KR20010072400A - 무단 변속기의 벨트 장력을 조정하기 위한 시스템 - Google Patents

무단 변속기의 벨트 장력을 조정하기 위한 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 변속비가 무단계적으로 조정될 수 있으며 자동차 엔진 하류에 설치된 변속기의 벨트 장력을 조정하기 위한 시스템에 관한 것이다. 자동차 엔진을 제어하는 제1 수단과 무단 변속기를 제어하는 제2 수단이 제공되어 있다. 이 때 자동차 엔진의 엔진 토크를 나타내는 제1 신호가 상기 제1 수단을 통해 검출되고, 상기 제1 신호는 제1 수단으로부터 제2 수단에 제공된다. 그 후, 제2 수단을 통해 장력이 제1 신호와 세이프티 리저브에 따라서 조정된다. 본 발명의 핵심은 상기 세이프티 리저브가 고정적으로 설정되는 것이 아니라 여러 조건에 따라 정해진다는데 있다. 그 때문에 벨트 장력 제어부의 전체 리저브 압력을 줄일 수 있으므로 변속기 효율을 개선할 수 있고, 결과적으로 연료 소비를 줄일 수 있다.

Description

무단 변속기의 벨트 장력을 조정하기 위한 시스템{SYSTEM FOR ADJUSTING THE TENSION OF THE WOUND PART OF A BELT DRIVE TRANSMISSION}
예를 들어 유럽특허 제0 451 887호에 공개된 상기와 같은 시스템이 도1에서 설명된다. 상기 공보는 벨트(1), 구동 풀리(3) 및 출력 풀리(4)로 이루어지며 엔진(11)에 의해 구동되는 무단 변속기(2)에서 벨트(1)의 장력 조정에 관한 것이다.
상기 무단 변속기의 변속비를 조정하기 위해, 그리고 벨트(1)의 장력을 조정하기 위해 구동 풀리(3) 및 출력 풀리(4)는 각각 축고정형 원추판(7, 8)과 축가동형 원추판(9, 10)으로 구성된다. 상기 구동 풀리(3)는 1차 풀리라고도 하며, 출력 풀리(4)는 2차 풀리라도고 한다. 오일 챔버(5, 6)에서 유압이 형성됨으로써 축가동형 원추판(9, 10)은 벨트(1)를 밀게된다. 상기 오일 챔버(5, 6)에서 미는 압력(Pprim,Psek)을 적절하게 선택함으로써, 무단 변속기에서 원하는 변속비와 벨트(1)의 필요 장력이 조정될 수 있다. 상기 엔진(11)으로부터 구동 풀리(3)로 동력을 전달하기 위해, 예를 들어 토크 컨버터(12) 및 전진 클러치와 후진 클러치를 포함하는 유성 기어(planetary gear) (13) 장치가 제공될 수 있다. 상기 엔진(11)은 무단 변속기의 펌프(14)를 구동할 수도 있다. 변속기 제어 장치(18)는 무단 변속기를 제어하기 위한 전기 요소 및 유압 요소를 포함하고 있다. 상기 변속기 제어 장치(18)는 오일 챔버(6) 또는 오일 챔버(5, 6)의 압력을 조정하기 위한 수단을 포함하고 있다.
변속기 제어 장치(18)의 작동에 의해 출력측 오일 챔버(6)의 압력(Psek)으로 상기 벨트(1)의 장력이 조정된다.
상기 벨트(1)의 장력은 무단 변속기의 효율이 최대가 되도록 조정된다. 이 때, 한편으로는, 벨트(1)의 장력이 너무 작아서 벨트가 미끄러지는 것이 방지되어야 하고, 다른 한편으로는, 무단 변속기에서의 큰 손실을 억제하도록 벨트(1)의 장력이 너무 커지는 것이 방지되야 한다. 양 조건을 조화시키기 위해, 구동 풀리(3)로부터 출력 풀리(4)로 전달되는 토크를 가능한 한 정확하게 알 수 있어야 한다. 이 때 구동 풀리(3)에서 전달하려는 토크는 주로 엔진(11) 토크와 토크 컨버터(12)의 토크 증가비에 의해 정해진다.
유럽특허 제0 451 887호에는 출력측 오일 챔버(6)의 압력(Psek)을 조정하는 방법이 개시되어 있다. 상기 방법에서는 엔진(11)의 스로틀 밸브(15)의 개도각(αDk)이 센서(16)로 검출된다. 그 외에도 엔진(11)의 속도(Nmot), 구동 풀리(3)의 속도(Nprim) 및 출력 풀리(4)의 속도(Nsek)가 속도 센서(19, 20, 21)에 의해 측정되어 그에 알맞는 신호로서 변속기 제어 장치(18)에 제공된다. 상기센서(16)에 의해 측정되는 스로틀 밸브의 각 위치(αDk), 엔진 속도(Nmot), 구동 풀리 속도(Nprim)와 출력 풀리 속도(Nsek)가 변속기 제어 장치(18)에서 오일 챔버(6)의 압력의 조정을 통한 벨트(1)의 장력 조정에 사용된다.
상기 벨트(1)의 장력을 조정하기 위해, 스로틀 밸브 각과 엔진 속도로 이루어지는 특성 곡선을 이용해 예상되는 엔진 토크가 계산된다. 예상되는 엔진 토크는 특성 곡선에서 구동 풀리 속도 값과 엔진 속도 값으로 형성되어 예상된 1차 토크로 환산된다. 그 후, 벨트(1)의 장력을 조정하기 위해 출력측 오일 챔버에서 필요 압력(Psek)이 계산된다.
엔진 토크를 계산하기 위해 스로틀 밸브 각(αDk)을 이용할 때의 단점으로는 스로틀 밸브 포텐쇼미터의 조정이 매우 정확하게 이루어져야 한다는 것이다. 측정된 스로틀 밸브 각과 실제 스로틀 밸브 각 사이의 작은 편차는 상기 방법에 있어서 예상한 엔진 토크와 실제 엔진 토크 사이에 상당한 편차를 야기할 수도 있다. 스로틀 밸브 각이 항상 정확하게 측정될 수 있도록 보장하는 것이 어렵기 때문에, 벨트 장력이 더 큰 세이프티 리저브로 필요 레벨 이상에서 유지되기 위해서는, 리저브 압력 만큼 더 큰 압력이 출력측 오일 챔버에서 조정되어야 한다. 이는 변속기와 펌프에서 더 큰 손실을 야기시킨다. 더 나아가서 엔진 속도의 시간에 따른 변화가 더욱 큰 동적 주행 상태 동안 엔진 토크의 계산에서 문제가 발생한다.
독일특허 제195 48 722호의 경우, 예를 들어 엔진 제어 장치에서 계산되는 토크값이 벨트 장력의 조정을 위해 이용됨으로써, 벨트 장력의 상기와 같은 조정이개선되고 있다. 그러나 여기에서 상기 세이프티 리저브의 검출을 위한 실시예는 개시되어 있지 않다.
오늘날의 엔진 제어 시스템에서 대개 자동차 엔진의 하나 이상의 실린더에서 실화(misfire) 검출이 이용되며, 이런 검출 시에 엔진 속도의 요동으로부터 엔진 불안정 동작값이 계산된다. 상기 값은 적용되는 임계값과 비교된다. 상기 엔진 불안정 동작값이 임계값을 초과하면, 실화가 검출된다. 이는 독일특허 제41 38 765호에 언급되어 있다. 이 때 엔진 속도에서 여러 장해 변수들은 문제를 초래하고 있다. 그러한 장해 변수들은 예를 들어 엔진 속도 검출 시에 휠형 트랜스미터의 기계적인 결함, 개별 실린더의 충전(charge) 차이 (연소 과정으로 인한 차이) 및 비틀림 진동이 된다. 실화를 정확하게 검출하기 위해, 상기 장해 발생 요소는 정상 동작에서 적응되고, 이는 독일특허 제196 22 448화 및 유럽특허 제0 733 890 호에 개시되어 있다. 즉, 엔진 속도의 정확한 검출을 위해 고려되는 보정값이 상기 적응 후에 이용된다.
