KR100222152B1 - 구동 토크 콘트롤러 - Google Patents

Abstract

차량의 구동휠은 토크 컨버터를 통하여 엔진에 연결되고, 차량의 시동중에 그리고 이어서 가속중에 구동휠의 공전은 차량의 구동상태에 따라 구동휠의 토크를 감소시키므로써 방지된다. 토크 컨버터의 슬립율을 계산하고, 이 슬립율을 기초로 하여 토크의 하한값을 설정한다. 시동후의 불충분한 가속은 구동휠의 토크가 상기 하한값 이하로 떨어지지 않도록 보호하므로써 회피된다.

Description

구동 토크 콘트롤러

본 발명은 예를 들어 차량이 가속될 때 구동휠의 구동 토크를 감소시키므로써 구동휠의 공전을 방지하는 차량 구동 토크 콘트롤러에 관한 것이다.

가속성능의 손실을 방지하기 위해서 구동휠의 공전에 따라 구동휠 토크를 감소시키는 장치는 구동 토크 콘트롤러나 트랙션 제어시스템으로써 알려져 있다.

또한, 노면의 마찰계수 μ는 구동휠의 슬립율에 영향을 미친다고 알려져 있다. 이것은 차량 가속으로부터 마찰계수 μ를 추정하는 장치를 공개하기 위해 1992년 일본 특허청이 발간한 특허 평 4-55156에 공지되어 있다.

이 장치에서, 마찰계수 μ의 추정 정확도는 소정 단시간내의 가속과, 차량의 가속 상태에 따라 소정 장시간내의 가속을 이용하므로써 개선된다. 또한, 구동휠의 슬립율은 예를 들어 노면의 마찰계수 μ에 따른 엔진 출력을 감소시키므로써 허용된 범위로 제한된다.

그러나 구동 토크 콘트롤러에서, 차량 운동에 대하여 큰 저항이 존재할 때 공전하거나, 예를 들어 높은 마찰계수 μ를 갖는 상승 경사와 같은 고저항 노면상을 공전할 때 문제가 발생한다. 이것은 구동 토크가 상승 경사면에서 감소할 때, 엔진 회전은 차량의 운동에 대한 큰 저항에 의하여 증가할 수 없으며, 충분한 가속이 얻어지지 않기 때문이다. 또한, 구동 토크가 초기 레벨로 귀환하기 위해서 얼마간의 시간이 필요하다. 결과적으로, 소정의 가속에 도달하기 위해서 알마간의 시간이 필요하며, 가속성능이 손실될 뿐만 아니라 운전자는 불편함을 느낀다.

본 발명의 목적은 차량의 운동에 대하여 큰 저항이 존재할 때 구동 토크 콘트롤러에 의해 구동휠의 구동 토크의 지나친 감소를 피하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 토크 컨버터를 통하여 엔진에 연결된 구동휠을 갖는 차량 사용을 위하여 구동 토크 콘트롤러를 제공한다. 콘트롤러는 차량의 진행상태를 검출하는 장치와, 진행상태에 기초하여 구동휠의 구동 토크를 감소시키는 장치와, 토크 컨버터의 슬립율을 계산하는 장치와, 슬립율에 기초하여 구동 토크의 하한값을 설정하는 장치와 감소장치가 하한값보다 더 낮은 값으로 구동 토크를 감소시키는 것을 방지하는 장치를 포함한다.

하한값 설정장치는 슬립율에 기초한 노면 마찰계수를 계산하는 장치와 노면 마찰계수에 따라 하한값을 설정하는 장치를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 하한값 설정장치는 구동휠의 공전을 감지하는 장치와 공전이 검출되는 소정 시간에 하한값을 고정하는 장치를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 구동 상태 검출장치는 차량의 가속을 검출하는 장치를 포함하며, 하한값 설정장치는 가속도에 기초하여 목표 구동 토크를 계산하는 장치와 목표 구동 토크의 값보다 더 큰 값 또는 하한값으로써 슬립율에 기초한 구동 토크의 하한값을 적용하는 장치를 포함한다.

또한, 본 발명은 차량의 진행상태를 검출하는 장치와, 진행상태에 기초하여 구동휠의 목표 구동 토크를 계산하는 장치와, 목표 구동 토크를 얻기 위해서 엔진 출력을 제어하는 장치와, 차량의 가속을 검출하는 장치와, 엔진 출력을 검출하는 장치와, 가속도가 엔진 출력에 일치하는 목표 구동 토크를 보정하는 장치를 포함하는 구동 토크 콘트롤러를 제공한다.

보정장치는 편평노면상에서 엔진출력으로부터 차량의 추정된 가속도를 계산하는 장치와 추정된 가속도와 가속도 검출장치에 의하여 검출된 가속도간의 차이에 기초한 목표 구동 토크를 보정하는 장치를 포함하는 것이 바람직하다.

