개략적으로 도시한다.
도 1은 트럭, 버스 또는 이와 유사한 것과 같은 예시적인 대형 차량(100)을 개략적으로 도시하고 있으며, 이 차량이 본 발명을 설명하는 데 사용될 것이다. 그러나 본 발명은 대형 수송용 차량에서 사용하는 데에만 한정되지 않고 승용차와 같은 소형 차량에서도 사용될 수 있다. 도 1에 개략적으로 도시된 차량(100)은 한 쌍의 구동 휠(110, 111)을 포함한다. 또한 차량은 엔진(101)을 구비하고 있는 파워트레인을 포함하며, 엔진은 예를 들어 연소 엔진, 전기 모터 또는 이들의 조합, 이른바 하이브리드일 수 있다. 엔진(101)은 예를 들어, 통상적인 방식으로, 엔진(101) 상의 출력축(102)을 통해, 가능하면 클러치(106)와 기어박스(103)에 연결되어 있는 입력축(109)을 통해, 기어박스(103)에 연결될 수 있다. 기어박스(103)로부터 나오는, 추진축이라고도 하는, 출력축(107)은, 예컨대 통상의 차동 장치와 같은 최종 기어(108) 및 상기 최종 기어(108)에 연결되어 있는 구동축들(104, 105)을 통해 구동 휠들(110, 111)을 구동한다. 제어 장치(120)는 엔진(101)에 제어 신호들을 제공하는 것으로 개략적으로 도시되어 있다. 아래에서 설명하는 바와 같이, 제어 장치는 제1 결정 장치(121), 제2 결정 장치(122), 제3 결정 장치(123) 및 제4 결정 장치(124) 및 실행 장치(125)를 포함할 수 있다. 이 장치들을 아래에서 보다 상세하게 설명한다.
모터 차량(100)의 운전자가 예를 들어, 가속 페달을 밟는 것과 같은, 입력 수단을 통한 입력에 의해 엔진(101)에 대한 토크 요구를 증가시킬 때, 파워트레인의 토크에 비교적 신속한 변경이 일어날 수 있다. 이 토크는 구동 휠들(110, 111)에 의해 저항을 받는데, 이는 구동 휠들의 지면에 대한 마찰 및 모터 차량의 구름 저항으로 인한 것이다. 이에 의해 구동축들(104, 105)은 비교적 강력한 토크에 노출된다.
비용과 중량의 이유로, 무엇보다, 구동축들(104, 105)은 일반적으로는 충격을 받지 않으면서 이러한 심각한 응력을 처리하도록 그 치수가 정해져 있지 않다. 달리 말하면, 구동축들(104, 105)은 비교적 큰 비틀림 컴플라이언스를 가진다. 구동축(107) 또한 비교적 큰 비틀림 컴플라이언스를 가질 수 있다. 구동축의 다른 컴포넌트들 또한 소정 형태의 비틀림 컴플라이언스를 가질 수 있다. 구동축들(104, 105)의 상대적인 비틀림 컴플라이언스로 인해, 구동축들은 구동 휠들(110, 11)과 최종 기어(108) 사이에서 비틀림 스프링들로 작용한다. 동일한 방식으로, 파워트레인 내의 다른 비틀림 컴플라이언스들도 또한 여러 컴포넌트들의 위치와 구동 휠들(110, 111) 사이에서 비틀림 스프링들로 작용한다. 차량의 구름 저항이 더 이상 파워트레인으로부터의 토크를 저지하지 않게 되면, 모터 차량(100)이 굴러가기 시작할 것이고, 이에 따라 비틀림 스프링으로 작용하는 구동축들(104, 105) 내의 힘은 방출될 것이다. 모터 차량(100)이 출발할 때, 이렇게 방출된 힘은 파워트레인 진동을 발생시킬 것이고, 이는 모터 차량이 길이 방향, 즉 구동 방향으로 흔들린다는 것을 의미한다. 모터 차량의 운전자는 이러한 흔들림을 매우 불편하게 느낀다. 운전자는 부드럽고 편안한 주행 경험을 희망하며, 이와 같은 편안한 주행 경험이 달성될 때, 이는 모터 차량이 세련되고 잘 다듬어진 제품이라는 느낌을 준다. 따라서 불편한 파워트레인 진동은 가능하다면 방지되어야 한다.
본 발명은 엔진(101)에 요구되는 토크(
Figure 112016125826825-pct00026
)의 제어에 관한 것이다. 엔진(101)은 엔진(101)에 요구되는 토크(
Figure 112016125826825-pct00027
)에 응답하여 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00028
)를 제공하고, 여기서 이 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00029
)는 엔진(101)을 그 출력축(102)에 연결하는 플라이휠에서의 토크를 구성한다. 이 동적 토크는 차량의 구동 휠들(110, 111)에 공급되는 동적 휠 토크(
Figure 112016125826825-pct00030
)와 기어비(
Figure 112016125826825-pct00031
)로 관련되는 파워트레인의 토크(
Figure 112016125826825-pct00032
)이다. 여기서 기어비(
Figure 112016125826825-pct00033
)는 현재 기어의 기어박스비를 포함하는 파워트레인의 총 기어비를 구성한다. 달리 말하면, 요구 엔진 토크(
Figure 112016125826825-pct00034
)는 차량의 구동 휠들(110, 111)에 동적 휠 토크(
Figure 112016125826825-pct00035
)를 발생시킨다.
본 발명에 따르면, 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00036
)의 제어는 제어가 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00037
) 및/또는 동적 토크의 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00038
)을 제공하도록 수행된다. 이는 적어도 하나의 동적 토크의 현재 값(
Figure 112016125826825-pct00039
)에, 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00040
) 및 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00041
) 중 하나 또는 다수에 그리고 결정된 적어도 하나의 파라미터 값에 기초한 상기 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00042
)의 변경이 완료될 때까지의 적어도 하나의 파라미터 값의 결정에 요구되는 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00043
)에 제어의 기초를 두는 것에 의해 달성된다.
여기서 파라미터 값의 결정은 예를 들어 이 파라미터 값의 적어도 하나의 측정값(mesurement) 및/또는 적어도 하나의 추정값(estimation)을 포함할 수 있다.
제어는 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00044
)의 제어를 위해 구성된 시스템에 의해 수행될 수 있는데, 시스템은 현재 값(
Figure 112016125826825-pct00045
)에, 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00046
) 및/또는 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00047
)에 그리고 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00048
)에 기초하여 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00049
)의 상술한 제어를 수행하도록 구성된 실행 장치(125)를 포함한다. 실행 장치(125)는 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00050
) 및/또는 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00051
)을 제공하도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 시스템은 또한 현재 값(
Figure 112016125826825-pct00052
), 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00053
) 및/또는 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00054
), 및 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00055
)을 각각 결정하도록 구성된 제1 결정 장치(121), 제2 결정 장치(122) 및 제3 결정 장치(123)를 포함한다. 시스템은 또한 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00056
)를 결정하도록 구성된 제4 결정 장치(124)를 포함한다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 또한 본 발명에 따른 방법의 다른 실시예들에 따라 상술한 시스템이 변경될 수 있음을 알 것이다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00057
)의 제어를 위한 시스템을 적어도 포함하는 모터 차량(100), 예컨대 승용차, 트럭 또는 버스에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00058
)이 제어를 수행할 때 고려된다. 이는 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00059
)의 값이 시간에 따라 변하기 때문에 그러면 취해진 측정값이 효과를 발휘할 때 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00060
)가 가질 것으로 예상되는 값을 제어가 고려할 수 있기 때문에 제어가 보다 정확하고 신뢰적이라는 것을 의미한다. 따라서, 예를 들어, 측정은 종래 기술의 제어 절차들과 비교하여 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00061
)의 지속 기간만큼 시간이 앞당겨질 수 있는데, 이는 측정값이 제어에 영향을 미치기 전에 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00062
)이 요구될 것을 제어 장치가 알기 때문이다. 이에 따라 제어가 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00063
)에도 또한 기초하면, 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00064
)를 최적으로 조정하기 위하여, 측정이 요구되는 정확한 시점에 각각의 측정이 실시될 수 있다. 달리 말하면, 보다 정확하게 그리고 적시에 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00065
)의 제어를 수행함으로써 편안하고 효율적인 제어가 달성되게 하기 위하여 지연 시간의 인식이 사용된다. 이는 차량의 파워트레인 진동을 최소화한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 도시한 흐름도이다.
제1 단계(201)에서, 동적 토크의 현재 값(
Figure 112016125826825-pct00066
)이, 예를 들어 제1 결정 장치(121)에 의해, 결정된다.
제2 단계(202)에서, 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00067
) 및 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00068
) 중 하나 또는 다수가 예를 들어 제2 결정 장치(122)를 사용하여 결정된다.
제3 단계(203)에서, 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00069
)의 변경이 완료될 때까지의 적어도 하나의 파라미터의 결정으로부터, 요구되는 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00070
)이 예를 들어 제3 결정 장치(123)를 사용하여 결정되고, 변경은 결정된 적어도 하나의 파라미터 값에 기초한다.
