KR0182347B1 - 도로교통상황추정방법 및 차량운전특성제어방법 - Google Patents

도로교통상황추정방법 및 차량운전특성제어방법 Download PDF

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노부로 모모세
마사요시 이토
히로아키 요시다
마사노리 타니
요시마키 사노
마사히토 타이라
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나까무라 유이찌
미쯔비시지도오샤고오교오 가부시기가이샤
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Abstract

본 발명의 도로교통상황추정 및 차량운전특성제어장치는, 퍼지추론기능 및 뉴어럴네트워크기능을 가진 제어기를 포함한다. 제어기(15)는, 차속 V, 핸들각 θH, 액셀개방도 θA 및 차량의 전후가속도 및 횡가속도등의 차량운전파라미터에 대한 빈도해석을 행해서 각 파라미터의 평균치 및 분산을 구하는 동시에, 차속 V 및/ 또는 핸들각 θH로부터 각각 구한 주행시간비율, 평균속도(Vxave) 및 평균횡가속도(gyave)에 근거한 퍼지추론을 행해서 시가지도, 정체도로 및 산간도로등의 도로교통상황파라미터를 산출한다. 또, 제어기(15)는, 그 뉴어럴네트워크기능에 의해, 차량운전파라미터의 평균치 및 분산 아울러 도로교통상황파라미터의 웨이팅총계를 비선형변환해서, 차량운전조작상태를 표시하는 출력파라미터를 구하고, 이 출력파라미터에 따라서 후륜조타제어장치등의 차재장치의 작동특성을 가변제어하고, 이에 의해, 차량운전특성을 가변제어하는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

도로교통상황추정방법 및 차량운전특성제어방법
제 1도는 본 발명의 제1 실시예에 의한 차량운전조작상태추정방법에 있어서의 도로교통상황파악순서를 표시한 개념도.
제 2도는 동실시예에 있어서의 운전조작상태파악순서를 표시한 개념도.
제 3도는 동실시예에 의한 추정방법을 실시하기 위한 제어기 및 센서를 표시한 개략블록도.
제 4도는 제 3도에 표시한 제어기에 의해 실행되는 주행시간비율산출루틴의 순서도.
제 5도는 제어기에 의해 실행되는 평균속도산출루틴을 표시한 순서도.
제 6도는 제어기에 의해 실행되는 평균횡가속도산출루틴의 순서도.
제 7도는 주행시간비율에 관한 퍼지집합을 정의하는 멤버십함수를 표시한 그래프.
제 8도는 평균속도에 관한 퍼지집합을 정의하는 멤버십함수를 표시한 그래프.
제 9도는 주행시간비율 퍼지집합에 대한 실제주행시간비율의 적합도의 산출에를 표시한 그래프.
제 10도는 평균속도퍼지집합에 대한 실제평균속도의 적합도의 산출에를 표시한 그래프
제 11도는 평균횡가속도·산간도로(산간도로)맵을 예시한 그래프.
제 12도는 제 3도의 제어기에 의해 실행되는 빈도해석루틴의 순서도.
제 13도는 빈도해석대상으로서의 입력데이터의 모집단을 구성하는 배열을 표시한 그래프.
제 14도는 뉴어럴네트워크를 구성하는 프로세싱엘리먼트를 표시한 개념도.
제 15도는 제 14도에 표시한 프로세싱엘리먼트에 의해 구성되는 뉴어럴네트워크의 개념도.
제 16도는 제 3도의 제어기에 의해 실행되는 스포티도(sporty도)산출 루틴을 표시한 순서도.
제 17도는 본 발명의 제 2실시예에 의한 차량운전특성제어방법이 적용되는 차량에 탑제되는 4륜조타장치의 요부를 표시한 개략도.
제 18도는 제 17도의 제어기의, 4륜조타기능에 관련되는 구성을 표시한 기능블록도.
제 19도는 제 18도의 노면 μ 검출부의 구성을 상세하게 표시한 기능블록도.
제 20도는 차속·동상(同相)계수특성맵을 표시한 그래프.
제 21도는 차속·역상(逆相)계수특성맵을 표시한 그래프.
제 22도는 본 발명의 제 3실시예에 의한 차량운전특성제어방법이 적용되는 차량에 탑재되는 파우어스티어링장치의 개략구성도.
제 23도는 차속·전류특성을 표시한 그래프.
제 24도는 차속·시가지도(市街地度)·전류특성을 표시한 그래프.
제 25도는 차속·스포티도·전류특성을 표시한 그래프.
제 26도는 본 발명의 제 4실시예에 의한 차량운전특성제어방법이 적용되는 차량에 탑제되는 자동변속기의 변속제어장치를 표시한 개략구성도.
제 27도는 제 26도의 기어변속기내의 기어열의 일부를 표시한 개략구성도.
제 28도는 제 26도의 클러치를 표시한 도면.
제 29도는 제 27도 및 제 28도의 클러치를 조작하는 유압회로의 일부를 표시한 개략구성도.
제 30도는 시프트제어루틴의 순서도.
제 31도는 지령시프트단(段) SHIFTO 산출루틴의 순서도.
제 32도는 2속홀드모드의 시프트맵을 표시한 그래프.
제 33도는 시가지도로주행에서 사용되는 스포티도·구배·시프트선이동계수 KM맵을 표시한 그래프.
제 34도는 고속도로주행에서 사용되는 스포티도·구배·시프트선이동계수 KM맵을 표시한 그래프.
제 35도는 산간도로주행에서 사용되는 스포티도·구배·시프트선 이동계수 KM맵을 표시한 그래프.
제 36도는 2→3업시프트선에 관한 시프트맵을 표시한 그래프.
제 37도는 2→1다운시프트선에 관한 시프트맵을 표시한 그래프.
제 38도는 업시프트선의 이동을 표시한 그래프.
제 39도는 다운시프트선의 이동을 표시한 그래프.
제 40도는 본 발명의 제 5실시예에 의한 차량운전특성제어방법이 적용되는 차량에 탑재되는 엔진출력제어장치의 요부를 표시한 개략도.
제 41도는 토크연산유니트(TCL)의 블록도.
제 42도는 엔진회전수·요구구동토크·액셀개방도맵을 표시한 그래프.
제 43도는 차속·저감계수맵을 표시한 그래프.
1R, 1L : 전륜 2 : 파우어스티어링장치
3 : 너클아암(타이로드) 4 : 스티어링핸들
4a : 스티어링휠의 입력축 5 : 방향제어밸브
6 : 유압공급원 7, 9 : 유압펌프
8 : 엔진 10 : 후륜조타밸브
11 : 후륜조타작동기 12 : 타이로드
13R, 13L : 후륜 14 : 저장탱크
15 : 제어기 16 : 핸들각센서
17 : 후륜조타각센서 18, 19 : 압력센서
20 : 노면 M연산부 21 : 위상보상필터
22 : 감산부 23 : μ변동제한부
24 : 안정화필터 26 : 차속센서
28 : 스로틀개방도센서 30 : 입력부
31 : A/D변환부 32 : 모드판정부
33 : 노면 μ검출부 34 : 조타밸브작동제어부
35 : 출력부 60 : 요우레이트센서
101 : 공급관로 1023 : 분기관
103 : 복귀관로 104 : 랙·피니언
104a : 출력축 105 : 조타력가변장치
106 : 분기관로 107 : 압력제어밸브
107a : 솔레노이드 108 : 관로
151 : 입력층 152 : 숨은층
153 : 출력층 154 : 바이어스입력
201 : 내연엔진 202 : 자동변속기
203 : 기어변속장치 203a : 입력측
204 : 토오크컨버터 205 : 유압회로
211 : 솔레노이드밸브
211a, 211b, 211c, 251 : 포트
213, 214, 215 : 유로
216, 217 : 조리개 218 : 어큠레이터
221 : Nt센서 222 : No센서
223 : θt센서 231 : 제 1구동기어
232 : 제 2구동기어 233, 234 : 유압클러치
235 : 중간전달측 236 : 제 1피구동기어
237 : 제 2피구동기어 250 : 마찰걸어맞춤판
252 : 피스톤 253 : 리턴스프링
301 : 흡기관 302 : 흡기통로
303 : 스로틀밸브 304 : 스로틀보디
305 : 액슬페달 306 : 작동기
307 : 토크연산유니트(TCL) 308 : 요구구동토크산출부
309 : 승산부 310 : 저감계수산출부
311 : 스로틀개방도제업부 312 : 개시·종료판정부
V : 차속 θH : 핸들각
PL, PR : 입력 SR : 작동제어신호
θl : 소정치 σR : 후륜조타각
Vl : 증감속도 α : 증감계수
Te : 요구구동토크 θA : 액슬개방도
NE : 엔진회전수 KD : 저감계수
본 발명은, 도로교통상황을 추정하기 위한 추정방법, 및 차량운전특성을 이 추정방법 또는 장치에 의해서 추정한 도로교통상황에 적합한 것에 제어하기 위한 제어방법에 관한 것이다.
차량의 주행안정성, 조종성, 승차기분등을 향상시키는 것을 기도해서, 차량에는 여러가지의 장치가 장비되어 있다.
예를들면, 차량에는, 엔진에의 연료공급량을 차속,액셀개방도등에 의해서 표시되는 차량운전상태에 따라서 최적으로 제어하기 위한 전자연료공급제어장치나, 차량운전상태에 적합한 변속단을 선택하기 위한 자동변속장치나, 제동력을 적정하게 하기 위한 앤티스키드브레이크시스템이 탑재된다. 또, 차량에는, 구동륜의 슬립율을 호적한 것으로 하기 위한 트랙숀제어시스템이나, 전륜조타시에 후륜을 조타하기 위한 4륜조타장치나 서스펜션특성을 가변조정하기 위한 액티브서스펜션시스템이나, 조타력을 가변조절하기 위한 전동파우어스티어링장치가 탑재된다.
상기의 각종장치를 장비한 차량은, 조종안정성등이 풍부하고, 차량에, 요구되는 각종 성능을 상당정도 만족시키게 된다.
또, 각종장치의 성능을 충분히 발휘시키도록, 차량의 주행상태를 추정해서, 추정한 주행상태(도로교통상황)에 적합하도록 각종장치를 제어하는 제어방법이 이미 알려져 있다. 주행상태를 추정하는 파라미터로서는 차간거리, 발진으로부터 정지까지의 소요시간, 최고차속등이 사용되고 있다. (예를 들면, 일본국 특개평 1-119440호공보참조).
그러나, 차간거리에 의거하여 주행상태(도로교통상황)을 추정하는데는, 초음파센서등의 고간인장치를 필요로 한다. 또, 발진으로부터 정지까지의 소요시간에 의거하여 주행상태를 추정하는 경우는, 주행상태의 종별에 의한 출력치의 변화가 적어서 추정정밀도가 낮아지는 동시에, 주행상태가 예를 들면 시가지로부터 교외로 변화하는 경우등에는, 주행상태이행시에서의 응답성이 나빠진다. 또, 최고속도는 개인치에 의해 좌우되기 쉽기 때문에, 최고속도에 의거하여 주행상태를 정확하게 판단하는 일은 곤란하다.
본 발명의 하나의 목적은, 실제의 주행상태에 따른 도로교통상황을 정확하게 추정할 수 있는 도로교통상황추정방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 차량운전특성을, 상기 추정방법에 의해서 추정한 도로교통상황에 적합한 것에 제어하기 위한 차량운전특성제어방법을 제공하고, 이에 의해, 도로교통상황을 포함한 총합적인 차량운전상태에 적합한 차량운전을 가능하게 하는데 있다.
본 발명의 제 1 태양에 의하면, 차량의 주행상태에 의거하여 도로교통상황을 추정하는 도로교통상황추정방법이 제공된다. 이 방법은, 차량의 주행상태에 의거하여 도로교통상황을 추정하는 도로교통상황추정방법에 있어서, 상기 차량의 주행시간비율(ratio)을 산출하는 주행시간 비율검출공정과, 상기 차량의 평균속도(Vxave)를 산출하는 평균속도검출공정과, 상기 주행시간비율과 상기 평균속도에 의거하여 도로 교통상황([city], [Jam])을 추정하는 도로교통상황추정공정을 구비한다.
이 방법에 의하면, 실제의 차량주행상태에 따른 도로교통상황을 정확하게 추정할 수 있다. 또한, 도로교통상황의 추정에 대한 드라이버의 운전조작상의 개인차의 영향을 경감할 수 있다. 또, 주행시간비율이나 평균속도의 산출은, 예를 들면 차속센서와 타이머를 이용하는등 해서 간단하게 행할 수 있고, 고가의 센서등이 불필요하며, 도로교통상황의 추정을 염가로 실현가능하다.
바람직하게는, 도로교통상황추정공정은, 도로교통상황으로서 시가지도(市街地度)를 추정하는 일을 포함한다. 보다 바람직하게는, 도로교통상황추정공정은, 주행시간 비율 및 평균속도의 쌍방이 저레벨 또는 중간레벨일때에 시가지도를 높게 판정하는 일을 포함한다. 혹은, 도로교통상황추정공정은, 주행시간비율 및 평균속도에 쌍방이 저레벨일때에 시가지도를 높게 판정하는 퍼지루울과, 주행시간비율 및 평균속도의 쌍방이 중간레벨일때에 시가지도를 높게 판정하는 퍼지루울을 포함하는 복수의 퍼지루울에 의거하여, 시가지도를 퍼지추론하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 도로교통상황추정공정은, 시가지도의 최대치에서 시가지도를 감한값을 고속도로로서 추정하는 것을 포함하고, 최대치는 소정치까지에 제한된다.
