KR890000856B1 - 차량의 전자 제어방법 - Google Patents

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마꼬또 우리우하라
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이스즈지도우샤 가부시끼가이샤
도비야마 가즈오
후지쓰 가부시끼가이샤
야마모또 다꾸마
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Abstract

내용 없음.

Description

차량의 전자 제어방법
제1도는 본 발명의 실시예에 따라서 본 발명을 실시하기 위한 엔진과 클러치 제어장치의 구성을 예시한 블록 다이어그램.
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 차량 발진(starting) 제어방법에 따라 어떻게 제어가 수행되는가를 예시한 플로우 챠트.
제3a도~제3h도는 제2도의 플로우 챠트에 의해 지시된 제어방법을 설명하기 위한 설명도.
제4도는 본 발명의 1실시예에 따른 클러치 제어방법에 따라 어떻게 제어가 수행되는가를 예시한 플로우 챠트.
제5도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔진 및 클러치 제어장치의 구성을 예시한 블록 다이어그램.
제6도는 본 발명에 따른 연료 공급 제어방법에 따라 어떻게 제어가 수행되는가를 예시한 플로우 챠트.
제7a도~제7c도는 제6도의 플루오 챠트에 의해 지시된 제어방법을 설명하기 위한 설명도.
제8도는 클러치 결합량을나타낸 특성도.
본 발명은 자동차의 제어방법에 관한 것으로, 특히 자동차의 엔진과 클러치 제어방법에 관한 것이다.
종래에 공지된 자동 클러치는 제어장치에 의해 자동차의 마찰 클러치, 즉 드라이형 싱글 디스크 클러치(dry-type single disk clutch)를 자동적으로 제어하는 것이다. 특히 공지의 자동 클러치는 유압, 공기압 또는 부압에 응하여 작동하는 액츄에이터를 제어하는 전자 제어장치에 의해 마찰 클러치에 의해 동력의 전달 및 차단을 자동화 하였다.
이러한 형태의 자동 클러치의 제어장치는, 일본국 소화 50년 특허 출원 공고 제12648호 공보의 명세서에서 엔진의 회전속도의 증가에 따라 서서히 클러치의 결합 상태를 변화시키는 것이 발표되고, 일본국 소화 52년 특허출원 공개 제5117호 공보의 명세서에서 엔진의 회전수에 따라 클러치 결합속도를 변화시키는 것이 발표되어 있다.
자동 클러치가 설치된 차량에 있어서, 운전 조작은 토오크 변환기가 구비된 자동 변속기를 가지는 차량과 전혀 다르지 않다. 따라서, 차량을 발진시키기 위하여 운전자는 액셀레이터 페달을 상당량 답입(踏
Figure kpo00001
)하고, 일정 속도가 얻어질 때까지 페달의 답입상태를 계속 유지하는데, 이 이유는 토오크 변환기가 구비된 자동 변속기의 동작 특성 때문이다. 특히 토오크 변환기를 가지는 자동 변속기로서는 엔진이 주행 범위에 있어서 일정 크기의 부하를 항상 받기 쉽다. 액셀러레이터 페달은 아무리 밟아도, 엔진은 과도하게 공전(race)하지 않는다. 또한, 엔진의 회전수가 상승할수록 그리고 슬립률(slip factor)이 더 커질수록, 얻어지는 토오크비가 더 커진다. 이것은 엔진 브레이킹 토오크 뿐만 아니라 구동 토오크를 증가시켜, 공전을 억제한다. 그러나 상술한 자동 클러치가 구비된 차량에 있어서, 클러치 접조작은 엔진 회전수의 상승 후에 수행되어 불편하게 된다. 우선, 클러치가 결합되기 시작할 때 엔진의 회전수는 상당량 상승하고, 그 시간 동안 차량은 완전히 정지하게 된다. 따라서 첫째, (1) 엔진이 공전하고, (2) 엔진 공전에 의해 반 클러치(half-clutch)과정에 있어서의 클러치 슬립량의 크기가 커지게 되고, 그리하여 클러치가 마모되고 클러치 수명이 감소되며, (3) 연료 소비가 상기(1) 및 (2)의 결과에 의해 많아지게 된다. 둘째, 운전자가 액셀러레이터 페달을 밟은 후, 엔진 회전 수가 상승 할 때까지에는 어느 정도의 시간이 걸리고, 상기 엔진 회전수의 상승에 따라 클러치가 제어되기 때문에, 발진 응답성이 현저하게 감소된다. 또한 이러한 상태하에서 액셀러레이터 페달을 답입하여도 차량이 전방으로 이동되지 않기 때문에, 운전자가 페달을 과도하게 밟는 경향이 있게 되는데, 이것은 상기 현상(1)~(3)을 더욱 악화시킬 뿐만 아니라, 차가 이동하기 시작할 때, 액셀러레이터 페달이 상당량 답입된 상태로 되어있고 엔진 회전수가 상승하여 있기 때문에 급속 발진의 위험을 증가시킨다. 특히 상술한 문제점들은 차량의 주차시 저속으로 차량을 이동시킬 때 생긴다.
종래의 클러치 제어방식에 있어서, 차량의 원활한 발진을 실현시키고, 급 발진이나 발진시의 충격을 최소화 하기 위하여 클러치의 접동작이 비교적 서서히 행해지도록 비교 계수가 설정된다. 상기 비교 계수의 설정 결과로, 차량의 발진 후의 기어 변속 단계에 있어서 클러치 제어가 서서히 실행되기 때문에, 변속 시간이 길어지게 된고, 변속 후의 원활한 가속을 수행하기가 어렵게 된다. 또한, 엔진 회전수가 급변할 때 충격이 발생한다. 역으로 변속시에 적합한 비례 계수가 설정되면, 차량이 정지 상태에서 발진시 제어의 문제점이 생긴다.
