KR20120101138A

KR20120101138A - 차량을 구동하는 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20120101138A
Application number: KR1020127018810A
Authority: KR
Inventors: 안데르스 옌센
Original assignee: 스카니아 씨브이 악티에볼라그
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2012-09-12
Also published as: RU2012130156A; EP2513518A1; JP5726896B2; KR101494377B1; US20120253619A1; JP2013514504A; CN102713363B; US8725369B2; RU2510474C1; WO2011075065A1; SE0950971A1; BR112012014544A2; CN102713363A; EP2513518A4; EP2513518B1; SE534454C2

Abstract

본 발명은, 연소 엔진에 연결되며 다수의 각기 다른 변속비를 차량의 추진을 위한 적어도 하나의 구동축에 구동력을 전달할 수 있도록 설정할 수 있는 기어박스를 구비하는 차량을 구동하는 방법에 관한 것이다. 상기 차량은 기어박스를 낮은 변속비로 전환시키는 제1 모드와 연소 엔진을 적어도 하나의 구동축에서 단절시키는 제2 모드의 적어도 두 모드에서 구동할 수 있게 설계된다. 본 발명의 방법은, 상기 차량이 차량 구동력을 소정 시간 동안 감소시킬 필요가 있거나 있게 될 상황에서 주행할 때에, 차량이 제1 모드 또는 제2 모드에 따라서 구동되어야 하는지 여부를 주변 변수에 기초하여 결정하는 단계를 포함한다.

Description

차량을 구동하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR DRIVING OF A VEHICLE}

본 발명은 차량(vehicle)을 구동하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 차량을 구동하기 위한 동력의 출력을 감소시킬 필요가 있는 경우나 혹은 있게 되는 상황에서의 차량을 구동하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

트럭, 버스, 등과 같은 대형 차량(heavy vehicle)의 구동함에 있어서는, 차량에서 이용되고 있는 운동(activity)의 유익성 측면에서 차량 경제성은 시간이 지남에 따라 더욱더 중요도가 커지는 인자가 되고 있다. 대형 차량의 일상적인 작동에 수반되는 주요 비용으로는, 그 조달 비용 이외에, 운전자 보수, 수리 및 유지 비용, 그리고 차량 추진에 사용되는 연료 비용이 있다.

차량의 형태 여하에 따라 여러 가지 다른 인자들의 영향력은 변할 수 있지만 연료 소비는 일반적으로 주요 지출 항목이고, 대형 차량의 용적 이용도는 종종 높기는 하지만 대량의 총 연료 소비가 수반되기 때문에, 연료 소비를 줄일 수 있는 모든 가능한 방안은 유익성 측면에서 긍정적인 효과이다.

장거리 운행 시에는 연료 소비를 최적화하는 것이 특히 중요하다. 이를 위해, 특정의 차량 순항 속도를 위한 전형적 엔진 순항 속도로 특징지어지는 장거리 차량들이 있다. 전형적 차량 순항 속도는 지역 또는 도로 유형에 따라 다르기는 하지만 일례로, 80 km/h, 85 km/h, 또는 89 km/h가 있다.

일반적으로 대형 차량에 있어서는 여러 가지 형태의 동력 전달 장치(power train)들을 사용하는데, 이러한 대형 차량들은 운전자를 위해 가능한 편안하게 운전될 수 있었으면 하는 요구가 종종 있었으므로, 기어 변속이 차량에 일반적으로 통합되어 있는 제어 시스템에 의해 제어되도록 한 자동 작동식 기어박스를 대형 차량에 구비시키는 경우가 종종 있었다.

대형 차량에 있어서 자동 기어 변속이 일반적으로 제어 시스템에 의해 제어된다는 사실에 입각해서 보면, 엔진과 기어 박스의 제어가 부분적으로는 차량 운전자에게서 나온 명령에 의거하여 실행되면서도 대부분은 제어 시스템에 의해 의거하여 실행될 수 있도록 한 제어 장치의 사용 가능성이 열린다. 이를 위해, 제어 시스템에, 기어 변속과 기어 선택을 가능한 한 연료 경제적으로 시행할 수 있는 한은 연료 소비를 향상시키기 위한 여러 기능들을 통합시키고 있는 것도 흔히 있는 일이다.

상기 기능들 중 한 예로는, 차량이 내리막길을 주행할 때에 차량 속도 유지를 위해 토크가 기여하는 것이 필요치 않은 경우에 차량의 엔진을 구동 차륜으로부터 단절시키도록 한 기능이 있다. 그 이후에 일례로 운전자가 가속 페달이나 브레이크 페달을 밟는 경우에는 차량의 동력 전달 장치가 다시 연결된다.

상기 단절 기능은 많은 경우에서 잘 작동하고 있지만, 연소 엔진에 의해 동력을 받는 차량의 연료 소비를 더 줄일 수 상황들은 아직도 여전히 많다.

본 발명의 목적은 차량의 연료 소비를 줄일 수 있도록 차량을 구동하는 방법을 제안하는 것이다. 이 목적은 특허청구범위의 청구항 1에 따른 방법에 의해 달성된다.

본 발명은 연소 엔진에 연결되며 다수의 각기 다른 변속비를 차량의 추진을 위한 적어도 하나의 구동축에 구동력을 전달할 수 있도록 설정할 수 있는 기어박스를 구비하는 차량의 구동 방법에 관련된다. 차량은 적어도 두 모드, 즉 기어박스를 낮은 변속비로 전환시키는 제1 모드와 엔진을 적어도 하나의 구동축에서 단절시키는 제2 모드에서 구동할 수 있게 설계된다. 본 발명의 방법은, 차량이 차량 구동력을 소정 시간 동안 감소시킬 필요가 있거나 있게 될 상황에서 주행할 때의 차량 구동 방법으로서, 일례로 차량이 처한 환경과 관련한 주변 변수에 기초하여 차량이 제1 모드나 아니면 제2 모드에 따라서 구동되어야 하는지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 상기 주변 변수는 차량 앞으로 다가오는 환경의 한 상태일 수 있고, 상기 결정은 차량의 제어 시스템 내의 하나 이상의 제어 유닛에 의해 행해진다.

이에 의한 이점으로는, 차량이 일례로 내리막길을 주행할 때에 여러 지배적인 상태들 하에서 일례로 연료 소비의 관점에 가장 효율적으로 주행할 수 있다는 점이다. 예를 들면, 어떤 경우에는 차량을 오버드라이브가 연동된 상태에서 구동시키는 것이 더욱 유리하고, 또 다른 어떤 경우에는 동력 전달 장치를 개방시킨 상태에서, 즉 엔진을 차량의 구동 차륜과 단절시킨 상태에서 구동시키는 것이 더욱 유리할 수 있다.