바람직하게는, 도로교통상황추정공정은, 도로교통상황으로서 정체도로(停滯路度)를 추정하는 일을 포함한다. 보다 바람직하게는, 도로교통상황추정공정은, 주행시간 비율 또는 평균속도가 저레벨일때에 정체로도를 높게 판정하는 것을 포함한다. 혹은, 도로교통상황추정공정은, 주행시간비율이 저레벨일때에 정체로드를 높게 판정하는 퍼지루울과, 평균속도가 저레벨일때에 정체로도를 높게 판정하는 퍼지루울을 포함하는 복수의 퍼지루울에 근거하여, 정체로도를 퍼지추론 하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 추정방법은, 평균횡가속도를 산출하는 평균횡가속도검출공정과, 평균횡가속도에 근거하여 산간도로를 구하는 산간도로추정공정을 또 포함하고, 도로교통상황추정공정은, 시가지도 및/또는 정체로도를 추정하는 것을 포함한다. 보다 바람직하게는, 산간도로추정공정은, 평균횡가속도의 증가에 따라서 산간도로가 증가하는 특성의 맵에 근거하여 산간로도를 구하는 것을 포함한다.
상기한 본 발명의 호적태양에 의하면, 산간로도 또는 고속도로도(고속도로도)등을 포함하는 여러가지 도로교통상황을 추정할 수 있다.
본 발명의 제 2태양에 의하면, 차재(차재)장치의 작동특성을 가변제어해서 차량의 운전특성을 가변제어하는 차량운전특성제어방법을 제공할 수 있다. 이 방법은, 차재장치의 작동특성을 가변제어해서 차량의 운전특성을 가변제어하는 차량운전특성방법에 있어서, 차량의 주행시간비율(ratio)을 산출하는 주행시간비율 검출공정과, 차량의 평균속도(vxave)를 산출하는 평균속도검출공정과, 상기 주행 시간비율과 상기 평균속도에 근거하여 도로교통상황을 추정하는 도로교통상황추정공정과, 상기 도로교통상황에 따라서 차재장치의 작동특성을 가변제어하는 특성제어공정을 구비한다.
바람직하게는, 특성제어공정은, 차재장치로서의 전륜조타상태 또는 차량거동의 검출치에 계수를 곱해서 목표후륜타각을 설정하는 후륜조타장치의 작동특성을, 계수를 도로교통상황에 따라서 가변제어하므로서, 가변제어하는 일을 포함한다. 혹은, 특성제어 공정은, 차재장치로서의, 차속에 따라서 조타반력(反力)이 변화하는 파우어스티어링장치의, 차속에 대한 조타반력특성을, 도로교통상황에 따라서 가변제어하는일을 포함한다. 혹은, 특성제어공정은, 차재장치로서의 자동변속장치에 구비된, 차속과 스로틀개방도에 근거한 변속맵을, 도로교통상황에 따라서 가변설정하는 것을 포함한다. 혹은, 특성제어공정은, 차재장치로서의 엔진출력제어장치의, 액셀조작에 대한 엔진출력특성을 가변제어하는 것을 포함한다.
상기한 제 2태양의 방법에 의하면, 차량운전특성을 도로교통상황의 추정결과에 적합한 것으로 제어할 수 있고, 또한, 도로교통상황에 변화에 따라서 개개의 드라이버가 요구하는 차량운전특성을 실현할 수 있다. 따라서, 도로교통상황을 포함한 종합적인 차량운전상태에 적합한 차량운전이 가능하게 된다. 또, 호적한 태양에 의한 방법에 의하면, 후륜조타제어장치의 후륜조타특성, 파우어스티어링장치의 조타력특성, 변속제어장치의 시프트피이링, 또는, 엔진출력제어장치의 출력특성을, 도로교통상황에 적합한 것으로 제어할 수 있다.
이하, 도면을 참조해서, 본 발명의 도로교통상황추정방법 및 차량운전특성제어방법, 또한, 이들 방법을 실시하기 위한 장치를 설명한다.
본 발명의 제 1실시예에 의한 추정방법은, 차량주행상태파라이터에 근거하여 도로 교통상황을 구하고, 이렇게 구한 도로교통상황과 차량운전상태를 표시한 물리량에 근거하여, 드라이버에 의한 차량운전조작상태를 추정하도록 하고 있다.
상세하게는, 제 1도에 표시한 바와 같이, 차속 및 핸들각으로부터, 차량주행상태파라미터로서의, 평균속도, 주행시간비율(차량주행시간과 주행정지시간을 포함한 전체시간에 대한 주행시간의 비율), 및 평균횡가속도를 구할 수 있다. 그리고, 이들 차량주행상태파라미터에 근거한 퍼지추론에 의해서, 도로교통상황을 표시하는 파라미터로서의, 시가지도 정체로도 및 산간로도가 검출된다.
그 한편에 있어서, 제 2도에 표시한 바와 같이, 차량운전상태를 표시하는 물리량(物理量)예를 들면 액셀개방도, 차속 및 핸들각이 검출되고, 차속으로부터 전후가속도가, 또, 차속 및 핸들각으로부터 횡가속도가 연산에 의해 구하여진다. 그리고, 차량운전파라미터로서의, 차속, 액셀개방도, 전후가속도 및 횡가속도의 각각의 도수분포가 빈도해석에 의해 구하여 진다. 이어서, 각 상기 도수분포의 평균치 및 분산이, 도수분포를 특징 지우는 파라미터로서 구하여진다.
또, 도로교통상황을 표시하는 파라미터(시까지도, 정체로도 및 산가로도)와, 각각의 차량운전파라미터의 도수분포를 특징지우는 파라미터(평균치 및 분산)가 뉴어럴네트워크에 입력된다. 뉴어럴네트워크에서는, 이들 파라미터의 웨이팅총계가 구해지고, 이에 의해, 드라이버에 의한 차량운전조작상태 예를 들면 드라이버의 차량운전 조작상의 스포티정도를 표시하는 출력파라미터가 구하여진다.
본 실시예에 의한 추정방법이 적용되는 차량에는, 제 3도에 표시한 바와 같이, 제어기(15)가 탑재되어 있다. 도시를 생략하나, 이 제어기(15)는, 퍼지추론기능 및 뉴어럴네트워크기능을 주효하는 프로세서와, 메모리와, 입출력회로를 포함하고, 메모리에는, 각종제어프로그램 및 각종데이터가 격납되어 있다. 그리고, 제어기(15)에는, 차속센서(26), 핸들각센서(16)및 스로틀개방도센서(28)가 접속되어 있다.
제어기(15)의 프로세서는, 센서(26), (16)및 (28)로부터의 차속신호, 핸들각 신호 및 스로틀개방도신호를 입력하고, 후기의 각종루틴을 차례로 실행해서, 드라이버의 스포티정도를 확정하도록 되어 있다.
(주행시간비율산출루틴)
예를 들면 엔진시동시 이후, 차량이 구동상태(주행상태 및 주행정지상태를 포함한다)에 있는 동안, 제어기(15)의 프로세서는, 제 4도에 표시한 주행시간비율산출루틴을 예를 들면 2초의 주기로 반복해서 실행한다.
각각의 산출루틴실행사이클에 있어서, 프로세서는 실제의 차속을 표시하는 차속센서(26)로부터의 차속신호 vel을 입력하여, 차속 vel이 소정차속(예를 들면 10km/h을 상회하고 있는지 여부를 판별한다(스텝 S1). 이 판별결과가 긍정이면, 제어기(15)에 내장한 주행시간카운터(도시생략)의 카운트치 reime에 「1」이 가산된다(스텝 S2). 한편, 스텝 S1에서의 판별결과가 부정이면, 주행정지시간카운터(도시생략)의 카운트치 stime에 「1」이 가산된다(스텝 S3).
스텝S2 또는 S3에 이어지는 스텝 S4에서는, 주행시간카운터치 rtime과 주행정치 시간카운터치 stime과의 합이 값 「200」에 동등한지 여부가 판별된다. 그리고, 이 판별결과가 부정이면, 주행시간 카운터치 rtime을 이 값과 주행정지시간카운터치 stime과의 합으로 나누어서 얻은 값에 값「100」이 곱해져서, 주행시간비율 ratio(%)가 산출된다(스텝 S5).
한편, 스텝 S4에서의 판별이 긍정이면, 주행시간카운터치 rtime 과 값「0.95」와의 적(적)에 동등한 값이 주행시간카운터에 재설정되는 동시에, 주행정지시간카운터치 stime과 값「0.95」와의 적에 동등한 값이 주행정지시간카운터에 재설정되고 (스텝 S6), 이어서, 스텝 S5에 있어서 주행시간비율 ratio가 산출된다.
즉, 엔진시동시부터, 차량이 값 「200」에 대응하는 400초간에 걸쳐서 구동된 시점에 있어서 양카운터치가 재설정되고, 그후는, 20초경과할때마다 카운터치가 제설정된다. 이에 의해, 비교적 용량이 작은 카운터를 사용해서, 현시점이전의 차량구동상황을 반영한 주행시간비율을 산출 가능하게 된다.
(평균속도산출루틴)
제어기(15)의 프로세서에 의해, 제 5도에 표시한 평균속도산출루틴이 예를 들면 2초의 주기로 반복 실행된다.
각각의 루틴실행사이클에 있어서, 프로세서는, 차속센서(26)로부터 차속데이터 VX를 판독하고, 제어기(10)에 내장된 5개의 누적속도레지스터의 기억치 vxsum[i](i=1~5)의 각각에 차속 VX를 가산한다(스텝 S11). 다음에, 프로세서는, 표시문자 f_1m의 값이 평균속도산출타이밍을 표시하는 「1」인지 여부를 판별한다(스텝 S12). 이 표시문자f_1m은, 1분주기로 값 「1」을 취하도록 되어 있다. 그리고, 스텝 S12에서의 판별결과가 부정이면, 금회사이클에서의 처리를 종료한다.
본 루틴을 개시하고부터 1분간이 경과해서 스텝 S12에서의 판별결과가 긍정이 되면, 지표 JJ에 값 「1」을 가산해서 지표 JJ를 갱신하고, 갱신이 끝난 지표 JJ에 대응하는 누적속도레지스터치 vxsum[JJ]를 「150」으로 나누어서 평균속도 vxave를 산출하여, 이 레지스터치 vxsum[JJ]를 「0」으로 리세트한다(스텝 S13). 그리고, 갱신이 끝난지표 JJ가 「5」인지 여부를 판별하고(스텝 S14), 이 판별결과가 부정이면 금회사이클에서의 처리를 종료한다.
그후, 1분간이 경과할때마다 지표 JJ가 갱신되고, 갱신후의 지표 JJ에 대응하는 누적속도레지스터치 vxsum[JJ]로부터 평균속도 vxave가 구하여 진다. 그리고, 5분간이 경과할때마다 지표 JJ가 「0」에 리세트된다(스텝 S15).
이상과 같이 해서, 5개의 누적속도레지스터치 vxsum[i]의 각각에 실제차속 VX가 2초마다 가산되고, 5개의 누적속도레지스터중의 대응하는 1개의, 150회(5분간)에 걸쳐서 검출한 합계차속을 표시하는 기억치VXSUM[JJ]에 근거해서, 평균속도 vxave가 1분마다 산출된다.
(평균횡가속도산출루틴)
제어기(15)의 프로세서는, 제 6도에 표시한 평균횡가속도산출루틴을 예를 들면 2초의 주기로 반복 실행한다.
각각의 루틴실행사이클에 있어서, 프로세서는, 차속 VX를 표시하는 차속센서(26)로부터의 출력신호와 핸들각 steera를 표시하는 핸들각센서(16)로부터의 출력신호를 판독하고, 도시하지 않은 맵을 참조해서, 차속 VX의 함수로서 표시되고 I(G)의 횡가속도를 부여하는 소정핸들각 gygain을, 차속 VX를 근거해서 구한다. 다음에, 프로세서는 핸들각 steera를 소정핸들각 gygain으로 나누므로서 횡가속도 gy를 산출하고, 제어기(10)에 내장된 5개의 누적횡가속도 레지스터의 기억치 gysum[i](i=1~5)의 각각에 횡가속도 gy를 가산한다(스텝 S21). 다음에, 프로세서는, 표시문자 f_8S의 값이 평균횡가속도산출타이밍을 표시하는 「1」인지 여부를 판별한다(스텝 S22). 이 표시문자 f_8g는, 8초주기로 값「1」을 취하도록 되어 있다. 그리고, 스텝 S22에서의 판별결과가 부정이면, 금회사이클에서의 처리를 종료한다.
본 루틴을 개시하고부터 8초간이 경과하여 스텝 S22에서의 판별결과가 긍정이 되면, 지표 JJ에 값 「1」을 가산해서 지표 JJ를 갱신하고, 갱신이 끝난 지표 JJ에 대응하는 누적횡가속도레지스터치 gysum[JJ]을 「20」으로 나누어서 평균횡가 속도 gyave를 산출하고, 이 레지스터치 gysum[JJ]를 0에 리세트한다(스텝 S23). 그리고, 갱신끝난 지표 JJ가「5」인지 여부를 판별하고(스텝 S24). 이 판별결과가 부정이면 금회사이클에서의 처리를 종료한다.
그후, 8초간이 결과할때마다 지표 JJ가 갱신되고, 갱신후의 지표 JJ에 대응하는 누적횡가속도 레지스터 gysum[JJ]로부터 평균횡가속도 gyave를 구할 수 있다. 그리고, 40초간이 경과할때마다 지표 JJ가 「0」으로 리세트된다(스텝 S25).
이상과 같이 해서, 5개의 누적횡가속도 레지스터치 gysum[i]의 각각에 산출횡가속도 gy가 2초마다 가산되고, 5개의 누적횡가속도 레지스터중의 대응하는 1개의 20회(40초간)에 걸쳐서 산출한 합계횡가속도를 표시하는 기억치 gysum[JJ]에 근거해서, 평균횡가속도 gyave가 8초마다 산출된다.