제4 단계(204)에서, 상기 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00071
)의 제어가 동적 토크의 결정된 현재 값(
Figure 112016125826825-pct00072
)에, 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00073
) 및/또는 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00074
)의 결정된 값들에 그리고 결정된 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00075
)에 적어도 기초하여 예를 들어 제4 결정 장치(124) 및 실행 장치(125)를 사용하여 수행된다. 여기서 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00076
)의 제어는 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00077
) 및 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00078
) 중 하나 또는 다수를 제공한다.
이에 따라, 본 발명을 사용하면, 성능의 관점에서, 차량의 흔들림을 발생시키지 않는 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00079
)의 최적 값이 결정될 수 있기 때문에, 차량의 성능을 개선시키고 그리고/또는 운전자의 편안함을 증가시키는 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00080
)의 제어가 달성된다. 종래 기술은 차량에 파워트레인 진동을 발생시켰던 정적 토크를 제어했었다. 본 발명을 사용하는 것에 의해, 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00081
) 및/또는 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00082
)이 달성되게 하기 위하여 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00083
)가 대신 제어될 수 있고, 이는 파워트레인 진동이 상당히 감소될 수 있음을 의미한다. 파워트레인 진동의 감소는 차량 내에서의 운전자의 편안함을 증가시킨다. 달리 말하면, 엔진으로 분사되는 연료 및 파워트레인의 특성으로 인한 파워트레인에 의한 반응의 결과인 물리적 토크가 여기서 제어되고, 이는 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00084
)이다. 따라서 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00085
)는 파워트레인 내의 플라이휠에 의해 제공되는 토크로 또한 표현될 수 있는 기어박스(103)에 의해 제공되는 토크에 상응하고, 여기서 엔진의 가속 및 그 효과와 같은 파워트레인으로부터의 영향은 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00086
) 내에 포함된다. 따라서 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00087
)의 물리적 제어는 본 발명이 사용될 때 달성된다.
예를 들어 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00088
)는 기어박스(103) 내의 변속 작동과 관련한 램프 업(ramping up) 또는 램프 다운(ramping down)과 같은 특정한 토크 램프/구배를 달성하기 위하여 제어될 수 있다. 또한 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00089
)는 예를 들어 크루즈 컨트롤, 즉 차량의 속도 제어를 위한 크루즈 컨트롤 장치의 사용 또는 페달 주행, 즉 차량 속도의 수동 제어에 유용한 희망하는 특정 토크 값들을 달성하기 위하여 제어될 수 있다. 이는 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00090
) 및/또는 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00091
)이 본 발명에 따른 제어를 통해 달성하는 것이 가능함에 따라 표현될 수 있다.
엔진(101)에 의해 그 출력축(102)에 제공되는 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00092
)는, 일 실시예에서, 지연된 요구 엔진 토크(
Figure 112016125826825-pct00093
), 엔진의 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00094
) 및 엔진(101)의 회전 가속도(
Figure 112016125826825-pct00095
)에 기초하여 결정될 수 있다.
지연된 요구 엔진 토크(
Figure 112016125826825-pct00096
)는 엔진(101)에의 연료 분사를 실행하기 위하여 경과하는 시간 기간(
Figure 112016125826825-pct00097
), 즉 분사의 시작으로부터 연료가 점화되어 연소될 때까지의 시간 기간만큼 지연되었다. 이 분사 기간(
Figure 112016125826825-pct00098
)은 일반적으로 알려져 있지만, 그 길이는 예를 들어 각기 다른 엔진들에 대해 그리고/또는 각기 다른 엔진 속도들에 대해 변화한다. 여기서 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00099
)는 지연된 요구 엔진 토크(
Figure 112016125826825-pct00100
)의 추정값들과 엔진의 회전 가속도(
Figure 112016125826825-pct00101
)의 측정값들을 포함하는 토크 값들(
Figure 112016125826825-pct00102
) 간의 차이로 결정될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00103
)는 추정된 지연된 요구 엔진 토크(
Figure 112016125826825-pct00104
)의 신호와 엔진의 회전 가속도(
Figure 112016125826825-pct00105
)의 측정값들을 포함하는 토크 신호(
Figure 112016125826825-pct00106
) 간의 신호 차이에 의해 표현될 것이다.
지연된 요구 엔진 토크(
Figure 112016125826825-pct00107
)는, 일 실시예에서, 순 토크(net torque)로 규정될 수 있고, 이는 손실 및/또는 마찰이 보상되고, 이에 의해 요구 순 엔진 토크 및 지연 요구 엔진 토크가 달성된다는 것을 의미한다.
모터(101)에 의해 그 출력축(102)에 제공되는 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00108
)는, 일 실시예에 따르면, 엔진의 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00109
)과 엔진(101)의 회전 가속도(
Figure 112016125826825-pct00110
)의 곱에 상응하는 토크보다 작은 지연된 요구 엔진 토크(
Figure 112016125826825-pct00111
)에 상응하고(즉,
Figure 112016125826825-pct00112
), 지연된 요구 엔진 토크(
Figure 112016125826825-pct00113
)는 분사 시간(
Figure 112016125826825-pct00114
)만큼 지연되었다.
엔진(101)의 회전 가속도(
Figure 112016125826825-pct00115
)는 여기서 엔진 속도(
Figure 112016125826825-pct00116
)의 시간 미분값을 발생시키는 것에 의해 측정될 수 있다. 그러면 회전 가속도(
Figure 112016125826825-pct00117
)는 엔진(101)의 회전 관성 토크(
Figure 112016125826825-pct00118
)로 곱하는 것에 의해 뉴튼의 제2 법칙에 따라 감소(rescale)될 수 있다, 즉
Figure 112016125826825-pct00119
가 될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 엔진(101)에 의해 제공되는 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00120
)는 또한 차량의 파워트레인을 따라 적당한 위치에 배치되는 토크 센서를 사용하여 결정될 수 있다. 이에 따라, 이러한 센서에 의해 측정되는 토크 값이 또한 본 발명에 따른 피드백에 사용될 수 있다. 플라이휠 뒤의, 즉 플라이휠과 구동 휠들 사이의 어느 곳의 토크 센서에 의해 얻어진 이와 같은 측정 토크는 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00121
)가 기여하는 물리적 토크에 상응한다. 양호한 토크 보고가 이러한 토크 센서를 사용하여 얻어질 수 있으면, 토크 센서는 이에 따라 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00122
)에 상응하는 토크 신호를 제공해야 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 파워트레인의 각기 다른 부품들은 엔진(101)의 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00123
), 기어박스(103)의 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00124
), 클러치(106)의 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00125
), 추진축의 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00126
) 및 각각의 구동축(104, 105)의 회전 관성들(
Figure 112016125826825-pct00127
)을 포함하는 각기 다른 회전 관성들을 가지고 있다. 일반적으로, 모든 회전체들은 회전체의 질량 및 회전 중심으로부터의 질량의 거리에 좌우되는 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00128
)을 갖는다. 명료성을 위해, 도 1에서는, 상술한 회전 관성들만이 추가되었으며, 그것들의 본 발명에 대한 중요성은 이하에서 설명할 것이다. 그러나 통상의 기술자는 여기서 열거하는 것보다 더 많은 관성 모멘트가 파워트레인 내에 발생할 수 있음을 알 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 엔진(101)의 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00129
)이 파워트레인의 다른 회전 관성들보다 훨씬 크고 이에 따라 엔진(10)의 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00130
)이 파워트레인의 총 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00131
)을 지배하는 것으로 상정한다. 즉,
Figure 112016125826825-pct00132
이지만,
Figure 112016125826825-pct00133
Figure 112016125826825-pct00134
이고 파워트레인의 총 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00135
)은 엔진(101)의 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00136
)과 대략 동일하다(
Figure 112016125826825-pct00137
). 이러한 회전 관성들의 값에 대한 비제한적인 예로는
Figure 112016125826825-pct00138
= 4kgm2,
Figure 112016125826825-pct00139
= 0.2kgm2,
Figure 112016125826825-pct00140
= 0.1kgm2,
Figure 112016125826825-pct00141
= 7*10- 4kgm2,
Figure 112016125826825-pct00142
= 5*10- 5kgm2을 들 수 있으며, 이는 파워트레인의 다른 부품들이 엔진(101)에 비해 훨씬 더 쉽게 회전함에 따라, 엔진(101)의 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00143
)이 파워트레인의 총 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00144
)을 지배하는 것으로 상정하는 것(
Figure 112016125826825-pct00145
)이 타당하다는 것을 의미한다. 상술한 예시적인 값들은 기어박스의 엔진 측에서의 값들이며, 이는 이 값들이 사용되는 기어비에 의존하여 구동축을 따라 변화할 것임을 의미한다. 사용되는 기어비에 관계없이, 엔진(101)의 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00146
)은 다른 회전 관성들보다 훨씬 크고, 이에 따라 파워트레인의 총 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00147
)을 지배한다.