한편, 엔진의 연료 공급수단, 예를 들면, 가솔린 엔진의 트로틀 밸브나 디젤 엔진의 연료 분사 펌프는 클러치와 독립하여 제어되기 때문에 문제가 있다. 특히 차량이 발진할 때나 저속으로 주행할 때 클러치가 분리 차단되어 있는 액셀러레이터 페달을 답입하여 차량을 가속시키도록 하는 경우에, 클러치는 상술한 바와 같은 충격을 피하고 원활한 가속을 실현하기 위해 비교적 서서히 제어된다. 시간에 대한 클러치 결합량의 특성도를 나타낸 제8도에서 예시한 바와 같이 클러치 결합량은 시간 t0에서 상승 시작하여 시간 t1에서 100%(완전클러치 결합)로 상승한다. 소위 말하는 “반 클러치(half-clutch )”상태는 시간 t0와 t1사이에서 이루어진다. 한편, 가솔린 엔진에 있어서는, 엔진에 공그된 공기와 연료의 양을 제어하기 위한 토로틀 밸브는 클러치와는 관계없이 액셀러레이터의 답입량에 따라 그 개방정도가 제어되어 연료와 공기의 공급량을 증가시키고 엔진 회전수를 상승시킨다.
그러므로, 클러치가 완전히 결합될 때 까지의 사이에 엔진이 공전하고 운전자는 불쾌한 기분을 느끼게 된다. 동시에 엔진 회전수와 차량 속도는 클러치가 전체적으로 결합될 때까지 1 : 1의 선형관계로 되지 않는다. 정지 상태에서 차량을 발진할 때 이것은 운전자가 액셀러레이터의 조작을 상당히 어렵게 한다.
또한 클러치가 슬립을 야기하여 엔진이 고속도로 회전하기 때문에 연료 소비가 많아지고 클러치가 마모되는 결점이 있게 된다.
본 발명의 목적은 차량의 발진시에 있어서의 엔진의 공전을 방지함과 동시에, 엔진의 공전에 수반되는 반 클러치 과정에 있어서의 클러치의 마모 및 엔진의 연비의 악화를 방지할 수 있는 차량의 발진 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 차량의 발진시에 있어서의 클러치 제어를 액셀러레이터 페달의 답입량에 따라 초 저속 제어 모우드와 통상 발진 모우드로 나누어 행하고, 차량의 급발진을 방지하고, 차량을 차고에 입고시 차량이 매우 저속으로 이동되는 경우에 정확히 제어할 수 있는 차량이 발진 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 클러치 제어가 차량의 운전 조건에 따라 발진 모우드와 시프트 모우드(변속 모우드)로 분리되어, 정지 상태에서 차량을 발진 할 때 및 기어를 변환시킬 때 최적의 제어를 수행하는 클러치 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 클러치 제어시 엔진의 공전을 방지 할 수 있는 연료 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 의하면, 상술한 목적들은 액셀레이트 페달의 답입량을 감지하기 위한 액셀러레이터 페달 센서와 엔진에 공급된 연료의 량을 제어하기 위한 트로틀 액츄에이터와, 엔진의 회전수를 감지하기 위한 엔진 회전 센서와, 엔진의 결합량을 제어하기 위한 클러치 액츄에이터와, 클러치의 결합량을 감지하기 위한 클러치 스트로우크 센서와, 상기 각 센서로부터 검출 신호들을 수신하여 이들 각 검출 신호에 따라 상기 클러치 액츄에이터 및 트로틀 액츄에니터를 제어하는 전자 제어장치를 구비한 차량의 발진 제어방법을 제공함에 의해 달성된다. 상기 본 발명의 방법은 (a) 액셀러레이터 페달의 답입량을 감지하기 위한 단계와, (b) 상기 액셀러레이터 페달의 답입량이 설정치보다 더 큰지 적은지를 판정하도록 비교를 실행하는 단계와, (c) 액셀러레이터 페달이 답입량에 따라 발진 제어 모우드를 선택하는 단계와, (d) 상기(c) 단계에서 선택된 제어 모우드에서 클러치 액츄에이터와 트로틀 액츄에이터를 제어하기 위한 단계로 구성된다.
본 발명의 다른 양상에 의하면, 액셀러레이터 페달의 답입량을 감지하기 위한 액셀러레이터 페달 센서와, 클러치 결합량을 제어하기 위한 클러치 액츄에이터와, 클러치의 결합력을 감지하기 위한 클러치 스트로우크 센서와, 엔진의 회전수를 감지하기 위한 엔진 회전 센서와, 차량의 이동 속도를 감지하기 위한 차량 속도 센서와, 변속기의 기어 위치를 감지하기 위한 기어 위치 센서와, 상기 각 센서로부터의 검출 신호들을 수신하여 이들 각 검출신호에 따라 클러치 액츄에이터를 제어하는 전자 제어장치가 구비된 차량의 클러치 제어방법이 제공된다. 상기의 본 발명의 방법은 (a) 차량의 이동 속도를 감지하기 위한 단계와, (b) 이동속도가 설정치보다 더 큰지 아닌지를 판정하도록 비교를 실행하는 단계와, (c) 차량의 이동 속도에 따라서 클러치 제어 모우드를 선택하는 단계와, (d) 상기 단계 (c)에서 선택된 제어 모우드에서 클러치 액츄에이터를 제어하는 단계로 구성된다.
