KR100309593B1

KR100309593B1 - 차량의슬립제어장치

Info

Publication number: KR100309593B1
Application number: KR1019940001372A
Authority: KR
Inventors: 야마시타테츠히로
Original assignee: 제임스 이. 미러; 마츠다 가부시키가이샤
Priority date: 1993-01-27
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 2002-03-21
Also published as: KR940018279A; CN1045413C; CN1100691A; US5351779A; JP3199335B2; JPH06221198A; DE4402435A1

Abstract

본 발명은, 오르막길일때의 엔진실속방지와 가속성의 향상, 조종안정성의 향상을 도모할 수있는 차량의 슬립제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한것으로서, 그 구성에 있어서, 오르막길주행시, 슬립제어에 의해서 엔진회전수 N 이 저하할때에는 고 μ상태라고 판정하고, μ판정플레그 F를 「1」로 설정하고, 플래그 F가 「1」인 동안은 슬립제어를 중단하고, 최저회전수의 시점 β1로부터 α(α=200 rpm)만큼 회전수가 증가한후에, 슬립제어로 복귀한다. 플래그 F가 「1」인동안도 슬립제어의 최종제어레벨 FC(K)의 연산을 계속하고, 슬립제어로 복귀했을때에는, F(K)의 연산치에 소정시 ta의 동안 제 1보정치 a를 가산해서 슬립제어를 강화한다. 엔진회전수 N의 증가율이 클때 저 μ상태라고 판정해서 μ판정플래그 F를 「2」로 설정해서 슬립제어를 실행하나, 어 저 μ상태판정시 소정시간 tb의 동안 제 2보정치 b를 가산해서 슬립제어를 강화하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

차량의 슬립제어장치{SLIP CONTROL UNIT OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 슬립제어장치에 관한 것으로서, 특히 오르막길일때에 있어서의 엔진실속방지와 가속성의 향상을 도모한 것에 관한것이다.

종래, 차량의 가속시에 있어서, 구동륜이 과대구동토크에 의해 슬립해서 가속성이 저하하는 것을 방지하기 위하여, 구동륜의 슬립량을 검출하고, 구동륜의 슬립량이 목표치가 되도록, 엔진출력이나 차륜에 대한 제동력의 부여를 제어(엔진출력을 저하, 또는 재동력을 중대)하도록 구성한 트랙션제어기술은 일반적으로 실용화되고, 또 안티스키드제어장치와 트랙션제어장치를 구비한 것도 적지않다. (예를들면 일본국 특개평 1-197160호 공보참조).

또, 일본국특공평 4-32930호에 기재된 바와같은 종래기술은, 차량발전시 또는 가속시의 과대한 슬립을 방지해서 양호한 주행안정성과 가속성을 달성하는 것으로서, 엔진회전수가 낮을때에는, 높을때와 비교해서 엔진토크의 감소정도를 작게하는 것이다.

이렇게 하므로써 엔진회전수가 낮을때의 구동륜속도의 떨어짐을 방지하고, 주행안정성, 가속성을 확보하고 있다.

오르막길일때에 구동륜의 슬립량이 커지면 트랙션제어가 개시되고, 엔진출력이 억제되고, 그결과 엔진회전수가 저하하고, 가속성이 저하하거나, 엔진실속이 발생하거나 하는 문제가 있다.

그래서, 엔진회전수저하시에, 트랙션제어를 중지하도록 구성한 경우, 그 트랙션제어중지의 해제시에는 엔진출력억제가 불충분하기 때문에, 재차 슬립량이 커져서 가속성이 저하한다는 문제도 있다.

또, 엔진회전수에 의해서만 엔진토크의 감소정도를 결정하고 있기 때문에 실제의 노면사태(노면 μ)에 따른 적절한 제어를 행할 수 없다는 문제가 있다. 즉, 동일한 엔진수에서도 노면상태에 따라서 차륜의 슬립량은 다르기 때문에, 엔진회전수만으로는, 엔진실속방지나 가속성확보를 위한 세밀한 구동토크제어를 행할수 없다는 문제가있다.

본 발명의 목적은, 오르막길주행시에 있어서의 엔진실속방지와 가속성의 향상을 달성할 수 있는 차량의 트랙션제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 차량의 슬립제어장치는, 엔진의 출력을 억제함으로써 노면에 대한 구동륜의 슬립을 억제하는 트랙션제어를 행하는 트랙션제어수단을 구비한 차량의 슬립제어장치에 있어서, 트랙션제어중의 실행중에, 엔진회전수가 감소경향이고, 또한 엔진회전수가 설정회전수이하일때에, 트랙션제어의 제어량을 제한하는 제한수단과, 상기 제한수단에 의한 제한중에, 엔진회전수가 최저회전수보다 소정회전수만큼 상승한후에 제한수단의 제한을 해제하는 해제수단을 구비한 것이다.

또, 제한수단에 의한 제한중에는 고 μ상태라고 판정하고, 또, 오르막길주행시에 제한수단에 의한 제한중에는 고 μ상태라고 판정하는 제 1판정수단을 구비한 것이다.

여기서, 상기 제한수단에 의한 제한에 따른 엔진회전수의 증가율이, 소정치이상일때에 노면마찰상태가 저 μ상태라고 판정하는 게 2판정수단을 구비한 구성(청구범위 제 4항), 상기 트랙션제어수단은, 제한수단에 의한 제한실행중에도, 트랙션제어의 제어량의 연산을 계속해두고, 상기 해제수단에 의한 제한해제시에, 계속적으로 연산해온 제어량에 의거해서 제어하도록한 구성(청구범위 제 5항), 상기 차량은, 수동 조작식의 변속기를 구비란 구성(청구범위 제 6항), 상기 제 2판정수단에 의한 저 μ상태판정후에는, 현재 실행중인 트랙션제어완료까지 제 1판정수단에 의한 고 μ상태판정을 금지하는 금지수단을 설치한 구성(청구범위 제 4항 종속된 청구범위 제 7항)등 여러가지의 태양으로 구성할 수 있다.