상기 외부 변수의 대표적인 예로는 차량 전방의 도로의 지형 및/또는 차량의 주행 저항을 들 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징들과 이점들은 다음에서 설명하는 실시예들에 대한 상세한 설명과 첨부된 도면에서 보여질 것이다.

도 1a는 본 발명을 유리하게 사용할 수 있는 차량에 있어서의 동력 전달 장치를 도시하는 도면이다.
도 1b는 차량 제어 시스템의 제어 유닛의 예를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 구동을 제어하는 방법의 예를 보이는 흐름도이다.
도 3은 엔진의 토크 곡선을 도시하는 것으로, 오버드라이브 작동 범위의 한계를 함께 나타내고 있다.
도 4는 일례로 들고 있는 도로의 일부 구간을 따라 가는 차량 주행을 도시하는 도면이다.
도 5는 일례의 연소 엔진에 있어서의 엔진 마찰을 엔진 속도의 함수를 나타낸 것이다.

"오버드라이브(overdrive)"라는 용어는 기어박스의 출력 축이 엔진 축보다 더 빠르게 회전하는 기어를 의미하는 것으로 일반적으로 받아들여지고 있다.

그러나 이하에서 기재하는 설명 및 특허청구범위에서, 오버드라이브라는 용어는 차량이, 순항 엔진 속도 하에서, 해당 기어의 토크 안정 수준(torque plateau)에 도달하는 속도보다 낮은 엔진 속도에서 구동하는 기어를 나타내는 것으로 제한한다. 이것의 의미는, 상기 기어에서는, 필요한 구동력을 감소시키는 상황에서는 제외하고 기어를 사용 불가하게 하면서 최대 토크가 사용될 수 없게 된다는 것이다.

이는 도 3에 예시되었는데, 도 3은 상기 오버드라이브를 위한 작동 범위와 함께 토크 곡선을 도시하고 있다. 엔진 속도 n_d는 차량의 순항 속도 또는 최대 허용 속도에 도달하는 엔진 속도를 나타내고 있고, 이 경우에 엔진은 오버드라이브의 토크 안정 수준(n₁과 n₂ 사이의 영역)에서는 작동하지 못하고 항상 낮은 엔진 속도 및 이에 따른 낮은 토크에서 작동한다. 따라서, 오버드라이브는 토크 곡선에 있어서 토크 안정 수준 아래의 작동점에서 사용되도록 의도되고, 상기 작동점, 즉 n_d는 기본적으로는 n₀(엔진 속도가 양(+)의 토크를 전달할 수 있도록 하기에 충분히 높은 지점)과 n₁ 사이의 임의의 바람직한 적절한 지점으로 전위될 수 있다.

이는 일반적인 기어 변속 차량, 즉 차량이 순항 속도에서 주행할 때에 차량이 토크 안정 수준의 중간 위치(n₁과 n₂ 사이의 중간 위치)에 있거나 혹은 최대 기어를 위한 토크 안정 수준의 상한부(즉, n₂에 더 근접한 위치)에 있는 엔진 속도에서 주행할 수 있도록 기어박스의 변속비가 설계된, 일반적인 기어 변속 차량과 다르다. 차량의 순항 속도는 각 지역의 규정이나 도로 유형에 따라 다르긴 하지만 예를 들면 일례로, 80 km/h, 85 km/h, 또는 89 km/h일 수 있다.

오버드라이브를 사용하는 차량의 구동과 관련해서는, 본 출원의 출원인과 동일한 출원인에 의해 동일자로 출원된 스웨덴 특허 출원(출원 번호: 0950973-8, 발명의 명칭: FOERFARANDE OCH SYSTEM FOER FRAMFOERANDE AV ETT FORDON I)과, 본 출원의 출원인과 동일한 출원인에 의해 동일자로 출원된 스웨덴 특허 출원(출원 번호: 0950976-1, 발명의 명칭: FOERFARANDE OCH SYSTEM FOER FRAMFOERANDE AV ETT FORDON III)의 내용도 참조한다.

토크 T와 동력 출력 P는 아래 식으로 상관성을 나타낼 수 있다.

P = Tω ... (1)

여기서, ω는 엔진의 각속도, 즉 2π60/rpm(여기서, rpm은 엔진의 분 당 회전수)을 나타내고, 상기 식은, 속도 n₁까지 이르는 영역에서 엔진으로부터 추출될 수 있는 동력 출력 P는 엔진이 전달할 수 있는 최대치보다 낮은 값으로 제한된다는 것을 의미하는데, 이 이유는 엔진이 전달할 수 있는 최대 토크와 엔진 속도 둘 다가 낮기 때문이다. 따라서, 오버드라이브가 연동될 때에는 엔진으로부터 나오는 동력 출력이 제한된다.

도 1a는 트럭, 버스 등과 같은 대형 차량(100)의 동력 전달 장치의 예를 도시하는 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 전달 장치를 도시하고 있다. 도 1a에 개략적으로 도시된 차량(100)은 구동 차륜(113, 114)을 구비한 단지 하나의 차축만을 구비하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 구동 차륜이 구비된 하나 이상의 차축을 갖춘 차량에도 적용할 수 있다. 동력 전달 장치는 연소 엔진(101)을 포함하고, 연소 엔진은 이 엔진(101)의 출력 축(102)을 거치고, 일반적으로 플라이 휠(도시되지 않음)을 거쳐서, 클러치(106)를 경유하여 자동 작동식 기어박스(103)에 통상의 방식으로 연결된다.

그러나 농업 분야에서 널리 사용되고 있는 대형 차량이나 고속도로를 주행하는 대형 차량에는 일반적으로 전통적 관점에서 자동 기어박스를 설치하지 않고 기어 변속을 제어 시스템으로 제어하는 수동 기어박스를 설치하고 있다. 그 이유는 부분적이긴 하지만 수동 기어박스의 제조비용이 실질적으로 더 저렴하기 때문이고, 또 다른 이유는 수동 기어박스가 더욱더 효율적이며 그 결과 연료 소비가 낮기 때문이다.

도시된 본 실시예의 클러치(106)는 종래의 형태, 일례로 디스크 타입의 자동 제어 클러치의 형태를 취하고 있다. 클러치의 개폐는 차량의 제어 시스템에 의해 제어된다. 이는 수동 제어식 클러치에 있어서는 일반적인 것인데, 차량이 이동 상태로 설정된 후의 기어 변속은 기어 변속 중에 엔진을 적절히 제어함으로써 클러치가 닫히면서 행해진다.