그 외에도, 종래 기술에서, 예를 들어 잡지 mot No.15,1998년 11월 6일자에서, 앞차와의 차간 거리를 검출하는 차간 거리 제어 시스템이 공지되어 있다. 이는 일반적으로 레이더 센서를 통해 이루어진다. 그 거리가 너무 좁으면, 상기 시스템은 운전자와는 별도로 제동 간섭을 한다.
본 발명은 청구범위 제1항의 전제부에 따른 무단 변속기의 벨트 장력을 조정하기 위한 시스템에 관한 것이다.
도1 및 도2는 종래 기술의 블록 선도이다.
도3은 본 발명의 기본 요소를 도시하는 블록 선도이다.
도4, 5, 6, 7, 8 및 10은 본 발명에 따른 실시예를 상세히 도시하는 블록 선도이다.
도9는 엔진 토크와 상관 관계에 있는 벨트 장력의 곡선을 도시하는 그래프이다.
도11은 도로 평탄도 검출을 도시하는 도면이다.
도12는 실시예의 흐름도이다.
본 발명의 목적은 벨트 장력의 최적화, 특히 세이프티 리저브의 검출에 있다.
상기 목적은 청구항 제1항의 특징들을 통해 달성된다.
앞서 언급한 것처럼,
본 발명의 제1 실시예에서 제1 신호의 질(quality)을 나타내는 제2 신호가 제1 수단을 통해 검출된다. 그 후, 상기 제2 신호가 제1 수단으로부터 제2 수단에 제공되자마자, 상기 세이프티 리저브는 제2 신호에 따라서 검출된다. 그러므로 상기 벨트 또는 밴드는 엔진 토크가 부정확한 상황에서의 지나친 마모로부터 보호된다.
본 발명의 제2 실시예에서는 벨트의 마모 및/또는 노후화를 나타내는 노후화값을 검출하는데 이용되는 수단이 제공된다. 그 후 세이프티 리저브가 노후화값에 따라서 검출된다. 이 실시예에서는 슬립 방지에 필요한 미는 압력이 벨트의 마모 또는 노후화에 상당히 의존적이라는 것이 고려되고 있다. 즉, 동일한 엔진 토크를 전달하기 위한 새로운 벨트는 이미 노후화된/마모된 벨트보다 더적은 미는 압력을 필요로 한다. 본 발명을 통해 벨트의 상태에 벨트 장력을 적절하게 맞출 수 있게 된다.
본 발명의 제3 실시예에서 제3 수단이 제공되며, 차륜에서 조정되는 제동 성능 및/또는 자동차의 요잉 운동 및/또는 횡운동을 나타내는 제3 신호가 상기 제3 수단을 이용해 검출된다. 그 후, 제3 신호는 제3 수단으로부터 제2 수단에 제공되며, 세이프티 리저브는 제3 신호에 따라서 검출된다. 이 구성의 장점은 변속기 출력측의 갑작스런 토크 변화가 검출된다는데 있다. 그 때문에 적시에 벨트 장력의 증대가 고려될 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에서는 적어도 하나의 차륜의 속도 또는 속도의 변화를 나타내는 제4 신호가 제2 수단에 제공된다. 그 후, 세이프티 리저브는 제4 신호에 따라서 검출된다. 제3 실시예에서처럼, 이 구성의 배경은 차륜의 다이나믹스로부터 변속기 출력측의 갑작스런 토크 변화가 추론될 수 있다는데 있다. 차륜 다이나믹스가 그런 토크 변화를 보이면, 벨트 장력의 증대가 적시에 고려될 수 있다는 것이 유리하다.
본 발명의 제5 실시예에서는, 제4 수단이 앞서 언급한 차간 거리 제어를 위해 제공되며, 상기 수단은 자동차의 제동 장치에의 간섭을 야기하거나 제공하는 간섭 신호를 검출된 앞차와의 거리에 따라서 검출한다. 본 발명에 따라 세이프티 리저브는 간섭 신호에 따라서 검출된다. 차간 거리를 제어하기 위한 제동 간섭을 통해서도 변속기 출력측의 갑작스런 토크 변화 또는 토크 커플링이 변속기에서 야기될 수 있기 때문에, 벨트 장력을 검출할 때 토크 변화를 고려하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제6 실시예에서는, 제5 수단이 제공되며, 상기 수단은 차량이 지나갈 도로의 불평탄도를 나타내는 도로값을 적어도 하나의 센서를 이용해 검출한다. 상기 센서는 특히 앞서 언급한 차간 거리를 제어하는 데에도 이용되는 출력 신호를 출력하는 레이더 센서가 될 수도 있다. 세이프티 리저브가 도로값에 따라서 검출된다. 상기 구성은 불평탄 도로 때문에도 변속기 출력에서 그리고 벨트에서 갑작스런 토크 변화가 나타날 수 있다는 것을 기초로 한다. 이 경우 벨트 장력은 그에 상응하게 증대되어 벨트의 손상을 방지할 수 있게 된다.
제1 구성에 있어서 제2 신호는 질로서 제1 신호의, 즉 적어도 엔진 토크의 요동 가능 정도를 나타낸다.
이 때 바람직하게는 제2 신호가, 즉 엔진 토크의 특성이 자동차 엔진의 제어를 위해 평가되는 출력 신호를 출력하는 적어도 하나의 센서의 허용오차에 따라서 검출되는 것을 생각해 볼 수 있다. 이 경우 특히
- 상기 센서는 자동차 엔진에 공급되는 공기량의 직접 또는 간접적인 검출에 이용되고,
- 상기 센서는 자동차 엔진의 제어를 위해 평가되는 온도를 검출하는데 이용되고,
- 상기 센서는 특히 자동차 엔진에 공급되는 연료-공기-혼합기의 검출에 이용되는 출력 신호를 출력하며 자동차 엔진의 배기 특성을 검출하는데 이용된다.
차량 엔진에 공급되는 공기량을 직접 또는 간접적으로 검출하기 위한 센서는 예를 들어 핫필름 에어 플로우 미터로서, 흡기압 센서로서, 또는 스로틀 밸브의 각 위치를 측정하기 위한 스로틀밸브 포텐쇼미터로서 구성될 수 있다.
제1 구성의 또 다른 유리한 변형예에서 제2 신호는 자동차 엔진의 동작 동안 검출된 오동작에 따라서 검출된다. 이 경우 특히 오동작은,
- 자동차 엔진의 한 실린더 또는 다수의 실린더에서 실화가, 특히 검출된 엔진 속도의 평가를 통해 검출되면, 그리고/또는
- 자동차 엔진의 제어를 위해 평가되는 출력 신호를 출력하는 센서의 오동작이 검출되면, 그리고/또는
- 제1 수단에서 특히 전기적인 긴급 상황이 있으면, 그리고/또는
- 자동차 엔진의 개별 실린더로의 연료 공급이 에러 검출에 반응하여 중단되면, 검출된다.
제1 구성의 그 다음의 유리한 변형예에서 제2 신호는 검출된 자동차 엔진의 불안정 동작에 따라서 검출된다. 이 경우 특히 불안정 동작의 검출은
- 기계적인 진동, 특히 비틀림 진동이 자동차의 구동 트레인에 있는지, 그리고/또는
- 자동차 엔진의 개별 실린더로의 연료 공급이 중단되는지, 그리고/또는
- 제1 수단은 구동 트레인에서 진동이 억제되도록 자동차 엔진을 제어하는지 (안티저킹(antijerking) 기능, 하중 충격 흡수), 그리고/또는
- 자동차 엔진의 여러 동작 방식 사이에 전환이 이루어지는지, 그리고/또는
- 설정된 도로질의 존재가 검출되는지(노면이 불량한 도로 검출), 그리고/또는
- 연료 탱크가 거의 비어있는지 여부에 의존적이다.
자동차 엔진의 여러 동작 방식 사이의 전환은 예를 들어 가솔린 직접 분사 방식의 엔진의 경우 엔진의 균질 방식과 성층 급기 방식 사이의 전환이다.