본 발명의 차량의 슬립제어장치에서는 제 1판정수단과, 제한수단과 해제수단을 배설하고, 오르막길주행시에 있어서의 트랙션제어의 실행중에, 엔진회전수의 감소경향으로부터 노면마찰상태가 고 μ상태라고 판정하고, 그 고 μ상태라고 판정되고 또한 엔진회전수가 설정회전수이하일때에, 트랙션제어의 제어량을 제한하고, 또 그 제한중에 엔진회전수가 최저회전수보다 소정회전수만큼 상승한후에 제한을 해제하도록 구성했으므로, 오르막길주행시에 트랙션제어에 기인하는 가속성의 저하나 엔진실속의 발생을 확실히 방지해서, 가속성을 높이고, 엔진실속을 방지할 수 있다.

여기서 트랙션제어수단은, 제한수단에 의한 제한실행중에도, 트랙션제어의 제어량의 연산을 계속해두고, 해제수단에 의한 제한해제시에, 계속적으로 연산해온 제어량에 의거해서 제어함으로써, 트랙션제어에 복귀시의 슬립을 억제할 수 있다. 또, 수동조작식의 변속기를 구비한 차량의 경우, 엔진실속이 발생하기 쉬우나, 그엔진실속을 방지할 수 있다.

또, 저 μ상태판정후에는, 고 μ상태판정을 금지함으로써, 상기 제한수단에 의한 제한을 실행하지 않도록 해서, 엔진실속방지나 가속경향상에 우선시켜서, 슬립제어를 도모하고, 조종안정성을 높일 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제 1도에 표시한 바와같이, 차량(1)은 좌우의 전륜(2a),(2b)이 구동륜이고,또 좌우의 후륜(3a),(3b)이 종동륜이다. 차체앞부분에 V명 6기통엔진(4)이 탑제되고, 이 엔진(4)으로부터의 구동토크가 수동조작식의 변속기(5)와 차동장치(8)를 거처좌구동축(7a)을 개재해서 좌전륜(2a)에 또 우구동축(7b)을 계재해서 우전륜(2b)에 각각 전달되도록 구성되어 있다.

상기 엔진(4)의 연료분사제어와 점화시기제어와 이 차량의 슬립제어(엔진트랙션제어에 상당한다)등을 실행하는 제어장치(8)가 설치되고, 이 제어장치(8)에는 연료분사 제어와 점화시기제어를 실행하는 엔진제어부와, 슬립제어를 실행하는 슬립제어부가 배설되어 있다. 또 센서류로서 엔진(4)의 회전수를 검출하는 엔진회전수센서, 핸들의 조타각을 검출하는 조타각센서(10), 상기 4륜(2a),(2b),(3a),(3b)의 제동상태를 검출하는 브레이크센서, 상기 4륜(2a),(2b),(3a),(3b)의 차륜속을 검출하는 차륜속센서(9a),(9b)(9c),(9d)등이 배설되고, 이들 센서류로부터의 검출신호가 제어장치(8)에 공급되고 있다.

상기 제어장치(8)는, 상기 센서류로부터의 검출신호를 받아들이는 입력인터페이스와 CPU와 ROM과 RAM을 포함한 2개의 마이크로컴퓨터와, 출력인터페이스와, 점화기나,연료분사용인젝터를 위한 구동회로등으로 구성되고, 상기 엔진제어부의 마이크로컴퓨터의 ROM에는, 상기 연료분사제어나 점화시기제어의 제어프로그램 및 이것에 부수하는 테이블이나 맵이 미리 격납되고, 또 상기 슬립제어부의 마이크로컴퓨터의 ROM에는, 후술의 슬립제어의 제어프로그램 및 이 슬립제어를 위한 여러가지의 테이블이나 맵이 미리 격납되고, RAM에는 여러가지의 메모리나 소프트카운터등이 배설되어 있다.

상기 제어장치(8)의 슬립제어부에 의해 실행하는 슬립제어의 개요에 대해서 설명해 두면, 먼저, 상기 센서류로부터의 검출신호를 사용해서 실선회반경 Rr, 조타각대응선회반경 Ri, 차속 V(차체속), 노먼마찰계수 μ를 구하고, 다음에 횡가속도 G를 구하고, 그 횡가속도 G에 의거해서 슬립판정용임계치의 제어목표치 T를 횡가속도 G가 커질수록 작게 되도록 보정하는 보정계수 K를 구한다.

그후, 슬립량의 연산, 슬립판정, 제어목표치 T의 설정, 엔진출력을 조절하기 위한 제어레벨 FC의 연산등을 실행하고, 연료제어와 점화시기제어에 대해서 슬립제어의 제어신호를 출력한다.

이 슬립제어는, 주로 오르막길발진이나 오르막길일때에 있어서의, 고 μ상태일때의 엔진실속방지나 가속성의 향상, 저 μ상태일때의 슬립제어와 조종안정성의 향상, 등을 특징으로 하는 것이다.

이하, 슬립제어부에 있어서 실행되는 슬립제어(엔진트랙션제어)에 대해서 제 2도 이후의 도면에 의거해서 설명한다. 단 도면중 부호 Si(i=1,2,3, ...)는 각 스텝을 표시하는 것이다.

엔진(4)의 시동과 함께 이 슬립제어가 개시되고, 센서류로부터 검출조타각 θ등의 여러가지의 검출신호가 판독해넣어진다.(S1)

다음에 S2에 있어서 실선회반경 Rr, 조타각대응선회반경 Ri, 차속 V, 노면마찰계수 μ를 구하는 연산이 실행된다.

상기 실선회반경 Rr은, 차륜속센서(9c),(9d)에 의해 검출되는 종동륜 (3a),(3b)의 차륜속 V1, V2에 의해서 수식①에 의해서 연산된다. 또한 Td는 차량의 트레드(예를들면 1.7m)이다.

Rr = Min (V1, V2) ×Td ÷1V1 - V21 + 0.5Td ...①

상기 조타각대응선회반경 Ri는 중립스티어링에 있어서의 선회반경에 대략 대응하는 것으로서, 이것은 상기 보정조타각연산처리에서 구해진 금회의 제어용조타각 θ의 절대치에 의거해서 다음의 표 1에 표시한 테이블로부터 선형보완에 의해구해진다.

