KR20080021580A

KR20080021580A - 구동 모터 및 기어 박스를 구비한 차량의 구동 트레인 제어방법

Info

Publication number: KR20080021580A
Application number: KR1020077019222A
Authority: KR
Inventors: 노르베르트 뮐러; 프란츠-요제프 슐러; 크레멘스 쿤
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2005-07-06
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2008-03-07
Also published as: JP2009513896A; EP1899190A1; WO2007003305A1; DE102005031764A1; DE502006002388D1; US8165766B2; US20080228362A1; EP1899190B1; ATE417757T1

Abstract

본 발명은 지정 가능하며 차량 속도 제어장치를 통해 조절 가능한 목표 속도(v_ziel) 및 차량 종축을 기준으로 한 현재 차량 경사에 따라서, 그 기어비가 기어비 범위 내에서 자동으로 연속적 및/또는 단계적으로 조정이 가능한 기어 박스 및 구동 모터를 구비한 차량의 구동 트레인을 제어하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 구동 트레인의 출력부에서 기어 박스의 실제 기어비(i_ist)로 나타낼 수 있는 출력 토크가 임계값보다 적거나 또는 차량의 지정된 목표 속도(v_ziel)의 조절을 위해 필요한 출력측 출력 토크보다 적다는 것이 측정되는 경우에, 차량 속도 제어장치가 활성화되고 차량의 지정된 목표 속도(v_ziel)에 대해 차량의 실제 속도(v_ist)의 편차가 나타나면 현재 기어비(i_ist)의 변경을 위한 요청이 발생하며, 출력측에서 나타낼 수 있는 출력 토크가 목표 속도(v_ziel)의 조절에 필요한 출력 토크의 방향으로 변경되도록 기어 박스의 기어비(i_ist)가 조정된다.

Description

구동 모터 및 기어 박스를 구비한 차량의 구동 트레인 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING A DRIVE TRAIN OF A VEHICLE, WITH A DRIVE MOTOR AND A GEARBOX}

본 발명은 지정 가능하며 차량 속도 제어장치를 통해 조절 가능한 차량의 목표 속도 및 차량 종축을 기준으로 한 현재 차량 경사에 따라서, 그 기어비가 기어비 범위 내에서 자동으로 연속적 및/또는 단계적으로 조정가능 한 기어 박스 및 구동 모터를 구비한 차량의 구동 트레인의 제어 방법에 관한 것이다.

실질적으로 사용되는 차량에서는 주행 편의성을 증대시키기 위해 소위 차량 속도 제어장치가 탑재되는데, 이 차량 속도 제어장치를 통해 운전자측의 요구에 따라서 차량의 주행 운전 중에 운전자가 가속 페달을 작동시키지 않고도 특정한 차량 속도의 특정한 속도값이 자동으로 조절되며, 차량의 운전 조건이 변경된 경우에도 그대로 유지된다. 알려진 시스템에서는 조절된 속도값 또는 요구된 차량 목표 속도가 엔진 제어시스템에 대한 상응하는 지정을 통해 차량의 구동 모터의 구동 토크를 변경함으로써 또는 차량 제동 장치의 제동 제어장치의 상응하는 구동을 통해 달성된다.

또한 운전자가 브레이크 페달 또는 가속 페달을 작동하면 차량 속도 제어가 종료되며, 운전자는 상응하는 요청 장치에서 예를 들어 버튼을 누름으로써 차량 속 도 제어를 다시 활성화시킬 수 있으며 브레이크 페달 또는 가속 페달을 작동하기 전에 조절한 목표 속도 값을 차량 속도 제어장치를 통해 다시 자동으로 조절할 수 있다.

추가적으로 주행 편의성을 더욱 개선하기 위해 소위 적응형 차량 속도 제어장치가 개발되었는데, 이 장치를 통해 자동 속도 제어 뿐 아니라 거리 제어도 실시할 수 있다. 이러한 유형의 적응형 차량 속도 제어장치는, 예를 들어 앞 주행 물체에 대한 특정한 속도대비 거리가 미달되거나 또는 차량의 내림 경사 주행 중에 요구된 목표 차량 속도가 초과되는 경우에 차량이 자동으로 제동되도록, 차량을 제어한다. 적응형 차량 속도 제어장치의 제어 후에 요청된 거리값이 다시 구축되거나 또는 요청된 차량 목표 속도가 다시 도달되는 것이 감지되면, 본래 요청된 차량 운전 상태가 다시 구축되며, 차량이 경우에 따라서 구동 모터의 상응하는 구동을 통해 요청된 목표 속도로 가속될 수도 있다.