엔진(101)의 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00148
)이 파워트레인의 총 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00149
)을 지배함(
Figure 112016125826825-pct00150
)에 따라, 동적 휠 토크(
Figure 112016125826825-pct00151
)는 엔진에 의해 제공되는 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00152
)와 파워트레인의 기어비(
Figure 112016125826825-pct00153
)의 곱에 상응한다(
Figure 112016125826825-pct00154
). 이에 따라 휠들에서의 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00155
)를 결정하는 것이 매우 쉽기 때문에, 본 발명에 따른 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00156
)의 제어가 간단해진다. 이에 의해, 본 발명에 따른 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00157
)의 제어는 휠들에 제공되는 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00158
)로 계속 조정될 수 있고, 이는 파워트레인 진동이 상당히 감소될 수 있거나 혹은 완전히 방지될 수도 있다는 것을 의미한다. 그러면 엔진 토크(
Figure 112016125826825-pct00159
)는 희망 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00160
)가 휠들에서 계속 제공되도록 요구될 수 있고, 이는 균일한 토크 프로파일이 휠들의 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00161
)에 대해 달성되고, 휠들의 토크 프로파일에 진동이 일어나지 않거나 혹은 그 진동이 요구 엔진 토크(
Figure 112016125826825-pct00162
)에 대한 종래 기술의 제어에서보다 상당히 낮은 크기를 갖는다는 것을 의미한다.
파워트레인은 비교적 약한 스프링과 유사할 수 있으며, 이는
Figure 112016125826825-pct00163
(방정식 1)
여기서,
-
Figure 112016125826825-pct00164
는 엔진 출력축(102)의 각도, 즉 시작점으로부터의 엔진 성능의 총 증가이다. 예를 들어, 엔진이 1000rpm으로 1분 동안 작동했으면, 각도
Figure 112016125826825-pct00165
는 1000 * 2π 라디안에 상응하는 1000rev일 수 있다.
-
Figure 112016125826825-pct00166
는
Figure 112016125826825-pct00167
의 시간 미분값, 즉 축(102)의 회전 속도이다.
-
Figure 112016125826825-pct00168
은 구동 휠들(110, 111) 중 하나 이상의 각도, 즉 시작점으로부터의 휠의 총 성능 증가이다.
-
Figure 112016125826825-pct00169
은
Figure 112016125826825-pct00170
의 시간 미분값, 즉 휠들의 회전 속도이다.
-
Figure 112016125826825-pct00171
는 스프링 상수이며, 이는 소정의 구배, 예를 들어
Figure 112016125826825-pct00172
와
Figure 112016125826825-pct00173
간의 소정의 차이를 얻기 위하여 스프링을 턴(turn)시키기 위해 요구되는 토크와 관련이 있다. 낮은 값의 스프링 상수(
Figure 112016125826825-pct00174
)는 약하고 요동하는 스프링/파워트레인에 상응한다.
-
Figure 112016125826825-pct00175
는 스프링의 감쇠 상수이다.
방정식 1을 미분하면,
Figure 112016125826825-pct00176
(방정식 2)
파워트레인이 종종 비감쇠 스프링으로 간주될 수 있는 것으로, 즉 c = 0인 것으로, 그리고 스프링 상수(
Figure 112016125826825-pct00177
)가 구동축들(104, 105)의 스프링 상수(
Figure 112016125826825-pct00178
)에 의해 지배되는 것으로, 즉
Figure 112016125826825-pct00179
를 기어비라 할 때
Figure 112016125826825-pct00180
인 것으로 상정하는 것이 타당하다. 만일
Figure 112016125826825-pct00181
= 0이면 방정식 2는 다음과 같이 간단해진다.
Figure 112016125826825-pct00182
(방정식 3)
방정식 3에 명시된 것처럼, 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00183
)의 미분값, 즉 구배는 휠들(110, 111)의 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00184
)와 엔진/축(102)의 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00185
)의 차이(
Figure 112016125826825-pct00186
)에 비례하는 것으로 간주될 수 있다.
이는 또한 희망 토크 램프(
Figure 112016125826825-pct00187
), 즉 구배를 가지며 이에 따라 시간에 따라 그 값이 변하는 토크가 휠들(110, 111)의 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00188
)와 엔진/축(102)의 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00189
)의 차이(
Figure 112016125826825-pct00190
)(
Figure 112016125826825-pct00191
)를 도입하는 것에 의해 달성될 수 있음을 의미한다.
Figure 112016125826825-pct00192
(방정식 4)
여기서,
Figure 112016125826825-pct00193
는 토크 램프를 달성하기 위하여 엔진(101)에 요구되는 기준 회전 속도이다.
회전 속도의 차이(
Figure 112016125826825-pct00194
)는 휠들(110, 111)의 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00195
)와 엔진/축(102)의 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00196
)의 차이로 설명했다. 그러나, 차이(
Figure 112016125826825-pct00197
)가 일반적으로는 제1 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00198
)로 회전하는 파워트레인의 제1 단부와 제2 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00199
)로 회전하는 파워트레인의 제2 단부 사이의 회전 속도 차이로 설명할 수 있음을 알아야 한다(
Figure 112016125826825-pct00200
).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 엔진(101)에 요구되는 토크(
Figure 112016125826825-pct00201
)는, 예를 들어 제4 결정 장치(124)에 의해, 동적 토크의 현재 값(
Figure 112016125826825-pct00202
)과, 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00203
)에 동적 토크의 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00204
)을 곱한 값의 합으로 결정된다.
Figure 112016125826825-pct00205
(방정식 5)
요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00206
)를 결정할 때 방정식 5를 사용하는 것에 의해, 동적 토크의 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00207
), 즉 희망 구배가 달성될 수 있다.
희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00208
)은 또한 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112016125826825-pct00209
(방정식 6)
교정 파라미터(
Figure 112016125826825-pct00210
)는 제어/제어 장치의 기간의 확정(settling)과 관련되어 있고, 시간의 차원을 가진다. 교정 파라미터(
Figure 112016125826825-pct00211
)는 보다 신속한 확정이 바람직한 경우에는 보다 작은 값으로 설정될 수 있고, 보다 느린 확정이 바람직한 경우에는 보다 큰 값으로 설정될 수 있다.
Figure 112016125826825-pct00212
는 동적 토크의 희망 값이다.
방정식 6이 사용될 때, 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00213
)을 제공하는 조절기가 생성될 수 있는데, 이는 아래에서 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00214
)는, 제4 결정 장치(124)에 의해, 동적 토크의 현재 값(
Figure 112016125826825-pct00215
)과, 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00216
)에 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00217
)에서 동적 토크의 현재 값(
Figure 112016125826825-pct00218
)을 뺀 값을 교정 파라미터(
Figure 112016125826825-pct00219
)로 나눈 값을 곱한 값의 합으로 결정된다.
Figure 112016125826825-pct00220
(방정식 7)
교정 파라미터(
Figure 112016125826825-pct00221
)는, 위에서 설명한 바와 같이, 제어/제어 장치의 기간의 확정과 관련되어 있고, 시간의 차원을 가진다.
요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00222
)를 결정할 때 방정식 6에서의 관계를 사용하는 방정식 7을 사용하면, 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00223
)이 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 엔진(101)에 요구되는 토크(
Figure 112016125826825-pct00224
)는, 제4 결정 장치(124)에 의해, 동적 토크의 현재 값(
Figure 112016125826825-pct00225
), 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00226
)에 동적 토크의 희망 미분값/구배(
Figure 112016125826825-pct00227
)를 곱한 값, 및 파워트레인의 관성 모멘트(
Figure 112016125826825-pct00228
)에 적어도 하나의 구동 휠(110, 111)의 기어비(
Figure 112016125826825-pct00229
)로 연동된 가속도(
Figure 112016125826825-pct00230
)를 곱한 값의 합으로 결정된다.
Figure 112016125826825-pct00231
(방정식 8)
방정식 8에 따른 제어는 동적 토크의 희망 미분값/구배(
Figure 112016125826825-pct00232
)를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 엔진(101)에 요구되는 토크(
Figure 112016125826825-pct00233
)는, 제4 결정 장치(124)에 의해, 동적 토크의 현재 값(
Figure 112016125826825-pct00234
)과, 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00235
)에 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00236
)에서 동적 토크의 현재 값(
Figure 112016125826825-pct00237
)을 뺀 값을 제어를 위한 시간 확정과 관련된 교정 파라미터(
Figure 112016125826825-pct00238
)로 나눈 값을 곱한 값과, 파워트레인의 관성 모멘트(
Figure 112016125826825-pct00239
)와 적어도 하나의 구동 휠(110, 111)의 기어비(
Figure 112016125826825-pct00240
)로 연동된 가속도(
Figure 112016125826825-pct00241
)를 곱한 값의 합으로 결정된다.
Figure 112016125826825-pct00242
(방정식 9)
방정식 9에 따른 제어 시에, 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00243
)이 제공된다. 여기서 교정 파라미터(
Figure 112016125826825-pct00244
)는 제어/제어 장치의 기간의 확정과 관련되어 있고, 시간의 차원을 가진다. 교정 파라미터(
Figure 112016125826825-pct00245
)는 보다 신속한 확정이 바람직한 경우에는 보다 작은 값으로 설정될 수 있고, 보다 느린 확정이 바람직한 경우에는 보다 큰 값으로 설정될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 파워트레인의 다른 부품들이 엔진(101)에 비해 훨씬 더 쉽게 회전함에 따라, 엔진(101)의 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00246
)이 파워트레인의 총 회전 관성(
Figure 112016125826825-pct00247
)을 지배하는 것, 즉
Figure 112016125826825-pct00248
인 것으로 종종 상정될 수 있고, 이 경우 방정식 8 및 방정식 9에서
Figure 112016125826825-pct00249
는
Figure 112016125826825-pct00250
로 치환될 수 있다.
