KR20000053503A

KR20000053503A - 자동 변속기의 다운시프트 제어 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20000053503A
Application number: KR1020000001874A
Authority: KR
Inventors: 자네크다니엘폴; 제니스토마스아란
Original assignee: 존 씨. 메티유; 이턴 코포레이션
Priority date: 1999-01-15
Filing date: 2000-01-15
Publication date: 2000-08-25
Also published as: DE60009762T2; EP1020664A2; BR0001138B1; EP1020664A3; EP1020664B1; CN1138653C; CN1261032A; BR0001138A; JP2000205397A; US6066071A; ES2216738T3; DE60009762D1

Abstract

차량에 이용되는 자동화된 기계식 변속기 시스템(10)에 있어서의 다운시프팅을 제어하기 위한 방법/시스템을 공개한다. 현재 맞물린 변속비(GR)로부터의 다운시프트가 필요한 경우(ES < ES_D/S), 스킵 다운시프트(GR_TARGET= GR - N, N > 1) 및 그에 이은 싱글 다운시프트(GR_TARGET= GR - 1)를 차례로 검토한다.

Description

자동 변속기의 다운시프트 제어 방법 및 시스템{AUTOMATED TRANSMISSION DOWNSHIFT CONTROL}

본 발명은, 적어도 부분적으로는 자동화된 기계식 변속기 시스템에 있어서의 다운시프팅(downshifting)을 제어하기 위한 제어 방법/시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 현재 맞물린 변속비(gear ratio, GR)로부터의 다운시프트를 지시하는 상태를 감지하며, 차례로, 스킵 다운시프트(skip downshift) 및 그에 이은 싱글 다운시프트(single downshift)의 가능성을 검토하고, 소요되는 다운시프트 명령을 내리도록 된 차량용 자동 변속기 시스템에 있어서의 다운시프팅 제어에 관한 것이다.

완전 또는 부분 자동화된 기계식 변속기 시스템은, 참고로 미합중국 특허 4,361,060호, 4,648,290호, 4,722,248호, 4,850,236호, 5,389,053호, 5,487,004호, 5,435,212호 및 5,755,639호에서 볼 수 있듯이 종래 기술에서 공지되어 있다.

자동화된 기계식 변속기 시스템, 특히 마스터 클러치가 맞물린 상태로 시프팅이 이루어지는, 또한 싱글 및/또는 스킵 시프트 가능성을 검토하도록 된 변속기 시스템에 대한 제어 방법은, 참고로 미합중국 특허 4,576,065호, 4,916,979호, 5,335,566호, 5,425,689호, 5,272,939호, 5,479,345호, 5,533,946호, 5,582,069호, 5,620,392호, 5,489,247호, 5,490,063호 및 5,509,867호를 통해 알 수 있듯이 종래 기술에서 공지되어 있으며, 본 명세서상에서는 이들을 참고문헌으로 인용한다.

본 발명의 제어 방법은, 현재 맞물린 변속비로부터의 다운시프트를 나타내는 상태를 감지하며, 차례로, 큰 스킵 다운시프트, 그에 이은 싱글 스킵 다운시프트, 및 그 다음의 싱글 다운시프트의 필요성 내지 가능성을 검토하고, 또한 현재 차량 운전 조건하에서 바람직한 것으로 간주되는 제1 목표 변속비로의 다운시프트를 명령하도록 된, 차량용 자동 기계식 변속 시스템에 대한 제어 방법을 제공한다.

이는, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, (i) 다운시프트에 이은 엔진 플레어링(flaring) 방지를 위해 선택되는, 대형 차량용 디젤 엔진의 경우 약 1600 내지 1750 rpm인 바람직한 최대 엔진 속도(ES_DES)와, (ii) 엔진의 통제 최대 속도(governed maximum speed) 보다 약간 낮게(약 50 내지 100 rpm 낮게) 선택되는, 대형 차량의 경우 약 2000 내지 2150 rpm인 최대 엔진 속도(ES_MAX)라고 하는 2개의 기준 엔진 속도를 설정함으로써 이루어진다. 스킵 다운시프트 완료 시점에서의 예측 엔진 속도는, 결정된 차량 가속도/감속도, 엔진 가속도, 및 다운시프트를 완료하기 위한 예측 시간의 함수로서 결정된다. 스킵 다운시프트후의 상기 예측 엔진 속도가 최대 바람직한 엔진 속도 보다 작으면(ES_{GR - N, N > 1}< ES_DES), 스킵 다운 시프트 명령이 내려진다. 상기 로직(logic)하의 스킵 다운시프트가 가능하지 않으면, 싱글 다운시프트후의 예측 엔진 속도(ES_{GR - 1})를 결정하고, 상기 최대 엔진 속도(ES_MAX)와 비교한다. ES_{GR - 1}< ES_MAX이면, 싱글 다운시프트(GR_TARGET= GR -1) 명령이 내려진다.