현대의 차량에 있어서 제어 시스템은, 일반적으로, 다수의 전자 제어 유닛(ECU) 또는 제어기와 차량에 배치된 여러 구성요소(component)들을 서로 연결시키는 하나 이상의 통신 버스를 포함하는 통신 버스 시스템으로 구성된다. 이와 같은 제어 시스템은 다수의 제어 유닛을 포함할 수 있고, 특정 기능은 상기 둘 이상의 제어 유닛들로 나누어진다. 도 1a는 간결성을 위해서 단지 2개의 전자 제어 유닛(115, 116)만을 도시하고 있고, 상기 전자 제어 유닛들은 본 실시예에서는 엔진(101)과 클러치(106)(자동 제어식 클러치인 경우임)와 기어박스(103)(엔진, 기어박스, 클러치 중에서 둘 이상이 단지 하나의 제어 유닛에 의해 제어되게 배치됨)를 각각 제어한다. 제어 유닛(115, 116)에 의한 엔진과, 클러치와, 기어박스의 제어는 일반적으로 한 제어 유닛으로부터 나오는 신호와 또 다른 제어 유닛으로부터 나오는 신호 모두에 따라 달라진다. 도시된 유형의 제어 유닛들은 일반적으로는 차량의 여러 부품들, 예를 들면 기어박스, 엔진, 클러치 및/또는 차량의 또 다른 제어 유닛들 또는 구성요소들로부터 나오는 센서 신호들을 수신하도록 구성된다. 또한, 제어 유닛들은 차량의 여러 부품들과 구성요소들로 이들을 제어하기 위한 제어 신호를 보낼 수 있게 구성된다. 본 발명은 상기 제어 유닛들 중 임의의 제어 유닛이나, 혹은 차량의 제어 시스템 내의 또 다른 일부 적절한 제어 유닛에서 실시된다.

차량의 여러 부품들과 구성요소들의 제어, 일례로 기어 선택(변속비)은 프로그램된 명령에 의해 통제되는 것이 보편적이다. 상기 프로그램된 명령은 통상적으로 컴퓨터 프로그램의 형태를 취하는데, 컴퓨터 또는 제어 유닛에서 실행되면 컴퓨터/제어 유닛이 소망하는 여러 형태의 제어 작동, 일례로 본 발명에 따른 여러 방법 단계들을 실행시키게 된다. 상기 컴퓨터 프로그램은, 일반적으로, 제어 장치와 조합되어 있거나 혹은 제어 장치 안에 있는 디지털 저장 매체(121, 도 1b 참조), 예를 들어 ROM(read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 하드디스크 장치에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품(109)의 형태를 취하며, 제어 유닛에 의해 실행된다. 따라서 차량의 특정 상황에서의 거동은 컴퓨터 프로그램의 명령을 변경함으로써 조정할 수 있다.

제어 유닛의 일례(제어 유닛(115))가 도 1b에 도시되어 있는데, 이 제어 유닛은, 예를 들어 디지털 신호 처리를 위한 회로(디지털 신호 처리기(DSP: digital signal processor), 또는 소정의 특정 기능을 갖춘 회로(어플리케이션 특정 집적 회로(ASIC: application specific integrated circuit))와 같은 실질적으로 임의의 적절한 유형의 처리기 또는 마이크로컴퓨터의 형태를 취하는 연산 유닛(120)을 포함할 수 있다. 연산 유닛(120)은 제어 유닛(115) 안에 위치된 메모리 유닛(121)에 연결되고, 상기 메모리 유닛은 연산 유닛(120)에, 연산 유닛(120)이 연산을 수행하기 위해 필요로 하는, 일례로, 저장된 프로그램 코드 및/또는 저장된 데이터를 제공한다. 연산 유닛(120)은, 또한, 메모리 유닛(121)에 연산의 부분적인 결과 혹은 최종 결과를 저장하도록 구성되기도 한다.

제어 유닛(115)에는 추가로 입력 신호와 출력 신호를 수신 및 송신하는 장치(122, 123, 124, 125)도 구비된다. 상기 입력 신호와 출력 신호는 입력 신호 수신 장치(122, 125)가 정보로서 검출하며 연산 유닛(120)에 의해 처리 가능한 신호로 변화될 수 있는 파형, 펄스 또는 기타 속성의 것을 포함한다. 출력 신호 송신 장치(123, 124)는, 연산 유닛(120)으로부터 받은 신호를 일례로 이들 신호의 변조를 통해 변환하여, 출력 신호를 보내려고 의도하고 있는 차량의 제어 시스템의 다른 부분 및/또는 구성요소/구성요소들로 보낼 수 있는 출력 신호를 생성할 수 있게 구성된다.

입력 신호와 출력 신호를 수신하고 송신하는 장치들로의 연결은 케이블, 일례로 CAN(controller area network) 버스, MOST(media orientated systems transport) 버스, 또는 기타 유형의 버스 구성 등의 데이터 버스, 또는 무선 연결 중에서 선택된 일종 이상의 것의 형태로 취해질 수 있다.

차량(100)은 또한, 구동 차륜(113, 114)에 연결되며 최종 기어(108), 일례로 종래의 차동 기어를 거쳐서 기어박스(103)로부터 나오는 출력 축(107)에 의해 구동되는 구동 축(104, 105)도 포함한다.

도면에 도시된 차량(100)의 기어박스(103)에는 적어도 하나의 오버드라이브 기어가 구비되는데, 이 오버드라이브 기어는, 전술한 바와 같이 차량의 순항 속도에서 오버드라이브 기어용의 토크 정상 수준 아래의 작동 범위를 갖도록 구성된다. 이것의 의미는, 앞에서도 설명한 바와 같이, 상기 작동 지점에서의 엔진 속도가, 일반적으로, 충분한 토크를 전달하기에는 너무 낮기 때문에, 위와 같은 유형의 오버드라이브가 연동된 상태에서는 차량이 정상적으로 구동될 수 없다는 것이다. 또한, 구동력 수요가 증가하자마자, 엔진은, 훨씬 더 낮은 동력을 이용할 수 있고 엔진이 정지될 위험에 놓일 수 있는 낮은 속도로 떨어진다.

상기 오버드라이브의 목적은 동력 출력을 줄이게 되거나 필요 없는 작동 상황에서 기생적 손실을 최소화시키고 그에 따라 연료 소비를 최소화시키는 데 있다.

특정 상황에서 연료 소비를 줄이기 위한 선택적 방안은, 앞에서 설명한 바와 같이, 차량의 속도를 유지하거나 실질적으로 유지하기 위하여 엔진에서 토크를 분배할 필요가 없는 내리막길에서 차량이 주행할 때에, 엔진을 차량의 구동 차륜으로부터 단절시키되, 일례로, 클러치를 개방하거나 혹은 기어박스를 중립 위치에 둠으로써 단절시키는 기능의 형태를 취할 수 있다.

본 발명은 이러한 방식들 모두의 잠재력을 활용하는 것으로, 제1 모드에서는 오버드라이브가 연동된 상태에서 차량을 구동시키고, 제2 모드에서는 엔진이 단절된 상태에서 차량을 구동시킨다.