(시가지도, 정체로도 및 산간로도 산출루틴)
본 실시예에서는, 드라이버에 의한 차량운전조작상태추정에 관련되는 차량주행모드로서의, 시가지주행모드, 정체로주행모드 및 산간로주행모드를 판별대상으로 하고, 시가지도, 정체로도 및 산간로도를 판별하도록 하고 있다.
시가지도 및 정체로도는 퍼지추론에 의해 판별된다. 이 퍼지추론에 관련해서, 주행시간비율 및 평균속도에 대한 전체공간(대(台)집합)에 있어서의 퍼지부분집합을 표시하는 멤버십함수(제 7도 및 제 8도)와, 표 1에 표시한 9개의 퍼지루울이 미리 설정되어서, 제어기(15)의 메모리에 격납되어 있다.
위표에 표시한 퍼지루울설정은, 시가지주행에서는 평균속도가 낮은 동시에 주행시간 비율이 중간정도이며, 정체로 주행에서는 평균속도가 낮은 동시에 주행시간비율도 낮다고 하는 사실에 준거해서 행한 것이다.
제 7도중, 기호 S,M및 B의 각각은, 주행시간비율에 관한 대(台)집합에 있어서의 퍼지집합을 표시한 레이블이다. 퍼지집합 S를 정의하는 멤버십함수는, 주행시간 비율이 0%에서 20%까지의 사이에서는 적합도가 「1」이며, 주행시간비율이 20%에서 40%까지 증대함에 따라서 적합도가 「1」에서부터 「0」으로 감소하도록 정해져 있다. 또, 퍼지집합 M을 정의하는 멤버십함수는, 주행시간비율이 20%에서 40%까지 증대함에 따라서 적합도가 「0」에서 「1」까지 증대하고, 주행시간비율이 40%에서 65%까지의 사이에서는 적합도가 「1」이며, 주행시간비율이 65%에서 85%까지 증대함에 따라서 적합도가 「1」에서 「0」까지 감소하도록 정해져 있다. 그리고, 퍼지집합 B를 정의하는 멤버십함수는, 주행시간비율이 65%에서 85%까지 증대함에 따라서 적합도가 「0」에서 「1」까지 증대하고, 주행시간비율이 85%이상에서는 적합도가 「1」이 되도록 정해져 있다.
제 8도를 참조하면, 평균속도에 관한 대집합에 있어서의 퍼지집합 S를 정의하는 멤버십함수는, 평균속도가 0km/h에서 10km/h의 사이에서는 적합도가 「1」이며, 평균속도가 10km/h에서 20km/h까지 증대함에 따라서 적합도가 「1」에서 「0」까지 감소하도록 정해져 있다. 또, 퍼지집합 M을 정의하는 멤버십함수는, 평균속도가 10km/h에서 20km/h까지 증대함에 따라서 적합도가 「0」에서 「1」까지 증대하고, 평균속도가 20km/h에서 40km/h까지의 사이에서는 적합도가 「1」이며, 평균속도가 40km/h에서 60km/h까지 증대함에 따라서 적합도가 「1」에서 「0」까지 감소하도록 정해져 있다. 그리고, 퍼지집합 B를 정의하는 멤버십함수는, 평균속도가 40km/h에서 60km/h까지 증대함에 따라서 적합도가 「0」에서「1」까지 증대하고, 평균속도가 60km/h이상에서는 적합도가 「1」이 되도록 정해져 있다.
제어기(10)의 프로세서는, 제 4도 및 제 5도에 표시한 산출루틴이며, 각각 구한 주행시간비율(%)및 평균속도(km/h)의 조합의, 제1~제9루울의 각각에 대한 적합도 adap[i]를 구하고, 이어서, 하기의 계산식에 따라서, 시가지도 및 정체로도를 각각 산출한다.
시가지도[city]=(adap[i]xr_city[i]÷adapt[i](i=1~9)
정체로도[jam]=(adap[i]xr-jam[i]÷adapt[i](i=1~9)
상세하게는, 프로세서는, 주행시간비율에 관한 퍼지집합 S,M및 B중 제 i루울에 대응하는 1개에 대한 실제주행시간비율의 적합도를 구하고, 이어서, 평균속도에 관한 퍼지집합 S,M및 B중 제 i루울에 대응하는 1개에 대한 실제평균속도의 합도를 구한다. 그리고, 양적합도증의 작은 것을, 제i루울에 대한 실제주행시간비율과 실제평균속도와의 조합의 적합도 adapt[i]로 한다.
제 1루울에 관련해서 말하면, 제 9도 및 제 10도에 표시한 바와 같이, 실제주행시간비율이 30%이며 또한 실제평균속도가 10km/h인 경우, 주행시간비율퍼지집합 S에 대한 실제주행시간비율 30%의 적합도로소 「0.5」가 구하여지는 동시에, 평균속도퍼지집합 S에 대한 실제평균속도 10km/h의 적합도로서「1」이 구하여진다. 따라서, 실제 주행시간비율 30%와 실제평균속도 10km/h와의 조합의 제 1루울에 대한 적합도adapt[1]은 「0.5」가 된다.
다음에, 제어기(15)의 프로세서는, 제어기(15)의 메모리에 내장된 평균횡가속도·산간로도맵을 참조하고, 제 6도의 루틴에 의해 구한 평균횡가속도에 근거해서 산간로도를 산출한다. 제 11도에 예시한 바와 같이, 이 맵은, 평균횡가속도가 0G에서 약 0.1G까지의 사이에서는 산간로도가 「0」이 되고, 평균횡가속도가 약 0.1G에서 0.4G까지 증대함에 따라서 산간로도가 「0」에서 「100」까지 증대하고, 평균 횡가속도가 0.4G이상이면 산간로도가 「100」이 되도록 설정되어있다. 이 맵설정은, 산간로주행에서는 횡가속도적분치가 크게 된다고 하는 사실에 준거해서 행한 것이다.
(빈도해석루틴)
제어기(15)의 프로세서는, 차속, 전후가속도, 횡가속도 및 액셀개방도의 각각에 대한 빈도핵석을 예를 들면 200미리초의 주기로 실행하고, 각 그 물리량의 평균치 및 분산을 구한다. 제 12도는, 차속에 대한 빈도해석루틴을 표시하고, 차속이외의 빈도해석루틴(도시생략)은 이 루틴과 마찬가지로 구성되어 있다.
빈도해석대상파라미터로서의 차속은, 차속센서(26)로부터의 출력신호에 의하여 표시되고, 그 입력레인지는 예를 들면 0~100km/h에 설정되어 있다.
액셀개방도 tps(%)는, 스로틀개방도센서(104)의 출력신호에 근거해서 아래식에 따라 산출되는 것으로서, 그 입력레인지는 0~100%이다.
tps=(tdata-tpsoff)÷(tpson-tpsoff)×100
여기서, 기호 tlata는 현재의 스로틀개방도센서출력을 표시하고, 기호 tpsoff및 tpson은, 엑셀오프상태 및 액셀완전개방상태에서의 스로틀개방도센서출력을 각각 표시한다.
또, 프로세서는, 차속센서(26)출력을 예를 들면 100미리초의 주기로 샘플링하고 아래식에 따라서 전후가속도 gx(단위 G)를 산출한다. 전후가속도의 입력레인지는 예를 들면 0~0.3G이다
gx=(VX-VXO)×10÷(3.6×9.8)
여기서, 신호 VX는 현재의 차속(km/h)을 표시하고, VXO은 100미리초전의 차속(km/h)을 표시한다.
또, 차속 VX를 표시하는 차속센서(26)로부터의 출력신호와 핸들각 steera를 표시하는 핸들각센서(16)로부터의 출력신호를 판독하고, 도시하지 않은 맵을 참조해서, 차속 VX의 함수로서 표시되고 I(G)의 횡가속도를 부여하는 소정핸들각 gygain을, 차속 VX에 근거해서 구한다. 다음에 아래식에 표시한 바와 같이, 프로세스는, 핸들각 steera를 소정핸들각 gygain으로 나누므로서 횡가속도 gy(G)를 산출한다. 횡가속도의 입력레인지는 예를 들면 0~0.5G이다.
gy=steera÷gygain
제12도를 참조하면, 프로세서는, 빈도해석대상파라미터(입력데이터)로서의 차속신호 vel을 그 입력레인지 0~100km/h내에서 10등분한것 「(vel/10)」에 「1」을 가해서, 값 dat를 구하고(스텝 S31), 이 값 dat가 「10」보다도 큰지 여부를 판별한다(스텝 S32). 이 판별결과가 긍정이면, 스텝 S33에 있어서 값 dat를 「10」에 재설정해서, 스텝 S34로 이행한다. 한편, 스텝 S32에서의 판별결과가 부정이면, 스텝 S32로부터 스텝 S34로 즉시 이행한다. 스텝 S34에서는, 제 13도에 표시한 바와 같이, 입력데이터의 모집단을 구성하는 10개의 배열(제 13도중 최대치쪽배열의 요소수는 0)중의 대응하는 1개의 요소수 hist[dat]에 「1」이 가하여진다.
다음의 스텝 S35에서는 제 1내지 제 10배열의 요소수의 총계 num가 구해지고, 또, 각각의 배열(제 i배열)에 관해서 구한 요소수와 값「i-1」과의 적의 총계 sum가 구하여진다. 프로세서는, 적의 총계 sum를 요소수의 총계 num로 나눈것을 값 「10」으로 다시 나누어서, 입력데이터(여기서는 차속)의 평균치ave를 구한다(스텝 S36).
다음에, 프로세서는 평균치 ave가 「100」보다도 큰지여부 판별하고(스텝 S37), 이 판별결과가 긍정이면, 스텝 S38에서 평균치 ave를 「100」에 재설정해서 스텝 S39로 이행한다. 한편, 스텝 S37에서의 판별결과가 부정이면 스텝 S37로부터 스텝 S39로 즉시 이행한다. 즉, 입력데이터의 평균치 ave는 「100」까지의 값에 제한된다.
스텝 s39에서는, 평균치 ave를 「10」으로 나눈값을 값「i-1」로부터 감해서 얻은 값((i-1)-ave/10))을 제곱한것과 배열의 요소수 hist[i]와의 적이 각 배열에 대해서 구해지고, 다음에, 적의 총계 sum2가 산출된다. 다음에, 프로세서는 총계 sum2를 용소수의 총계 num로 나눈것을 값「5」로 다시 나누어서, 입력데이터의 분산 var을 산출한다(스텝 S40). 그리고, 입력데이터의 분산 var이 「100」보다도 큰지 여부가 판별되고(스텝 S41), 이 판별결과가 긍정이면 스텝 S42에 있어서 분산 var가 「100」에 재설정되고나서 스텝 S43으로 이행하고, 스텝 S41에서의 판별결과가 부정이면 스텝 S41에서 스텝 S43으로 즉시 이행한다. 즉, 입력데이터의 분산 var는 값 「100」까지에 제한된다.
스텝 S43에서는, 요소수의 총계 num가 「256」보다도 큰지 여부가 판별되고, 이 판별결과가 부정이면 금회사이클에서의 처리를 종료하는 한편, 판별결과가 긍정이면, 제 1~제10배열의 각각의 요소수 hist[i]를, 이것에 값 「15/16」을 곱한 값에 재설정해서(스텝 S44), 금회사이클에서의 처리를 종료한다. 즉, 모집단의 요소수 num이 「256」을 초과하면, 각 배열의 요소수를 「15/16」배로 감소시킨다. 그후, 제 12도의 처리가 반복되어서, 입력데이터로서의 차속 vel의 평균치 및 분산이 주기적으로 구하여진다.
그밖의 입력데이터인 액셀개방도, 전후가속도 및 횡가속도의 각각의 평균치 및 분산도 마찬가지로 구하여진다.
또한, 드라이버에 의한 운전방식이 스포티해짐에 따라서, 각각의 입력데이터의 평균치 및 분산을 증대한다. 단, 차속의 평균치에는, 도로교통상황이 크게 영향을 준다.
(운전조작상태산출루틴)
제어기(15)의 프로세스는, 그 뉴어럴네트워크기능에 의해서, 드라이버에 의한 운전조작상태를 구한다. 본 실시예에서는, 상기의 빈도해석에 의해서 구한 차속, 액셀개방도, 전후가속도 및 횡가속도의 각각의 평균치 및 분산에 추가해서, 상기의 퍼지추론에 의해서 구한 시가지도, 정체로도 및 산간로도를 뉴어럴네트워크에 입력하고, 이에 의해, 드라이버에 의한 운전조작상태로서의 스포티도 구하도록 하고 있다.
개념적으로는, 뉴어럴네트워크는, 제 14도에 표시한 프로세싱엘리먼트(PE)를, 제 15도에 표시한 바와 같이 상호 복잡하게 얽히게 한 것이며, 각각의 PE에는, 다수의 입력 X[i]에 각각의 웨이트 w[i][i]를 곱한것의 총계가 입력된다. 그리고, 각각의 PE에 있어서, 이 총계가 어떤 전달함수 f에 의해 변환되어, 각 PE로부터 출력 y[i]가 송출된다.
제 14도 및 제 15도에 관련지어서 말하면, 본 실시예에서 사용하는 뉴어럴네트워크는, 입력층(151)과 출력층(153)과의 사이에 1개의 숨은층(152)을 개재시킨 것으로서, 입력층(151)은 11개의 PE로 이루어지고, 숨은층(152)은 6개의 PE로 이루어지고, 출력층(153)은 1개의 PE로 이루어진다. 그리고, PE의 전달함수 f는, f(x)=x에 의해 규정된다. 또, 각각의 PE간의 결합부에 있어서의 웨이트 w[j][i]는, 학습과정을 거쳐서 결정된다. 또한, 본 실시예의 뉴어럴네트워크에는, 바이어스라고 호칭되는 입력(154)이 추가 설정되어 있다.
본 실시예에서는, 상기의 뉴어럴네트워크의 기능을 제어기(15)에 의해 달성하도록 되어 있다.