상기 차속 V는, 상기 차륜속센서(9C),(9d)로 부터 검출되는 종동륜(3a),(3b)의 차륜속 V1, V2중의 높은쪽의 값으로서 구해진다.

상기 노면마찰계수 μ는, 차속 V와 그 가속도 Vg에 의거해서 연산된다.

이 노면마찰계수 μ의 연산에는, 100msec 카운트의 타이머와, 500msec카운트의 타이머를 사용하고, 슬립제어개시로부터 차체가속도 Vg가 충분히 크게 되지않는 500mesc경과까지는 100mesc마다 100mesc동안의 차속 V의 변화로부터 다음의 수식②에 의해 차체가속도Vg를 구하고, 또 차체가속도 Vg가 충분히 켜진 500mesc경과후에는, 100mesc마다 500mesc동안의 차속 V의 변화로부터 다음의 수식③에 의해 차체가속도 Vg를 구한다. 또한, V(K)는 현시점, V(K-100)은 100 mesc 전, V(K-500)은 500mesc 전의 각 차속이고 K1, K2는 각각 소정의 정수이다.

Vg = K1 x [V(K) - V(K-100)] ...②

Vg = K2 x [V(K) - V(K-500)] ...③

상기 노면마찰계수 μ는, 상기와같이 구한 차속 V와, 차체가속도 Vg를 사용해서 표 2에서 표시한 μ테이블로부터 3차원보완에 의해 연산한다.

다음에 S3에 있어서 횡가속도 G와 횡가속도대응보정계수 K가 연산되나, 이 루틴에 대해서 제 3도에 의해 설명한다.

상기 횡가속도 G는 선회반경과 차속 V로부터 결정되나, 횡가속도 G를 구하는데 실선회반경 Rr과 조타각대응선회반경 Ri를 선택적으로 사용하기로 한다. 노면상태와 운전상태에 의거해서, 차량이 선회주행할때에 조타각대응선회반경 Ri에서의 주행라인으로부터 벗어나는 경향의 키기를 판정하고, 그 경향이 클때에는 조타각대응선회반경 Ri를 선택하고, 또 그 경향이 크지않을때에는 실선회반경 Rr을 선택하는 것으로 한다.

제3도의 순서도에 있어서, 금회의 제어용조타각 θ의 절대치가 소정치 θ_O이 상이고, 또한 차속 V가 소정치 V₀이상이고, 또한 노면마찰계수 μ가 소정치 μo이하일때에는 조타각대응선회반경 Ri를 사용해서 횡가속도 G를 연산하고 (S41 ~ S44), 또 상기 제조건이 성립하지 않을때에는 실선회반경 Rr을 사용해서 횡가속도 G를 연산하고, (S41~ S43, S45), 그후 횡가속도 G에 의거한 보정계수 K를 연산한다(S46).

상기 횡가속도G는, 다음식에 상기 검출된 차속 V와 선회반경 R(조타각대응선회반경 Ri 또는 실선회반경 Rr)로 부터 연산된다.

G = V×V×(1/R)×(1/127) ...④

다음에, S46에 있어서, 횡가속도G에 의거한 보정계수 K 가 미리 설정된 표 3의 보정계수테이블로부터 연산된다.

다음에 제 2도의 순서도의 S4에 있어서, 슬립판정용임계치가 설정된다. 이 슬립판정용임계치는, 기본임계치 X보정계수 K로 설정되고, 기본임계치는 차속 V와 노면마찰계수 μ를 파라미터로 해서, 표 4의 기본임계치테이블 1 (슬립제어개시용)또는 표 5의 기본임계치의 테이블2(슬립제어계속용)로부터 3차원보완에 의해서 연산되나, 표 4의 제어목표기본임계치테이블 1은 슬립제어를 개시해야하는지 아닌지를, 표 5의 제어목표기본임계치테이블 2는 슬립제어를 계속해야하는지 아닌지를 각각 판정하기 위한것이다.

다음에, S5에 있어서 슬립량의 연산이 실행된다. 이슬립량의 연산에 대해서 제 4도의 순서도에 의해서 설명하면, 좌우의 전륜(2a),(2b)의 슬립량 SL, SR은, 좌우의 전륜(2a),(2b)의 차륜속 vha, vhb로부터 차속 V를 감산함으로써 연산되고 (S51), 다음에 평균슬립량 SAV가 슬립량 SL, SR의 평균치로부터 연산되고(S52) 다음에 최고슬립량 SHi가 슬립량 SL, SR의 높은쪽의 값으로부터 연산된다(S53).

다음에, S6에서는 슬립판정이 실행된다. 이 슬립판정에 있어서, 최고슬립량 SHi와 슬립판정용임계치에 의거해서 다음의 수식⑥이 성립할때에 슬립제어필요하고 판정해서 슬립플러그 SFL이 1로세트된다.

SHi슬립판정용임계치 ...⑥

이 경우, 슬립판정용임계치로서는, S10의 루틴을 표시한 제 5도의 순서도의 134의 스텝에 있어서 비제어상태(CFL=0)가 판정되고 있을때에는, 상기 표 4의 개시용 제어목표기본임계치가 사용되고, 또 슬립제어중(CFL=1)이라고판정되고 있을때에는 표 5의 계속용제어목표임계치가 사용된다.

다음에, S7에 있어서 제어플래그 CFL=1인지 아닌지판정하고, CFL=0(슬립제어실행중이 아님)일때에는 즉시 복귀한다. 한편, S7에 있어서 CFL=1(슬립제어실행중)이라고 판정했을때에는 S8로 이행한다.

다음에, S8에 있어서 제어목표치 T가 설정된다.

이 제어목표치 T는, 전륜(2a),(2b)의 슬립량으로서 목표로하는 값이고, 차속 V와 노면마찰계수 μ를 파라미터로해서 표 6의 제어목표기본치테이블로부터 3차원보완에 의해 구한 제어목표기본치와 보정계수 K로부터 다음식에 의해 연산된다.

제어목표치 T = 제어목표기본치 × K ...⑦

다음에, S9에 있어서 제어레벨 FC가 연산된다.