본 발명에 따른 차량 구동 방법의 일 실시예가 도 2에 예시되어 있다.

201 단계에서 동력 출력 수요가 감소되었는지 여부를 결정한다. 동력 출력 수요가 적은지 여부는, 통상적으로는, 당해 시점에서의 당해 속도를 유지하는 차량을 추진시키는 데 소요되는 동력 출력이 문턱치보다 낮은지 여부를 결정하는 것일 수 있다.

차량이 일례로 내리막길을 주행하고 있으면, 차량을 추진시키는 데 소요되는 동력 출력은 감소되는데, 그 이유는 내리막길에서의 중력에 의한 지구의 인력(오르막길과 반대)은 양(전방)의 구동력 성분에 기여를 하고, 그에 따라 차량을 추진시키는 데 필요한 엔진에서 나오는 동력 출력이 현저하게 감소하거나 심지어는 그 전체가 중지되기 때문이고, 이렇게 엔진을 구동 차륜과 단절시키게 되면, 다시 말해, 일례로 기어박스를 중립 위치에 놓거나 클러치를 개방함으로써 동력 전달 장치를 차단시키게 되면, 차량은 내리막길에서 중력의 도움을 받아서 소망하는 속도를 유지하게 되거나 심지어는 속도를 얻을 수 있게 된다. 이의 대안적 예로서, 동력 출력의 요구를 지속시키되 엔진의 최대 출력에 비해 감소된 수준, 즉 오버드라이브를 이용하여 추출할 수 있는 감소된 출력(이용 가능한 토크)이 상기한 바와 같이 수반되는 낮은 엔진 속도에도 불구하고 차량을 변화하지 않는 속도 또는 실질적으로 변화하지 않는 속도로 구동시키기에 충분한 정도의 수준으로, 지속시킬 수 있다.

현재 혹은 곧 이어서 구동력을 감소시킬 필요가 있다거나 구동력이 필요 없다고 하는 결정이 내려지면, 이 결정은 아래에서 예시하고 있는 여러 가지 방식으로 행해지는 것임, 처리 단계는 202 단계로 넘어가서, 차량 구동을 위한 적합한 모드를 결정한다.

따라서 202 단계에서는, 연료 소비 관점 혹은 어떤 또 다른 관점에서 기어박스를 오버드라이브(모드 1)로 전환시키는 것이나 혹은 엔진 브레이크 토크가 인가되지 않게 함으로써 차량의 롤링 저항을 줄이기 위해 엔진을 차량의 구동축(하나 이상일 수 있음)으로부터 단절시키는 것(모드 2)이 더 유리한지, 아니면 어떤 다른 목적을 위해 엔진 속도를 정상적으로 유지시켜야 하는지 여부를 결정한다.

오버드라이브로의 전환은 엔진의 연료 수요를 줄이는 이점을 제공하며, 이에 따라 연료를 절약할 수 있게 되며, 이와 아울러 엔진 속도가 아주 낮은 속도치로 내려가게 되어 엔진에서 나오는 소음 수준이 낮아진다.

오버드라이브를 연동시키거나 엔진을 단절시키는 이점은, 일례로 당해 시점에서의 도로 경사도와 당해 시점에서의 차량 속도에 따라 달라지긴 하지만, 여러 가지 다른 정도로 나타날 수 있다.

모드 결정은 차량이 현재 처한 환경의 상태를 나타내는 주변 변수, 일례로 차량의 주행 저항 또는 차량 전방의 도로의 지형과 같은 주변 변수를 이용하여 행해지며, 또한, 일례로, 차량이 각 모드에서 도달하게 되는 최고 속도를 결정(계산)함으로써 행해지기도 한다.

도 4는 차량이 구릉이 뻗어 있는 길을 따라 주행하는 예를 도시하고 있다. 위치 P₁에서 차량(400)은 오르막의 끝자락에 있고 언덕 꼭대기를 향해 간다. 202 단계에 따른 결정은, 그 결정이 어떻게 행해지느냐에 따라 달라지긴 하겠지만, 지점 P₁ 또는 지점 P₂에서 이미 행해지거나, 혹은 차량이 언덕 꼭대기를 지난 후에 행해진다.

제1 실시예는, 202 단계의 결정에서, 일례로 연료 소비의 관점에서 내리막길을 가장 잘 해소할 수 있는 전략으로서 예견(LA: look-ahead) 기능을 이용한다.

상기 LA 기능은, 일례로, 차량에 마련된 도로 경사도 데이터베이스, 즉 특정의 지리적 영역, 예를 들면 지방, 국가, 대륙 등의 영역 내의 모든 도로나, 혹은 차량이 통상 주행하고 다니는 도로 구간들의 도로 경사도 데이터베이스를 포함할 수 있다. 이들 데이터를 일례로 GPS 수신기에서 얻은 차량의 현 위치와 결합시키게 되면, 차량 제어 시스템이 차량 앞의 도로의 성질을 인지하는 것이 가능해지고, 그러면 이들 데이터를 여러 가지 방식으로, 예를 들면 순항 제어 기능을 위해 사용하는 것이 가능해진다. 선택적 실시예로서, 상기 도로 경사도 데이터는, 차량 내의 데이터베이스에 저장하는 대신에, 임의의 적절한 무선 링크를 통해 차량에 연속적으로 혹은 특정 간격으로 전송되게 해서 전송된 데이터가 일례로 당해 시점에서의 차량의 위치에 의해 제어될 수 있게 구성할 수도 있다. 도로 데이터는 지형 정보 이외에도 제한 속도, 도로 굴곡도 등에 대한 정보도 포함할 수 있다. 이들 데이터는, 일례로, 제한 속도를 초과하게 되는 위험이나 차량이 굴곡부를 적절치 않은 고속으로 진입하게 되는 위험이 방지될 수 있도록, 본 발명에 따른 결정에도 사용될 수 있다.

상기 LA 기능은 종종 최근의 차량에서 이미 실시되고 있는데, 그 기능에서 나온 데이터는 구동력 수요가 있게 되는지 여부 및/또는 에너지 손실이 있는지 여부를 결정하기 위해 제어 유닛(115 및/또는 116)으로 전송시킬 수 있다.

본 발명의 제1 실시예는, 201 단계에서 구동력 수요 감소가 있는지 여부를 결정하고, 구동력 수요가 감소되었거나 없는 경우 내리막길을 주행하는 차량 속도를 계산하는 데에, 차량 전방의 도로에 관한 상기와 같은 데이터를 차량 데이터와 결부시켜서 사용하고, 상기 계산된 속도는 적절한 기어 변속 전략을 선택하는 데 사용된다.