이하, 첨부 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명의 실시예에 따라 차량의 엔진과 클러치 및 이것들을 제어하기 위한 제어장치를 개략적으로 예시한 블록도이다. 제1도에 있어서, 엔진(2)에는 엔진의 회전수를 감지하기 위한 센서(2a)가 구비되어 있다. 스텝 모우터등으로 구성된 트로틀 액츄에이터(3)는 엔진(1)의 연료 공급수단을 제어한다. 클러치(4)는 엔진(2)으로부터 변속기(5)에 전송된 동력을 연결 및 차단하기 위해 구비되어 있다. 클러치(4)를 작동시키기 위한 클러치 액츄에이터(6)에는 클러치(4)의 결합량을 감지하기 위하여 클러치 위치 센서(6a)가 구비되어 있다. 솔레노이드 밸브(7)는 유압 펌프(8a)와 저장 탱크 (8b)로 구성하고, 클러치 액츄에이터(6)를 작동시키기 위한 유압 기구(8)의 유압 회로내에 배설된다. 솔레노이드 밸브는 클러치 액츄에이터(6)에 작용하는 유압을 제어하기 위해 채택되어 클러치 액츄에이터(6)의 조작 속도도 제어한다. 참고 부호 9는 액셀러레이터 페달로서, 액셀러레이터 페달의 동작량을 감지하기 위한 액셀러레이터 센서 (9 a)를 구비한다. 마이크로 컴퓨터로 구성된 전자 제어장치(10)는 엔진 회전 센서 (2a)와, 클러치 위치 센서(6a)와, 액셀러레이터 페달 센서(9a)와, 변속기(5)의 기어 위치를 감지하기 위한 기어 위치 센서(5a)와, 차량 속도 센서(53a)로부터의 출력 신호들에 따라 클러치 액츄에이터(6) 및 트로틀 액츄에이터(3)를 제어하는 기능을 가진다.
이하, 제1도의 구성의 동작에 대해 설명한다. 전자 제어장치(10)는 액셀러레이터 페달(9)의 답입량을 나타내는 액셀러레이터 페달센서(9a)로부터의 클러치 결합량을 나타내는 클러치 위치 센서(6a)로부터의 입력과, 엔진(2)의 회전수를 나타내는 엔진 회전 센서(2a)로부터의 입력을 수신한다. 이들 입력 신호들을 근거로하여, 전자 제어장치 (10)는 트로틀 액츄에이터(3) 및 클러치 액츄에이터(6)를 동작시키는 솔레노이드 밸브 (7)를 제어하여, 연료 공급 수단 및 클러치를 제어한다.
이하, 제2도에 도시된 플로우 챠트 및 제3도에 도시된 몇 개의 제어 실행방식의 설명도를 참고로 하여 본 발명의 제어방법을 기술하고자 한다.
플로우 챠트의 단계 1에서, 전자 제어장치(10)는 클러치 트로틀 센서(6a)로부터의 클러치 결합량 CLT를 판독하고 이것을 기억한다. 단계 2,3,4에서, 전자 제어장치 (10)는 엔지 회전 센서(2a)로부터 엔진 회전수 ENG를 판독하여 메모리에 기억하며, 엔진회전수에 변화를 구하여 이것을 메모리에 기억한다. 다음, 단계 5에서, 제어장치 (10) 는 액셀러레이터 센서(9a)로부터 액셀러레이터 페달 답입량 ACC를 판독하고 메모리내에 ACC를 기억한다. 그런 다음 전자 제어장치(10)는 ACC가 제로인지 아닌지의 여부를 판정하도록 비교를 실행한다(단계 6). 만약 ACC가 0이 아니면, 프로그램은 단계 7로하여 진행하며, 전자 제어장치(10)는 ACC가 모우드 절환의 설정치 a보다 더 큰지의 여부를 판정한다. 그리하여, 만약 여기에서 ACC가 설정치 a보다 더 적다면, 전자 제어장치(10)는 클러치 제어 목표위치 CLT : COM이 미리 기억되어 있는 제3aEHDP 나타난 맵 데이터를 근거로 하여 반클러치 범위에 설정되는 단계 8을 실행한다. 다음, 단계 9에서, 전자 제어장치는 반 클러치 영역이 시작하는 위치 b를 경계로하여 제3b도에 나타낸 미리 기억된 맵 데이터를 근거로하여 클러치 조작 속도 CLT : SPD를 변화시킨다.
상기 CLT : SPD는 클러치 결합량에 의해 결정된다. 그런 다음 모우드 절환의 설정치 a에 도달할 때까지 전자 제어장치(10)는 제3c도에 나타낸 미리 기억된 맵 데이터를 근거로 하여 트로틀 목표 개방량 THR : COM을 엔진 성능에 사용하는 곡선으로 되도록 설정하는 단계 10을 실행한다. 따라서 트로틀 개방의 제어는 비선형이 된다. 그런 다음 프로그램이 단계 11로 진행하여, 여기에서 전자 제어장치(10)는 비교 동작을 수행하여 클러치 스트로우크 센서(6a)로부터 얻어진 실제 클러치 결합량 CLT이 클러치 제어 목표 위치 CLT : COM 보다 더 적은지 큰지를 판정한다. 만약 판정 결과가 긍정적이면 프로그램은 트로틀 제어단계로 이동된다. 만약 CLT 가 CLT : COM 보다 더 크면 클러치 액츄에이터(6)는 클러치 조작속도 CLT : SPD 로써 작동된다. 이 단계가 플로우 챠트의 단계 12이다. 다음에, 전자 제어장치(10)는 실제 트로틀 개방량 THR이 트로틀 목표 개방량 THR : COM 과 동일한지 아닌지를 판정하도록 비교를 실행하는 단계 13의 수행이 뒤따른다.
만약 그렇지 않다면, 실세 트로틀 개방량 THR 의 크기가 트로틀 목표 개방량 THR : COM 의 크기와 비교되는 단계 14를 실행한다. 만약 실제 트로틀 개방량 THR 이 트로틀 개방량 THR : COM 보다 크면, 트로틀 액츄에이터(3)가 폐쇄측으로 이동된다(단계 15). 만약 THR 이 THR : COM 보다 적으면, 트로틀 액츄에이터는 개방측으로 이동된다(단계 16).