이 뉴어럴네트워크기능을 주효하도록, 제어기(15)의 프로세서는, 차속, 액셀개방도, 전후가속도 및 횡가속도의 각각의 평균치 및 부산 또 시가지도, 정체로도 및 산간로도(어느것이나, 그 출력범위가 「0」~「100」)를 입력데이터로해서, 제 16도에 표시한 스포티도 산출루틴을 주기적으로 실행한다.
제 16도의 루틴에 있어서, 프로세서는 입력데이터 dd[i]와 [2]와의 적으로부터 「100」을 감산해서, 11개의 입력데이터 dd[i](i=1~11)의 레인지를 「0~100」으로부터 「-100~100」으로 각각 변환하고, 이에 의해 레인지변환후의 입력데이터 din[i]를 얻는다(스텝 S51).
다음에, 프로세서는, 각각의 레인지변환후의 입력데이터 din[i]에 대해서 구한 입력데이터 din[i]와 웨이트계수 nmap[it1]과의 적의 총계 drive를 구하는 동시에, 바이어스에 대해서도 마찬가지의 적(nmap[1]*100)을 구하고, 입력데이터에 관련되는 총계 drive에 바이어스에 관련되는 적(nmap[1]*100)을 가산해서, 스포티도를 표시하는 출력 drive를 구한다(스텝 S52).
그리고 스포티도출력 drive를 「10000」으로 나눈 것에 「100」을 가산하고, 이 가산결과를 「2」로 나누어서, 스포티도출력이 레인지를, 「-1000000~1000000」로부터 「0~100」으로 변환하고(스텝 S53), 이에 의해, 1산출사이클에서의 스포티도산출을 종료한다.
이상과 같이 해서, 드라이버에 의한 차량운전조작상태로서의 스포티도를 표시하는 출력 drvie를 구할 수 있다. 그리고, 시험주행결과에 의하면, 출력 drive가 표시하는 드라이버의 스포티도의 추정치는, 드라이버스스로가 평가, 신고한 스포티정도에 잘 일치하였다. 이것은, 차속등의 물리량으로는 평가하는 일이 곤란한 드라이버의 운전조작상태를, 각종물리량의 도수분포를 특징지우는 물리량의 평균치 및 분산에 근거해서 또한 도로교통상황을 감안해서, 평가한것에 의한것으로 해석된다.
이하, 본 발명의 제 2실시예에 의한 차량운전특성제어방법을 설명한다.
본 실시예에서는, 차량운전특성을, 예를 들면 상기 제 1실시예의 추정방법에 의해서 추정한 도로교통상황에 적합한 것에 제어하는 것을 기도한 것으로서, 도로교통상황을 추정하기 위한 순서는 상기 추정방법의 것과 동일하며, 이를 위한 장치구성등에 관한 설명을 생략한다.
본 실시예에서는, 차량운전특성을 가변제어하기 위한 장치로서 4륜조타장치를 구비한 자동차에 관해서 설명한다.
제 17도를 참조하면, 자동차의 좌우의 전륜(1L), (1R)은, 타이로드(3)를 개재해서 전륜파우어스티어링장치(2)에 연결되어 있다. 이 장치(2)는, 후기의 각종요소와 협동해서 4륜조타장치를 이루는 것으로서, 스티어링핸들(4)에 의해서 작동되는 랙·피니언기구(도시생략)와, 이에 연결되어 유압실린더로 이루어지는 전륜조타작동기(도시생략)로 구성되어 있다.
전륜조타작동기는, 스티어링핸들(4)에 의해서 작동되는 전륜조타밸브(5)를 개재해서 펌프유니트(6)의 한쪽의 유압펄프(7)에 접속되어 있다. 펌프유니트(6)는, 엔진(8)에 의해서 구동되는 2연(連)펌프로 이루어지며, 다른쪽의 유압펌프(9)는, 후륜조타밸브(10)를 개재해서 후륜조타작동기(11)에 접속되어 있다.
후륜조타작동기(11)도 유압실린더로 이루어지고, 상기 작동기(11)의 피스톤로드는 타이로드(12)를 개재해서 좌우의 후륜(13L),(13R)에 연결되어 있다. 또한, 제17도중, 참조부호(14)는 저장탱크를 표시한다.
전륜조타작동기는, 스티어링핸들(4)의 조타시의, 전륜조타밸브(5)를 개재하는 유압펌프(7)로 부터의 작동유공급에 의해, 조타방향에 따라서 작동하도록 되어 있다. 이에 대해서, 후륜조타작동기(11)의 작동은, 제어기(15)에 의해서 제어된다. 즉, 제어기(15)는, 스티어링핸들(4)이 조타되었을때, 후륜조타밸브(10)에 차량주행상태에 적합한 작동제어신호 SR를 공급하고, 이에 의해, 유압펌프(9)로부터 밸브(10)를 개재하여 후류조타작동기(11)에 공급되는 작동유압을 제어하도록 하고 있다.
상기의 후륜조타작동기작동제어에 관련해서, 제어기(15)는, 각종의 센서나 미터류에 대해서 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 제어기(15)에는, 미터류로부터의 차속 V(상기의 차속신호 VX에 대응)나 각종기기의 작동상태를 표시하는 센서신호와, 핸들각센서(16)로부터의 핸들각 θH(상기의 샌들각 steera에 대응)를 표시하는 센서신호가 공급되고, 또, 파우어스티압(파우어스티어링장치(2)나아가서는 전륜조타작동기의 작동압을 표시하는 센서신호가 공급되도록 되어 있다. 본 실시예에서는, 1쌍의 압력센서(18),(19)에 의해 각각 검출되는 전륜조타작동기의 좌우의 압력실(도시생략)의 압력 PL, PR의 차를, 파우어스티압으로 구하도록 하고 있다.
제 18도에 표시한 바와 같이, 제어기(15)는, 기능적으로는, 핸들각센서(16), 차속센서(26), 미터 및 후륜조타각센서(17)로부터의 데이터를 받는 입력부(30)와, 압력센서(18),(19)로부터의 신호를 받는 A/D 변환부(31)와, 입력부(30)로부터의 데이터에 근거하여, 차량의 주행모들르 판정하는 모드판정부(32)와, 입력부(30)및 A/D변환부(31)로부터의 데이터의 근거하여, 노면마찰계수 즉 노면 μ를 연산하는 노면 μ검출부(33)를 구비하고 있다. 또, 제어기(15)는, 입력부(30), 모드판정부(32)및 노면 μ검출부터(33)로부터의 데이터에 근거하여, 후륜조타밸브(10)의 작동제어신호 SR을 산출하는 조타밸브작동제어부(34)와 이 제어부(34)에서 산출한 작동제어신호 SR 을 후륜조타밸브(10)를 향해서 출력하는 출력부(35)를 구비하고 있다.
모드판정부(32)는, 핸드각 θH, 차속 V및 미터로부터 입력부(30)에 공급되는 데이터에 근거하여, 후륜의 조타모드(예를 들면, 그 제어의 중지, 후륜의 대타각제어 후륜의 위상제어)를 선택하는 기능을 가지고 있다. 또, 노면 μ검출부(33)는, 핸들각 θH, 차속 V, 압력 PL, PR으로부터 노면 μ을 검출하는 기능을 가지고 있다.
제 19도에 표시한 바와같이, 노면 μ검출부(33)는, 압력센서(18),(19)로부터의 압력 PL,PR의 차를 파우어스티압P로서 산출하는 감산부(22)를 구비하고 있다. 그리고, 감산부(22)로부터의 파우어스티압P는, 노이즈를 제거하는 동시에 스티어링 핸들(4)의 조타과도기에서 핸들각 θH에 대한 파우어스티압P의 위상나아감을 보상하도록, 위상보상필터(21)를 거쳐서, 노면 μ연산부(20)에 공급된다. 이 연산부(20)에는, 핸들각센서(16)및 차속센서(26)에 의해서 검출한 핸들각 θH및 차속 V가 공급된다. 그리고,노면 μ연산부(20)는, 다음식에 따라서, 파우어스티압P, 핸들각 θH 및 차속 V로부터, 노면 μ를 산출한다.
P/θH=μ·C1·V2/(μ+C2·C2)
여기서, C1, C2는 정수를 표시한다.
상세한 설명은 생략하난, 위식은, 코오너링포오스(Cornering force)에 대략 비례하는 파우어스티압 △P가 옆으로 미끄러짐과 노면 μ와의 적에 비례하는 동시에, 옆으로 미끄러짐각이 차속 V, 핸들각 θH및 노면 μ의 함수로서 표시되므로서 도출된다.
노면μ연산부(20)에 의해서 산출된 노면 μ는, 그 변화율이 소정범위내에 있을때에, μ변동제한부(23)로부터 안정화필터(24)에 송출되고, 이 필터(24)에 의해 노면μ의 값이 안정화된다.
이하, 노면μ검출부(33)로서의 제어기(15)의 작동을 간단하게 설명한다.
먼저, 압력센서(18),(19), 핸들각센서(16), 차속센서(26)(미터)및 요우레이트센서(60)에 의해 검출된 압력 PL, PR, 핸들각 θH, 차속 V및 실제 요우레이트 Y가, 제어기(15)에 의해 판독된다.
다음에, 파우어스티압 △P(=PR-PL)가 산출되고, 이에 필터처리가 실시되고, 이에 의해서 스티어링핸들(4)의 조타과도기에 있어서의 파우어스티압 △P의 위상나아감이 제거된다. 그리고, 핸들각 θH의 크기 및 그 변화동향에 근거해서, 스티어링핸들(4)이 꺽여들어가 있는지 또는, 보타(保舵)되어 있는지가 판별된다. 핸들(4)이 꺾어들어가 있으면, 핸들각 θH의 절대치가 소정치 θ1(예를 들면 10°)이상인지 여부가 또 판별된다. 핸들(4)이 보타되어있거나, 혹은 핸들각 θH가 소정치 θ1에 도달되어 있지 않으면, 센서출력의 판독이후의 절차가 반복된다. 핸들각 θH가 소정치 θ1이상이고 파우어스티압 △P와 핸들각 θH와의 비(△P/θH)를 구할 수 있다.
다음에, 전륜의 관성등의 영향을 제거해서 노면 μ를 정확히 산출하기 위해서, 파우어스티압 △P의 방향과 핸들각 θH의 방향이 동일한지 여부를 판별하도록, △P/θH의 부호가 정(正)인지 여부가 판별된다. 이 판별결과가 부의 경우에는, 필터처리에 기인해서 파우어스티압 △P와 핸들각 θH와의 사이에 위상의 반전이 발생하고 있다고 판단하여, 센서출력의 판독이후의 절차가 반복된다. 이에 대해서, △P/θH의 부호가 정이면, 다음식에서 표시되는 계수 Kμ가, 노면μ연산부(20)의 메모리(도시생략)에 격납된 맵으로부터 판독된다.
Kμ=1+C2·V2 / (C1·V2)
다음에, 계수 Kμ와 값 △P/θH를 곱셈하므로서, 노면 μ가 산출된다. 또, 산출된 노면μ의 변화율(미분치)dμ/dt가 소정치 △μ(예를 들면, 0.2μ/sec)이내에 있는지 여부가 판별된다. 이 판별결과가 부의 경우에는, 센서출력의 판독이후의 절차를 실행하고, 한편, 판별결과가 정의 경우에는, 노면μ의 값을 안정화시키기 위한 필터처리를 실시해서 노면μ의 급변을 방지한후에, 노면μ가 조타밸브작동제어부(34)에 공급된다.
조타밸브작동제어부(34)는, 모드판정부(32)및 노면μ검출부(33)로부터의 출력데이터에 근거해서 후륜조타밸브작동제어신호 SR을 산출하는 것으로서, 모드판정부(32)에 의해 후륜위상제어가 선택되었을 경우에는, 핸들각 θH등에 근거하여 다음의 공지의 연산식에 따라서 후륜조타각 SR을 연산한다.
SR=K1·δF-K2·(dδF/dt)
여기서, 기호 K1, K2, δF 및 dδF/dt는, 동상계수, 역상계수, 전륜조타각 및 전륜의 조타각속도를 각각 표시한다.
제어기(15)는, 미리 메모리에 격납된(제 31도?)에 실선으로 표시한 차속·동상계수특성에 대응하는 맵에 따라서, 차속 V에 대응하는 동상계수 K1을 산출한다. 동상계수 K1은, 전륜타각과 후륜타각과의 비를 표시한 것이며, 소정차속(예를 들면 60km/h)이상의 차속영역에 있어서, 차속의 증대에 따라서 증대하는 값을 취한다.
또, 제어기(15)는, 미리 메모리에 격납된(제 32도?)에 실선으로 표시한 차속·역상계수특성에 대응하는 맵에 따라서, 차속 V에 대응하는 역상계수 K2를 산출한다. 역상계수 K2는, 소정의 차속영역(예를 들면 30km/h 이상 125km/h 이하의 차속영역)에 있어서, 차속의 증대에 따라서 증감하는 값을 취한다.
제어기(15)의 메모리에는, 예를 들면 표 2에 표시한 맵이 미리 기억되어 있고, 이 맵에는, 도로교통상황(예를 들면 정체로동)이나 드라이버의 운전상태(스포티드)에 따라서 최적의 증감속도 V1과 증감계수 α가 각각 설정되어 있다.
표 2의 맵에 있어서, 도로교통상황은, 고속도로, 산간로, 시가지로 및 정체로의 4개로 구분되고, 이들 4개의 교통상황중 적합하는 것이 현재의 교통상황으로서 선택된다.