차량의 구동 트레인의 출력부에서 구동 모터측 제동 토크 및 오버런 토크를 나타낼 수 있도록 하고 이로써 긴 내림 경사 구간 주행 시 차량 제동 장치의 부하를 경감시킬 수 있도록 하기 위해, 차량 속도 제어장치 또는 적응형 차량 속도 제어장치를 지원하도록 차량의 내림 경사 구간 주행이 인식되는 경우 내림 경사 구간에 맞게 특수하게 조정된 변속 특성곡선이 탑재된 특수 주행 프로그램이 시작된다.

독일 특허 DE 28 52 195 A1에는 자동 변속 기어박스가 공개되어 있는데, 이 기어박스를 통해 경사 구간 인식 장치를 통해 경사 구간 주행 시 주행 전략이 지원된다. 예를 들어 오름 경사 구간 주행 시 변속 특성곡선을 통해 기어 박스를 제어하기 위 해 이 경사구간 인식장치는 차량 속도 제어장치 또는 정속주행 기어박스의 활성화 중에도 사용되는데, 이러한 변속 특성곡선은 평지와 비교하여 더 높은 구동 모터 속도에서 증속 변속을 요구하며 더 큰 히스테리시스를 통해 증속변속 및 감속변속 특성곡선 사이에서 조절된다.

독일 특허 DE 40 37 248 A1에는 차량 속도 제어장치를 지원할 수 있도록 차량 제어장치에 적합한 기어박스의 각 기어를 선택하기 위해 경사 구간 주행 중에 기어박스에서 더 낮은 기어단 방향으로의 적어도 하나의 감속 변속 및/또는 토크 컨버터 클러치의 닫힘이 발생하는 것이 공개되어 있다.

하지만 종래 기술에서 언급한 마지막 두 가지 방법의 단점은, 이 방법들이 단지 제한된 범위 내에서만 다양한 경사값 및 변경된 차량 적재 상태에 적용할 수 있고 따라서 차량 속도 제어가 높은 수준의 주행 편의성에 요구되는 정도로 지원되지 않는다는 것이다.

이것은, 차량의 내림 경사 구간 주행 중에 차량 속도 제어장치가 동시에 작동되거나 또는 적응형 차량 속도 제어장치가 동시에 작동된 경우 알려진 내림 경사 인식 장치가 요구되는 기능성을 제공하지 못하는 것을 의미하는데, 그 이유는 변화하는 차량 하중 및 지속적으로 변화하는 주행 상태로 인해 변하는 차량 운전 상태가 기어 박스의 변속 특성곡선의 적용을 통해 커버할 수 없고 운전자가 차량 운전 시 수동 제어, 즉 가속 페달 또는 브레이크 페달를 작동시킴으로써 요구된 목표 속도에 대항하여 조작해야 하기 때문이다.

하지만 차량 속도 제어장치가 브레이크 페달 또는 가속 페달의 작동 시 즉시 해제되는 것도 단점으로 작용한다. 운전자가 차량 속도 제어장치의 해제를 원치 않는 경우, 제한 위치를 통한 수동 제어 또는 팁트로닉 주행 프로그램으로의 전환만이 가능하며, 요구된 차량 목표 속도를 조정하기 위해 운전자는 내림 경사 구간의 변화에 감속 변속 또는 증속 변속 요구로 반응해야 한다.

따라서 본 발명의 목적은 경사 구간 주행 시 차량 속도 제어장치가 활성화된 상태에서 운전상태가 변하는 경우에도 운전자측에서 수동으로 제어하지 않고도 차량 목표 속도를 조절 또는 유지할 수 있는 기어 박스 및 구동 모터를 구비한 차량의 구동 트레인을 제어 하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에서 이 목적은 청구항 1의 특징을 구비한 기어 박스 및 구동 모터를 포함하는 차량의 구동 트레인의 제어 방법을 통해 달성된다.

본 발명에 따른 방법에서는 지정 가능하며 차량 속도 제어장치를 통해 조절 가능한 차량의 목표 속도 및 차량 종축을 기준으로 한 현재 차량 경사에 따라서, 그 기어비가 기어비 범위 내에서 자동으로 연속적 및/또는 단계적으로 조정이 가능한 기어 박스 및 구동 모터를 구비한 차량의 구동 트레인이 구동되며, 구동 트레인의 출력부에서 기어 박스의 실제 기어비로 나타낼 수 있는 출력 토크가 임계값보다 적거나 또는 차량의 지정된 목표 속도의 조절을 위해 필요한 출력측 출력 토크보다 적다는 것이 측정되는 경우에, 차량 속도 제어장치가 활성화되고 차량의 지정된 목표 속도에 대해 차량의 실제 속도의 편차가 나타나면 기어 박스의 현재 기어비의 변경을 위한 요청이 발생하며, 출력측에서 나타낼 수 있는 출력 토크가 차량의 목표 속도의 조절에 필요한 출력 토크의 방향으로 변경되도록 기어 박스의 기어비가 조정된다.