상기 방정식 8 및 방정식 9에서 항
Figure 112016125826825-pct00251
은 하기의 방정식에 따라 차량의 가속도(
Figure 112016125826825-pct00252
), 파워트레인의 기어비(
Figure 112016125826825-pct00253
) 및 구동 휠들(110, 111)의 휠 반경(
Figure 112016125826825-pct00254
)과 관련된다.
Figure 112016125826825-pct00255
(방정식 10)
이렇게 해서, 방정식 8 및 방정식 9를 이용한 제어가 차량의 가속도에 대해 교정될 수 있다. 여기서 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00256
)는 동적 토크의 현재 값(
Figure 112016125826825-pct00257
)과 구별될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 피드백이 또한 제어에 사용된다. 여기서, 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00258
)의 제어는 이에 따라, 제4 결정 장치(124)에 의해, 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00259
)에 상응하는 결정된 실제 값(
Figure 112016125826825-pct00260
)의 피드백의 결과에 또한 기초하여 결정된다. 그러면 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00261
)는 하기의 방정식에 따라 결정될 수 있다.
Figure 112016125826825-pct00262
(방정식 11)
방정식 11을 제어에 사용하는 것에 의해, 제어의 결과, 즉 동적 토크의 미분값의 결정된 실제 값(
Figure 112016125826825-pct00263
)을 고려한 매우 정확한 제어가 실시될 수 있다.
적어도 하나의 파라미터 값의 결정으로부터 결정된 적어도 하나의 파라미터 값에 기초한 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00264
)의 변경이 수행될 때까지 경과한 시간에 상응하는 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00265
)은, 다양한 시간들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 파라미터 값은 예컨대 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00266
)와 관련된 엔진의 속도/가속도 또는 휠 속도/가속도일 수 있는데, 둘 다 방정식 11에 따른 제어에 영향을 준다. 파라미터 값은 또한 플라이휠 토크일 수 있고, 이는 또한 동적 토크와 관련이 있다.
본 발명에서 실시되는 바와 같이 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00267
)을 고려한다는 것은 지연이 고려됨으로써 그리고 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00268
)의 값이 시간에 따라 변함으로써 보다 정확한 제어가 수행될 수 있음을 의미한다. 그러면 각각의 측정은 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00269
)를 최적으로 조정하기 위하여 필요할 때 정확한 시점에 실행될 수 있다. 달리 말하면, 보다 정확하게 그리고 적시에 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00270
)의 제어를 수행함으로써 편안하고 효율적인 제어가 달성되게 하기 위하여 지연 시간의 인식이 사용되고, 이는 파워트레인 진동을 감소시킨다.
파라미터 값이 측정되면, 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00271
)은, 평균을 내는 것과 같은, 측정값들의 처리를 포함할 수 있는, 적어도 하나의 측정값에 기초하는 적어도 하나의 파라미터를 결정하기 위하여 경과되는 측정 시간(
Figure 112016125826825-pct00272
)을 포함할 수 있다. 측정 시간(
Figure 112016125826825-pct00273
)은 또한 사용되는 센서가 위치되는 차량 내의 장소에 따라 좌우될 수 있다.
그 대신에, 파라미터 값이 추정되면, 총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00274
)은, 예를 들어 추정에 포함되는 계산들을 수행하기 위하여 경과되는 시간을 포함하는, 적어도 하나의 추정값에 기초하여 적어도 하나의 파라미터 값을 결정하기 위하여 경과되는 추정 시간(
Figure 112016125826825-pct00275
)을 포함할 수 있다.
총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00276
)은 또한, 차량 내의 CAN 버스(Controller Area Network bus) 또는 이와 유사한 것에 의해 부과되는 지연과 같은, 제어에 사용되는 신호들을 차량 내의 장치들 사이에서 전달하기 위하여 경과되는 통신 시간(
Figure 112016125826825-pct00277
)을 포함할 수 있다.
총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00278
)은 또한 파라미터 값의 측정 및/또는 추정 중에 수행되는 필터링들을 위한 그리고/또는 본 발명에 따른 제어를 위한 필터 지연들을 포함하는 필터 시간(
Figure 112016125826825-pct00279
)을 포함할 수 있다.
총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00280
)은 또한 본 발명에 따른 제어와 관련된 계산들을 수행하기 위하여 경과되는 계산 시간(
Figure 112016125826825-pct00281
)을 포함할 수 있다.
총 지연 시간(
Figure 112016125826825-pct00282
)은 또한 토크 요구가 이루어질 때로부터 이 토크 요구에 응답하여 엔진 속도 변경이 일어날 때까지 경과되는 토크 실행 시간(
Figure 112016125826825-pct00283
)을 포함할 수 있다. 여기서, 상술한 분사 시간(
Figure 112016125826825-pct00284
)이 토크 실행 시간(
Figure 112016125826825-pct00285
)에 포함될 수 있다. 토크 실행 시간(
Figure 112016125826825-pct00286
)은 엔진 속도에 따라 변화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면,
Figure 112016125826825-pct00287
은 값
Figure 112016125826825-pct00288
에 상응하며, 여기서
-
Figure 112016125826825-pct00289
;
-
Figure 112016125826825-pct00290
;
-
Figure 112016125826825-pct00291
은 실린더 시간, 즉 두 개의 연속되는 실린더들에서 일어나는 두 개의 상응하는 이벤트들, 예를 들어 점화 또는 분사 사이의 시간이다.
Figure 112016125826825-pct00292
은 엔진 속도에 좌우되고,
Figure 112016125826825-pct00293
이며, 예를 들어 6개의 실린더를 구비한 엔진에 대해서는
Figure 112016125826825-pct00294
이다;
-
Figure 112016125826825-pct00295
는 분사 이전의 시간 자체이고, 그 동안에 다음 연소를 위한 토크가 결정된다; 그리고
-
Figure 112016125826825-pct00296
는 속도 신호의 필터링이 제공하는 지연 시간이다. 예를 들어, FIR 필터(Finite Impulse Response filter)에 대해서는 이 지연 시간은
Figure 112016125826825-pct00297
일 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00298
)의 제어는 개별적으로 또는 조합되어 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00299
) 및/또는 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00300
)을 제공한다.
따라서 제어는, 특정의 그리고 적어도 부분적으로 정적인, 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00301
)을 달성할 수 있다. 그러면 이 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00302
)는 예를 들어 차량의 크루즈 컨트롤 또는 페달 주행 시에 차량 내의 파워트레인 진동들을 감소시키는 것과 관련되거나 혹은 그것을 목적으로 할 수 있고, 이에 의해 운전자 및/또는 탑승객의 편안함이 증가될 수 있다.
동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00303
)는 또한 차량 내의 자동 플레이 관리와 관련되거나 혹은 그것을 목적으로 할 수 있고, 이는 예를 들어 크루즈 컨트롤 시에 파워트레인 플레이 근처에서 유리할 수 있다.
동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00304
)는 또한 차량 내의 하나 또는 다수의 컴포넌트에 대한 컴포넌트 보호와 관련되거나 혹은 그것을 목적으로 할 수 있다. 예를 들어 기어박스(103)는, 운전자 및/또는 차량 주변의 환경에 의해, 예를 들어 울퉁불퉁한 도로 표면, 파워트레인 진동들 때문에, 및/또는 도로 상에서의 미끄러짐(skidding) 및 이에 후속하는 구동 휠들의 제동 때문에 발생될 수 있는, 유해한 토크 스파이크(torque spike)에 대해 보호될 수 있다. 구동 휠들의 미끄러짐 이후의 갑작스러운 제동은 상당한 토크 스파이크를 일으킬 수 있다.
제어는 또한 동적 토크의 희망 구배/변경/미분값(
Figure 112016125826825-pct00305
)을 향하는 방향으로 일어날 수 있다. 동적 토크의 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00306
)은 차량에서 사용되는 주행 모드와 관련될 수 있다. 다수의 이러한 주행 모드들이 차량에 대해 규정되어 있는데, 예를 들면 경제 주행 모드(ECO: economic driving mode), 강력 주행 모드(POWER: powerful driving mode) 및 일반 주행 모드(NORMAL: normal driving mode)를 들 수 있다. 주행 모드들은 예를 들면 차량이 어느 정도로 적극적으로 거동할지 그리고 주행할 때 차량이 어떤 느낌을 전달할지를 규정하며, 이 적극성(aggression)은 동적 토크의 미분값(
Figure 112016125826825-pct00307
)과 관련이 있다.
동적 토크의 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00308
)은 파워트레인의 덜컹거림(jerkiness)의 위험과 관련이 있는 적어도 하나의 파라미터의 교정과 관련될 수 있다. 예를 들어, 희망 미분값의 최대값(
Figure 112016125826825-pct00309
)은 요구 토크의 비교적 큰 변경이 일어날 때, 예를 들어 가속 페달이 비교적 급하게 밟히거나 혹은 떼어질 때 파워트레인 내에서의 덜컹거림을 보상하는 값으로 교정될 수 있다.
동적 토크의 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00310
)은 기어박스(103)에서의 변속 작업 전 및/또는 후의 램프 다운, 또는 기어박스(103)에서의 변속 작업 전 및/또는 후의 램프 업과 관련되거나 혹은 그것을 목적으로 할 수 있다.