단계 7에 있어서 액셀러레이터 페달(1)의 답입량이 모우드 절환의 설정치 보다 크다는 판정이 되면, 전자 제어장치(10)는 단계 17에서 엔진회전수 ENG와 제3d도에 예시된 미리 기억된 맵 데이터로부터의 클러치 결합량을 근거로하여 얻어진 엔진 회전수 비교치와를 비교한다. 만약 엔진 회전수 ENG가 상기 비교치보다 더 크면 전자 제어장치(10)는 단계 18을 실행한다. 제3e도에 나타낸 미리 기억된 맵 데이터를 근거로 하여, 상기 제어 장치는 액셀러레이터 페달 답입량 ACC 에 따라 모우드 절환의 설정치 a를 초과하는 클러치 조작 속도 CLT : SPD를 구하여, 액셀러레이터 페달의 답입량이 클수록 조작 속도가 커지게 되도록 클러치 액츄에이터의 접조작 속도를 제어하고, 또한, 미리 기억된 제3f도에 나타낸 밉 데이터로부터 클러치의 결합량 CLT에 대한 클러치 조작 속도 보정 계수 F6를 구하고, 또 미리 기억된 제3g도에 나타낸 맵 데이터로부터, 엔진 회전수 ENG의 변화에 대한 클러치 조작 속도 CLT : SPD 보정항을 구하고, 이것들을 함께 곱하여 상기 클러치 조작 속도 CLT : SPD를 보정한다. 만약 엔진 회전수 ENG가 제3d도에 따른 엔진 회전수 비교치 보다 적으면 CLT=SPD는 유지되고, 클러치는 이 시점에서 반 클러치 위치에 고정된다(단계 19). 다음에, 단계 20에서 전자 제어장치(10)는 제 3h도에 나타낸 사전에 기억된 맵 데이터와 액셀러레이터 페달 답입량 ACC로부터의 클러치 결합량에 대한 액셀러레이터 보정항을 구하여, 이것에 의해 실제 액셀러레이터 페달 답입량 ACC를 보정하여 트로틀 목표 개방량 THR : COM을 결정한다. 그리하여, 전자 제어장치(10)는 상기 단계 11로 진행하여 실제 클러치 결합량 CCT가 클러치 제어 목표 위치 CLT : COM 보다 적은지의 여부의 비교를 행하고, 이하의 스텝 12 내지 16의 동작을 실행한다. 클러치 결합량 CLT의 값과 클러치 제어 목표 위치 CLT : COM의 값은 분리측에서 크고, 결합측에서 작다.
이와 같이, 액셀러레이터 페달(9)의 답입량이 설정치 a 보다 큰지 적은지의 비교 판정을 실행한다. 만약 설정치 a 보다 적다면, 클러치 제어 목표 위치 CLT : COM은 반클러치 범위에 머물고(제3a도), 클러치 조작속도 CLT : SPD는 클러치 결합량에 의해 결정되도록 하고(제3b), 트로틀의 목표 개방량 THR : COM은 액셀러레이터 페달 (9)의 답입량에 대해 직선적인 제어를 행하지 않고 엔진 성능에 사응하는 곡선으로 되도록 개방향을 조절한다(제3c도).
한편, 액셀러레이터 답입량이 설정치 보다 더 크면, 클러치 결합량 CLT에 관하여 엔진 회전수 ENG와 엔진 회전 비교치(제3d도)가 비교된다. 그 결과, 만약 엔진 회전수 ENG가 상기 비교치보다 더 크면, 상기 클러치 액츄에이터의 접조작 속도는 액셀러레이터 페달 답입량 ACC에 의해 결정되고(제3e도), 클러치 액츄에이터의 접조작 속도는 클러치 결합량에 의해 보정되며(제3f도), 클러치 액츄에이터의 접조작 속도는 엔진회전수와의 변화를 근거로하여 보정된다(제3g도). 그러나, 상기 클러치 결합량에 대한 엔진 회전 비교치와 엔진 회전수를 비교하여, 엔진 회전수가 상기 비교치보다 적은 경우에는, 클러치 액츄에이터의 접조작을 정지하도록 한다. 다음에, 액셀러레이터 페달(1)의 답입량과 클러치 결합량(제3h)으로부터 트로틀 개방량을 결정하도록 한다.
이와 같이, 상기 트로틀은 클러치가 완전히 결할될 때 까지 액셀러레이터 페달 답입량에 관계없이 제어되고, 액셀러레이터 페달의 답입량에 의해 2제어 모우드의 절환이 실행되도록 한다. 다시 말해서, 액셀러레이터 페달의 답입량이 설정치 보다 작을 때, 클러치 제어 목표 위치가 반 클러치 범위에 고정되고 반 클러치량 및 트로틀 개방량을 액셀러레이터 페달의 답입량을 근거로 하여 초저속 제어 모우드로 한다. 그러나, 액셀러레이터 페달의 답입량이 설정치 보다 더 큰 경우에는, 클러치가 완전히 결합되고 클러치 조작 속도가 액셀러레이터 페달의 답입량에 근거하여 결정되고 트로틀 개방량이 액셀러레이터 답입량 및 클러치 결합량을 근거로하여 결정되는 통상의 발진 모우드로 되도록 한다.
본 발명에 따른 클러치 제어의 또 다른 방법을 제4도를 참조하여 기술하겠다.
본 발명에 따라 차량 속도가 감지된다. 차량의 속도가 소정의 규정치를 초과할 때 발진 모우드로부터 시프트 모우드(이하, ＂변속 모우드＂라 칭함)로 절환이 행해져 차동 제어 모우드로 클러치를 제어한다. 제어 동작은 제4도의 플로우 챠트를 참고로하여 기술하겠다.