이 제어레벨 FC에 대해서는 평균슬립량 SAV의 제어목표치 T로부터의 편차 EN 과 그 변화율 DEN에 의해서 기본제어레벨 FCB를 결정하고, 이것에 전화치 F (K-1)의 피드백보정과 첫회보정을 가미해서 0~15의 범위로 설정한다. 상기 첫회보정은,평균슬립량 SAV외 변화율 DSAV 최초로 0이 될때까지 (+5)이고, 그로부터 첫회 플래그 STFL이 0이 될때까지 (+2)이다. 이 S9의 루틴에 대해서, 제 5도의 순서도에 의거해서 설명한다.

먼저, S131에 있어서, 편차 EN과 그 편차변화율 DEN이 다음식에 의해 연산된다.

편차 EN = SAV(K)-제어목표치 T ...⑧

편차변화율 DEN = DSAV = SAV(K) - SAV(K-1) ...⑨

다음에 S132에 있어서 상기 편차 EN과 편차변화율 DEN 의거해서 기본제어레벨 FCB가, 표 7의 기본제어레벨테이블로부터 연산된다. 다음에, S133에 있어서, 금회의 제어레벨 FC(K)에 전회의 제어레벨 FC(K-1)을 가산하는 피드백보정이 실행되고, 다음에 S134에 있어서 슬립제어판정이 실행되고, 다음에 S135에 있어서 첫회 슬립제어판정이 실행되고, 다음에 S136에 있어서 전륜(2a),(2b)의 슬립이 처음 판정되고나서 이 최초의 슬립판정이 없어질때까지의 동안 제어레벨을 강제적으로 높이는 첫회보정량이 연산된다.

S134의 슬립제어판정의 루틴에 대해서 제 6도의 순서도에 의거해서 설명한다.

먼저, S140에 있어서, 슬립플래그 SFL=1이고 또한 비브레이크상태인지 아닌지 판정되고, 이들의 조건이 성립하고 있을때에는, S141에 있어서 슬립제어중을 나타내는 제어플래그 CFL이 세트되고, S135로 이행한다. 한편, S140에서 No라고 판정되었을때에는, S142에 있어서, 슬립제어부내에 설치되고 슬립플래그 SFL=0의 신호의 계속 시간을 카운트하는 제 1카운터의 카운트치 t1과, FC3이고 또한 DSAv0.3g가 되는 조건이 성립하고 있는 계속시간을 카운트하는 제 2카운트와 카운트치 t2가 각각 판독되고, 카운트치 t1이 1000msec이상일때(S143: Yes), 혹은 카운트치 t2가 500msec 이상일때에는(S145: Yes), 제어플래그 CFL이 리세트되고 S135로 이행한다.

S135의 첫회슬립제어판정의 루틴에 대해서, 제 7도의 순서도에 의거해서 설명한다.

먼저, S150에 있어서, 금회의 제어플래그 CFL (K)=1이고 또한 전회의 제어플래그 CFL(K-1)=0인지 아닌지판정되고, 이들의 조건이 성립하고 있을때에는, S151에있어서 첫회플래그 STFL이 세트되고, S136으로 이행한다. 한편, S150에서 No라고 판정되었을때에는, S152에 있어서 금회의 슬립플래그 SFL (K)=0이고 또한 전회의 슬립플래그 SFL (K-1)=1인지아닌지 판정되고, 이들의 조건이 성립하고 있을때에는, 153에 있어서 첫회플래그 STFL이 리세트되고, S136으로 이행한다. 또한 S150, S152에서 각각 No라고 판정되었을 때에는 S136으로 이행한다.

S136에 있어서, 상기 첫회플래그 STFL 신호와, 수식⑨에 표시한 평균슬립량 변화율 DSAv에 의거해서, STFL=1 또한 DSAv〈0일때 첫회보정량(+2)를 결정한다.

다음의 S137과 S138의 처리는, 본원특유의 처리로서, S137에서는, S138에 있어서 사용되는 μ판정플래그 F를 설정하는 플래그설정처리(제 8도의 처리)가 실행되고, 다음에 S138에 있어서, 피드백보정된 제어레벨 FC에 상기 첫회보정량을 가산해서 최종제어레벨 FC를 연산하는 동시에, 저 10도에 표신한 순서도에 의해, μ판정플래그 F에 따른 최종제어레벨 FC를 연산한다.

다음에, 상기 S137의 플래그설정처리에 대해서 제 8도의 순서도에 의거해서 설명한다.

μ판정플래그 F는 오르막길발진이나 오르막길주행시에 있어서의 슬립제어중에, 엔진회전수의 변화로부터 노면의 마찰상태가 고μ상태인지 저μ상태인지를 판정하고, 그 판정의 결과,「0」,「1」,「2」의 값으로 선택적으로 설정되는 플래그이다.

최초로 1사이클의 슬립제어실행중을 표시한 제어플래그 CFL에 대해서 판정하고(S160) 제어플래그 CFL이 리세트되고 슬립제어실행중이 아닐때에는, 플래그 F가 「0」으로 설정되고 (S161), 그후 복귀한다.

제어플래그 CFL이 세트되어 있는 경우에는, S162에 있어서, 후퇴플래그 FgB가 세트되어있는지 아닌지의 판정이 이루어진다. 이 후퇴플래그 FgB는 오르막길발진시에 일단 후퇴주행하고나서 전진하는 경우에 세트되는 것이고, 제 9도의 오르막길발진시의 후퇴판정처리(이것은 개입중단처리에 의해서 별도실행된다)에 의거해서 결정되는 것이다.

후퇴플래그 FgB가 리세트일때에는, 엔진회전수 N이 2500 rpm이하인지 아닌지판정하고 (S163), Yes 일때에는 S165로 이행하고, 또 No 일때에는 S176으로 이행한다.

한편, 후퇴플래그 FgB가 세트일때에는, 오르막길발진시에, 후퇴이동한것으로 인해서 엔진실속이 발생하기 쉽고, 가속성이 저하하기 쉬운점에 비추어서, 엔진회전수 N이 2800 rpm이하인지 아닌지 판정하고(S164), Yes 일때에는 S165로 이행하고, 또 No일때에는 S170으로 이행한다.