본 발명에 따른 방법에서는 차량의 지정된 목표 속도에 대한 차량의 실제 속도의 편차 뿐 아니라 출력부에서 현재 표시할 수 있는 출력 토크도 모니터링되며 예를 들어 내림 경사 구간 주행 중에 차량의 목표 속도가 초과되는 경우 출력부에서 나타낼 수 있는 출력 토크가 차량의 목표 속도 조절에 필요한 출력 토크의 방향에서 변경되도록 기어 박스의 기어비가 커지는 방식으로 기어 박스의 실제 기어비의 변경을 통해 차량의 목표 속도에 대한 편차에 대항하여 기어 박스의 실제 기어비 변화가 발생한다.

종래 방식과는 달리 바람직하게도 본 발명에 따른 방법에서는 기어 박스의 기어비가 차량의 모든 운전 범위에 걸쳐 각각의 운전 상태, 즉 현재 존재하는 차량 경사, 현재 차량 하중 및 차량 속도 제어장치에 의해 요구된 차량 목표 속도에 맞게 조절할 수 있으며, 차량의 지정된 목표 속도를 유지하기 위한 운전자의 수동 제어가 간단한 방식으로 억제되며 종래 방식으로 작동되는 기어 박스에서와 같은 긴 시간 및 고비용이 요구되는 응용 프로그램은 필요치 않다.

단 하나의 도면은 차량 운전 상태 매개변수의 서로 상보적인 복수의 진행을 나타내며 또는 본 발명에 따른 방법의 적용할 때 사용된 다른 운전 변수를 예시적 차량 운전 상태 진행 중에 시간에 대해 도시한다.

본 발명의 다른 이점 및 바람직한 형태는 청구항 및 도면을 통해 원칙적으로 설명된 실시예를 통해 기술된다.

단 하나의 도면은 차량 운전 상태 매개변수의 서로 상보적인 복수의 진행을 나타내며 또는 본 발명에 따른 방법의 적용할 때 사용된 다른 운전 변수를 예시적 차량 운전 상태 진행 중에 시간에 대해 나타내는데, 이러한 운전 상태는 자동 변속기를 본 발명에 따라 구동할 때 나타나며, 본 발명에서 자동변속기란 다단 자동변속기 또는 무단 자동변속기로도 불리는 자동 기어변속이 이루어지는 모든 기어 박스를 의미한다. 여기에는 예를 들어 더블 클러치 기어박스, 전자동 상시 맞물림 변속기(constant-mesh transmission) 또는 동기 맞물림 변속기(synchromesh transmission), 종래 방식의 완전 자동화 수동변속기, 소위 CVT 변속기 및 그 조합이 속한다.

도면에는 차량 운전 상태 매개변수 및 다른 운전 변수 또는 특성값의 복수의 진행이 상하로 표시되어 있는데, 이런 값 또는 변수는 서로 상보적이며 변하는 경사도 또는 변하는 차량 경사에서 차량이 내림 경사 구간을 주행할 때 활성화된 차량 속도 제어장치에서 차량의 운전 상태 변화 시 조정된다.

시점(T_0) 전에 여기에서는 6단 자동변속기인 기어박스에서 6단 전진기어단이 실제 기어비(i_ist)로서 연결된다. 차량의 현재 실제 속도(i_ist)는 차량 속도 제어장치에 의해 조절되거나 또는 유지되는 운전자측에서 지정한 차량 목표 속도(v_ziel)에 거의 일치한다.

차량의 출력측에서 엔진 브레이크 토크에 상응한 표시를 통해 차량의 목표 속도(v_ziel)의 지정된 값으로 차량의 실제 속도(v_ist)를 유지하기 위해, 도시한 도면에서 해당 차량의 구동 트레인의 구동 모터의 엔진 토크(m_mot)는 차량 속도 제어장치 또는 그와 연결된 엔진 제어시스템에 의해 감소된다.

차량 가속도 편차(a_diff)의 이후 진행은 구동 모터의 엔진 토크(m_mot)가 현저하게 감소되었음에도 불구하고 임계값(a_schwell)의 방향에서 단지 약간만 변한다. 구동 모터는 엔진 토크(m_mot)의 감소를 통해 출력부에서 현재 조절된 기어비(i_ist)와 관련하여 오버런 토크 또는 구동 토크를 제공하며, 이때 차량의 가속도는 단지 약간만 증가하고 차량의 실제 속도(v_ist)는 거의 차량의 목표 속도에 해당한다. 차량 가속도 편차(a_diff)는 구동 모터의 현재 구동 토크를 근거로 측정한 차량 목표 가속도와 차량의 현재 측정한 실제 가속도의 각각의 편차에 해당하며 이 위치에서는 현재 경사뿐 아니라 차량의 현재 적재 상태도 간단한 방식으로 고려된다.

