KR19990064211A - 자동차의 부하 변화 응력 감소방법 및 장치 - Google Patents

자동차의 부하 변화 응력 감소방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

가능한 한 부하 변화 응력을 감쇠시키기 위하여, 엔진의 크랭크축에서 검출될 수 있는 결합 모멘트에 대응하고 엔진 손실 모멘트에 의해 감소되지 않는 엔진의 색인된 기본 모멘트(mibase)가 먼저 결정된다. 그 다음 상기 색인된 지시 기본 모멘트는 부하의 변화에 지시 기본 모멘트(mibase)와 관련하여 덜 가파른 상승을 갖는 지시 기준 모멘트(mdifa)로 필터(TP)에 의해 변환된다. 결과적으로, 기준 캠 각도(zwsol)는 색인 기준 모멘트(mdifa)로부터 유도된다.

Description

자동차의 부하 변화 응력 감소방법 및 장치
내연기관에 의해 운행되는 자동차는 스로틀밸브를 순식간에 개방하므로써 가속화되므로 종종 부하 변화 응력으로 인하여 승객들에게 불편함을 주며 나아가 자동차가 반동을 일으키게 된다. 자동차가 가속할 경우에 상기한 바와 같은 자동차의 흔들림을 줄이고 또한 상술한 작동시에 자동차의 덜컹거림을 막기 위하여 DE 40 21 444 A1에 따르면 진입각을 제어함으로써 모터의 회전 모멘트 수정을 수행하는 방법이 공지되어 있다. 이 때 모터의 회전수를 변화시킴에 따른 진입각 수정값을 조사하게 된다. 그러므로 그에 따른 회전 모멘트 변화는 자동차의 덜컹거림과 무관하게 된다.
본 발명은 자동차에서의 부하 변화 응력을 감소시키기 위한 방법 및 그 장치에 관한 것이며, 여기서 내연기관의 회전 모멘트 교정은 진입각(advance angle)을 제어함으로써 수행된다.
도 1은 기준 진입각의 유추를 위한 블록다이어그램.
도 2는 회전 모멘트-수정요인의 진입각 조정에 대한 관계를 묘사한 특성곡선.
도 3은 도 2에 지시된 특성곡선에 반대되는 특성곡선.
도 4는 모멘트 진행선 및 진입각 진행선을 지시한 도표.
따라서, 본 발명의 목적은 서두에 언급한 유형의 방법 및 장치를 제공함으로써 부하 변화 응력의 감쇠를 증대하려는 것이다.
본 발명에 따른 상기한 목적은 청구항 1항 또는 7항에 언급된 요지를 통하여 성취된다. 맨 먼저 모터의 지시 기초 모멘트가 결정되는데, 이 기초 모멘트는 모터의 곡선축에 마모된 모터 손실 모멘트에 의해서는 감소되지 않는 결합 모멘트에 해당한다. 그 다음에 상기 지시 기본 모멘트는 지시 기준 모멘트로 변환시키므로써 전달된다. 이 설정값은 부하를 변화할 시에 상기 기초 모멘트와 반대로 감소된 증가를 보인다. 마지막으로 진입각 침해는 무엇보다도 지시 모터 모멘트에 영향을 미치고 모터 손실 모멘트보다는 작기 때문에, 상기 지시 기준 모멘트로부터 이 모멘트를 구현하는 기준 진입각을 유도(도출)한다.
상기 지시 기본 모멘트의 필터링을 위해서는 그로 부터 발생된 지시 설정모멘트가 부하 변화 응력을 감쇠시키기에 최적합하기 때문에, 본 발명에서는 PT-링크를 제 2 장치에 사용한다. 본 발명의 효과적인 구성들은 종속항에 기인한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예들과 관련하여 이하에서 자세히 설명된다.
