KR20120025553A - 서로 다른 두 변속기 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄을 선택하기 위한 차량의 질량-기반 브레이크포인트 결정 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나를 선택하기 위한 방법이 제공된다. 원하는 차량 가속력 프로파일이 특정되고 차량의 누적 총 견인력이 상기 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 결정된다. 또한, 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량 속도 변화도 결정된다. 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량의 속도 변화와 차량의 누적 총 견인력의 함수로서 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트가 계산된다. 상기 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트는 현재 차량 질량 표시기와 비교되고 이 비교에 따라 변속기 작동을 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나가 선택된다. 변속기의 다양한 기어 범위들 간의 변속은 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 선택된 변속 스케줄을 사용하여 제어된다.

Description

서로 다른 두 변속기 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄을 선택하기 위한 차량의 질량-기반 브레이크포인트 결정 시스템{SYSTEM FOR DETERMINING A VEHICLE MASS-BASED BREAKPOINT FOR SELECTING BETWEEN TWO DIFFERENT TRANSMISSION SHIFT SCHEDULES}
본 특허출원은 2009년 6월 1일에 출원된 미국특허출원번호 12/455,369호를 우선권주장하며, 이 미국특허출원은 본 명세서에서 참조문헌으로 인용된다.
본 발명은 일반적으로는 자동적으로 선택할 수 있는 다수의 기어를 가진 자동차 변속기에 관한 것으로서, 더 구체적으로는, 현재 차량 질량 표시기의 함수로서 서로 다른 변속기 변속 스케줄 중 하나를 선택하도록 사용될 수 있는 차량의 질량-기반 브레이크포인트를 결정하기 위한 시스템에 관한 것이다.
자동적으로 선택할 수 있는 다수의 기어를 가진 변속기는 통상 엔진 속도의 함수로서 다양한 기어들 사이에서 변속기 변속 포인트(transmission shift point)를 형성하는 하나 또는 그 이상의 사전-프로그래밍된 변속 스케줄에 따라 제어 회로에 의해 제어된다. 한 구체예에서, 제어 회로는 상이한 기준에 따라 각각 변속기 변속 포인트를 형성하는 2개 또는 그 이상의 상이한 변속 스케줄에 대한 접근법을 가질 수 있다. 예를 들어, 소위 이코노미 모드 변속 포인트 스케줄(economy mode shift point schedule)은 소위 성능 모드 변속 스케줄(performance mode shift schedule)에 대해 상대적으로 낮은 엔진 속도에서 변속기 변속 포인트를 형성할 수 있으며, 이코노미 모드 변속 스케줄로 상대적으로 높은 연료 효율이 구현되고 성능 모드 변속 스케줄로 상대적으로 높은 엔진 성능이 구현된다.
서로 다른 두 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄을 선택하기 위한 한 기준은 차량 질량인데, 상대적으로 낮은 차량 질량 상태 하에서는 이코노미 모드 변속 스케줄이 바람직할 수 있으며 상대적으로 높은 차량 질량 상태 하에서는 성능 모드 변속 스케줄이 바람직할 수 있다. 현재 차량 구성과 원하는 성능에 따라 서로 다른 두 변속 포인트 스케줄 중 하나를 선택하는데 사용하기 위해 차량의 질량-기반 브레이크포인트를 자동적으로 결정하고 하나 또는 그 이상의 이러한 초기 상태가 변하는 경우 차량의 질량-기반 브레이크포인트를 자동적으로 재-결정하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은 첨부된 청구항에서 특정된 하나 또는 그 이상의 특징들 및/또는 도면들 및 이들의 조합에 기술하고 있는 하나 또는 그 이상의 특징들을 포함할 수 있다. 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄(economy mode shift schedule)과 성능 모드 변속 스케줄(performance mode shift schedule) 중 한 변속 스케줄 선택 방법이 제공되는데, 상기 방법은: 원하는 차량 가속력 프로파일(vehicle acceleration profile)을 특정하는 단계(specifying); 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량의 누적 총 견인력을 결정하는 단계; 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량 속도 변화를 결정하는 단계; 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량 속도 변화와 차량의 누적 총 견인력의 함수로서 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트를 계산하는 단계; 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트와 현재 차량 질량 표시기를 비교하는 단계; 상기 비교 단계에 따라 변속기 작동을 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나를 선택하는 단계; 및 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중에 선택된 변속 스케줄에 따라 변속기의 기어 범위들 간에 변속을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 원하는 차량 가속력 프로파일을 특정하는 단계는 이코노미 모드 변속 스케줄을 사용하여 차량이 보여주는 최소 가속력에 상응하는 원하는 최소 차량 가속력을 특정하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트는 이코노미 모드 변속 스케줄을 사용하여 원하는 최소 차량 가속력 프로파일을 구현하는 최대 차량 중량에 상응할 수 있다. 대안으로, 상기 원하는 차량 가속력 프로파일을 특정하는 단계는 성능 모드 변속 스케줄을 사용하여 차량이 보여주는 최대 가속력에 상응하는 원하는 최대 차량 가속력을 특정하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트는 성능 모드 변속 스케줄을 사용하여 원하는 최대 차량 가속력 프로파일을 구현하는 최소 차량 중량에 상응할 수 있다.
상기 누적 총 견인력 결정 단계는: 변속기에 작동가능하게 결합된 엔진의 완전한 가속기 페달 엔진 토크 곡선에 상응하는 엔진 토크 곡선을 결정하는 단계; 원하는 차량 가속력 프로파일에 상응하는 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나의 변속 포인트를 결정하는 단계; 변속기의 모든 기어 범위의 기어 비(gear ratio)를 결정하는 단계; 변속기를 수용하는 차량의 리어 액슬 비(rear axle ratio)를 결정하는 단계; 변속기를 수용하는 차량의 공기역학적 항력 함수를 결정하는 단계; 변속기를 수용하는 차량의 회전저항을 결정하는 단계; 및 원하는 차량 가속력 프로파일, 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나의 변속 포인트, 엔진 토크 곡선, 변속기의 기어 비, 리어 액슬 비, 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸친 공기역학적 항력과 회전저항의 함수로서 차량의 누적 총 견인력을 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 한 구체예에서, 상기 엔진 토크 곡선을 결정하는 단계는 엔진의 작동을 제어하도록 구성된 엔진 제어 회로로부터 완전한 가속기 토크 곡선을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 대안으로, 상기 엔진 토크 곡선 결정 단계는 엔진의 작동을 제어하도록 구성된 엔진 제어 회로로부터 피크 엔진 출력 토크 값을 수신하는 단계 및 완전한 가속기 페달 엔진 토크 곡선을 나타내기 위해 피크 엔진 출력 토크를 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 대안으로, 상기 엔진 토크 곡선을 결정하는 단계는 메모리 유닛 내에 완전한 가속기 페달 토크 곡선을 프로그래밍하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 하나 또는 그 이상의 원하는 차량 가속력 프로파일, 엔진 토크 곡선, 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나의 변속 포인트, 기어 비, 리어 액슬 비, 공기역학적 항력 함수 및 회전저항이 값을 변경시킬 경우, 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트를 재-계산하는 단계와 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량의 누적 총 견인력을 재-결정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 변속기의 작동을 제어하도록 구성된 변속기 제어 회로에 의해 실행가능한 명령 형태로 메모리 유닛 내에 저장될 수 있다.
상기 비교 단계에 따라 변속기 작동을 위한 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나를 선택하는 단계는 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트가 현재 차량 질량 표시기보다 더 큰 경우에는 이코노미 모드 변속 스케줄을 선택하고 그 외의 경우에는 성능 모드 변속 스케줄을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트는 총 차량 중량 브레이크포인트로서 나타나고(represent) 현재 차량 질량 표시기는 현재 차량 중량 표시기로서 나타낼 수 있다.
이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 시스템이 제공되는데, 상기 시스템은: 자동적으로 선택할 수 있는 다수의 기어 범위를 가진 변속기; 변속기의 작동을 제어하도록 구성된 변속기 제어 회로; 변속기에 작동가능하게 결합된 내연기관의 작동을 제어하도록 구성된 엔진 제어 회로; 및 상기 엔진 제어 회로와 변속기 제어 회로 사이에 형성된 데이터 링크를 포함할 수 있다. 상기 변속기 제어 회로는 내부에 저장된 성능 모드 변속 스케줄과 이코노미 모드 변속 스케줄을 가진 메모리를 포함할 수 있다. 상기 변속기 제어 회로의 메모리는, 원하는 차량 가속력 프로파일을 결정하고, 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량의 누적 총 견인력을 결정하며, 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량 속도 변화를 결정하고, 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량 속도 변화와 차량의 누적 총 견인력의 함수로서 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트를 계산하며, 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트와 현재 차량 질량 표시기를 비교하고, 상기 비교에 따라 변속기 작동을 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나를 선택하며, 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중에 선택된 변속 스케줄에 따라 변속기의 기어 범위들 간에 변속을 제어하기 위하여, 변속기 제어 회로에 의해 실행할 수 있는 내부 저장 명령들을 추가로 가질 수 있다.