이에 대한 대안으로서 현재 노면 경사 또는 차량 경사가 경사 센서를 통해 측정되며 구동 트레인의 구동을 위해 제공되는데, 이런 방식에서는 현재 차량 하중이 다른 적합한 조치를 통해 측정되어야 한다.

엔진 토크(m_mot)가 그 최소값을 가지며 출력부에서 기어박스에 연결된 현재 기어비(i_ist)가 나타낼 수 있는 최대 오버런 토크에 근접하는 시점(T_1)에서는, 차량의 실제 속도(v_ist)가 점차 차량의 목표 속도(v_ziel)에서부터 더 큰 편차를 갖는다. 이는, 차량의 출력부에 근접하는 기어박스 실제 기어비(i_ist)에 상응하게 전환된 구동 모터의 엔진 토크가 차량 목표 속도의 조절에 필요한 출력 토크와 일 치하지 않는다는 것을 의미한다.

따라서 차량의 실제 속도(v_ist)가 차량 속도의 요구되는 목표 속도(v_ziel)를 상회하는 차량 속도의 임계값(v_schwell)을 초과하는 시점(T_2)에는 기어박스의 기어비(i_ist)가 감속변속을 통해 감소된다.

따라서 차량의 요구된 목표 속도(v_ziel)를 조절하거나 또는 유지하기 위해 현재 내림 경사 구간에 대한 구동 모터측 엔진 브레이크 효과가 더 이상 충분하지 않다는 것이, 차량 가속도 편차(a_diff)의 적용된 임계값(a_schwell)이 동시에 미달되는 경우 엔진 토크(m_mot)의 최대 강하 및 출력 속도에 따른 및 기어비에 따른 차량 속도의 임계값(v_schwell)을 통해 인식되기 때문에 시점(T_2)에서 기어박스의 감속변속에 대한 요청이 이루어진다.

이에 대한 대안으로서, 출력 토크 또는 엔진 토크가 출력부에서 현재 실제 기어비로 조절할 수 있는 최대 출력토크보다 적은 사전에 조절된 임계값에 미달되는 경우에 이미 감속 변속이 요청되는 것도 가능하다.

동시에 시점(T_2)에 제1 타이며(TIMER1)가 시작되며, 그 경과 시점에까지 기어박스의 기어비(i_ist)의 다른 변경이 억제된다. 이는 제1 타이머(TIMER1)가 활성화되는 동안에는 기어박스에서 증속변속이나 감속변속이 실시되지 않는 것을 의미한다. 추가적으로 제1 타이머(TIMER1)가 활성화된 동안에는 차량의 필터링된 실제 가속도가 측정되고 평가되며, 이때 차량의 실제 속도(v_ist)가 기어비의 감속 변속 후에 요구된 목표 속도(v_ziel)의 방향에서 변하는 것이 확인되는 경우에는 기어박스의 실제 기어비(i_ist)의 다른 확대 또는 다른 감속 변속이 억제된다.

기어박스의 구동이 실제 가속도의 진행에서 발생하는 불연속성으로 인해 부정적으로 영향을 받지 않도록 출력속도 센서 신호의 불연속성을 평가하기 위해, 차량의 실제 가속도가 차량의 출력 속도에서 계산되며 이어서 평균값 필터를 통해 필터링된다.

제1 타이머(TIMER1)가 활성화되는 동안에 존재하는 변속 억제를 통해 감속 변속에 이어지는 다른 감속 변속이 억제되는데, 이러한 후속 감속 변속은 경우에 따라서 차량의 목표 속도의 조절에 불필요하며 경우에 따라서는 그 결과로서 그에 이어지는 증속 변속이 다시 나타날 수 있다. 이러한 형태의 종래 기술에서 알려진 운전 상태 진행은 진자 변속(pendulum shift)라고 불리며, 주행 편의성을 상당히 침해한다.

따라서 감속 변속 후에는 제1 타이머(TIMER1)를 활성화시킴으로써 차량 시스템에 일정한 시간을 부여하여, 차량 출력부에 제공되는 엔진 브레이크 토크를 증대시키고 경사 구간에서 차량에 가해지는 활강력에 상응하게 대응한다.

본 예시에서 타이머(TIMER1)가 경과되는 시점(T_3)에는 기어 박스의 실제 기어비(i_ist)의 다른 확대 또는 다른 감속 변속이 요구되는데, 그 이유는 차량 속도 제어장치가 활성화된 상태에서 지정된 또는 요구된 차량 목표 속도(v_ziel)에 대한 실제 속도(v_ist)의 편차가 차량 속도의 임계값(v_schwell)보다 크다는 것이 측정되기 때문이다. 제1 타이머(TIMER1)가 활성화된 상태에서 평가된 필터링된 차량 실제 가속도가 적용된 임계값보다 클 경우, 목표 속도(v_ziel)에 대한 실제 속도(v_ist)의 이러한 유형의 편차에서 기어 박스의 실제 기어비(i_ist)로 구동 트레 인의 출력측에서 나타낼 수 있는 출력 토크가 지정된 목표 속도(v_ziel)의 조절에 필요한 출력측 구동 토크보다 작다는 것이 확인된다.