진행상태 검출장치는 구동휠의 회전속도를 검출하는 장치를 포함하며, 목표 구동 토크 계산장치는 회전속도에 기초하여 목표 구동 토크의 피드백(feedback) 기간을 계산하는 장치와, 가속도에 기초한 목표 구동 토크의 피드포워드(feedforward) 기간을 계산하는 장치와, 피드포워드 기간과 피드백 기간의 합으로부터 목표 구동 토크를 얻는 장치를 포함하는 것이 바람직하다.

이하 명세서에서, 본 발명에 따른 다른 특징과 장점뿐만 아니라 상세한 설명을 해당하는 도면들과 함께 나타낸다.

제1도는 본 발명에 따른 구동 토크 콘트롤러의 개략적인 도면.

제2(a)도 내지 제2(c)도는 본 발명에 따른 트랙션 콘트롤러에 의하여 수행되는 구동 토크 제어공정을 나타내는 순서도.

제3도는 본 발명에 따른 평균 구동휠 속도(VRR)와 목표 구동휠 속도(VRRS) 및 이들의 상호 차이를 나타내는 그래프.

제4도는 트랙션 콘트롤러에 저장된 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)의 맵 내용을 나타내는 그래프.

제5(a)도 내지 제5(c)도는 종래 장치에 의하여 얻어진 제어결과값에 대해 구동 토크 콘트롤러에 의하여 얻어지는 제어결과값들을 비교하는 타이밍챠트.

제6(a)도 내지 제6(c)도는 본 발명에 따른 직접연결 구동휠 속도(VENG)와 평균 구동휠 속도(VRR)와 토크 컨버터의 슬립율(TRQSLP)과 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)을 보여주는 타이밍챠트.

제7(a)도 내지 제7(b)도는 종래 장치의 제어에 비교하여 구동 토크 콘트롤러에 의한 구동 토크 감소제어하에서, 목표 구동 토크(TRQE)와 엔진 토크(TRQ)의 변화량들을 비교하는 타이밍챠트.

제8도는 본 발명의 제2실시예에 따른 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)의 맵 내용을 나타내는 그래프.

제9(a)도 내지 제9(d)도는 본 발명의 제3실시예에 따른 구동 토크 감소 제어공정을 나타내는 순서도.

제10도는 본 발명의 제3실시예에 따른 트랙션 콘트롤러에 의하여 저장된 실제 엔진 토크(TRQES)의 맵 내용을 나타내는 3차원 그래프.

제11도는 제3실시예에서 트랙션 콘트롤러에 의하여 저장된 2차스로틀 구멍(THR)의 맵 내용을 보여주는 3차원 그래프.

제12(a)도 내지 제12(n)도는 제3실시예에 따라 구동 토크 콘트롤러에 의해 얻어진 제어결과값들을 나타내는 타이밍챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 트랙션 콘트롤러 2 : 엔진 콘트롤러

3 : 트랜스미션 콘트롤러 8 : 1차 스로틀

10 : 2차 스로틀

도면들중 제1도에 관하여 설명하면, 차량의 엔진(4)은 토크 컨버터(5)를 통하여 오토매틱 트렌스미션(6)에 연결된다.

엔진(4)의 연료주입량 또는 점화시기는 엔진 콘트롤러(2)에 의하여 엔진(4)의 구동 상태에 따라 제어된다.

액세레이터 패달(7)과 액추에이터(9)에 의하여 구동되는 2차스로틀(10)에 응답하여 작동하는 1차스로틀(8)은 엔진(4)의 유입통로에 연속하여 형성된다.

오토매틱 트렌스미션(6)은 구동축을 거쳐 후륜(RR, RL)에 연결된다.

이하, 좌후륜(RL)과 우후륜(RR)을 구동휠이라하고 좌전륜(FL)과 우후륜(FR)을 피구동휠이라 한다. 오토매틱 트랜스미션(6)은 트랜스미션 콘트롤러(3)에 의하여 구동상태에 따른 기어비와 속도변화율로 조절된다.

엔진(4)의 2차스로틀(10)을 구동하는 액츄에이터(9)는 트랙션 콘트롤러(1)에 의하여 제어된다. 2차스로틀(10)은 구동휠의 슬림율에 기초하여 구동 토크 감소를 제어하는 장치이며, 제어가 수행되지 않을 경우에, 엔진이 공회전상태일때를 포함하여 항시 완전 개방되어 있다.

엔진 콘트롤러 신호로써 출력값인 엔진 회전 속도(Ne)와 트랜스미션 콘트롤러(3) 신호로써 출력값인 기어위치(GEAR)는 각각 트랙션 콘트롤러(1)에 대해서는 입력값이다.

또한, 탐지신호들은 1차스로틀(8)의 구멍(TVO)을 감지하는 스로틀 구멍 센서(11) 입력값과 휠과 축의 회전속도를 감지하는 휠 속도 센서들(12FR, 12FL, 12RR, 12RL)의 입력값이다.

