KR100632895B1 - 원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법 - Google Patents

원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100632895B1
KR100632895B1 KR1020057003365A KR20057003365A KR100632895B1 KR 100632895 B1 KR100632895 B1 KR 100632895B1 KR 1020057003365 A KR1020057003365 A KR 1020057003365A KR 20057003365 A KR20057003365 A KR 20057003365A KR 100632895 B1 KR100632895 B1 KR 100632895B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
torque
slip
prime mover
angular acceleration
detected
Prior art date
Application number
KR1020057003365A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050057002A (ko
Inventor
아키라 홈미
기요타카 하마지마
미츠히로 나다
Original Assignee
도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 filed Critical 도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Publication of KR20050057002A publication Critical patent/KR20050057002A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100632895B1 publication Critical patent/KR100632895B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K28/00—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
    • B60K28/10—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle 
    • B60K28/16—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle  responsive to, or preventing, skidding of wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/448—Electrical distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/10—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for automatic control superimposed on human control to limit the acceleration of the vehicle, e.g. to prevent excessive motor current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/10—Indicating wheel slip ; Correction of wheel slip
    • B60L3/102—Indicating wheel slip ; Correction of wheel slip of individual wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18172—Preventing, or responsive to skidding of wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/262—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators the motor or generator are used as clutch, e.g. between engine and driveshaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50—Structural details of electrical machines
    • B60L2220/52—Clutch motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/441—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0002—Automatic control, details of type of controller or control system architecture
    • B60W2050/0008—Feedback, closed loop systems or details of feedback error signal
    • B60W2050/001—Proportional integral [PI] controller
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638—Engine speed
    • B60W2510/0652—Speed change rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1012—Engine speed gradient
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/26—Control of the engine output torque by applying a torque limit
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Abstract

본 발명은 구동축에 접속된 모터의 회전축의 각가속도(α)가 슬립을 나타내는 문턱값(αslip)을 상회하였을 때, 각가속도(α)가 커질 수록 토오크상한값(Tmax)이 작아지는 관계를 가지는 맵을 사용하여 토오크상한값(Tmax)을 설정하여 모터의 토오크를 제한한다. 토오크상한값(Tmax)은 슬립에 의하여 각가속도(α)가 피크가 되었을 때의 값으로 유지된다. 그리고 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 상회하고 나서 모터의 토오크제한에 의하여 각가속도(α)가 저하하여 문턱값(αslip)을 하회하기까지를 적분기간으로 하여 각가속도(α)의 시간 적분을 연산하고, 모터의 토오크제한에 의하여 슬립이 수속되었다고 간주할 수 있을 때에, 각가속도(α)의 적분 연산의 결과에 의거하여 산출되는 토오크상한값을 사용하여 각가속도(α)의 피크시의 토오크상한값(Tmax)으로 제한되어 있는 토오크를 복귀시킨다.

Description

원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법{DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING PRIME MOVER}
본 발명은 원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 구동륜에 접속된 구동축에 동력을 출력 가능한 원동기를 구비하는 차량에 있어서의 그 원동기를 제어하는 원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법에 관한 것이다.
종래 이 종류의 원동기의 제어장치로서는 원동기, 예를 들면 모터로부터의 토오크의 출력에 의해 구동륜이 공전하여 슬립이 발생하였을 때에 모터로부터 구동륜에 출력하는 토오크를 제한하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 일본국 특개평10-304514호 공보 등). 이 장치에서는 구동륜의 각가속도(각속도의 시간변화율)가 소정의 문턱값을 상회하였을 때에 슬립의 발생을 검출하여, 슬립의 발생이 검출되었을 때에 모터로부터 출력되는 토오크를 저하시킴으로써 슬립을 정지시키고 있다.
그러나 이와 같은 장치에서는 모터로부터 출력되는 토오크를 저하시킴으로써 각가속도를 저하시켜 슬립을 정지시킬 수 있으나, 각가속도가 저하되었을 때에 모터로부터의 토오크의 증가를 허용하면, 다시 각가속도가 상승하여 재슬립이 발생하여 구동륜의 슬립의 발생과 정지가 반복되는 경우가 있다.
또한 출원인은 상기한 과제의 일부를 해결하는 것으로서, 슬립의 발생과 정지가 반복되는 것을 방지하기 위하여 구동륜의 각가속도가 소정의 문턱값을 넘었을 때에 모터로부터 출력되는 토오크를 제한함과 동시에, 토오크제한에 의해 각가속도가 소정의 문턱값 미만으로 저하되었을 때이고, 또한 소정의 완화조건(예를 들면, 차속이 소정 차속 이하)이 성립하였을 때에 토오크제한을 완화하는 기술을 개시하고 있다 (일본국 특개2001-295676호 공보).
본 발명의 원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법은, 이와 같은 문제를 해결하여 슬립이 발생과 정지가 반복되는 것을 보다 확실하게 방지하는 것을 목적의 하나로 한다. 또 본 발명의 원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법은, 발생한 슬립의 상황에 따라 과잉의 토오크제한을 행하지 않고 보다 적절하게 구동축에 출력하는 토오크를 제어하는 것을 목적의 하나로 한다.
본 발명의 원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법은, 상기한 목적의 적어도 일부를 달성하기 위하여 이하의 수단을 채용하였다.
구동륜에 접속된 구동축에 동력을 출력 가능한 원동기를 구비하는 차량에 있어서의 그 원동기를 구동 제어하는 원동기의 제어장치로서, 상기 구동축 또는 상기 원동기의 회전축의 각가속도를 검출하는 각가속도 검출수단과, 그 검출된 각가속도 에 의거하여 상기 구동륜의 공전에 의한 슬립을 검출하는 제 1 슬립 검출수단과, 그 제 1 슬립 검출수단에 의해 슬립이 검출되었을 때, 그 슬립을 억제하도록 출력 토오크를 제한하여 상기 원동기를 제어하는 제 1 토오크제한 제어수단과, 상기 제 1 슬립 검출수단에 의해 상기 슬립이 검출되고 나서 상기 각가속도 검출수단에 의해 검출되는 각가속도의 시간 적분값을 연산하는 제 1 적분값 연산수단과, 적어도 상기 슬립이 억제의 방향으로 향하고 있을 때, 상기 제 1 적분값 연산수단에 의해 연산된 각가속도의 시간 적분값에 의거하여 상기 제 1 토오크제한 제어수단에 의해 제한된 출력 토오크를 복귀시켜 상기 원동기를 제어하는 제 1 토오크복귀 제어수단을 구비하는 것을 요지로 한다.
이 본 발명의 원동기의 제어장치에서는 구동축의 회전축의 각가속도에 의거하여 구동륜의 공전에 의한 슬립을 검출하면, 이 슬립이 억제되도록 출력 토오크를 제한하여 원동기를 제어함과 동시에 슬립이 검출되고 나서의 각가속도의 시간 적분값을 적산한다. 그리고 적어도 슬립이 억제의 방향을 향하고 있을 때에, 연산된 각가속도의 시간 적분값에 의거하여 제한된 출력 토오크를 복귀시켜 원동기를 제어한다. 슬립 발생시로부터의 각가속도의 시간 적분값은 발생한 슬립의 상황을 반영한다고 생각되기 때문에 적어도 슬립이 억제의 방향을 향하고 있을 때에 슬립발생시에 제한된 토오크를 각가속도의 시간 적분값에 의거하여 복귀시킴으로써 재슬립의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 제 1 슬립 검출수단은 상기 각가속도 검출수단에 의해 검출된 각가속도와 소정의 문턱값과의 비교에 의하여 슬립을 검출하고, 상기 제 1 적분값 연산수단은, 상기 검출된 각가속도가 상기소정의 문턱값을 상회하고 나서 상기 소정의 문턱값을 하회할 때까지를 적분구간으로서 적분 연산하는 것으로 할 수도 있다. 이렇게 하면 발생한 슬립의 상황을 보다 정확하게 파악하여 제한한 출력 토오크를 복귀시킬 수 있다.
또, 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 제 1 토오크복귀 제어수단은 상기 연산된 각가속도의 시간 적분값에 따라 상기 제한된 출력 토오크의 복귀의 정도를 바꾸어 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 이 형태의 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 제 1 토오크복귀 제어수단은 상기 적산된 각가속도의 시간 적분값이 클 수록 상기 제한된 출력 토오크의 복귀의 정도가 작아지는 경향으로 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 구동축의 각가속도의 시간 적분값이 크고 재슬립의 발생의 가능성이 높을 때에는 제한한 출력 토오크의 복귀의 정도를 작게 하고, 구동축의 각가속도의 시간 적분값이 작고 재슬립의 발생의 가능성이 낮을 때에는 제한한 출력 토오크의 복귀의 정도를 크게 하기 때문에 제한한 토오크를 재슬립의 발생을 방지하기 위한 보다 적절한 토오크로 복귀시킬 수 있다. 또한 이들 형태의 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 제 1토오크복귀 제어수단은, 상기 연산된 각가속도의 시간 적분값에 의거하여 상기 제한된 출력 토오크를 복귀할 때의 토오크상한값을 설정하고, 그 설정한 토오크상한값을 넘지 않도록 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다.
또한 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 제 1 토오크복귀 제어수단은 상기 각가속도 검출수단에 의해 소정시간에 걸쳐 음의 각가속도가 계속하여 검출되었을 때에 상기 제한된 출력 토오크를 복귀시켜 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다.
또는 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 제 1 토오크제한 제어수단은 상기 검출된 각가속도에 따라 출력 토오크를 제한하는 정도를 바꾸어 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 발생한 슬립의 정도에 따라 원동기로부터 출력되는 토오크를 제한할 수 있다. 이 형태의 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 제 1 토오크제한 제어수단은 상기 검출된 각가속도가 클 수록 커지는 경향으로 출력 토오크를 제한하여 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 이들 형태의 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 제 1 토오크제한 제어수단은 상기 검출된 각가속도에 의거하여 출력 토오크를 제한할 때의 토오크상한값을 설정하고, 그 설정한 토오크상한값을 넘지 않도록 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다.