동상계수 K1은, 표 2의 맵에 따라서 판독되는 증감속도 V1에 따라서, 제 20도에 점선으로 표시한 바와 같이 보정된다. 즉, 증감속도 V1의 부호가 부(부)이며 그 절대치가 크게 됨에 따라서 동상계수 K1이 큰값을 취하도록, 동상계수 K1이 보정된다. 환언하면, 증감속도 V1이 부이며 그절대치가 크게 됨에 따라서 동상계수 K1의상승개시속도 「60+V1」이 작아지도록, 맵의 특성선이 이동된다. 이 결과, 도로교통상황이나 운전상태 및 차속에 적합한 동상계수 K1을 구할 수 있다.
역상계수 K2는, 표 2의 맵에 따라서 판독되는 증감계수α따라서 제 21도에 점선으로 표시된 바와 같이 보정된다. 즉, 증감계수 α가 「1」보다도 큰값을 취함에 따라서 역상계수 K2가 큰값을 취하도록 역상계수 K2가 보정된다. 환언하면, 구하여진 증감계수 α에 근거해서, 특성선이 α에 근거해서, 특성선이α배되어서 이동된다. 이 결과, 도로교통상황이나 운전상태 및 차속에 적합한 역상계수 K2가 구하여진다.
예를 들면, 도로교통상황이 산간로인 경우에는, 증감속도 V1은 「-10」에 설정되고, 또, 증감계수 α는 「1.5」에 설정된다. 그리고, 이들의 계수와 전륜타각 SF 및 전륜조타각속도 dSF/ dt에 의거하여, 상기 연산식으로부터 후륜타각 SR이 구하여 진다.
이렇게 해서후륜조타각 SR이 산출되면, 조타밸브작동제어부(34)에서는, 후륜조타각 SR에 근거해서 산출한 작동제어신호 SR을, 출력부(35)를 개재해서 후륜조타밸브(10)에 송출한다. 이에 의해, 밸브(10)나아가서는 후륜조타작동기(11)는, 후륜(13L), (13R)의 실조타각이 후륜조타각 SR에 일치하도록 작동한다.
이상 설명한 바와같이, 제 2실시예의 4륜조타장치에 있어서는, 상기의 추정방법으로 부터 구하여지는 운전상태(스포티도 drvie)의 판단을 특히 필요로 하지않는다. 이 때문에, 각 도로교통상황마다 스포티도에 따른 증감속도 V1이나 증감계수 α를 설정하지 않아도 되고, 따라서, 제어기(15)의 메모리의 용량을 적게할 수 있다고 하는 효과가 있다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 시가지로나 정체로라고 판정되었을 경우에, 증감속도 V1를 변화시키도록 해도 된다. 또, 증감속도 V1또는 증감계수 α를 시가지로 정도나 정체로 정도에 따라서 가변제에 가능하다.
상기의 4륜조타2장치는, 도로교통상황에 따라서 조타특성이 실현가능하며, 후륜조타시의 운전피어링이 향상하는 등의 뛰어난 효과가 주요하게 된다.
이하, 본 발명의 제 3실시예에 의한 차량운전특성제어방법을 설명한다.
본 실시예 및 후기의 제 4및 제 5실시에는, 차량운전특성을, 예를 들면 상기 제 1실시예의 추정방법에 의해서 추정만 도로교통상황 및 차량운전조작상태(스포티도)에 적합한 것에 제어하는 것을 기도하는 것으로서, 도로교통상황 및 스포티도를 추정하기 위한 절차는 상기추정방법의 것과 동일하며, 이를 위한 장치구성등에 관한 설명을 생략한다.
본 실시예는, 차량운전특성을 가변제어하기 위한 장치로서 스티어링휘일의 조타력을 가변제어할 수 있는 파우어스티어링장치를 구비한 자동차에 적용된다. 또한, 이하의 설명 및 제 22도에 있어서, 제 2실시예와 마찬가지의 부재에는 마찬가지의 부호를 붙인다.
제 22도를 참조하면, 파우어스티어링장치에 있어서 전륜(1R)은, 너클아암(3)을 개재해서, 파우어실린더(2)에 있어서의 피스톤로드(2a)에 연결되어 있다. 즉, 파우어실린더(2)는 양로드형의 유압실린더로 이루어져 있고, 이 파우어실린더(2)의 다른 한편의 피스톤로드(2a)도 또 다른 한편의 전륜(1L)에 너클아암(3)을 개재해서 연결되어 있다.
파우어실린더(2)는, 유압공급원(6)에 유압회로를 개재해서 접속되어 있다. 여기서 유압공급원(6)은 자동차의 엔진(8)에 의해 구동되는 유압펌프(7)를 구비하고 있고, 이 유압펌프(7), 저장탱크(14)로부터 빨아올린 작동유를 그 토출포트로부터 토출한다. 그리고, 유압회로는 유압펌프(7)의 토출포트에서 뻗는 공급관로(101)를 구비하고 있고, 이 공급관로(101)의, 방향제어밸브(5)보다도 하류쪽은, 2개의 분기관(102)으로 분기되어 있다. 이들 분기관(102)은 파우어실린더(2)의 양압력실에 각각 접속되어 있다.
방향제어밸브(5)는, 4포트 3위치의 조리개부착방향절환밸브(실제로는 로터리밸브이다)로 이루어져 있고, 따라서, 그 4개의 포트중 3개에는, 공급관로(101)및 분기관로(102)가 각각 접속되어 있고, 그리고, 나머지의 포트에는, 복귀관로(103)를 개재해서 저장탱크(14)에 접속되어 있다. 방향제어밸브(5)의 절환동작은, 상세하게는 도시하지 않으나, 스티어링휘일(4)의 조작에 의해서 이루어지고, 이에 의해, 유압펌프(7)로부터 파우어실린더(2)에 공급되는 작동유의 흐름방향이 스티어링휘일(4)의 조작 방향에 따라서 제어되도록 되어 있다. 따라서, 스티어링휘일(4)이 조타되면, 이 조타방향에 따라서 파우어실린더(2)가 작동되므로서, 스티어링휘일(4)의 조타력을 보조할 수 있다. 즉, 공지인 바와 같이, 파우더실린더(2)의 피스톤로드(2a)는, 스티어링휘일(4)의 조작에 연동하는 랙·피니언(104)에 의해서 작동되도록 되어 있고, 이때 파우더실린더(2)도 또 동시에 작동되므로서, 스티어링휘일(4)의 조작을 용이하게 행할 수 있도록 되어 있다. 또한, 스티어링휘일(4)이 조작되어있는지 않을 경우, 방향제어밸브(5)는, 중립위치에 있고, 이에의해, 파우더실린더(2)의 영압력실은 다같이, 방향제어밸브(5)를 게재해서 저압쪽 족 저장탱크(14)에 접속된다. 또한, 제 22도에 있어서, 랙·피니언(104)의 랙은, 그 축선을 90°다르게 표시하고 있다.
본 실시예의 파우더스티어링제어장치는, 또, 스티어링휘일(4)의 조타력(반응)을 가변시키기 위한 조타력가변장치(105)를 구비하고 있다.
이 조타력가변장치(105)는, 스티어링휘일(4)의 회전이 입력되는 입력축(4a)과, 랙·피니언(104)의 피니언기어쪽에 일체적으로 접속된 출력축(104a)과의 사이의 연결부에 설치되어 있고, 유압펌프(7)로부터토출된 작동유의 공급을 받아서 작동되도록 되어 있다. 스티어링휘일(4)의 입력축(4a)과 출력축(104a)은, 소정의 범위에서 상대적으로 회전가능하게 되어 있고, 입력축(4a)과 출력축(104a)사이의 회전각도차에 의해 상기 방향제어벨브(5)의 방향절환이 행하여지도록 되어 있다.
조타력가변장치(105)는, 상세하게 도시하지 않으나 상기 출력축(104a)쪽에 유압에 의해 접동하는 복수의 플런저를 구비하고 있으며, 이들 플런저는, 유압의 공급을 받아서 상기 입력축(54a)을 압압하여, 입력축(4a)와 출력축(104a)과의 상대회전을 억제한다. 플런저의 입력축(4a)을 압압하는 힘이 강할때, 입력축(4a)과 출력축(104a)의 상대회전의 정도가 감소하고, 이에 의해, 방향제어밸브(5)의 작동이 억제된다. 이결과, 스티어링휘일(4)의 조타력(반응)이 증대한다(무거워진다). 또, 플런저의 입력축(4a)을 압압하는 힘이 약할때, 입력축(4a)과 출력축(104a)의 상대회전의 정도가 증대하고, 이에 의해, 방향제어밸브(5)의 작동이 용이하게 된다. 이 결과, 스티어링휘일(4)의 조타력(반응)이 감소한다(가벼워진다). 플런저의 입력축(4a)을 압압하는 힘을 연속적으로 변화시키면, 스티어링휘일(4)의 조타력을 연속적으로 변화시킬 수 있다.
조타력가변장치(105)의 유압기에 관해서 조타력가변장치(105)의 유압공급구에는 유압펌프(7)와 방향제어밸브(5)를 접속하는 공급관로(101)의 도중에서 뻗는 부기관로(106)가 접속되어 있다. 또, 이 분기관로(106)의 도중에는 전자식의 압력제어 밸브(107)가 설치되어 있고, 이 압력제어밸브(107)를 개재해서 유압펌프(7)로부터 토출되는 작동유가 조타력가변장치(105)에 공급되도록 되어 있다. 또, 조타력가변장치(105)에 공급된 작동유는, 플런저의 압력실로 들어가서, 오리피스(도시생략)를 통과해서 관로(108)를 개재해서 복귀관로(103)로 배출되도록 되어 있다.
조타력가변장치(105)에 공급되는 작동유압 즉 플런저에 걸리는 압력은, 압력제어밸브(107)에 솔레노이드(107a)에 공급되는 전류치에 근거해서 조정되게 되어 있다. 압력제어밸브(107)의 솔레노이드(107a)는 제어기(15)에 전기적으로 접속되어 있고, 제어기(15)는, 솔레노이드(107a)에 공급하는 전류치를 가변제어하고 있다. 또한, 압력제어밸브(107)의 제어는, 솔레노이드(107a)에 공급하는 전류량으로 제어하도록 했으나, 솔레노이드(107a)에의 통전의 온/오프를 듀티제어하도록 해도 상관없다.
따라서, 압력제어밸브(107)의 솔레노이드(107a)에 공급되는 전류치를 제어하므로서, 스티어링휘일(4)의 조타력을 가변제어할 수 있다.
솔레노이드(107a)에 공급되는 전류치가 최대일때, 압력제어밸브(107)는 폐쇄되어 있고, 조타력가변장치(105)에는 작동유압은 공급되지 않고, 입력축(4a)과 출력축(104a)은 저항없이 상대회전한다. 이 결과, 방향제어밸브(5)는 통상대로 작동하기 때문에, 파우어실린더(2)도 통상대로 작동해서 스티어링휘일(4)의 조타력은 가벼운것으로 된다. 솔레노이드(107a)에 공급되는 전류치가 감소하면, 전류치의 감소에 따라서 압력제어밸브의 개량밸브량이 증가하게 되고, 조타력가변장치(105)에 공급되는 작동 유압이 증대하고, 입력축(4a)과 출력축(104a)의 상대회전이 억제되게 된다. 이 결과, 방향제어밸브(5)의 작동이 억제되기 때문에, 파우어실린더(2)의 작동이 억제되어 스티어링휘일(4)의 조타력이 무겁게 된다.
제어기(15)에는, 차속센서(26)로부터 차속V(상기의 차속신호 VX에 대응)가, 상기의 추정방법으로부터 도로교통상황정보(상기의 시가지도 r-city등에 대응)및 운전 상태정보(상기의 스포티도 drive에 대응)가 각각 입력파라미터로서 공급되고 있다. 제어기(15)는, 이들 입력파라미터에 근거해서 상기 압력제어밸브(107)의 솔레노이드(107a)에 공급하는 전류치를 산출한다.
도로교통상황 및 운전상태에 따라 요망되는 (이상의)스티어링휘일(4)의 조타력특성이 표 3에 표시되어 있다. 표 3에 의하면, 도로교통상황이 시가지로로서, 운전 상태 즉 스포티도가 작을때는 가벼운 조타력이 되는것이 바람직하고, 스포티도가 클때는 약간 무거운 조타력이 되는 것이 바람직하다. 또, 도로교통상황이 고속도로이며, 스포티도가 작을때는 약간 무거운 조타력이 되는 것이 바람직하고, 스포티도가 클때는 무거운 조타력이 되는 것이 바람직하다. 또, 도로교통상황이 정체로 일때는, 스포티도에 관계없이 가벼운 조타력이 되는 것이 바람직하다. 또, 도로교통상황이 산간로로서, 스포티도가 작을때는 가벼운조타력이 되는 것이 바람직하고, 스포티도가 클때는 무거운 조타력이 되는 것이 바람직하다.
또한, 도로교통상황의 고속도로의 정도는 상기의 추정방법으로부터는 추정도지 않으나, 고속도로의 정도는 시가지로의 정도와 정반대의 값을 취하는 것으로서 정의할 수 있다. 즉, 시가지로의 정도가 작은값일때, 고속도로의 정도는 큰값을 취하고, 시가지로의 정도가 큰값일때, 고속도로의 정도는 작은 값을 취한다.
이 경우, 시가지로도의 최대추정치는 10이며, 고속도로는, 하기의 연산식에 의해 산출되는 것으로 된다.
(고속도로도)=10-(시가지로도)
제어기(15)의 메모리에는, 제 23도에 표시한 차속·전류특성맵에 미리 기억되어 있다. 제어기(15)는, 이 특성맵에 따라서, 차속에 따른 목표전류치를 구하고, 이 목표전류치에 근거해서 솔레노이드(107a)에 전류를 공급한다. 또한, 이 특성맵을, 시가지로의 정도가 최소(고속도로정도가 크고), 또한, 스포티도의 정도가 최소의 경우를 기준으로 설정된 것이다.