따라서, 자동 기계식 변속기용의 개선된 다운시프트 제어 방법은, 바람직한 스킵 및 뒤이은 싱글 다운시프트를 자동적으로 예측하고 명령을 내릴 수 있는 방법을 제공한다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적 및 장점들은, 첨부도면을 참조로 한 이하 바람직한 예의 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

도 1은, 본 발명의 제어 방법을 이용하는 자동 기계식 변속기 시스템을 블록 다이어그램 형태로 나타낸 개략도,

도 2는, 본 발명에 따른 상기 도 1의 변속기 시스템에 대한 시프트 포인트 프로필을 그래프 형태로 나타낸 개략도,

도 3a 및 3b는 본 발명의 제어 방법을 플로우챠트 형태로 나타낸 개략도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 변속기 시스템 12 : 엔진

14 : 변속기 16 : 커플링

20 : 변속기 출력축 22 : 구동 액슬

28 : 전자 제어 유닛 42 : 시프트 제어반

43 : 시프트 레버 46 : 엔진 브레이크

50 : 클러치 액츄에이터 52 : 변속기 액츄에이터

차량용의 적어도 부분적으로 자동화된 기계식 변속기 시스템을 도 1에 나타낸다. 자동 변속기 시스템(10)은 연료 제어식 엔진(12)(공지된 디젤 엔진 등), 다중속도(multi-speed) 변속기어식 변속기(14), 및 상기 엔진과 변속기 입력축(18) 사이에 구동되도록 배치된 비포지티브(non-positive) 커플링(16)(마찰 마스터 클러치 등)을 포함한다. 상기 변속기(14)는, 스플릿터-형(splitter-type) 및/또는 래인지-형(range-type) 부변속기 섹션(auxiliary transmission section)과 일렬로 연결된 주변속기 섹션(main transmission section)으로 구성된 복합형(compound type)일 수도 있다. 이 형태의 변속기는, 특히 대형 차량에 이용되는 경우, 전형적으로 9, 10, 12, 13, 16 또는 18개 전진 속도를 갖는다. 그러한 변속기의 예로서는 미합중국 특허 5,390,561호 및 5,737,978호를 들 수 있으며, 본 명세서상에서는 이들을 참고문헌으로 인용한다.

변속기(14) 외부로는 변속기 출력축(20)이 연장되어, 통상 추진축(24)을 매개로 하여 차량 구동 액슬(22)과 구동 연결되어 있다. 도시된 바의 마스터 마찰 클러치(16)는 엔진 크랭크축/플라이휠과 연결된 구동부(16A), 및 상기 변속기 입력축(18)에 연결되며 또한 상기 구동부(16A)에 마찰 연결된 피동부(16B)를 포함한다. 공지된 바와 같이, 보다 신속한 업시프팅을 위하여, 입력축(18)의 회전 속도를 선택적으로 감속시키고자 업시프트 브레이크(26)(입력축 브레이크 또는 관성 브레이크로도 알려짐)를 이용할 수도 있다. 입력축 또는 업시프트 브레이크는, 참고로 미합중국 특허 5,655,407호 및 5,713,445호를 통해 알 수 있는 바와 같이, 종래 기술에서 잘 알려져 있다.

마이크로프로세서 베이스의 전자 제어 유닛(또는 ECU)(28)이 구비됨으로써, 입력 신호(30)를 수신하고 소정의 로직 룰(logic rule)에 따라 이를 처리하여 각종 시스템 액츄에이터 등에 명령 출력 신호(32)를 보낸다. 이러한 형식의 마이크로프로세서 베이스의 제어기는 공지되어 있으며, 이들 예를 참고로 미합중국 특허 4,595,986호에서 볼 수 있다.