또, 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 차량은 상기 구동륜의 구동에 종동하는 종동륜을 가지는 차량이고, 또한 상기 구동륜의 회전속도를 검출하는 구동륜 회전속도 검출수단과, 상기 종동륜의 회전속도를 검출하는 종동륜 회전속도 검출수단과, 상기 검출된 구동륜의 회전속도와 상기 검출된 종동륜의 회전속도와의 속도차에 의거하여 상기 구동륜의 공전에 의한 슬립을 검출하는 제 2 슬립 검출수단과, 상기 제 2 슬립 검출수단에 의해 슬립이 검출되었을 때, 상기 슬립을 억제하도록 출력 토오크를 제한하여 상기 원동기를 제어하는 제 2 토오크제한 제어수단을 구비하는 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 구동축의 각가속도에 의거하여 판정할 수 없는 슬립을 구동륜의 회전속도와 종동륜의 회전속도와의 속도차에 의거하여 검출할 수 있고, 이 검출된 슬립을 억제할 수 있다.
구동륜의 회전속도와 종동륜의 회전속도와의 속도차에 의거하여 슬립을 검출하는 형태의 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 또한 상기 제 2 슬립 검출수단에 의해 슬립이 검출되고 나서 상기 검출되는 상기 구동륜의 회전속도와 상기 검출되는 상기 종동륜 회전속도와의 속도차의 시간 적분값을 연산하는 제 2 적분값 연산수단을 구비하고, 상기 제 2 토오크제한 제어수단은 상기 연산된 속도차의 시간 적분값 에 의거하여 상기 출력 토오크를 제한하여 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 이렇게 하면 속도차의 시간 적분값으로부터 보다 정확하게 슬립의 정도를 파악할 수 있어, 보다 적절하게 원동기로부터 출력되는 토오크를 제한할 수 있다. 이 형태의 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 제 2 슬립 검출수단은, 상기 속도차와 소정의 문턱값과의 비교에 의하여 슬립을 검출하고, 상기 제 2 토오크제한 제어수단은 상기 속도차가 상기 소정의 문턱값을 상회하였을 때부터 상기 연산되는 속도차의 시간 적분값에 의거하여 상기 출력 토오크를 제한하여 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 또한 이들 형태의 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 제 2 토오크제한 제어수단은, 상기 연산된 속도차의 시간 적분값에 따라 출력 토오크를 제한하는 정도를 바꾸어 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 슬립의 정도에 따라 원동기로부터 출력되는 토오크를 보다 적절하게 제한할 수 있다. 이 형태의 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 제 2 토오크제한 제어수단은, 상기 연산된 속도차의 시간 적분값이 클 수록 커지는 경향으로 출력 토오크를 제한하여 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다.
또, 구동륜의 회전속도와 종동륜의 회전속도와의 속도차와 소정의 문턱값과의 비교에 의해 슬립을 검출하는 형태의 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 또한 상기 제 2 슬립 검출수단에 의한 비교에 의해 상기 속도차가 상기 소정의 문턱값을 하회하였을 때, 상기 제 2 토오크제한 제어수단에 의해 제한된 출력 토오크를 복귀시켜 상기 원동기를 제어하는 제 2 토오크복귀 제어수단을 구비하는 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 재슬립의 발생을 보다 적절하게 방지할 수 있다.
본 발명의 원동기의 제어방법은 구동륜에 접속된 구동축에 동력을 출력 가능한 원동기를 구비하는 차량에 있어서의 그 원동기를 구동제어하는 원동기의 제어방법으로서, (a) 상기 구동축 또는 상기 원동기의 회전축의 각가속도를 검출하는 단계와, (b) 상기 당검출된 각가속도에 의거하여 상기 구동륜의 공전에 의한 슬립을 검출하는 단계와, (c) 상기 단계 (b)에 의해 슬립이 검출되었을 때, 그 슬립을 억제하도록 출력 토오크를 제한하여 상기 원동기를 제어하는 단계와, (d) 상기 단계 (b)에 의해 상기 슬립이 검출되고 나서 상기 단계 (a)에 의해 검출되는 각가속도의 시간 적분값을 연산하는 단계와, (e) 적어도 상기 슬립이 억제의 방향을 향하고 있을 때, 상기 단계 (d)에 의해 연산된 각가속도의 시간 적분값에 의거하여 상기 단계 (c)에 의하여 제한된 출력 토오크를 복귀시켜 상기 원동기를 제어하는 단계를 구비하는 것을 요지로 한다.
이와 같은 본 발명의 원동기의 제어방법에 있어서, 상기 단계 (b)는 상기 단계 (a)에 의해 검출된 각가속도와 소정의 문턱값과의 비교에 의해 슬립을 검출하고, 상기 단계 (d)는 상기 검출된 각가속도가 상기 소정의 문턱값을 상회하고 나서 그 소정의 문턱값을 하회할 때까지를 적분구간으로서 적분 연산하는 것으로 할 수도 있다.
또, 본 발명의 원동기의 제어방법에 있어서, 상기 단계 (e)는 상기 연산된 각가속도의 시간 적분값에 따라 상기 단계 (c)에 의해 제한된 출력 토오크의 복귀의 정도를 바꾸어 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 이 형태의 본 발명의 원동기의 제어방법에 있어서, 상기 단계 (e)는 상기 연산된 각가속도의 시간 적분값이 클 수록 상기 제한된 출력 토오크의 복귀의 정도를 작게 하는 경향으로 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 또한 이들 형태의 본 발명의 원동기의 제어방법에 있어서, 상기 단계 (e)는 상기 연산된 각가속도의 시간 적분값에 의거하여 상기 제한된 출력 토오크를 복귀시킬 때의 토오크상한값을 설정하고, 그 설정한 토오크상한값을 넘지 않도록 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다.
또한 본 발명의 원동기의 제어방법에 있어서, 상기 단계 (e)는 상기 각가속도검출수단에 의해 소정시간에 걸쳐 음의 각가속도가 계속하여 검출되었을 때에 상기 제한된 출력 토오크를 복귀시켜 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다.
또한 상기한 원동기의 제어장치나 원동기의 제어방법의 형태 외에 원동기와 본 발명의 원동기의 제어장치를 구비하는 차량의 형태로 할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 원동기의 제어장치(20)를 구비하는 자동차(10)의 구성의 개략을 나타내는 구성도,
도 2는 실시예의 원동기의 제어장치(20)의 전자제어유닛(40)에 의해 실행되는 모터구동 제어 루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 3은 차속(V)과 엑셀러레이터 개방도(Acc)와 모터요구 토오크(Tm*)와의 관계를 나타내는 맵,
도 4는 실시예의 원동기의 제어장치(20)의 전자제어유닛(40)에 의해 실행되는 슬립상태 판정처리루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 5는 실시예의 원동기의 제어장치(20)의 전자제어유닛(40)에 의해 실행되는 슬립발생시 제어루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 6은 모터(12)의 각가속도(α)와 토오크상한값(Tmax)과의 관계를 나타내는 맵,
도 7은 실시예의 원동기의 제어장치(20)의 전자제어유닛(40)에 의해 실행되는 슬립수속시 제어루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 8은 실시예의 원동기의 제어장치(20)의 전자제어유닛(40)에 의해 실행되는 토오크제한량(δ1) 설정처리루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 9는 모터(12)의 회전축의 각가속도(α)의 변화에 따라 모터(12)로부터 출력되는 토오크가 변화되는 모양을 나타내는 설명도,
도 10은 각가속도(α)에 의거하여 모터(12)의 토오크상한값(Tmax)이 설정되는 모양을 나타내는 설명도,
도 11은 실시예의 원동기의 제어장치(20)의 전자제어유닛(40)에 의해 실행되는 미소 슬립발생시 제어루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 12는 실시예의 원동기의 제어장치(20)의 전자제어유닛(40)에 의하여 실행되는 토오크제한량(δ2) 설정처리루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 13은 실시예의 원동기의 제어장치(20)의 전자제어유닛(40)에 의해 실행되는 미소 슬립수속시 제어루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 14는 구동륜(18a, 18b)과 종동륜(19a, 19b)의 차륜속도차(ΔV)의 변화에 따라 모터(12)로부터 출력되는 토오크가 변화되는 모양을 나타내는 설명도,
도 15는 차륜속도차(ΔV)의 시간 적분값에 의거하여 모터(12)의 토오크상한값(Tmax)이 설정되는 모양을 나타내는 설명도,
도 16은 하이브리드자동차(110)의 구성의 개략을 나타내는 구성도,
도 17은 하이브리드자동차(210)의 구성의 개략을 나타내는 구성도,
도 18은 하이브리드자동차(310)의 구성의 개략을 나타내는 구성도이다.
다음에 본 발명을 실시하기 위한 최선형태에 대하여 실시예를 사용하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예인 원동기의 제어장치(20)를 구비하는 자동차(10)의 구성의 개략을 나타내는 구성도이다. 실시예의 원동기의 제어장치(20)는 도시하 는 바와 같이 배터리(16)로부터 인버터회로(14)를 거쳐 공급된 전력을 사용하여 전기자동차(10)의 구동륜(18a, 18b)에 접속된 구동축에 동력의 출력이 가능한 모터(12)를 구동제어하는 장치로서 구성되어 있고, 모터(12)의 회전축의 회전각(θ)을 검출하는 회전각 센서(22)와, 자동차(10)의 주행속도를 검출하는 차속센서(24)와, 구동륜(18a, 18b)(전륜)의 차륜속도와 구동륜(18a, 18b)에 종동하여 회전하는 종동륜(19a, 19b)(후륜)의 차륜속도를 검출하는 차륜속도센서(26a, 26b, 28a, 28b)와, 운전자로부터의 각종 조작을 검출하는 각종 센서 [예를 들면, 시프트레버 (31)의 포지션을 검출하는 시프트 포지션센서(32)나, 엑셀러레이터 페달(33)의 밟음량(엑셀러레이터 개방도)을 검출하는 엑셀러레이터 페달 포지션센서(34), 브레이크 페달(35)의 밟음량(브레이크 개방도)을 검출하는 브레이크 페달 포지션센서(36) 등]와, 장치 전체를 컨트롤하는 전자제어유닛(40)을 구비한다.