상기 변속기 제어 회로의 메모리 내에 저장된 명령들은, 엔진의 완전한 가속기 페달 엔진 토크 곡선에 상응하는 엔진 토크 곡선을 결정하고, 원하는 차량 가속력 프로파일에 상응하는 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나의 변속 포인트를 결정하며, 변속기의 모든 기어 범위의 기어 비(gear ratio)를 결정하고, 변속기를 수용하는 차량의 리어 액슬 비(rear axle ratio)를 결정하며, 변속기를 수용하는 차량의 공기역학적 항력 함수를 결정하고, 변속기를 수용하는 차량의 회전저항을 결정하며, 원하는 차량 가속력 프로파일, 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나의 변속 포인트, 엔진 토크 곡선, 변속기의 기어 비, 리어 액슬 비, 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸친 공기역학적 항력과 회전저항의 함수로서 차량의 누적 총 견인력을 계산함으로써, 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량의 누적 총 견인력을 결정하기 위해 변속기 제어 회로에 의해 실행할 수 있는 명령들을 포함할 수 있다.
한 구체예에서, 상기 변속기 제어 회로는 상기 데이터 링크에 의해 상기 엔진 제어 회로로부터 완전한 가속기 페달 엔진 토크를 수신함으로써 엔진 토크 곡선을 결정하도록 작동될 수 있다. 대안으로, 상기 변속기 제어 회로는 상기 데이터 링크에 의해 상기 엔진 제어 회로로부터 피크 엔진 토크 값을 수신하고 상기 피크 엔진 토크 값으로부터 완전한 가속기 페달 엔진 토크 곡선을 추정함으로써 엔진 토크 곡선을 결정하도록 작동될 수 있다. 또 다른 대안으로, 상기 완전한 가속기 페달 엔진 토크 곡선은 변속기 제어 회로의 메모리 내에 저장되며, 상기 변속기 제어 회로는 변속기 제어 회로의 메모리로부터 완전한 가속기 페달 엔진 토크를 수신함으로써 엔진 토크 곡선을 결정하도록 작동될 수 있다.
상기 변속기 제어 회로의 메모리 내에 저장된 명령들은, 하나 또는 그 이상의 원하는 차량 가속력 프로파일, 엔진 토크 곡선, 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나의 변속 포인트, 기어 비, 리어 액슬 비, 공기역학적 항력 함수 및 회전저항이 값을 변경시킬 경우, 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트를 재-계산하고 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량의 누적 총 견인력을 재-결정하기 위해 상기 변속기 제어 회로에 의해 실행할 수 있는 명령들을 추가로 포함할 수 있다.
상기 변속기 제어 회로의 메모리 내에 저장된 명령들은, 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트가 현재 차량 질량 표시기보다 더 큰 경우에는 이코노미 모드 변속 스케줄을 선택하고 그 외의 경우에는 성능 모드 변속 스케줄을 선택함으로써, 상기 비교 단계에 따라 변속기 작동을 위한 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나를 선택하기 위해, 상기 변속기 제어 회로에 의해 실행할 수 있는 명령들을 포함할 수 있다.
도 1은 서로 다른 두 변속기 변속 포인트 스케줄 중 한 변속 스케줄을 선택하기 위해 차량의 질량-기반 브레이크포인트를 결정하기 위한 시스템의 한 예시적인 구체예를 도식적으로 도시한 블록 다이어그램.
도 2는 차량의 질량-기반 브레이크포인트를 결정하기 전에 초기 엔진, 변속기, 차량 및 원하는 성능 상태들을 제어하기 위한 프로세스의 한 예시적인 구체예를 도시한 플로차트.
도 3은 엔진 토크 곡선의 한 구체예를 예시하는 엔진 출력 토크 대 엔진 속도를 도시한 그래프.
도 4a는, 이코노미 모드 변속 스케줄의 한 예를 위해, 선택할 수 있는 다수의 최소 차량 가속력 프로파일을 예시하는 차량 속도 대 시간 그래프.
도 4b는 도 4a에 도시된 것과 같은 프로파일을 상이한 형태로 도시한 차량 가속력 대 차량 속도 그래프.
도 5는 도 2의 프로세스에 따라 수집된 초기 상태들에 따라 차량의 질량-기반 브레이크포인트를 결정하기 위한 프로세스의 한 예시적인 구체예를 도시한 플로차트.
도 6은 선택된 최소 차량 가속력 프로파일을 기어 범위에 맵핑하기 위한 한 예를 도시하고 있는 기어 범위 대 차량 속도 그래프.
도 7은 도 5의 프로세스에 따라 결정된 차량의 질량-기반 브레이크포인트에 대해 현재 차량 질량 표시기에 따라 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄을 선택하기 위한 프로세스의 한 예시적인 구체예를 도시한 플로차트.
본 발명의 원리를 이해하기 위하여, 첨부된 도면에 도시된 다수의 예시적인 구체예들이 참조될 것이며 이를 기술하기 위해 특정 용어가 사용될 것이다.
도 1을 보면, 2개의 서로 다른 변속기 변속 포인트 스케줄을 선택하기 위하여 차량의 질량-기반 브레이크포인트를 결정하기 위한 시스템(10)의 한 예시적인 구체예를 도식적으로 도시한 블록 다이어그램이 도시되어 있다. 이 예시된 구체예에서, 상기 시스템(10)은 종래의 토크 컨버터(20)의 입력 또는 펌프 샤프트(16)에 결합된 출력 샤프트(14)를 회전시켜 구동하도록(rotatably drive) 구성된 내연기관(12)을 포함한다. 상기 입력 또는 펌프 샤프트(16)는 내연기관(12)의 출력 샤프트(14)에 의해 회전시켜 구동되는 임펠러 또는 펌프(18)에 결부된다(attachted). 상기 토크 컨버터(20)는 터빈 샤프트(24)에 결부된 터빈(22)을 추가로 포함하고, 상기 터빈 샤프트(24)는 변속기(28)의 회전식 입력 샤프트(26)에 결합되거나 또는 상기 입력 샤프트(26)와 일체로 구성된다. 상기 변속기(28)는 종래의 통상적인 변속기로서 예를 들어 다수의 자동으로 선택된 기어를 가진 유성 기어 시스템(30)을 포함한다. 상기 변속기의 출력 샤프트(32)는 종래의 유니버설 조인트(36)에 결합된 프로펠러 샤프트(34)에 결합되거나 혹은 프로펠러 샤프트(34)와 일체로 구성되며 상기 프로펠러 샤프트(34)를 회전시켜 구동한다. 상기 유니버설 조인트(36)는 각각의 단부에서 액슬(38)에 장착된 휠(40A 및 40B)을 가진 액슬(38)에 결합되고 이 액슬(38)을 회전시켜 구동한다. 상기 변속기(28)의 출력 샤프트(32)는 프로펠러 샤프트(34), 유니버설 조인트(36) 및 액슬(38)을 통해 종래의 통상적인 방식으로 휠(40A 및 40B)을 구동시킨다.
종래 기술의 록크업 클러치(42)는 토크 컨버터(20)의 터빈(22)과 펌프(18) 사이에 연결된다. 토크 컨버터(20)의 작동은 상기 토크 컨버터(20)가 차량의 시동(launch), 저속 및 특정 기어 변속 상태와 같은 특정 작동 상태 동안 소위 "토크 컨버터" 모드에서 작동할 수 있다는 점에서 통상적이다. 토크 컨버터 모드에서, 록크업 클러치(42)는 연동해제되고(disengaged) 터빈(22)이 터빈(22)과 펌프(18) 사이에 유입된(interposed) 유체(도시되지 않음)를 통해 펌프(18)에 의해 회전시켜 작동되는 동안 펌프(18)는 엔진 출력 샤프트(14)의 회전 속도에서 회전한다. 이 작동 모드에서, 종래 기술에 공지되어 있는 것과 같이, 터빈 샤프트(24)가 내연기관(12)에 의해 공급되는 것보다 더 많은 구동 토크에 노출되도록 유체 결합(fluid coupling)을 통해 토크가 증가된다. 대안으로, 토크 컨버터(20)는 변속기(28)의 유성 기어 시스템(30)의 특정 기어가 연동될 때와 같은 그 외의 다른 작동 상태 동안 소위 "록크업" 모드에서 작동할 수 있다. 록크업 모드에서, 록크업 클러치(42)가 연동되며 이에 따라 펌프(18)는 터빈(22)에 직접 고정되어 종래 기술에 공지되어 있는 것과 같이 내연기관의 출력 샤프트(14)는 변속기(28)의 입력 샤프트(26)에 직접 결합된다.