먼저, 단계 1에서, 전자 제어장치(10)는 기어 위치가 중립 위치에 있는지를 판정한다. 만약 중립 위치에 있으면 프로그램은 다른 루우틴으로 이동되고, 만약 그렇치 않으면, 전자 제어장치(10)는 차량 속도가 설정치 보다 큰지 적은지를 판정하는 단계 2를 실행한다. 만약 크다면 시프트(변속) 모우드를 자동 클러치의 제어를 행한다. 만약 차량 속도가 설정치 보다 적으면 전자 제어장치는 단계 3을 수행하여 액셀러레이터 페달이 아이들링 위치(idling position)에 있는지를 결정한다. 만약 그렇다면, 프로그램은 다른 루우틴으로 이동된다. 만약 페달이 상기의 아이들링 위치가 아닌 다른 위치에 있다면 전자 제어장치(10)는 단계 4를 수행한다. 여기에서 전자 제어장치는 변속 모우드로 이루어졌는지의 여부, 즉, 클러치가 변속 모우드로 접동작 되고 있는가의 여부를 판정한다. 만약 상기 판정이 긍정적이면 자동 클러치는 기어 변속 모우드로서 제어되고, 만약 부정적이면 프로그램은 단계 5로 진행된다. 여기에서 전자 제어장치(10)는 발진 모우드로 되어 있는지의 여부를 판정한다. 만약 대답이 ＂예＂이면, 자동 클러치는 발진 모우드로서 제어된다. 만약 대답이 ＂아니오＂이면 프로그램이 단계 6으로 이동되어, 액셀러레이트 페달 답입량이 규정치 보다 큰지를 전자 제어장치(10)가 판정된다. 만약 크다면 발진 모우드가 설정되고 자동 클러치가 제어되며, 만약 그렇치 않다면 프로그램이 다른 루우틴으로 이동한다.
본 발명은 상술한 방법의 자동 클러치 제어 모우드 상의 변화에 의하여 발진 모우드와 변속 모우드를 설정한다. 각 모우드에서 상기 클러치는 후술하는 방법으로 제어될 수 있다.
먼저, 발진 모우드에서 클러치 결합 속도는 현재의 클러치 위치, 엔진 회전수의 변화, 액셀러레이트 답입량을 근거로 한 상술한 실시예의 통상의 발진 모우드에 따라서 제어된다. 그러나 만약 엔진 회전수가 클러치 위치에 의해 결정된 값에 관하여 로우 (low)에 있게 되면, 클러치 작동은 정지된다. 클러치 속도(CLT : SPD)를 결정하는 관계식은 다음식 같이 나타내어 진다.
CLT : SPD
(1) 0〔단 ENG〈f1(CLT)의 조건시〕
(2) f8(ACC)×f8(CLT)×f4(ENG)
〔단 ENG
Figure kpo00003
f1(CLT)의 조건시〕
상기 식에 있어서, ENG, CLT, ACC는 각각 엔진 회전수, 클러치 위치, 액셀러레이터 페달 답입량을 나타내며, f1(CLT)는 클러치 위치를 파라미터로 하는 함수를 나타낸다. 이와 비슷하게, f2( ), f8( ) 및 f4( )도 ( )내의 내용을 파라미터로 하는 함수를 나타낸다. 따라서, 엔진 회전수가 클러치 위치를 파라미터로 하는 함수 f1보다 더 클때, 클러치 속도는 엔진 회전수 및 액셀러레이터 페달 답입량에 따라 변환되고, 또는 클러치 속도는 클러치 결합의 시작이나 클러치 완접근처등의 클러치 위치에 따라 조절되고, 그리하여 정지 상태로부터 원활한 발진이 행해지도록 클러치 속도가 제어되도록 할 수 있다. 또한, 함수 f2와 f4의 관계로부터 명백한 바와 같이, 액셀러레이터 페달은 답입하여 엔진 회전수가 높게 되어 있는 상태에서, 클러치가 결합될 때 일시적으로 엔진 회전수가 저하한다. 엔진 회전수의 이러한 일시적인 저하로 인해, 클러치 속도가 감소한 다음 엔진 회전수가 회복되는 수로 상승하여 쾌적한 발진이 가능하게 된다.
다음, 변속 모우드에서, 클러치 속도는 액셀러레이터 페달 답입량과, 사용중의 변속 기어 및 클러치 위치에 따라서 제어된다. 클러치 속도(CLT : SPD) 결정 관계식은 다음식과 같이 표현 된다.
CLT : SPD
Figure kpo00004
g(ACC)×스트로우크 속도(CLUTCH)
여기에서, g(ACC)는 액셀러레이터 페달 답입량을 파라미터로 하는 함수를 나타내며 특정 변속 기어에 의해 결정된다. 따라서, 액셀러레이터 페달 답입량에 따라 클러치 속도의 제어를 행하며, 고속 주행으로의 기얼 변속 조작을 신속하게 행할 수가 있다.
본 발명의 다른 실시예를 이하 기술한다.
제5도는 본 발명을 실시하기위한 장치의 블록 다이어그램을 예시한 도면이다. 제5도는 차량 엔진, 클러치, 구동장치 및 제어장치를 예시한 것이다. 엔진(2)은 연료 공급 제어수단과 플라이 휘일(20)을 포함한다. 상기 연료 공급 제어수단은 디젤 엔진일 경우에는 연료 분사 펌프의 제어 레버 또는 가솔린 엔진일 경우에는 연료 및 공기 흡입량을 제어하기 위한 트로틀 밸브를 포함한다. 액츄에이터(3)(이하, 트로틀 액츄에이터라 칭함)는 연료 분사 펌프의 제어 레버나 또는 트로틀 밸브를 제어하고, 트로틀 개방량 센서(3a)가 구비되어 있다. 클러치(4)는 공지된 마찰 클러치로 구성하고 클러치 릴리이스 레버(41)를 가진다.
클러치 액츄에이터(6)는 실린더(61)와, 상기 실린더(61) 내부에 배치된 피스톤 (62)과, 상기 피스톤(62)에 연결된 한 단부와 클러치 릴리이스 레버(41)에 연결된 다른 단부를 가지는 피스톤 로드(63)로 구성된다. 상기 클러치 액츄에이터(6)는 피스톤 (62)과 피스톤 로드(63)가 이동되는 위치를 감지하기 위한, 즉 클러치(2)의 결합량을 감지하기 위한 클러치 피스톤 센서(6a)를 가진다.