차속이 예를들면 20km/h까지의 영역에서는, 목표전류치는 최대치(예를 들면 1A)를 취하도록 되어 있다. 차속이 예를 들면 20~70km/h의 영역에서는, 차속의 증가에 따라서 목표전류치는 최대치로부터 일정한 비율로 감소한다. 차속이 예를 들면 70km/h이상의 영역에서는, 목표전류치는 최대치의 거의 절반의 전류치(예를 들면 0.55A)로 일정하게 된다. 또한 , 솔레노이드에 공급하는 전류치는, 솔레노이드의 규격에 따라 다른 값을 취하는 것으로 한다.
또, 제어기(15)는, 도로교통상황및 운전상태등의 상황의 변화에 따라서, 전류특성을 보정한다. 즉, 제어기(15)는, 입력된 시가지도(r-city)의 정도에 따라서, 제 24도에 파선으로 표시한바와 같이 전류특성을 보정한다. 즉, 시가지정도가 커짐에 따라서 목표전류치가 큰 값을 취하도록, 전류특성의 목표전류치가 보정된다. 이 결과, 시가지정도가 증대함에 따라, 스티어링휘일(4)의 조타력이 감소한다(가벼워진다). 한편, 제어기(15)는, 도로교통상황정보로서, 특히 정체로정도가 공급되었을때는, 운전상태에 관계없이 목표전류치를 최대치(예를 들면 1A)에 설정한다. 이에 의해, 스티어링휘일(4)의 조타력은 매우 가벼운것으로 되어, 정체로를 주행하는데 최적의 조타 특성으로 할 수 있다.
제어기(15), 입력된 스포티도 drive에 따라서 제25도선에 파선으로 표시한 바와 같이 전류특성을 보정한다. 즉, 스포티도 drive가 커짐에 따라서 목표전류치가 작은 값을 취하도록, 전류특성의 목표전류치가 보정된다. 이 결과, 스포티도 drive가 증대하는데 따라서, 스티어링핸들(4)의 조타력이 증대한다(무거워진다).
또한, 실제차량시험의 결과, 산간로의 정도는, 시가지로와 고속도로의 정도의 중간치로서 생각할 수가 있었으므로, 상기 전류특성을 보정하는 파라미터는, 시가지도(r-city)만으로 하였다.
상기와 같이, 본 실시예의 파우어스티어링제어장치에서는, 도로교통상황으로서의 시가지로등의 정도에 따라서, 파우어스티어링제어장치의 제어파라미터인 압력제어밸브의 솔레노이드에 의 전류공급치를 가변제어 하므로서 시가지로등의 정도에 따라서, 스티어링휘일의 조타력특성을 가변조정가능하게 하고 있다. 이 결과, 도로교통상황에 따른 스티어링휘일의 조타특성이 차량에 부여되게 된다.
또, 드라이버에 의한 운전조작상태로서의 스포티도를 표시하는 뉴어럴네트워크출력 drive 에 따라서, 파우어스티어링제어장치의 제어파라미터인 압력제어밸브의 솔레노이드에서의 전류공급치를 가변제어하므로서, 스포티도에 따라서 스티어링휘일의 조타력특성을 가변조정 가능하게 하고 있다. 이 결과, 드라이버의 운전조작상의 스포티 정도가 증가했을때에는 차량에 스포오티차로서의 조타특성이 부여되고, 한편, 스포티도가 감소하여 누긋하게 조작이 행해지고 있으면 차량에 호화차로서의 조타특성이 부여되게 된다.
이하, 본 발명의 제 4실시예에 의한 차량운전특성제어방법을 설명한다.
본 실시예는, 차량운전특성을 가변제어하기 위한 장치로서 차량용자동변속기의 변속제어장치를 구비한 자동차에 적용된다.
제26도는, 자동변속기의 개략구성을 표시하고 있다. 도면중 부호(201)은, 내연엔진을 표시하고, 이 엔진 (201)의 출력은, 자동변속기(202)를 개재해서 구동륜(도시생략)에 전달된다. 자동변속기(202)는, 토크컨버터(204), 기어변속장치(203) 유압회로(205)및 제어기(15)등으로 구성되어 있다. 기어변속장치(203)는, 예를 들면, 전진 4단 후진 1단의 기어열과, 당해 기어열의 기어비를 절환해서 변속조작을 행하는 다수의 변속마찰걸어맞춤수단을 구비하고 있다. 이 변속마찰걸어맞춤수단은, 예를 들면, 유압클러치나 유압브레이크이다.
제 27도는, 기어변속장치(203)의 부분구성도이며, 입력축(203a)둘레에는, 제1구도기어(231)및 제 2구동기어(232)가 회전자재하게 배치되어 있다. 또, 제 1구동기어(231)및 제 2구동기어(232)사이의 입력축(203a)에는, 변속마찰걸어맞춤수단으로서의 유압클러치(233) 및 (234)가 고정설치되어 있다. 각 구동기어(231)및 (232)는, 각각 클러치(233)및 (234)에 걸어맞춤하므로써 입력축(203a)과 일체적으로 회전한다. 또, 입력축(203a)과 평행으로 배치된 중간전달축(235)은, 도시하지 않은 최종감속기어장치를 개재해서 구동차축에 접속되어 있다. 이 중간전달축(235)에는, 제 1피구동기어(236)와 제 2피구동기어(237)가 고정설치되어 있고, 이들 피구동기어(236)및 (237)는, 상기 구동기어(231)및 (232)와 각각 맞물려 있다.
따라서, 클러치(233)와 제 1구동기어(231)가 걸어맞춤하고 있는 경우에는, 입력축(203a)의 회전은, 클러치(233) 제 1구동기어(231), 제 1피구동기어(236), 중간전달축(235)에 전달되고, 이에 의해, 예를 들면 제 1속이 확립된다. 또, 클러(234)와 제 2구동기어(232)가 걸어맞춤하고 있을 경우에는, 입력축(203a)의 회전은, 클러치(234), 제 2구동기어(232), 제 2피구동기어(237), 중간전달축(235)에 전달되고, 이에 의해, 예를 들면 제 2속이 확립된다. 제 1속쪽의 클러치(233)가 걸어맞춤하고 있는 상태로부터, 이 클러치(233)의 걸어맞춤을 해제하면서, 제 2속쪽의 클러치(234)를 걸어맞춤시키므로서, 자동변속기(202)는 제 1속으로부터 제 2속으로 시프트입한다. 반대로, 클러치(234)가 걸어맞춤하고 있는 상태로부터 이 클러치(234)의 걸어맞춤을 해제하면서, 클러치(233)를 걸어맞춤시키므로써, 자동변속기(202)는 제 2속으로부터 제 1속으로 시프트다운한다.
또한, 각클러치(233),(234)는, 유압식다판클러치이다. 제 28도는, 클러치(233)의 단면을 표시하고, 이 클러치(233)는, 다수의 마찰걸어맞춤판(250)을 가지고 있다. 그리고, 후술하는 유로(214)로부터 포트(251)를 개재해서 이 클러치(233)내에 작동유가 공급되면, 피스톤(252)이 왕동(往動)해서 각 마찰걸이맞춤판(250)을 마찰걸어맞춤시킨다. 한편, 리턴스프링(253)에 의해 압압되어서, 포트(251)를 개재해서 유로(214)내에 작동유를 배출시키면서, 피스톤(252)을 복동(復動)하면, 각 마찰걸어맞춤판(250)끼리의 마찰걸어맞춤은 해제된다.
이 클러치(233)의 걸어맞춤을 완전히 해제하는데는, 각 마찰걸어맞춤판(250)을 대기위치에서 대기시키면 된다. 대기위치에서는, 각 마찰걸어맞춤판(250)사이에는 소위 드래킹토크(dragging torque)의 발생을 방지하기 위해서 충분한 클리어런스가 형성되어 있다. 이때문에, 클러치(233)를 걸어맞춤시키는 경우에는, 먼저, 상기의 클리이런스를 거의 영(0)으로 하는 위치, 즉, 마찰걸어맞춤이 발생하는 직전위치에까지 각 마찰걸어맞춤판(250)을 무효스토로우크만큼 이동시키는, 소위 헐거움채우기조작을 행할 필요가 있다. 이때문에, 헐거움채우기조작에는, 헐거움채우기시간을 요한다. 한편, 클러치(233)의 걸어맞춤상태에 있어서, 각 마찰걸어맞춤판(250)끼리가 이간하기시작해도 잠깐동안은 상기한 드래킹토크가 발생하기 때문에, 클러치(233)의 걸어맞춤을 완전히 해제하기 까지는, 클러치(233)로부터 작동유를 배출하기 시작하고서 부터 쓸데없는 시간으로서의 유압해방시간이 필요하게 된다.
또한, 클러치(234)도, 이클러치(233)와 마찬가지로 구성되어 있고, 결합시 및 해방시에 각각 소정의 헐거움채우기시간과 유압해방시간을 필요로 한다.
유압회로(205)는, 상기한 각 변속마찰걸어맞춤수단의 각각에 대응하는 듀티솔레노이드밸브(이하, 단지 솔레노이드밸브라고 기록한다)를 가지고 있고, 각 변속마찰걸어맞춤수단, 즉, 각 클러치나 브레이크를 서로 독립해서 조작한다. 또한, 각 솔레노이드밸브는, 각 클러치나 브레이크를 마찬가지로해서 조작하므로, 클러치(233)를 조작하는 솔레노이드밸브에 대해서 제 29도에 근거해서 설명하고, 다른 솔레노이드밸브에 대한 설명은 생략한다.
제 29도는, 유압회로(205)의 일부를 표시하고, 유압클러치(233)에 유압을 공급할 수 있는 솔레노이드밸브(211)를 구비하고 있다. 이 솔레노이드밸브(211)은, 상시폐형의 2위치절환밸브이며, 3개소에 포트(211a)~(211c)를 가지고 있다.
제 1포트(211a)에는, 오일펌프(도시생략)에 뻗는 제 1유로(213)가 접속되어 있다. 이 제 1유로(213)의 도중에는, 도시하지 않은 조압밸브등이 개재되어 있고, 소정압으로 압력조정된 작동유압(라인압)이 공급되어 있다.
또, 제 2포트(211b)에는, 유압클러치(233)에 뻗는 제 2유로(214)가, 제 3포트(211C)에는, 도시하지 않은 오일탱크에 뻗는 제 3유로(215)가 각각 접속되어 있다. 이들 제 2및 제 3유로(214),(215)의 도중에는, 각각 조리개(216),(217)가 배설되어 있다. 제 2유로(214)에 설치된 조리개(216)의 유로면적은, 제 3유로(215)에 설치된 조리개(217)의 유로면적에 비해서 크게 설정되어 있다. 또, 클러치(233)와 조리개(216)사이의 제 2유로(214)의 도중에는, 어큐뮬레이터(218)가 접속되어 있다.
솔레노이드밸브(211)는, 제어기(15)에 전기적으로 접속되어 있고, 이 제어기(15)에 의해 소정의 주기, 예를 들면, 50헤르츠의 제어주기로 듀티비제어된다. 그리고, 솔레노이드밸브(211)의 솔레노이드(211e)가 소세(消勢)되어 있는 경우에는, 밸브체(211f)는 리턴스프링(211g)에 압압되어서 제 1포트(211a)와 제 2포트(211b)를 차단하는 동시에, 제 2포트(211b)와 제 3포트(211c)를 연통시킨다. 한편, 솔레노이드(211e)가 부세되어 있는 경우에는, 밸브체(211f)는, 리턴스프링(211g)의 스프링력에 대항해서 리프트하고, 제 1포트(211a)와 제 2포트(211b)를 연통시키는 동시에, 제 2포트(211b)와 제 3포트(211c)를 차단한다.
제어기(15)의 입력쪽에는, 여러가지의 센서, 예를 들면, Nt센서(221), No센서(222), θt 센서(223)등이 전기적으로 접속되어 있다. Nt센서(221)는, 토크켄버터(204)의 터빈(즉, 기어변속장치(203)의 입력축)의 회전속도 Nt를 검출하는 터빈회전속도센서이다. 또, No센서(222)(상기의 차속센서(22)에 대응)는, 도시하지 않은 트랜스퍼드라이브기어의 회전속도 No를 검출하는 트랜스퍼드라이브기어회전 속도센서이다. 제어기(15)는, 이 회전속도 No에 근거해서 차속 V(상기의 차속 신호 VX에 대응)를 연산할 수 있다. 그리고, θt센서(223)(상기의 스로틀개방도 센서(23)에 대응)는, 엔진(201)의 도시하지 않은 흡기통로도중에 배설된 스로틀밸브의 밸브개방도 θt를 검출하는 스로틀밸브개방도센서이다. 이들 각 센서(221)~(223)는, 소정의 주기마다 검출신호를 제어기(15)에 공급하고 있다.
또, 제어기(15)에는, 상기한 추정방법에 의해 산출된 도로교통상황 및 드라이버의 운전상태를 표시하는 파라미터(예를 들면, 정체로도 r-jam, 시가지로도 r-city, 고속도로도 r-high, 산간로도 r-mount, 스포티도 drive)가 공급되고 있다.
(시프트체인지 실시순서)
제어기(15)의 기억장치에는, 입력된 검출신호 및 각 파라미터로부터 최적한 지령스프트단을 결정하고, 이 지령시프트단에 근거해서 시프트체인지를 실시하기 위한 순서가 미리 기억되어 있다. 제어기(15)는, 이 순설르 소정의 주기로 반복하여 실행하므로써, 결합쪽 클러치(233)와 해방쪽클러치(234)와의 바꾸어잡기조작을 행하고, 자동변속기(202)의 시프트체인지를 실시한다.
이하, 이 시프트체인지 실시순서를 제 30도 및 제 31도의 흐름도에 근거해서 설명한다.