시점(T_3)에 모든 전술한 조건들이 충족되므로, 기어 박스의 5단 전진기어에서 그 4단 전진기어로의 제2 감속 변속이 이루어지며 감속 변속 시점(T_3)에 제1 타이머(TIMER1)가 다시 시작된다.

기어박스에서 다시 실시된 감속 변속으로 인해 차량의 실제 속도(v_ist)가 차량의 요구된 목표 속도(v_ziel)의 방향에서 차량 속도의 임계값(v_schwell) 미만으로 하강하며, 반면 계산된 경사구간 특성값에 해당하고 차량의 현재 적재 상태의 고려하에 현재 차량 경사에 상응하는 차량 가속도 편차(a_diff)가 동일하게 유지되는 엔진 토크(m_mot)에서 차량 가속도 편차의 임계값(a_schwell)의 방향에서 약간의 증가를 나타낸다. 차량 가속도 편차(a_diff)의 진행에 있어 약간의 증가는 차량 출력부에서의 제2 감속 변속 후에 더 큰 오버런 토크가 제공되는 것을 의미한다. 이외에도 목표 속도(v_ziel)에 대한 실제 속도(v_ist)의 조정을 통해 제1 타이머(TIMER1)의 경과 후에 기어박스에서 다른 감속 변속이 요구되지 않는다.

실제 속도(v_ist)를 목표 속도(v_ziel)의 값으로 유지하기 위해, 시점(T_4)에는 엔진 토크(m_mot)가 다시 증가된다. 차량 가속도 편차(a_diff)의 진행이 더 경미한 경사로 인해 전체적으로 더 낮은 수준에 존재하므로, 실제 속도(v_ist)를 목표 속도(v_ziel)의 값으로 유지하기 위해, 엔진 토크(m_mot)가 도시한 방식에 따라 점진적으로 증가해야 한다.

이러한 유형의 운전 상태 진행은 시점(T_5)에서 제2 타이머(TIMER2)의 활성 화를 야기시키며, 이 기간 중에는 차량의 출력 속도 또는 차량 가속도 편차(a_diff)에 따라 변하는 기어에 따라 적용가능한 특성맵보다 엔진 토크(m_mot)가 지속적으로 더 큰지가 점검된다. 본 예시에서 이런 조회는 제2 타이머(TIMER2)가 경과되는 시점(T_6)에 긍정적으로 응답되며, 따라서 기어 박스에서 4단 전진기어에서부터 5단 전진기어로의 증속 변속이 요구되고 실시된다. 이어서 차량의 실제 속도(v_ist)가 계속 차량의 목표 속도(v_ziel)로 유지되도록 엔진 토크(m_mot)가 도면에 도시한 방식으로 제어되고 조절된다.

시점(T_6)에 이루어지는 증속 변속에 바로 이어지는 다른 증속 변속을 방지하기 위해, 시점(T_6)에는 제3 타이머(TIMER3)가 시작되고 반면 기어박스의 기어비 변화가 억제된다. 이것은, 상응하는 조건이 충족될 경우 제3 타이머(TIMER3)의 경과 후에 비로소 후속 증속 변속이 실시될 수 있다는 것을 의미한다.

차량의 지정된 목표 속도(v_ziel)를 유지하기에 적합한 범위 내에서 경미한 및 현저한 주행 상태 변화에 대해 개별 변속 또는 순차적으로 진행되는 다단 변속을 통해 대응할 수 있도록, 이러한 방식을 통해 기어 박스에서 순차적 증속 변속이 실시된다.

구동 모터의 현재 엔진 토크를 통한 조치에 대안적으로, 엔진 제어시스템에 의해 지정된 가상 가속 페달값을 모니터링하는 가능성도 존재하는데, 그 이유는 이 가속 페달값이 현재 조절된 엔진 토크에 상응하기 때문이다. 가상 가속 페달값은 엔진 토크의 조절에 사용되는데, 그 이유는 차량 속도 제어장치가 활성화된 상태에서 운전자가 가속 페달을 작동하는 것이 방지되고 이 상태에서 엔진 토크의 조절을 위한 상응하는 요구가 차량 구동 모터에 제공되지 않기 때문이다.