시스템(10)은, 엔진의 회전속도를 감지하고 이를 나타내는 출력 신호(ES)를 제공하는 회전속도 센서(34), 입력축(16)의 회전속도를 감지하고 이를 나타내는 출력신호(IS)를 제공하는 회전속도 센서(36), 및 출력축(20)의 회전속도를 감지하고 이를 나타내는 출력신호(OS)를 제공하는 회전속도 센서(38)를 포함한다. 스로틀 페달의 변위(displacement)를 감지하고 이를 나타내는 출력신호(THL)를 제공하기 위한 센서(40)가 구비되어 있다. 운전자가 변속기 시스템의 조작 모드를 선택하고 이를 나타내는 출력신호(GR_T)를 제공할 수 있도록, 시프트 제어반(42)이 구비된다.

공지된 바와 같이, 클러치가 맞물린 상태라면, 엔진 회전속도는 입력축 속도로부터, 및/또는 출력축 속도 및 변속비로부터 결정될 수 있다(ES = IS = OS*GR).

또는, 적어도 몇개의 시프팅이 수동 시프트 레버(43)로 제어되는 시스템에서는, 시프트 레버의 위치를 나타내는 입력신호(SL)를 제공하기 위하여, 센서를 갖출 수도 있다. 이러한 기본 형식의 센서는 참고로 미합중국 특허 5,743,143호에서 볼 수 있다.

시스템(10)은 또한, 차량의 풋 브레이크(상용 브레이크라고도 함) 및 엔진 브레이크의 작동을 각각 감지하고, 이를 나타내는 각각의 신호(FB 및 EB)를 제공하는 센서(44 및 46)를 포함한다.

마스터 클러치(16)는 클러치 페달(48)에 의하여, 또는 ECU(28)로부터의 출력신호에 따른 클러치 액츄에이터(50)에 의하여 제어된다. 또는, 제어 출력 신호에 응답하는 액츄에이터를 구비해도 무방하며, 이는 클러치 페달의 수동 조작에 의해 오버라이드(override)될 수도 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 클러치는 수동 제어되며, 차량을 발진시키는 데만 이용된다(미합중국 특허 4,850,236호, 5,272,939호 및 5,425,689호 참조). 변속기(14)는 ECU(28)로부터의 출력신호에 응답, 및/또는 그 선택된 위치를 나타내는 입력 신호를 ECU(28)로 전송하는 변속기 액츄에이터(52)를 포함한다. 소위 X-Y 시프터(shifter) 형식이라고도 하는 이러한 시프트 기구는 참고로 미합중국 특허 5,305,240호 및 5,219,391호를 통해 알 수 있듯이 종래 기술에서 공지되어 있다. 액츄에이터(52)는 변속기(14)의 주 및/또는 보조부를 시프트한다. 클러치(16)가 맞물린 또는 해제된 상태는 위치 센서(도시하지 않음)에 의해 감지할 수도 있으며, 또는 엔진 속도(ES) 및 입력 속도(IS)를 서로 비교하여 결정해도 무방하다.

엔진에의 연료 공급은, 바람직하게는, ECU(28)로부터 명령신호를 수신, 및/또는 그에 입력신호를 제공하는 전자식 엔진 제어기(54)에 의해 제어된다. 바람직하게는, 상기 엔진 제어기(54)는 SAE J1922, SAE 1939 및/또는 ISO 11898 같은 공지된 프로토콜(protocol)에 맞는 업계 표준 데이터 링크(DL)와 교신한다. ECU(28)는 엔진 제어기(54)에 내장된 구조일 수도 있다.

알려진 바와 같이, 자동 시프팅을 위하여, 상기 ECU(28)는 업시프트 또는 다운시프트를 필요로 하는 때와, 싱글 또는 스킵 시프트중 어느 것이 바람직한지를 결정해야 한다(미합중국 특허 4,361,060호 4,576,065호, 4,916,979호 및 4,947,331호 참조).

도 2는, 언제 ECU(28)로부터 상기 시프트 엑츄에이터(52)로 시프트 명령을 내려야 할 것인지를 결정하는 데 이용되는 시프트 포인트 프로필(shift point profile)을 그래프로 나타낸 것이다. 실선(60)은 디폴트(default) 업시프트 프로필인 반면, 실선(62)은 디폴트 다운시프트 프로필이다. 알려진 바와 같이, 차량이 상기 업시프트 프로필(60)의 우측으로 운행하면 변속기(14)의 업시프트 명령이 내려지는 한편, 차량이 다운시프트 프로필(62)의 좌측으로 운행하면 다운시프트 명령이 내려진다. 차량이 상기 프로필(60, 62) 사이에서 운행하면, 변속기에는 시프팅이 불필요하게 된다.