휠 속도들(VTFR, VTFL, VTRR, VTRL)에 기초하여, 트랙션 콘트롤러(1)는 구동휠(RR, RL)의 공전과 차량의 전/후륜 가속도(Xg)를 탐지한다. 구동휠(RR, RL)이 공전할 때, 2차스로틀(10)의 구멍은 액츄에이터(9)를 거쳐 감소되며, 구동휠의 공전은 엔진(4)의 구동 토크를 감소하므로써 억제된다.

트랙션 콘트롤러(1)에 의해 수행되는 구동 토크 감속 제어공정은 제2(a)-제2(c)도를 참고하여 설명한다.

이 공정은 소정의 간격으로 실행된다.

먼저, S1 스텝에서 신호는 휠 속도센서들(12FR, 12FL, 12RR, 12RL)로부터 판독되며, S2 스텝에서 휠의 속도들(VTFR, VTFL, VTRR, VTRL)이 계산된다.

S3 스텝에서, 엔진 회전 속도(Ne) 및 기어위치(GEAR)는 엔진 콘트롤러(2)로부터 입력되고 트랜스미션 콘트롤러(3)가 판독하고, 기어비(iGEAR)는 기어위치(GEAR)로부터 계산된다.

S4 스텝에서, 구동휠의 평균속도(VFF)는 우전륜(FR)의 휠 속도(VTFR) 및 좌후전륜(FR)의 휠 속도(VTFL)로부터 계산된다.

S5 스텝에서, 구동휠의 평균속도(VFF)는 우전륜(RR)의 휠 속도(VTRR) 및 좌후전륜(RL)의 휠 속도(VTRL)로부터 계산된다.

S6 스텝에서, 구동휠 속도의 소정값(VRRBS)은 구동휠의 공전을 검출하기 위해 계산된다. 이것은 차량속도와 같은 평균 구동휠 속도(VFF)에 소정 상수(β)를 첨가하여 얻어진다.

S7 스텝에서, 현행 차량속도(VFF)에 해당하는 구동휠 속도의 목표값(VRRS)이 계산된다. 이것은 평균 휠 속도(VFF)에 소정상수(α)를 첨가하여 얻는다.

이 때, a는 b 미만으로 설정한다.

S8 스텝에서, 차량의 전/후륜 가속도(Xg)는 소정의 전환상수에 의해, 선행공정 직전에 구한 평균 구동 휠 속도(VFF) 및 그 값(VFF_(n-1))의 현행값(VFF_(n)) 사이에 차를 곱하여 계산한다.

S9 스텝에서, 차량을 가속하기 위해 필요한 목표 구동 토크(TRQK)는 전/후륜 가속도(Xg)에 근거한 다음 방정식으로부터 연산된다.

이 때, INN은 차량의 관성질량 및 구동시스템이다.

S10 스텝에서, 토크 컨버터(5)의 임펠러 및 터빈의 속도비인 슬립율(TRQSLP)이 연산된다. 터빈 및 임펠러가 직접 연결될 때, 즉 터빈의 회전 속도 및 임펠러의 회전속도가 같을 때 TC 슬립율(TRQSLP)은 "1"이다. 한편, 엔진(4)이 공회전상태이고 차량이 운행되지 않을 때, 터빈 회전속도는 "0"이고 따라서, 슬립율(TRQSLP) 또한 "0"이다.

TC 슬립율(TRQSLP)을 연산하기 위해, TC 슬립율(TRQSLP)이 "1"일 때 구동휠 속도인 직접연결 구동휠(VENG)은 기어비(iGEAR) 및 S3 스텝에서 얻어지는 엔진 회전속도(Ne)로부터 다음 식에 의해 구한다.

평균 구동휠 속도(VRR)의 비는 S5 스텝에서 구한 실제 구동휠 속도이고 직접 연결 구동휠 속도(VENG)는 TC 슬립율(TRQSLP)에서 취한다.

만약 토크 컨버터(5)가 터빈 및 임펠러의 회전 속도를 검출하기 위한 센서를 구비한다면, 직접 연결 TC 슬립율(TRQSLP)은 센서에 의해 검출된 이들 회전속도의 비로부터 구할 수 있다.

S11 스텝에서는 평균 구동휠 속도(VRR)가 소정값(VRRBS)을 넘는지 넘지 않는지를 결정한다.

평균 구동휠 속도(VRR)가 소정값(VRRBS)을 넘지 않을 때, 구동휠은 미끄러지지 않고, 다음 과정으로써 S15 스텝까지 진행한다.

평균 구동휠 속도(VRR)가 소정값을 넘을 때, 구동휠은 미끄러진다. 이 경우에 공전 결정 플래그(FTCS)를 "1"로 설정할지를 S12 스텝에서 결정한다.

공전 결정 플래그(FTCS)가 "1"로 설정될 때, 루틴은 S15까지 진행한다. 공전 결정 플래그(FTCS)가 "1"로 설정되지 않을 때, 이 플래그(FTCS)는 S13 스텝에서 "1"로 설정된다. 또한, S14 스텝에서 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)은 저장값(TRQMN#)으로 저장된다. 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)은 후술하는 S22 스텝에서 TC 슬립율(TRQSLP)에 근거하여 계산된다.