모터(12)는 예를 들면 전동기로서 기능함과 동시에 발전기로서도 기능하는 주지의 동기 발전전동기로서 구성되고, 인버터회로(14)는 배터리(16)로부터의 전력을 모터(12)의 구동에 알맞은 전력으로 변환하는 복수의 스위칭소자에 의해 구성되어 있다. 이와 같은 모터(12)나 인버터회로(1)의 구성 그 자체는 주지이며, 본 발명의 중핵을 이루지 않기 때문에 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
전자제어유닛(40)은, CPU(42)를 중심으로 한 마이크로프로세서로서 구성되어 있고, CPU(42) 외에 처리 프로그램을 기억한 ROM(44)과 일시적으로 데이터를 기억하는 RAM(46)과, 입출력 포트(도시 생략)를 구비한다. 이 전자제어유닛(40)에는 회전각 센서(22)에 의해 검출된 모터(12)의 회전축의 회전각(θ)이나, 차속센서(24)에 의해 검출된 자동차(10)의 차속(V), 차륜속도센서(26a, 26b, 28a, 28b)에 의해 검출된 구동륜(18a, 18b)의 차륜속도(Vf1, Vf2) 및 종동륜(19a, 19b)의 차륜속도(Vrl, Vr2), 시프트 포지션센서(32)에 의해 검출된 시프트 포지션, 엑셀러레이터 페달 포지션센서(34)에 의해 검출된 엑셀러레이터 개방도(Acc), 브레이크 페달 포지션센서(36)에 의해 검출된 브레이크 개방도 등이 입력포트를 거쳐 입력되어 있다. 또 전자제어유닛(40)으로부터는 모터(12)를 구동제어하는 인버터회로(14)의 스위칭소자에의 스위칭제어신호 등이 출력포트를 거쳐 출력되고 있다.
이와 같이 하여 구성된 원동기의 제어장치(20)의 동작, 특히 자동차(10)의 구동륜(18a, 18b)이 공전하여 슬립이 발생하였을 때의 모터(12)의 구동제어에 대하여 설명한다. 도 2는 실시예의 원동기의 제어장치(20)의 전자제어유닛(40)에 의해 실행되는 모터구동 제어루틴의 일례를 나타내는 플로우차트이다. 이 루틴은 소정시간마다(예를 들면, 8msec마다) 반복하여 실행된다.
모터구동 제어루틴이 실행되면 전자제어유닛(40)의 CPU(42)는 먼저 엑셀러레이터 페달 포지션센서(34)로부터의 엑셀러레이터 개방도(Acc)나 차속센서(24)로부터의 차속(V), 차륜속도센서(26a, 26b, 28a, 28b)로부터의 차륜속도(Vf, Vr), 회전각 센서(22)의 회전각(θ)에 의거하여 산출되는 모터회전수(Nm) 등을 입력하는 처리를 행한다(단계 S100). 여기서 차륜속도(Vf, Vr)는 실시예에서는 차륜속도센서(26a, 26b) 및 차륜속도센서(28a, 28b)에 의해 각각 검출되는 차륜속도(Vf1, Vf2) 및 차륜속도(Vr1, Vr2)의 평균치를 사용하는 것으로 하였다. 또 차속(V)에 대해서는 실시예에서는 차속센서(24)에 의해 검출된 것을 사용하였으나, 차륜속도센서(26a, 26b, 28a, 28b)에 의해 검출되는 차륜속도(Vf1, Vf2, Vr1, Vr2)로부터 산출하는 것으로 하여도 상관없다.
다음에 입력한 엑셀러레이터 개방도(Acc)와 차속(V)에 의거하여 모터(12)의 요구 토오크(Tm*)를 설정한다(단계 S102). 모터 요구 토오크(Tm*)의 설정은 실시예에서 엑셀러레이터 개방도(Acc)와 차속(V)과 모터 요구 토오크(Tm*)와의 관계를 미리 구하여 맵으로서 ROM(44)에 기억하여 두고, 엑셀러레이터 개방도(Acc)와 차속(V)이 주어지면 맵으로부터 대응하는 모터 요구 토오크(Tm*)를 도출하는 것으로 하 였다. 이 맵의 일례를 도 3에 나타낸다.
계속해서 단계 S100에서 입력한 모터회전수(Nm)에 의거하여 각가속도(α)를 계산함과 동시에(단계 S104), 마찬가지로 단계 S100에서 입력한 차륜속도(Vf)와 차륜 속도(Vr)에 의거하여 차륜속도차(ΔV)를 계산한다(단계 S106). 여기서 각가속도(α)의 계산은 실시예에서는 이번의 루틴에서 입력된 현재 회전수(Nm)로부터 전회의 루틴에서 입력된 전회 회전수(Nm)을 뺌[현재 회전수(Nm) - 전회 회전수(Nm)]으로써 행하는 것으로 하고, 차륜속도차(ΔV)의 계산은 실시예에서는 차륜속도(Vf1, Vf2)의 평균(Vf)으로부터 차륜속도(Vr1, Vr2)의 평균(Vr)을 뺌(Vf-Vr)으로써 행하는 것으로 하였다. 또한 각가속도(α)의 단위는, 회전수(Nm)의 단위를 1분간당 회전수[rpm]로 나타내면, 실시예에서는 본 루틴의 실행시간 간격은 8msec 이기 때문에 [rpm/8msec]가 된다. 물론, 회전속도의 시간변화율로서 나타낼 수 있으면 어떠한 단위를 채용하는 것으로 하여도 상관없다. 또 각가속도(α) 및 차륜속도차(ΔV)는 그 오차를 작게 하기 위하여 각각 이번의 루틴으로부터 과거 수회(예를 들면, 3회)에 걸쳐 계산된 각가속도의 평균 및 차륜속도차의 평균을 사용하는 것으로 하여도 상관없다.
이와 같이 하여 각가속도(α)와 차륜속도차(ΔV)가 계산되면, 각가속도(α)와 차륜속도차(ΔV)에 의거하여 구동륜(18a, 18b)의 슬립상태를 판정하는 처리를 행한다(단계 S108). 이 슬립상태의 판정은 도 4의 슬립상태 판정처리루틴에 의거하여 행하여진다. 이하, 도 2의 모터구동 제어루틴의 처리의 설명을 일단 중단하고, 도 4의 슬립상태 판정처리루틴의 처리를 설명한다. 슬립상태 판정처리루틴이 실행되면, 전자제어유닛(40)의 CPU(42)는 도 2의 루틴의 단계 S104에서 계산된 각가속도(α)가 공전에 의한 슬립이 발생하였다고 간주할 수 있는 문턱값(αslip)을 넘었는지의 여부를 판정한다(단계 S130). 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 넘었다고 판정되었을 때에는, 구동륜(18a, 18b)에 슬립이 발생하였다고 판단하고, 슬립의 발생을 나타내는 슬립발생 플래그(F1)를 값 1에 세트하고(단계 S132), 본 루틴을 종료한다. 한편 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 넘지 않았다고 판정되었을 때에는 다음에 슬립발생 플래그(F1)의 값이 값 1인지의 여부를 판정한다(단계 S134). 슬립발생 플래그(F1)가 값 1이라고 판정되었을 때에는 각가속도(α)가 음의 값이고 또 그것이 소정시간 계속되고 있는지의 여부를 판정하여(단계 S136), 각가속도(α)가 음의 값이고 또그것이 소정시간 계속되었다고 판정되었을 때에는 구동륜(18a, 18b)에 발생한 슬립은 수속되었다고 판단하여 슬립수속 플래그(F2)를 값 1에 세트하고(단계 S138), 본 루틴을 종료한다. 슬립발생 플래그(F1)가 값 1이고, 각가속도(α)가 음의 값이 아니라고 판정되거나, 각가속도(α)가 음의 값이어도 그것이 소정시간 계속되지 않았다고 판정되었을 때에는 발생한 슬립은 아직 수속되지 않았다고 판단하여 그대로 본 루틴을 종료한다.
각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 넘지 않고, 또한 슬립발생 플래그(F1)가 값 1이 아니라고 판정되었을 때에는, 각가속도(α)에 의거하는 판정에서는 슬립은 발생하지 않았다고 판단하고, 다음에 도 2의 루틴의 단계 S106의 처리에서 계산된 차륜속도차(ΔV)가 문턱값(αslip)을 넘었는지의 여부를 판정하여(단계 S140), 차륜속도차(ΔV)가 문턱값(Vref)을 넘었다고 판정되었을 때에는, 각가속도(α)의 상 승이 작은 미소한 슬립이 발생하였다고 판단하여 미소 슬립발생 플래그(F3)를 값 1에 세트하고(단계 S142), 본 루틴을 종료한다. 한편, 차륜속도차(ΔV)가 문턱값(Vref)을 넘지 않았다고 판정되었을 때에는 미소 슬립발생 플래그(F3)의 값이 값 1인지의 여부를 판정한다(단계 S144). 그리고 미소 슬립발생 플래그(F3)가 값 1이라고 판정되었을 때에는 구동륜(18a, 18b)에 발생한 미소한 슬립은 수속되었다고 판정하여 미소 슬립수속 플래그(F4)를 값 1에 세트하고(단계 S146), 본 루틴을 종료한다. 이와 같이 차륜속도차(ΔV)에 의거하여 구동륜(18a, 18b)의 슬립의 상태를 판정하는 것은 각가속도(α)가 그다지 상승하지 않아 각가속도(α)에서는 슬립의 발생을 판정할 수 없을 때에도 타이어의 마모정도나 노면의 상황에 따라서는 구동륜(18a, 18b)이 미소하게 공전하고 있는 경우가 있는 것에 의거하고 있다.
또한 차륜속도차(ΔV)가 문턱값(Vref)을 넘어 있고, 또한 미소 슬립발생 플래그(F3)가 값 1이 아니라고 판정되었을 때에는 구동륜(18a, 18b)에 슬립은 발생하지 않았다고 판단하여 각 플래그(F1∼F4)를 값 0에 세트하고(단계 S148), 본 루틴을 종료한다.