도 1의 블록다이어그램에서 알 수 있는 바와 같이 우선 최적 진입각(zwopt)과 침해로서 변경시킬 수 없는 실제 진입각(zwbase) 사이에 차이가 형성된다. 상기 최적 진입각(zwopt)은 비지시된 부하 및 회전수에 따른 매핑대역으로부터 구한다. 이 때 이 최적 진입각은 모터의 최적 작동률에 해당한다. 마찬가지로 상기 실제 진입각(zwbase)은 부하 및 회전수에 따른 매핑대역에서 구한다. 이러한 진입각-차(dzwk), 즉 실제 진입각(zwbase)의 최적 진입각(zwopt)에 대한 나머지(deposite)는 스위치블럭(FMDDZW)으로 인가된다. 이 스위치블럭(FMDDZW)내에서 도 2에 지시된 수정특성곡선이 구현되는데, 이 특성곡선은 상기 모터 최적 작동률에 해당하는 최적 지시 모터 모멘트(mdiopt)을 위한 수정요인(fmdind)과 진입각-차(dzwk)간의 관계성을 나타낸다. 상기 스위치블럭(FMDDZW)안으로 인가된 각각의 진입각-차(dzwk)에 더하여, 그에 부속된 수정요인(fmdind)을 상기 수정특성곡선으로부터 독출한다. 이 수정요인(fmdind)과 상기 최적 지시 모터 모멘트(mdiopt)를 곱한다. 상기 최적 지시 모터 모멘트는 상기 최적 진입각(zwopt)과 마찬가지로 부하 및 회전수에 따른 매핑대역으로부터 독출가능하다. 상기 최적 지시 모터 모멘트(mdiopt)와 수정요인(fmdind)을 곱한 결과값이 상기한 모터 지시 기본 모멘트(mibase)값이다. 상기 지시 기본 모멘트(mibase)는 역시 실제 진입각(zwbase)의 최적 진입각(zwopt)에 대한 편차에 근거하여 정해지는 지시 모터모멘트이다. 여기서 지시 모멘트에 대해 의견이 있을 경우에는 연소시에 직접 발생하며 예인모멘트(towing moment)든지 아니면 다른 감쇠모멘트(consuming moment)에 의해서 직접적으로 감소되는 모터 모멘트를 상기하기 바란다. 상기 모터의 예인모멘트는 구동부의 질량을 통해 소모된 손실 모멘트(loss moment)이며, 모터회전수 및 모터온도에 따라 달라지는 매핑대역으로 조사한다. 상기 감쇠모멘트들은 부가 연결기계, 예를 들어 기후장치, 링크, 기어셋트 등과 같은 부가 연결기계의 작동상태에 따라서 매핑대역으로부터 독출해낸다. 지시 모터모멘트는 크랭크축에 발생된 커플링모멘트, 예인모멘트 및 실제적인 다른 감쇠모멘트들의 총합이다. 서두에서 설명한 지시 기본 모멘트(mibase)의 미분은 DE 42 39 711 A1에 공지되어 있으며, 거기에서는 연소모멘트로서 나타나 있다.