유압기구(8)는 클러치 액츄에이터(6)와 같은 요소를 작동하는 유체원을 구성하고 유압 회로내에 배치된 유압 펌프(8a), 저장 탱크(8b) 및 어큐뮬레이터(8c)를 구성한다. 상기 유압기구는 클러치 액츄에이터(6)의 유압실(61a)과 연통하고 있다.
참고 부호 7a,7b는 각각 유압 회로내에 배치된 공급용 솔레노이드 밸브와 배출용 솔레노이드 밸브를 나타낸다. 상기 공급용 솔레노이들 밸브를 개방하여 유압을 클러치 액츄에이터(6)의 유압실(61a)에 공급한다. 배출용 솔레노이드 밸브(7b)를 개방하여 유압실(61a)로부터 유압을 배출시킨다. 배출용 솔레노이드 밸브(7b)는 펄스 제어되도록 구성됨을 유의해야 한다.
변속기 및 종감속 장치(terminal deceleration device)를 포함한 구동장치 (50)는 좌, 우 구동 휘일(52)(53)뿐만 아니라 클러치(4)에 연결된 입력축(51)을 가진다. 상기 구동장치(50)에 제공된 변속기 액츄에이터는 유압으로 제어된다.
기어 위치 센서(5a)는 상기 구동장치(50)내의 변속기의 기어 위치를 감지한다. 참고 부호 51a는 입력축(51)의 회전 속도를 감지하기 위한 회전 센서를 나타낸다. 차량 센서(53a)는 구동축(52)(53)의 회전 속도를 감지한다. 엔진 회전 센서(2a)는 엔진(2 )에 제공된 플라이 휘일의 회전속도를 감지한다.
전자 제어장치(10)는 마이크로 컴퓨터로 구성되고, 처리를 수행하기 위한 프로세서(10a)와, 클러치(6)와 구동장치(50)의 변속기 및 트로틀 액츄에이터(3)를 제어하기 위한 제어 프로그램을 기억하는 리이드 온리 메모리(ROM)(10b)와, 출력 포오트 (10c)와, 입력 포오트(10d)와, 상기 처리의 연산 결과를 기억하기 위한 랜덤 액세스 메모리 RAM(10e)과, 상기 부품들을 상호 연결하기 위한 어드레스 데이터 버스 (BUS) (10f)로 구성된다. 상기 전자 제어장치(10)의 출력 포오트(10c)는 제어 신호를 클러치 액츄에이터(6)의 공급용 및 배출용 솔레노이드 밸브(7),(7b)와, 구동장치 (50)내의 변속기 액츄에이터와, 엔진(2)의 트로틀 액츄에이터(3)에 전달한다. 입력 포오트 (10d)는 클러치 피스톤 센서(6a), 회전 센서(51a), 차량 속도 센서(53a), 엔진 회전 센서(2a ), 액셀러레이터 페달(9)의 작동량을 감지하기 위한 액셀러레이터 페달 (9a)(포텐셔미터)와, 브레이크 페달(11)의 작동량을 감지하기 위한 브레이크 센서(11a)(포텐셔미터)로부터의 출력 신호를 수신한다.
동작시 변속기는 다음의 방법에 따라서 제어된다. 차량 센서(53a)로부터의 출력 신호(검출 펄스) SPS는 입력 포오트(10d)를 통해 프로세서(10a)에 주기적으로 인가된다. 상기 프로세서(10a)는 차량속도 SPD를 연산하여 RAM(10e)에 기억시킨다. 액셀러레이터 페달센서(9a)로부터의 액셀러레이터 답입량 ACC를 지시하는 신호는 상기 입력 포오트(10d)를 통해 프로세서(10a)에 인가되고 RAM(10e)내에 기억된다. 상기 프로세서(10a)는 ROM(10b)내의 프로그램의 일부로서 기억되고 차량 속도 SPD와 액셀러레이터 페달 답입량 ACC에 대응하는 시프트 맵으로부터 기어 위치를 구하고, 변속기를 위한 변속 제어신호 TCS를 출력 포오트(10c)를 통해 변속기 액츄에이터에 인가하여, 변속기 액츄에이터를 제어한다. 변속기 액츄에이터는 유압기구(8)에 연결되어 내부에 위치한 셀렉트 및 시프트 액츄에이터가 변속기를 작동시키도록 유압 제어됨과 동시에 소망 변속기어를 결속한다. 변속기의 작동 기간 동안, 후술하는 클러치의 제어가 실행되어, 자동 변속 동작이 실행된다.
클러치(4)는 전술한 변속 동작이나 차량의 발진시 및 정지시에 제어된다. 변속 동작시, 클러치(4)는 상기 변속 동작 이전에 차단된다. 특히 프로세서(10a)는 상기 밸브를 개방하기 위하여 출력포오트(10c)를 통해 공급 솔레노이드 밸브(7a)에 클러치 분리신호 CLS를 전송한다. 이것은 클러치 액츄에이터(6)의 유압실(61a)에 유압이 공급되게 하고, 그리하여 피스톤(62)과 피스톤 로드(63)가 제5도의 왼쪽으로 이동되게 한다.