따라서, 제어 유닛(115 및/또는 116)은 비교적 많은 구동력 수요가 있는 지점 P₁에서 구동력 수요 감소가 곧 발생하게 될지 여부를 상기 LA 기능에서 나온 데이터에 기초하여 미리 결정할 수 있고, 또한 당해 시점에서의 차량의 파악된 속도에 기초하여 차량이 도달하게 될 최고 속도와, 다가오는 내리막길의 경사도와, 다가오는 내리막길에서의 차량의 총 에너지 손실을 비교적 정확하게 계산할 수도 있다.

따라서, 동력 출력의 수요가 낮은지 여부를 결정하기 위하여 엔진 신호를 검출할 필요가 없이, 최적의 시점에서 오버드라이브를 연동시키거나 엔진을 단절시킬 수 있다.

예를 들면, 동력 출력이 소정의 문턱치보다 낮으면, 즉 최대 동력 출력의 일정 비율 정도, 일례로 10 내지 15% 정도로 낮으면, 동력 출력 수요가 낮은 것으로 간주할 수 있다.

상기 결정은 일례로 에너지 고려 사항들에 기초해서도 할 수 있다. 언덕 꼭대기 P₂와 내리막길의 한 지점, 일례로 최저 지점 P₃, 또는 내리막길의 임의의 다른 지점, 일례로 P₁, 또는 차량 속도가 최대가 되는 지점(일례로, P₃일 수 있음)과의 사이에서의 위치에너지의 변화는 E = mgh로 나타낼 수 있는데, 여기서 h는 P₂와 선택된 지점(이 경우에서는 P₃) 사이에서의 높이 차이를 나타내고, m은 차량의 중량을 나타낸다.

일반적으로, 물체가 거리 s를 이동하였을 때에 변환된 일은

로 표현되고, 여기서, F는 이동 거리에 걸쳐서 물체에 가해진 힘을 나타낸다. 이 물리 법칙에 따르면 에너지 손실은 없었으므로 높은 지점(일례로, 도 4의 P₂)과 낮은 지점(일례로, P₃) 사이에서의 위치에너지의 감소는 이들 두 지점 사이에서의 운동에너지의 차이 및 두 지점 사이를 운동할 때에 수행된 일과 일치한다.

따라서 상기 위치에너지는 아래의 식으로 나타낼 수 있다(여기서, 주목할 점은 아래의 식은 단순화된 것이고, 실제에 있어서 차량은 그와 관련된 많은 상황들에서 고려해야 할 인자들에 의해 영향을 받는다는 점이다).

...(2)

상기 식에서, 적분 범위는 계산이 행해지는 지점을 나타내는 0과 차량이 선택된 지점 전까지 이동한 거리를 나타내는 s로 한정하고,

은 언덕 꼭대기 지점 P₂에서의 차량의 속도를 나타내고,

은 낮은 지점 P₃에서의 차량의 속도를 나타내고,

F _air 는 차량의 공기 저항을 나타내는 것으로, 이는 제어 시스템이 종래 기술로서 잘 알려진 방정식에 따라서 차량의 속도, 이동 방향에서의 단면적에 의거하여 계산할 수 있는 것이고,

F _rr 은 차량의 롤링 저항을 나타내는 것으로, 이것도 마찬가지로 공지된 방정식에 따라서 차량의 중량, 롤링 저항 계수, 도로 경사도에 의거하여 계산될 수 있는 것이고,

F _eng 는 차량의 구동 차륜에 엔진에 의해 가해지는 구동력을 나타낸다. 이 구동력은, 엔진 마찰에 의해 전방향 구동력을 음의 방향으로 가하게 되는 이른바 끌려가는 상태(trailing)의 엔진에 있어서는, 상기 식에서 제동력으로 묘사된다. 구동력을 가하는 경우(양(+)의 구동력) 상기 식에서의 부호가 바뀌고, 엔진이 단절된 경우(앞에서 설명한 모드 2의 경우)에는 F _eng = 0이다.

F _gh 는 기어박스의 마찰을 나타내는 것으로, 이는 차량의 제어 시스템이, 기지의 기어 위치와 기어박스의 온도(일반적으로, 높은 온도는 낮은 마찰을 의미함)에 의거하여 계산할 수 있는 것이고, F _axle/nav 는 후방 차축/밀봉부/차륜 베어링에서의 마찰을 나타내는 것으로, 속도 종속성을 가지며, 제어 시스템에 저장된다.

F ₁은 AC 압축기, 발전기, 공기 압축기, 파워 스티어링과 같은 엔진 장착 보조 장치가 관련된 경우에 고려하여야 할 또 다른 힘을 나타내는 것이다. 제동력 및/또는 관성 모멘트도 고려 사항으로 관련지을 수 있다. 다른 경우에서 이 인자는 영(0)으로 할 수 있다.

s는 차량이 주행한 거리를 나타내는 것으로, 이 실시예에서는 P₂에서 P₃까지의 거리이다.

따라서, 상기 식 (2)와 차량 전방의 도로의 특성에 대한 지식을 사용하여서 연료 절약의 관점에서 내리막길에서 채택하게 될 가장 적절한 전략을 결정할 수 있다. 각기 다른 상황에서 어떤 전략이 유리할 것인가 하는 결정은, 예를 들면, 내리막길이 얼마나 가파른가, 내리막길 이후의 도로의 특성이 어떠한가에 따라서 달라진다.

도 4에 도시된 실시예에서, 내리막길 상의 P₃지점 또는 다른 지점에서의 차량의 예상 속도는 P₁지점에서 계산될 수 있는데, 이는 일례로 오버드라이브 상태나 혹은 엔진을 구동 차륜과 단절시킨 상태에서 주행하는 경우를 위해서 계산되고, 또한 예를 들어 연료 소비의 관점에서 차량의 추진 최적화를 가장 좋게 하기 위한 각기 다른 기어 변속 시간(즉, 오버드라이브의 단절/연동이 언덕 꼭대기 P₂ 전이나 그 꼭대기 지점이나 혹은 후에 행해짐)을 위해서 계산된다.

한 예로서, 엔진을 오버드라이브/단절 상태로 변경하는 것은, 예를 들어 차량이 다가오는 내리막길에서 최대 허용 속도까지 가속되는 것을 사전에 이미 결정할 수 있는 경우에는, 차량이 언덕 꼭대기에 도달하기 전에 이미 행해질 수 있게 설계할 수 있다.

마찬가지로, 차량이 오르막길로 다가가고 있다고 결정되는 경우, 동력 출력 요구가 실제로 발생하기 전에 하향 기어 변속이 행해지게 할 수 있다.