상기 변속기(28)는 유체 경로(461-46J)의 개수(J)에 의해(여기서, J는 임의의 양의 정수) 유성 기어 시스템(30)에 유체 결합되는 전자-유압 시스템(44)을 추가로 포함한다. 상기 전자-유압 시스템(44)은 유성 기어 시스템(3) 내에 있는 복수의 마찰 장치들의 작동 즉 상기 마찰 장치들의 연동(engagement) 및 연동해제(disengagement)를 제어하기 위해 하나 또는 그 이상의 유체 경로(461-46J)를 통해 유체가 선택적으로 흐르게 하는 제어 신호들에 응답한다(responsive). 복수의 마찰 장치들은 하나 또는 그 이상의 통상적인 제동 장치, 하나 또는 그 이상의 토크 전달 장치 등을 포함할 수 있지만 이들에만 제한되지는 않는다. 일반적으로, 복수의 마찰 장치들의 작동 즉 연동 및 연동해제는, 각각의 마찰 장치들에 유압을 제어하는 것과 같이, 각각의 복수의 마찰 장치들에 의해 가해진 마찰력을 선택적으로 제어함으로써 제어된다. 한 구체예에서, 복수의 마찰 장치는 각각 전자-유압 시스템(36)에 의해 공급된 유압에 의해 제어가능하도록 연동되고 연동해제될 수 있는 복수의 제동 및 토크 전달 장치를 포함하지만, 이것에만 제한되는 것으로 간주되어서는 안 된다. 어떠한 경우에서라도, 변속기(28)의 여러 기어들 간의 변경 또는 변속은 종래의 방식으로 여러 유체 경로(461-46J)에서 유압을 제어하여 복수의 마찰 장치를 선택적으로 제어함으로써 구현된다.
본 시스템(10)은 메모리 유닛(55)을 포함하는 변속기 제어 회로(50)를 추가로 포함한다. 변속기 제어 회로(50)는 마이크로프로세서 기반이며 메모리 유닛(55)은 변속기(28)의 작동과 토크 컨버터(20)의 작동 즉 유성 기어 시스템(3)의 여러 기어들 간의 변속을 제어하기 위해 변속기 제어 회로(50)로 실행할 수 있는 내부에 저장된 명령들을 포함한다. 하지만, 변속기 제어 회로(50)가 마이크로프로세서 기반이 아니며 메모리 유닛(55) 내에 저장된 하나 또는 그 이상의 소프트웨어 명령 및/또는 하드와이어 명령(hardwired instruction)들의 세트에 기초한 변속기(28) 및/또는 토크 컨버터(20)의 작동을 제어하도록 구성되는 그 외의 다른 구체예들도 생각할 수 있다는 점을 이해해야 할 것이다.
도 1에 예시된 시스템(10)에서, 토크 컨버터(20)와 변속기(28)는 각각 토크 컨버터(20)와 변속기(28)의 하나 또는 그 이상의 작동 상태들을 표시하는 센서 신호들을 생성하도록 구성된 다수의 센서를 포함한다. 예를 들어, 토크 컨버터(20)는 펌프 샤프트(16)의 회전 속도에 해당하는 속도 신호를 생성하도록 구성되고 위치된 통상적인 속도 센서(60)를 포함하며, 상기 펌프 샤프트(16)의 회전 속도는 내연기관(12)의 출력 샤프트(14)의 회전 속도와 동일하다. 속도 센서(60)는 신호 경로(62)에 의해 변속기 제어 회로(50)의 펌프 속도 입력부(PS)에 전기적으로 연결되고 상기 변속기 제어 회로(50)는 터빈 샤프트(16)/내연기관 출력 샤프트(14)의 회전 속도를 결정하기 위해 종래의 방식으로 속도 센서(60)에 의해 생성된 속도 신호를 처리하도록 작동할 수 있다.
변속기(28)는 변속기 입력 샤프트(26)의 회전 속도에 해당하는 속도 신호를 생성하도록 구성되고 위치된 또 다른 통상적인 속도 센서(64)를 포함하는데, 이 변속기 입력 샤프트(26)의 회전 속도는 터빈 샤프트(24)의 회전 속도와 동일하다. 변속기(28)의 입력 샤프트(26)는 터빈 샤프트(24)에 직접 결합되거나 또는 상기 터빈 샤프트(24)와 일체로 구성되며 대안으로 속도 센서(64)가 터빈 샤프트(24)의 회전 속도에 해당하는 속도 신호를 생성하도록 구성되고 위치될 수 있다. 어떠한 경우에서도, 속도 센서(64)는 신호 경로(66)에 의해 변속기 제어 회로(50)의 변속기 입력 샤프트 속도 입력부(TIS)에 전기적으로 연결되며 변속기 제어 회로(50)는 터빈 샤프트(24)/변속기 입력 샤프트(26)의 회전 속도를 결정하기 위해 종래의 방식으로 속도 센서(64)에 의해 생성된 속도 신호를 처리하도록 작동할 수 있다.
변속기(28)는 변속기(28)의 출력 샤프트(32)의 회전 속도에 해당하는 속도 신호를 생성하도록 구성되고 위치된 또 다른 속도 센서(68)를 추가로 포함한다. 속도 센서(68)는 통상적인 센서일 수 있으며 신호 경로(70)에 의해 변속기 제어 회로(50)의 변속기 출력 샤프트 속도 입력부(TOS)에 전기적으로 연결된다. 변속기 제어 회로(50)는 변속기 출력 샤프트(32)의 회전 속도를 결정하기 위해 종래의 방식으로 속도 센서(68)에 의해 생성된 속도 신호를 처리하도록 구성된다.
예시되어 있는 구체예에서, 변속기(28)는 변속기(28) 내의 다양한 작동들을 제어하도록 구성된 하나 또는 그 이상의 액츄에이터를 추가로 포함한다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 전자-유압 시스템(44)은 종래 기술의 솔레노이드 또는 그 외의 다른 통상적인 액츄에이터를 포함하며, 이들은 신호 경로(721-72J)에 의해 J개의 변속기 제어 회로(50)의 제어 출력부(CP1-CPJ)에 전기적으로 연결되는데 여기서 J는 앞에서 기술한 것과 같이 임의의 양의 정수일 수 있다. 전자-유압 시스템(44) 내부에 있는 액츄에이터는 각각 하나 또는 그 이상의 유체 통로(461-46J) 내의 유압을 제어하고 이에 따라 여러 속도 센서(60, 64 및/또는 68)에 의해 제공된 정보에 따라 하나 또는 그 이상의 마찰 장치의 작동 즉 연동과 연동해제를 제어하기 위하여 해당 신호 경로(721-72J) 중 하나의 변속기 제어 회로(50)에 의해 생성된 제어 신호들 중 하나에 반응한다. 유성 기어 시스템(30)의 마찰 장치는 종래의 방식으로 전자-유압 시스템에 의해 분배되는 유압 유체에 의해 제어된다. 예를 들어, 전자-유압 시스템(44)은 전자-유압 시스템(44) 내에 있는 하나 또는 그 이상의 액츄에이터의 제어에 의해 하나 또는 그 이상의 마찰 장치에 유체를 분배하는 종래 기술의 유압식 용적형 펌프(도시되지 않음)를 포함한다. 이 구체예에서, 제어 신호(CP1-CPJ)는 하나 또는 그 이상의 액츄에이터가 하나 또는 그 이상의 마찰 장치들에 대한 유압을 제어하도록 반응하는 아날로그 마찰 장치 압력 명령들이다. 하지만, 각각의 마찰 장치들에 의해 가해진 마찰력은 대안으로 그 외의 다른 종래 기술의 마찰 장치 제어 구조 및 기술에 따라 제어될 수 있으며 이러한 그 외의 다른 종래 기술의 바찰 장치 제어 구조 및 기술들은 본 명세서에 의해 고려될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 하지만, 어떠한 경우에서도, 각각의 마찰 장치의 아날로그 작동은 메모리 유닛(55) 내에 저장된 명령들에 따라 제어 회로(50)에 의해 제어된다.
예시되어 있는 구체예에서, 본 시스템(10)은 K개의 신호 경로(82)에 의해 내연기관(12)에 전기적으로 연결되어 있는 입력/출력 포트(I/O)를 가진 엔진 제어 회로(80)를 추가로 포함하는데, 여기서 K는 임의의 양의 정수일 수 있다. 상기 엔진 제어 회로(80)는 종래 기술의 회로로서 내연기관(12)의 전체 작동을 관리하고 제어하도록 작동할 수 있다. 상기 엔진 제어 회로(80)는 통신 포트(COM)를 추가로 포함하는데, 이 통신 포트(COM)는 L개의 신호 경로(84)에 의해 변속기 제어 회로(50)의 유사한 통신 포트(COM)에 전기적으로 연결되며, 여기서 L은 임의의 양의 정수일 수 있다. 하나 또는 그 이상의 신호 경로(84)는 종종 선택적으로 데이터 링크(데이터 링크)로서 언급된다. 일반적으로, 엔진 제어 회로(80)와 변속기 제어 회로(50)는 종래의 방식으로 하나 또는 그 이상의 신호 경로(84)에 의해 정보를 공유하도록 작동할 수 있다. 한 구체예에서, 예를 들어, 엔진 제어 회로(80)와 변속기 제어 회로(50)는 미국자동차기술자협회(SAE) J-1939 커뮤니케이션 프로토콜에 따른 하나 또는 그 이상의 메시지 형태로 하나 또는 그 이상의 신호 경로(84)에 의해 정보를 공유하도록 작동할 수 있지만, 본 명세서에서는 엔진 제어 회로(80)와 변속기 제어 회로(50)가 하나 또는 그 이상의 그 외의 다른 종래 기술의 커뮤니케이션 프로토콜에 따라 하나 또는 그 이상의 신호 경로(84)에 의해 정보를 공유하도록 작동할 수 있는 또 다른 구체예가 제공된다.