동적 토크의 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00311
)은 클러치(106) 해제 전의 램프 다운 또는 클러치(106) 계합 후의 램프 업과 관련되거나 혹은 그것을 목적으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00312
)의 제어는 동적 토크의 희망 값(
Figure 112016125826825-pct00313
)과 희망 미분값(
Figure 112016125826825-pct00314
)의 조합을 제공한다. 이에 따라, 동적 토크는 특수한 레벨(
Figure 112016125826825-pct00315
)을 향해 제어될 수 있고, 동시에 그 미분값(
Figure 112016125826825-pct00316
)을 제어할 수 있다. 따라서 특수 값(
Figure 112016125826825-pct00317
)을 향한 제어는 이러한 특수 값(
Figure 112016125826825-pct00318
)을 향한 제어가 특정 미분값(
Figure 112016125826825-pct00319
)을 따르도록 요구되는 것을 조건으로 한다. 이는, 동적 토크가 희망하고 적당한 레벨(
Figure 112016125826825-pct00320
)에 도달하는 한편, 동시에 희망하고 적당한 레벨(
Figure 112016125826825-pct00321
)에 도달하기 위한 제어 작업의 지속 기간 동안 희망하는 느낌/편안함을 가지고서 차량이 주행될 수 있음을 보장한다.
통상의 기술자는 본 발명에 따른 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00322
) 제어 방법이 또한 컴퓨터에서 실행될 때 컴퓨터가 상기 방법을 수행하게 할 컴퓨터 프로그램에서 실시될 수 있음을 알 것이다. 컴퓨터 프로그램은 보통 컴퓨터 프로그램 제품(303)의 일부를 구성하며, 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 프로그램이 저장되는 적당한 디지털 저장 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 적당한 메모리, 예컨대 ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable (Read-Only Memory), EPROM(Erasable PROM), 플래시(Flash), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 하드 디스크 장치 등으로 이루어진다.
도 3은 제어 장치(300)를 개략적으로 도시한다. 제어 장치(300)는 계산 유닛(301)을 포함하며, 이 계산 유닛은 실질적으로 적당한 유형의 프로세서 또는 마이크로컴퓨터, 예컨대 디지털 신호 처리용 회로(DSP: Digital Signal Processor), 또는 사전에 규정된 기능을 갖는 회로(ASIC: Application Specific Integrated Circuit)로 이루어질 수 있다. 계산 유닛(301)은, 제어 장치(300) 내에 설치되어 있고, 예컨대 계산 장치(301)가 계산들을 수행하기 위하여 필요로 하는 저장되어 있는 프로그램 코드 및/또는 저장되어 있는 데이터를 계산 장치(301)에 제공하는 메모리 유닛(302)에 연결될 수 있다. 계산 유닛(301)은 또한 계산들의 중간 결과 또는 최종 결과를 메모리 유닛(302)에 저장하도록 구성되어 있다.
또한, 제어 장치(300)는 입력 신호들을 수신하고 출력 신호들을 발신하기 위한 장치들(311, 312, 313, 314)을 구비하고 있다. 이 입력 신호들 및 출력 신호들은 파형, 펄스 또는 기타 속성들을 포함할 수 있으며, 이들은 입력 신호들의 수신을 위해 장치들(311, 313)에 의해 정보로서 검출되고 계산 유닛(301)에 의해 처리될 수 있는 신호들로 변환될 수 있다. 그러면 이 신호들은 계산 유닛(301)에 제공된다. 출력 신호들을 발신하기 위한 장치들(312, 314)은 계산 유닛(301)으로부터의 계산 결과를 차량의 제어 시스템의 다른 부분들 및/또는 신호들이 의도하는 컴포넌트(들), 예를 들어 엔진으로 전송하기 위한 출력 신호들로 변환하도록 구성되어 있다.
입력 신호들의 수신 및 출력 신호들의 발신을 위한 장치들에의 연결들 각각은 하나 또는 다수의 케이블; CAN(Controller Area Network) 버스, MOST(Media Oriented Systems Transport) 버스 또는 임의의 기타 버스 배치 형태와 같은 데이터 버스; 또는 무선 연결로 이루어질 수 있다.
통상의 기술자는 상술한 컴퓨터가 계산 유닛(301)로 이루어질 수 있고 상술한 메모리가 메모리 유닛(302)로 이루어질 수 있음을 알 것이다.
일반적으로, 현대 차량들의 제어 시스템들은 차량에 국부적으로 설치되어 있는 다수의 전자 제어 장치들(ECUs) 또는 제어기들 및 각기 다른 컴포넌트들을 연결하는 하나 또는 다수의 통신 버스로 이루어진 통신 버스 시스템으로 이루어져 있다. 이러한 제어 시스템은 다수의 제어 장치를 포함할 수 있고, 특정 기능에 대한 책임이 하나 이상의 제어 장치에 분산될 수 있다. 따라서 도시된 유형의 차량은 흔히, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 잘 알고 있는 바와 같이, 도 1 및 도 3에 도시된 것보다 상당히 많은 제어 장치를 포함한다.
예시된 실시예에서, 본 발명은 제어 장치(300)에서 실시된다. 그러나 본 발명은 또한 차량 내에 이미 존재하는 하나 또는 다수의 다른 제어 장치에서 또는 혹은 본 발명 전용의 제어 장치에서 전적으로 또는 부분적으로 실시될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 종래 기술의 연료 분사 시스템(도 4a) 및 본 발명에 따른 제어 시스템을 포함하는 연료 분사 시스템(도 4b)을 각각 개략적으로 도시한 블록도들이다.
엔진으로 분사할 연료의 양을 결정하기 위하여, 예를 들어, 예컨대 운전자에 의해 제어되는 가속 페달, 크루즈 컨트롤 및/또는 변속 시스템으로부터의 신호들 및/또는 기계적 표식들과 같은 요구되는 토크의 정보/표식이 오랫동안 차량에서 사용되었다. 그러면 엔진으로 분사될 연료의 양이 정보/표식들에 기초하여 계산된다. 달리 말하면, 정보/표식의 상응하는 연료량으로의 직접적인 재해석/변환이 수행된다. 그러면, 이 연료가 엔진을 작동시키기 위하여 엔진의 실린더들로 분사된다. 이와 같은 종래 기술의 절차가 도 4a에 개략적으로 도시되어 있다. 따라서, 종래 기술을 사용하면, 예컨대 가속 페달로부터의 정보/표식의 연료 분사에 의해 달성되는 정적 토크로의 직접 전송이 수신되어 사용된다. 달리 말하면, 여기서는 예를 들어 가속 페달로부터의 표식(
Figure 112016125826825-pct00323
)이 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00324
)의 계산에 직접 사용된다(
Figure 112016125826825-pct00325
Figure 112016125826825-pct00326
).
본 발명이 연료 분사 시스템에서 사용될 때, 차량 내의 엔진에 요구되는 토크(
Figure 112016125826825-pct00327
)를 제어하기 위해 가속 페달, 크루즈 컨트롤 및/또는 변속 시스템과 토크의 연료로의 변화 사이에 배치되는 도 4b에 도시된 바와 같은 제어 장치/제어 시스템, 즉 본 발명에 따른 시스템이 도입된다. 따라서 동적 토크에 대한 요구/희망 거동/프로파일을 달성하는 조절기/제어 시스템이 본 발명에 따라 이 시스템 내에 포함된다. 따라서 연소 중에 엔진으로 분사될 연료량으로 계산/변환되는 것은 이 동적 토크이다. 달리 말하면, 가속 페달로부터의 표식(
Figure 112016125826825-pct00328
)은 여기서 예를 들어 방정식 7을 사용하여 동적 토크에 대한 토크 요구로 먼저 변환되는데, 가속 페달로부터의 표식(
Figure 112016125826825-pct00329
)이 방정식에 도입되어
Figure 112016125826825-pct00330
Figure 112016125826825-pct00331
가 되고, 여기서 이 속도 요구(
Figure 112016125826825-pct00332
)에 상응하는 연료량이 엔진으로 분사될 것이다. 통상의 기술자라면 알 수 있는 바와 같이, 다른 상술한 제어 방정식들도 또한 동일한 방식으로 사용될 수 있을 것이다. 이는 본 발명에 따른 현재의 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00333
)가 가속 페달로부터의 표식(
Figure 112016125826825-pct00334
)을 향해 제어된다는 것을 의미한다. 본 발명이 사용될 때, 종래 기술 시스템들( 도 4a)에서 요구되는 정적 토크가 아닌 동적 토크를 요구하고 그리고/또는 제공하기 위하여 가속 페달, 크루즈 컨트롤, 변속 시스템 또는 다른 가능한 속도 요구기가 사용될 수 있다.
도면들을 참조하여 하기에 몇 개의 운전 모드들을 예시한다.