다음에, μ판정플래그 F가 「2」인지 아닌지 판정하고 (S165), Yes 일때에는 S161로 이행하나, No일때에는 S166에 있어서, 엔진회전수 N의 증가율 dN/dt가 어느정도 큰 정의 소정치 C 이상인지 아닌지 판정한다. 상기 증가율dN/dt가 소정치 C 이상일 경우에는, 노면마찰상태가 저μ상태이므로 구동륜의 슬립에 기인해서 엔진회전수 N이 급증한 것으로 판단되므로, 저μ상태라고 판정해서, μ판정플래그 F가「2」로 설정되고(S167), 그후 복귀한다. 또한, μ판정플래그 F가 일단「2」로 설정되면, 그 이후 S165 로부터 S161로 이행하므로 이후 고μ상태라고 판정되는 일은 없다.

상기 증가율 dN/dt가 소정치 C이상이 아닐 경우에는, S168로 이행하고, 엔진회전수 N의 변화율dN/dt가 부인지안닌지 판정된다. 오르막길주행상태에 있어서, 슬립제어에 의한 엔진출력억제의 결과, 노면상태가 고μ상태일때에는, 엔진회전수 N이 감소하게 된다. 그래서, 이에 착안해서 변화율 dN/dt가 부일때에는, 고μ상태라고 판정해서, μ판정플래그 F가 「1」로 설정되고(S169), 그후 복귀한다.

여기서, S169 스텝에서 μ판정플래그 F가 「1」로 설정된 후에는, 후술하는바와같이, 슬립제어에 의한 엔진출력억제를 중단(단, 슬립제어의 연산은 계속한다)하기 위하여, 엔진회전수 N이 감소로부터 증가로 바뀌게되기 때문에, S168로부터S169로 이행하는 것을 복수회반복한 후에는, S168로부터 S170으로 이행해서, 변화율 dN/dt가 0인지 아닌지 판정된다. 엔진회전수 N이 최저일때의 최저회전수 Nm을 기억하기 위하여, 이 판정을 실행하고, 변화율 dN/dt가 0일때에는, S171에 있어서 최저회전수 Nm에 금회의 엔진회전수 N의 값이 부여되고 S172로 이행한다.

엔진회전수 N이 최저가 되면, 그후에는 증가하기 시작하기 때문에, 최저회전수 Nm의 시점이후에는, S170으로부터 S172로 이행하게 된다. S172에서는 μ판정플래그 F가 「1」인지 아닌지 판정하고, No일때에는 복귀하고, Yes일때에는 S173으로 이행해서 후퇴플래그 FgB가 세트인지 아닌지 판정한다.

오르막길발진시에 후퇴하지 않았을 경우에는, 후퇴플래그 FgB가 리세트이고, 이 경우에는, S174에 있어서 엔진회전수 N이(Nm + α)인지아닌지, 즉 최저회전수 Nm으로부터 (예를들면α=200rpm)만큼 증가했는지아닌지 판정하고, 엔진회전수 N이(Nm + α)까지 증가할때까지는 No라고 판정되고, μ판정플래그 F가「1」로 유지되나, 회전수 N이(Nm+α)까지 증가하면, S174로부터 S176으로 이행하고, μ판정플래그 F가「0」으로 변경되고, 통상의 TRC(트랙션)제어, 즉, 통상의 슬립제어로 절환되고, 그후 복귀한다.

한편, 후퇴플래그 FgB가 세트일때에는, S173으로부터 S175로 이행하고, S175에 있어서, 엔진회전수 N이(Nm + β)인지 아닌지, 즉, 최저횐전수 Nm으로부터 β(예를들면, β=300 rpm만큼 증가했는지 아닌지 판정하고, 회전수 N이(Nm + β)까지증가할때까지는 No라고 판정되고, β판정플래그 F기「1」로 유지되나, 회전수 N이(Nm + β)까지 증가하면, S175로부터 S176으로 이행하고, 판정플래그 F가 「0」으로 변경되고, 통상의 TRC 제어로 절환되고, 그후 복귀한다. 이상 설명한 μ판정플래그 F의 설정의 개요는, 제 11도에도 표시되어 있다.

다음의 오르막길발진시의 후퇴판정처리에 대해서, 제9도에 의거해서 설명한다.

점화스위치(Ig SW)의 ON으로부터 소정시간(예를들면 60초)내인지아닌지 판정하고(S180), No일때는 복귀하고, 또 Yes일때는 차속V가 정(단, 차륜속센서의 특성상 후퇴시에도 차속V는 정이 된다)인지 아닌지 판정하고(S181), 차속V가 정일때에는, S182에 있어서 플래그FgA가 세트인지 아닌지 판정하고, 최초에는, No이므로 그대로 복귀하는 것을 반복해가나, 후퇴이동이 정지해서 전진으로 바뀔때에는, S181의 판정이 No가 되고, S184로 이행해서 차속V가 「0」인지 아닌지 판정되고, 차속V가「0」일때에는 S185에 있어서 플래그 FgA가 세트되고, 그후 복귀한다.

그리고, 자동차가 전진하기 시작해서, 차속V가 다시 정이 되면, S181로 부터 S182로 이행하고, 다음에 S183으로 이행해서, 후퇴판정플래그 FgB가 세트되고 그 후 복귀한다. 이와같이해서 으로막길발진시에 후퇴하고나서 전진한 것을 나타내는 후퇴플래그 FgB가 세트된다. 단 오르막길발진시에 후퇴하지 않는 경우에는, 후퇴플래그 FgB는 세트되지 않는다.

다음에 최종제어레벨 FC를 설정하는 처리에 대해서, 제 10도에 의거해서 설명하나 도면중, FC(K)는 금회의 최종제어레벨, FC(K-1)은 피드백량으로서의 전회의최종제어레벨, 8는 금회 가산되는 기본제어레벨 FCB에 상당하는 것이나, 첫회보정량을 포함하는 경우도 있다.

μ판정플래그 F가「0」으로 유지되고, 통상의 슬립제어가 실행될때에는, S190, S193, S197 의 스텝을 경과하는 처리가 실행된다.

이에 대해서, μ판정플래그 F가「1」로 설정되어 있는 경우(고μ상태)에는, S190 S191을 거쳐 S192로 이행하고, 최종제어레벨 FC (K)가「0」으로 설정되고, 슬립제어를 중단해서 엔진출력을 억재하지 않는 상태로 설정된다.