도 2를 보면, 차량의 질량-기반 브레이크를 결정하기 전에 초기 엔진, 변속기, 차량 성능 및 원하는 성능 상태를 수집하기 위한 프로세스(100)의 한 예시적인 구체예의 플로차트가 도시되어 있다. 상기 프로세스(100)는 초기 구성 정보를 수거하기 위해 변속기 제어 회로(50)에 의해 실행가능한 명령 형태로 상기 변속기 제어 회로(50)의 메모리(55) 내에 저장된다. 상기 프로세스(100)는 변속기 제어 회로(50)가 엔진 제어 회로(80)와 변속기 제어 회로(50) 간에 새로운 전기 연결이 생성되는 지를 결정하는 단계(102)로부터 시작한다. 변속기 제어 회로(50)와 엔진 제어 회로(80)는 통상 예를 들어 차량 제조 프로세스 동안 처음으로 연결되었을 때 그리고 대체 변속기 제어 회로(50) 및/또는 엔진 제어 회로(80)가 시스템 내에 설치되었을 때 특정 정보를 교환하도록 프로그래밍 되어 있다. 이 정보 교환 단계가 두 경우에서 일어날 때, 혹은 제어 회로(50 및 80) 간에 새로운 전기 연결이 생성되었는 지를 표시해 주는 그 외의 다른 특정 표시기(indicator)가 탐지되었을 때, 상기 단계(102)는 변속기 제어 회로(50)가 엔진 토크 곡선을 결정하도록 작동할 수 있는 단계(104)로 전진된다.
도 3을 보면, 엔진 토크 곡선의 한 예시적인 예를 보여주는 엔진 출력 토크 대 엔진 속도 그래프(130)가 도시되어 있다. 이 엔진 토크 곡선(130)은 통상 경계선(132)과 이 경계선(132) 내에 포함되어 있는 엔진 출력 토크 대 엔진 속도 맵을 포함하는 것으로 이해하면 된다. 하지만, 본 명세서에서는, 용어 "엔진 토크 곡선(engine torque curve)"이, 오직 100% 또는 최대 가속기 페달 위치에 있는 즉 차량의 가속기 페달(도시되지 않음)이 끝까지 눌러져 있는 엔진 출력 토크 대 엔진 속도에 해당하는 경계면(132), 혹은 그 외의 경우 완전한 가속기 페달 엔진 토크 곡선으로서 공지되어 있는 엔진 토크 곡선만을 가리킨다. 엔진 토크 곡선(132)이 통상 도 3에 점선으로 표시되어 있는 경계선(134)을 포함하는 것으로 이해되지만, 배출 목적으로 저속의 엔진 속도에서 통상 한계 경계선(136)이 구현되며 본 명세서에서 완전한 가속기 페달 엔진 토크 곡선으로 언급되는 엔진 토크 곡선이 경계선(132 및 136)을 포함하는 것으로 이해하면 될 것이다.
다시, 도 2의 단계(104)를 보면, 본 명세서에서는 엔진 토크 곡선을 결정하기 위해 다수의 서로 다른 기술이 고려된다. 한 구체예에서, 예를 들어, 변속기 제어 회로(50)는 엔진 제어 회로(80)로부터 엔진 토크 곡선을 요청함으로써 엔진 토크 곡선을 결정하도록 작동할 수 있다. 상기 엔진 제어 회로(80)는, 차례로, 엔진 제어 회로(80)의 메모리로부터 엔진 토크 곡선을 도출하도록 작동할 수 있고 그 뒤 데이터 링크(84)를 통해 상기 엔진 토크 곡선을 변속기 제어 회로(50)에 전달하도록 작동할 수 있다.
몇몇 대안의 구체예에서, 엔진 제어 회로(80)는 요청 시에 전체 엔진 토크 곡선을 변속기 제어 회로(50)에 공급하도록 구성되는 것이 아니라 피크 엔진 출력 토크 정보만을 공급하도록 구성될 수 있다. 이러한 구체예에서, 변속기 제어 회로(50)는 단계(104)에서 엔진 제어 회로(80)로부터 피크 엔진 출력 토크 정보를 요청함으로써 엔진 토크 곡선을 결정하도록 작동할 수 있고 엔진 제어 회로(80)는 메모리로부터 피크 엔진 출력 토크 정보를 도출하고 데이터 링크(84)에 의해 이 피크 엔진 출력 토크 정보를 변속기 제어 회로(50)에 전달하도록 작동할 수 있다. 상기 변속기 제어 회로(50)는 엔진 제어 회로(80)로부터 수신된 피크 엔진 출력 토크 정보 및 그 외의 경우 변속기 제어 회로(50)에 유용하거나 또는 변속기 제어 회로(50) 내에 있는 다른 정보에 따라 종래의 방식으로 엔진 토크 곡선을 구성하도록 작동할 수 있다.
그 외의 다른 구체예에서, 엔진 제어 회로(80)는 요청 시에 혹은 그 외의 다른 경우에 임의의 엔진 출력 토크 정보를 변속기 제어 회로(50)에 공급하도록 구성될 수 없다. 이러한 구체예에서, 엔진 토크 곡선은 변속기 제어 회로(50)의 메모리(55) 내에 전체 또는 부분적으로 프로그래밍되거나 혹은 사전-프로그래밍 되어 있으며, 변속기 제어 회로(50)는 메모리(55)로부터 엔진 토크 곡선을 도출함으로써 및/또는 변속기 제어 회로(50)에 대해 유용하거나 혹은 변속기 제어 회로(50) 내에 있는 다른 정보에 따라 엔진 토크 곡선의 임의의 프로그래밍되어 있지 않은 부분들을 구성함으로써 상기 구체예에서 단계(104)에서 엔진 토크 곡선을 결정하도록 작동할 수 있다.
단계(104) 후에, 도 2의 프로세스(100)는 변속기 제어 회로(50)가 원하는 차량 가속력 프로파일을 결정하도록 작동할 수 있는 단계(106)로 전진된다. 한 구체예에서, 예를 들어 변속기 제어 회로(50)의 메모로(55) 내에 저장되거나 또는 종래 기술에 따른 서비스 공구(service tool)에 의해 다수의 기존 혹은 사전-프로그래밍된 차량 가속력 프로파일들이 사용가능하게 될 수 있으며 이들 자수의 기존 혹은 사전-프래그래밍된 차량 가속력 프로파일중 원하는 차량 가속력 프로파일이 선택될 수 있다. 도 4a를 보면, 선택가능한 개수의 차량 가속력 프로파일(140A, 140B, 140C)의 한 예를 도시하는 차량 속도 대 시간 그래프가 도시되어 있는데, 이들 각각의 차량 가속력 프로파일은 최소 가속력 예를 들어 이코노미 모드 변속 스케줄(economy mode shift schedule)을 사용할 때 가장 나쁜 가속력을 나타내고 있다. 예시되어 있는 구체예에서, 상기 차량 가속력 프로파일(140A, 140B 및 140C)은 각각 N개의 연속적인 차량 속도 값, 가령 예를 들어 40 밀리초(millisecond) 마다 1000개의 속도 값 형태로 제공된다. 도 4b를 보면, 도 4a에 도시되어 있는 동일한 정보를 상이한 형태로 보여주고 있는 차량 가속력 대 차량 속도의 그래프가 도시되어 있다. 따라서, 각각의 차량 가속력 프로파일(150A, 150B 및 150C)은 각각 차량 가속력 프로파일(140A, 140B 및 140C) 중 하나에 직접 해당한다. 임의의 경우에서, 단계(106)는 이 구체예에서 기존 또는 사전-프래그래밍된 차량 가속력 프로파일의 개수로부터 원하는 차량 가속력 프로파일을 선택함으로써 수행된다. 기존 또는 사전-프래그래밍된 차량 가속력 프로파일이 사용가능하지 않는 그 외의 다른 구체예에서는, 단계(106)에서 적절한 차량 가속력 프로파일이 변속기 제어 회로(50)의 메모리(55) 내에 프로그래밍될 것이다.
본 프로세스(100)는 단계(106)로부터 단계(108)로 전진되는데, 상기 단계(108)에서는, 변속기(28)의 유성 기어 시스템(30) 내에서 선택가능한 각각의 기어 범위의 기어 비(GR)를 결정하고 위에서 기술한 것과 같이 토크 컨버터 모드에서 작동할 때 토크 컨버터(20)의 작동을 모델링하는 토크 컨버터 모델을 결정하도록 작동할 수 있다. N-속도 변속기(28)는 예를 들어 각각의 기어 범위가 서로 다른 기어 비를 나타내는 N개의 선택가능한 기어 범위를 가질 것이다. 상기 토크 컨버터 모델은 변속기(28)의 하나 또는 그 이상의 수치적으로 낮은 기어 범위 예를 들어 1단 및 2단 기어에서 변속기(28)의 출력 샤프트(32)와 내연기관(12)의 출력 샤프트(14) 간의 토크 비(torque ratio)에 영향을 미치지만 일반적으로는 이보다 더 높은 변속기 기어에서의 토크 비에는 영향을 미치지 않을 것이다. 임의의 경우에서, 토크 컨버터 모델과 기어 시스템(30)의 기어 비는 변속기 제어 회로(50)의 메모리(55) 내에 사전-프로그래밍될 것이며 따라서 이 구체예에서 변속기 제어 회로(50)는 메모리(55)로부터 상기 정보를 도출함으로써 토크 컨버터 모델 정보와 기어 비를 결정하도록 작동할 수 있다. 상기 정보가 메모리(55) 내에 사전-프로그래밍되지 않거나 또는 그 외의 다른 경우 변속기 제어 회로(50)에 사용가능하지 않은 다른 구체예에서, 기어 비와 토크 컨버터 모델 정보는 단계(108)에서 메모리(55) 내에 프로그래밍된다.
상기 단계(108) 후에, 본 프로세스(100)는 변속기 제어 회로(50)가 원하는 변속 스케줄을 결정하도록 작동할 수 있는 단계(110)로 전진된다. 일반적으로, 변속기 제어 회로(50)의 메모리(55)는 그 내부에 저장된 2개 이상의 변속 스케줄 즉 위에서 기술한 것과 같이 종래 기술의 이코노미 모드 변속 스케줄과 종래 기술의 성능 모드 변속 스케줄을 가질 것이다. 종래 기술에 공지되어 있는 것과 같이, 2개의 변속 스케줄은 일반적으로 엔진 속도 또는 변속기(28)의 다양한 기어 범위 간에 변속(고단 변속 및 저단 변속)이 구현되는 속도 범위에서 서로 다르다. 이후, 상세하게 기술될 것과 같이, 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트의 목적 및 선택된 차량 가속력 프로파일에 따라, 이코노미 모드 변속 스케줄 또는 성능 모드 변속 스케줄이 단계(110)에서 선택될 것이다. 예를 들어, 선택된 차량 가속력 프로파일이, 예를 들어 도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이, 이코노미 모드 변속 스케줄에서 차량의 최소 또는 가장 나쁜 가속력을 나타내는 경우, 단계(110)에서 이코노미 모드 변속 스케줄이 선택될 것이다. 이와 반대로, 선택된 차량 가속력 프로파일이 성능 모드 변속 스케줄에서 차량의 최대 가속력을 나타내면, 단계(110)에서 성능 모드 변속 스케줄이 선택될 것이다. 두 경우 모두, 단계(110)에서 선택된 변속 스케줄의 변속 포인트(shift point) 즉 변속기(28)의 다양한 기어 범위들 간의 변속을 나타내는 엔진 속도 또는 엔진 속도 범위는 변속기 제어 회로(50)의 메모리(55)로부터 도출된다.
상기 단계(110) 후에, 본 프로세스(100)는 변속기 제어 회로(50)가 변속기(28)와 내연기관(12)을 수용하는 차량의 타이어 크기(TS)와 리어 액슬 비(rear axle ratio; RAR)를 결정하도록 작동할 수 있는 단계(1112)로 전진된다. 상기 리어 액슬 비는 액슬(38)을 완전한 한 바퀴 회전시키도록 요구되는 프로펠러 샤프트(34)의 회전수 비를 의미하며 타이어 크기는 타이어 직경(40A 및 40B)이다. 특정 구체예에서, 리어 액슬 비(RAR) 및 타이어 크기(TS)는 변속기 제어 회로(50)의 메모리(55) 내에 사전-프로그래밍되며, 이 구체예에서, 상기 변수들은 단계(112)에서 변속기 제어 회로(50)에 의해 메모리(55)로부터 단순히 도출된다. 그 외의 다른 구체예에서, 리어 액슬 비(RAR)와 타이어 크기(TS)는 단계(112)에서 메모리(55) 내에 프로그래밍된다.
상기 단계(112) 후에, 본 프로세스(100)는 변속기 제어 회로(50)가 공기역학적 힘 함수(aerodynamic force function; FAERO)와 회전저항 함수(rolling resistance function; RR)를 결정하도록 작동할 수 있는 단계(114)로 전진된다. 상기 공기역학적 힘 함수는 변속기(28)와 내연기관(12)을 수용하는 차량이 작동 동안 겪게 되는 공기역학적 항력을 의미하며 일반적으로 변속기(28)와 내연기관(12)을 수용하는 차량의 형상과 차량 속도의 함수이다. 회전저항 함수는 차량의 작동 동안 주행 표면에 대한 타이어(40A 및 40B)의 저항을 의미한다. 상기 회전저항 함수는 상수로서 모델링될 수 있긴 하지만 일반적으로 타이어 크기의 함수이다. 한 구체예에서, 공기역학적 힘 함수(FAERO)는 종래 기술의 서비스 공구 또는 엔진 제어 회로(80)의 메모리, 메모리(55) 내에 저장된 이러한 함수들의 개수로부터 선택가능하다. 이러한 구체예에서, 공기역학적 힘 함수들의 개수 중 적절한 하나가 단계(114)에서 선택되고 메모리(55) 내에 저장된다. 그 외의 다른 구체예에서, 공기역학적 힘 함수는 상기 단계(114)에서 메모리(55) 내에 프로그래밍된다. 이와 유사하게, 회전저항도 종래 기술의 서비스 공구 또는 엔진 제어 회로(80)의 메모리, 메모리(55) 내에 저장된 회전저항 함수들의 개수 또는 값들로부터 선택될 수 있다. 이러한 구체예에서, 회전저항 함수들의 개수 또는 값들 중 적절한 하나가 단계(114)에서 선택되고 메모리(55) 내에 저장된다. 그 외의 다른 구체예에서, 회전저항 함수는 상기 단계(114)에서 메모리(55) 내에 프로그래밍된다.
만약, 단계(102)에서, 변속기 제어 회로(50)가 변속기 제어 회로(50)와 엔진 제어 회로(80) 간에 새로운 전기 연결이 생성되지 못했다고 결정하였다면, 본 프로세스(100)는 변속기 제어 회로(50)가 단계(104-114)에서 이전에 수집된 초기 변수들 중 하나 이상의 변수들이 변경되었는 지를 결정하도록 결정하는 단계(118)로 전진된다. 초기 변수들 중 하나 이상의 변수들이 변경되었다면, 변속기 제어 회로(50)는 단계(120)에서 하나 이상의 변경된 변수들의 값(들)들을 결정하도록 작동할 수 있다. 단계(114 및 120) 중 한 단계 후에, 본 프로세스(100)는 본 프로세스(100)의 단계(104-114) 및/또는 업데이트된 단계(120)에서 수집된 초기 변수 정보에 기초하여 변속기 제어 회로(50)가 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트 결정 루틴을 실행하도록 작동할 수 있는 단계(116)로 전진된다. 단계(114 및 120) 중 한 단계 후에, 단계(118)의 "아니오"로부터 본 프로세스는 단계(118)의 시작부로 다시 돌아간다.
도 5를 보면, 도 2의 프로세스(100)의 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트 결정 루틴을 정의하는 프로세스(200)의 한 예시적인 스케줄을 보여주는 플로차트가 도시되어 있다. 상기 프로세스(200)는 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트를 결정하기 위해 변속기 제어 회로(50)에 의해 실행할 수 있는 명령 형태로 변속기 제어 회로(50)의 메모리(55) 내에 저장된다.
단계(106)에서 선택된 원하는 차량 가속력 프로파일이 차량의 이코노미 모드 변속 스케줄을 사용하여 보여주는 최소 또는 가장 나쁜 가속력을 나타내며 프로세스(100)의 단계(108)에서 선택된 원하는 변속 스케줄이 이코노미 모드 변속 스케줄인 프로세스(100) 구체예에서, 프로세스(200)는 선택된 이코노미 모드 변속 스케줄을 사용하는 선택된 최소 차량 가속력 프로파일을 구현하는 최대 총 차량 중량의 형태로 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트를 결정하도록 구성된다. 따라서, 선택된 이코노미 모드 변속 스케줄을 가진 선택된 최소 차량 가속력 프로파일을 구현하는 상기 최대 총 차량 중량은 총 차량 중량 브레이크포인트를 나타내는데, 이 총 차량 중량 브레이크포인트 위로 성능 모드 변속 스케줄이 사용되어야 하고 상기 총 차량 중량 브레이크포인트 밑으로(그리고 이 총 차량 중량 브레이크포인트를 포함하여) 이코노미 모드 변속 스케줄이 사용되어야 한다. 단계(106)에서 선택된 원하는 차량 가속력 프로파일이 차량이 성능 모드 변속 스케줄을 사용하여 나타내는 최대 또는 가장 좋은 가속력을 나타내며, 그리고 프로세스(100)의 단계(108)에서 선택된 원하는 변속 스케줄이 성능 모드 변속 스케줄인 프로세스(100) 구체예에와 반대로, 프로세스(200)는 선택된 성능 모드 변속 스케줄을 사용하여 선택된 최대 차량 가속력 프로파일을 구현하는 최소 총 차량 중량 형태로 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트를 결정하도록 구성된다. 이와 유사하게, 선택된 성능 모드 변속 스케줄을 가진 선택된 최대 차량 가속력 프로파일을 구현하는 상기 최소 총 차량 중량은 위로는 성능 모드 변속 스케줄이 사용되어야 하고 밑으로는(그리고 역시 포함하는) 이코노미 모드 변속 스케줄이 사용되어야 하는 총 차량 중량 브레이크포인트를 나타낸다.
상기 프로세스(200)는 변속기 제어 회로(50)가 기어 범위 대 선택된 차량 가속력 프로파일 함수(GRVAP)를 정의하도록 작동할 수 있는 단계(202)로부터 시작된다. GRVAP는 프로세스(100)의 단계(106)에서 선택된 차랴 중량 프로파일과 프로세스(100)의 단계(110)에서 선택된 변속 포인트 스케줄의 변속 포인트에 기초하여 변속기 제어 회로(50)에 의해 구성되는 맵 또는 표이며, 변속 기어 범위들 중 한 기어 범위에 대한 불연속적인 차량 가속력 프로파일 값들을 맵핑한다(map). 이제, 도 6을 보면, 차량 가속력 프로파일(GRVAP) 함수의 한 구체예를 보여주는 기어 범위 대 차량 속도의 그래프가 도시되어 있는데, 이 그래프에서, 선택된 차량 가속력 프로파일은 도 4a에 있는 예로서 도시되어 있는 것과 같이 차량 속도 대 시간 형태로 제공되었다. 도 6에 도시된 구체예에서, GRVAP 맵 또는 함수는 프로세스(100)의 단계(110)에서 선택된 변속 스케줄의 변속 포인트를 사용하여 N개의 차량 속도 값들을 각각 프로세스(100)의 단계(112)에서 결정된 리어 액슬 비(RAR)와 프로세스(100)의 단계(108)에서 결정된 토크 컨버터 모델과 기어 비 정보 및 M개의 서로 다른 기어 범위 중 한 기어 범위로 맵핑함으로써 구성된다. 예를 들어, 변속기의 제 1 기어 범위에 대한 최대 엔진 속도(MES1)는 선택된 변속 스케줄의 해당 변속 포인트 정보에 의해 정의된다. 제 1 기어 범위에 대해, 상기 최대 엔진 속도(MES1)는 토크 컨버터 모델에 의해 제 1 기어 범위에 대해 정의된 토크 비(TR1), 제 1 기어 범위의 기어 비(GR1), 및 리어 액슬 비(RAR)를 곱하여 최대 차량 속도(MVS1)로 변환될 수 있는데(converted), 즉 MVS1 = MES1 * TR1 * GR1 * RAR이다. 따라서, MVS1과 영(zero) 사이에서 선택된 차량 가속력 프로파일로부터 모든 차량 속도 값들은 도 6에 도시되어 있는 것과 같은 제 1 기어 범위로 맵핑된다. 이와 유사하게, MVS1과 MVS2 사이에서 선택된 차량 가속력 프로파일로부터 모든 차량 속도 값들은 제 2 기어 범위로 맵핑되는데, 여기서 MVSM -1까지 MVS2 = MES2 * TR2 * GR2 * RAR이며 모든 나머지 차량 속도 값들은 도 6에 예시되어 있는 것과 같이 M번째 기어 범위로 맵핑된다. 토크 컨버터 모델에 의해 정의된 토크 비가 통상, 특정 기어 범위 위에서는, 가령, 예를 들어, 제 3 기어 범위 및 그 위에서는 일정할 것이며 그 외의 경우 토크 컨버터 모델 토크 비가 통상적인 차량 속도 함수 또는 미리 정해진 토크 비 값일 것이라는 이해할 수 있을 것이다. 당업자는 선택된 차량 가속력 프로파일 값들을 해당 기어 범위로 맵핑하기 위한 그 외의 다른 기술들을 인식하며 본 명세서에 의해 이러한 기술들이 고려될 수 있음을 이해할 것이다.
다시 도 5를 보면, 프로세스(200)는 단계(202)로부터 단계(204)로 전진되는데, 상기 단계(204)에서는 변속기 제어 회로(50)가 도 2의 프로세스(100)의 단계(114)에서 결정된 회전저항 함수를 사용하고 도 2의 프로세스(100)의 단계(112)에서 결정된 타이어 크기(TS)의 함수로서 회전저항 함수를 결정하도록 작동할 수 있다. 회전저항 값(RR)이 회전저항 함수 대신에 단계(114)에서 결정되는 프로세스(100)의 구체예에서는, 프로세스(200)의 단계(204)가 생략될 수도 있다. 어떠한 경우에서도, 프로세스(200)는 변속기 제어 회로(50)가 누적 총 견인력 어큐뮬레이터 값(∑NTF)을 0과 같게 설정하고 카운터(i)를 1과 같게 설정하도록 작동할 수 있는 단계(206)로 전진된다. 단계(206) 후에, 변속기 제어 회로(50)는, 프로세스(200)의 단계(202)에서 정의된 기어 범위 대 선택된 차량 가속력 프로파일 함수(GRVAP)를 사용하여, 선택된 차량 가속력 프로파일의 N개의 값들 중 i번째 값을 해당 기어 범위(R(i))로 맵핑하도록 작동할 수 있다. 선택된 차량 가속력 프로파일이 N개의 연속적인 차량 속도 값(VS) 형태로 제공되는 상기 예와 함께, 변속기 제어 회로(50)는 도 6에 대한 예로서 예시되어 있는 것과 같이 R(i) = GRVAP(VS(i)) 식에 따라 GRVAP와 VS(i)의 함수로서 R(i)를 계산하기 위해 단계(208)에서 작동할 수 있다. 변속기 제어 회로(50)는 도 2의 프로세스(100)의 단계(108)에서 결정된 기어 비 정보를 사용하여 R(i)의 함수로서, 가령, 예를 들어, GR(i) = f(R(i))와 같이, 계산된 기어 범위(R(i))의 기어 비를 결정하도록 단계(208)에서 추가로 작동할 수 있다. 그 뒤, 단계(210)에서, 변속기 제어 회로(50)는 토크 컨버터 모델의 함수로서 단계(208)에서 결정된 기어 비(GR(i))의 함수로서 변속기 토크 비(TQR(i))를 계산하도록 작동할 수 있다. 토크 컨버터 모델은 위에서 기술한 것과 같이 변속기 토크 비(TQR(i))를 형성하기 위해 기어 비(GR(i))에 토크 컨버터 토크 비(TR)를 곱하며 즉 TQR(i) = GR(i) * TR이다. 특정 기어 범위 위에, 가령, 예를 들어, 제 3 기어 위에는, TR은 일정하며 그 외의 경우 통상 미리 정해진 토크 비 값 또는 차량 속도의 함수이다. 몇몇 구체예에서, TQR(i)은 상기 모델이 토크 컨버터(20)와 기어 시스템(30)을 통해 효율성을 손실하는 비효율성 인자(inefficiency factor)를 포함할 수 있다. 이러한 구체예에서, 상기 기어 시스템/토크 컨버터 비효율성은, 전체 토크 비(TQR(i))가 일반적으로 상기 비효율성 인자만큼 줄어들도록, 토크 비(TQR(i))를 더하고, 차감하거나 또는 곱할 수 있는 비효율성 인자 Fe(i) = f(R(i), ES(i))를 형성하기 위해 엔진 속도와 기어 범위의 함수로서 모델링될 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 기어 시스템/토크 컨버터 비효율성은 밑에서 설명되는 누적 총 견인력 방정식에서 견인력으로부터 차감되어 얻어지는 토크 감소 인자(torque reduction factor) 형태로 형성될 수도 있다.
어떠한 경우에서도, 단계(210) 후에, 변속기 제어 회로(50)는 단계(212)에서 계산된 변속기 토크 비(TQR(i))과 통상적인 차량 속도(VS(i))의 함수로서 엔진 속도(ES(i))를 계산하기 위해 단계(212)에서 작동할 수 있다. 그 후, 단계(214)에서, 변속기 제어 회로(50)는 도 2의 프로세스(100)의 단계(104)에서 결정된 엔진 토크 곡선을 사용하여 엔진 속도(ES(i))의 함수로서 최대 엔진 토크 값을 결정하도록 작동할 수 있다. 그 뒤, 단계(216)에서, 변속기 제어 회로(50)는 도 2의 프로세스(100)의 단계(114)에서 결정된 공기역학적 함수를 사용하여 차량 속도(VS(i))의 함수로서 공기역학적 항력(FAERO)을 계산하도록 작동할 수 있다.
상기 단계(216) 후에, 변속기 제어 회로(50)는 단계(218)에서 NTF(i) = (MET(i) * TRQ(i) * RAR) - FAERO(i) - RR 방정식에 따라 총 견인력(NTF(i))을 계산하도록 작동할 수 있다. 그 뒤, 단계(218)에서, 변속기 제어 회로(50)는 ∑NTF = ∑NTF + NTF(i) 방정식에 따라 누적총 견인력 어큐뮬레이터 값(∑NTF)을 업데이트 하도록 작동할 수 있다. 그 후, 단계(220)에서, 변속기 제어 회로(50)는 카운터 값(i)이 선택된 차량 가속력 프로파일 값들의 총 개수(N)와 같은 지를 결정하도록 작동할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 프로세스(200)는 카운터(i)가 1만큼 증분되며 그 뒤에 프로세스(200)가 단계(208)의 시작부로 다시 돌아가는 단계(224)로 전진된다.
단계(222)에서, 변속기 제어 회로(50)가 모든 N개의 선택된 차량 가속력 프로파일 값들이 처리되었는지를 결정하면, 프로세스(200)는 누적 차량 가속력(AVA)이 결정되는 단계(226)로 전진된다. 선택된 차량 가속력 프로파일이 차량 속도 값 대 VS(1) = 0으로 시작하는 시간의 형태로 제공되는 상기 예를 사용하여, 누적 차량 가속력 값(AVA)은 선택된 차량 가속력 프로파일에서 구현된 최대 차량 속도와 동일하다. 그 외의 경우, 선택된 차량 가속력 프로파일이 차량 가속력 데이터 형태로 제공되는 구체예에서, 누적 차량 가속력 값(AVA)은 일반적으로 선택된 차량 가속력 프로파일에 따라 차량 가속력으로부터 유발된 차량 속도 변화와 같이 정의될 것이다. 어떠한 경우에서도, 프로세스(200)는 단계(226)로부터 단계(228)로 전진되는데, 상기 단계(228)에서는 변속기 제어 회로(50)가 ∑NTF와 AVA의 통상적인 함수로서, 가령, 예를 들어, GVWB = ∑NTF/AVA에 의해, 총 차량 중량 변속 스케줄 브레이크포인트(GVWB)를 계산하도록 작동할 수 있다.
이제, 도 7을 보면, 차량의 질량-기반 브레이크포인트에 기초한 성능 모드 변속 스케줄과 이코노미 모드 변속 스케줄을 선택하기 위한 프로세스(300)의 한 예시적인 구체예를 보여주는 플로차트가 도시되어 있다. 상기 프로세스(300)는 차량의 질량-기반 브레이크포인트에 기초한 성능 모드 변속 스케줄과 이코노미 모드 변속 스케줄을 선택하기 위해 변속기 제어 회로(50)에 의해 실행가능한 명령 형태로 변속기 제어 회로의 메모리(55) 내에 저장된다. 상기 프로세스(300)는 변속기 제어 회로(50)가 내연기관(12)과 변속기(28)를 수용하는 차량의 현재 총 질량 또는 중량에 대한 현재 차량의 질량 또는 중량 표시기(CVW)를 결정하도록 작동할 수 있는 단계(302)로부터 시작한다. 일반적으로, 용어 "차량(vehicle)"은 본 명세서에서 사용되는 것과 같이 내연기관(12)의 작동에 의해 이동되는(transported) 모든 구성요소들을 포함할 것이며, 반드시 그럴 필요는 없지만, 예를 들어 트레일러(trailer) 등과 같은 하나 또는 그 이상의 견인되는 구성요소들을 포함할 수도 있다. 한 구체예에서, 현재 차량 중량 표시기는 실제 차량 중량이며 변속기 제어 회로(50)의 메모리(55)는 종래의 방식으로 현재 차량 중량을 추정하기 위해 변속기 제어 회로(50)에 의해 실행가능한 저장 명령들을 가지고, 이 구체예에서 변속기 제어 회로(50)는 차량의 중량의 현재 추정 값을 결정함으로써 프로세스(300)의 단계(302)를 실행하도록 작동할 수 있다. 그 외의 다른 구체예에서, 엔진 제어 회로(80)의 메모리는 종래의 방식으로 현재 차량 중량을 추정하기 위해 엔진 제어 회로(80)에 의해 실행가능한 저장 명령을 가지며, 이 구체예에서 변속기 제어 회로(50)는 예를 들어 데이터 링크(48)에 의해 엔진 제어 회로(80)로부터 현재 차량 중량 추정치를 수신함으로써 단계(302)를 실행하도록 작동할 수 있다. 그 외의 다른 구체예에서, 차량의 중량이 측정될 수 있고 및/또는 그 외의 경우 현재 차량 중량이 결정될 수 있으며 이렇게 결정된 현재 차량 중량은 예를 들어 통상적인 서비스 공구에 의해 또는 또 다른 유선 혹은 무선 커뮤니케이션 시스템에 의해 변속기 제어 회로(50)의 메모리(55) 내에 프로그래밍 된다. 그 외의 다른 구체예에서, 현재 차량 중량 표시기(CVW)는 실제 차량 중량이 아니라 대신 현재 차량 중량 또는 질량에 대한 것이다. 예를 들어, CVW는 도로 등급 결정사항(road grade determination)으로부터 파생된 질량-유사 차량(vehicle mass-like contribution)을 포함하는 준(pseudo) 차량 중량 또는 질량일 수 있다. 이러한 준 차량 중량 또는 질량은 2008년 10월 9일 출원된 동시계속특허출원인 미국특허출원공보번호 2008/0249693호에 기술되어 있으며, 이 특허출원은 본 명세서에서 참조문헌으로 인용된다. CVW가 일반적으로 실제 또는 추정 현재 차량 질량 혹은 중량일 수 있거나, 또는 하나 또는 그 이상의 도로 등급, 견인력, 항력 및/또는 이와 유사한 것을 고려할 수 있는 차량 질량 또는 중량을 표시하는 것일 수 있다는 점을 이해할 것이다.
어떠한 경우에서도, 프로세스(300)는 단계(302)로부터 단계(304)로 전진되는데, 이 단계(304)에서는 변속기 제어 회로(50)가 현재 차량 중량 표시기(CVW)와 총 차량 중량 브레이크포인트(GVWB)를 비교하도록 작동할 수 있다. 만약, CVW ≤ GVWB라면, 상기 프로세스(300)는 변속기 제어 회로(50)가 이코노미 모드 변속 스케줄을 선택하는 단계(306)로 전진된다. 그 외의 경우, 상기 프로세스(300)는 변속기 제어 회로(50)가 성능 모드 변속 스케줄을 선택하는 단계(308)로 전진된다. 단계(306 및 308) 중 어느 한 단계로부터, 상기 프로세스(300)는 변속기 제어 회로(50)가 선택된 변속 스케줄에 따라 변속기(28)의 다양한 기어 범위 간에 변속을 제어하도록 작동할 수 있는 단계(310)로 전진된다.
본 발명이 전술한 내용과 도면에서 상세하게 예시되고 기술되었지만, 이는 상기 내용과 도면에만 제한하려는 것이 아니며, 오직 도시된 구체예들만이 예시되었고 기술되었으며 본 발명의 사상 내에 있는 모든 변형예들과 개선예들이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 명세서에서는 원하는 변속 스케줄 대신 원하는 차량 질량이 도 2의 프로세스(100)에 특정될 수 있는 구체예들을 고려하였다. 그 뒤, 원하는 차량 질량 및 누적 차량 가속력에 따라 누적 총 견인력을 결정하기 위해서 그리고 예를 들어 원하는 변속 스케줄의 완전한 가속기 페달 변속 포인트를 결정하기 위해 도 5의 프로세스(200)의 프로세스 단계들의 반대 순서를 사용하여 상기 누적 총 견인력을 분해하기(decompose) 위해, 프로세스(200)는 변형될 수도 있다. 선택된 차량 가속기 프로파일이 차량의 최소 가속력에 상응하고 특정된 차량 질량이 최대 차량 질량에 상응하면, 이 구체예에서 결정된 완전한 가속기 페달 변속 포인트는 이코노미 모드 변속 스케줄을 위한 완전한 가속기 페달 변속 포인트에 상응할 것이다. 이와 반대로, 선택된 차량 가속기 프로파일이 차량의 최대 가속력에 상응하고 특정된 차량 질량이 최소 차량 질량에 상응하면, 이 구체예에서 결정된 완전한 가속기 페달 변속 포인트는 성능 모드 변속 스케줄을 위한 완전한 가속기 페달 변속 포인트에 상응할 것이다. 이러한 대안의 구체예들을 구현하기 위해 프로세스(100 및 200)에 대한 변형예들은 해당 업계의 프로그래머들이 해야 할 추후 단계가 될 것이다.