도 5a는 종래 기술의 제어를 도시하는데, 운전 모드에 대한 정적 토크 속도 요구가 이루어지고, 이는 예를 들어 차량에서의 변속 작업에 상응할 수 있고/변속 작업을 포함할 수 있다. 여기서, 속도 0Nm에서 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00335
)(501)(실선)는 플레이(play)(513)까지 감소되어야 하고(511), 예를 들어 나중에 다시 증가(512)하기 위하여 변속 작업이 일어날 수 있다. 파워트레인이 파워트레인의 플레이가 우세한 시간 기간(
Figure 112016125826825-pct00336
) 내에 있을 때, 엔진은 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00337
)를 구동 휠들에 제공하지 않는다. 예를 들어 기어들의 톱니바퀴(cogwheel)들, UV 조인트들 또는 이와 유사한 것들이 특정한 왕복 각도에서 적절하게 계합되지 않을 때 파워트레인에서 일어날 수 있는 다수의 가능한 플레이들이 있다. 상술한 바와 같이, 플레이는 예를 들어 클러치를 계합할 때 또는 변속 작업 중에 엔진의 드래깅(dragging)과 가속/토크 요구 간의 전이 시에 일어날 수 있다. 플레이 중의 그리고 플레이 바깥에서의 톱니바퀴들의 서로에 관한 위치가 도 7a 내지 도 7c에 개략적으로 도시되어 있다. 톱니바퀴들 내의 톱니들은, 최대 후진 턴(maximum backward turn)에 상응하는 위치에서, 도 7a에 도시되어 있는 것처럼, 제1 방향으로의 회전 중에 제1 축 위치에서 접촉된다. 톱니바퀴들 내의 톱니들은 최대 전진 턴(maximum forward turn)에 상응하는 위치에서, 도 7c에 도시되어 있는 것처럼, 제2 방향으로의 회전 중에 제2 축 위치에서 접촉된다. 따라서 톱니들은 이 위치들(각각 도 7a 및 도 7c) 둘 다에서 계합되고, 이는 또한 플레이가 후방으로 그리고 전방으로 각각 회전된다는 것을 의미한다. 파워트레인의 플레이는 제1 축 위치 및 제2 축 위치 간의 각도로 이루어지고, 시간(
Figure 112016125826825-pct00338
)과 시간(
Figure 112016125826825-pct00339
) 사이에서, 도 7b에 도시되어 있는 것처럼, 플레이의 턴에 상응하는 위치에서 톱니들은 계합되지 않는다. 따라서 플레이 중에는 토크가 전달되지 않는다.
플레이 각도의 크기(
Figure 112016125826825-pct00340
)를 결정하는 한 가지 방법은 파워트레인 내의 축, 예를 들어 기어박스 입력축(109) 또는 기어박스 출력축(107)을 물리적으로 돌리는 것에 의한 것이다. 입력축(109)이 턴되면 전체 파워트레인의 플레이가 포함되며, 즉 기어박스 내의 모든 기어들, 최종 기어(108) 및 파워트레인 내의 임의의 기타 기어들이 포함된다. 대신 출력축(107)이 턴되면 기어박스 이후의 플레이들만이 포함되며, 즉 최종 기어 내의 플레이가 포함되지만 기어박스 내의 플레이는 배제된다. 따라서 기어박스 입력축(109)을 턴하면 플레이의 보다 포괄적인 아이디어가 제공된다. 그러나 여기서 유의할 것은 최종 기어의 플레이가 보통 파워트레인 내의 플레이를 지배하고 또한 기어박스 내의 기어 위치로 엔진에 연동되며(geared), 이것이 플레이 각도를 결정할 때 어떤 경우에는 출력축(107)을 턴하는 것이 충분한 정확성을 제공하는 이유라는 점이다.
턴할 때, 톱니들이 서로 계합("최대 후진" 또는 "최대 전진")되고 해제(플레이 내)되는 점이 각각 등록되고, 이는 각각 플레이의 시작 및 종료 시의 제1 기어 위치 및 제2 기어 위치를 제공한다. 이러한 턴 및 플레이 각도의 크기(
Figure 112016125826825-pct00341
)의 등록은 유리하게는 기어박스 내의 각기 다른 기어 위치들에 대해 수행된다. 플레이 각도의 크기(
Figure 112016125826825-pct00342
)의 결정은 예를 들어 차량의 조립과 관련되어, 즉 차량이 주문(commission)되기 전에 수행되지만, 또한 차량이 주문된 후에 행해질 수도 있다.
예를 들어 기어박스 내의 기어들 각각에 대해, 플레이 각도의 크기(
Figure 112016125826825-pct00343
)가 결정되고 나면, 플레이 각도의 크기(
Figure 112016125826825-pct00344
)는, 예를 들어 차량의 제어 장치(120) 내의 메모리에 저장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 플레이 각도의 크기(
Figure 112016125826825-pct00345
)는 하나 이상의 플레이 도중의 하나 이상의 회전 속도 차(
Figure 112016125826825-pct00346
)에 기초한 계산에 의해 결정되고, 플레이 각도의 크기(
Figure 112016125826825-pct00347
)는 플레이 전체에 걸쳐 회전 속도 차(
Figure 112016125826825-pct00348
)의 적분, 또는 상응하는 합에 의해 결정된다(
Figure 112016125826825-pct00349
Figure 112016125826825-pct00350
). 여기서 크기(
Figure 112016125826825-pct00351
)는 예를 들어 하나 이상의 플레이에 대해 수차례 계산될 수 있고, 계산된 값들의 평균을 내는 것 등에 의해 크기(
Figure 112016125826825-pct00352
)의 최종 값이 제공된다.
그래프(501)는 제어의 결과인 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00353
)를 도시하고 있다. 그래프(502)(점선)는 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00354
)를 도시하고 있다. 그래프(503)(선 그래프)는 엔진의 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00355
)를 도시하고 있다. 그래프(504)(대시(dash))는 휠들의 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00356
)를 도시하고 있다.
도 5a 및 도 5b와 도 6a 및 6b에서, 엔진 속도는 좌측의 y-축선 상에 도시되어 있다. 토크 그래프는 상방으로 증가하는 값을 가지며, 이는 도면의 오른쪽에 화살표로 지시되어 있다. 토크 0Nm(플레이)는 도면에서 수평선으로 표시되어 있다. 시간은 x-축선으로 도시되어 있다.
여기서, 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00357
)는 특정한 미분값을 가지고서 0Nm까지 램프 다운되어야 하고, 후속해서 엔진 속도와 변속 작동 자체의 동기화가 수행된다. 그러면 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00358
)는 다시 비교적 높은 레벨까지, 예를 들어 운전자 또는 크루즈 컨트롤에 의해 결정되는 값까지 램프 업된다. 결과적으로 결정된 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00359
)(501)가 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00360
)의 균일하고 진동하지 않는 그래프(502)에 상응하지 않음은 도면으로부터 명백하다. 대신 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00361
)(501)는 특히 램프 업(512) 중에 그리고 또한 램프 다운(511) 중에 심하게 진동하며, 이에 따라 차량의 운전자 및/또는 탑승객이 매우 불편함을 경험할 것이다.
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 제어를 도시하고 있는데, 동적 토크 요구가 예를 들어, 도 5a에 도시된 것에 상응하는, 차량 내의 변속 작동에 상응할 수 있는/변속 작동을 포함할 수 있는 운전 모드에 대해 실시된다. 여기서, 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00362
)(501)(선 그래프)는, 나중에 다시 증가(512)되게 하기 위하여, 예를 들어 변속 작동이 일어날 수 있는, 속도 0Nm인 플레이(513)까지 감소(511)될 것이다. 그래프(501)는 제어의 결과인 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00363
)를 도시하고 있다. 그래프(502)(점선 그래프)는 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00364
)를 도시하고 있다. 그래프(503)(선 그래프)는 엔진의 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00365
)를 도시하고 있다. 그래프(504)(대시)는 휠들의 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00366
)를 도시하고 있다. 본 발명에 따르면, 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00367
)는 종래 기술에 따른 것으로 도 5a에 도시되어 있는 정적 토크 요구에서보다 상당히 많이 변할 수 있다. 이는 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00368
)가 도 5b에서 다소 들쑥날쑥하고 불균일한 프로파일을 갖는다는 것을 의미한다. 이는 실질적으로 균일하고 진동하지 않는 형태를 갖는 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00369
)(501)를 제공하는 데에 제어의 초점이 맞추어짐으로써 본 발명에 따라 허용된다. 도 5b로부터 명확한 바와 같이, 제어의 결과는 또한 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00370
)(501)가 상당히 작게 진동하다는 점, 즉 동적 토크가 도 5a의 종래 기술의 제어에 따른 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00371
)(501)보다 상당히 작은 진폭을 가진다는 점이다. 특히, 제어에서의 이 차이들은, 도 5a의 종래 기술에서는 심각하게, 즉 커다란 진폭으로 진동하는 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00372
)(501)를 제공하는 반면 도 5b의 본 발명에 따라 진동하는 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00373
)(501)가 실질적으로 진동하지 않는 프로파일을 달성하는, 램프 업으로부터 명확하다. 따라서 본 발명을 사용함으로써 보다 큰 편안함과 보다 양호한 성능이 달성된다.