먼저, 스텝 S60에 있어서, 제어기(15)는 차속센서(No센서(22))출력으로부터 차속 V를, 스로틀개방도센서(θt 센서(23)출력으로부터 스로틀개방도θt를 계산한다. 다음에, 스텝 S62에서는, 제어기(15)는, 상기추정방법에 의해 산출된 도로상황파라미터인 정체로도 r-jam, 시가지로도 r-city, 고속도로도 r-high 및 산간로도 r-mount 를 판독하고, 그리고, 판독한 입력치를 레인지 「0~100」내의 값으로부터 레인지 「0~10」내의 값으로 각각 변환한다. 또, 제어기(15)는 상기추정방법에 의해 산출된 운전상태파라미터인 스포티도 drive 를 판독하고, 그리고, 판독한 입력치를 레인지 「0~100」내의 값으로부터 레인지「0~10」내의 값으로 변환한다.
또한, 고속도로 r-high는, 상기추정방법으로부터 산출되지 않으나, 시가지로도 r-city와 정반대의 값을 취하는것으로 추측할 수 있다. 따라서, 고속도로도 r-high는, 「10」으로부터 시가지로도 r-city의 값을 감한 것으로 정의한다.
스텝 S64에서는, 제어기(15)는, 차량에 탑재된 구배센서로부터의 출력신호에 근거해서, 또는, 엔진출력과 가속도센서(도시생략)로부터의 출력신호에 근거해서 도로구배 RS를 계산한다. 다음에, 제어기(15)는, 구하여진 정체로도 r-jam이 최대치 MAX 예를 들면 「10」인지 여부를 판별하고(스텝 S66)보다도 작은지 여부를 판별한다(스텝 S68). 이 판별결과가 긍정이면, 제어기는, 시프트지령변수 SHIFTO를 「2」에 설정하고 (스텝 S70), 미리 설정된 2속홀드용 시프트맵에 근거해서 시프트체인지를 실시한다.
2속홀드용 시프트맵은, 제 32도에 표시한 바와 같이 2→3 업시프트선의 일부를 고속쪽으로 이동해서, 2속을 유지하는 차속영역을 넓게한 것이며, 2→1 다운시프트선은 형성되어 있지 않다. 따라서, 도로교통상황이 「정체로주행」이며, 또한, 차속이 40km/h인때에는, 2속홀드용시프트맵에 따라서, 변속단은 2속홀드상태가 된다. 이 2속홀드상태에 있어서는, 일시적으로 차속이 「0」이 되어 정지상태가 되더라도, 2속의 상태가 유지되고, 빈번히 정지 및 발진동작이 행하여져도, 변속충격이 없고 스무우스한 발전이 가능해지고, 감속시에 적당한 엔진브레이크를 얻을 수 있게 된다.
한편, 스텝 S66에서의 판별결과가 부정이면, 시프트패턴이동모드가 되고, 제어기(15)는, 시가지로도 r-city가 최대치 MAX예를 들면 「10」인지 여부를 판별하고 (스텝 S72), 그판별결과가 긍정이면, 후기의 스텝 S74를 실시한다. 또, 스텝 S68의 판별결과가 부정일 경우, 즉, 정체라고 판단되어 있어도 차속이 40km/h 이상이 되었을 경우에는, 2속홀드모드가 해제되어서 시프트패턴이동모드가 되고, 제어기(15)는, 제 33도에 표시한 시가지용맵에 근거해서 스포티도 drive와 도로구비 RS와의 관계로부터 시프트선이동계수 KM을 구한다(스텝 S74). 또한, 시프트선이동 계수의 KM의 레인지는 예를 들면 0~1.0이다.
스텝 S72에서의 판넬결과가 부정이면, 제어기(15)는, 고속도로도 r-high가 최대치 「10」인지 여부를 판별하고(스텝 S76), 그 판별결과가 긍정이면, 제 34도에 표시한 고속도로용맵에 근거해서 스포티도 drive와 도로구배 RS와의 관계로부터 시프트선이동계수 KM을 구한다(스텝 S78).
또, 스텝 S76에서의 판별결과가 부정이면, 제어기(15)는, 제 35도에 표시한 산간로용맵에 근거해서 스포티도 drive와 도로구배 RS와의 관계로부터 시프트이동선계수 KM을 구한다(스텝 S80).
이상의 스텝에 있어서 구하여진 시프트이동계수 KM은, 도로구배 RS의 상승정도가 크고,또한, 드라이버의 운전상태를 표시하는 스포티도 drive가 큰 경우에 큰값을 취한다. 또, 도로교통상황이 고속도로, 시가지로, 산간로의 순으로, 스프트선이동 계수 KM이 취하는 값이 크게 되어 있다.
스텝 S74, 스텝 S78및 스텝 S80의 어느것인지가 실시된후, 제어기(15)는 스텝 S82에 있어서 지령시프트단 SHIFTO산출루틴을 실시한다.
(지령시프트단산출루틴)
이하, 제 36도 및 제 37도를 참조하고, 제 31도의 흐름도에 의거해서 지령시프트단 SHIFTO산출루틴의 실시순서를 설명한다. 또한, 이 실시순서를 설명함에 있어서, 현재의 시프트단은 2속상태로 되어 있다(지령 시프트단 SHIFTO=「2」).
제어기(15)의 기억장치에는, 1→2,2→3,3→4 업시프트선마다 나누어진 복수의 업시프트맵과, 4→3, 3→2, 2→1 다운시프트선마다 나누어진 복수의 다운시프트맵과의 기본이 되는 2종류의 베이스시프트맵이 기억되어 있다. 또, 각 시프트선은, 또, 완만한 시프트체인지를 실현시키기 위한 마일드패턴과, 경쾌한 시프트체인지를 실현하기 위한 마일드패턴과, 경쾌한 시프트체인지를 실현하기 위한 스포츠패턴과 그 기본이 되는 2종류의 시프트패턴을 가지고 있다. 또한, 제 36도에는, 2→3 업시프트선만이 예시되어 있고, 제 37도에는, 2→1다운시프트선만이 예시되어 있다. 다른 시프트선에 대해서는 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
이 지령시프트단산출루틴에서는, 스로틀개방도 θt및 구하여진 시프터선이동계수 KM으로부터 판정차속(Nou, Nod)를 구하고, 판정차속으로부터 지령시프트단 SHIFTO를 결정한다.
먼저, 제어기(15)는, 제 36도에 표시한 바와 같이 업시프트선의 스포츠패턴으로 부터 실제의 스로틀개방도 θt'에 대응하는 차속치 Nous를 구하고 (스텝 S84), 업시프트선의 마일드패턴으로부터 실제의 스로틀개방도 θt'에 대응하는 차속치 Noum을 구하고(스텝 S86), 이상의 스텝에 있어서 구해진 시프트선 이동계수 KM, 차속치 Nous및 차속치 Noum을 다음의 연산식에 대입해서, 업시피트속도 Nou를 구한다(스텝 S88).
NOU = NOUM + KM ·(NOUS-NOUM)
시프트선이동계수 KM의 범위가 「0~1.0」이므로서, 이 연산식으로부터 구하여지는 업시프트속도 NOU는 차속치NOUM과 차속치 NOUS와의 사이에서 결정된다.
예를 들면, 시프트선이동 계수 KM이 「0」일때, 업시프트속도 NOU는, 차속치 NOUM과 동등하게 된다. 즉, 업시프트선은 마일드패턴이 된다. 한편, 시프트선이동 계수 KM이 「1,0」일때, 업시프트속도 NOU는, 차속도 NOUS와 동등하게 된다. 즉, 업시프트선은 스포츠패턴이 된다. 또, 시프트선이동계수 KM이 「0~1.0」으로 변화할때, 업시프트속도 NOU는, 차속치 NOUM으로부터 차속치 NOUS의 사이에서 변화한다.
시프트이동계수 KM을 일정하게 해서 스로틀개방도 θt를 임의로 변화시킨 경우를 가정하면, 제 36도에 일점쇄선으로 표시한 업시프트선을 구할 수 있다. 따라서, 시프트선이동계수 KM에 근거해서 업시프트선이 보정된 것으로 된다. 시프트선이동계수 KM의 값이 「0~1.0」으로 변화할때, 업시프트선은, 제 38도에 파선으로 표시한 바와 같이 마일드패턴으로부터 스포츠패턴까지 도면중 우방향으로 이동하게 된다.
다음에, 제어기(15)는, 제 37도에 표시한 스포츠패턴의 다운시프트선으로부터 실제의 스로틀개방도 θt'에 대응하는 차속치 NODS를 구하고(스텝 S90), 마일드 패턴의 다운시프트선으로부터 실제의 스로틀개방도 θt'에 대응하는 차속치 NODM을 구하고(스텝 S92), 또, 이상의 스텝에 있어서 구하여진 시프트선이동계수 KM, 차속치 NODS 및 차속치 NODS를 다음의 연산식에 대입해서 업시프트속도 NOD를 구한다(스텝 S94).
NOD=NODM+KM·(NODS-NODM)
시프트선이동계수 KM의 범위가 「0~1.0」이므로서, 이 연산식으로부터 구하여지는 다운시프트속도 NOD는 차속치 NODM과 자속치 NODS와의 사이에서 결정된다.
예를 들면, 시프트선이동계수 KM이 「0」인때, 다운시프트속도 NOD는, 차속치 NODM과 동등하게 된다. 즉, 다운시프트선은 마일드패턴이 된다. 한편, 시프트선이동계수 KM이 「1,0」인때, 업시프트속도 NOD는, 차속 치 NODS와 동등하게 된다. 즉, 다운시프트선은 스포츠패턴이 된다. 시프터선이동계수 KM이 「0~1.0」으로 변화할때, 다운시프트속도 NOD는, 차속치 NODM으로부터 차속치 NODS의 사이에서 변화한다.
시프트이동계수 KM을 일정하게 해서 스로틀개방도 θt를 임의로 변화시킨 경우를 가정하면, 제 37도에 일점쇄선으로 표시한 다운시프트선을 구할 수 있다. 따라서, 시프트선 이동계수 KM에 근거해서 다운시프트선이 보정된 것으로 된다. 시프트선이동계수 KM의 값이 「0~1.0」으로 변화할때, 다운시프트선은, 제 39도에 파선으로 표시한 바와 같이 마일드패턴으로 부터 스포츠패턴까지 도면중 우방향으로 이동하게 된다.
다음에, 스텝 S96에서는, 제어기(15)는, 차속센서로부터 판독된 실제의 차속 V가 스텝 S88에서 구하여진 업시프트속도 NOU보다 큰지 여부를 판별하고, 그 판별결과가 긍정이면, 지령 시프트단 SHIFTO의 값에 「1」을 가산한다(스텝 S98). 이 결과, 제어기(15)는, 이 지령시프트단 SHIFTO의 값에 근거해서, 업시프트를 실시한다. 이 실시예의 경우, 지령시프트단 SHIFTO가 「2」에서 「3」이 되므로, 2→3업시프트가 실시된다.
한편, 스텝 S96에서의 판별결과가 부정일때, 제어기(15)는 실제의 치속 V가 스텝 S94에서 구하여진 다운시프트속도 NOD보다 작은지 여부를 판별하고(스텝 S100), 그 판별결과가 긍정이면, 지령시프트단 SHIFTO치로부터 「1」을 감한다(스텝 S102). 이 결과, 제어기(15)는, 이 지령시프트단 SHIFTO치에 근거해서, 다운시프트를 실시한다. 이 실시예의 경우, 지령시프트단 SHIFTO가 「2」에서 「1」이 되므로, 2→1 다운시프트가 실시된다.
그리고, 스텝 S100에서의 판정결과가 부정일때, 지령시프트단 SHIFTO치는 그대로 유지되고, 지령시프트단 SHIFTO산출루틴은 종료가 된다.
이상 설명한 바와 같이, 이 발명의 차량용 자동변속기의 변속제어장치에 의하면, 상기 추정방법에 의해 구하여진 도로교통상황 및 운전상태(스포티도 drive), 및 도로구배 RS에 따라서 시프트선이 동계수 KM을 결정하고, 이 시프트선이동계수 KM에 근거해서 업시프트선 및 다운시프트선을 이동(보정)한 시프트맵을 구한다. 그리고, 이 시프트맵에 근거해서 지령시프트단 SHIFTO를 결정하고, 시프트체인지를 실시하도록 하였다. 그 때문에, 도로교통상황이나 운전상태에 따라서 호적한 시프트피이링으로 할 수 있다.
예를 들면, 산간로의 급구배를 스포티상태로 주행하고 있을 경우에 있어서, 시프트맵의 업시프트선 및 다운시프트선은 함께 스포츠패턴족으로 이동되므로, 경쾌한 시프트체인지가 된다. 이 결과, 시프트피이팅은 스포티한 것으로 된다. 또, 평탄한 고속도로를 느긋한 상태로 주행하고 있을 경우에 있어서는, 시프트맵의 업시프트선 및 다운시프트선은 함께 마일드패턴쪽으로 이동되므로, 완만한 시프트체인지가 된다. 이 결과, 시프트피이팅은 느긋한 것으로 된다.
이하, 본 발명의 제 5실시예에 의한 차량운전특성제어방법을 설명한다.
본 실시예는, 차량운전특성을 가변제어하기 위한 장치로서 엔진출력제어장치를 구비한 자동차에 적용된다.
제 40도를 참조하면, 차량엔진의 연소실(도시생략)에 연결된 흡기관(301)의 도중에는, 이 흡기관(301)에 의해서 형성된 흡기통로(302)의 개방도(유효단면적)를 변화시키고, 연소실내에 공급되는 흡입공기량을 조정하는 스로틀밸브(303)를 짜넣은스로틀보디(304)가 개재장착되어 있다.