즉, 슬립억제를 위하여 엔진출력을 억제하면, 고μ상태이므로 엔진회전수 N이 저하해서 엔진실속이 발생하거나, 가속성이 저하하거나 하므로, 엔진실속의 발생을 방지하고, 가속성을 높이기 위하여, 슬립제어를 중단해서 엔진출력을 억제하지 않는 상태로 설정한다. 단, 이 경우, 연산처리상 얻어진 금회의 최종제어레벨FC (K)는 기억유지되고, 제어신호의 출력단계에서 최종제어레벨FC (K)가「0」으로서 처리되게 된다. 그 때문에, 다음회의 최종제어레벨 FC (K+1)은, 기억유지된 금회의 최종제어레벨 FC (K)를 사용해서 연산되게 된다.

다음에, 엔진회전수 N이(Nm + α)또는 (Nm + β)가 되고 μ판정플래그 F가 「1」로부터「0」으로 절환되면, S190으로부터 S193으로 이행하고, μ판정플래그 F가 「1」로부터「0」으로 변화후 소정시간(제11도의 ta)경과했는지 아닌지 판정된다. 또한 이판정은 도시외의 소프트카운터에 의해 별도 개시되는 것으로 한다.

μ판정플래그 F가 「1」로부터 「0」으로 변화직후에는, S193의 판정이 No가 되고, S194로 이행해서, 후퇴플래그 FgB가 세트인지아닌지 판정되고, 오르막길발진시에 후퇴하지 않았을 경우에는 후퇴플래그 FgB가 리세트상태이므로, S195에 있어서, 슬립을 억제해서 가속성을 높이기 위하여, 금회의 최종제어레벨 FC (K)가 제 1보정치 a(예를들면 a=+1)를 가산해서, 도시한 연산식에 의해서 설정된다. 즉, μ판정플래그 F가 「1」로부터 「0」으로 변화후 소정시간 ta 경과할때까지의 동안만큼, 제1보정치 a가 가산되게 된다.

이에 대해서, 후퇴플래그 FgB가 세트되어 있을 경우에는, 발진시에 후퇴했으므로 큰 구동력이 필료하므로 S196에 있어서, 금회의 최종제어레벨FC (K)가 제 1보정치 a(예를들면 a = -1)를 가미해서, 도시한 연산식에 의해서 설정된다. 또한, S192, S195, S196 으로부터는 각각 복귀한다.

다음에, μ판정플래그 F가 「1」로부터「0」으로 변화후 소정시간 ta경과후에는 S193오로부터 S197로 이행하고, S197에 있어서, 금회의 최종제어레벨 FC (K)가 통상의 슬립제어와 마찬가지로, 도시한 연산식에 의해서 설정된다. 또, 최초에 S197로 이행했을때, 상기 제 1보정치 a와 값이 감산보정(S195)의 경우)또는 가산보정(S196의 경우)된다.

다음에, μ판정플래그 F가「2」일때, 즉 저 μ상태라고 판정되고 있을 경우에는, S190으로부터 S191을 거쳐 S198로 이행해서, μ판정플래그 F가 「2」로 변화한후 소정시간(제 11도의 tb)경과했는지 아닌지 판정되고, 최초동안은 No라고 판정되기 때문에, S198로부터 S200으로 이행한다.

S 200에서는 저μ상태이므로 슬립을 강력하게 억제하기 위하여, 금회의 최종제어레벨 FC (K)가, 제 2보정치 b(예를들면b = +2)를 가산해서 도시한 연산식에 의해서 설정된다. 이 제 2보정치b를 가산함으로써, 슬립을 억제해서, 가속성을 높일 수 있다. 상기 제 2보정치b는 제 12의 소정시간tb의 동안만큼 가산되게 된다.

소정시간 tb의 경과후에는, S198로부터 S199로 이행하고, S199에 있어서, 금회의 최종제어레벨 FC(K)가 통상의 슬립제어와 마찬가지로, 도시한 연산식에 의해서 설정된다. 단, 최초로 S199로 이행했을때, 상기 제 2보정치 b의 값이 감산보정된다. 또한 S200, S199로부터는 각각 복귀한다.

다음에, 제 2도의 순서도의 S10에 있어서, 슬립제어부로부터 엔진제어부에 슬립제어의 제어신호가 출력된다. 이 제어신호에는, 점화시기를 지연시키는 제어신호와, 연료차단을 지령하는 제어신호가 포함되어 있다.

점화시기에 대해서는, 제 12도에 표시한 맵에 의거해서, 상기 제어레벨이 따른 지연량을 결정하여 출력한다. 이 경우, 제 13도에 표시한 맵에 의거해서 엔진회전수가 높은 영역에서는 최대지연량을 제한하도록 되어 있다.

연료차단에 대해서는, 상기 제어레밸 FC에 의거해서 표 8의 연료차단테이블중의 패턴 0~12의 하나를 선택하게 된다. 그리고, 제어레벨 FC가 높아질수록 패턴번호도 커진다. 또한 표 9중 ×표시는, 연료차단을 표시하는 것이다. 이 경우, 제 14도에 표시한 바와같이, 엔진회전수가 낮은 영역에서는 연료차단이 제한되도록,각 제어레벨마다 연료차단금지조건이 붙여져 있다.

이상 설명한 슬립제어중의 본원특유의 구성으로부터 얻어지는 작용에 대해서 설명한다.

제 11도의 타임차트에 표시한 바와같이, 오르막길발진시나 오르막길일때에, 슬립제어에 의한 엔진출력억제에 의해서, 엔진회전수 N이 저하하고, 소정회전수 (2500 rpm 또는, 2800 rpm)이하의 상태가 되면, 특히 실시예의 자동차와 같이, 수동조작식의 변속기를 구비한 자동차의 경우에는, 엔진실속이 발생하거나, 가속성이극도로 저하할 염려가 있다.

그래서, 엔진실속의 발생을 방지하고, 가속성을 높이기 위하여, 슬립제어실행중에 있어서의 엔진회전수 N의 기동으로부터, 노면마찰상태를 판정해서, 그 노면마찰상태에 따라서 μ판정플래그 F를 설정하고, 그플래그 F에 의거해서 최종제어레벨 FC(K)를 설정하도록 했다.