S12-S14 스텝의 공정에 의해, 공전 결정 플래그(FTCS)가 "0"부터 "1"까지 변할 때, 즉 공전이 검출될 때, 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)은 저장값(TRQMN#)으로서 트랙션 콘트롤러(1)로 저장된다.

S15 스텝에서, 현행 트랙션 제어상태가 정지상태인지 아닌지를 결정한다. 이 결정은 2개 조건의 유지여부에 따라 수행된다. 즉, 공전 결정 플래그가 "1"일 때 그리고 평균 구동휠 속도(VRR) 및 구동휠 속도 목표값(VRRS) 사이에 차가 소정 임계치(DS1) 미만일 때 상태가 정지상태로 결정된다.

상기 2개의 조건이 만족될 때, 다음 스텝으로써 S16 스텝으로 진행한다.

2개의 조건중 어느 하나가 만족되지 않을 때, 다음 스텝으로서 S18 스텝으로 진행한다.

S16 스텝에서, S15 스텝에서 결정된 정지상태가 소정시간(TS)동안 계속 될지의 여부를 결정한다. 정지상태가 소정시간(TS1)동안 계속될 때, 다음 스텝은 S17 스텝으로 진행하고 정지상태 결정 플래그(FSTB)는 "1"로 재설정된다.

S16 스텝에서 결정된 소정시간(TS1)이 경과되지 않았다고 결정될 때, 다음 스텝은 S18 스텝으로 진행하고, 평균 구동휠 속도(VRR) 및 목표 속도(VRRS) 사이에 차가 제3(b)도에 도시한 임계치(DS2)보다 크거나 또는 같은지의 여부를 결정한다. 그 차가 임계치(DS2)보다 크거나 같을 때, 트랙션 제어상태는 더 이상 정지상태가 아닌 것으로 결정되어 다음 스텝은 S19 스텝으로 진행하고, 정지상태 결정 플래그(FSTB)는 "0"으로 재설정된다. 임계치 DS1은 임계치 DS2 미만이고, "0"에 가까운 값으로 설정된다.

상기 S15-S19 스텝의 공정을 요약하여, 정지상태 결정 플래그(FSTB)는 다음 조건에 따라 설정 또는 재설정된다. FTCS

1이고 TS1 밀리초동안 또는 그 이상 동안 VRR-VRRS<DS1일 때, 정지상태 결정 플래그(FSTB)가 "1"로 설정된다. 여기에 언급된 시간은 트랙션 제어가 수행되는 동안의 시간이고 구동휠 속도가 목표값 근처에 있는 동안, 즉 정지상태 트랙션 제어가 수행되는 동안의 시간이다.

한편, FTCS

0 또는 VRR-VRRS≥DS2 일 때, 정지상태 결정 플래그(FSTB)는 "0"으로 재설정된다.

상기 조건의 어느 것도 만족되지 않을 때, 정지상태 결정 플래그(FSTB)는 변하지 않고, 선행공정에서 설정된 값에서 유지된다.

S20 스텝에서, 조건의 분할은 공전 결정 플래그(FTCS)의 상태에 근거하여 수행되고 정지상태 결정 플래그(FSTB)는 상기한 공정으로 설정된다. 공전 결정 플래그(FTCS)는 "1"이고 정지상태 결정 플래그는 "0"일 때, 다음 스텝은 S21 스텝으로 진행하고, 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)은 저장값(TRQMN#)과 동일하게 고정된다.

모든 다른 경우에 있어서, 다음 스텝은 S22 스텝을 진행하고, 구동 토크 하한값(TRQMN)은 S12 스텝에서 계산된 TC 슬립율(TWRQSLP)을 기본으로 추정되고, 이것은 트랙션 콘트롤러(1)에 이미 저장된 제4도에 도시된 맵의 내용을 조사함으로써 실행된다. 다른 방안으로, 같은 내용을 갖는 함수가 트랙션 콘트롤러(1)에서 미리 설정될 수 있으며, 이 함수를 사용하므로써 목표 구동 토크 제한값(TRQMN)이 구하여진다.

하한값(TRQMN)은 점차 TC 슬립율로서 정해진 값으로 감소된다.

제4도에 도시된 바와 같이 토크 컨버터 출력부의 터빈 회전속도가 증가하는 것과 같이 TRQSLP값은 증가한다. 한편, 고부하에서, 입력부상의 임펠러 회전속도가 높을 때, 하한값(TRQMN)은 더 큰 값을 가진다.

S14 스텝에서 저장값(TRQMN#)으로 저장된 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)은 S22 스텝의 초기과정 또는 진행과정에서 계산된 값이다. 만약, S20 스텝의 조건이 유지된다면, S22 스텝의 계산은 실행되지 않는다. 또한, S22 스텝의 계산이 실행되지 않는다면, 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)은 저장값(TRQMN#)과 항상 동일하다.

제2(c)도에 도시된 S23 스텝의 목표 구동 토크 하한값에 제한이 가해질 때, S22 스텝에서 확인된 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)과 S11 스텝에서 확인된 목표 구동 토크(TRQE)의 더 큰 값이 분명한 목표 구동 토크 값(TRQE^★)으로 고정된다.