후속하는 오르막길에서 차량 속도를 계산하는 것도 가능한데, 이 경우의 기어 변속 전략의 결정에는, 차량이 내리막길에서, 또 다른 내리막길이 뒤이어 있는 짧은 후속하는 오르막길에서 불필요한 구동력을 제공하지 않고도 그에 대처할 수 있도록 하는 속도까지, 가속할 수 있는 가능성을 고려할 수 있다.

일례로, 차량의 주행 저항이 음인 경우, 즉 엔진을 차량의 구동 차륜에서 단절시킨 것이 속도 증가라는 결과로 이어져서 차량이 P₃ 지점에 이르기 전에 차량을 제동해야 하는 내리막길이 경우, 오버드라이브를 폐쇄된 동력 전달 장치와 연동시켜서 엔진 마찰을 이용하여 주행 저항을 증가시키는 것이 좋다. 이 경우, 연료 분사를 끄고 그 결과 연료 소비가 없는 상태가 되어, 엔진은 아무런 에너지를 공급하지 않고 대신에 끌려가는 상태(trailing)가 된다.

엔진 마찰은 적어도 부분적으로는 베어링과 활주 표면의 마찰에 따라 달라지고, 또한 엔진을 통해 공기, 오일, 물을 펌핑하는 데 소비된 에너지에 따라서도 달라진다. 도 5는 연소 엔진의 예에서 엔진 속도의 함수로서의 엔진 마찰을 보이고 있다.

도면에서 알 수 있는 바와 같이, 엔진에 의해 가해진 제동력은 1800rpm(250Nm) 근방에서는 600rpm(130Nm)에서의 제동력에 비해 거의 2배나 크다. 엔진의 동력 출력은 토크와 속도 모두에 종속되므로, 제동력 출력의 차도 여전히 더 크다(8 kW에 비해 47kW로 크다). 엔진을 여러 엔진 속도로 끌려가게(trailing) 함으로써, 차량을 여러 제동 저항 하에서 연료 소비 없이 구동되게 하는 것이 가능해진다.

엔진을 낮은 엔진 속도에서 끌려가게(trailing) 하면, 즉 오버드라이브가 연동되게 하면, 동력 전달 장치가 폐쇄되었을 때에 엔진이 구동 축에 가하게 되는 제동 토크는 상기 엔진 속도보다 더 높은 엔진 속도에서 엔진이 끌려가는(trailing) 때에 비해서 훨씬 작다고 하는 이점을 제공하고, 이는 많은 경우에서 엔진이 끌려가게 하는 것을 가능하게 하며, 이와 아울러, 엔진이 끌려가는 중에 연료 소비 없이 차량의 속도를 유지시키거나 혹은 예로 드는 소정 값 이상으로는 적어도 감소하지 않게 하는 것을 가능하게 한다.

한편, 차량이 내리막길에서 제동할 필요가 없는 경우, 엔진이 구동 축에서 완전히 단절되게 하는 것, 즉 동력 전달 장치가 작동 중단하게 하는 것이 바람직하고, 이 경우 엔진에서는 제동 토크가 전혀 가해지지 않는데, 이것의 단점으로는 엔진 작동을 유지시키기 위한 시간 내내 연료가 소비된다는 것이고, 이 반면에 장점으로는 일례로 바로 이어지는 오르막길 전에서 많은 운동에너지를 저장할 수 있다는 것이다.

선택적으로, 후속하는 오르막길, 예를 들어 도 4의 P₃ 지점 이후의 오르막길 전에 가능한 최대의 에너지를 저장하기 위하여 가능한 한 높은 동력 출력으로 오버드라이브 상태에서 주행하도록 하는 것이 유리할 수 있다.

내리막길은 동력 출력 수요를 감소시키는 결과를 가져올 수 있지만 차량의 속도를 오로지 중력으로만 가속/유지시키기에 충분할 정도까지는 가파르지 않을 수 있는데, 이 경우, 차량 속도를 유지하거나 또는 실질적으로 유지하기 위해서는 엔진이 어느 정도, 일례로 10 내지 50kW의 정도를 기여하는 것이 필요하지만, 이와 같은 정도의 필요한 기여는 오버드라이브 상태에서 주행할 때에 전달될 수 있기에는 작으면서도 충분하다.

오버드라이브가 연동된 상태에서 엔진은 동력 출력을 얼마나 전달할 수 있어야 하는가는 작동 지점 n_d가 지점 n₀과 지점 n₁사이의 영역 중의 어디에 있는가에 따라 달라지는데, 이 이유는 토크(그에 따른 동력 출력)가 그 때의 작동 범위 내에서의 엔진 속도에 따라서 크게 변화하기 때문이다(도 3 참조).

차량의 적절한 구동 모드를 결정하는 것도 내리막길 이후의 도로의 특성을 가지고 제어할 수 있다. 내리막길이 일례로 긴 직선 도로에 이후에 이어지는 경우, 차량을 추진하기 위한 양(+)의 토크가 다시 필요해지고 그에 따라 동력 전달 장치가 다시 폐쇄되기 전까지는, 동력 전달 장치를 가능한 한 장시간 개방시킨 상태에서 주행하게 하는 것이 유리하다.

따라서, 본 발명에 따르면, 내리막길에서 차량을 가장 잘 주행시킬 수 있는 적합한 전략을 결정하는 것이 가능해진다.

202 단계에서 오버드라이브가 연동되어야 한다고 결정되면, 처리 단계는 203 단계로 넘어가고, 이 경우 오버드라이브는 엔진의 끌려가는 상태(trailing) 또는 엔진 제동을 위해서나 혹은 토크를 가하기 위해서도 연동된다.

또 다른 경우, 처리 단계는 동력 전달 장치의 개방을 위한 204 단계로 넘어간다.

본 발명은 내리막길 주행 중의 전략들, 예를 들면 차량이 내리막길의 첫 번째 부분에서 일례로 도 4의 지점 P₁까지는 오버드라이브가 연동된 상태이긴 하지만 P₁ 지점에서는, 차량이 그 자체의 운동량의 작용 하에서 최대 허용 속도(제어 시스템에 의해 허용된 것)까지 가속되게 하여서 P₃지점에서는 후속하는 오르막길에서 가장 경제적으로 가능한 최상의 상태로 구동될 수 있게 하기 위하여, 엔진이 단절된 상태에서 구동되게 하는 전략을 조합하여 사용할 수도 있다. 따라서 도 2에 따른 처리 단계는, 위와 같은 경우에, 203 단계 또는 204 단계에서 205 단계로 넘어가서 모드 변경을 해야 하는지 여부를 확립한다.