본 발명에 따른 방법에서는 출력부에서 기어 박스에 현재 연결된 실제 기어비(i_ist)로 나타낼 수 있는 출력 토크를 요구된 목표 속도(v_ziel)의 조절에 필요한 구동 토크와 일치시킬 수 없거나 또는 이 값 또는 출력토크의 적용된 임계값으로 조절할 수 없는 경우에는 차량의 실제 속도(v_ist)를 요구되는 목표 속도(v_ziel)의 방향에서 차량의 현재 운전 상태에 맞게 최적으로 조정되는 방식으로 조절하거나 또는 제어하기 위해, 출력부에 본 예시에서 차량 속도의 임계값(v_schwell)과 차량의 요구된 목표 속도(v_ziel) 사이의 수치적 편차에 해당하는 적용 가능한 속도 히스테리시스의 초과 시 및 내림 경사 구간 주행의 인식 시 기어 박스에서는 변속기 제어시스템에 저장된 주행 프로그램 또는 변속 프로그램과 무관하게 기어 박스의 기어비 변경, 즉 감속 변속 또는 증속 변속이 요구된다.

기어박스의 기어비가 주행 편의성을 침해하는 정도로 변경되지 않도록 하기 위해 또는 너무 낮은 기어단에서 너무 오랫동안 유지되는 것을 방지하기 위해, 본 발명에 따른 방법에서는 차량 속도 제어장치가 활성화된 상태에서 감속 변속의 자동 요청을 위한 절차로의 진입이 이루어지는 지를 점검한다.

이때 차량 가속도 편차(a_diff)가 임계값(a_schwell)보다 작고, 엔진 토크(m_mot) 또는 가상 가솔 페달값이 적용된 임계값보다 작으며 실제 속도(v_ist)가 출력측 속도 및 기어비에 따라 적용 가능한 히스테리시스와 목표 속도(v_ziel)를 더한 것보다 크거나 또는 임계값(v_schwell)보다 크다는 것이 인식되는 경우에만, 이러한 진입이 이루어진다. 전술한 조건들이 충족되는 경우에는, 본 발명에 따라 감속 변속이 요구된다. 동시에 제1 타이머(TIMER1)가 시작되며, 이 기간 중에 증속 변속 억제 뿐 아니라 경우에 따라 요구되는 다른 감속 변속도 억제된다.

전술한 진입 조건이 충족되고 제1 타이머(TIMER1)가 경과된 후에 비로소 기어 박스에서 다른 감속 변속이 요구되고 실시되며, 이어서 다시 제1 타이머(TIMER1)의 재작동을 통해 시간적으로 한정된 변속 억제가 활성화된다.

엔진 토크(m_mot) 또는 가상 가속 페달값이 기어에 따라 적용되는 특성맵보다 지속적으로 클 경우, 차량 속도 제어장치를 통해 요구된 목표 속도(v_ziel)가 엔진의 절약적 연소로 유지되도록 현재 주행 상태에 맞게 차량 시스템이 조절될 때까지 기어박스의 기어비가 순차적 증속 변속 루틴을 통해 감소된다.

또한 필터링된 차량 가속도의 평가를 통하여, 플러스 차량 가속도가 존재하고 임계값보다 큰 엔진 토크가 존재하는 경우 차량의 실제 속도(v_ist)를 차량의 요구되는 목표 속도(v_ziel)의 수준으로 유지하기 위해 기어 박스에서 감속 변속을 실시해야 하는 지를 동시에 점검하고 증속 변속 억제를 활성화하는 가능성이 존재한다.

원칙적으로 본 발명에 따른 방법에서는 현재 엔진 브레이크 효과가 현재 경사 구간에 더 이상 충분하지 않는지 및 이로써 진입 조건의 충족 시 및 조절된 목표 속도(v_ziel)의 초과 시 추가적으로 적용 가능한 히스테리시스에 대해 자동으로 기어 박스에서 감속 변속이 실시되는지가 식별된다. 하지만 기어 박스 또는 구동 트레인의 본 발명에 따른 구동 루틴에서부터의 진출을 위한 조건들이 용이한 주행 상태 및 오버런 모드에서부터 구동 트레인의 견인 모드로의 전환으로 인해 충족되 는 경우, 진출이 즉각적으로 이루어지지 않고 진출 조건이 지속적으로 충족되는 경우에 비로소 진출이 이루어진다.

기어 박스에서 요구된 증속 변속은 순차적으로 실시되는데, 그 이유는 매 증속 변속 후에 먼저 가속 페달 위치, 차량 가속도 및 이와 유사한 것으로 구성되는 차량 거동이 적용 가능한 타임 윈도우 내에서 즉 본 예시에서는 제3 타이머(TIMER3) 내에서 증속 변속 후에 평가된다. 이제 이러한 정보를 근거로 하여, 다른 증속 변속을 실시해야 하는지 또는 자동 감속 변속을 위한 루틴으로의 재진입이 더 바람직한지를 적용 가능한 진출 조건의 참작 하에 결정하는 가능성이 존재한다.