S24 스텝에서, 목표 엔진 토크(TRQ)는 분명한 목표 구동 토크(TRQE^★)와 오토매틱 트랜스미션(6) 기어비(iGEAR)로 부터의 하기식으로 계산된다.

S25 스텝에서, 트랙션 콘트롤러(1)에 저장된 제11도에 도시된 맵은 2차스로틀(10)의 구멍(THR)을 발견하기 위해 목표 엔진 토크(TRQ)와 엔진 회전속도(Ne)에서 조사된다. 상기 맵은 실험에 의해 미리 결정된다.

S26 스텝에서, S25 스텝에서 확인된 2차스로틀(10)의 구멍(THR)이 충분한지(8/8) 또는 아닌지가 결정된다.

본원에서, 스로틀이 적어도 충분히 개방되도록 요구되는 결과는 곧 구동 토크감소 제어가 필요하지 않다는 것을 의미한다. 따라서, 이 경우에 있어서 공전 결정 플래그(FTCS)와 정지상태 결정 플래그(FSTB)는 S27, S28 스텝에서 "0"으로 고정된다.

S26 스텝에서, 트랙션 제어의 종말은 2차스로틀(10)의 구멍(THR)이 1차스로틀(8)의 구멍(TVO)와 동일하거나 또는 크도록 결정하므로써 결정될 수 있다.

THR이 충분히 개방될 때, 이 THR은 S29 스텝에서 액츄에이터(9)로 출력되고 다음 스텝은 종결된다.

한편, 2차스로틀 구멍(THR)이 충분히 개방되지 않을 때, 루틴은 2차스로틀 구멍(THR)이 액츄에이터(9)에 출력되는 S29 스텝을 직접 진행한다. 이 경우에 있어서, 2차스로틀(10)은 THR과 동일한 개방정도로 제어되고, 구동토크는 감소된다.

상기 과정을 정해진 간격으로 실행함으로써, 차량이 출발하거나 가속될 때 구동휠의 공전을 감소시키면서 차량가속은 보장된다.

다음, 차량 동작상태가 상기 제어과정에서 어떻게 변화되는지 제5(a)도 내지 제7(b)도를 참고로 기술할 것이다.

상기 도면들은 높은 마찰계수 μ를 갖는 상승 경사면에서 출발 및 가속상태를 도시한다.

운전자가 시간 t₀에서 최대로 가속 페달(7)을 누르기 시작할 때, 1차스로틀 구멍(TVO)은 제5(b)도에 도시된 바와 같이 증가하고, 엔진 회전속도(Ne)도 역시 제5(c)도에 도시된 바와 같이 증가하며, 평균 구동휠 속도(VRR)는 제5(a)도에 도시된 바와 같이 상승한다.

차량이 출발하기 전에, 평균 피구동휠 속도(VFF)는 "0"이고, 목표 구동 토크(TRQE)도 역시 "0"이 된다. 따라서, 차량이 출발하기 전에, S23 스텝에서 계산된 분명한 목표 구동 토크(TRQE^★)은 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)과 동일하다. 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)은 TC 슬립율이 증가하면서 제7(a)도에 도시된 바와 같이 감소된다.

TRQSLP는 제6(b)도에 도시되어 있다. 따라서, 2차스로틀 구멍(THR)은 감소되고, 엔진 출력은 제7(b)도에 도시된 바와 같이 저하된다.

평균 구동휠 속도(VRR)가 시간 t₁에서 정해진 값을 초과할 때, 공전 결정 플래그(FTCS)는 S13 스텝에서 "1"로 고정된다. 본원에서, VRRBS-BRRS

β-α≥DS2이라면, 정지상태 결정 플래그(FSTB)는 평균 구동휠 속도(VRR)가 정해진 값(VRRBS)을 초과할 때 이미 "0"이 되고 차후에, FTCS가 "1"이라면, 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)은 정해진 시간 TS1 내지 t₂에 대하여 하한값(TRQMN#)에서 고정된다. 상기 하한값(TRQMN#)은 공전 결정 플래그(FTCS)가 "0"에서부터 "1"로 변화될 때, 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)이 된다.

목표 구동 토크 하한값(TRQMN)은 제4도에 도시된 바와 같이, TC 슬립율(TRQSLP)에 따라 고정된다.

도면에서 명확하게 도시된 바와 같이, 더 작은 TC 슬립율(TRQSLP)은 입력부상의 임펠러 회전 속도와 토크 컨버터(5)의 출력부상의 터빈 회전 속도의 더 큰 비율과, 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)의 더욱 큰 값이 된다.

본원에서, 더욱 근접한 TC 슬립율(TRQSLP)은 부하가 커짐에 따라, 즉, 차량 동작에 대한 저항이 커짐에 따라 "0"이 된다.

역으로, 더욱 근접한 TC 슬립율(TRQSLP)은 부하가 작아짐에 따라, 즉 차량동작에 대한 저항이 작아짐에 따라 "1"로 된다.