상기 피스톤 로드(63)는 클러치(4)를 분리(차단)하기 위해 지지축(41a)에 대하여 시계 반대방향으로 릴리이스 레버(41)를 회전시킨다. 다음 변속 동작의 종료시에 있어서, 프로세서(10a)는 클러치 분리 신호 CLS를 출력 포오트(10c)를 통해 배출용 솔레노이드 밸브(7b)에 전달하여 상기 밸브를 개방하도록 한다. 그리하여, 유압은 클러치 액츄에이터(6)의 유압실(61a)로부터 해제되고, 피스톤 로드(63)는 지지축(41a)에 대하여 시계방향으로 점차적으로 릴리이스 레버(41)를 회전시키기 위하여 점차 오른쪽으로 이동된다. 따라서, 클러치(4)는 제4도에 예시된 바와 같이 반 클러치 상태를 경유하여 분리 상태로부터 결합상태로의 변이를 행한다. 이 시간에 클러치(4)의 결합량 CLT 가 피스톤 로드(6)의 위치에 해당하기 때문에, 피스톤 로드(63)의 위치를 감지하는 피스톤 센서(6a)의 출력신호 CLTS가 결합량 CLT에 대응하는 크기를 가진다. 따라서 프로세서(10a)에는 입력 포오트(10d)를 통해 상기 신호 CLTS를 수신함에 의해 클러치(4)의 결합량 CLT을 알게 되고, RAM(10e)에 CLT 값을 기억한다. 상기 클러치 (4)는 또한 차량 속도가 상술한 소정치 이하일 때 분리된다. 즉, 차량 속도 센서(53a)에 의해 발생된 검출 신호 SPS로부터 결정된 차량 속도 SPD가 소정치 이하로 떨어질 때, 프로세서(10a)는 클러치 분리신호 CLS를 발생한다.
만약 차량의 발진시나 저속 주행시 클러치 분리 상태에서 액셀러레이터 페달이 답입되면, 전자 제어장치(10)는 상기 클러치를 결합하도록 제어동작을 수행한다. 상기 제어장치(10)는 액셀러레이터 페달(9)의 답입 개시를 나타내는 액셀러레이터 페달 센서(9a)로부터의 검출 신호를 근거로 하여 클러치 결합 신호 CLS를 발하고 트로틀 밸브의 개방을 제어함에 의해 제어를 수행한다. 이러한 제어 동작은 제6도의 플로우 챠트를 참조하여 기술하겠다.
상기 전자 제어장치(10)의 프로세서(10a)는 입력 포오트(9d)를 통해 액셀러레이터 페달센서(9a)로부터의 액셀러레이터 페달(9)의 답입량을 주기적으로 판독하고, RAM(9e)에 답입량 AP 값을 기억한다(단계 1). 다음 단계 2에서, 프포세서(10a)는 입력 포오트(9d)를 통해 위치 센서(3b)로부터의 클러치(4)의 결합량 CLT을 판독하고 RAM(9e)내에 CLT 값을 기억한다. 그런 다음, 단계 3에서, 이들 검출 신호들을 근거로하여 상기 프로세서(10a)는 트로틀 밸브 개방량 신호 THR. 즉 다음 방정식에 따른 연료 공급 신호를 연산한다.
THR=AP×CLT/100
상기식에서 CLT는 ＂0＂에서 100 사이의 범위에 걸쳐 있는 값이다.
다음에, 프로세서(10a)는 입력 포오트(10d)를 통해 트로틀 밸브 개방 센서로부터의 현재의 트로틀 밸브 개방량, 즉 연료 공급량을 감지하고 연산된 밸브 개방량을 나타내는 신호 THR과 검출된 트로틀 밸브 개방량의 값을 비교하기 위한 단계 74를 수행한다. 단계 5에서, 프로세서(10a)는 출력 포오트(10c)를 통해 트로틀 액츄에이터(3)에 구동신호 SVC를 전송한다. 상기 구동신호 SVC는 트로틀 개방량이 신호 THR보다 더 큰 경우 폐쇄측으로 트로틀 액츄에이터(3)를 이동시키고, 트로틀 개방량이 신호 THR 보다 더 적으면 개방측으로 트로틀 액츄에이터를 이동한다. 만약 트로틀 개방량과 신호 THR이 동일한 값을 가진다면, 프로세서(10a)는 트로틀 액츄에이터(3)를 그대로 유지시킨다. 따라서, 트로틀 밸브를 개방 또는 폐쇄 방향으로 동작시키어, 이것에 따라 엔진 회전수를 제어하도록 한다.
클러치가 계합 상태이거나 또는 해제 상태일 때 상술한 연산은 실행되지 않고, 오히려, 클러치 분리 상태로부터 클러치 결합의 여구가 액셀러레이터 페달(9)이나 도시되어 있지 않은 셀렉트 레버의 구동 위치 선택 조작등에 의해 발생했을 때 클러치의 동작과 함께 실행된다. 그리하여, 액셀러레이터 페달의 답입량은, 클러치가 결합 상태이거나 분리 상태일 때 상술한 연산을 수행할 필요 없이, 직접 트로틀 밸브 개방량 신호로 된다. 그 결과 응답성이 향상된다. 물론 만약 바람직하다면, 클러치가 분리되거나 결합된 상태에 있을 때 연산을 실행할 수도 있다. 상술한 바와 같이 실행된 트로틀 밸브는 점차적으로 엔진의 회전수를 상승시키게 된다. 즉 액셀러레이터 페달(9)의 답입량이 제7a 도에 예시한 바와 같이 변하고 클러치 결합량이 제7b도에 예시한 바와 같이 변하는 경우, 본 발명에 의하면 엔진 회전수가 제7c도의 곡선에 의해 예시된 바와 같이 점차 상승하여, 종래의 방법에서 야기되었던 엔진 공전의 문제점을 제거할 수가 있다.