지시 기본 모멘트(mibase)는 필터(TP)에 접속되며 또한 이동단속-조건(B_sa)을 방해하지 않는다. 상기 필터(TP)는 바람직하게는 제 2 순의 PT-부재이다. 지시 기본 모멘트(mibase)의 필터링으로부터 지시 기준 모멘트(mdifa)가 유도된다. 도 4에는 지시 기본 모멘트(mibase) 및 지시 기준 모멘트(mdifa)의 일시적 진행경과가 지시되어 있다. 부하 변화의 경우에 지시 기본 모멘트(mibase)가 급격히 증가한다. 상기 제 2순 PT-부재를 사용함으로써 지시 기준 모멘트(mdifa)는 부하변화시에 우선 점차적인 증가를 보이고 그 다음에 빠르게 운전자가 원하는 바에 상응하는 지시 모멘트값을 향하여 진행한다. 상기 필터의 전달기능은 특징적으로 도 4에서 점선으로 표시된 지시 설정값(mdifa) 진행경과에서 과중한 흔들림 및 부족한 흔들림에 이르게 된다. 여기서는 무엇보다도 부족한 흔들림은 일어나지 말아야 한다. 지시 기준 모멘트(mdifa)가 지시 기본 모멘트(mibase)를 초과하자마자 상기 필터(TP)가 활성화되지 않게 된다. 이러한 목적에서 상기 필터(TP)는 구동입력단(In)을 구비하고 있다. 상기 필터(TP)의 출력단에 나타나는 지시 기준 모멘트(mdifa)가 지시 기본 모멘트(mibase)보다 작은 한은, 지시 기본 모멘트(mibase)가 스위치(S)에 의해 구동입력단(In)으로 인가될 구동신호의 역할을 한다. 지시 기준 모멘트(mdifa)과 지시 기본 모멘트(mibase)간의 비교는 비교회로(VG)가 수행한다. 상기 지시 설정모멘트(mdifa)가 지시 기본 모멘트(mibase)를 초과했음을 이 비교회로(VG)가 알아내자마자 상기 스위치(S)가 열린다. 그 다음에는 구동입력단(In)에 어떤 신호도 인가되지 않게 되어 상기 필터(TP)가 활성화되지 않게 된다. 이로써 그 출력신호(mdifa)는 지시 기본 모멘트(mibase)와 같아진다.
상기 필터(TP)는 지시 기준 모멘트(mdifa)의 증가시간을 각각 조정된 기어라인에 따라 조절할 수 있는 변경가능한 증가 시상수(zmdfa)를 갖게 된다. 상기 필터용 시상수(zmdfa)가 증가하는 라인에 의해 작아지게 되면 시상수(zmdfa)는 예를 들어 제 1 라인이 0.3 sec에 달하고, 좀 더 크게 확대된 라인에서는 0.01 sec에 달하게 된다.
상술한 바와같이 조사된 지시 기준 모멘트(mdifa)로부터 아래와 같은 방식으로 이 모멘트를 구현하는 기준 진입각(zwsol)을 도출해 낸다. 분주기(DV)에서 미리 정해진 지시 기준 모멘트(mdifa)와 최적의 지시 모터 모멘트(mdiopt)로부터 비율을 구한다. 그로부터 도출된 수정요인(fmdinds)은 스위치블럭(DZWFMD)으로 인가되어 그 안에서 도 3에 지시된 특성곡선이 구현된다. 여기서는 수정-특성곡선이 중요한데, 이 곡선은 진입각변화(dzws)가 모멘트-수정요인(fmdinds)에 따라 중복됨을 나타내준다. 이 스위치블럭(DZWFMD)내의 수정특성곡선은 상기 스위치블럭(FMDDZW)내의 수정-특성곡선과는 반대이다. 상기 스위치블럭(DZWFMD)은 모멘트-수정요인(fmdinds)에 따라 최적의 지시 모터모멘트(diopt)에 상응하는 최적 진입각(zwopt)과 상기 지시 기준 모멘트(mdifa)에 해당하는 기준 진입각(zwsol)간의 차이값을 나타내는 출력신호(dzws)를 발생한다. 상기 기대 최적 진입각(zwopt)은 결과적으로 상기 최적 진입각(zwopt)과 상기 진입각-차(dzws) 간에 형성된 차이값으로부터 구한다. 이러한 기준 진입각(zwsol)은 상기 지시 기준 모멘트(mdifa)를 조절하는 역할을 하는데, 상기 기준모멘트는 부하 변화 응력을 더욱 감소시킨다. 도 4에는 예시적으로 상기 기준 진입각(zwsol)의 부하변화에 따른 일시적 진행경과가 지시되어 있다.
상기 기준 진입각 대신에 또는 그에 더하여 실린더공백으로 기준수치를 조사할 수 있다. 상기 기준수치값으로부터 이상에서 설명한 지시 기준 모멘트를 구한다.