상기 종래기술의 보기에 있어서, 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)은 하한값(TRQMN#)에 고정되지 않으므로, 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)은 TC 슬립율(TRQSLP)의 증가에 따라 제7(a)도에 도시된 바와 같이 감소된다. 그 결과로, 2차스로틀 구멍(THR)은 제5(b)도의 일점쇄선으로 도시된 바와 같이, 충분히 폐쇄되고, 출발시의 토크는 크게 감소된다.

따라서, 구동휠의 공전은 억제되지만, 종래기술에서 구동휠 속도 VRR'와 구동휠 속도 VFF는 제5(c)도에 도시된 바와 같이, 시간 t₂후에 거의 증가하지 않으며, 완만한 가속은 실행되지 않고 운전자는 안락한 기분을 느끼지 못한다.

한편, 본 발명에 따른 TC 슬립율(TRQSLP)의 크기는 차량 동작 저항의 크기로 고려되며, 제4도에 도시된 바와 같이, 구동 토크의 하한값(TRQMIN)은 TC 슬립율(TRQSLP)에 따라 변화된다. 결과적으로, 차량동작의 저항이 상승 경사면 또는 높은 마찰계수 μ을 갖는 노면과 같이 높을 때, 2차스로틀 구멍(THR)은 제5(b)도에 도시된 바와 같이 종래기술 보다 큰 값이 된다. 그 결과로, 구동휠의 속도(VFF)는 구동휠의 공전을 방지하면서 차량 동작의 저항에 대하여 완만하게 증가된다. 따라서, 상기 구동 토크 콘트롤러가 설치된 차량은 주행 및 가속성능이 향상된다.

제8도는 본 발명의 제2실시예를 도시한다.

상기 제1실시예에 있어서, TC 슬립율(TRQSLP)은 차량 동작의 저항의 표시값으로 간주되지만, 제2실시예에 따른 TC 슬립율(TRQSLP)은 마찰 계수 μ의 표시값으로 간주된다. 이 경우에 있어서, 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)과, 노면의 마찰 계수 μ와의 관계와 차량동작의 저항은 하기 표로 나타난다.

상기 방법에서, 노면의 마찰계수 μ는 상기 TC 슬립율(TRQSLP)를 기초로 하여 정밀하게 검출된다. 제8도에 도시된 맵이나, 상기 마찰계수 μ와 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)사이의 관계사이를 규정하는 작용은 상기 제2실시예에서 트랙션 콘트롤러(1)에 정밀하게 저장되고, 상기 목표 구동 토크 하한값(TRQMN)은 상기 마찰계수 μ에 따라 변화된다. 또한, 상기 제2실시예에 따라서, 구동휠의 공전은 방지되고 신뢰성있는 가속도는 상술된 바와같은 제1실시예로써 보장된다.

사기 2차스로틀에 부가하여, 예를 들면 연료절감 또는 점화시기 지연 또는, 구동휠(RR, RL)의 공전과 같은 엔진 제어 수단과 같은 다양한 수단이 구동 토크를 감소시키기 위하여 사용될 수 있다.

다음은, 본 발명의 제3실시예는 제9(a)도 내지 제18도를 참고로하여 설명된다.

상기 실시예에 따른 하드웨어의 구조는 상술된 제1실시예의 하드웨어와 동일하고, 상기 구동 토크 제어방법이 트랙션 콘트롤러(1)에 의하여 실행되는 만큼 상기 제1실시예와 다르게 된다. 특히 상기 목표 구동 토크는 목표 구동 토크의 하한값을 설정하는 대신에 엔진 출력에 따른 차량의 가속도를 얻기 위하여 설정된다.

제9(a)도 내지 제9(d)도에 도시된 구동 토크 제어방법에서, 상기 (S1-S8)스텝은 제1실시예와 동일하다. 그러나, 구동휠의 공전 결정은 상기 (S8)스텝에 다음에 있는 (S11)스텝에서 즉각적으로 수행된다. 상기 구동휠이 구동될 때, 공전 결정 프래그(FTCS)는 S13 스텝에서 1로 설정된다.

상기 구동휠이 공전되지 않을 때, (S101)스텝에서 공전 결정 프래그(FTCS)는 1로 설정되는지 안되는지를 결정한다. 상기 공전 결정 프래그(FTCS)가 1로 설정되지 않을 때, 상기 과정은 종결된다.

상기 구동휠이 S11 스텝에서 공전되는 것을 결정할 때, 또는 공전 결정 프래그(FTCS)가 S101 스텝에서 1로 결정될 때, 목표 구동 토크(TRQF)는 전/후륜 가속도(X)를 기초로 하여 S102 스텝에서 계산된다. 상기 계산의 방법은 제1실시예의 S9 스텝의 계산방법과 동일하다. 제1실시예에 따라, 상기 계산에 의하여 얻어진 토크는 목표 구동 토크(TRQE)이지만, 상기 실시예에 따라서 설명을 간략하게 하기 위해서 TRQE로써 언급된다.