본 발명의 많은 다른 실시예가 본 발명의 영역 및 정신을 이탈함이 없이 만들어질 수 있는 것으로 본 발명은 첨부된 청구범위에 제한된 것처럼 특정한 실시예에 제한되지 않는 것을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 액셀러레이터 페달의 답입량을 검출하기 위한 액셀러레이터 페달 센서와, 엔진에 공급된 연료량을 제어하기 위한 트로틀 액츄에이터와, 엔진의 회전수를 감지하기 위한 엔진 회전 센서와, 클러치의 결합량을 제어하기 위한 클러치 액츄에이터와, 클러치 결합량을 감지하기 위한 클러치 스트로우크 센서와, 상기 각 센서로부터의 검출 신호들을 수신하여 이들 신호들을 근거로 하여 상기 트로틀 액츄에이터 및 클러치 액츄에이터를 제어하는 전자 제어장치를 구비한 차량의 발진 제어방법에 있어서, (a) 액셀러레이터 페달 센서에 의해 액셀러레이터 페달의 답입량을 감지하는 단계와, (b) 액셀러레이터 페달 답압량이 설정치 보다 더 큰지 적은지를 결정하기 위하여 비교하는 단계와, (c) 액셀러레이터 페달 답입량에 따라서 발진 제어 모우드를 선택하는 단계와, (d) 상기 단계 (c)에서 선택된 모우드로 트로틀 액츄에이터와 클러치 액츄에이터를 제어하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 차량의 발진 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 발진 제어 모우드는, 액셀러레이터 페달 답입량이 설정치 보다 적을 때 클러치를 반클러치의 범위로 제어하고 클러치 결합량 및 연료 공급량을 액셀러레이터 페달의 답입량을 근거로 하여 결정하는 초 저속 제어 모우드와, 액셀러레이터 페달의 답입량이 설정치 보다 더 큰 경우 클러치를 완전 결합시까지 제어하고 클러치 조작 속도를 액셀러레이터 페달의 답입량으로부터 결정하고 연료 공급량을 액셀러레이터 페달의 답입량 및 클러치 결합량으로부터 결정하는 통상의 발진 제어 모우드로 함을 특징으로 하는 차량의 발진 제어방법.
  3. 제2항에 있어서, 클러치 결합량과 연료 공급량은 액셀러레이터 페달 답입량에 의해 한결같이 결정됨을 특징으로 하는 차량의 발진 제어방법.
  4. 제3항에 있어서, 클러치 액츄에이터의 접조작 속도가 클러치 결합량에 의해 결정됨을 특징으로 하는 차량의 발진 제어방법.
  5. 제2항에 있어서, 클러치 액츄에이터의 접조작 속도는 액셀러레이터 페달 답입량에 의해 결정되고, 클러치 결합량과 엔진 회전수의 변화에 의해 보정됨을 특징으로 하는 차량의 발진 제어방법.
  6. 제2항에 있어서, 엔진 회전수가 클러치 결합량으로부터 연산에 구한 엔진 회전수의 비교치와 비교되고, 엔진 회전수가 엔진 회전수의 비교치 보다 적을 때 클러치 액츄에이터의 결합 동작이 정지되는 통상의 발진 제어 모우드가 제공됨을 특징으로 하는 차량의 발진 제어방법.
  7. 제2항에 있어서, 공급된 연료량이 액셀러레이터 페달 답입량과 클러치 결합량에 따라서 결정되는 통상의 발진 제어 모우드가 제공됨을 특징으로 하는 차량의 발진 제어방법.
  8. 액셀러레이터 페달의 답입량을 감지하는 액셀러레이터 페달센서와, 클러치의 결합량을 제어하기 위한 클러치 액츄레이터와, 클러치의 결합량을 갑지하기 위한 클러치 스트로우크 센서와, 엔진의 회전수를 감지하기 위한 엔진 회전 센서와, 차량의 주행 속도를 감지하기 위한 차량 속도 센서와, 변속기의 기어 위치를 감지하기 위한 기어 위치 센서와, 상기 각 센서들로부터의 검출신호들을 수신하여 이들 각 신호들을 근거로 하여 클러치 액츄에이터를 제어하는 전자 제어장치를 구비한 차량이 클러치 제어방법에 있어서, (a) 상기 차량속도 센서에 의해 차량의 주행 속도를 감지하는 단계와, (b) 상기 주행 속도가 설정치 보다 더 큰지를 결정하기 위하여 비교를 수행하는 단계와, (c) 상기 차량의 주행 속도에 따라서 클러치 제어 모우드를 선택하는 단계와, (d) 상기 단계(c)에서 선택된 제어 모우드로 클러치 엑츄에이터를 제어하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어방법.
  9. 제8항에 있어서, 클러치 제어 모우드는, 차량의 주행 속도가 설정치 보다 적을 때 클러치의 접조작 속도를 액셀러레이터 페달의 답입량으로부터 결정하는 발진 제어 모우드와, 차량의 주행 속도가 설정치 보다 더 클 경우 액셀러레이터 페달의 답입량과 변속기의 위치로부터 결정하는 시프트(변속) 모우드로 함을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어방법.
  10. 제9항에 있어서, 변속 모우드가 이미 실행되고 있을 때에는, 차량의 주행속도가 설정치 보다 적을지라도 클러치 제어를 변속 모우드로 실행됨을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어방법.
  11. 액셀러레이터 페달의 답입량을 감지하기 위한 액셀러레이터 페달 센서와, 엔진에 공급된 연료의 량을 제어하기 위한 트로틀 액츄에이터와, 공급된 연료의 량을 감지하기 위한 트로틀 센서와, 클러치의 결합량을 제어하기 위한 클러치 액츄에이터와, 클러치 결합량을 감지하기 위한 클러치 스트로우크 센서와, 상기 각 센서들로부터의 검출신호들을 수신하여 이들 각 신호를 근거로하여 트로틀 액츄에이터 및 클러치 액츄에이터를 제어하는 전자 제어장치를 구비한 차량의 엔진 연료 공급 제어 방법에 있어서, (a) 클러치의 결합량 및 액셀러레이터 페달 답입량을 감지하는 단계와, (b) 상기 클러치 결합량과 액셀러레이터 페달 답입량으로부터 공급된 연료량을 연산하는 단계와, (c) 현재 공급된 연료의 량을 감지하여, 단계(b)에서 연산된 연료 공급량과 상기 현재의 연료 공급량을 비교하고, 상기 비교의 결과에 따라서 상기 트로틀 액츄에이터를 제어하는 단계로 구성됨을 특징으로하는 차량의 엔진 연료 공급 제어방법.
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