도 6a는 종래 기술에 따른 제어를 도시하는데, 이른바 "팁인(TIPIN)"이라고 하는 엔진에 대한 토크 요구의 개시 및 이른바 "팁아웃(TIPOUT)"이라고 하는 엔진에 대한 토크 요구의 중지를 포함하는 정적 토크 요구가 운전 모드에서 사용되며, 팁인 및 팁아웃은 각각 예를 들어 운전자가 차량의 가속 페달을 아래로 밟고 그리고 발을 떼는 결과일 수 있다. 종래 기술에 따르면, 정적 토크 요구에 상응하는 연료량은 직접 계산되고, 이에 이어서 엔진의 실린더로의 분사가 수행된다. 그래프(601)(선 그래프)는 제어의 결과인 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00374
)를 도시한다. 그래프(602)(점선 그래프)는 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00375
)를 도시하고 있다. 예를 들어 토크 0Nm에서의 플레이(613)와 관련된, 특히 램프 업(612) 또는 램프 다운 시의, 높은 진폭을 갖는 강력한 진동이 이 제어의 결과이다. 그래프(603)(선 그래프)는 엔진의 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00376
)를 도시하고 있다. 그래프(604)(대시)는 휠들의 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00377
)를 도시하고 있다. 결과적으로 결정된 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00378
)(601)는 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00379
)의 비교적 균일하고 진동하지 않는 그래프(602)에 상응하지 않는다. 대신 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00380
)(601)는 심하게 진동하며, 이에 따라 차량의 운전자 및/또는 탑승객이 매우 불편함을 경험할 것이다.
도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 제어를 도시하고 있는데, 동적 토크 요구가 도 6a에 도시된 운전 모드에 대해 실시된다. 그래프(601)(선 그래프)는 제어의 결과인 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00381
)를 도시하고 있다. 그래프(602)(점선 그래프)는 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00382
)를 도시하고 있다. 그래프(603)(선 그래프)는 엔진의 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00383
)를 도시하고 있다. 그래프(604)(대시)는 휠들의 회전 속도(
Figure 112016125826825-pct00384
)를 도시하고 있다. 본 발명에 따르면, 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00385
)는 종래 기술에 따른 것으로 도 6a에 도시되어 있는 정적 토크 요구에서보다 상당히 많이 변할 수 있다. 이는 요구 토크(
Figure 112016125826825-pct00386
)가 도 6b에서 다소 들쑥날쑥하고 불균일한 프로파일을 갖는다는 것을 의미한다. 이는 실질적으로 균일하고 진동하지 않는 형태를 갖는 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00387
)(601)를 제공하는 데에 제어의 초점이 맞추어짐으로써 본 발명에 따라 허용된다. 도 5b로부터 명확한 바와 같이, 제어의 결과는 또한 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00388
)(601)가 상당히 작게 진동하다는 점, 즉 동적 토크가 도 6a의 종래 기술의 제어에 따른 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00389
)(601)보다 상당히 작은 진폭을 가진다는 점이다. 특히, 제어에서의 이 차이들은, 도 6a의 종래 기술에서는 심각하게, 즉 커다란 진폭으로 진동하는 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00390
)(602)를 제공하는 반면 도 6b의 본 발명에 따라 진동하는 동적 토크(
Figure 112016125826825-pct00391
)(602)가 실질적으로 진동하지 않는 프로파일을 달성하는, 플레이(613)로부터의 램프 업(612)으로부터 명확하다. 또한, 램프 다운(611) 시에, 진동의 진폭은 본 발명에 의하면 상당히 감소된다. 따라서 본 발명을 사용함으로써 보다 큰 편안함과 보다 양호한 성능이 달성된다.
본 명세서에서, 장치들은 주로 본 발명에 따른 방법의 단계들을 수행하도록 구성되어 있는 것으로 설명되었다. 이는 또한 장치들이 이 방법 단계들을 수행하도록 맞추어지고 그리고 또는 설정되는 것을 포함한다.
본 발명은 위에서 설명한 본 발명의 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 독립 청구항들의 보호 범위 내에 있는 모든 실시예들과 관련되고 또한 이 실시예들을 포함한다.

Claims (24)

  1. 엔진(101)에 요구되는 토크(
    Figure 112016125826825-pct00392
    )의 제어를 위한 차량(100)의 시스템으로, 상기 엔진(101)이 상기 요구 토크(
    Figure 112016125826825-pct00393
    )에 응답하여 그 출력축(102)에 동적 토크(
    Figure 112016125826825-pct00394
    )를 제공하고, 상기 동적 토크(
    Figure 112016125826825-pct00395
    )는 엔진(101)을 포함하는 파워트레인에 의해 상기 차량(100) 내의 적어도 하나의 구동 휠(110, 111)에 제공되는 동적 휠 토크(
    Figure 112016125826825-pct00396
    )와 기어비(
    Figure 112016125826825-pct00397
    )로 관련되는 시스템에 있어서,
    - 실행 장치(125)를 포함하며, 상기 실행 장치가 상기 요구 토크(
    Figure 112016125826825-pct00398
    )의 제어를,
    - 상기 동적 토크의 현재 값(
    Figure 112016125826825-pct00399
    );
    - 상기 동적 토크의 희망 값(
    Figure 112016125826825-pct00400
    ) 및 희망 미분값(
    Figure 112016125826825-pct00401
    ) 중 하나 또는 다수; 및
    - 적어도 하나의 파라미터의 결정으로부터 상기 결정된 적어도 하나의 파라미터 값에 기초한 상기 동적 토크(
    Figure 112016125826825-pct00402
    )의 변경이 완료될 때까지 요구되는 총 지연 시간(
    Figure 112016125826825-pct00403
    )에 적어도 기초하여 수행하도록 구성되고; 이에 의해
    - 상기 실행 장치(125)가 상기 요구 토크(
    Figure 112016125826825-pct00404
    )의 제어를 통해 상기 동적 토크의 상기 희망 값(
    Figure 112016125826825-pct00405
    ) 및 상기 희망 미분값(
    Figure 112016125826825-pct00406
    ) 중 하나 또는 다수를 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 파라미터 값의 상기 결정이 상기 파라미터 값의 적어도 하나의 측정 및/또는 적어도 하나의 추정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 총 지연 시간(
    Figure 112017000324438-pct00407
    )이,
    - 적어도 하나의 측정에 기초하여 상기 적어도 하나의 파라미터 값을 결정하기 위하여 경과되는 측정 시간(
    Figure 112017000324438-pct00408
    );
    - 적어도 하나의 추정에 기초하여 상기 적어도 하나의 파라미터 값을 결정하기 위하여 경과되는 추정 시간(
    Figure 112017000324438-pct00409
    );
    - 상기 차량(100) 내의 장치들 사이에서 상기 제어에 사용되는 신호들을 전달하기 위하여 경과되는 통신 시간(
    Figure 112017000324438-pct00410
    );
    - 필터 지연을 포함하는 필터링 시간(
    Figure 112017000324438-pct00411
    );
    - 상기 제어와 관련된 계산들을 수행하기 위하여 경과되는 계산 시간(
    Figure 112017000324438-pct00412
    ); 및
    - 토크 요구로부터 상기 토크 요구에 상응하는 엔진 속도 변경이 일어날 때까지 경과되는 토크 실행 시간(
    Figure 112017000324438-pct00413
    )
    으로 이루어진 그룹 중에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    결정 장치(124)가, 상기 요구 토크(
    Figure 112017000324438-pct00414
    )를, 상기 동적 토크의 상기 현재 값(
    Figure 112017000324438-pct00415
    )과, 상기 총 지연 시간(
    Figure 112017000324438-pct00416
    )과 상기 동적 토크의 상기 희망 미분값(
    Figure 112017000324438-pct00417
    )의 곱의 합(
    Figure 112017000324438-pct00418
    )으로 결정하도록 구성되고, 상기 제어는 상기 동적 토크의 상기 희망 미분값(
    Figure 112017000324438-pct00419
    )을 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    결정 장치(124)가, 상기 요구 토크(
    Figure 112020136787772-pct00420
    )를, 상기 동적 토크의 상기 현재 값(
    Figure 112020136787772-pct00421
    )과, 상기 총 지연 시간(
    Figure 112020136787772-pct00422
    )에 상기 희망 값(
    Figure 112020136787772-pct00423
    )으로부터 상기 동적 토크의 상기 현재 값(
    Figure 112020136787772-pct00424
    )을 뺀 값을 상기 제어를 위한 시간 확정(settling)과 관련된 교정 파라미터(
    Figure 112020136787772-pct00425
    )로 나눈 값을 곱한 값의 합(
    Figure 112020136787772-pct00426
    )으로 결정하도록 구성되고, 상기 제어는 상기 동적 토크의 상기 희망 값(
    Figure 112020136787772-pct00427
    )을 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    결정 장치(124)가, 상기 요구 토크(
    Figure 112017000324438-pct00428
    )를, 상기 동적 토크의 상기 현재 값(
    Figure 112017000324438-pct00429
    )과, 상기 총 지연 시간(
    Figure 112017000324438-pct00430
    )과 상기 동적 토크의 상기 희망 미분값(
    Figure 112017000324438-pct00431
    )의 곱과, 상기 파워트레인의 관성 모멘트(
    Figure 112017000324438-pct00432
    )와 상기 적어도 하나의 구동 휠(110; 111)의 상기 기어비(
    Figure 112017000324438-pct00433
    )로 연동된 가속도(
    Figure 112017000324438-pct00434
    )의 곱의 합(
    Figure 112017000324438-pct00435
    )으로 결정하도록 구성되고, 상기 제어는 상기 동적 토크의 상기 희망 미분값(
    Figure 112017000324438-pct00436
    )을 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    결정 장치(124)가, 상기 요구 토크(
    Figure 112017000324438-pct00437
    )를, 상기 동적 토크의 상기 현재 값(
    Figure 112017000324438-pct00438
    )과, 상기 총 지연 시간(
    Figure 112017000324438-pct00439
    )에 상기 희망 값(
    Figure 112017000324438-pct00440