다음으로 S103 스텝에서, 실질적인 엔진 토크(TRQES)가 평가된다. 상기 목적을 위하여, 1차스로틀 구멍(TVO)과 2차스로틀 구멍(THR)과, 엔진 회전속도(Ne)를 기초로하여 제10도에 도시된 실질적인 엔진 토크(TRQES)의 실험적으로 결정된 맵은 트랙션 콘트롤러(1)에 이미 저장된다. 상기 S103 스텝에서, 상기 맵은 실질적인 엔진 토크(TRQES)를 평가하도록 조사된다.

S104 스텝에서, 편평노면상에서 얻어져야만 하는 측정가속도(X )는 다음과 같은 식을 사용하여 실질적인 엔진 토크(TRQES)로부터 얻어진다.

여기서, INNG는 단위 가속도당 요구되는 차량의 토크이다.

S105 스텝에서, S8 스텝에서 구해진 실질 가속도(X_g)와, 측정가속도(X_g) 사이의 차이(DG)가 계산된다.

S106 스텝에서, 보정상수(τ)는 미리 정해진 상수(K1)에 의한 상기 차이(DG)를 곱함으로써 계산된다.

S107 스텝에서, 목표 구동 토크의 피드포워드(개방루프) 기간(이하, F/F 기간으로 언급됨)은 상기 보정상수(τ)에 의하여 목표 구동 토크(TRQF)를 곱함으로써 얻어진다.

상기 실시예에 따라, 목표 구동 토오크(TRQE)는 피드포워드 기간(이하, F/F기간으로 언급됨:TRQE*)과, 피드백 기간(이하, F/B기간으로 언급됨:TRQB)을 포함한다. 상기 F/F기간은 상술된 바와 같이 실질 가속도를 기초로 하여 결정되고, 상기 F/B기간은 구동휠 속도를 기초로 하여 결정된다. 상기 F/B기간은 종래기술에 공지된 바와 같이 미분/적분/비례 제어(DIP 제어)에 의존하고, 비례/미분항 및 적분항을 포함한다.

상기 F/B 기간은 상기 S108-113 스텝에서 계산된다.

먼저, S108 스텝에서, 구동휠 슬립 편항(GSLIP)은 평균 구동휠 속도(VRR)와 구동휠 목표 속도(VRRS)로부터 계산된다.

S109 스텝에서, 슬립편향(GSLIP)의 미분은 다음의 공식을 사용하여 현재 값(GSLIP(n))과, 바로 이전의 값(GSLIP(n-1))으로부터 계산된다.

단계 S110에서, 상기 F/B기간의 적분항에서 변화량(DTRQBI)은 소정의 적분 이득치(K1)에 의하여 슬립편향(GSLIP)를 곱함으로써 얻어진다.

S111 스텝에서, 상기 F/B기간에서 적분항(TRQBI)은 다음의 공식을 사용한 DTRQBI를 기초로 하여 계산된다.

여기에서, TRQBI(n)

TRQBI의 현재값

TRQBI(n-1)

TRQBI의 바로 이전의 값

S112 스텝에서, 상기 F/B기간의 비례/적분항(TRQBP)은 다음의 식에 의하여 계산된다.

여기에서, KP는 소정의 비례 이득치이고 KD는 소정의 미분 이득치이다.

S113 스텝에서, F/B기간은 다음의 식에 의하여 계산된다.

S114 스텝에서, 목표 구동 토크(TRQE)는 상기 F/F기간(TRQF*)과 F/B기간(TRQB)으로부터 계산된다.

S115 스텝에서, 목표 구동 토크(TRQE)는 다음의 식에 의하여 엔진 출력 토크(TRQ)로 변환된다. NGEAR은 차량의 치수에 따른 변환상수이다.

S25 스텝에서, 상기 엔진 토크(TRQ)를 성취하기 위한 2차스로틀(10)의 구멍(THR)은 상술된 제1실시예와 동일한 방법으로 된다.

S26, S27 스텝 및 S29 스텝은 제1실시예와 동일하게 된다. 그러나 THR이 S26 스텝에서 8/8일 때, F/B기간에서 적분항(TRQBI)은 S27 스텝의 처리이후에 S116 스텝에서 "0"으로 설정된다.

상술된 제어방법에서, 목표 구동 토크(TRQE)는 상기 슬립 편향(GSLIP)을 기초로한 목표 구동 토크의 F/B기간(TRQB)과, 가속도(Xg)에 따라 실질적인 엔진 토크(TRQES)와 보정계수(τ)에 의하여 보정된 목표 구동 토크의 F/F기간(TRQF*)을 더함으로써 된다. 또한 상술된 종래기술의 예에 따라서, 목표 엔진 토크(TRQE)는 F/F기간에 F/B기간을 더함으로써 되지만, 실질적인 엔진 토크(TRQES)와 가속도(Xg)에 의존하는 F/F기간에 적용된다.