Claims (7)

  1. 자동차 내연기관의 회전모멘트를 진입각을 제어함으로써 수정할 경우에 부하 변화 응력을 감소시키기 위한 자동차의 부하 변화 응력 감소방법에 있어서,
    연소시에 바로 형성되는 모터의 지시 기본 모멘트(mibase)가 결정되며, 상기 지시 기본 모멘트(mibase)는 필터(TP)를 통해서 부하변화시에 상기 지시 기본 모멘트(mibase)와 반대로 적은 증가율을 보이는 지시 기준 모멘트(mdifa)로 변환되어, 상기 지시 기준 모멘트(mdifa)로부터 기준 진입각(zwsol) 및/또는 실린더 공백의 기준 치수를 도출해 내는 것을 특징으로 하는 자동차의 부하 변화 응력 감소방법.
  2. 제 1항에 있어서, 부하 및 회전횟수에 따라 달라지는 매핑대역으로부터 모터의 최적 작동률에 해당하는 최적 진입각(zwopt)을 조사하고, 상기 최적 진입각(zwopt)과 실제 진입각(zwbase)사이의 차가 발생되어, 상기 모터의 최적 작동률에 해당하는 최적의 지시 모터 모멘트(mdiopt)를 위한 수정요인(fmdind)과 진입각-차(dzwk)간의 관계를 중복하는 수정-특성곡선(FMDDZW)으로부터 상기 실제 진입각-차와 동등한 수정요인(fmdind)를 독출해내며, 상기 최적 지시 모터 모멘트(mdiopt)를 상기 수정요인(fmdind)과 곱함으로써 상기 지시 기본 모멘트(mibase)를 조사하는 것을 특징으로 하는 자동차의 부하 변화 응력 감소방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 지시 기본 모멘트(mibase)를 로우패스(low-pass)필터로 안내하는 것을 특징으로 하는 자동차의 부하 변화 응력 감소방법.
  4. 제 1항 또는 3항에 있어서, 상기 지시 기준 모멘트(mdifa)가 상기 지시 기본 모멘트(mibase)를 초과한 후 상기 지시 기본 모멘트(mibase)의 필터(TP)를 바로 활성화시키지 않는 것을 특징으로 하는 자동차의 부하 변화 응력 감소방법.
  5. 제 1항 또는 3항에 있어서, 상기 필터(TP)는 삽입된 기어셋트라인에 따라 조절되는 변경가능한 증가 시상수(zmdfa)를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차의 부하 변화 응력 감소방법.
  6. 제 1항 및 2항에 있어서, 상기 지시 기준 모멘트(mdifa) 및 최적 지시 모터 모멘트(mdiopt)로 비율을 이루고, 이 모멘트 비율은 수정요인(fmdinds)을 설명하는데, 이 수정요인을 위해서 상기 수정-특성곡선(FMDDZW)에 반대되는 수정-특성곡선(dzwfmd)에서 부속 진입각-차(dzws)를 독출해내며, 최적 진입각(zwopt)에서 상기 진입각-차(dzws)를 감산함으로써 상기 기준 진입각(zwsol)을 결정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 부하 변화 응력 감소방법.
  7. 자동차 내연기관의 회전모멘트를 진입각을 제어함으로써 수정할 경우에 부하 변화 응력을 감소시키기 위한 자동차의 부하 변화 응력 감소장치에 있어서,
    연소시에 바로 발생하는 모터의 지시 기본 모멘트(mibase)를 결정하는 수단(FMDDZW)과,
    상기 지시 기본 모멘트(mibase)를 부하 변화시에 상기 지시 기본 모멘트(mibase)와 반대로 적은 증가율을 보이는 지시 기준 모멘트(mdifa)로 변환시키는 필터(TP)와,
    상기 지시 기준 모멘트(mdifa)로부터 기준 진입각(zwsol)을 도출하는 다른 하나의 수단(DV, DZWFMD)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 부하 변화 응력 감소장치.
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