이 때 상기 제2 신호는 엔진의 불안정 동작을 나타내는 저장된 적응값에 따라서 검출되며, 특히 상기 적응값은 하중 및/또는 속도에 따라서 저장될 수 있다.
제1 실시예의 마지막의 유리한 변형예에서 제2 신호가 제1 신호의 검출 시에 나타나는 부정확도에 따라서 검출된다. 이 경우
- 제2 신호가 자동차 엔진의 속도에 따라서 검출되며, 그리고/또는
- 제1 수단을 통해 특히 자동차 엔진의 공회전 시에 마찰 또는 손실 토크의 적응이 이루어지고, 제2 신호는 상기 적응이 종료되었는지 여부에 따라서 검출된다.
제2 구성에 있어서 상기 노후화값은 벨트의 동작 기간에 따라서 검출된다. 이 경우 특히 상기 노후화값은 운전자의 운전 행태, 동작 온도 및/또는 벨트의 슬립과 같은 동작 기간 동안의 동작 조건에 따라서 검출된다.
이 때 노후화값이 제2 수단에서 검출되고 거기에서 불휘발적으로 저장된다.
제4 구성에 있어서 제4 신호가 제3 수단으로부터 제2 수단에 제공되고 제3 수단이 ABS로서, 그리고/또는 ASC로서, 그리고/또는 주행 안정을 높이기 위해 차륜에 작용하는 제동 토크를 조정하는데 이용되는 ESP로서 형성되어 있다.
제6 구성에 있어서 차량의 구동 트레인에 적어도 하나의 클러치가 제공되고 상기 클러치는 도로값 및 검출된 에러 유형, 특히 실화에 따라서 개방된다. 이것은 특히 구동 트레인에 제공된 토크 컨버터를 직결하는 토크 컨버터 록업 클러치가 될 수도 있다. 컨버터 클러치의 그러한 개방은 제1 구성에서 설명된 실화 검출에서도 유리할 수 있다.
본 발명에 따르면 세이프티 리저브는 다음과 같이 바람직하게 검출된다:
- 제1 구성에 있어서, 높은 질의 제1 신호가 제시되었을 때 조정된 장력에 비해 더 낮은 질의 제1 신호가 제시되면 벨트의 장력은 커진다.
- 제2 구성에 있어서, 노후화 및/또는 마모가 적게 제시되었을 때 조정된 장력에 비해 노후화 및/또는 마모가 더 크게 제시되면 벨트의 장력은 커진다.
- 제3 구성에 있어서, 요잉 운동 및/또는 횡운동 및/또는 제동 성능이 작게 제시되었을 때 조정된 장력에 비해 요잉 운동 및/또는 횡운동 및/또는 제동 성능이 더 크게 제시되면 벨트의 장력은 커진다.
- 제4 구성에서, 속도 또는 속도의 변화가 작게 제시되었을 때 조정된 장력에 비해 적어도 하나의 차륜의 속도 및/또는 속도의 변화가 크게 제시되면 벨트의 장력은 커진다.
- 제5 구성에서, 제4 수단을 통해 야기되는 제동 간섭이 있을 때 벨트의 장력은 커진다.
- 제6 구성에서, 도로 불평탄도가 작게 제시되었을 때 조정된 장력에 비해 도로 불평탄도가 더 크게 제시되면 벨트의 장력은 커진다.
특히 유리한 점은 제1 신호에 따른, 즉 엔진 토크에 따른 장력값이 검출된다는 것이다. 그 경우 기초값은 세이프티 리저브에 따라서 수정되거나, 내지는 증가된다. 이 경우 특히 장력 조정이 유압식으로 이루어지고 장력이 적어도 하나의 압력값의 설정치를 통해 조정된다. 제1 신호에 따라서 압력값(기초값)이 검출되고, 이 압력값은 세이프티 리저브에 따라서 수정되거나, 내지는 증가된다.
본 발명의 또 다른 유리한 구성은 종속항에서 파악된다.
본 발명은 하기에서 여러 실시예를 이용해 도시되어 있다.
이를 위해 먼저 도2는 블록 선도로 도시되어 있으며, 이미 도1을 이용해 설명한 블록들에는 동일한 도면 부호가 제공된다.
도2에는 내연 기관(11)을 제어하는 엔진 제어 장치(22)에 데이터 라인(23)을 통해 연결되어 있는 변속기 제어 장치(18)를 포함하는 무단 변속기가 도시되어 있다. 데이터 라인(23)을 통해 하나 이상의 신호가 엔진 제어 장치(22)로부터 변속기 제어 장치(18)로 전송될 수 있다. 도면에서 본 발명에 중요한 엔진 토크(Mmot)와 특성(ΔMmot) 또는 엔진 토크의 요동 가능 정도가 데이터로서 간주될 수 있다.
상기 엔진(11)을 제어하기 위해 엔진 제어 장치(22)는 라인(116, 119, 123, 124, 126)에 의해 엔진의 동작 상태에 대한 여러 신호를 받는다. 라인(125, 130)에 의해 엔진(11)의 액추에이터가 제어된다.
그 외에도 도2에는 제동 제어 유니트와 차간 거리 제어 유니트가 도면 부호101과 102로 표시되어 있다.
이 때, 제동 제어 유니트(101)는 일반적으로 ABS, ASC 및/또는 주행 안정 시스템으로서 구성되어 있다. 상기 시스템들은 차륜의 블록킹 및/또는 스핀이 회피되고 및/또는 주행 안정성은 향상되도록 브레이크를 제어한다. 제동 제어 유니트(101)에 일반적으로 차륜에 실제로 작용하는 제동 토크(Mbr), 차량에 작용하는 요잉 레이트(ω') 및/또는 횡가속도, 휠 가속도(arad) 및/또는 휠 속도(Nrad)가 제공된다. 상기 값들은 개별적으로 또는 결합해서 변속기 제어 장치(18)에 제공된다.
차간 거리 제어 유니트(102)는 장해물과 자동차의 거리 또는 앞차와의 차간 거리를 검출한다. 그 거리에 따라서, 즉 거리를 늘리기 위해 자동차 브레이크에의 간섭이 능동적으로 이루어질 수 있다. 상기 간섭은 변속기 제어 유니트(18)에 제공되는 신호(ACC)로 표시된다. 그 외에도, 도로 상태(FB)가 차간 거리 제어 유니트(102)를 통해 검출되어 변속기 제어 장치(18)에 제공될 수 있다.
도3에는 신호(116, 119, 123, 124, 126)의 검출 및 신호(125, 130)에 의한 내연 기관(11)의 제어의 흐름이 도시되어 있다. 내연 기관(11)의 실린더 중 하나가 도시되어 있다. 속도 센서(19)로 엔진의 속도(Nmot) 신호(119)가 측정된다. 센서(에어 플로우 미터)(24)를 통해 흡기관(29) 안으로 흡입되는 공기(26)의 양(QL)이 측정되어 신호(124)로서 엔진 제어 장치(22)에 제공된다. 상기 엔진 제어 장치(22)는 신호(125)로 연료 할당 장치를 동작시킨다. 이 때 연료는 예를 들어흡기관(29) 안에 분사된다. 상기 장치(25)는 예를 들어 연료 분사 밸브가 될 수 있다. 또한, 내연 기관(11)의 연소실(31) 내부에서 연료-공기-혼합기의 점화를 위한 점화 플러그(30)의 제어(αz)가 엔진 제어 장치(22)로 출력되는 신호(130)로 이루어진다. 배기관에 설치된 람다 센서(32)를 통해 배기 성분이 신호(123)로서 검출된다. 또한, 온도 센서(33)를 이용해 엔진 또는 냉각수 온도가 측정되어 신호(126)로서 엔진 제어 장치(22)에 제공된다.
상기 엔진 제어 장치(22)는 내연 기관(11)에 흡입된 공기의 양을 알려주는 신호(124)에 따르며 내연 기관(11)의 제어를 위해 신호(125, 130)를 제공한다. 내연 기관의 속도(Nmot)가 신호(119)로서 그리고 엔진 제어 장치(22)의 스로틀 밸브의 각 위치(αDk)가 신호(116)로서 제공된다.