    )으로부터 상기 동적 토크의 상기 현재 값(
    Figure 112017000324438-pct00441
    )을 뺀 값을 상기 제어를 위한 시간 확정과 관련된 교정 파라미터(
    Figure 112017000324438-pct00442
    )로 나눈 값을 곱한 값과, 상기 파워트레인의 관성 모멘트(
    Figure 112017000324438-pct00443
    )와 상기 적어도 하나의 구동 휠(110, 111)의 기어비(
    Figure 112017000324438-pct00444
    )로 연동된 가속도(
    Figure 112017000324438-pct00445
    )를 곱한 값의 합(
    Figure 112017000324438-pct00446
    Figure 112017000324438-pct00447
    )으로 결정하도록 구성되고, 상기 제어는 상기 동적 토크의 상기 희망 값(
    Figure 112017000324438-pct00448
    )을 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 실행 장치(125)는 또한 희망 미분값(
    Figure 112017000324438-pct00449
    )에 상응하는 결과적인 실제 값(
    Figure 112017000324438-pct00450
    )의 피드백에 기초하여 상기 요구 토크(
    Figure 112017000324438-pct00451
    )의 상기 제어를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 동적 토크의 상기 희망 미분값(
    Figure 112017000324438-pct00452
    )이,
    - 상기 차량(100)의 운전 모드;
    - 상기 차량(100)의 파워트레인 내의 덜컹거림의 위험과 관련된 적어도 하나의 파라미터의 교정;
    - 상기 차량(100)의 기어박스(103)에서의 변속 작동 전의 램프 다운;
    - 상기 차량(100)의 클러치(106)의 연결 해제 전의 램프 다운;
    - 상기 차량(100)의 기어박스(103)에서의 변속 작동 후의 램프 업; 및
    - 상기 차량(100)의 클러치(106)의 계합 후의 램프 업
    으로 이루어진 그룹 중에서 하나 이상과 관련되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 동적 토크의 희망 값(
    Figure 112020136787772-pct00453
    )이,
    - 상기 차량(100)에서의 파워트레인 진동의 감소;
    - 상기 차량(100)에서의 자동 플레이 관리; 및
    - 상기 차량(100)에서의 하나 또는 다수의 컴포넌트들의 컴포넌트 보호
    로 이루어진 그룹 중에서 하나 이상과 관련되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 실행 장치(125)가 상기 제어를 실행하여 상기 동적 토크의 상기 희망 값(
    Figure 112017000324438-pct00454
    )과 상기 희망 미분값(
    Figure 112017000324438-pct00455
    )의 조합을 달성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 엔진(101)에 요구되는 토크(
    Figure 112016125826825-pct00456
    )의 제어를 위한 차량(100)에서의 방법으로, 상기 엔진(101)이 상기 요구 토크(
    Figure 112016125826825-pct00457
    )에 응답하여 그 출력축(102)에 동적 토크(
    Figure 112016125826825-pct00458
    )를 제공하고, 상기 동적 토크(
    Figure 112016125826825-pct00459
    )는 엔진(101)을 포함하는 파워트레인에 의해 상기 차량(100) 내의 적어도 하나의 구동 휠(110, 111)에 제공되는 동적 휠 토크(
    Figure 112016125826825-pct00460
    )와 기어비(
    Figure 112016125826825-pct00461
    )로 관련되는 방법에 있어서,
    상기 요구 토크(
    Figure 112016125826825-pct00462
    )의 제어가,
    - 상기 동적 토크의 현재 값(
    Figure 112016125826825-pct00463
    );
    - 상기 동적 토크의 희망 값(
    Figure 112016125826825-pct00464
    ) 및 희망 미분값(
    Figure 112016125826825-pct00465
    ) 중 하나 또는 다수; 및
    - 적어도 하나의 파라미터의 결정으로부터 상기 결정된 적어도 하나의 파라미터 값에 기초한 상기 동적 토크(
    Figure 112016125826825-pct00466
    )의 변경이 완료될 때까지 요구되는 총 지연 시간(
    Figure 112016125826825-pct00467
    )에 적어도 기초하여 수행되고; 이에 의해
    - 상기 요구 토크(
    Figure 112016125826825-pct00468
    )의 제어가 상기 동적 토크의 상기 희망 값(
    Figure 112016125826825-pct00469
    ) 및 상기 희망 미분값(
    Figure 112016125826825-pct00470
    ) 중 하나 이상을 달성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 총 지연 시간(
    Figure 112017000324438-pct00471
    )이,
    - 적어도 하나의 측정에 기초하여 상기 적어도 하나의 파라미터 값을 결정하기 위하여 경과되는 측정 시간(
    Figure 112017000324438-pct00472
    );
    - 적어도 하나의 추정에 기초하여 상기 적어도 하나의 파라미터 값을 결정하기 위하여 경과되는 추정 시간(
    Figure 112017000324438-pct00473
    );
    - 상기 차량(100) 내의 장치들 사이에서 상기 제어에 사용되는 신호들을 전달하기 위하여 경과되는 통신 시간(
    Figure 112017000324438-pct00474
    );
    - 필터 지연을 포함하는 필터링 시간(
    Figure 112017000324438-pct00475
    );
    - 상기 제어와 관련된 계산들을 수행하기 위하여 경과되는 계산 시간(
    Figure 112017000324438-pct00476
    ); 및
    - 토크 요구로부터 상기 토크 요구에 상응하는 엔진 속도 변경이 일어날 때까지 경과되는 토크 실행 시간(
    Figure 112017000324438-pct00477
    )
    으로 이루어진 그룹 중에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 동적 토크의 상기 희망 미분값(
    Figure 112017000324438-pct00541
    )이,
    - 상기 차량(100)의 운전 모드;
    - 상기 차량(100)의 파워트레인 내의 덜컹거림의 위험과 관련된 적어도 하나의 파라미터의 교정;
    - 상기 차량(100)의 기어박스(103)에서의 변속 작동 전의 램프 다운;
    - 상기 차량(100)의 클러치(106)의 연결 해제 전의 램프 다운;
    - 상기 차량(100)의 기어박스(103)에서의 변속 작동 후의 램프 업; 및
    - 상기 차량(100)의 클러치(106)의 계합 후의 램프 업
    으로 이루어진 그룹 중에서 하나 이상과 관련되는 것을 특징으로 하는 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE538118C2 (sv) * 2014-05-30 2016-03-08 Scania Cv Ab Styrning av ett fordons drivlina baserat på en tidsderivataför dynamiskt vridmoment
US10411631B2 (en) * 2016-04-27 2019-09-10 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for vibration damping in a powertrain system
DE102018129259B4 (de) * 2018-11-21 2021-11-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines Motors in einem Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102019200125A1 (de) * 2019-01-08 2020-07-09 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges eines Fahrzeugs
CN113776844B (zh) * 2021-09-06 2023-06-23 西华大学 一种螺旋桨推力及扭矩测量装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007292031A (ja) 2006-04-27 2007-11-08 Hitachi Ltd エンジンの制御装置
DE102008052058B3 (de) 2008-10-17 2009-11-12 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Dämpfungseinrichtung und Dämpfungsverfahren zur Unterdrückung von Torsionsschwingungen im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen
WO2011154234A1 (de) 2010-06-10 2011-12-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zum reduzieren von schwingungen auf einer abtriebswelle eines antriebsmotors
US20140046572A1 (en) 2012-08-07 2014-02-13 Kia Motors Corporation Method and system for correcting engine torque based on vehicle load

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004068702A (ja) * 2002-08-06 2004-03-04 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の出力制御装置
JP3915699B2 (ja) * 2002-12-27 2007-05-16 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド車輌の制御装置
KR101091620B1 (ko) * 2005-11-25 2011-12-08 현대자동차주식회사 차량의 토크 필터링 장치 및 그 방법
DE602007007601D1 (de) * 2007-07-25 2010-08-19 Magneti Marelli Spa Verfahren zur Steuerung des Motordrehmoments eines Straßenfahrzeugs
JP2009167873A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Toyota Motor Corp 動力源の制御装置
JP2013121231A (ja) * 2011-12-07 2013-06-17 Hitachi Automotive Systems Ltd 電動車両の制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007292031A (ja) 2006-04-27 2007-11-08 Hitachi Ltd エンジンの制御装置
DE102008052058B3 (de) 2008-10-17 2009-11-12 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Dämpfungseinrichtung und Dämpfungsverfahren zur Unterdrückung von Torsionsschwingungen im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen
WO2011154234A1 (de) 2010-06-10 2011-12-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zum reduzieren von schwingungen auf einer abtriebswelle eines antriebsmotors
US20140046572A1 (en) 2012-08-07 2014-02-13 Kia Motors Corporation Method and system for correcting engine torque based on vehicle load

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