이상이 도 4의 슬립상태 판정처리루틴의 처리이다. 도 2의 모터구동 제어루틴으로 되돌아가 슬립상태의 판정이 이루어지면 판정된 슬립상태에 따른 처리(단계 S 112∼S120), 즉 각 플래그(F1∼F4)가 값 0이고 슬립은 발생하지 않았다고 판정되었을 때에는 그립시 제어(단계 S112), 플래그(F1)가 값 1 및 플래그(F2)가 값 0이고 슬립이 발생하였다고 판정되었을 때에는 슬립발생시 제어(단계 S114), 플래그(F1 및 F2)가 모두 값 1이고 발생한 슬립이 수속되었다고 판정되었을 때에는 슬립 수속시 제어(단계 S116), 플래그(F3)가 값 1 및 플래그(F4)가 값 0이고 미소 슬립이 발생하였다고 판정되었을 때에는 미소 슬립발생시 제어(단계 S118), 플래그(F3 및 F4)가 모두 값 1이고 발생한 미소 슬립이 수속되었다고 판정되었을 때에는 미소 슬립수속시 제어(단계 S120)를 행하여 본 루틴을 종료한다. 이하, 각 제어에 대하여 상세하게 설명한다.
그립시 제어는 통상의 모터(12)의 구동제어이고, 모터요구 토오크(Tm*)에 의거하여 모터(12)로부터 요구 토오크(Tm*)에 알맞은 토오크가 출력되도록 모터(12)를 구동 제어함으로써 행하여진다.
슬립발생시 제어는 슬립에 의해 각가속도(α)가 상승하였을 때에 상승한 각가속도(α)를 저하시키기 위하여 행하는 모터(12)의 구동제어이고, 도 5의 슬립발생시제어루틴에 의거하여 행하여진다. 이 루틴이 실행되면 전자제어유닛(40)의 CPU(42)는 먼저 각가속도(α)가 피크치(αpeak)를 넘었는지의 여부를 판정하여(단계 150), 각가속도(α)가 피크치(αpeak)를 넘었다고 판정되었을 때에는 피크치(αpeak)의 값을 각가속도(α)로 갱신하는 처리를 행한다(단계 Sl52). 여기서 피크치(αpeak)는 기본적으로는 슬립에 의해 각가속도(α)가 상승하여 피크를 나타낼 때의 각가속도의 값이고, 초기값으로서 값 0이 설정되어 있다. 따라서 각가속도(α)가 상승하여 피크에 도달하기까지의 사이는 피크치(αpeak)를 각가속도(α)의 값으로 순차 갱신하고 가서 각가속도(α)가 피크에 도달한 시점에서 그 각가속도(α)가 피크치(αpeak)로서 고정되게 된다. 이와 같이 하여 피크치(αpeak)가 설정되면 이 피크치(αpeak)에 의거하여 모터(12)를 출력할 수 있는 토오크의 상한인 토오크 상한값(Tmax)을 설정하는 처리를 행한다(단계 S154). 이 처리는 실시예에서는 도 6에 예시하는 맵을 사용하여 행하여진다. 도 6은 각가속도(α)와 토오크상한값(Tmax)과의 관계를 나타내는 맵이다. 이 맵에서는 도시하는 바와 같이 각가속도(α)가 커질수록 토오크상한값(Tmax)은 작아지는 특성을 가지고 있다. 따라서 각가속도(α)가 상승하여 피크치(αpeak)가 커질수록, 즉 슬립의 정도가 클 수록 토오크상한값(Tmax)으로서 작은 값이 설정되고, 그 만큼 모터(12)로부터 출력되는 토오크가 제한되게 된다.
토오크상한값(Tmax)이 설정되면 모터요구 토오크(Tm*)가 설정된 토오크상한값(Tmax)를 넘었는지의 여부를 판정하여(단계 S156), 모터요구 토오크(Tm*)가 토오크상한값(Tmax)를 넘었다고 판정되었을 때에는 모터요구 토오크(Tm*)를 토오크상한값(Tmax)으로 수정한다(단계 S158). 그리고 토오크(Tm*)를 목표 토오크로 하여, 모터(12)로부터 목표 토오크(Tm*)에 알맞은 토오크가 출력되도록 모터(12)를 구동제어하고(단계 S160), 본 루틴을 종료한다. 이에 의하여 슬립발생시에 있어서 모터(12)로부터 출력되는 토오크는 슬립을 억제하기 위한 낮은 토오크[구체적으로는 도 6의 맵에 있어서 각가속도의 피크치(αpeak)에 대응하는 토오크상한값(Tmax)]로 제한되기 때문에 슬립을 효과적으로 억제할 수 있다.
슬립수속시 제어는 슬립발생시 제어에 의한 토오크의 제한에 의해 각가속도(α)가 저하되었을 때에 제한한 토오크를 복귀시키기 위하여 행하는 모터(12)의 구동제어이고, 도 7의 슬립수속시 제어루틴에 의거하여 행하여진다. 이 루틴이 실행되면전자제어유닛(40)의 CPU(42)는 먼저 토오크제한량(δ1)(단위는, 각가속도와 동 일한 단위인 [rpm/8msec])을 입력하는 처리를 행한다(단계 S170). 여기서 토오크제한량(δ1)은 슬립발생시 제어에 있어서 각가속도의 피크치(αpeak)에 대응하여 설정된 토오크상한값(Tmax)을 끌어 올려 토오크제한으로부터 복귀시킬 때의 복귀의 정도를 설정하기 위하여 사용하는 프로그램이며, 도 8의 토오크제한량(δ1) 설정처리루틴에 의거하여 설정된다. 이하, 도 8의 토오크제한량(δ1) 설정처리루틴의 처리에 대하여 설명한다. 이 루틴은 도 4에 예시하는 슬립상태 판정처리루틴의 단계 S132의 처리에서 슬립발생 플래그(F1)가 값 0으로부터 값 1에 세트되었을 때[즉, 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 넘었을 때]에 실행된다. 이 루틴이 실행되면 전자제어유닛(40)의 CPU(42)는 먼저 회전각 센서(22)에 의해 검출된 회전각(θ)에 의거하여 산출된 모터회전수(Nm)를 입력하고(단계 S190), 입력한 모터회전수(Nm)에 의거하여 모터(12)의 각가속도(α)를 계산하여(단계 S192), 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 넘은 시점으로부터의 각가속도(α)의 시간 적분값(αint)을 계산한다(단계 S194). 각가속도(α)의 시간 적분값(αint)의 계산은 실시예에서는 다음식 (1)을 사용하여 행하는 것으로 하였다. 여기서 Δt는 뒤에서 설명하는 바와 같이 단계 S190∼S194까지의 처리를 반복하여 실행할 때의 시간간격을 의미하고, 실시예에서는 8msec로 조정되어 있다.
Figure 112005010328834-pct00001
그리고, 단계 S190∼S194까지의 처리를 각가속도(α)가 문턱값(αslip) 미 만이 될 때까지 소정의 시간간격(Δt)으로 반복하고, 즉 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 넘은 시점으로부터 다시 문턱값(αslip) 미만이 된 시점까지를 적분구간으로서 적분 계산하여(단계 S196), 계산된 시간 적분값(αint)에 소정의 계수(k1)를 곱함으로써 토오크제한량(δ1)을 설정하는 처리를 행하고(단계 S198), 본 루틴을 종료한다. 또한 이 루틴에서는 토오크제한량(δ1)은 소정의 계수(k1)를 사용하여 계산에 의해 구하였으나, 토오크제한량(δ1)과 시간 적분값(αint)과의 관계를 나타내는 맵을 준비 하여 두고 계산된 시간 적분값(αint)으로부터 맵을 적용하여 도출하는 것으로 하여도 상관없다.
이상이 도 8의 토오크제한량(δ1) 설정처리루틴의 처리이다. 도 7의 슬립수속시 제어루틴의 처리로 되돌아가, 토오크제한량(δ1)이 입력되면, 다음에 토오크제한량(δ1)을 해제하는 해제요구를 입력하는 처리를 행하여(단계 S172), 해제요구가 있었는지의 여부를 판정하는 처리를 행한다(단계 S174). 이 처리는 토오크제한으로부터의 복귀의 정도를 설정할 때에 사용하는 파라미터인 토오크제한량(δ1)을 해제(복귀의 정도를 서서히 크게)하기 위한 요구의 입력이 있었는지의 여부를 판정하는 처리이며, 실시예에서는 본 루틴이 최초로 실행되고 나서 소정의 대기기간이 경과할 때마다 제로로부터 일정한 증가량만큼 증가하여 가도록 설정되는 해제량(Δδ1)에 의한 해제의 요구가 입력되는 것으로 하였다. 또한 이 대기기간이나 해제량(Δδ1)의 증가량은 운전자 스스로에 의한 해제의 요구, 예를 들면 운전자가 원하는 토오크의 출력요구를 나타내는 엑셀러레이터 개방도의 크기에 따라 변경하는 것으로 하여도 상관없다. 해제요구가 있었다고 판정되면 단계 S170에서 입력한 토 오크제한량(δ1)으로부터 해제량(Δδ1)을 감하여 토오크제한량(δ1)을 해제하는 처리를 행한다(단계 S176). 해제요구가 없었다고 판정되었을 때, 즉 본 루틴의 실행이 시작되고 나서 상기한 소정의 대기기간이 경과하고 있지 않아 해제량(Δδ1)이 제로일 때에는 토오크제한량(δ1)의 해제는 행하여지지 않는다. 그리고 토오크제한량(δ1)에 의거하여 모터(12)를 출력할 수 있는 토오크의 상한인 토오크상한값(Tmax)을 도 6의 맵을 사용하여 설정한다(단계 S178).