엔진회전수 N이 소정회전수이하이고, 슬립제어에 의해 엔진회전수 ,N이 저하경향일 때에는 고 μ상태라고 판정하고, 플래그 F를 「1」로 설정하고, 슬립제어를 중단해서 엔진출력을 높이고, 엔진실속을 방지하도록 했다.

그 슬립제어의 중단에 의해, 엔진회전수 N이 최저회전수의 시점 B1로부터 회복하기 시작하고, 최저회전수 Nm 으로부터 소정회전수 α(α=200 rpm)만큼 증가한 시점에서, 플래그를 「0」으로 복귀시키고, 다시 슬립제어를 속행한다. 단, 플래그 F 가「1」인 기간중에도, 최종제어레벨 FC(K)의 값을 기억유지하고, 그 연산을 계속해가고, 슬립제어의 재개시에는, 기억유지하고 연산을 계속해온 최종제어레벨 FC(K-1)을 사용해서, 소정시간 ta의 동안은 제 1보정치a를 가산 또는 감산해서, 재개시의 최종제어레벨 FC(K)를 설정하기 때문에, 슬립제어의 재개의 초기로부터 높은 제어레벨로서 슬립억제를 강화하고, 가속성을 한층 더 높일 수 있다.

한편, 엔진회전수 N이 최저회전수가된 시점 B2이후에 있어서의 회전수 N의 증가율이 소정치 C이상이 된 시점 P에 있어서, 저 μ상태라고 판정하고, μ판정플래그 F를「2」, 로 설정하고, 저 μ상태에 있어서의 슬립억제를 강화하기 위하여, 기억유지하고 연산을 계속해온 최종제어레벨 FC(K-1)을 사용해서, 소정시간 tb의동안은 제 2보정치b를 가산해서, 재개시의 최종제어레벨 FC(K)를 설정하기 때문에, 슬립제어의 재개의 초기부터 높은 제어레벨로서 슬립제어를 강화해서 조종안정성을 높이고, 가속성을 한층더 높일 수 있다.

또, 오르막길발진에 있어서 약간 후퇴이동한 경우에는, 엔진실속방지와 가속성향상의 기능을 강화하기 위하여, 소정회전수를 2800 rpm까지 높이고, 또한 최저회전수 Nm 으로부터 상기 소정회전수 α보다도 높은 소정회전수 β(β=300 rpm)만큼 회전수 N이 증가한 시점에서, 플래그 F를 「0」으로 설정하도록 구성하고 있다. 이와같이, 2중 3중의 대책에 의해, 오르막길일때의 엔진실속방지와 가속성의 강화, 슬립억제에 의한 조종안정성의 향상을 도모하고 있다.

여기서, 상기 제 8도와 제 10도의 루틴에 관련하는 보충설명으로서, 고갯길의 구배가 크고, 적재하중이 무겁고, 해발이 높고, 엔진의 냉각수온도가 낮아짐에 따라서 엔진실속이 발생하기 쉬워지므로, 이들의 파라미터에 의거해서 엔진실속이 발생하기 쉬워짐에 따라서, 소정회전수(2500 rpm 또는 2800 rpm)를 크게 설정하거나, 제 1보정티 a를 엔진출력증대쪽으로 변경하거나, 제 2보정치 b를 슬립억제쪽으로 변경하거나 하는것이 바람직하다.

또, 상기 실시예에 있어서의 슬립제어의 전체적인 작용에 대해서 보충 설명하면, 제 15도의 타임차트에 표시한 바와같이, 슬립제어개시용임계치는, 비교적 높은 임계치 Sh로 설정되고 외란등에 의해서 구동륜의 차륜속이 높아져도 임계치 Sh를 넘지않는한은 슬립제어가 개시되지 않는다. 구동륜의 차륜속이 임계치 Sh 를 넘으면, 슬립플래그 SFL이 세트되고, 브레이크가 비작동상태이면 제어플래그 CFL가첫회플래그 STFL이 세트되고 슬립제어가 개시되게 된다.

차량의 선회주행에 있어서, 언더스티어경향이 크다고 판정되었을때에는 조타각대응선회반경 Ri를 사용해서 차량의 횡가속도 G가 연산되나, 조타각대응선회반경 Ri는 실선회반경 Rr보다도 작기때문에 횡가속도 G가 크고, 보정계수 K가 작아지기 때문에, 개시판용임계치 Sh는 낮아진다. 따라서, 슬립제어가 조기에 개시되고, 구동륜의 구동토크의 조기저하에 의해 과도의 언더스티어경향이 나오기전에 이것을 억제할 수있다. 한편, 언더스티어경향이 크지 않을때에는, 실선회반경 Rr을 사용해서 횡가속도 G가 연산되므로, 슬립판정용임계치와 제어목표치 T는 실제의 횡가속도에 합치시켜서 정확히 보정된다.

또한, 상기 실시에는 수동조작식의 변속기를 구비한 자동차에 한정되지 않고자동변속기를 구비한 자동차의 슬립제어장치에도 마찬가지로 적용할 수 있는것은 물론이다.

제 1도는 실시예에 관한 차량의 슬립제어장치의 전체구성도,

제 2도는 슬립제어의 루틴의 순서도,

제 3도는 제 2도의 S 3스텝의 순서도,

제 4도는 제 2도의 S 5스텝의 순서도,

제 5도는 제 2도의 S 9스텝의 순서도,

제 6도는 제 5도의 S134의 슬립제어판정의 순서도,

제 7도는 제 5도의 S135의 첫회 슬립제어판정의 순서도,

제 8도는 제 5도의 S137스텝의 순서도,

제 9도는 후퇴판정터리의 루틴의 순서도,

제 10도는 제 5도의 S138스텝의 순서도,

제 11도는 오르막길주행시의 엔진회전수나 μ판정플레그등의 타임차트,

제 12도는 제어레벨에 대한 점화지연량의 맵의 선도,

제 13도는 엔진회전수에 대한 점화지연량의 맵의 선도,

제 14도는 제어레벨과 엔진회전수에 대한 연료 차단금지영역의 설명도,

제 15도는 슬립제어의 전체적인 동작타임차트.

(4) ... 엔진 (8)... 제어장치

(9a) ~ (9d) ... 차륜속센서

(10) ... 조타각센서

FC ... 제어레벨 FCB ... 기본제어레벨

Sh ... 슬립제어개시용임계치

SC ... 슬립제어계속용임계치

Claims

엔진의 출력을 억제함으로써 노면에 대한 구동륜의 슬립을 억제하는 트랙션제어를 행하는 트랙션제어수단을 구비한 차량의 슬립제어장치에 있어서,

트랙션제어의 실행 중에 엔진회전수가 감소경향이고, 또한 엔진회전수가, 가속성이 극도로 저하할 염려가 있는 설정회전수 이하의 상태인 것을 검출했을 때, 이 상태가 검출되어 있지 않은 때에 비해서 트랙션제어의 제어량을 제한하는 제한수단과,

상기 제한수단에 의한 제한 중에 엔진회전수가 트랙션제어의 제어량을 제한하고 있는 사이의 최저회전수보다 소정 회전수만큼 상승한 후에 상기 제한수단에의한 제한동작의 해제를 행하는 해제수단을 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어 장치.
제 1항에 있어서,

상기 트랙션제어수단에 의한 트랙션제어 중에 엔진회전의 감소가 검출되었을때, 노면찰계수가 고μ상태라고 판정하는 제 1판정수단을 설치한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제 1항에 있어서,

오르막길주행시, 제한수단에 의한 제한중에는 고μ상태라고 판정하는 제 1판

정수단을 설치한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치 .
제 l항에 있어서,

상기 제한수단에 의한 제한에 따른 엔진회전수의 증가율이, 소정치이상일 때에 노면마찰상태가 저μ상태라고 판정하는 제 2판정수단을 설치한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치
제 1항에 있어서,

상기 트랙션제어수단은, 제한수단에 의한 제한실행 중에도, 트랙션제어의 제어량의 연산을 계속해두고, 상기 해제수단에 의한 제한해제시에, 계속적으로 연산해온 제어량에 의거해서 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 차량은 수동조작식의 변속기를 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제 4항에 있어서,

상기 제 2판정수단에 의한 저μ상태판정 후에는, 현재 실행중인 트랙션제어완료까지 제 1판정수단에 의한 고μ상태판정을 금지하는 금지수단을 설치한 것을특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
엔진의 출력을 억제함으로써 노면에 대한 구동륜의 슬립을 억제하는 트랙션제어를 행하는 트랙션제어수단을 구비한 차량의 슬립제어제어장치에 있어서,

노면마찰상태가 고μ상태인지 저μ상태인지 판정하는 노면μ판정수단과,

상기 노면μ판정수단의 출력을 받아서, 고μ상태라고 판정되었을 때에는, 저μ상태라고 판정되었을 때보다도 트랙션제어의 제어량을 제한하는 제한수단과,

상기 노면μ판정수단이 저μ상태라고 판정한 후에는, 고μ상태라고 판정하는 것을 금지하는 금지수단을 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제 8항에 있어서,

상기 제한수단에 의한 제한의 해제로부터 제 1소정시간의 동안, 트랙선제어의 제어량을 제 1보정치만큼 높게 보정하는 제 1보정수단과,

상기 노면μ판정수단에 의해 저μ상태라고 판정된 판정시로부터 제 2소정시간의 동안, 트랙션제어의 제어량을 제 2보정치만큼 높게 보정하는 제 2보정수단을 설치한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제 9항에 있어서,

상기 제 2보정치가 제 1보정치보다도 크게 설정된 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치 .
제 8항에 있어서,

상기 노면μ판정수단은, 오르막길주행시에 있어서의 트랙션제어의 실행중에 엔진회전수의 감소경향으로부터 고μ상태라고 판정하는 동시에, 엔진회전수의 증가율이 소정치이상일 때에 저μ상태라고 판정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치 .
제 8항에 있어서,

상기 제한수단은, 엔진회전수가 최저회전수로부터 소정회전수만큼 증가한 시점에서, 제한을 해제하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제 8항에 있어서,

상기 차량은 수동조작식의 변속기를 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
엔진의 출력을 억제함으로써 노면에 대한 구동륜의 슬립을 억제하는 트랙션제어를 행하는 트랙션제어수단을 구비한 차량의 슬립제어장치에 있어서,

오르막길일 때에 있어서의 후퇴주행상태를 검지하는 후퇴검지수단과,

상기 후퇴검지수단에 의해 오르막길일 때의 후퇴주행상태가 검지되었을때,

트랙션제어의 제어량을 통상제어에 비교해서 엔진출력을 증가시키는 쪽으로제한하는 제 1제한수단을 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제 14항에 있어서,

오르막길일 때에 트랙션제어에 의한 엔진회전수의 감소경향으로부터 노면마찰상태가 고μ상태라고 판정하는 판정수단을 설치하고,

상기 제 1제한수단은, 판정수단에 의해 고μ상태라고 판정되었을 때에만, 트랙션제어의 제어량을 제한하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제 15항에 있어서,

또, 상기 판정수단에 의해 고μ상태라고 판정되고, 엔진회전수가 설정회전수이하일 때에, 트랙션제어의 제어량은 제한하는 제 2제한수단을 설치한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제 16항에 있어서,

상기 제 1제한수단에 의한 제한실행 후에는, 제 2제한수단에 있어서의 상기 설정회전수를 보다높은 값으로 변경하도록 구성한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제 16항에 있어서,

상기 제 2제한수단에 의한 제한 중에, 엔진회전수가 최저회전수보다 소정회전수만큼 상승한 후에 제 2제한수단의 제한을 해제하는 해제수단을 설치한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제 18항에 있어서,

상기 제 1제한수단에 의한 제한실행 후에는, 상기 해제수단에 있어서의 해제시기를, 제한을 실행하지 않는 경우보다도 지연시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제 19항에 있어서,

상기 해제수단에 의한 제한해제 후에, 트랙션제어의 제어량을 작게 보정하는 보정수단을 설치한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제 14항에 있어서,

상기 차량은 수동조작식의 변속기를 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어 장치 .