시프트 프로필(62)은, 다양한 레벨의 스로틀 위치에 대하여 현재 맞물린 변속비(GR)로부터 보다 낮은 변속비(GR - N, N = 1, 2, 3)로의 다운시프트가 지시되는 엔진 속도(ES_S/U)를 그래프로 나타낸 것이다. 종래 기술(점선(64) 참조)에 있어서는, 상기 다운시프트 엔진 속도는 스로틀 위치의 증대(즉, 엔진 속도 및 토오크에 대한 운전자측 요구량의 증대)와 함께 증가하는 것으로 알려져 있다.

본 발명에 있어서는, 약 80% 내지 100% 변위 시점에 선택된 기결정된 스로틀 변위값(66)을 초과하는 엔진 속도값(ES_D/S)의 단계 증가가 있게 된다. 간단히 말하면, THL < 80% - 100%이면, 코스트(coast) 다운시프팅 조건이 존재하는 것으로 간주하는 반면, 이 값 이상에서는, 파워(power) 다운시프팅 조건이 존재하는 것으로 간주한다.

공지된 바와 같이, 상기 시프트 프로필(60, 62)의 모두 또는 일부는 다양한 운전 조건에 따라 이동하게 된다.

본 발명의 제어 방법에 따르면, 현재 맞물린 변속비(GR)로부터의 다운시프트가 필요한 경우(즉, 현재의 스로틀 변위 엔진 속도(ES)가 시프트 포인트 프로필(62)상의 상기 다운시프트 엔진 속도(ES_D/S)보다 작으면, 바람직한 다운시프트 변속비(GR_TARGET)를 확인하는 시퀀스(sequence)가 시작된다. 상기 제어 방법은, 차례로, 다중 스킵(multiple skip) 다운시프트에 뒤이은 싱글 스킵 및 싱글 다운시프트의 필요성을 검토하고, 또한 바람직한 것으로 간주되는 제1 잠정 목표 변속비로 다운시프트를 명령한다.

상기 2개의 기준 엔진 속도는 (i) 다운시프트 완료후 엔진 플래어링을 야기하지 않을 속도인, 약 2200 rpm까지 통제되는 대형 차량용 디젤 엔진의 경우 약 1600 내지 1700 rpm인 바람직한 최대 엔진 속도와, (ii) 통제 엔진 속도(ES_GOV) 보다 약간 낮게(약 50 내지 150 rpm 낮게) 선택된, 약 2000 내지 2150 rpm인 최대 다운시프트 엔진 속도(ES_MAX)로서 성립 또는 설정된다.

이어서, 다중 스킵 다운시프트, 싱글 스킵 다운시프트 및 그에 이은 싱글 다운시프트를 차례로 검토하고, 바람직한 것으로 간주되는 제1 목표 다운시프트 변속비로의 다운시프트가 시작된다.

본 발명의 제어 로직에 따르면, 차례로:

(1) GR - 3으로의 다운시프트 완료 시점에서의 예측 엔진 속도(ES_{GR - 3})를 산출하고 상기 바람직한 최대 엔진 속도(ES_DES)와 비교함으로써, 현재 맞물린 변속비(GR)로부터 GR - 3으로의 큰 스킵 다운시프트를 검토한다. 목표 변속비에 있어서의 예측 엔진 속도를, 현재 차량 속도(OS), 예측되는 차량 가속도/감속도(dOS/dt), 예측되는 엔진 가속도/감속도(dES/dt), 및 다운시프트 완료에 대한 예측 소요 시간의 함수로서 산출/결정한다. ES_{GR - 3}가 상기 바람직한 최대 엔진 속도 보다 작으면(ES_{GR - 3}< ES_DES), GR - 3으로의 다운시프트를 시작하고, 그렇지 않으면,

(2) GR - 2로의 다운시프트 완료 시점에서의 예측 엔진 속도(ES_{GR - 2})를 산출하고, 그 산출된 속도를 바람직한 최고 엔진 속도(ES_DES)와 비교함으로써 GR - 2로의 싱글 스킵 다운시프트를 검토한다. 상기 ES_{GR - 2}가 바람직한 최고 엔진 속도 보다 작으면(ES_{GR -2}< ES_DES), GR - 2로의 다운시프트가 바람직하여 그 다운시프트를 시작하며, 그렇지 않으면,

(3) GR - 1로의 다운시프트 완료 시점에서의 예측 엔진 속도(ES_{GR - 1})를 산출하고, 그 산출된 속도를 최대 다운시프트 엔진 속도(ES_MAX)와 비교함으로써 GR - 1로의 싱글 다운시프트를 검토한다. 상기 ES_{GR - 1}가 최대 다운시프트 엔진 속도 보다 작으면(ES_{GR - 1}< ES_MAX), 현재 맞물린 변속비(GR)로부터 GR - 1로의 싱글 다운시프트가 바람직하여 그 다운시프트를 시작하며, 그렇지 않으면,

(4) 어떤 다운시프트 명령도 내려지지 않는다.

본 발명의 제어 방법을 도3a 및 3b의 플로우챠트에 나타낸다. 2개 변속비 단계의 스킵 시프트만이 도시되어 있으나, 본 발명은 3개 또는 그 이상의 변속비 단계에 걸친 스킵 시프트에도 적용할 수 있다.

다운시프트후의 상기 산출 엔진 속도(ES_{GR - N})를 결정하는 데 이용되는 엔진 가속 시간 및/또는 속도(dES/dt)는 경험적인 일정 상수일 수도 있으며, 또는 산출 과정을 거친 값일 수도 있다.

GR로부터 GR - N으로의 다운시프트 완료를 위해서는, 상기 엔진 속도를 제로(0) 구동라인 토오크값 (미합중국 특허 4,850,236호)으로 조정하고, 변속기를 중립으로 시프트하고, 엔진을 상기 새로운 변속비에 맞는 실질적 동기 속도(ES_{GR - N}·OS_EXPECTED*GR_TARGET)로 가속시키고, 이어 변속기를 중립으로부터 적정 변속비로 시프트시켜야 한다.

따라서, 바람직하게는 수동 조작식 엔진 브레이크를 갖는 차량에 있어서 적어도 부분적으로 자동화된 기계식 변속기 시스템내 다운시프팅을 제어하기 위한 개선된 제어 방법/시스템을 얻게 된다.

어느 정도의 특정성을 갖고 본 발명을 설명했으나, 상기 바람직한 예의 설명은 어디까지나 예를 든 것으로서, 이하 첨부된 특허청구범위의 기본 취지를 벗어나지 않는 한도에서의 다양한 변형이 가능함을 밝혀둔다.

본 발명의 다운시프트 제어 방법/시스템에 의하면, 바람직한 형태의 다운시프트를 자동적으로 검토하고 또한 그에 따른 명령이 내려지게 된다.

Claims

연료 제어식 엔진(12)과, 다중속도 기계식 변속기(14)와, 엔진 속도(ES), 맞물린 변속비(GR) 및 차량 속도(OS)를 나타내는 신호중 하나 또는 그 이상을 포함하는 입력 신호(30)를 접수하고 로직 룰에 따라 이들 입력 신호를 처리하여, 상기 변속기를 시프트하는 효력 있는 명령 출력 신호(32)를, 변속기 엑츄에이터(52)를 포함하는 변속기 시스템 엑츄에이터들로 보내는 제어기(28)를 포함하여 구성된, 차량용의 자동화된 기계식 변속기 시스템(10)의 자동 다운시프팅을 제어하는 제어 방법에 있어서,

(a) 현재 맞물린 변속비(GR)로부터의 다운시프트가 지시되는 다운 시프트 엔진 속도(ES_D/S)를, 스로틀 위치의 함수로서 결정하는 단계와;

(b) 엔진 속도(ES)를 상기 다운시프트 엔진 속도와 비교하는 단계와;

(c) 제1 엔진 속도 기준값(ES_DES) 및 그보다 큰 제2 엔진 속도 기준값(ES_MAX, ES_MAX> ES_DES)을 결정하는 단계와;

(d) 현재 맞물린 변속비(GR)로부터의 다운시프트가 지시되면, 차례로:

(i) 2개 변속비의 다운시프트 완료 시점에서의 예측 엔진 속도(ES_{GR - 2})를 산출하고, 그 엔진 속도를 상기 제1 기준값과 비교하고, 산출된 속도가 상기 제1 기준값 보다 작으면(ES_{GR - 2}< ES_DES), 상기 2개 변속비의 스킵 다운시프트가 바람직한 것으로 간주함으로써, 현재 맞물린 변속비로부터 2개 변속비의 스킵 다운시프트(GR_TARGET= GR - 2)가 바람직한지를 결정하여 2개 변속비의 스킵 다운시프트 명령을 내리고; 그렇지 않으면,

(ii) 1개 변속비의 다운시프트 완료 시점에서의 예측 엔진 속도(ES_{GR - 1})를 산출하고, 그 엔진 속도를 상기 제2 기준값과 비교하고, 산출된 속도가 상기 제2 기준값 보다 작으면(ES_{GR - 1}< ES_MAX), 상기 1개 변속비의 스킵 다운시프트가 바람직한 것으로 간주함으로써, 현재 맞물린 변속비로부터 1개 변속비의 다운시프트(GR_TARGET= GR - 1)가 바람직한지를 결정하여 1개 변속비의 다운시프트 명령을 내리고; 그렇지 않으면,

(iii) 상기 변속기를 현재 맞물린 변속비 상태로 유지하는 단계를 포함하는, 자동 변속기의 다운시프트 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 (i) 단계에 앞서,

(iv) 3개 변속비의 다운시프트 완료 시점에서의 예측 엔진 속도(ES_{GR - 3})를 산출하고, 그 엔진 속도를 상기 제1 기준값과 비교하고, 산출된 속도가 상기 제1 기준값 보다 작으면(ES_{GR - 3}< ES_DES), 상기 3개 변속비의 스킵 다운시프트가 바람직한 것으로 간주함으로써, 현재 맞물린 변속비로부터 3개 변속비의 스킵 다운시프트(GR_TARGET= GR - 3)가 바람직한지를 결정하여 3개 변속비의 스킵 다운시프트 명령을 내리고; 그렇지 않으면, (i) 단계로 진행하는 단계를 더 포함하는, 자동 변속기의 다운시프트 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 엔진은 최대 엔진 속도(ES_GOV)로 통제되며, 상기 제2 기준값(ES_MAX)은 상기 최대 엔진 속도(ES_GOV)의 함수인, 자동 변속기의 다운시프트 제어 방법.
제3항에 있어서, 상기 제2 기준값은 상기 최대 엔진 속도 보다 약 50 내지 150 rpm 작은, 자동 변속기의 다운시프트 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 다운시프트후의 예측 엔진 속도(ES_{GR - 2}, ES_{GR - 1})는 다운시프트를 완료하기 위한 예측 시간, 예측 엔진 가속도 및 감속도(dES/dt)중 하나 또는 그 이상의 함수로 결정되는, 자동 변속기의 다운시프트 제어 방법.
제3항에 있어서, 상기 엔진은 대형 차량용 디젤 엔진이며, 약 2100 내지 2200 rpm의 최대 속도로 통제되며, 상기 제1 엔진 속도 기준값은 약 1600 내지 1700 rpm이며, 상기 제2 엔진 속도 기준값은 약 1950 내지 2150 rpm인, 자동 변속기의 다운시프트 제어 방법.
제5항에 있어서, 상기 예측 시간은 경험적으로 결정된 상수인, 자동 변속기의 다운시프트 제어 방법.
제1항에 있어서, 선택된 스로틀 변위값(66) 상위의 다운시프트 엔진 속도(ES_D/S)는 상기 선택된 변위값 하위의 다운시프트 엔진 속도(ES_D/S) 보다 적어도 20% 큰, 자동 변속기의 다운시프트 제어 방법.
제8항에 있어서, 상기 변위값은 전체 스로틀 변위값의 80% 내지 100%인, 자동 변속기의 다운시프트 제어 방법.
연료 제어식 엔진(12)과, 다중속도 기계식 변속기(14)와, 엔진 속도(ES), 맞물린 변속비(GR) 및 차량 속도(OS)를 나타내는 신호중 하나 또는 그 이상을 포함하는 입력 신호(30)를 접수하고 로직 룰에 따라 이들 입력 신호를 처리하여, 상기 변속기를 시프트하는 효력 있는 명령 출력 신호(32)를, 변속기 엑츄에이터(52)를 포함하는 변속기 시스템 엑츄에이터들로 보내는 제어기(28)를 포함하여 구성된, 차량용의 자동화된 기계식 변속기 시스템(10)의 자동 다운시프팅을 제어하는 제어 시스템에 있어서,

(a) 현재 맞물린 변속비(GR)로부터의 다운시프트가 지시되는 다운 시프트 엔진 속도(ES_D/S)를, 스로틀 위치의 함수로서 결정하는 단계와;

(b) 엔진 속도(ES)를 상기 다운시프트 엔진 속도와 비교하는 단계와;

(c) 제1 엔진 속도 기준값(ES_DES) 및 그보다 큰 제2 엔진 속도 기준값(ES_MAX, ES_MAX> ES_DES)을 결정하는 단계와;

(d) 현재 맞물린 변속비(GR)로부터의 다운시프트가 지시되면, 차례로:

(i) 2개 변속비의 다운시프트 완료 시점에서의 예측 엔진 속도(ES_{GR - 2})를 산출하고, 그 엔진 속도를 상기 제1 기준값과 비교하고, 산출된 속도가 상기 제1 기준값 보다 작으면(ES_{GR - 2}< ES_DES), 상기 2개 변속비의 스킵 다운시프트가 바람직한 것으로 간주함으로써, 현재 맞물린 변속비로부터 2개 변속비의 스킵 다운시프트(GR_TARGET= GR - 2)가 바람직한지를 결정하여 2개 변속비의 스킵 다운시프트 명령을 내리고; 그렇지 않으면,

(ii) 1개 변속비의 다운시프트 완료 시점에서의 예측 엔진 속도(ES_{GR - 1})를 산출하고, 그 엔진 속도를 상기 제2 기준값과 비교하고, 산출된 속도가 상기 제2 기준값 보다 작으면(ES_{GR - 1}< ES_MAX), 상기 1개 변속비의 스킵 다운시프트가 바람직한 것으로 간주함으로써, 현재 맞물린 변속비로부터 1개 변속비의 다운시프트(GR_TARGET= GR - 1)가 바람직한지를 결정하여 1개 변속비의 다운시프트 명령을 내리고; 그렇지 않으면,

(iii) 상기 변속기를 현재 맞물린 변속비 상태로 유지하는 단계를 포함하는, 자동 변속기의 다운시프트 제어 시스템.
제10항에 있어서, 상기 (i) 단계에 앞서,

(iv) 3개 변속비의 다운시프트 완료 시점에서의 예측 엔진 속도(ES_{GR - 3})를 산출하고, 그 엔진 속도를 상기 제1 기준값과 비교하고, 산출된 속도가 상기 제1 기준값 보다 작으면(ES_{GR - 3}< ES_DES), 상기 3개 변속비의 스킵 다운시프트가 바람직한 것으로 간주함으로써, 현재 맞물린 변속비로부터 3개 변속비의 스킵 다운시프트(GR_TARGET= GR - 3)가 바람직한지를 결정하여 3개 변속비의 스킵 다운시프트 명령을 내리고; 그렇지 않으면, (i) 단계로 진행하는 단계를 더 포함하는, 자동 변속기의 다운시프트 제어 시스템.
제10항에 있어서, 상기 엔진은 최대 엔진 속도(ES_GOV)로 통제되며, 상기 제2 기준값(ES_MAX)은 상기 최대 엔진 속도(ES_GOV)의 함수인, 자동 변속기의 다운시프트 제어 시스템.
제12항에 있어서, 상기 제2 기준값은 상기 최대 엔진 속도 보다 약 50 내지 150 rpm 작은, 자동 변속기의 다운시프트 제어 시스템.
제12항에 있어서, 상기 엔진은 대형 차량용 디젤 엔진이며, 약 2100 내지 2200 rpm의 최대 속도로 통제되며, 상기 제1 엔진 속도 기준값은 약 1600 내지 1700 rpm이며, 상기 제2 엔진 속도 기준값은 약 1950 내지 2150 rpm인, 자동 변속기의 다운시프트 제어 시스템.
제10항에 있어서, 선택된 스로틀 변위값(66) 상위의 다운시프트 엔진 속도(ES_D/S)는 상기 선택된 변위값 하위의 다운시프트 엔진 속도(ES_D/S) 보다 적어도 20% 큰, 자동 변속기의 다운시프트 제어 시스템.
제15항에 있어서, 상기 변위값은 전체 스로틀 변위값의 80% 내지 100%인, 자동 변속기의 다운시프트 제어 시스템.