따라서 제12(a)도 및 제12(b)도의 일점쇄선으로 도시한 바와 같은 종래 기술의 실시예에 따라 목표 구동 토크의 F/F기간은 구동휠의 공전이 억제될때의 시간 t₂이후에도 증가하지 않으며 2차스로틀(10)이 효과적으로 폐쇄된 체로 유지된다.

그 결과 운전자가 가속 페달을 누를지라도 차체속도가 저속으로 유지된다. 이런 문제는 F/B기간의 이득을 증가시킴으로써 교정될 수 있다고 생각되지만, 이 경우에는 구동 토크의 헌팅(hunting)이 저마찰계수의 도로에서 쉽게 발생하고, 차량의 구동성이 손상된다.

다른 한편, 제3실시예에 따라, F/F기간은 보정계수(τ)에 의해 보정되고, 그래서 보정후의 F/F기간은 신속히 증가하고, 2차스로틀(10)이 구동휠의 공전의 억제가 완료되었을 때의 시간 t₂이후에도 제12(b)도에서 실선으로 도시된 바와 같이 개방된다.

따라서 구동휠의 공전이 억제된 후에, 운전자가 요구하는 가속이 신속히 달성된다. 또한 F/B기간의 이득이 크게 설정될 필요가 없고, 그래서 저마찰계수에서도 양호한 구동성이 달성된다. 이 경우에 흐름도에 도시된 계산값이 제12(c)도 내지 12(n)에 도시된 바와 같이 변한다.

따라서, 제3실시예에 따라, 제1실시예에 의한 것과 동일한 가속 특성이 구해진다.

상기 제3실시예에 의해, F/F기간만이 보정계수(τ)에 의해 보정되었지만, F/B기간 TRQB도 역시 보정계수(τ)에 의해 보정될 수도 있으며, 또는 F/F기간 및 F/B기간의 합이 되는 목표 구동 토크가 보정계수(τ)에 의해 보정될 수 있다.

배타적인 권리를 주장하는 본 발명의 실시예가 아래 청구범위에 규정되어 있다.

Claims (7)

1. 토크 컨버터를 거쳐 엔진에 연결된 구동휠을 갖는 차량에서 사용하기 위한 구동 토크 콘트롤러에 있어서, 차량의 주행상태를 검출하는 수단과, 이 주행상태를 기초로 하여 구동휠의 구동 토크를 감소시키는 수단과, 토크 컨버터의 슬립율을 연산하는 수단과, 이 슬립율을 기초로 하여 구동 토크의 하한값을 설정하는 수단과, 상기 구동 토크를 하한값보다 낮은 값으로 감소되지 않도록 상기 감소수단을 보호하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 구동 토크 콘트롤러.
2. 제1항에 있어서, 상기 하한값 설정수단은 슬립율을 기초로 하여 노면 마찰 계수를 연산하는 수단과, 이 노면 마찰계수에 따라 하한값을 설정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 토크 콘트롤러.
3. 제1항에 있어서, 상기 하한값 설정수단은 구동휠의 공전을 검출하는 수단과, 공전이 검출될 때부터 예정시간 동안 하한값을 고정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 토크 콘트롤러.
4. 제1항에 있어서, 상기 구동상태 검출수단은 차량의 가속도를 검출하는 수단을 포함하고, 상기 하한값 설정수단은 상기 가속도를 기초로 하여 목표 구동 토크를 연산하는 수단과, 하한값으로서 목표 구동 토크의 큰 값이나 슬립율을 기초로 한 구동 토크의 하한값을 적용하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 토크 콘트롤러.
5. 토크 컨버터를 거쳐 엔진에 연결된 구동휠을 갖는 차량에서 사용하기 위한 구동 토크 콘트롤러에 있어서, 차량의 주행상태를 검출하는 수단과, 이 주행상태를 기초로 하여 구동휠의 목표 구동 토크를 연산하는 수단과, 상기 목표 구동 토크를 구하기 위해 엔진 출력을 제어하는 수단과, 차량의 가속도를 검출하는 수단과, 엔진 출력을 검출하는 수단과, 상기 가속도가 엔진 출력과 일치하도록 목표 구동 토크를 보정하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 구동 토크 콘트롤러.
6. 제5항에 있어서, 상기 보정수단은 엔진 출력으로부터 평평한 도로에서의 차량의 측정 가속도를 연산하는 수단과, 상기 측정 가속도와 가속도 검출수단에 의해 검출된 가속도와의 차이를 기초로 하여 목표 구동 토크를 보정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 토크 콘트롤러.
7. 제5항에 있어서, 상기 주행상태 검출수단은 구동휠의 회전 속도를 검출하는 수단을 포함하고, 상기 목표 구동 토크 연산수단은 회전 속도를 기초로 하여 목표 구동 토크의 피드백 기간을 계산하는 수단과, 가속도를 기초로 하여 목표 구동 토크의 피드포워드 기간을 계산하는 수단과, 상기 피드백 기간과 피드포워드 기간의 합으로부터 목표 구동 토크를 구하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 토크 콘트롤러.

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