차량 속도 제어장치가 활성화된 상태에서 자동 변속은 특히 차량의 내림 경사 구간 주행 시 차량의 정속 주행 모드의 기능성을 더욱 완벽하게 보완하며, 본 발명에 따른 방법은 경사 구간 전환부에서의 주행 편의성을 개선하는데도 적합한데, 그 이유는 이 방법은 증속 변속, 감속 변속 또는 기어 유지 여부에 대한 결정에도 사용할 수 있기 때문이다.

다단 자동변속기, CVT 변속기, 더블 클러치 변속기, 자동화 수동변속기 또는 그와 유사한 변속기 유형에 적용할 수 있는 주행 전략은 바람직하게도 기어 선택을 정속 주행 모드에서 차량의 거동에 맞게 조정하고 주행 상태의 변화를 더욱 세심하게 참작할 수 있게 하는 가능성을 제공한다. 이는 기어 박스가 운전자가 선택한 속도를 유지하기 위해 더 심한 경사 구간에서 자동으로 감속되는 것을 의미하며, 추가적으로 노면이 다시 평평해질 때 다시 자동 증속 변속이 요구된다.

추가적으로 본 발명에 따른 방법의 바람직한 변형에서는, 현재 차량이 주행 하는 노면 또는 앞으로 주행할 노면에 대한 송신 장치에 의해 차량 수신 장치에 전송된 경사 정보 신호에 따라서 기어 박스를 구동하는 가능성이 제공되므로, 예를 들어 위험한 노면에서 낮은 기어단으로의 자동 연결이 이루어진다. 이때 이러한 유형의 정보는 GPS 시스템을 통해 차량에 전송될 수 있다.

이에 추가적으로 또는 대안적으로, 요구되는 정도로 차량 속도 제어장치를 지원할 수 있도록 하기 위해 본 발명에 따른 각각의 최적의 기어단을 고려하여 제어 시스템은 빈번하게 주행하는 구간에 맞게 조정될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 다른 바람직한 변형에서는 자동 속도 및 거리 조절 기능이 탑재된 차량의 경우에 차량 시스템이 기어 박스의 기어 선택에 직접적으로 영향을 미치며 이로써 경우에 따라 실시될 수 있는 감속 변속을 통해 차량의 브레이크가 보호되거나 또는 부하가 감소된다.

또한 전술한 방법은 출력부에 제동 토크를 나타낼 수 있는 다른 차량 부품으로 확대될 수 있다. 예를 들어 출력부에서 차량의 목표 속도의 조절 또는 제어를 위해 필요한 출력 토크를 조절하기 위해 하이브리드 차량의 실제 속도를 줄이도록 저장 부재의 충전 모드를 활성화시키는 가능성이 존재한다.

본 발명은 차량의 구동 트레인 제어 방법에 이용될 수 있다.

- 도면 부호의 설명 -

a_diff 차량 가속도 편차

a_schwell 차량 가속도 편차의 임계값

i-ist 실제 기어비

m_mot 엔진 토크

v_ist 차량의 실제 속도

v_schwell 차량 속도의 임계값

v_ziel 차량의 목표 속도

t 시간

T1 내지 T6 다양한 시점

Claims

그 기어비(i_ist)가 기어비 범위 내에서 자동으로 연속적 및/또는 단계적으로 조정이 가능한 기어 박스 및 구동 모터를 구비한 차량의 구동 트레인을 지정 가능하며 차량 속도 제어장치를 통해 조절 가능한 목표 속도(v_ziel) 및 차량 종축을 기준으로 한 현재 차량 경사에 따라 제어하기 위한 방법에 있어서,