엔진 제어 장치(22)는 예상되는 엔진 출력 토크를 검출하여 그 결과를 신호(Mmot)로서 라인(23)을 통해 변속기 제어 장치(18)에 전송한다. 예상되는 토크를 신호(119)(Nmot), (124)(흡입된 공기 QL), (116)(αDk), (125)(분사량) 및 (130)(점화 시점 αz)로부터 계산하는 방법은 종래 기술에 공지되어 있다. 엔진 토크의 검출은 도4에서 블록(221)을 포함하는 엔진 제어 장치(22)에서 설명된다.
도8에 도시된 것처럼, 벨트의 장력은 변속기 제어 유니트(18)에서 예상된 또는 현재 조정되는 엔진 출력 토크(신호 Mmot)에 따라서 2차 압력의 조정을 통해 설정된다. 이는 도8의 블록(181)에서 이루어지고, 상기 블록을 통해 먼저 2차 압력에대한 임시 목표값(Psek,unk)이 Mmot에 따라서 형성된다. 그 외에도, 하기에서 설명되는 것처럼, 여러 값(SR1 내지 SR6)이 검출되고, 상기 값들은 가산부(188)를 통해 하나의 세이프티 리저브(SR)로 합해진다. 상기 값(SR)은 가산부(189)를 통해 2차 압력을 위한 목표값(Psek,unk)에 가산되어 값(Psek,kor)이 되며, 이 값을 통해 실제로 조정하려는 2차 압력과 실제로 조정하려는 벨트 장력이 미리 정해진다. 상기 세이프티 리저브(SR)의 검출은 본 발명에 중요하다.
세이프티 리저브(SR)의 검출을 위해 그리고 벨트(1)의 장력을 조정하기 위한 각각의 값은 하기에서 설명된다:
1. 엔진측 영향 요소들에 따른 세이프티 리저브의 검출:
이 부분에서, 본 발명의 핵심은 일반적으로 엔진 제어 장치(22)에서 검출되는 엔진 출력 토크(Mmot)가 얼마나 신뢰성있으며 정확한지를 계산하는데 있다. 그런 경우, 상기 엔진 토크의 "특성"(ΔMmot)에 따라서 본 발명에 의거하여 세이프티 리저브(SR)가 검출된다. 상기 변속기 제어 장치(18)는 신호(ΔMmot)를 이용하여 벨트 장력이나 2차 압력을 조정하므로, 상기 벨트(1)는 벨트 토크 범위내에서는 미끄러지지 않는다. 이는 도9에 도시되어 있다. 상기 변속기 제어 장치(18)는 "엔진 토크(Mmot)" 신호와 "토크 정확도(ΔMmot)" 신호로부터 벨트 장력을 조정하기 위해 하부 및 상부 토크 신호를 제공한다.
예상되거나 또는 현재 조정되는 엔진 출력 토크(신호 Mmot)의 신뢰성 및 정확성은 다음의 요소에 의존적이다:
- 자동차 엔진(11)의 제어를 위해 평가되는 출력 신호를 출력하는 센서의 허용오차. 이 때 특히 센서의 허용오차는 중요하며, 그의 출력 신호는 엔진 토크(Mmot)의 검출에 이용된다. 이를 위해 블록(222)에서 값(ΔTol)이 형성된다.
- 자동차 엔진(11)의 오동작. 이를 위해 블록(224)에서 값(ΔFF)이 형성된다.
- 자동차 엔진(11)의 불안정 동작. 이를 위해 블록(223)에서 값(ΔLU)이 형성된다.
- 엔진 토크(Mmot)의 검출 시 나타나는 부정확성. 이는 블록(222)에 형성된 값(ΔTol)을 통해 고려된다.
도면에 도시된 것처럼, 상기 요소(ΔTol, ΔLU, ΔFF)에 따라서 엔진 제어 장치(22)의 가산 유니트(225)에서 엔진 토크의 특성(ΔMmot)이 검출되어 변속기 제어 장치(18)에 제공된다. 다음에서 설명되는 것처럼, 신호(ΔMmot)는 변속기 제어 장치(18)에서 벨트 장력의 형성에 기여하므로, ΔMmot가 커지면 벨트 장력에 대한 세이프티 리저브가 커진다.
1a) 센서 허용오차 및 부정확도(블록 222/도 4):
상기 엔진 제어 장치(22)에서 엔진 토크(Mmot)의 결정(도 4에서 블록 221)은 여러 허용오차와 불안전성 하에서 이루어진다. 상기 엔진 토크(Mmot)는 예를 들어측정된 공기량(QL)으로부터 계산된다. 그러나 에어 플로우 미터(24)는 허용오차를 갖는다. 그 외에도, 예를 들어 오늘날 직렬로 위치하는 엔진 제어 시스템들에서 엔진(11)의 마찰 토크는 공회전에서 적응되는, 즉 학습이라는 의미에서 적합하게 된다. 이는 엔진 제어 장치(22)를 통해 마찰 또는 손실 토크의 적응이 이루어지는 것을 의미한다: 이는 특히 자동차 엔진의 공회전에서 이루어진다. 그러나 상기 적응은 새로운 엔진 제어 장치(22)의 설치 후 토크 신호(Mmot)가 상기 적응 후보다 일단은 더 부정확하게 되는 것을 의미한다.
그러므로 예를 들어 엔진 제어 장치의 동작에서, 엔진 토크가 정확한지 그렇치 않으면 부정확한지 여부를 알려주는 플래그가 제공될 수 있다. 그러나 그 정보는 너무 조잡하다.
상기 문제는 본 발명에 따라 부정확도와 허용오차의 고려 하에 엔진 토크(Mmot)의 특성을 알려주는 신호(ΔTol)가 엔진 제어 장치(22)의 블록(222)에서 검출됨으로써 해결된다.
상기 가산부(225)를 통해 신호(ΔTol)는 설명하려는 또 다른 값에 오버랩되어 질로서 또는 "토크 정확도"(ΔMmot)로서 변속기 제어 장치(18)에 제공된다.
예를 들어 상기 엔진 제어 장치(22)는 블록(222)에서 엔진 토크(Mmot)가 경험상으로 부정확한 동작 영역에서 신호(ΔTol)와 토크 부정확도를 엔진 토크의 정확도가 더 큰 상황에서보다 더 크게 선택한다.
또한, 이미 언급한 마찰 토크 적응의 초기에 신호(ΔTol)가 커질 수도 있다. 적응의 종료를 인식한 후 신호(ΔMmot)는 다시 작아진다.
토크 허용오차 또는 부정확도(ΔTol)는 동작점에 의존적인 퍼센트 표시 에러(예를 들어 흡입된 공기(QL)의 검출 시에 허용오차를 통해) 및 동작점에 의존적이지 않은 절대적인 에러(예를 들어 마찰 토크의 이미 언급한, 실시되지 않은 적응)로 이루어진다.
허용오차와 부정확도의 각각의 값은 블록(222)에서 계산된다. 이를 위해 Mmot의 결정의 근거가 되는 출력 신호를 출력하는 가장 중요한 센서의 출력 신호들이 상기 블록(222)에 제공된다. 그러한 센서로서 도4에서는 에어 플로우 미터(24), 람다 센서(32), 엔진 속도 센서(19) 및 엔진 온도 센서(33)가 있다.
절대적인 허용오차 및 상대적인 허용오차와 부정확도를 결정하기 위한 데이터를 저장하기 위해 블록(222)에 메모리(2221)가 제공되어 있다.
상기 변속기 제어 장치(18)는 합성 신호(ΔMmot)로 2차 압력(Psek)과 벨트 장력을 조정하므로, 벨트(1)가 벨트 토크 범위 내에서 미끄러지지 않는다. 이는 이미 설명한 도9를 이용해 도시되어 있다.
1a) 부분에서 설명한 센서 허용오차와 부정확도를 고려함으로써, 엔진 토크(Mmot)가 부정확한 상황에서 마모로부터 벨트(1)를 보호할 수 있다.
1b) 자동차 엔진의 불안정 동작(블록 223/도4 및 도6)
1b)부분에서는, 자동차 엔진(11)의 불안정 동작이 어떻게 고려되는지가 설명된다. 상기 불안정 동작이 커짐으로써 엔진측의 (변속기 입력측) 갑작스런 토크 변경이 생길 수 있다. 이런 이유로 벨트 장력은 적기에 커져야 한다.
불안정 동작이 커지는 원인 가능성으로서 다음이 고려된다:
- 자동차의 구동 트레인에서 강한 비틀림 진동.
- 실린더 컷오프. 이 때 특히 에너지 절약을 이유로 일정한 동작 모드의 경우에서 다수의 실린더를 포함하는 엔진에서 실린더의 일부, 예를 들어 그 절반이 컷오프된다.
- 상당한 점화각 변경 또는 분사 시간 변경 (디젤 또는 가솔린 직접 분사 방식에서), 예를 들어 구동 트레인에서 저킹 억제를 위한 간섭 동안 (안티저킹 간섭, 하중 충격 흡수)
- 연료 탱크가 거의 빈 상태에서 주행.
- 자동차 엔진의 여러 동작 방식 사이의 전환. 그러므로 예를 들어 가솔린 직접 분사 방식의 엔진에서는 동작 조건에 따라서 소위 균질 동작 방식과 성층 급기 동작 방식 사이에서 전환하는 것이 공지되어 있다.
- 불량한 구간, 즉 열악한 노면 상태의 도로에서의 주행. 이 설명 부분에서는 불안정 동작이 나쁜 구간의 주행의 결과로서 간주된다. 본 출원의 다음 부분에서 설명되는 것은 엔진 제어 장치와 직접 관련이 없는 다른 값의 평가를 통해 도로의 질을 나타내는 신호(FB)가 어떻게 검출되는지이다.
불안정 동작의 검출은 예를 들어 앞서 언급한 종래 기술에 공지되어 있으며현대식 엔진 제어 장치에서 실행되고 있다. 도4에는 블록(223)이 엔진 제어 장치(22) 안에 들어있으며, 이것은 도6을 이용해 설명된다.
상기 블록(223)에 제공되는 엔진 속도(Nmot)는 블록(2231)에서 처리되어 불안정 동작을 나타내는 신호(dlut)가 된다. 블록(2231)에서 이를 위해 적절한 알고리즘이 실행된다. 여러 불안정 동작값(dlut)에 여러 값(ΔLU)을 할당한 특성 곡선이 블록(2232)에 저장되어 있다. 나중에 설명되는 것처럼, 상기 값(ΔLU)은 불안정 동작이 커지면 벨트 장력이 커진다는 의미에서 가산부(225)를 통해 변속기 제어 장치(18)에서 벨트 장력을 형성하는데 기여한다.
1c) 자동차 엔진의 오동작(블록 224/도4 및 도5):
1c)부분에서, 자동차 엔진(11)의 오동작이 어떻게 고려되는지가 설명된다. 그러한 오동작을 통해 엔진측의 갑작스런 토크 변화가 발생한다. 이런 이유로 벨트 장력은 적시에 증대되어야 한다.
그러한 오동작에 대한 원인 가능성으로서 다음이 고려된다:
- 실화, 즉 내연 기관(11)에서 개별적인 연소 과정에서 장해.
- 엔진 토크(Mmot)의 결정에 이용되는 출력 신호를 출력하는 센서의 결함.
- 예를 들어 검출된 실화처럼 여러 유형의 에러, 결함있는 분사 밸브 및 결함있는 점화 시스템의 결과로서 실린더 컷오프.
- 엔진 제어 유니트(22)의 전기적 비상 상태.
상기 원인 가능성들은 도4의 블록(224)에서 검출된다. 상기 블록(224)은 도5를 이용해 상술된다.
실화를 검출하기 위해(블록 2241):
현대식 엔진 제어 시스템에서 표준적으로 실화가 검출되고, 상기 검출 시에 엔진 속도(Nmot)의 요동으로부터 블록(22411)에서 이미 언급한 엔진의 불안정 동작값(dlut)이 계산된다. 엔진의 불안정 동작값(dlut)은 블록(22413)에서 적응된 임계값(Lur)과 비교된다. 엔진의 불안정 동작값(dlut)이 임계값(Lur)을 넘으면, 실화가 검출되고 값(Δ1)이 형성된다. 상기 임계값(Lur)은 블록(22412)에서 엔진 속도(Nmot)와 공기량(QL)에 따라서 검출된다. 이는 앞서 언급한 종래 기술에서 알 수 있다. 값(Δ1)은 고정적으로 설정될 수 있다.
센서 결함을 검출하기 위해(블록 2242):
이 부분의 논의점은 엔진 토크(Mmot)의 결정에 이용되는 출력 신호를 출력하는 센서의 결함 가능성을 고려하는 것이다. 그러므로 예를 들어 핫필름 에어 플로우 미터로서 형성될 수도 있는 에어 플로우 미터(24)의 고장은 부정확한 토크 신호(Mmot)를 초래한다.
도5의 블록(2242)에서 이를 위해 엔진 온도 센서(33)의 모니터링이 도시되어 있다. 이를 위해 블록(22421)에서 엔진 속도(Nmot)와 공기량(QL)에 따라서, 저장된 온도 모델을 이용해 표준 온도(Tm)가 검출되고 포인트(22422)에서 측정된 온도값(T)이 차감된다. 블록(22423)에서 그 차이가 임계값을 넘어가는 것이 확인되면, 이로부터 온도 센서(33)의 결함이 예측될 수 있다. 이 경우 값(Δ2)이 형성되고, 이 값은 고정적으로 설정될 수 있다.
기타(블록2243):
상기 엔진 제어 장치가 전기적 긴급 상태에 있으면, 그리고/또는 실린더 컷오프가 (자동차 엔진의 개별 실린더로 연료 공급의 컷오프) 여러 유형의 에러의 결과로서 이루어지면, 블록(22431)에서 값(Δ3)이 형성되고, 이 값은 고정적으로 설정될 수 있다.
2. 벨트의 마모 및/또는 노후화에 따른 세이프티 리저브의 검출(도 7):
이미 언급한 것처럼 벨트를 미는 압력의 조정은 한 편으로는 최소의 압력 손실과 다른 한편으로는 벨트 슬립의 방지 사이에서 최적화된다. 슬립을 방지하는데 필요한 미는 압력은 벨트의 노후화 또는 마모에 상당히 의존적이다. 즉, 동일한 엔진 토크를 전달하기 위한 새로운 벨트(1)가 이미 노후화된, 그리고/또는 마모된 벨트보다 미는 압력을 덜 필요로 한다는 것이다.
벨트의 여러 노후화 단계 또는 마모 단계를 고려하기 위해, 동작에서 고정적으로 설정된 일정한 압력 리저브가 조정될 수 있다. 즉, 새로운 벨트의 경우 반드시 필요하지 않은 부가의 압력으로 주행이 이루어질 수 있다는 것이다.
본 발명의 이 부분의 핵심은 벨트의 노후화 또는 마모를 계산하고 그에 따라서 벨트 장력을 위한 세이프티 리저브를 검출하는데 있다.
이를 위해 도7에 도시된 회로에 신호(B) 또는 스위치(1811)를 통해, 자동차 및 변속기가 동작하면 언제나 전압이 인가된다(위치 "1"). 그 외에도 상기스위치(181)는 무전압 위치 "0"를 취하게 된다. 적분 유니트(1814)를 통해 블록에 인가되는 전압은 적분되어 노후화값(AW)이 된다. 먼저, 가산부(1812)와 곱셈부(1813)가 고려되지 않으면, 노후화값(AW)이 먼저 벨트의 동작 시간에만 의존적이 된다.
그러나 벨트(1), 특히 푸싱 링크 밴드(pushing linked band)의 노후화 또는 마모는 동작이 이루어지는 동작 조건 또는 운전 행태에 상당히 의존적이다. 여러 영향 요소들은 값 오프셋(가산부(1812))과 가중값(W)(곱셈부(1813))에 의해 고려된다.
블록(1815)에서 상황 검출을 이용해 실제적인 주행 상황이 벨트(1)의 마모와 관련하여 평가된다. 이로부터 값(오프셋과 W)이 도출된다. 상기 상황 검출 시에 예를 들어 비클 다이나믹스가 고려될 수 있다.
값(오프셋과 W)을 블록(1815)에서 형성하기 위해 상기 블록에 실제의 엔진 토크(Mmot), 변속기 온도(T) 및 1차 와 2차 속도(Nprim, Nsek)가 제공된다.
블록(1815)에서 가중값(W)을 형성할 때 예를 들어 변속기 온도(T)를 통해 온도 영향이 고려될 수 있다. 예를 들어 동작 시간은 변속기 및 벨트 온도가 크면 변속기 온도와 벨트 온도가 낮은 경우 동작 시간보다 더 많이 적분 유니트(1814)에 고려된다.
상기 값(오프셋)은 갑작스런 악화 또는 노후화를 고려하는데 이용된다. 변속비가 동일한 경우 1차 속도(Nprim)와 2차 속도(Nsek) 사이의 차이를 통해 검출되는예를 들어 벨트 슬립이 나타나면, 벨트(1)의 국지적인 손상 또는 상당한 노후화 또는 상당한 마모가 발생한다.
적분 유니트의 출력에 인가되는 노후화값(AW)은 불휘발성 메모리(1815)(EEPROM)에 저장되고 자동차의 동작 시에 블록(183)(도 8)에 제공된다. 그러므로 상기 저장부(1815)는 유리하므로, 저장값(AW)이 상실되면, 종래와 같이 마모에 의존적인 충분한 세이프티 리저브로 스위칭이 이루어질 필요가 없다.
그런 경우 블록(183)에서 노후화값(AW)에 따라서, 예를 들어 특성 곡선을 이용해 세이프티 리저브를 위한 값(SR2)이 검출된다. 블록(181)에서 (도 8) 보정되지 않은 벨트 장력 또는 보정되지 않은 2차 미는 압력(Psek,unk)을 형성할 때 벨트의 노후화나 마모는 고려되지 않는다. 그런 경우 가산부(188, 189)를 통해 수명이나 마모에 의존적인 세이프티 리저브(SR2)가 보정되지 않은 값에 가산된다.
3. 비클 다이나믹스에 따른 세이프티 리저브의 검출(블록 185/도8과 도10):
벨트를 미는 압력을 조정할 때 한 편으로 최소의 압력 손실과 다른 한 편으로 방지하고자 하는 벨트 슬립 사이에서의 최적의 상태를 찾기 위해, 본 실시예의 이 부분에서 슬립을 피하는데 필요한 미는 압력이 자동차의 비클 다이나믹스에 따라서 영향을 받는 것이 바람직하다. 그 이유는 예를 들어 자동차의 상당한 가속, 감속 또는 스키드와 같은 주행 조건이 출력측의 갑작스런 (변속기 출력에서 작용된) 토크 변화 또는 토크 커플링을 변속기에서 야기할 수 있다는 것이다. 그러한 주행 조건에 대한 정보는 일반적으로 적절한 제어 장치(101, 도2) 또는 제어 장치부재에 제공될 수 있다. 상기 제어 장치는 특히 종래의 ABS, ASC 및/또는 FDR, ESP이며, 이것은 제동 및/또는 추진 간섭을 통해 주행 안정성을 높인다.
변속기 출력에 의해 토크 커플링에 대한 원인 가능성은 다음과 같다:
- ASC 동작에서 타이어의 스핀.
- ABS 동작에서 패닉 브레이킹(panic braking) 또는 강한 브레이킹.
- 자동차의 스키드를 방지하기 위해, 비클 다이나믹스 간섭, 예를 들어 운전자에 독립적이고 각각의 차륜에 대한 제동 간섭.
- 노면이 불량한 도로 통과하기.
위에서 언급한 제어 장치(101, 도 2)에서, 그러한 토크 커플링이 이루어지는 경우들이 일반적으로 검출되거나 검출을 위해 적절한 신호들이 제공된다. 상기 신호들은 변속기 제어 장치(18)에 전송되어야 하며, 거기에서 적절한 반응을, 값(SR3 또는 SR4)만큼 벨트 장력을 높이는 것처럼 도입한다(블록 184, 도 8).
상기 벨트 장력(Psek,unk)(목표 2차 압력)은 예를 들어 제어 장치(101)에서 표준적으로 계산된 제동 토크(Mbr)에 따라서 세이프티 리저브(SR4)를 통해 커질 수 있다. 즉, 제동 토크(Mbr)가 커지면 벨트 장력 또는 2차 압력이 설정된 크기로 커진다. 이는 도8에서 블록(184)으로 개략적으로 도시되어 있다. 상기 블록에 제동 토크(Mbr)가 제공되고, 특성 곡선을 이용해 세이프티 리저브(SR3)가 검출된다. 상기 제동 토크(Mbr)는 예를 들어 데이터 라인(23)(예를 들어 CAN)에 의해 변속기 제어 장치(18)에 전송된다.
상기 제동 토크(Mbr)는 제어 장치(101)에서 일반적으로 다음에 의존적이다:
- 브레이크 페달에서 측정된 제동 압력 (운전자에 의존적인 제동 간섭) 및
- 운전자에 독립적인 제동 간섭 시에 평가된 제동 토크 (브레이크 페달 조작없이)
상기 신호(Mbr)가 갖는 장점으로는 이것이 매우 조기에 다음 제동 간섭을 나타낸다는 것이다. 즉, 신호(Mbr)가 실제 제동 간섭에 앞서 (일반적으로 브레이크 시스템에서 브레이크 유압의 상승) 그리고 자동차의 실제 감속에 앞서 제동 간섭과 가능한 토크 점프를 변속기 출력에서 나타낸다. 그러므로 벨트 장력은 토크 요동이 구동 트레인에 의해 커플링되기 전에 적시에 커질 수 있다.
그 외에도, 어느 축에서 또는 어느 차륜에서 제동 토크(Mbr)가 나타나는지가 구별될 수 있다. 왜냐하면 벨트에 대해 위험한 토크 커플링이 구동축에서만 나타나기 때문에, 구동축에서 상기 브레이크 간섭만이 벨트 장력에서 고려되어야 한다.
매우 간단한 구성에 있어서 브레이크 간섭의 경우 제어 장치(101)를 통해 미는 압력(Psek,unk)이 고정적으로 설정된 세이프티 리저브(SR3)만큼 커진다.
구동 트레인에 일반적으로 클러치가 제공된다. 차륜의 블록킹을 피하기 위해(ABS-간섭) 브레이크 간섭 시에 또는 일반적으로 상당한 제동 과정에서 클러치가 완전히 또는 부분적으로 개방될 수도 있다. 그 때문에 벨트에 의해 전달하려는 토크가 제한을 받을 수도 있다. 그 외에도 제공된 클러치는 컨버터(12)(참고 도 1)의 직결을 위해 개방되는 것이 바람직하다. 특수한 실시예에서 클러치는 컨버터 클러치가 개방될 때까지 일정한 시간 동안에만 개방될 수 있다. 클러치(들)의 개방 후에 재닫힘은 (제어되어) 구동 트레인에서 가능한 한 충격이 발생하지 않도록 이루어져야 한다.
주행 안정성을 높이기 위해 브레이크 간섭을 할 때 클러치의 개방은 불편할 수도 있다. 이런 이유로 상기 제어 장치(101)는 (도시되지 않은) 신호를 변속기 제어 장치(18)로 전송하며, 이 신호는 클러치의 개방이 허용되는지 여부를 알려준다. 마찬가지로 상기 제어 장치(101)는 (도시되지 않은) 신호를 변속기 제어 장치(18)로 제공하며, 이 신호는 차륜의 블록킹을 피하기 위한 간섭(ABS-간섭) 또는 너무 큰 드라이브 슬립을 피하기 위한 간섭(ASC-간섭) 또는 주행 안정성 간섭(ESP-간섭)인지 여부에 대한 정보를 알려준다.
도10에는 도8의 블록(185)이 상세히 도시되어 있다. 이 실시예는 차륜의 스핀에 대한 검출 또는 노면이 불량한 도로의 검출에 관한 것이다.
상기 브레이크 제어 장치(101)에서 모든 차륜의 차륜 속도(Nrad)가 이용된다. 하기에서 차륜의 신호가 고려된다. 이 신호(Nrad)는 변속기 제어 장치(18)의 블록(185)에 전송된다.
차륜 속도 또는 차륜 가속도의 평가를 통해, 구동 트레인에서 토크 점프를 야기하는 차륜의 스핀이 검출된다. 이를 위해 먼저 블록(1851)에서 차동화를 통해차륜 가속도(arad)가 검출된다. 차륜 가속도가 물론 제동 제어 장치(101)에 의해 직접 변속기 제어 장치(18)에 제공된다. 블록(1852)에서 차륜 가속도의 값이 형성되며, 예를 들어 PT1-부재를 통한 필터링 역시 이루어질 수 있다. 그런 경우 블록(1853)에서 예를 들어 특성 곡선에 의해 세이프티 리저브(SR4)는 차륜 가속도의 여과된 값에 따라서 결정된다.
노면이 불량한 도로를 통과할 때에도 차륜 속도에 상당한 변화가 나타나며, 이는 차륜 가속도의 평가를 통해 검출될 수 있다. 상기 값(SR4)은 불평탄 도로를 고려할 수도 있다.
노면이 불량한 도로를 검출하기 위해 마찬가지로 또 다른 센서 신호가 이용될 수 있다. 그러므로 예를 들어 차체 가속도를 측정하는 가속도 센서의 신호가 이용될 수 있다.
또 다른 실시예에 대해 다음을 알 수 있다:
- 물론 비트 코딩되는 신호 역시 CAN에 의해 변속기 제어 장치(18)에 전송될 수도 있다(예를 들어 신호 "브레이크 조작" 또는 "제동등 스위치 꺼짐" "ESP-간섭 액티브", "적어도 하나의 구동륜에서 ABS-간섭 액티브", "컨버터 클러치의 개방 요구", "노면이 불량한 도로 인식" 등).
- 제동 토크(Mbr)가 큰 경우 부가적으로 컨버터 클러치 또는 전진 클러치가(참고 도 1) 개방될 수 있다. 상기 CVT-변속기(2)는 (컨버터 클러치가 닫힐 때까지) 전진 클러치를 이용해 적어도 단시간에 출력을 연결 해제할 수 있다. 이 경우제어 장치(101)에 의해 컨버터 클러치의 개방 요구가 전송된다.
상기 세이프티 리저브(SR4)는 차량의 요잉 레이트(ω') 및/또는 횡가속도(aq)에 의존적이며, 이는 높은 요잉 레이트 및/또는 높은 횡가속도가 구동 트레인에서 가능한 토크 점프에서 추론될 수 있기 때문이다.
4. 차간 거리 제어에 따른 세이프티 리저브의 검출(블록 187/도 8):
이미 앞서 언급한 것처럼 종래 기술에서 앞차와의 차간 거리를 검출하는 차간 거리 제어 시스템(102)이 공지되어 있다. 차간 거리가 너무 좁으면, 상기 시스템은 운전자에 독립적으로 자동차 브레이크에 간섭을 한다. 그러한 간섭을 통해서도 갑작스런, 출력측의 (변속기 출력에서 나타나는) 토크 변화 또는 토크 커플링이 변속기에서 야기된다. 이런 이유로 차간 거리 제어 시스템(102)에 의해 본 발명에 따라 간섭 신호(ACC)는, 그러한 브레이크 간섭이 있게 되면, 변속기 제어 장치(18)에 제공된다. 블록(187)(도8)에서 미는 압력(Psek,unk)은 세이프티 리저브(SR6)만큼 커진다.
5. 도로의 평탄성에 따른 세이프티 리저브의 검출(블록 186/도8):
앞 부분에서 언급한 차간 거리 제어 시스템(102)은 레이더 센서를 통해 앞차와의 거리를 검출하며, 이것은 자동차의 전방 영역에 설치되고 약 150미터의 거리를 갖는다(도11에서 A와 B간의 거리). 상기 레이더 센서의 출력 신호는 차 앞에 있는 도로의 특성 또는 표면 구조를 검출하는데 이용된다. 그런 경우 적절한 신호(FB)는 유니트(102)에서 형성되고 변속기 제어 장치(18)에 제공된다. 그에 대한 개략도가 도11이다.
그러므로 신호(FB)는 잠시 후 자동차가 지나가게 될 도로의 특성을 나타낸다. 신호(FB)를 통해 변속기 제어 장치(18)는 변속기 출력측에서 불평탄한 도로(노면이 불량한 도로)로 인한 토크 점프가 고려되는지 여부에 대한 정보를 상당히 조기에 받는다. 그런 경우, 가장 간단한 경우 표면 융기부를 나타내는 신호(FB)가 임계값과 비교되는 블록(186)에서 적절한 세이프티 리저브(SR5)가 검출된다.
지금까지 각 부분에서 노면이 불량한 도로의 영향이 엔진 속도 또는 차륜 가속도의 평가를 통해 고려되었다. 신호(FB)를 통해 훨씬 더 효과적인, 왜냐하면 이르기 때문에, 미는 압력의 증대로 인한 벨트(1)의 손상이 억제된다.
도12에는 블록(186)에서 이루어지는 흐름도가 도시되어 있다.
시작 단계(1001) 후에 단계(1002)에서 도로값(FB)과 자동차 종속도(V)(예를 들어 브레이크 제어 장치(101)에서 차륜 속도로부터 검출됨)가 판독된다. 단계(1003)에서 도로 불평탄도를 나타내는 도로값(FB)은 임계값(SW)과 비교된다. FB가 값(SW)을 초과하면, 거리 A-B에서 노면이 불량한 도로가 존재한다(단계 1004). 노면이 불량한 도로가 없으면, 최종 단계(1008)로 넘어간다.
단계(1004)에서 달리려는 노면이 불량한 도로라고 검출되면, 단계(1005)에서 거리 A-B와 차량 속도(V)로부터 노면이 불량한 도로 영역에 도달할 때까지의 시간이 검출된다. 그 후 단계(1006)에서, 자동차가 노면이 불량한 도로 영역에 도달하면, 미는 압력이 충분하게 커질 수 있도록 세이프티 리저브(SR5)가 검출된다. SR5는 고정 값을 취한다.
단계(1007)에서 신호(FB)로부터 노면이 불량한 도로 영역의 종료가 검출되면, 최종 단계(1008)로 넘어간다.
바람직하게는 단계(1006)에서 토크 컨버터 록업 클러치는, 노면이 불량한 도로 영역을 지나가면, 부분적으로 또는 완전히 개방될 수도 있다. 이는 구동 트레인에서 토크 점프를 최소화시킨다.
노면이 불량한 도로 영역의 조기 검출을 통해 토크 컨버터 록업 클러치를 개방할 충분한 시간이 있게 된다.

Claims (13)

  1. 변속비가 무단계적으로 조정될 수 있으며 자동차 엔진(11)의 하류에 설치된 변속기의 벨트(1)의 장력을 조정하기 위해, 자동차 엔진(11)을 제어하는 제1 수단(22)과 무단 변속기를 제어하는 제2 수단(18)을 가지며, 자동차 엔진의 엔진 토크를 나타내는 제1 신호(Mmot)가 제1 수단(22)을 통해 검출되고, 제1 신호(Mmot)가 제1 수단으로부터 제2 수단에 제공되며, 장력이 제2 수단을 통해 제1 신호 및 세이프티 리저브(SR)에 따라 조정되는 시스템에 있어서,
    - 제1 신호의 질을 나타내는 제2 신호(ΔMmot)가 제1 수단(22)을 통해 검출되며, 상기 제2 신호(ΔMmot)가 제1 수단(22)으로부터 제2 수단(18)에 제공되며 상기 세이프티 리저브(SR)는 제2 신호에 따라 검출되고, 그리고/또는
    - 수단(181)이 제공되며, 상기 수단을 이용해 벨트의 마모 및/또는 노후화를 나타내는 노후화값(AW)이 검출되고 세이프티 리저브(SR)가 노후화값(AW)에 따라 검출되며, 그리고/또는
    - 제3 수단(101)이 제공되며, 차륜에서 조정되는 제동 성능 및/또는 자동차의 요잉 운동 및/또는 횡운동을 나타내는 제3 신호(Mbr, ω', aq)가 상기 수단을 이용해 검출되고, 제3 신호(Mbr, ω', aq)가 제3 수단으로부터 제2 수단(18)에 제공되며 세이프티 리저브(SR)가 제3 신호에 따라서 검출되며, 그리고/또는
    - 적어도 하나의 차륜의 속도 또는 속도의 변화를 나타내는 제4 신호(Nrad, arad)가 제2 수단(18)에 제공되고, 세이프티 리저브(SR)는 제4 신호에 따라서 검출되며, 그리고/또는
    - 제4 수단(102)이 거리 제어를 위해 제공되며, 이것은 앞차와의 거리 검출에 따라서 자동차의 제동 장치에의 간섭을 야기하거나 제공하는 간섭 신호(ACC)를 검출하며 세이프티 리저브(SR)는 간섭 신호(ACC)에 따라 검출되며, 그리고/또는
    - 제5 수단이 제공되며, 상기 수단은 적어도 하나의 센서를 이용해, 특히 레이더 센서를 이용해 차량이 지나갈 도로의 불평탄도를 나타내는 도로값(FB)을 검출하며 세이프티 리저브(SR)가 도로값(FB)에 따라서 검출되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 제2 신호(ΔMmot)가 적어도 제1 신호의 요동 가능 정도를 질로서 나타내는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 신호(ΔMmot)는 자동차 엔진(11)의 제어를 위해 평가되는 출력 신호(Q1, 123, 126)를 출력하는 적어도 하나의 센서(24, 32, 33)의 허용오차(ΔTol)에 따라서 검출되고, 특히
    - 상기 센서(24)는 자동차 엔진(11)에 공급되는 공기량의 직접 또는 간접적인 검출에 이용되고,
    - 상기 센서(33)는 자동차 엔진의 제어를 위해 평가되는 온도를 검출하는데 이용되고,
    - 상기 센서(32)는 자동차 엔진에 공급되는 연료-공기-혼합기의 검출에 이용되는 출력 신호를 출력하며 엔진의 배기 특성을 검출하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 신호(ΔMmot)는 자동차 엔진(11)의 동작 중에 검출된 오동작에 따라서 검출되고, 특히 오동작은,
    - 자동차 엔진(11)의 한 실린더 또는 다수의 실린더에서 실화가, 특히 엔진 속도(Nmot)의 검출과 평가를 통해 검출되면, 그리고/또는
    - 자동차 엔진(11)의 제어를 위해 평가되는 출력 신호를 출력하는 센서의 오동작이 검출되면, 그리고/또는
    - 제1 수단(22)에 특히 전기적 긴급 상황이 있으면, 그리고/또는
    - 자동차 엔진(11)의 개별 실린더로의 연료 공급이 검출된 에러에 반응하여 중단되면, 검출되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 신호(ΔMmot)는 엔진의 검출된 불안정 동작에 따라서 검출되며, 특히 불안정 동작(ΔLU)의 검출이
    - 기계적인 진동, 특히 비틀림 진동이 자동차의 구동 트레인에 있는지, 그리고/또는
    - 엔진의 개별 실린더로의 연료 공급이 중단되는지, 그리고/또는
    - 제1 수단(22)은 구동 트레인에서 진동이 억제되도록 자동차 엔진(11)을 제어하는지 (안티저킹 기능, 하중 충격 흡수), 그리고/또는
    - 엔진의 여러 동작 방식 사이에 전환이 이루어지는지, 그리고/또는
    - 설정된 도로질의 존재가 검출되는지(노면이 불량한 도로 검출), 그리고/또는
    - 연료 탱크가 거의 비어있는지 여부에 의존적인 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 신호(ΔMmot)가 자동차 엔진의 불안정 동작을 나타내는 저장된 적응값에 따라서 검출되며, 특히 적응값이 하중 및/또는 속도에 따라서 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 신호(ΔMmot)가 제1 신호를 검출할 때 나타나는 부정확도에 따라서 검출되고, 특히
    - 제2 신호(ΔMmot)가 엔진의 속도에 따라서 검출되며, 그리고/또는
    - 제1 수단(22)을 통해 특히 엔진의 공회전 시에 마찰 또는 손실 토크의 적응이 이루어지고, 제2 신호(ΔMmot)는 적응이 종료되었는지 여부에 따라서 검출되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 노후화값(AW)은 벨트(1)의 동작 기간에 따라서 검출되며, 특히 노후화값(AW)은 운전자의 운전 행태, 동작 온도 및/또는 벨트(1)의 슬립과 같은 동작 기간 동안 존재하는 동작 조건에 따라서 검출되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 노후화값(AW)이 제2 수단(18)에서 검출되어 불휘발적으로 저장되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 제4 신호(Nrad, arad)가 제3 수단(101)으로부터 제2 수단(18)에 제공되고 제3 수단(101)이 ABS로서, 그리고/또는 ASC로서, 그리고/또는 ESP로서 구성되어 있으며, 이것을 이용해 차륜에 작용하는 제동 토크가 주행 안정을 높이기 위해 조정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 차량의 구동 트레인에서 적어도 하나의 클러치가, 특히 구동 트레인에 제공된 토크 컨버터를 직결하는 토크 컨버터 록업 클러치가 제공되고 클러치가 도로값(FB)과 검출된 에러 유형, 특히 실화에 따라서 개방되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    - 높은 질의 제1 신호가 제시되었을 때 조정된 장력에 비해 더 낮은 질의 제1 신호(Mmot)가 제시되면 벨트(1)의 장력은 커지며, 그리고/또는
    - 노후화 및/또는 마모가 적게 제시되었을 때 조정된 장력에 비해 노후화 및/또는 마모가 더 크면 벨트(1)의 장력은 커지며, 그리고/또는
    - 요잉 운동 및/또는 횡운동 및/또는 제동 성능이 작게 제시되었을 때 조정된 장력에 비해 요잉 운동 및/또는 횡운동 및/또는 제동 성능이 더 크게 제시되면 벨트(1)의 장력은 커지며, 그리고/또는
    - 속도 또는 속도의 변화가 작게 제시되었을 때 조정된 장력에 비해 적어도 하나의 차륜의 속도 및/또는 속도의 변화가 더 크게 제시되면 벨트(1)의 장력은 커지며, 그리고/또는
    - 제4 수단(102)을 통해 야기되는 제동 간섭이 있을 때 벨트(1)의 장력은 커지며, 그리고/또는
    - 도로 불평탄도가 작게 제시되었을 때 조정된 장력에 비해 도로 불평탄도가 더 크게 제시되면 벨트(1)의 장력이 커지는 방식으로 세이프티 리저브(SR)가 검출되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 제1 신호(Mmot)에 따른 장력값이 검출되고, 상기 장력값은 세이프티 리저브(SR)에 따라서 수정되는, 특히 커지며, 특히 장력 조정이 유압식으로 이루어지고 장력이 적어도 하나의 압력값(Psek,kor)의 설정치를 통해 조정되며, 제1 신호(Mmot)에 따라서 압력값(Psek,unkor)이 검출되고, 상기 압력값은 세이프티 리저브(SR)에 따라서 수정되는, 특히 커지는 것을 특징으로 하는 시스템.
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