토오크상한값(Tmax)이 설정되면 모터요구 토오크(Tm*)가 설정된 토오크상한값(Tmax)을 넘었는지의 여부를 판정하고(단계 S180), 모터요구 토오크(Tm*)가 토오크상한값(Tmax)를 넘었다고 판정되었을 때에는 모터요구 토오크(Tm*)를 토오크상한값(Tmax)으로 수정한다(단계 S182). 그리고 토오크(Tm*)를 목표 토오크로 하여 모터(12)로부터 목표 토오크(Tm*)에 알맞은 토오크가 출력되도록 모터(12)를 구동제어한다(단계 S184). 이와 같이 각가속도(α)의 시간 적분값에 따라 설정된 토오크제한량(δ1)에 의거하여 모터(12)의 토오크를 제어하는 것은 발생한 슬립이 수속되었을 때에 발생한 슬립의 상황에 따라 적절한 양의 토오크를 복귀시키기 위함이다. 즉 각가속도(α)의 시간 적분값이 크고 재슬립이 발생하기 쉬운 상황에서는 슬립이 수속되었을 때에 복귀시키는 토오크를 낮게 하고, 각가속도(α)의 시간 적분값이 작고 재슬립이 발생하기 어려운 상황에서는 슬립이 수속되었을 때에 복귀시키는 토오크를 높게 함으로써 지나친 토오크의 제한을 수반하지 않고 보다 확실하게 재슬립의 발생을 방지할 수 있는 것이다. 이와 같이 하여 모터(12)를 구동 제어한 다음에는 토오크제한량(δ1)의 값이 제로 이하, 즉 토오크제한량(δ1)이 완전히 해제 되었는지의 여부를 판정하여(단계 S186), 완전히 해제되었다고 판정되었을 때에는 슬립발생 플래그(F1), 슬립수속 플래그(F2)를 모두 값 0에 리세트하고(단계 S188), 본 루틴을 종료한다.
도 9는 모터(12)의 회전축의 각가속도(α)의 변화에 대하여 모터(12)로부터 출력되는 토오크가 변화되는 모양을 나타내는 설명도이고, 도 10은 각가속도(α)의 변화에 의거하여 토오크상한값(Tmax)이 설정되는 모양을 나타내는 설명도이다. 또한 도 9의 그래프에 있어서의 가로축은 시간축을 나타낸다. 도 9에 나타내는 바와 같이 시각 t3에 있어서, 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 넘었기 때문에, 이 시점에서 슬립이 발생하였다고 판단되어 토오크의 제한이 시작된다. 이때 토오크상한값(Tmax)은 시각 t3일 때의 각가속도(α)에 대응하는 값 T3으로 설정된다[도 10(a) 참조]. 시각 t5에 있어서는 각가속도(α)가 피크를 나타내기 때문에, 토오크상한값(Tmax)은 피크치(αpeak)에 대응하여 값 T3보다도 낮은 값 T5로 설정된다[도 10(b) 참조]. 그후 시각 t10까지는 토오크상한값(Tmax)이 값 T5로 유지된 상태가 된다. 따라서 슬립발생기간에서는 도 9에 나타내는 바와 같이 모터(12)로부터 출력되는 토오크는 설정된 토오크상한값(Tmax)에 따라 매우 낮은 토오크로 제한되게 된다. 여기서 시각 t7의 시점에 있어서, 각가속도(α)가 문턱값(αslip) 미만으로 되어 있기 때문에 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 넘고 나서 다시 문턱값(αslip) 미만이 되기까지의 구간, 즉 시각 t3∼t7의 구간을 적분구간으로 하여 각가속도(α)가 적분되어 토오크제한을 복귀시키기 위한 토오크제한량(δ1)이 설정된다. 그리고 각가속도(α)가 음의 값이 되고 나서 소정시간 경과, 도 9에서는 시각 t11이 되면 슬립이 수속되었다고 판단되어, 이 타이밍으로 제한한 토오크의 복귀가 시작된다. 즉 시각 t11의 시점에서는 토오크상한값(Tmax)은 설정된 토오크제한량(δ1)에 대응하여 값 T5보다도 높은 값 T11로 설정된다[도 10(c) 참조]. 그후는 소정의 대기시간의 경과때마다 입력되는 토오크제한량(δ1)의 해제요구에 의거하여 토오크의 복귀가 행하여진다. 즉, 시각 t14에 있어서, 토오크제한량(δ1)의 해제의 요구의 입력이 있었을 때에는 해제량(Δδ1)분만큼 토오크제한량(δ1)를 해제하고, 그 해제분에 대응하여 값 T11보다도 높은 값 T14로 토오크상한값(Tmax)이 설정된다[도 10(d) 참조]. 따라서 슬립수속기간에서는 도 9에 나타내는 바와 같이 모터(12)로부터 출력되는 토오크는 설정된 토오크상한값(Tmax)에 따라 서서히 커져 가게 된다.
미소 슬립발생시 제어는, 미소 슬립에 의해 차륜속도차(ΔV)가 상승하였을 때에 상승한 차륜속도차(ΔV)를 저하시키기 위하여 행하는 모터(12)의 구동제어이고, 도 11의 미소 슬립발생시 제어루틴에 의거하여 행하여진다. 미소 슬립발생시 루틴이 실행되면 전자제어유닛(40)의 CPU(42)는 먼저 토오크제한량(δ2)을 입력하는 처리를행한다(단계 S200). 여기서 토오크제한량(δ2)은 미소 슬립을 정지시키기 위한 뒤에서 설명하는 모터(12)의 토오크상한값(Tmax)을 설정할 때에 사용하는 파라미터이고, 도 12의 토오크제한량(δ2) 설정처리루틴에 의하여 설정된다. 이하, 토오크제한량(δ2)설정처리에 대하여 설명한다. 이 루틴은 도 4의 슬립상태 판정처리루틴의 단계 S142의 처리에 의해 미소 슬립발생 플래그(F3)가 값 0으로부터 값 1로 세트되고 나서 미소 슬립수속 플래그(F4)가 값 0으로부터 값 1로 세트되 기까지의 기간에 걸쳐 소정시간마다(예를 들면, 8msec마다) 반복하여 실행된다. 토오크제한량(δ2) 설정처리에서는 차륜속도(Vf, Vr)를 입력하고(단계 S220), 입력한 차륜속도(Vf와 Vr)의 편차에 의해 차륜속도차(ΔV)를 계산하고(단계 S222), 차륜속도차(ΔV)가 문턱값(αslip)을 넘은 시점으로부터의 계산한 차륜속도차(ΔV)의 시간 적분값(Vint)을 계산하는 처리를 행한다(단계 S224). 차륜속도차(ΔV)의 시간 적분값(Vint)의 계산은 실시예에서는 다음식 (2)를 사용하여 행하는 것으로 하였다. 여기서 Δt는 본 루틴의 실행시간 간격이다.
Figure 112005010328834-pct00002
차륜 속도차(ΔV)의 시간 적분값(Vint)이 계산되면 이것에 소정의 계수(k2)를 승산함으로써 토오크제한량(δ2)을 설정하고(단계 S226), 본 루틴을 종료한다. 또한 이 루틴에서는 토오크제한량(δ2)은 소정의 계수(k2)를 사용하여 계산에 의해 구하였으나, 토오크제한량(δ2)과 시간 적분값(Vint)과의 관계를 나타내는 맵을 준비하여 두고 계산된 시간 적분값(Vint)으로부터 맵을 적용하여 도출하는 것으로 하여도 상관없다.
이상이 도 12의 토오크제한량(δ2) 설정처리루틴의 처리이다. 도 11의 루틴으로 되돌아가, 토오크제한량(δ2)이 입력되면 입력된 토오크제한량(δ2)에 의거하여 모터(12)가 출력할 수 있는 토오크의 상한인 토오크상한값(Tmax)을 설정한다(단계 S202). 토오크상한값(Tmax)은 토오크제한량(δ2)에 의거하여 도 6의 맵을 사용 하여 설정된다. 토오크상한값(Tmax)이 설정되면 모터요구 토오크(Tm*)가 설정된 토오크상한값(Tmax)을 넘었는지의 여부를 판정하여(단계 S204), 모터요구 토오크(Tm*)가 토오크상한값(Tmax)을 넘었다고 판정되었을 때에는 모터요구 토오크(Tm*)를 토오크상한값(Tmax)으로 수정한다(단계 S206). 그리고 토오크(Tm*)를 목표 토오크로 하여 모터(12)로부터 목표 토오크(Tm*)에 알맞은 토오크가 출력되도록 모터(12)를 구동제어하고(단계 S208), 본 루틴을 종료한다. 이에 의하여 미소 슬립발생시에 있어서 모터(12)로부터 출력되는 토오크는 미소 슬립을 억제하기 위한 낮은 토오크[구체적으로는 도 6의 맵에 있어서 토오크제한량(δ2)[rpm/8 msec]에 대응하는 토오크상한값(Tmax)] 로 제한되기 때문에, 미소 슬립을 효과적으로 억제할 수 있다.
미소 슬립수속시 제어는, 미소 슬립발생시 제어에 의하여 차륜속도차(ΔV)가 저하되었을 때에 제한한 토오크를 복귀시키기 위하여 행하는 모터(12)의 구동제어이고, 도 13의 미소 슬립수속시 제어루틴에 의거하여 행하여진다. 미소 슬립수속시 제어루틴이 실행되면 전자제어유닛(40)의 CPU(42)는 먼저 반복하여 실행된 도 12의 토오크제한량(δ2) 설정처리루틴의 제일 마지막[미소 슬립수속 플래그(F4)가 값 0으로부터 값 1에 세트되기 직전]에 설정된 토오크제한량(δ2)을 입력한다(단계 S230). 그리고 입력한 토오크제한량(δ2)을 해제하는 해제요구를 입력하는 처리를 행하여(단계 S232), 해제요구가 있었는지의 여부를 판정하는 처리를 행한다(단계 S234).