구동 트레인의 출력부에서 기어 박스의 실제 기어비(i_ist)로 나타낼 수 있는 출력 토크가 임계값보다 적거나 또는 차량의 지정된 목표 속도(v_ziel)의 조절을 위해 필요한 출력측 출력 토크보다 적다는 것이 측정되는 경우에, 차량 속도 제어장치가 활성화되고 차량의 지정된 목표 속도(v_ziel)에 대해 차량의 실제 속도(v_ist)의 편차가 나타나면 기어 박스의 현재 기어비(i_ist)의 변경을 위한 요청이 발생하며, 출력측에서 나타낼 수 있는 출력 토크가 차량의 목표 속도(v_ziel)의 조절에 필요한 출력 토크의 방향으로 변경되도록 기어 박스의 기어비(i_ist)가 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 구동 모터의 현재 구동 토크를 근거로 측정된 차량의 목표 가속도와 차량의 실제 가속도 사이의 편차에 해당하는, 차량 경사를 특징짓는 특성값(a_diff)이 임계값(a_schwell)을 초과하는 경우 기어비(i_ist)의 변경 요구가 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 차량의 목표 속도(v_ziel)에 대한 차량의 실제 속도(v_ist)가 바람직하게도 기어 박스의 요구된 기어비에 따른 및/또는 차량 출력부의 속도에 따른 임계값 이상으로 수치적으로 편차를 나타내는 경우에, 기어비(i_ist)의 변경 요구가 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 기어 박스의 기어비(i_ist)의 증가 후에 제1 타이머(TIMER1)가 시작되고 그 경과 때까지 기어비(i_ist)의 다른 변경이 억제되는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 제1 타이머(TIMER1)가 활성화된 동안에는 차량의 필터링된 실제 가속도가 측정되고 평가되며, 차량의 실제 속도(v_ist)가 기어비(i_ist)의 증가 후에 목표 속도(v_ziel) 방향으로 변경되는 것이 감지되면, 기어 박스의 기어비(i_ist)의 다른 증가가 억제되는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항 또는 제5항에 있어서, 차량 속도 제어장치가 활성화되고 차량의 지정된 목표 속도(v_ziel)에 대해 차량의 실제 속도(v_ist)가 편차를 나타내는 상태에서, 구동 트레인의 출력부에서 기어 박스의 실제 기어비(i_ist)로 나타낼 수 있는 출력 토크가 지정된 목표 속도(v_ziel)의 조절을 위해 필요한 출력측 출력 토크보다 적거나 또는 임계값보다 적고 차량 경사 또는 차량 경사의 특성값(a_diff)이 각각의 해당 임계값(a_schwell)을 초과하는 것이 감지되는 경우에 제1타이머(TIMER1) 의 경과 후에 기어비(i_ist)의 다른 증가가 요구되는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서, 제1 타이머(TIMER1)가 기어비(i_ist)의 다른 증가 후에 다시 시작되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 트레인의 출력부에서 기어 박스의 실제 기어비(i_ist)로 나타낼 수 있는 출력 토크가 지정된 목표 속도(v_ziel)의 조절을 위해 필요한 출력측 출력 토크보다 적거나 임계값보다 적다는 것이 감지되는 경우에, 차량 속도 제어장치가 활성화되고 차량의 지정된 목표 속도(v_ziel)에 대해 차량의 실제 속도(v_ist)의 편차가 임계값(v_schwell)보다 적으면 기어 박스의 현재 기어비(i_ist)를 감소시키기 위한 요청이 발생하며, 출력측에서 나타낼 수 있는 출력 토크가 목표 속도(v_ziel)의 조절에 필요한 출력 토크의 방향 또는 출력 토크의 적용된 임계값의 방향으로 변경되도록 기어 박스의 기어비(i_ist)가 감소되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 차량의 출력 토크가 기어 박스의 기어비(i_ist) 변경 후에 구동 모터의 구동 토크를 변경함으로써 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 모터의 구동 토크 임계값이 초과되면 제2 타이머(TIMER2)가 시작되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 제2 타이머(TIMER2)가 활성화된 상태에서 구동 토크가 지속적으로 구동 토크의 임계값보다 크다는 것이 감지되면, 제2 타이머(TIMER2)의 경과 후에 기어비(i_ist)의 감소가 요구되는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서, 기어 박스의 기어비(i_ist)의 감소 후에 제3 타이머(TIMER3)가 시작되고 이 기간 중에 기어 박스의 기어비(i_ist)의 다른 변경이 억제되는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 구동 트레인의 출력부에서 기어 박스의 실제 기어비(i_ist)로 나타낼 수 있는 출력 토크가 차량의 지정된 목표 속도(v_ziel)의 조절을 위해 필요한 출력측 출력 토크보다 크거나 출력 토크의 임계값보다 크다는 것이 감지되는 경우에, 제3 타이머(TIMER3)의 경과 후에 차량의 지정된 목표 속도(v_ziel)에 대해 차량의 실제 속도(v_ist)의 편차가 임계값보다 적으면 기어 박스의 현재 기어비(i_ist)를 감소시키기 위한 요청이 발생하며, 출력부에서 나타낼 수 있는 출력 토크가 차량의 목표 속도의 조절에 필요한 출력 토크의 방향 또는 출력 토크의 임계값의 방향으로 변경되도록 기어 박스의 기어비(i_ist)가 감소되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 필터링된 플러스 실제 가속도가 존재하고 임계값보다 큰 출력 토크가 존재하면 기어비(i_ist)의 증가가 억제되고 차량의 실제 속도(v_ist)를 목표 속도(v_ziel) 방향으로 변경하기 위해 기어비(i_ist)의 감소가 필요한 지에 대한 점검이 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 현재 차량이 주행하는 노면에 대해 송신 장치에 의해 차량의 수신 장치에 전송된 경사 정보 신호에 따라 기어박스의 기어비(i_ist)의 변경 요청이 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.