205 단계에 따른 모드 변경이 특정 위치에서 혹은 소정 시간 이후에 행해져야 하는지 여부는 202 단계에서 이미 결정될 수 있는데, 이와 같은 모드 변경은 다른 인자들에 의해서도 제어될 수 있다. 일례로 해당 시점에서의 차량의 속도가 기준 속도 H_ref에서 문턱치 H_thres만큼 벗어난 것으로 결정된 경우에 모드 변경이 행해지도록 설계하는 것을 예로 들 수 있다. H_thres는, 예를 들면, 기준 속도 H_ref의 일정한 백분율, 일례로 1%, 2%, 또는 5%로 하는 것이나, 아니면 절대치, 즉 속도 차이가 증가 또는 감소하는지 여부와는 무관하게 하거나, 아니면 일례로 단지 감소하는 것으로 할 수 있다. 차량의 속도가 기준 속도 H_ref와 비교하여 상기 차이 이상으로 다르지 않는 한, 처리 단계는 205 단계에서 유지된다.

반면에, 차량 속도 차이가 문턱치 H_thres에서 벗어난 경우, 모드 변경이 행해진다. 차량 속도가 기준치보다 낮은 경우, 즉 문턱치 H_thres이상으로 하향으로 벗어난 경우, 처리 단계는 오버드라이브를 여전히 연동시키고 있는 상태에서 더 많은 동력 출력을 추출할 수 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 해당되는 경우, 동력 출력은 증가한다.

그러나 오버드라이브가 연동된 상태에서는 추가적인 동력 출력을 얻을 수 없는 경우나, 혹은 어떤 다른 이유로 인해 하향 기어 변속이 필요한 경우, 처리 단계는 206 단계로 넘어가고, 이 단계에서는 제3 모드에 따라서 기어박스가 저단 기어(더 높은 기어비)로 하향 변속되어서 더 많은 출력 동력이 얻어지도록 하고, 이에 의해 차량이 다가오는 오르막길에서 더 높은 속도로 가속되고 그리고/또는 더 많은 구동력을 발생시키는 것이 가능해진다.

선택적 실시예에서, 처리 단계는, 203 단계에서부터, 기어박스를 모드 3에 따라서 더 높은 변속비로 전환시키기 위한 선택 단계도 포함할 수 있는데, 이에 따르면, 차량을 구동시키기 위한 적합한 전략들을 결정할 때에 고려할 수 있는 선택안은 3개가 있게 된다.

위에서는 본 발명을 LA 기능과 관련하여 설명하였다. 선택적 실시예에서, 결정된 주변 변수는 위와 달리 해당 시점에서의 주행 저항으로 할 수 있는데, 이는 동력 출력의 수요가 적은지 여부를 결정하는 데 사용된다. 주행 저항은 상기 식 (2) 중의

에 의해 계산될 수 있다. 이 경우, 차량이 내리막길에서 도달하게 되는 속도는 계산되지 못하는데, 그 이유는 내리막길의 길이를 모르기 때문이다. 대신에, 내리막길에서 차량의 구동 모드를 변경하는 것이 필요한 경우에는 이를 위해, 예를 들면 주행 저항에 기초한 제1 선택이 주행 저항의 연속적 계산(및/또는 차량 속도 결정)에 이어서 행해지도록 할 수 있다.

상기 주변 변수에는, 차량의 맞바람 또는 후미 바람(이는 차량에 장착된 풍속 게이지 또는 차량에 일례로 무선 링크를 거쳐 전송되는 지리적 바람 정보를 이용하여 계산될 수 있음) 또는 강우량(이는 일례로 비 센서 또는 방풍유리 와이퍼 사용량을 가지고 결정할 수 있음)도 포함될 수 있는데, 이 경우에, 강우가 많으면 차량은 내리막길에서 더 낮춘 최대 속도까지만 이르게 하는 것이 바람직하다.

구동력 수요를 결정함에 있어서, 차량의 구동력 용량을 결정할 때에 고려하는 차량의 주행 상황을 포함하는 변수에 도달하기 위한 방법 및 시스템을 사용할 수 있다. 이와 같은 변수들을 결정하는 것과 관련해서는 본 출원의 출원인과 동일한 출원인에 의해 동일자로 출원된 스웨덴 특허 출원(출원 번호: 0950970-4, 발명의 명칭: METOD FOER BESTAEMNING AV DRIVKRAFTKAPACITET HOS ETT MOTORFORDON)에 상세하게 설명되어 있다.

도 2에 도시된 처리 단계는 엔진에서 나오는 동력 출력의 수요가 증가된 또 다른 이유가 있는지 여부를 지속적으로 모니터하는 상위의 처리 단계에 의존할 수도 있다. 일례로, 저단 기어(더 높은 변속비)로 변속하는 것, 즉 모드 3이 일례로 다음의 조건들, 즉 순항 제어 기능을 위해 설정된 수준까지 차량 속도가 증가한 것, 운전자가 가속 페달 또는 브레이크 페달을 움직인 것, 차량이 설정 속도를 넘어 가속된 것 중에서 어느 한 조건이 충족되었을 때에 항상 행해지도록 설계할 수 있다. 구동력 수요가 있다는 새로운 결정이 있을 때에 처리 단계는 201 단계로 다시 돌아간다.

이상에서는 본 발명을 종래의 기어박스와 관련하여 설명하였다. 그러나 본 발명은 일례로 CVT(continuous variable transmission) 기어박스 등과 같은 다른 유형의 기어박스에도 적용할 수 있는데, 다만 이 경우의 전제는 CVT 기어박스를 특정 변속비, 즉 순항 속도 하의 차량이 상기 특정 변속비의 토크 안정 수준을 위한 최저 속도 이하인 엔진 속도에서 주행할 수 있게 하는 변속비로 설정할 수 있어야 하는 것이다.

상기 모드 변경은 다른 인자들에 의해서 제어되게 설계할 수도 있다. 앞에서 설명한 유형의 차량들은 엔진으로부터 나오는 배출물을 저감시키기 위한 배기 정화 시스템을 구비하는 것이 보편적이다. 그런데 이들 배기 정화 시스템은 이들의 기능을 제대로 발휘하기 위해서는 소정의 최저 온도, 일례로 200℃의 온도를 필요로 한다. 엔진이 끌려가는 상태(trailing), 즉 연료를 공급받지 않는 상태에서는 상기와 같은 배기 정화 시스템에 소정의 온도를 유지시키기 위한 고온 배기 가스를 공급하지 못한다. 반면에, 공기는 엔진에 항상 펌핑되고, 이에 의해 비교적 찬 공기가 배기 정화 시스템을 냉각시키게 된다.

상기한 바와 같이 오버드라이브에서 엔진이 끌려가는 상태에서는 엔진을 통과하는 찬 공기가 적어지게 되고 그에 따라 냉각은 좀더 느려지게 되지만, 일례로 긴 내리막길을 주행하는 경우에는 배기 정화 시스템의 온도가 바람직하지 않은 낮은 수준으로까지 떨어지고 그에 따라 그 온도를 높여야 하는 상황은 여전히 발생한다. 이와 같은 온도 상승은 예를 들면 본 발명에 따라 오버드라이브에서 주행할 때에 가해지는 토크 발생시킴으로써 달성할 수 있는데, 그 이유는 기어 수단이 낮으면 낮을수록 배기 가스는 오버드라이브를 사용할 때에 비해 더 냉각되기 때문이다. 따라서, 배기 가스 시스템의 온도와 이 온도를 가온시키는 요구도 적합한 모드 선택에 영향을 줄 수 있다.

Claims

연소 엔진에 연결되며 다수의 각기 다른 변속비를 차량의 추진을 위한 적어도 하나의 구동축에 구동력을 전달할 수 있도록 설정할 수 있는 기어박스를 구비하며, 기어박스를 낮은 변속비로 전환시키는 제1 모드와 연소 엔진을 적어도 하나의 구동축에서 단절시키는 제2 모드의 적어도 두 모드에서 구동할 수 있게 설계된 차량을 구동하는 차량 구동 방법으로서,
차량이 차량 구동력을 소정 시간 동안 감소시킬 필요가 있거나 있게 될 상황에서 주행할 때에, 차량이 제1 모드 또는 제2 모드에 따라서 구동되어야 하는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 차량 구동 방법.
제1항에 있어서,
차량이 제1 모드 또는 제2 모드에 따라서 구동되어야 하는지 여부를 주변 변수에 기초하여 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
제2항에 있어서,
상기 주변 변수는 차량이 처한 환경과 관련한 변수의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
제2항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주변 변수는 차량의 전방에 있는 환경의 상태의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결정은 차량의 제어 시스템의 일부를 형성하는 적어도 제어 유닛에 의해서 행해지는 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주변 변수는 차량의 해당 시점에서의 위치에 후속한 위치에서의 속도를 결정하는 데 사용되고, 이렇게 결정된 속도에 기초하여, 차량이 제1 모드 또는 제2 모드에 따라서 구동되어야 하는지 여부에 대한 결정이 행해지는 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주변 변수는 차량이 제1 모드 및/또는 제2 모드에 따라서 구동하는 중에 도달하게 되는 최고 속도를 결정하는 데 사용되고, 이렇게 결정된 속도에 기초하여, 차량이 제1 모드 또는 제2 모드에 따라서 구동되어야 하는지 여부에 대한 결정이 행해지는 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
제1항에 있어서,
상기 결정은, 차량의 해당 시점에서의 위치에 후속한 위치에서 차량을 구동시키기 위한 구동력 수요를 나타내는 변수 값에 기초하여 행해지는 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
제8항에 있어서,
- 구동력 수요를 나타내는 변수가 제1 조건을 충족하는 경우, 기어박스는 제1 모드에 따라서 낮은 변속비로 전환되고,
- 구동력 수요를 나타내는 변수가 제2 조건을 충족하는 경우, 연소 엔진은 제2 모드에 따라서 적어도 하나의 구동 축에서 단절되는 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
낮은 변속비에서 연소 엔진은 상기 낮은 변속비를 위한 토크 안정 수준 아래의 엔진 속도에서 작동하는 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
제1항에 있어서,
차량을 추진시키는 구동력 수요 감소가 있는지 혹은 소정 시간 이내에 수요 감소가 있게 될지 여부에 대한 결정은, 차량 전방의 도로의 경사도와 관련된 데이터를 이용하여, 그리고/또는 차량 전방의 도로의 지형 및/또는 차량의 주행 저항과 관련된 데이터를 이용하여, 행해지는 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
제1항에 있어서,
차량을 추진시키는 구동력 수요 감소가 있는지 혹은 소정 시간 이내에 수요 감소가 있게 될지 여부에 대한 결정은, 엔진으로 보내지고 엔진으로부터 나오는 제어 신호를 이용하여 행해지는 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
제1 모드 또는 제2 모드에 따라 구동하는 중에 속도 및/또는 주변 변수가 제3 조건을 충족할 때에는 기어박스가 낮은 변속비보다 높은 변속비로 전환되고,
차량 구동 방법에, 제2 모드에서 구동하는 중에 동력 전달 장치를 폐쇄하는 단계도 추가로 포함된 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 모드 또는 제2 모드에 따라 구동하는 중에 차량 속도가 제1 속도로부터 제1 속도 편차만큼 벗어난 때에는 기어박스가 낮은 변속비보다 높은 변속비로 전환되고,
차량 구동 방법에, 제2 모드에서 구동하는 중에 동력 전달 장치를 폐쇄하는 단계도 추가로 포함된 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 모드 또는 제2 모드에서 구동하는 중에 엔진으로부터의 동력 출력 수요가 있는지 혹은 소정 시간 이내에 있게 될지 여부를 지속적으로 모니터하는 단계도 추가로 포함하고,
상기 엔진으로부터의 동력 출력 수요가 있고 그리고/또는 있게 될 경우에 기어박스가 높은 변속비로 전환되고,
차량 구동 방법에, 제2 모드에서 구동하는 중에 동력 전달 장치를 폐쇄하는 단계도 추가로 포함된 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
기어박스가 다수의 각기 다른 기어를 포함하는 기어박스의 형태를 취하고, 낮은/높은 변속비로의 전환은 고단/저단 기어로 변환시키는 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
차량은 기어박스가 낮은 변속비보다 높은 변속비로 전환되는 제3 모드에서도 구동할 수 있게 구성되고,
차량 구동 방법에, 상기 차량이 제1 모드, 또는 제2 모드, 또는 제3 모드에 따라서 구동되어야 하는지 여부를 주변 변수에 기초하여 결정하는 단계도 추가로 포함된 것을 특징으로 하는 차량 구동 방법.
컴퓨터에서 실행되었을 때에 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 방법이 컴퓨터에 적용되게 하며 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램.
제18항에 따른 컴퓨터 프로그램과, 이 컴퓨터 프로그램을 내장한 컴퓨터에서 읽기 가능한 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
연소 엔진에 연결되며 다수의 각기 다른 변속비를 차량의 추진을 위한 적어도 하나의 구동축에 구동력을 전달할 수 있도록 설정할 수 있는 기어박스를 구비하며, 기어박스를 낮은 변속비로 전환시키는 제1 모드와 연소 엔진을 적어도 하나의 구동축에서 단절시키는 제2 모드의 적어도 두 모드에서 구동할 수 있게 설계된 차량을 구동하는 차량 구동 시스템에 있어서,
차량이 차량 구동력을 소정 시간 동안 감소시킬 필요가 있거나 있게 될 상황에서 주행할 때에, 차량이 제1 모드 또는 제2 모드에 따라서 구동되어야 하는지 여부를 주변 변수에 기초하여 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 구동 시스템.
제20항에 따른 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.