이 처리는 토오크제한의 정도를 설정하기 위하여 사용하는 파라미터인 토오 크제한량(δ2)을 해제하기 위한 요구의 입력이 있었는지의 여부를 판정하는 처리이며, 실시예에서는 본 루틴이 최초로 실행되고 나서 소정의 대기기간이 경과할 때마다 제로로부터 일정한 증가량만큼 증가하여 가도록 설정되는 해제량(Δδ2)에 의한 해제의 요구가 입력되는 것으로 하였다. 또한 이 대기기간이나 해제량(Δδ2)의 증가량은 운전자 스스로에 의한 해제의 요구, 예를 들면 운전자가 원하는 토오크의 출력요구를 나타내는 엑셀러레이터 개방도의 크기에 따라 변경하는 것으로 하여도 상관없다. 해제요구가 있었다고 판정되면, 단계 S230에서 입력한 토오크제한량(δ2)으로부터 해제량(Δδ2)을 감하여 토오크제한량(δ2)을 해제하는 처리를 행한다(단계 S236). 해제요구가 없었다고 판정되었을 때, 즉 본 루틴의 실행이 시작되고 나서 상기한 소정의 대기기간이 경과하지 않아 해제량(Δδ2)이 제로일 때에는, 토오크제한량(δ2)의 해제는 행하여지지 않는다. 그리고 토오크제한량(δ2)에 의거하여 모터(12)를 출력할 수 있는 토오크의 상한인 토오크상한값(Tmax)을 도 6의 맵을 사용하여 설정한다(단계 S238). 토오크상한값(Tmax)이 설정되면 모터요구 토오크(Tm*)가 설정된 토오크상한값(Tmax)을 넘었는지의 여부를 판정하여(단계 S240), 모터요구 토오크(Tm*)가 토오크상한값(Tmax)을 넘었다고 판정되었을 때에는 모터요구 토오크(Tm*)를 토오크상한값 (Tmax)으로 수정한다(단계 S242). 그리고 토오크(Tm*)를 목표 토오크로 하여 모터(12)로부터 목표 토오크(Tm*)에 알맞은 토오크가 출력되도록 모터(12)를 구동제어한다(단계 S244). 그후 토오크제한량(δ2)의 값이 제로 이하, 즉 토오크제한량(δ2)이 완전히 해제되었는지의 여부를 판정하여(단계 S246), 완전히 해제되었다고 판정되었을 때에는 미소 슬립발생 플래그(F3), 미소 슬립수속 플래그(F4)를 모두 값 0으로 리세트하고(스텝 S248), 본 루틴을 종료한다.
도 14는 구동륜(18, 18b)과 종동륜(19a, 19b)과의 차륜속도차(ΔV)의 변화에 따라 모터(12)로부터 출력되는 토오크가 변화되는 모양을 나타내는 설명도이고, 도 15는 차륜속도차(ΔV)의 시간 적분값에 의거하여 토오크상한값(Tmax)이 설정되는 모양을 나타내는 설명도이다. 또한 도 14의 그래프에 있어서의 가로축은 시간축을 나타낸다. 도 14에 나타내는 바와 같이 시각 t5에 있어서, 차륜속도차(ΔV)가 문턱값(Vslip)을 넘어 있기 때문에, 시각 t5의 시점에서 미소한 슬립이 발생하였다고 판단되어 토오크제한이 개시된다[도 15(a) 참조]. 이때 토오크상한값(Tmax)은 미소 슬립이 발생한 시점으로부터 현시점까지의 차륜속도차(ΔV)의 시간 적분값에 따른 토오크제한량(δ2)에 의거하여 설정되고, 차륜속도차(ΔV)가 다시 문턱값(Vslip) 미만이 될 때까지 도 14에서는 시각 t5∼t17의 기간에 걸쳐 토오크제한량(δ2)의 증가에 따라 점차로 토오크상한값(Tmax)으로서 낮은 값이 설정(값 T6 내지 값 T12, 값 T12 내지 값 T17)된다[도 15(b), 도 15(c) 참조]. 따라서 미소 슬립발생기간에서는 도 14에 나타내는 바와 같이 모터(12)로부터 출력되는 토오크는 설정된 토오크상한값(Tmax)에 따라 서서히 낮은 토오크로 제한되게 된다. 그리고 시각 t18에 있어서는 차륜속도차(ΔV)가 문턱값(Vslip) 미만으로 되어 있기 때문에, 미소 슬립은 수속된 것으로 판단되어 토오크의 제한의 복귀가 시작된다. 토오크의 복귀는 소정의 대기시간이 경과할 때마다 입력되는 토오크제한량(δ2)의 해제요구에 의거하여 행하여지고, 토오크상한값(Tmax)은 그 요구에 따른 양에 대응하는 값 T17보다도 높은 값 T18로 설정된다. 따라서 미소 슬립수속기간에서는 도 14에 나타내는 바와 같이 모터(12)로부터 출력되는 토오크는 설정된 토오크상한값에 따라 서서히 커져 가게 된다.
이상 설명한 실시예의 원동기의 제어장치(20)에 의하면, 모터(12)의 회전축의 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 상회하여 슬립이 발생하였다고 판정되었을 때에는 이 슬립을 억제하기 위하여 모터(12)의 토오크를 제한함과 동시에 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 상회하고 나서 다시 하회하기까지의 기간의 각가속도(α)의 시간 적분값(αint)을 계산하고, 토오크의 제한에 의해 슬립이 수속되었을 때에는 계산한 각가속도(α)의 시간 적분값(αint)에 의거하여 토오크상한값(Tmax)을 설정하여 이 설정된 토오크상한값(Tmax)을 상한으로 하여 토오크를 복귀시킨다. 즉, 슬립이 발생되어 있는 구간에 있어서의 각가속도(α)의 시간 적분값(αint)에 따라 토오크의 복귀의 정도를 설정하기 때문에, 슬립의 상황에 따른 모터(12)의 제어가 가능하게 되어 재슬립의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한 각가속도(α)의 시간 적분값(αint)은 슬립의 발생상황을 반영한다고 생각되므로, 과잉의 토오크제한을 수반하지 않고 재슬립을 방지할 수 있다. 아울러 구동륜(18a, 18b)의 차륜속도(Vf)와 종동륜(19a, 19b)의 차륜속도(Vr)의 편차[차륜속도차(ΔV)]에 의거하여 슬립의 검출을 행함과 동시에 슬립이 검출되었을 때에는 슬립 검출시점으로부터의 현재 시점까지의 차륜속도차(ΔV)의 시간 적분값에 의거하여 토오크를 제한하기 때문에, 각가속도(α)에 의거하여 슬립의 발생을 검출할 수 없는 미소한 슬립을 검출할 수 있음과 동시에 미소한 슬립이 검출되었을 때에는 이 슬립을 정지시킬 수 있다.
실시예의 원동기의 제어장치(20)에서는 각가속도(α)에 의하면 슬립이 발생하지 않았다고 판정되었을 때에, 차륜속도차(ΔV)에 의한 미소한 슬립의 발생의 판정을 행하는 것으로 하였으나, 각가속도(α)에 의한 슬립의 판정과 병행하여 차륜속도차(ΔV)에 의한 슬립의 판정을 행하는 것으로 하여도 상관없다. 이때 어느 한쪽의 슬립이 발생하였다고 판정되었을 때에는 상기한 바와 같이 각가속도(α)에 의한 판정에서는 도 5 및 도 7, 도 8의 루틴을 실행함으로써, 차륜 속도차(ΔV)에 의한 판정에서는 도 11, 도 12, 도 13의 루틴을 실행함으로써 슬립에 대처할 수 있다. 한편 양쪽의 슬립이 발생하였다고 판정되었을 때에는 슬립발생시의 제어에서는 도 5의 슬립발생시 제어루틴의 단계 S150, S152)의 처리에서 설정된 각가속도(α)의 피크치(αpeak) [rpm/8 msec]와 도 11의 루틴의 단계 S200의 처리에서 입력된 토오크제한량(δ2)[rpm/8 msec]을 가산한 것에 의거하여 토오크상한값(Tmax)을 설정[Tmax ←g(αpeak + δ2)]하여 모터(12)를 제어하는 것으로 하거나, 각가속도(α)의 피크치(αpeak) 및 토오크제한량(δ2) 중 어느 하나의 높은 쪽에 의거하여 토오크상한값(Tmax)을 설정하여 모터(12)를 제어하는 것으로 하여도 좋다. 또 슬립수속시의 제어에서는 슬립발생시의 제어와 마찬가지로 도 7의 루틴의 단계 S178에서 설정된 토오크제한량(δ1)[rpm/8 msec]과 도 13의 루틴의 단계 S236의 처리에서 설정된 토오크제한량(δ2)을 가산한 것에 의거하여 토오크상한값(Tmax)을 설정하여 모터(12)를 제어하는 것으로 하거나, 토오크제한량(δ1) 및 토오크제한량(δ2) 중 어느 하나의 높은 쪽에 의거하여 토오크상한값(Tmax)을 설정하여 모터(12)를 제어하는 것으로 하여도 상관없다. 무엇보다도 차륜속도차(ΔV)에 의한 미소한 슬립의 판정은 행하지 않는 것으로 하여도 지장이 었다.
실시예의 원동기의 제어장치(20)에서는 각가속도(α)의 시간 적분값으로서, 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 상회하고 나서 다시 문턱값(αslip)을 하회할 때까지를 적분구간으로 하여 적분 연산한 것을 사용하는 것으로 하였으나, 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 상회하고 나서 값 0을 하회할 때까지를 적분구간으로 하여 적분 연산한 것을 사용하는 것으로 하거나, 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 상회하고 나서 소정기간 경과할 때까지를 적분 구간으로 하여 적분 연산한 것을 사용하는 것으로 하여도 상관없다.
실시예의 원동기의 제어장치(20)에서는 도 4의 슬립상태 판정처리에 있어서, 각가속도(α)에 의해 슬립의 발생이 판정된 후, 소정기간의 사이에 걸쳐 각가속도(α)로서 음의 값이 계속하여 검출된 시점에서 발생한 슬립은 수속되었다고 판정하는 것으로 하였으나, 슬립이 억제되는 방향으로 향하고 있는 경우, 예를 들면 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 하회한 시점이나, 각가속도(α)로서 음의 값을 하회한 시점에서 슬립은 수속되었다고 판정하는 것으로 하여도 상관없고, 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 하회하고 나서 소정시간 경과한 시점에서 슬립은 수속되었다고 판정하는 것으로 하여도 상관없다.