스로틀밸브(303)는, 그 스로틀축이 스로틀보디(304)에 회동가능하게 축지지되어 있으며, 액셀페달(305)의 답입량에 따라서 스로틀축이 회동되게 되어 있다. 그리고, 스로틀축이 회동되므로서, 스로틀밸브(303)는 열리는 방향으로 회동된다. 스로틀밸브(303)의 개방도에 따라서 엔진의 구동토크가 증대하게 되어 있다.
스로틀밸브(303)는, 액셀페달(305)의 조작과는 별도로, 스로틀보디(304)에 설치된 작동기(306)에 의해 작동되겠금도 되어 있다. 단, 액셀페달(305)을 답임하지 않는한 스로틀밸브(303)는 개방되지 않도록 되어 있다. 즉, 작동기(306)가 작동하지 있지 않을때는, 스로틀밸브(303)의 개방도는 액셀페달(305)의 답입량에 1대1로 대응한다. 작동기(306)가 작동했을때는, 스로틀밸브(303)는 액셀페달(305)의 답입량에 관계없이 폐쇄되고, 엔진의 구동토크가 강제적으로 저감된 상태가 된다. 이와 같이 해서, 작동기(306)의 작동을 조정하므로서, 액셀페달(305)의 답입량에 관계없이 스로틀밸브(303)의 개방도를 변환시키고, 엔진의 구동토크를 임의로 조정할 수 있다.
자동기(306)의 작동은, 제어기(15)에 의해 제어되게 되어 있다. 제어기(15)는, 엔진의 목표구동토크를 산출하는 토크연산유니트(307)(이하 TCL307로 한다)로부터 출력되는 출력신호에 근거해서 작동기(306)의 작동을 제어한다. 실제로는, 제어기(15)는 작동기(306)의 작동을 제어하는 토크제어전자밸브(도시생략)를 듀리제어하게 되어 있다.
이 실시예에서는, 도로교통상황이 정체로인 경우에, 엔진의 구동토크를 차속에 따라서 저하시켜, 차량의 주행을 안정된 것으로 한다. 이 제어를 행하는 경우의 엔진의 목표구동토크 TOC를 TCL(307)에 의해서 연산하고, 엔진의 구동토크를 필요에 따라서 저감할 수 있게 하고 있다.
이하, TCL(307)의 목표구동토크 TOC를 산출하기 까지를, 제 41도의 블록도에 의거해서 설명한다.
TCL(307)은 요구구동토크 Te를 산출하는 요구구동토크산출부(308)를 구비하고 있다. 요구구동토크산출부(308)에는, 액셀개방도센서로부터 액셀개방도 θA가, 크탱크각센서로부터 엔진의 회전수 NE가 파라미터로서 각각 공급되어 있고, 요구구동토크산출부(308)는, 이들의 파라미터에 근거하여, TCL(307)에 미리 기억된 제 42도에 표시한 맵으로부터 요구구동토크 Te를 판독하고, 승산부(309)에 요구구동토크 Te를 출력한다.
승산부(309)에는, 저감계수산출부(310)로부터 저감계수 KD(예를 들면, 0＜KD1)가 공급되어 있고, 승산부(309)는, 요구구동토크 Te에 저감계수 KD를 승해서 목표구동토크 TOC 를 산출하고, 이 목표구동토크 TOC를 스로틀개방도제어부(311)에 출력한다.
저감계수산출부(310)는, 상기한 추정방법으로부터 교통상황중 정체로정보(r-jam)의 공급을 받았을때, TCL(307)에 미리 기억된 제 43도에 표시한 맵으로부터 차속 V에 근거해서 저감계수 KD를 승산부(30)에 출력한다.
제 43도의 맵에 의하면, 저감계수 KD는, 차속 V가 0~5km/h의 사이는 「2/3」의 값을 취하고, 차속 V가 5~10km/h의 사이는 「2/3」으로부터 「1」에 서서히 증가하는 값을 취하고, 차속 V가 10km/h이상이 되면 「1」의 값을 취한다. 또한, 차속에 대한 저감계수 KD의 값은,차량에 탑재된 엔진의 배기량 및 차중량 등에 의해 적의하게 변경되는 것으로 한다. 따라서, 도로교통상황이 정체로인 경우에, 예를 들면, 차속이 5km/h인 때에는, 맵으로부터 저감계수 KD는 「2/3」이 되고, 승산부(309)에 있어서, 요구구동토크 Te는, 2/3의 출력치에 억제되어 목표구동 토크 TOC로서 출력된다.
스로틀개방도제어부(311)에서는, 입력된 목표구동토크 TOC에 근거한 제어신호를 제어기(15)에 공급하여 작동기(306)의 작동의 개시·종료를 제어한다. 스로틀개방도제어부(311)에는, 개시·종료판정부(312)로부터 판정표시문자 F가 공급되어 있고, 스로틀개방도제어부(311)는, 이 판정표시문자 F가 공급되어 개시표시문자가 세트되었을때 제어기(15)에 제어용신호를 송신하고, 작동기(306)의 제어를 개시한다. 또, 스로틀개방도제어부(311)는, 개시·종료판정부(312)로부터 공급되는 판정표시문자 F에 의해 개시표시문자가 리세트되었을때, 제어기(15)에 제어신호를 송신하는 것을 중지하고, 작동기(306)의 제어를 종료한다.
개시·종료판정부(312)에는, 각 센서로부터 센서신호가 입력되어 있고, 이들의 센서신호에 근거해서 판정을 행한다. 개시·종료판정부(312)는, 하기(a)~(e)에 표시한 모든조건을 만족시켰을 경우에 작동기제어의 개시로 판단하고, 스로틀개방도제어부(311)는, 공급되는 판정표시문자 F에 의해 개시표시문자를 세트하여, 제어기(15)에 제어신호를 송신한다.
(a) 차속이, 예를 들면 0.5km/h이하이다.
(b) 브레이크스위치가 오프상태이다.
(c) 액셀개방도가, 예를 들면 10%이상이다.
(d) 액셀개방속도가 소정속도이상이다.
(e) 변속기의 변속단이 1속이다.
한편, 상기 개시·종료판정부(312)가 작동기(306)의 제어개시를 판정한후, 하기 (f)~(i)에 표시한 조건중 어느것인가를 만족시켰을 경우에는, 작동기제어의 종료라고 판단하고, 스로틀개방도제어부(311)는, 공급되는 판정표시문자 F에 의해 개시 표시문자가 리세트되고, 제어기(15)에 제어신호를 송신하는 것을 중지한다.
(f) 차속이, 예를 들면 15km/h이상이다.
(g) 브레이크스위치가 온상태이다.
(h) 아이들스위치가 온상태이다.
(i) 변속기의 변속단이 3속이상이다.
따라서, TCL(307)은, 이상과 같이 해서 산출된 목표구동토크 TOD에 근거해서 작동기(306)의 작동을 제어한다. 이 결고ㅘ, 정체로 주행중의 미속(微速)전진시에 있어서의 액셀개방도에 대한 엔진출력특성이 완만해지고, 순조로운 발진이 가능해진다. 또, 정체시에 있어서의 액셀워크의 경감도 도모되는등의 뛰어난 효과가 있다.
본 발명은, 상기 제1~ 제 5실시예에 한정되지 않고, 여러가지로 변형가능하다. 예를 들면, 제 1실시예에서는, 차속, 액셀개방도, 전후가속도 및 횡가속도를 도수분포(빈도해석)검출대상파라미터로 하는 동시에, 도수분포의 평균치 및 분산을 뉴어럴네트워크에의 입력파라미터로 했으나, 본 발명의 추정방법의 실시에 있어서 이들 파라미터 모두를 사용하는 것은 필수적은 아니고, 또, 그밖의 파라미터의 사용을 배제하는 것도 아니다.
또, 동실시예에서는, 도로교통상황을 표시하는 파라미터를 퍼지추론에 의해 구했으나, 이것도 필수적은 아니다.
차량운전특성제어방법에 관한 실시예에서는, 뉴어럴네트워크기능을 제어기(15)에 의해 간단용이하게 달성하도록, 뉴어럴네트워크로서의 제어기(15)에 각각 입력되는 파라미터의 웨이팅총계를 뉴어럴네트워크로부터의 출력파라미터로서 구하였으나, 뉴얼럴네트워크에 있어서, 입력파라미터의 웨이팅총계를 비선형변환에서 출력파라미터를 구하도록 해도 된다.
또, 제어기(15)는, 각 제어장치마다 설치하도록 해도 상관없다.
또, 실시예에서는, 4륜조타장치(후륜조타장치), 파우어스티어링장치, 자동변속장치 또는 엔진출력제어장치의 작동특성을 가변조정하므로서 차량운전특성을 가변 제어하는 경우에 대해서 설명했으나, 본 발명은, 상기 장치이외의, 차량운전특성을 가변조정가능한 여러가지의 장치를 구비한 차량에 적용가능하다.

Claims (15)

  1. 차량의 주행상태에 의거하여 도로교통상황을 추정하는 도로교통상황추정방법에 있어서, 상기 차량의 주행시간과 정차시간을 포함하는 총운전시간에 대한 상기 주행 시간의 비율인 주행시간비율(ratio)을 산출하는 주행시간비율검출공정(S1~S6)과, 상기 차량의 평균속도(vxave)를 산출하는 평균속도 검출공정(S11~S15)과, 상기 주행시간비율과 상기 평균속도에 근거하여 도로교통상황([city], [jam])을 추정하는 도로교통상황추정공정을 가진 것을 특징으로 하는 도로교통상황추정방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도로교통상황추정공정은, 상기 도로교통상황으로서 시가지도([city])를 추정하는 것을 특징으로 하는 도로교통상황추정방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 도로교통상황추정공정은, 상기 주행시간비율 및 상기 평균속도가 함께 소레벨(S) 또는 함께 중간레벨(M)일 때에는 상기 시가지도를 높게 판정하는 것을 특징으로 하는 도로교통상황추정방법.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 도로교통상황추정공정은, 상기 주행시간비율 및 상기 평균속도가 함께 소레벨(S)일 때에는 상기 시가지도를 높게 판정하는 퍼지루울(NO. 1)과 상기 주행시간비율 및 상기 평균속도가 함께 중간레벨(M)일 때에는 상기 시가지도를 높게 판정하는 퍼지루울(NO. 5)을 포함하는 복수의 퍼지루울에 근거하여 상기 시가지도를 퍼지 추론하는 것을 특징으로 하는 도로교통상황추정방법.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 교도로교통상황추정공정이 추정하는 상기 시가지도의 최대치는 소정치까지이고, 상기 도로교통상황추정공정은 상기 최대치로부터 상기 시가지도를 감한값을 고속도로로서 추정하는 것을 특징으로 하는 도로교통상황추정방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 도로교통상황추정공정은, 상기 도로교통상황으로서 정체로 도([Jam])를 추정하는 것을 특징으로 하는 도로교통상황추정방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 도로교통상황추정공정은, 상기 주행시간비율 또는 상기 평균속도가 저레벨(S)일 때에는 정체로정도를 높게 판정하는 것을 특징으로 하는 도로교통상황추정방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 도로교통상황추정공정은, 주행시간비율이 저레벨(S)일 때에 상기 정체 로도를 높게 판정하는 퍼지루울(NO. 1~3)과, 상기 평균속도가 저레벨(S)일 때에는 상기 정체로정도를 높게 판정하는 퍼지루울(NO. 1, 4, 7)을 포함한 복수의 퍼지루울에 근거하여 상기 정체로도를 퍼지추론하는 것을 특징으로 하는 도로교통상황추정방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 도로교통상황추정공정은, 시가지도 및/또는 정체로도를 추정하고, 평균 횡가속도(gyave)를 산출하는 평균횡가속도검출공정과, 상기 평균횡가속도에 근거하여 산간로도를 구하는 산간로도추정공정을 또 가지는 것을 특징으로 하는 도로교통상황추정방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 산간로도추정공정은, 상기 평균횡가속도의 증가에 따라서 상기 산간로도가 증가하는 특성의 맵에 근거해서 상기 산간로도를 구하는 것을 특징으로 하는 도로교통상황추정방법.
  11. 차재(車載)장치의 작동특성을 가변제어해서 차량의 운전특성을 가변제어하는 차량운전특성제어방법에 있어서, 상기 차량의 주행시간과 정차시간을 포함하는 총운전시간에 대한 상기 주행 시간의 비율인 주행시간비율(ratio)을 산출하는 주행시간비율검출공정(S1∼S6)과, 차량의 평균속도(vxave)를 산출하는 평균속도검출공정(S11∼S15)과, 상기 주행시간 비율과 상기 평균속도에 근거하여 도로교통상황을 추정하는 도로교통상황추정공정과 상기 도로교통상황에 따라서 상기 차재장치의 작동특성을 가변제어하는, 특성제어공정을 가진 것을 특징으로 하는 차량운전특성제어방법.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 장치는 전륜조타상태 또는 차량거동의 검출치를 계수배(係收倍)헤서 얻어지는 목표후륜타각을 설정하는 후륜조타장치이며, 상기 특성제어공정은 상기 도로교통상황에 따라서 상기 계수를 가변제어하는 것을 특징으로 하는 차량운전특정 제어방법.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 장치는 차속에 따라서 조타반력이 변화하는 파우어스티어링장치이며, 상기 특성제어공정은 상기 도로교통상황에 따라서 상기 차속에 대한 조타반력특성을 가변제어하는 것을 특징으로 하는 차량운전특성제어방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 장치는 차속과 스로틀개방도에 근거한 변속맵을 구비한 자동변속장치이며, 상기 특성제어공정은 상기 도로교통상황에 따라서 상기 변속맵을 가변설정하는 것을 특징으로 하는 차량운전특성제어방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 장치는 액셀조작에 대한 엔진출력특성을 가변제어하는 엔진출력제어장치이며, 상기 특성제어공정은 상기 도로교통상황에 따라서 상기 액셀조작에 대한 엔진출력특성을 가변제어하는 것을 특징으로 하는 차량운전특성제어방법.
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