Claims (18)

  1. 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄(economy mode shift schedule)과 성능 모드 변속 스케줄(performance mode shift schedule) 중 한 변속 스케줄 선택 방법에 있어서, 상기 방법은:
    - 원하는 차량 가속력 프로파일(vehicle acceleration profile)을 특정하는 단계(specifying);
    - 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량의 누적 총 견인력을 결정하는 단계;
    - 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량 속도 변화를 결정하는 단계;
    - 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량 속도 변화와 차량의 누적 총 견인력의 함수로서 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트를 계산하는 단계;
    - 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트와 현재 차량 질량 표시기를 비교하는 단계;
    - 상기 비교 단계에 따라 변속기 작동을 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나를 선택하는 단계; 및
    - 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중에 선택된 변속 스케줄에 따라 변속기의 기어 범위들 간에 변속을 제어하는 단계를 포함하는, 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원하는 차량 가속력 프로파일을 특정하는 단계는 이코노미 모드 변속 스케줄을 사용하여 차량이 보여주는 최소 가속력에 상응하는 원하는 최소 차량 가속력을 특정하는 단계를 포함하고, 상기 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트는 이코노미 모드 변속 스케줄을 사용하여 원하는 최소 차량 가속력 프로파일을 구현하는 최대 차량 중량에 상응하는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 원하는 차량 가속력 프로파일을 특정하는 단계는 성능 모드 변속 스케줄을 사용하여 차량이 보여주는 최대 가속력에 상응하는 원하는 최대 차량 가속력을 특정하는 단계를 포함하고, 상기 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트는 성능 모드 변속 스케줄을 사용하여 원하는 최대 차량 가속력 프로파일을 구현하는 최소 차량 중량에 상응하는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 누적 총 견인력 결정 단계는:
    - 변속기에 작동가능하게 결합된 엔진의 완전한 가속기 페달 엔진 토크 곡선에 상응하는 엔진 토크 곡선을 결정하는 단계;
    - 원하는 차량 가속력 프로파일에 상응하는 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나의 변속 포인트를 결정하는 단계;
    - 변속기의 모든 기어 범위의 기어 비(gear ratio)를 결정하는 단계;
    - 변속기를 수용하는 차량의 리어 액슬 비(rear axle ratio)를 결정하는 단계;
    - 변속기를 수용하는 차량의 공기역학적 항력 함수를 결정하는 단계;
    - 변속기를 수용하는 차량의 회전저항을 결정하는 단계; 및
    - 원하는 차량 가속력 프로파일, 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나의 변속 포인트, 엔진 토크 곡선, 변속기의 기어 비, 리어 액슬 비, 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸친 공기역학적 항력과 회전저항의 함수로서 차량의 누적 총 견인력을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 엔진 토크 곡선을 결정하는 단계는 엔진의 작동을 제어하도록 구성된 엔진 제어 회로로부터 완전한 가속기 토크 곡선을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 엔진 토크 곡선 결정 단계는:
    - 엔진의 작동을 제어하도록 구성된 엔진 제어 회로로부터 피크 엔진 출력 토크 값을 수신하는 단계;
    - 완전한 가속기 페달 엔진 토크 곡선을 나타내기 위해 피크 엔진 출력 토크를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 엔진 토크 곡선을 결정하는 단계는 메모리 유닛 내에 완전한 가속기 페달 토크 곡선을 프로그래밍하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 방법은, 하나 또는 그 이상의 원하는 차량 가속력 프로파일, 엔진 토크 곡선, 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나의 변속 포인트, 기어 비, 리어 액슬 비, 공기역학적 항력 함수 및 회전저항이 값을 변경시킬 경우, 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트를 재-계산하는 단계와 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량의 누적 총 견인력을 재-결정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 변속기의 작동을 제어하도록 구성된 변속기 제어 회로에 의해 실행가능한 명령 형태로 메모리 유닛 내에 저장되는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교 단계에 따라 변속기 작동을 위한 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나를 선택하는 단계는 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트가 현재 차량 질량 표시기보다 더 큰 경우에는 이코노미 모드 변속 스케줄을 선택하고 그 외의 경우에는 성능 모드 변속 스케줄을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트는 총 차량 중량 브레이크포인트로서 나타나고(represent) 현재 차량 질량 표시기는 현재 차량 중량 표시기로서 나타나는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 방법.
  12. 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 시스템에 있어서, 상기 시스템은:
    - 자동적으로 선택할 수 있는 다수의 기어 범위를 가진 변속기;
    - 변속기의 작동을 제어하도록 구성된 변속기 제어 회로;
    - 변속기에 작동가능하게 결합된 내연기관의 작동을 제어하도록 구성된 엔진 제어 회로; 및
    - 상기 엔진 제어 회로와 변속기 제어 회로 사이에 형성된 데이터 링크를 포함하고,
    상기 변속기 제어 회로는 내부에 저장된 성능 모드 변속 스케줄과 이코노미 모드 변속 스케줄을 가진 메모리를 포함하며, 상기 변속기 제어 회로의 메모리는,
    - 원하는 차량 가속력 프로파일을 결정하고,
    - 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량의 누적 총 견인력을 결정하며,
    - 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량 속도 변화를 결정하고,
    - 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량 속도 변화와 차량의 누적 총 견인력의 함수로서 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트를 계산하며,
    - 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트와 현재 차량 질량 표시기를 비교하고,
    - 상기 비교에 따라 변속기 작동을 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나를 선택하며,
    - 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중에 선택된 변속 스케줄에 따라 변속기의 기어 범위들 간에 변속을 제어하기 위하여, 변속기 제어 회로에 의해 실행할 수 있는 내부 저장 명령들을 추가로 가지는 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 변속기 제어 회로의 메모리 내에 저장된 명령들은,
    - 엔진의 완전한 가속기 페달 엔진 토크 곡선에 상응하는 엔진 토크 곡선을 결정하고,
    - 원하는 차량 가속력 프로파일에 상응하는 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나의 변속 포인트를 결정하며,
    - 변속기의 모든 기어 범위의 기어 비(gear ratio)를 결정하고,
    - 변속기를 수용하는 차량의 리어 액슬 비(rear axle ratio)를 결정하며,
    - 변속기를 수용하는 차량의 공기역학적 항력 함수를 결정하고,
    - 변속기를 수용하는 차량의 회전저항을 결정하며,
    - 원하는 차량 가속력 프로파일, 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나의 변속 포인트, 엔진 토크 곡선, 변속기의 기어 비, 리어 액슬 비, 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸친 공기역학적 항력과 회전저항의 함수로서 차량의 누적 총 견인력을 계산함으로써,
    원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량의 누적 총 견인력을 결정하기 위해 변속기 제어 회로에 의해 실행할 수 있는 명령들을 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 변속기 제어 회로는 상기 데이터 링크에 의해 상기 엔진 제어 회로로부터 완전한 가속기 페달 엔진 토크를 수신함으로써 엔진 토크 곡선을 결정하도록 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 변속기 제어 회로는 상기 데이터 링크에 의해 상기 엔진 제어 회로로부터 피크 엔진 토크 값을 수신하고 상기 피크 엔진 토크 값으로부터 완전한 가속기 페달 엔진 토크 곡선을 추정함으로써 엔진 토크 곡선을 결정하도록 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 시스템.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 완전한 가속기 페달 엔진 토크 곡선은 변속기 제어 회로의 메모리 내에 저장되며, 상기 변속기 제어 회로는 변속기 제어 회로의 메모리로부터 완전한 가속기 페달 엔진 토크를 수신함으로써 엔진 토크 곡선을 결정하도록 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 시스템.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 변속기 제어 회로의 메모리 내에 저장된 명령들은, 하나 또는 그 이상의 원하는 차량 가속력 프로파일, 엔진 토크 곡선, 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나의 변속 포인트, 기어 비, 리어 액슬 비, 공기역학적 항력 함수 및 회전저항이 값을 변경시킬 경우, 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트를 재-계산하고 원하는 차량 가속력 프로파일에 걸쳐 차량의 누적 총 견인력을 재-결정하기 위해 상기 변속기 제어 회로에 의해 실행할 수 있는 명령들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 시스템.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 변속기 제어 회로의 메모리 내에 저장된 명령들은, 차량의 질량-기반 변속 스케줄 브레이크포인트가 현재 차량 질량 표시기보다 더 큰 경우에는 이코노미 모드 변속 스케줄을 선택하고 그 외의 경우에는 성능 모드 변속 스케줄을 선택함으로써, 상기 비교 단계에 따라 변속기 작동을 위한 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 하나를 선택하기 위해, 상기 변속기 제어 회로에 의해 실행할 수 있는 명령들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기를 위해 이코노미 모드 변속 스케줄과 성능 모드 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄 선택 방법.
KR1020117031179A 2009-06-01 2010-04-14 서로 다른 두 변속기 변속 스케줄 중 한 변속 스케줄을 선택하기 위한 차량의 질량-기반 브레이크포인트 결정 시스템 KR101670535B1 (ko)

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