실시예에서는 구동륜(18a, 18b)에 접속된 구동축에 직접적으로 동력의 출력이 가능하게 기계적으로 접속된 모터(12)를 구비하는 자동차(10)에 있어서의 모터(12)의 제어로서 설명하였으나, 구동축에 직접적으로 동력의 출력이 가능한 전동기 를 구비하는 차량이면 어떠한 구성의 차량에 적용하는 것으로 하여도 상관없다. 예를 들면 엔진과 엔진의 출력축에 접속된 발전기와, 발전기로부터의 발전전력을 충전하는 배터리와 구동륜에 접속된 구동축에 기계적으로 접속되어 배터리로부터의 전력의 공급을 받아 구동하는 모터를 구비하는 이른바 시리즈형의 하이브리드자동차에 적용하는 것으로 하여도 좋다. 또 도 16에 나타내는 바와 같이 엔진(111)과, 엔진(111)에 접속된 플라네터리 기어(117)와, 플라네터리 기어(117)에 접속된 발전 가능한 모터(113)와, 마찬가지로 플라네터리 기어(117)에 접속됨과 동시에 구동륜에 접속된 구동축에 직접동력이 출력 가능하게 구동축에 기계적으로 접속된 모터(112)를 구비하는 이른바 기계분배형의 하이브리드자동차(110)에 적용할 수도 있고, 도 17에 나타내는 바와 같이엔진(211)의 출력축에 접속된 안쪽 로우터(213a)와 구동륜(218a, 218b)에 접속된 구동축에 설치된 바깥쪽 로우터(213b)를 가지고 안쪽 로우터(213a)와 바깥쪽 로우터(213b)와의 전자적인 작용에 의해 상대적으로 회전하는 모터(213)와, 구동축으로 직접동력이 출력 가능하게 구동축에 기계적으로 접속된 모터(212)를 구비하는 이른바 전기분배형의 하이브리드자동차(210)에 적용할 수도 있다. 또는 도 18에 나타내는 바와 같이, 구동륜(318a, 318b)에 접속된 구동축에 변속기(314)(무단변속기나 유단의 자동변속기 등)를 거쳐 접속된 엔진(311)과, 엔진(311)의 후단으로서 구동축에 변속기(314)를 거쳐 접속된 모터(312)(또는 구동축에 직접 접속된 모터)를 구비하는 하이브리드자동차(310)에 적용할 수도 있다. 이때 구동륜에 슬립이 발생하였을 때의 제어로서는 토오크의 출력 응답성 등으로부터 주로 구동축에 기계적으로 접속된 모터를 제어함으로써 구동축에 출력되는 토오 크를 제한하나, 이 모터의 제어와 협조하여 다른 모터를 제어하거나 엔진을 제어하는 것으로 하여도 좋다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 실시예에 전혀 한정되지 않고 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.
본 발명은 자동차나 열차 등에 관한 산업에 이용할 수 있다.

Claims (22)

  1. 구동륜에 접속된 구동축에 동력을 출력 가능한 원동기를 구비하는 차량에 있어서의 상기 원동기를 구동제어하는 원동기의 제어장치로서,
    상기 구동축 또는 상기 원동기의 회전축의 각가속도를 검출하는 각가속도 검출수단과,
    상기 검출된 각가속도에 의거하여 상기 구동륜의 공전에 의한 슬립을 검출하는 제 1 슬립 검출수단과,
    상기 제 1 슬립 검출수단에 의해 슬립이 검출되었을 때, 상기 슬립을 억제하 도록 출력 토오크를 제한하여 상기 원동기를 제어하는 제 1 토오크제한 제어수단과,
    상기 제 1 슬립 검출수단에 의해 상기 슬립이 검출되고 나서 상기 각가속도 검출수단에 의해 검출되는 각가속도의 시간 적분값을 연산하는 제 1 적분값 연산수단과,
    적어도 상기 슬립이 억제의 방향을 향하고 있을 때, 상기 제 1 적분값 연산수단에 의하여 연산된 각가속도의 시간 적분값에 의거하여 상기 제 1 토오크제한 제어수단에 의해 제한된 출력 토오크를 복귀시켜 상기 원동기를 제어하는 제 1 토오크복귀 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 슬립 검출수단은, 상기 각가속도 검출수단에 의해 검출된 각가속도와 소정의 문턱값과의 비교에 의해 슬립을 검출하고,
    상기 제 1 적분값 연산수단은, 상기 검출된 각가속도가 상기 소정의 문턱값을 상회하고 나서 상기 소정의 문턱값을 하회할 때까지를 적분구간으로 하여 적분 연산하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 토오크복귀 제어수단은, 상기 연산된 각가속도의 시간 적분값에 따라 상기 제한된 출력 토오크의 복귀의 정도를 바꾸어 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 토오크복귀 제어수단은, 상기 연산된 각가속도의 시간 적분값이 클 수록 상기 제한된 출력 토오크의 복귀의 정도가 작아지는 경향으로 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 토오크복귀 제어수단은, 상기 연산된 각가속도의 시간 적분값에 의거하여 상기 제한된 출력 토오크를 복귀할 때의 토오크상한값을 설정하고, 상기 설정한 토오크상한값을 넘지 않도록 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 토오크복귀 제어수단은, 상기 각가속도 검출수단에 의해 소정시간에 걸쳐 음의 각가속도가 계속하여 검출되었을 때에 상기 제한된 출력 토오크를 복귀시켜 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 토오크제한 제어수단은, 상기 검출된 각가속도에 따라 출력 토오크를 제한하는 정도를 바꾸어 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 토오크제한 제어수단은, 상기 검출된 각가속도가 클 수록 커지는 경향으로 출력 토오크를 제한하여 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 토오크제한 제어수단은, 상기 검출된 각가속도에 의거하여 출력 토오크를 제한할 때의 토오크상한값을 설정하고, 상기 설정한 토오크상한값을 넘지 않 도록 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 차량은, 상기 구동륜의 구동에 종동하는 종동륜을 가지는 차량이며,
    또한,
    상기 구동륜의 회전속도를 검출하는 구동륜 회전속도 검출수단과,
    상기 종동륜의 회전속도를 검출하는 종동륜 회전속도 검출수단과,
    상기 검출된 구동륜의 회전속도와 상기 검출된 종동륜의 회전속도와의 속도차에 의거하여 상기 구동륜의 공전에의한 슬립을 검출하는 제 2 슬립 검출수단과,
    상기 제 2 슬립 검출수단에 의해 슬립이 검출되었을 때, 상기 슬립을 억제하 도록 출력 토오크를 제한하여 상기 원동기를 제어하는 제 2 토오크제한 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 슬립검출수단에 의해 슬립이 검출되고 나서 상기 검출되는 상기 구동륜의 회전속도와 상기 검출되는 상기 종동륜 회전속도와의 속도차의 시간 적분값을 연산하는 제 2 적분값 연산수단을 더 구비하고,
    상기 제 2 토오크제한 제어수단은, 상기 연산된 속도차의 시간 적분값에 의거하여 상기 출력 토오크를 제한하여 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 2 슬립 검출수단은, 상기 속도차와 소정의 문턱값과의 비교에 의해 슬립을 검출하고,
    상기 제 2 토오크제한 제어수단은, 상기 속도차가 상기 소정의 문턱값을 상회하였을 때로부터 상기 연산되는 속도차의 시간 적분값에 의거하여 상기 출력 토오크를 제한하여 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 제 2 토오크제한 제어수단은, 상기 연산된 속도차의 시간 적분값에 따라출력 토오크를 제한하는 정도를 바꾸어 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 2 토오크제한 제어수단은, 상기 연산된 속도차의 시간 적분값이 클 수록 커지는 경향으로 출력 토오크를 제한하여 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2 슬립 검출수단에 의한 비교에 의하여 상기 속도차가 상기 소정의 문턱값을 하회하였을 때, 상기 제 2 토오크제한 제어수단에 의해 제한된 출력 토오크를 복귀시켜 상기 원동기를 제어하는 제 2 토오크복귀 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  16. 원동기와 제 1항에 기재된 원동기의 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량.
  17. 구동륜에 접속된 구동축에 동력을 출력 가능한 원동기를 구비하는 차량에 있어서의 상기 원동기를 구동제어하는 원동기의 제어방법으로서,
    (a) 상기 구동축 또는 상기 원동기의 회전축의 각가속도를 검출하는 단계와,
    (b) 상기 검출된 각가속도에 의거하여 상기 구동륜의 공전에 의한 슬립을 검출하는 단계와,
    (c) 상기 단계 (b)에 의해 슬립이 검출되었을 때, 상기 슬립을 억제하도록 출력 토오크를 제한하여 상기 원동기를 제어하는 단계와,
    (d) 상기 단계 (b)에 의해 상기 슬립이 검출되고 나서 상기 단계 (a)에 의해 검출되는 각가속도의 시간 적분값을 연산하는 단계와,
    (e) 적어도 상기 슬립이 억제의 방향을 향하고 있을 때, 상기 단계 (d)에 의해 연산된 각가속도의 시간 적분값에 의거하여 상기 단계 (c)에 의해 제한된 출력 토오크를 복귀시켜 상기 원동기를 제어하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 단계 (b)는, 상기 단계 (a)에 의해 검출된 각가속도와 소정의 문턱값과의 비교에 의해 슬립을 검출하고,
    상기 단계 (d)는 상기 검출된 각가속도가 상기 소정의 문턱값을 상회하고 나서 상기 소정의 문턱값을 하회할 때까지를 적분 구간으로 하여 적분 연산하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어방법.
  19. 제 17항 또는 제 18항에 있어서,
    상기 단계 (e)는, 상기 연산된 각가속도의 시간 적분값에 따라 상기 단계 (c) 에 의해 제한된 출력 토오크의 복귀의 정도를 바꾸어 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 단계 (e)는, 상기 연산된 각가속도의 시간 적분값이 클 수록 상기 제한된 출력 토오크의 복귀의 정도를 작게 하는 경향으로 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어방법.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 단계 (e)는, 상기 연산된 각가속도의 시간 적분값에 의거하여 상기 제한된 출력 토오크를 복귀시킬 때의 토오크상한값을 설정하고, 상기 설정한 토오크상한값을 넘지 않도록 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어방법.
  22. 제 17항에 있어서,
    상기 단계 (e)는, 상기 각가속도 검출수단에 의해 소정시간에 걸쳐 음의 각가속도가 계속하여 검출되었을 때에 상기 제한된 출력 토오크를 복귀시켜 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어방법.
KR1020057003365A 2002-08-29 2003-07-07 원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법 KR100632895B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2002-00251362 2002-08-29
JP2002251362A JP3870878B2 (ja) 2002-08-29 2002-08-29 原動機の制御装置および原動機の制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050057002A KR20050057002A (ko) 2005-06-16
KR100632895B1 true KR100632895B1 (ko) 2006-10-11

Family

ID=31972677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057003365A KR100632895B1 (ko) 2002-08-29 2003-07-07 원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7091678B2 (ko)
EP (1) EP1552977B1 (ko)
JP (1) JP3870878B2 (ko)
KR (1) KR100632895B1 (ko)
CN (1) CN1321018C (ko)
DE (1) DE60319010T2 (ko)
WO (1) WO2004022380A1 (ko)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3855886B2 (ja) * 2002-08-29 2006-12-13 トヨタ自動車株式会社 路面状態変化推定装置およびこれを搭載する自動車
CN100400331C (zh) * 2004-11-17 2008-07-09 丰田自动车株式会社 车辆以及车辆的控制方法
JP2007318826A (ja) * 2006-05-23 2007-12-06 Toshiba Corp 車両用モータ制御装置
JP4677953B2 (ja) * 2006-05-26 2011-04-27 トヨタ自動車株式会社 走行装置及びその制御方法
JP4889415B2 (ja) * 2006-09-07 2012-03-07 川崎重工業株式会社 車両用スリップ検知装置、車両用トラクションコントロール装置及び車両用スリップ検知方法
US7957881B2 (en) * 2006-10-04 2011-06-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle and method of controlling driving force for the vehicle based on detected slip of the drive wheel
JP4755063B2 (ja) * 2006-10-26 2011-08-24 三菱重工業株式会社 電動車両、そのスリップ制御装置および制御方法
JP4281838B1 (ja) * 2007-12-27 2009-06-17 トヨタ自動車株式会社 車両のスリップ制御装置
FR2927871B1 (fr) * 2008-02-21 2010-06-18 Renault Sas Systeme et procede de commande du groupe motopropulseur d'un vehicule equipe d'une transmission infiniment variable
US7957880B2 (en) 2008-03-05 2011-06-07 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Slip detection and traction control for a vehicle
EP2511502B1 (en) * 2009-12-10 2020-03-04 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Motorcycle
US8818627B2 (en) 2010-03-02 2014-08-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Regeneration control system for vehicle
ES2374232B1 (es) * 2010-08-02 2012-10-25 Trainelec, S.L. Método de control del patinaje de ruedas de vehículos de tracción eléctrica.
JP5830820B2 (ja) * 2011-08-03 2015-12-09 株式会社ケーヒン 自動二輪車のトラクション制御装置
JP2013042599A (ja) * 2011-08-16 2013-02-28 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電気駆動車両
US9550435B2 (en) * 2011-11-24 2017-01-24 Ntn Corporation Electric vehicle control device
JP5779526B2 (ja) * 2012-03-08 2015-09-16 株式会社日立製作所 電気車の制御装置
GB201210059D0 (en) * 2012-06-07 2012-07-25 Jaguar Cars Powertrain control system and method
DE102013008680A1 (de) 2013-05-22 2014-08-14 Audi Ag Verfahren und System zum Betreiben wenigstens eines Elektromotors, mittels welchem ein Kraftwagen angetrieben wird
DE102013223625A1 (de) * 2013-11-20 2015-05-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebsstrangs
DE102013112968A1 (de) * 2013-11-25 2015-05-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Ag Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors
JP6250445B2 (ja) * 2014-03-19 2017-12-20 Ntn株式会社 電気自動車のスリップ制御装置
JP6250444B2 (ja) * 2014-03-19 2017-12-20 Ntn株式会社 電気自動車のスリップ制御装置
US9423023B2 (en) * 2014-12-11 2016-08-23 Hyundai Motor Company Apparatus and method for protecting drive shaft
CN105946826B (zh) * 2016-05-10 2018-07-06 南京理工大学 无需轮速信息的车辆防滑控制方法、控制系统以及车辆
JP6880991B2 (ja) * 2017-04-26 2021-06-02 スズキ株式会社 車両の制御装置
CN107264285B (zh) * 2017-06-16 2020-06-19 北京新能源汽车股份有限公司 驱动电机检测方法及装置
JP6904844B2 (ja) * 2017-08-04 2021-07-21 本田技研工業株式会社 タイヤの滑り状態判定方法および車両の走行制御方法
CN109262282B (zh) * 2018-11-13 2023-08-29 福勤智能科技（昆山）有限公司 一种刹车盘磨合机
CN110901413B (zh) * 2019-12-10 2023-04-07 合肥阳光电动力科技有限公司 汽车转矩控制方法和装置
CN115151438A (zh) * 2019-12-11 2022-10-04 Gkn汽车有限公司 用于调节机动车辆的从动轴的方法和机动车辆
CN110979028B (zh) * 2019-12-31 2021-05-07 厦门金龙联合汽车工业有限公司 一种纯电动公交车辆加速度限制的控制方法
CN111572366B (zh) * 2020-05-22 2021-08-27 安徽江淮汽车集团股份有限公司 电动车腾空保护方法、设备、存储介质及装置
US11338796B1 (en) * 2020-12-17 2022-05-24 GM Global Technology Operations LLC Apparatus and methodology for wheel stability monitoring system
CN114189023A (zh) * 2021-12-16 2022-03-15 江苏木盟智能科技有限公司 一种压力管理方法及移动机器人
WO2024048068A1 (ja) * 2022-09-01 2024-03-07 本田技研工業株式会社 車両制御装置
DE102022124553A1 (de) 2022-09-23 2024-03-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs und Fahrzeug

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL292055A (ko) * 1962-04-27 1900-01-01
US3312509A (en) * 1965-08-13 1967-04-04 Gen Motors Corp Anti-skid brake pressure modulator
JPS5039232B1 (ko) * 1969-11-12 1975-12-15
DE2901740A1 (de) * 1978-01-18 1979-07-19 Honda Motor Co Ltd Antiblockierverfahren fuer fahrzeugraeder
JPS604018B2 (ja) * 1978-04-06 1985-02-01 本田技研工業株式会社 スキツド防止方法およびアンチスキツドブレ−キ装置
JPS5833902A (ja) 1981-08-20 1983-02-28 Toshiba Corp 鉄道車両の再空転保護装置
JPS61218466A (ja) * 1985-03-25 1986-09-27 Nippon Denso Co Ltd アンチスキツド制御装置
JPS6260402A (ja) 1985-09-06 1987-03-17 Hitachi Ltd 電気車の再粘着制御方法
JPS62197650A (ja) 1986-02-25 1987-09-01 Nissan Motor Co Ltd 車両用駆動力制御装置
JP2934457B2 (ja) * 1989-08-28 1999-08-16 富士重工業株式会社 ４輪駆動車の不等トルク配分制御装置
JP3032232B2 (ja) * 1990-04-16 2000-04-10 日産自動車株式会社 車両の旋回挙動制御装置
JP2996552B2 (ja) * 1991-06-17 2000-01-11 トキコ株式会社 アンチスキッド制御装置
JPH0656014A (ja) * 1992-08-07 1994-03-01 Nisshinbo Ind Inc アンチスキッド制御方法
JPH06217407A (ja) * 1993-01-14 1994-08-05 Hitachi Ltd 電気車制御装置
JPH08158905A (ja) 1994-12-01 1996-06-18 Nissan Motor Co Ltd 車両の駆動力制御装置
JPH08182119A (ja) * 1994-12-22 1996-07-12 Toyota Motor Corp 電気自動車用走行用モータの制御方法
JP3526675B2 (ja) * 1995-09-14 2004-05-17 日産ディーゼル工業株式会社 車輪の駆動トルク制御装置
JPH0986377A (ja) * 1995-09-26 1997-03-31 Aisin Seiki Co Ltd 液圧制御装置
FR2744074B1 (fr) * 1996-01-29 1998-03-20 Smh Management Services Ag Procede et dispositif de regulation commune de plusieurs moteurs electriques entrainant les roues motrices d'un vehicule automobile
JPH10304514A (ja) 1997-04-24 1998-11-13 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の駆動力制御装置
AU738539B2 (en) * 1997-09-24 2001-09-20 Hitachi Limited Controller for electric vehicles
JP2000134714A (ja) 1998-10-20 2000-05-12 Toyota Motor Corp 車両用制動システム
JP2001025110A (ja) 1999-07-08 2001-01-26 Toshiba Corp 車両制御装置
JP3371889B2 (ja) * 2000-04-17 2003-01-27 トヨタ自動車株式会社 車両のスリップ制御

Also Published As

Publication number Publication date
EP1552977A4 (en) 2006-06-07
CN1678474A (zh) 2005-10-05
DE60319010T2 (de) 2009-01-29
CN1321018C (zh) 2007-06-13
WO2004022380A1 (ja) 2004-03-18
US7091678B2 (en) 2006-08-15
JP3870878B2 (ja) 2007-01-24
KR20050057002A (ko) 2005-06-16
EP1552977B1 (en) 2008-02-06
DE60319010D1 (de) 2008-03-20
JP2004096822A (ja) 2004-03-25
EP1552977A1 (en) 2005-07-13
US20050258785A1 (en) 2005-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100632895B1 (ko) 원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법
KR100632896B1 (ko) 원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법
EP1829730A2 (en) Vehicle skid control device, automobile with vehicle skid control device mounted thereon, and vehicle skid control method
EP1552978B1 (en) Device and method for controlling prime mover
JP2007185070A (ja) 車両の制御装置
JP3855886B2 (ja) 路面状態変化推定装置およびこれを搭載する自動車
JP2005051850A (ja) 車両および車両の制御方法
JP4103505B2 (ja) 電気自動車およびこれに搭載された電動機の制御方法
KR20210018652A (ko) 차량의 휠 슬립 제어 방법
KR20210014822A (ko) 차량의 휠 슬립 제어 장치 및 제어 방법
JP4062199B2 (ja) 車両および車両の制御方法
JPH11125129A (ja) 車 輌
JP6774009B2 (ja) 電動車両のトラクション制御装置
JP4175207B2 (ja) 車両および車両の制御方法
JP7385464B2 (ja) 車両用制御装置
JP4959502B2 (ja) 路面摩擦係数推定装置
JP2006242144A (ja) 車両の駆動力制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110811

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee