KR100632898B1 - 원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터의 회전축의 각가속도가 상승하여 구동륜에 슬립이 발생하였다고 판정되었을 때, 각가속도(α)와 토오크상한값(Tmax)과의 관계를 나타내는 맵에 따라 모터의 토오크의 제한을 개시하고, 각가속도(α)가 피크에 도달하였을 때의 토오크상한값(Tmax)으로까지 모터의 토오크를 제한하는 것이다. 이 토오크의 제한에 의하여 각가속도(α)가 저하하여 슬립이 수속되었다고 판정되면, 먼저 슬립의 정도에 따라 설정된 토오크제한량(δ1)에 대응하는 토오크상한값(Tmax)으로까지 토오크의 제한을 해제한다. 그후 슬립시의 엑셀러에이터 개방도에 대한 엑셀러레이터 밟음 증가량에 따른 해제량과 해제시간을 가지고 토오크제한량(δ1)[즉 토오크상한값(Tmax)]을 단계적으로 해제하여 간다. 엑셀러레이터 밟음 증가량이 많을 수록 해제량은 크게 설정됨과 동시에 해제시간은 짧게 설정된다.

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 원동기로서 예를 들면 모터로부터의 토오크의 출력에 의해 구동륜이 공전하여 슬립이 발생하였을 때에 모터로부터 구동륜에 출력되는 토오크를 제한하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 일본국 특개평10-304514호 공보 등). 이 장치에서는 구동륜의 각가속도(각속도의 시간변화율)가 상승하여 슬립이 검출되었을 때에는 모터로부터 출력되는 토오크를 제한하여 토오크제한에 따라 슬립이 정지하였을 때에는 모터의 토오크제한을 해제하고 있다.
그러나 이와 같은 장치에서는 토오크의 제한의 해제는, 운전자의 요구와는 무관계하게 일률적으로 행하여지고 있기 때문에 운전자에 따라서는 위화감을 느껴 드라이버빌리티를 악화시켜 버리는 경우가 있다.
또한 출원인은 차량의 슬립제어를 행할 때에 운전자에 의해 밟힌 엑셀러레이 터 개방도에 따라 슬립이 발생하였을 때의 토오크제한의 정도나 슬립이 정지하였을 때의 토오크제한의 해제의 정도를 조절하는 기술을 개시하고 있다(일본국 특개2001-295676호 공보).
본 발명의 원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법은, 차량의 슬립제어에 있어서의 드라이버빌리티를 더욱 향상시키는 것을 목적의 하나로 한다. 또 본 발명의 원동기의 제어장치 및 원동기의 제어방법은, 차량의 슬립제어에 있어서 운전자의 가속의 요구를 반영하면서 차량이 과도하게 슬립한 상태가 되는 것을 방지하는 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 상기 원동기를 제어하는 원동기의 제어장치로서, 상기 구동륜의 공전에 의한 슬립을 검출하는 슬립 검출수단과, 상기 슬립 검출수단에 의해 슬립이 검출되었을 때상기 슬립을 억제하도록 토오크제한을 행하여 상기 원동기를 제어하는 토오크제한 제어수단과, 적어도 상기 슬립이 억제의 방향으로 향하였을 때, 운전자에 의한 엑셀러레이터조작의 변화량에 의거하여 상기 토오크제한 제어수단에 의한 토오크제한을 해제하여 상기 원동기를 제어하는 토오크제한 해제 제어수단을 구비하는 것을 요지로 한다.
이 본 발명의 원동기의 제어장치에서는 구동륜의 공전에 의한 슬립을 검출하여 슬립이 검출되었을 때에 이 슬립이 억제되도록 토오크제한을 행하여 원동기를 제어하고, 적어도 슬립이 억제의 방향으로 향하였을 때에 운전자에 의한 엑셀러레이터조작의 변화량에 의거하여 토오크제한을 해제하여 원동기를 제어한다. 이에 의하여 슬립이 억제의 방향으로 향하여 토오크제한을 해제할 때는 운전자에 의한 엑셀러레이터조작의 변화량, 즉 슬립 발생시에 있어서의 차량에 대한 가속요구가 반영되므로, 토오크제한을 해제할 때에 이 가속요구를 반영하지 않은 것에 비하여, 토오크제한을 해제할 때의 드라이버빌리티의 향상을 도모할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 엑셀러레이터조작의 변화량은 상기 슬립 검출수단에 의해 슬립이 검출된 시점을 기준으로 하는 변화량인 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 슬립 발생시에 있어서의 차량에 대한 가속요구를 더욱 적절하게 파악할 수 있다.
또, 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서 상기 토오크제한 해제 제어수단은, 상기 토오크제한을 시간의 경과와 함께 단계적으로 해제하는 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 토오크제한을 해제할 때의 재슬립의 가능성을 저감할 수 있다. 이 형태의 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 토오크제한 해제 제어수단은 상기 엑셀러레이터조작의 변화량으로서 엑셀러레이터 페달의 밟음 증가의 정도가 클 수록 상기 토오크제한의 해제 폭이 커지는 경향으로 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 운전자가 가속을 요구하고 있을 때에는 이 요구에 따른 큰 해제 폭으로 토오크제한을 해제할 수 있다. 이들 형태의 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 토오크제한 해제 제어수단은, 상기 엑셀러레이터조작의 변화량으로서 엑셀러레이터 페달의 밟음 증가의 정도가 클 수록 상기 토오크제한의 해제시간이 짧아지는 경향으로 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 운전자가 가속을 요구하고 있을 때에는 이 요구에 따른 짧은 시간으로 토오크제한을 해제할 수 있다.
또한 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 구동축 또는 상기 원동기의 회전축의 각가속도를 검출하는 각가속도 검출수단을 더 구비하고, 상기 슬립 검출수단은 상기 검출된 각가속도에 의거하여 슬립을 검출하고, 상기 토오크제한 제어수단은 상기 슬립이 검출되었을 때에 상기 각가속도 검출수단에 의해 검출된 각가속도 에 의거하여 상기 토오크제한의 정도를 변경하여 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 각가속도에 의거하는 슬립의 정도에 따라 효과적으로 토오크제한을 실시할 수 있어 슬립을 억제할 수 있다.
또는 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 차량은 상기 구동륜에 종동하는 종동륜을 가지는 차량이며, 또한 상기 구동륜의 회전속도를 검출하는 구동륜회전속도 검출수단과, 상기 종동륜의 회전속도를 검출하는 종동륜 회전속도 검출수단을 구비하고, 상기 슬립 검출수단은 상기 구동륜 회전속도 검출수단에 의해 검출된 회전속도와 상기 종동륜 회전속도 검출수단에 의해 검출된 회전속도와의 회전속도차에 의거하여 슬립을 검출하는 수단이고, 상기 토오크제한 제어수단은, 상기 슬립이 검출되었을 때에는 상기 회전속도차에 의거하여 상기 토오크제한의 정도를 변경하여 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 구동륜의 회전속도와 종동륜의 회전속도와의 편차에 의거하는 슬립의 정도에 따라 효과적으로 토오크제한을 실시할 수 있어, 슬립을 억제할 수 있다.
또, 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 다시 상기 토오크제한 해제 제어수단에의한 상기 원동기의 제어에 의하여 상기 슬립 검출수단에 의해 재슬립이 검출되었을 때에는 상기 재슬립이 억제되도록 토오크 재제한을 행하여 상기 원동기를 제어하는 토오크 재제한 제어수단을 구비하는 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 운전자에 의한 엑셀러레이터조작의 변화량에 의거하여 토오크제한이 해제되었을 때에 재슬립이 발생하여도 그 재슬립을 억제할 수 있다. 이 형태의 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 또한 상기 구동축 또는 상기 원동기의 회전축의 각가속도를 검출하는 각가속도 검출수단을 구비하고, 상기 슬립 검출수단은 상기 검출된 각가속도에 의거하여 슬립을 검출하고, 상기 토오크 재제한 제어수단은 상기 슬립 검출수단에 의해 재슬립이 검출되었을 때, 상기 재슬립의 검출에 따라 상기 각가속도 검출수단에 의해 검출되는 각가속도의 피크치에 의거하여 상기 토오크 재제한의 정도를 변경하여 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 각가속도의 피크치에 대응하는 재슬립의 정도에 따라 효과적으로 토오크를 재제한할 수 있다. 이들 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 또한 상기 재슬립의 상태에 관계없이 상기 엑셀러레이터조작의 변화량에 따른 시간을 가지고 상기 토오크 재제한 제어수단에 의한 상기 토오크 재제한을 해제하여 상기 원동기를 제어하는 토오크 재해제 제어수단을 구비하는 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 지나친 재슬립은 어느 정도 억제하면서도 차량에 대한 운전자의 가속요구에 응답할 수 있다.
본 발명의 원동기의 제어방법은 구동륜에 접속된 구동축에 동력을 출력 가능한 원동기를 구비하는 차량에 있어서의 상기 원동기를 제어하는 원동기의 제어방법으로서, (a) 상기 구동륜의 공전에 의한 슬립을 검출하는 단계와, (b) 상기 단계 (a)에 의해 슬립이 검출되었을 때, 그 슬립을 억제하도록 토오크제한을 행하여 상기 원동기를 제어하는 단계와, (c) 적어도 상기 슬립이 억제의 방향으로 향하였을 때, 운전자에 의한 엑셀러레이터조작의 변화량에 의거하여 상기 단계 (b)에 의한 토오크제한을 해제하여 상기 원동기를 제어하는 단계를 구비하는 것을 요지로 한다.
이와 같은 본 발명의 원동기의 제어방법에 있어서, 상기 엑셀러레이터조작의 변화량은 상기 단계 (a)에 의해 슬립이 검출된 시점을 기준으로 한 변화량인 것으로 할 수도 있다.
또, 본 발명의 원동기의 제어장치에 있어서, 상기 단계 (c)는 상기 토오크제한을 시간의 경과와 함께 단계적으로 해제하는 것으로 할 수도 있다. 이 형태의 본 발명의 원동기의 제어방법에 있어서, 상기 단계 (c)는 상기 엑셀러레이터조작의 변화량으로서 엑셀러레이터 페달의 밟음 증가의 정도가 클 수록 상기 토오크제한의 해제 폭이 커지는 경향으로 상기 원동기를 제어하는 것으로 할 수도 있다. 또 이들 형태의 본 발명의 원동기의 제어방법에 있어서, 상기 단계 (c)는 상기 엑셀러레이터조작의 변화량으로서 엑셀러레이터 페달의 밟음 증가의 정도가 클 수록 상기 토오크제한의 해제시간이 짧아지는 경향으로 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 실시예의 원동기의 제어장치(20)의 전자제어유닛(40)에 의해 실행되 는 토오크제한량(δ1) 해제처리루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 10은 슬립시 엑셀러레이터 개방도(Accslip)와 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)과 해제시간(t)과의 관계를 나타내는 맵,
도 11은 슬립시 엑셀러레이터 개방도(Accslip)와 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)과 해제 증가분(D1)과의 관계를 나타내는 맵,
도 12는 실시예의 원동기의 제어장치(20)의 전자제어유닛(40)에 의해 실행되는 토오크제한량(δsafe) 설정 해제처리루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 13은 각가속도(α)의 피크치(αpeak)와 토오크제한량(δsafe)과의 관계를 나타내는 맵,
도 14는 토오크상한값(Tmax)이 설정되는 모양을 나타내는 설명도,
도 15는 제 2 실시예의 원동기의 제어장치의 전자제어유닛에 의해 실행되는 슬립상태 판정처리루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 16은 제 2 실시예의 원동기의 제어장치의 전자제어유닛에 의해 실행되는 슬립발생시 제어루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 17은 제 2 실시예의 원동기의 제어장치의 전자제어유닛에 의해 실행되는 토오크제한량(δ2) 설정처리루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 18은 제 2 실시예의 원동기의 제어장치의 전자제어유닛에 의해 실행되는 슬립수속시 제어루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 19는 제 2 실시예의 원동기의 제어장치의 전자제어유닛에 의해 실행되는 토오크제한량(δ2) 해제처리루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 20은 토오크상한값(Tmax)이 설정되는 모양을 나타내는 설명도,
도 21은 하이브리드자동차(110)의 구성의 개략을 나타내는 구성도,
도 22는 하이브리드자동차(210)의 구성의 개략을 나타내는 구성도,
도 23은 하이브리드자동차(310)의 구성의 개략을 나타내는 구성도이다.
다음에 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 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 도시하는 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(Vr1, 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 하였다. 이 맵의 일례를 도 3에 나타낸다.
계속해서 단계 S100에서 입력한 모터회전수(Nm)에 의거하여 각가속도(α)를 계산한다(단계 S104). 여기서 각가속도(α)의 계산은 실시예에서는 이번의 루틴에서 입력된 현재 회전수(Nm)에서 전회의 루틴에서 입력된 전회 회전수(Nm)을 뺌[현재 회전수(Nm) - 전회 회전수(Nm)]으로써 행하는 것으로 하였다. 또한 각가속도( α)의 단위는, 회전수(Nm)의 단위를 1분간당 회전수[rpm]로 나타내면, 실시예에서는 본 루틴의 실행시간 간격은 8msec 이므로, [rpm/8msec]가 된다. 물론, 회전속도의 시간변화율로서 나타낼 수 있으면 어떠한 단위를 채용하는 것으로 하여도 상관없다. 또 각가속도(α)는 오차를 작게 하기 위하여 이번의 루틴으로부터 과거 수회(예를 들면, 3회)에 걸쳐 계산된 각가속도의 평균을 사용하는 것으로 하여도 상관없다.
이와 같이 하여 각가속도(α)가 계산되면, 각가속도(α)에 의거하여 구동륜(18a, 18b)의 슬립상태를 판정하는 처리를 행하고(단계 S106), 판정결과에 따른 처리(단계 S110∼S114), 즉 슬립이 발생되어 있지 않다고 판정되었을 때[뒤에서 설명하는 슬립발생 플래그(F1) 및 슬립수속 플래그(F2)가 모두 값 0일 때]에는 그립시 제어(단계 S110), 슬립이 발생하였다고 판정되었을 때[플래그(F1)가 값 1이고, 플래그(F2)가 값 0일 때]에는 슬립발생시 제어(단계 S112), 발생한 슬립이 수속되었다고 판정되었을 때[플래그(F1) 및 플래그(F2)가 모두 값 1일 때]에는 슬립수속시 제어(단계 S114)를 행하고, 본 루틴을 종료한다.
슬립상태의 판정은, 도 4의 슬립상태 판정처리루틴에 의거하여 행하여진다. 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)은 슬립이 발생하였다고 판단하고, 슬립의 발생을 나타내는 슬립발생 플래그(F1)를 값 1에 세트하 고(단계 S 132), 본 루틴을 종료한다. 한편 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 넘지 않았다고 판정되었을 때에는 다음에 슬립발생 플래그(F1)의 값이 값1인지의 여부를 판정한다(단계 S134). 슬립발생 플래그(F1)가 값 1이라고 판정되었을 때에는 각가속도(α)가 소정시간 이상 연속하여 음의 값이 되었는지의 여부를 판정하여(단계 S136), 긍정적인 판정이 이루어졌을 때에는 구동륜(18a, 18b)에 발생한 슬립은 수속되었다고 판단하여 슬립수속 플래그(F2)를 값 1에 세트하고(단계 S138), 본 루틴을 종료한다. 한편 부정적인 판정이 이루어졌을 때에는 발생한 슬립은 아직 수속되지 않았다고 판단하여 그대로 본 루틴을 종료한다. 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 넘어 있지 않고, 슬립발생 플래그(F1)가 값 1이 아닐 때에는 슬립발생 플래그(F1) 및 슬립수속 플래그(F2)를 모두 값 0에 세트하고(단계 S140), 본 루틴을 종료한다. 이하, 이와 같이 하여 세트된 슬립발생 플래그(F1) 및 슬립수속 플래그(F2)의 값에 따라 행하여지는 상기한 모터(12)의 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 넘어 있는지의 여부를 판정하여( 단계 150), 각가속도(α)가 피크치(αpeak)를 넘어 있다고 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 가고, 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 토오크상한값(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)을 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 구동제 어하고(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 저하하여 슬립이 수속되었을 때에 제한한 토오크를 복귀시키기 위하여 행하는 모터(12)의 구동제어이며, 도 7의 슬립수속시 제어루틴에 의거하여 행하여진다. 이루틴이 실행되면 전자제어유닛(40)의 CPU(42)는 먼저 토오크제한량(δ1) 및 토오크제한량(δsafe)(단위는, 모두 각가속도와 동일한 단위인 [rpm/8 msec]를 입력하는 처리를 행한다(단계 S170).
토오크제한량(δ1)은 상기한 슬립발생시 제어에 있어서 설정된 토오크상한값(Tmax)을 끌어 올려 토오크제한으로부터 복귀시킬 때의 복귀의 정도를 설정하기 위하여 사용하는 파라미터이고, 초기값은 제로로 설정되어 있다. 이 토오크제한량(δ1)은 도 8의 토오크제한량(δ1) 설정처리루틴에 의거하여 설정된다. 이하, 도 8의 토오크제한량(δ1) 설정처리루틴의 처리에 대하여 설명한다. 이 루틴은 도 4의 슬립상태 판정처리루틴의 단계 S132의 처리에서 슬립발생 플래그(F1)가 값 0으로부터 값 1로 세트되었을 때[즉, 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 넘었을 때]에 실행된다. 이루틴이 실행되면 전자제어유닛(40)의 CPU(42)는 먼저 회전각 센서(22)에 의해 검출된 회전각(θ)에 의거하여 산출된 모터 회전수(Nm)를 입력하고(단계 S200), 입력한 모터 회전수(Nm)에 의거하여 모터(12)의 각가속도(α)를 계산하여( 단계 S202), 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 넘은 시점으로부터의 각가속도(α)의 시간 적분값(αint)을 계산한다(단계 S204). 각가속도(α)의 시간 적분값(αint)의 계산은 실시예에서는 다음 식 (1)을 사용하여 행하는 것으로 하였다. 여기서 Δt는 뒤에서 설명하는 바와 같이 단계 S200∼S204까지의 처리를 반복하여 실행할 때의 시간간격을 의미하고, 실시예에서는 8msec로 조정되어 있다.
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그리고, 단계 S200∼S204까지의 처리를 각가속도(α)가 문턱값(αslip) 미만이 될 때까지 반복하고, 즉 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 상회한 시점으로부터 다시 문턱값(αslip)을 하회한 시점까지를 적분구간으로 하여 적분 계산하고(단계 S196), 계산된 시간 적분값(αint)에 소정의 계수(k1)를 곱함으로써 토오크제한량(δ1)을 설정하는 처리를 행하고(단계 S208), 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 맵를 준비하여 두고 계산된 시간 적분값(αint)으로부터 맵을 적용하여 도출하는 것으로 하여도 상관없다. 또 토오크제한량(δ1)은, 각가속도(α)의 시간 적분값에 의거하여 산출하는 것으로 하였으나, 슬립발생시의 각가속도(α)의 피크치[각가속도(α)의 시간 적분값(dα/dt)이 제로 근방일 때의 각가속도(α)의 값]에 의거하여 산출하는 것으로 하거나, 각가속도(α)에 관계없는 소정값을 설정하는 것으로 하여도 상관없다. 또 한 토오크제한량(δ1)의 설정은, 구체적으로는 토오크제한량(δ1)의 값을 RAM(46)의 소정영역에 기록함으로써 행하여진다.
토오크제한량(δsafe)은 도 7의 슬립수속 제어루틴이 반복하여 실행되고 있는 동안에 재슬립이 발생하였을 때에 이 재슬립을 억제하기 위하여 설정되는 파라미터이고, 초기값은 제로로 설정되어 있다. 이 토오크제한량(δ2)에 대한 상세한 것은 뒤에서 설명한다. 이하, 도 7의 슬립수속시 제어루틴의 처리의 설명으로 되돌아가나, 편의상 우선 이 도 7의 루틴이 실행되고 있는 동안에 재슬립이 발생하지 않는 경우의 처리[토오크제한량(δ2)으로서 제로가 입력되었을 때의 처리]에 대하여 설명하고, 그후 재슬립이 발생한 경우의 처리에 대하여 설명한다.
토오크제한량(δ1)이 입력되면 토오크제한량(δ1)을 해제하는 해제요구를 입력하는 처리를 행하여(단계 S172), 해제요구가 있었는지의 여부를 판정하는 처리를 행한다(단계 S174). 이 처리는 상기한 토오크상한값(Tmax)을 설정할 때에 사용하는 파라미터인 토오크제한량(δ1)을 해제하기 위한 요구의 입력이 있었는지의 여부를 판정하는 처리이며, 해제요구의 입력은 도 9의 토오크제한량(θ1) 해제처리루틴의 실행에 따라 RAM(46)의 소정영역에 기록된 해제요구를 판독함으로써 행하여진다. 이하, 도 9의 토오크제한량(δ1) 해제처리루틴에 대하여 설명한다. 이루틴은, 도 7의 슬립수속시 제어루틴이 실행되고 있는 기간[슬립수속 플래그(F2)가 값 1인 기간]에 걸쳐 소정시간마다(예를 들면, 8msec 마다) 반복하여 실행된다.
토오크제한량(δ1) 해제처리루틴이 실행되면 전자제어유닛(40)의 CPU(42)는 먼저 슬립시 엑셀러레이터 개방도(Accslip)와 엑셀러레이터 개방도(Acc)를 입력하 는 처리를 행한다(단계 S210). 여기서 슬립시 엑셀러레이터 개방도(Accslip)는 슬립이 발생한 시점에서의 엑셀러레이터 개방도이며, 구체적으로는 슬립발생 플래그(F1)가 값 0으로부터 값 1로 세트되었을 때에 엑셀러레이터 페달 포지션센서(34)에 의해 검출된 엑셀러레이터 개방도이다. 이 슬립시 엑셀러레이터 개방도(Accslip)의 입력은 실시예에서는 슬립이 발생하였을 때에 엑셀러레이터 페달 포지션센서(34)에 의해 검출되어 RAM(46)의 소정영역에 기록된 엑셀러레이터 개방도를 판독함으로써 행하는 것으로 하였다. 계속해서 엑셀러레이터 개방도(Acc)로부터 슬립시 엑셀러레이터 개방도(Accslip)를 감하여, 슬립이 발생한 시점으로부터의 엑셀러레이터 페달(33)의 밟음 증가량(ΔAcc)(= Ac - Accslip)을 계산하고(단계 S212), 계산한 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)과 슬립시 엑셀러레이터 개방도(Accslip)에 의거하여 토오크제한량(δ1)의 해제시간(t)을 설정한다(단계 S214). 토오크제한량(δ1)의 해제시간(t)의 설정은, 실시예에서는 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)과 슬립시 엑셀러레이터 개방도 (Accslip)와 해제시간(t)과의 관계를 미리 구하여 맵으로서 기억하여 두고, 엑셀러레이터 밟음 증가량 (ΔAcc)과 슬립시 엑셀러레이터 개방도(Accslip)가 주어지면 맵으로부터 대응하는 해제시간(t)을 도출하는 것으로 하였다. 이 맵의 일례를 도 10에 나타낸다. 도 10에 나타내는 바와 같이 해제시간(t)은 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)이 많아질 수록 짧은 시간이 설정되도록 되어 있다. 이것은 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)이 많을 수록 운전자는 큰 가속을 요구하고 있다고 생각되기 때문에, 그 요구에 따라 짧은 시간으로 토오크제한량(δ1)에 의한 토오크제한의 해제를 도모하기 위함이다. 해제시간(t)이 설정되면 설정된 해제시간(t)이 경과될 때까지 기다려(단계 S216), 해제시간(t)이 경과되었을 때에 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)과 슬립시 엑셀러레이터 개방도(Accslip)에 의거하여 토오크제한량(δ1)에 대한 해제량(Δδ1)의 해제 증가분(D1)을 설정하는 처리를 행하여(단계 S218), 설정한 해제 증가분(D1)만큼 해제량(Δδ1)을 증가시킴으로써 해제량(Δδ1)을 설정하고(단계 S219), 본 루틴을 종료한다. 여기서 해제 증가분(D1)의 설정은 실시예에서는 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)과 슬립시 엑셀러레이터 개방도(Accslip)와 해제 증가분(D1)와의 관계를 미리 구하여 맵으로서 기억하여 두고, 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)과 슬립시 엑셀러레이터 개방도(Accslip)가 주어지면 맵으로부터 대응하는 해제 증가분(D1)을 도출하는 것으로 하였다. 이 맵의 일례를 도 11에 나타낸다. 도 11에 나타내는 바와 같이 해제 증가분(D1)은 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)이 많아질 수록 큰 값이 설정되게 되어 있다. 이것은 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)이 많을 수록 운전자는 큰 가속을 요구하고 있다고 생각되기 때문에, 그 요구에 따른 해제의 정도를 가지고 토오크제한량(δ1)에 의한 토오크제한의 해제를 도모하기 위함이다. 또한 해제량(Δδ1)의 설정은 해제량(Δδ1)의 값을 RAM(46)의 소정영역에 기록함으로서 행하여진다.
도 7의 루틴으로 되돌아가, 해제요구가 있었다고 판정되면 단계 S170에서 입력한 토오크제한량(δ1)으로부터 해제량(Δδ1)을 감하여 토오크제한량(δ1)을 해제하는 처리를 행한다(단계 Sl76). 해제요구가 없었다고 판정되면 토오크제한량(δ1)의 해제는 행하여지지 않는다. 즉, 본 루틴의 실행이 최초로 개시되고 나서 상기한 도 9의 루틴의 단계 S216의 처리에 있어서의 해제시간(t)이 경과할 때까지는 토오크제한량(δ1)의 해제는 행하여지지 않는다. 그리고 도 2의 루틴의 단계 S104의 처리에서 계산된 각가속도(α)가 토오크제한량(δ1)과 토오크제한량(δsafe)과의 합보다도 큰지의 여부를 판정한다(단계 S178). 여기서는 재슬립이 발생하고 있지 않은 경우를 생각하고 있기 때문에, 토오크제한량(δsafe)은 제로이고, 또 각가속도(α)는 토오크제한량(δ1)과 토오크제한량(δsafe)(제로)과의 합 이하라고 판정되기 때문에 토오크제한량(δ1)에 의거하여 모터(12)를 출력할 수 있는 토오크의 상한인 토오크상한값(Tmax)을 도 6의 맵을 사용하여 설정한다(단계 S180).
토오크상한값(Tmax)이 설정되면 모터요구 토오크(Tm*)가, 설정된 토오크상한값(Tmax)을 넘었는지의 여부를 판정하여(단계 S184), 모터요구 토오크(Tm*)가 토오크상한값(Tmax)을 넘었다고 판정되었을 때에는 모터요구 토오크(Tm*)를 토오크상한값(Tmax)으로 수정한다(단계 S186). 그리고 토오크(Tm*)를 목표 토오크로 하여 모터(12)로부터 목표 토오크(Tm*)에 알맞은 토오크가 출력되도록 모터(12)를 구동 제어한다(단계 S188). 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 복귀 시키는 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 해제되었는지의 여부를 판정하여(단계 S190), 완전히 해제되었다고 판정되었을 때에는 슬립발생 플래그(F1), 슬립수속 플래그(F2)를 모두 값 0으로 리세트하고(단계 S192), 본 루틴을 종료한다.
이상이, 재슬립이 발생하지 않은 경우의 슬립수속시 제어이다. 계속해서 이 슬립수속시 제어루틴이 반복하여 실행되고 있는 동안에 재슬립이 발생한 경우를 생각한다. 재슬립이 발생한 경우에는 토오크제한량(δsafe)에 의거하여 다시 토오크가 제한된다. 이 토오크제한량(δsafe)의 설정은 도 12의 토오크제한량(δsafe) 설정해제루틴에 의거하여 행하여진다. 이 루틴은 도 7의 슬립수속시 제어루틴이 반복하여 실행되고 있는 기간, 즉 슬립수속 플래그(F2)가 값 1로 세트되고 나서 다시 값 0으로 리세트되기까지의 기간에 있어서 소정시간마다(예를 들면, 8msec마다) 반복하여 실행된다.
토오크제한량(δsafe) 설정 해제루틴이 실행되면, 전자제어유닛(40)의 CPU (42)는 먼저 모터(12)의 회전수(Nm)를 입력하고(단계 S220), 입력한 회전수(Nm)에 의거하여 각가속도(α)를 계산한다(단계 S222). 그리고 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 넘었는지의 여부, 즉 재슬립이 발생하였는지의 여부를 판정하여(단계 S224),재슬립은 발생되지 않았다고 판정되면 아무것도 하지 않고 본 루틴을 종료한다. 재슬립이 발생하였다고 판정되면 각가속도(α)의 미분값(dα/dt)이 제로 근방 에 있는지의 여부, 즉 각가속도(α)의 값이 피크에 도달하였는지의 여부를 판정하여(단계 S226), 각가속도(α)가 피크에 도달하였다고 판정되었을 때에는 그 때의 각가속도(α)를 피크치(αpeak)로서 설정한다(단계 S228). 각가속도(α)가 아직 피크치(αpeak)에 도달하지 않았다고 판정되었을 때에는 아무것도 하지 않고 본 루틴을 종료한다.
그리고 설정된 피크치(αpeak)에 의거하여 재슬립을 억제하기 위한 토오크제한량(δsafe)을 설정한다(단계 S230). 토오크제한량(δsafe)의 설정은 실시예에서는 피크치(αpeak)와 토오크제한량(δsafe)과의 관계를 미리 구하여 맵으로서 ROM(44)에 기억하여 두고, 피크치(αpeak)가 주어지면 맵으로부터 대응하는 토오크제한량(δsafe)이 도출되는 것으로 하였다. 이 맵의 일례를 도 13에 나타낸다. 이 맵은 도 13에 나타내는 바와 같이 각가속도(α)의 피크치(αpeak)가 커질 수록 토오크제한량(δsafe)으로서 큰 값이 설정되는 특성을 가지고 있다. 토오크제한량(δsafe)은 기본적으로는 운전자에 의해 엑셀러레이터 페달(33)의 밟음이 증가되어 강제적으로 토오크제한량(δ1)이 해제됨으로써 발생한 재슬립을 억제하기 위하여 설정되는 것이기 때문에 실시예에서는 구동륜(18a, 18b)이 과잉으로 슬립하여 자동차(10)가 불안정한 상태가 되는 것을 방지하는 데 충분한 값이 되도록 조정되는 것으로 하였다.
토오크제한량(δsafe)이 설정되면 상기한 슬립시 엑셀러레이터 개방도 (Accslip)와 엑셀러레이터 개방도(Acc)를 입력하고(단계 S232), 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)(= Acc-Accslip)을 계산한다(단계 S234). 그리고 계산한 엑셀러레이 터 밟음 증가량(ΔAcc)과 슬립시 엑셀러레이터 개방도(Accslip)에 의거하여 토오크제한량(δsafe)의 해제시간(t)을 설정하고(단계 S236), 설정한 해제시간(t)이 경과될 때까지 기다린다(단계 S238). 해제시간(t)의 설정은 기본적으로는 도 9의 토오크제한량(δ1) 해제처리루틴의 단계(S214)의 처리에서 사용하는 도 10의 맵과 동일한 맵을 사용할 수 있으나, 지나친 슬립을 해소할 수 있으면 충분하기 때문에 도 9의 토오크제한량(δ1)의 해제시간보다도 짧은 시간으로 설정하는 것이 바람직하다. 해제시간(t)이 경과되면 토오크제한량(δsafe)을 완전히 해제하고(단계 S240), 본 루틴을 종료한다. 또한 토오크제한량(δsafe)의 해제는 한 번에 행하는 것으로 하였으나, 시간의 경과와 함께 서서히 해제를 행하는 것으로 하여도 상관없다. 이와 같은 토오크제한량(δsafe)의 설정과 해제는 구체적으로는 RAM(46)의 소정영역에 토오크제한량(δsafe)의 값을 기록함으로써 행하여진다. RAM(46)의 소정영역에 기록된 토오크제한량(δsafe)의 값은, 도 7의 슬립수속시 제어루틴의 처리에서 판독되어 처리에 공급된다. 이하, 재슬립이 발생하였을 때의 도 7의 루틴의 처리를 구체적으로 설명하나, 재슬립이 발생하지 않았을 때의 처리와 중복되는 부분에 대한 설명은 생략한다.
재슬립이 발생하였을 때의 도 7의 슬립수속시 제어루틴은, 토오크제한량(δsafe)이 설정되고 나서 해제되기까지의 기간에 있어서 행하여진다. 구체적으로는 토오크제한량(δsafe)이 설정되면, 토오크제한량(δsafe)이 입력되고(단계 S170), 토오크제한량(δ1)과 토오크제한량(δsafe)과의 합(δ1 + δsafe)에 의거하여 토오크상한값(Tmax)이 설정된다(단계 S182). 여기서는 운전자의 엑셀러레이터 페달 (33)의 밟음 증가에 의해 토오크제한량(δ1)이 어느 정도 해제되어 있고, 토오크제한량(δ1)만에 의거하여 설정된 토오크상한값(Tmax)에 의해 모터(12)가 제어되고 재슬립이 발생한 상태이기 때문에, 토오크제한량(δ1)과 토오크제한량(δsafe)과의 합에 의거하여 도 6의 맵으로부터 토오크상한값(Tmax)을 설정하여 모터(12)로부터의 토오크를 제한함으로써 재슬립이 과잉이 되는 것을 억제할 수 있다. 또한 상기 처리는 도 7의 단계 S178의 처리에 있어서 각가속도(α)가 토오크제한량(δ1)과 토오크제한량(δsafe)과의 합 이하일 때의 비교적 재슬립의 정도가 작을 때의 처리로서(단계 S180), 재슬립의 정도가 크고 각가속도(α)가 토오크제한량(δ1)과 토오크제한량(δsafe)과의 합을 넘어 있을 때에는 토오크가 더욱 제한되고, 토오크제한량(δ1)과 토오크제한량(δsafe)과 각가속도(α)와의 합(δ1 + δsafe + α)에 의거하여 토오크상한값(Tmax)이 설정되고(단계 S182), 이 토오크상한값(Tmax)에 따라 모터(12)가 구동 제어되게 된다. 또한 재슬립의 정도에 관계없이 토오크제한량(δ1)과 토오크제한량(δsafe)과의 합에 의거하여 토오크상한값(Tmax)을 설정하여도 상관없는 것은 물론이다.
도 14는 토오크상한값(Tm*)이 설정되는 모양을 나타내는 설명도이다. 도 14에 나타내는 바와 같이 모터(12)의 회전축의 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 상회하여 슬립이 발생하였다고 판정되었을 때에는 도 6의 맵에 따라 각가속도(α)에 대응하여 토오크상한값(Tmax)이 서서히 낮은 값으로 설정되고, 각가속도(α)가 피크에 도달한 시점에서 그 피크치(αpeak)에 대응하는 토오크상한값(Tmax)(값 T1)이 설정된다[도 14(a) 참조]. 이때 설정된 토오크상한값(Tmax)(값 T1)은 각가속도( α)가 음의 값이 되어 슬립이 수속되었다고 판정될 때까지 유지된다. 슬립이 수속되었다고 판정되면 현재의 각가속도(α)의 값에 관계없이 각가속도(α)의 시간 적분값(슬립의 상황)에 따라 설정된 토오크제한량(δ1)에 대응하는 토오크상한값(Tmax)(값 T2)까지 토오크가 복귀된다(도 14(b) 참조). 이 토오크복귀시의 토오크제한량(δ1)에 의한 제한에 의해 재슬립이 발생하는 것을 방지한다. 그후 운전자에 의한 엑셀러레이터 페달(33)의 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)에 따른 해제시간이 경과되면 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)에 따른 해제량만큼 토오크제한량(δ1)이 해제되고, 그때의 토오크제한량(δ1)에 대응하는 토오크상한값(Tmax)(값 T3)까지 토오크가 복귀된다[도 14(c) 참조]. 여기서 이 토오크의 복귀에 의해 재슬립이 발생하였을 때에는 그때의 토오크제한량(δ1)과 재슬립에 의해 상승한 각가속도(α)의 피크치(αpeak)와의 합에 대응하는 토오크상한값(Tmax)(값 T4)으로 까지 토오크가 재제한된다[도 14(d) 참조]. 이때 각가속도(α)의 피크치(αpeak)에 의거하여 토오크제한량(δsafe)이 설정된다. 이에 의하여 토오크의 재제한에 의해 각가속도(α)가 저하되었을 때에도 토오크제한량(δ1)과 토오크제한량(δsafe)과의 합에 대응하는 토오크상한값(Tmax)(값 T5)으로 토오크의 재복귀가 제한된다[도 14(e) 참조]. 또한 토오크제한량(δsafe)은 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)에 따라 해제시간을 가지고 해제되고, 다시 토오크제한량(δ1)에만 대응하는 토오크상한값(Tma) ×(값 T6)으로 까지 토오크가 복귀된다[도 14(f) 참조].
이상 설명한 실시예의 원동기의 제어장치(20)에 의하면, 구동륜(18a, 18b)에 공전에 의한 슬립이 발생하였을 때에 모터(12)로부터 출력되는 토오크를 제한함과 동시에 슬립이 억제되었을 때에 운전자의 엑셀러레이터 페달(33)의 밟음 증가량(ΔAcc)에 따라 토오크제한의 해제의 정도(해제량과 해제시간)를 변경, 즉 엑셀러레이터 페달(33)의 밟음 증가량(ΔAcc)이 많을 수록 토오크제한의 해제량을 크게 설정함과 동시에 해제시간을 짧게 설정하기 때문에, 구동륜(18a, 18b)의 슬립을 억제하면서 운전자에 의한 가속의 요구에 대하여 어느 정도 응답할 수 있다. 이 결과, 슬립제어에 있어서의 드라이버빌리티를 향상시킬 수 있다. 또한 엑셀러레이터 페달(33)의 밟음 증가에 의한 토오크제한의 해제에 의해 재슬립이 발생하였을 때에는 발생한 재슬립이 과잉이 되는 것을 억제하도록 모터(12)를 제어하기 때문에, 재슬립이 과잉이 되어 자동차(10)가 불안정한 상태가 되는 것을 방지하면서 운전자에게 재슬립을 체감시켜 엑셀러레이터 페달(33)의 되돌려 밟기를 촉구할 수 있다.
실시예의 원동기의 제어장치(20)에서는 도 7의 슬립수속시 제어루틴을 반복하여 실행하고 있을 때에 재슬립이 발생하였을 때, 즉 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 상회하였을 때에는 각가속도(α)의 피크치(αpeak)에 의거하여 재슬립이 과잉이 되는 것을 억제하기 위한 토오크제한량(δsafe)을 설정하고, 설정된 토오크제한량(δsafe)을 사용하여 토오크를 재제한하는 것으로 하였으나, 재슬립이 발생하였을 때에는 다시 도 5의 슬립발생시 제어루틴을 실행하는 것으로 하여도 상관없다. 이 경우, 도 4의 슬립상태 판정처리루틴의 단계 S130의 처리에 있어서 각가속도(α)가 문턱값(αslip)을 상회하였다고 판정되었을 때에 슬립수속 플래그(F2)를 값 1로부터 값 0으로 리세트하는 처리를 설치하면 좋다. 이와 같이 하면 슬립발생 플래그(F1)의 값이 값 1이 됨과 동시에 슬립수속 플래그(F2)의 값이 값 0이 되기 때문에 슬립수속시 제어루틴을 대신하여 슬립발생시 제어루틴이 실행되게 된다. 이 경우에는 토오크제한량(δsafe)에 관한 처리에 대해서는 설치할 필요가 없는 것은 물론이다.
다음에 제 2 실시예의 원동기의 제어장치에 대하여 설명한다. 제 2 실시예의 원동기의 제어장치는 실시예의 원동기의 제어장치(20)와 동일한 하드웨어구성에 의하여 구성되어 있고, 전자제어유닛에 있어서의 처리만이 다르다. 따라서 제 2 실시예의 원동기의 제어장치의 하드웨어구성에 대한 설명은 생략한다. 실시예의 원동기의 제어장치(20)에서는 각가속도(α)에 의거하여 슬립을 검출하여 모터(12)를 구동제어하는 데 대하여, 제 2 실시예의 원동기의 제어장치에서는 구동륜의 차륜속도(Vf)와 종동륜의 차륜속도(Vr)의 편차[차륜속도차(ΔV)]에 의거하여 슬립을 검출하여 모터를 제어한다. 차륜속도차(ΔV)에 의거하는 슬립상태의 판정은, 도 15의 슬립상태 판정처리루틴에 의거하여 행하여진다.
도 15의 슬립상태 판정처리루틴이 실행되면 전자제어유닛의 CPU는 먼저 차륜속도차(ΔV)가 문턱값(Vslip)을 넘었는지의 여부를 판정하여(단계 S270), 넘었다고 판정되면 슬립이 발생하였다고 판단되어 슬립판정 플래그(F3)를 값 1에 세트함과 동시에(단계 S272), 슬립수속 플래그(F4)를 값 0으로 리세트하고(단계 S273), 본 루틴을 종료한다. 한편 차륜속도차(ΔV)가 문턱값(Vslip)을 넘지 않았다고 판정되면, 슬립판정 플래그(F3)의 값이 값 1인지의 여부를 판정하여(단계 S274), 플래그(F3)가 값 1이라고 판정되면 슬립은 수속되었다고 판단되어, 슬립수속 플래그(F4)를 값 1에 세트하고(단계 S276), 본 루틴을 종료한다. 플래그(F3)가 값 1이 아니 라고 판정되면 플래그(F3, F4)를 모두 값 0으로 리세트하고(단계 S278), 본 루틴을 종료한다.
이와 같이 하여 판정된 슬립상태에 따른 모터의 제어로서는 플래그(F3) 및 플래그(F4)가 모두 값 0일 때에는 그립시 제어, 플래그(F3)가 값 1이고, 플래그(F4)가 값 0일 때에는 슬립발생시 제어, 플래그(F3) 및 플래그(F4)가 모두 값 1일 때에는 슬립수속시 제어가 실행된다. 이하, 각 제어의 상세에 대하여 설명한다. 또한 그립시 제어는 실시예의 원동기의 제어장치(20)의 그립시 제어와 동일한 처리이므로 설명은 생략한다.
슬립발생시 제어는, 슬립에 의해 차륜속도차(ΔV)가 상승하였을 때에 상승한 차륜속도차(ΔV)를 저하시키기 위하여 행하는 모터의 구동제어이고, 도 16의 슬립발생시 제어루틴에 의거하여 행하여진다. 슬립발생시 루틴이 실행되면 전자제어유닛의 CPU는 먼저 토오크제한량(δ2)을 입력하는 처리를 행한다(단계 S260). 여기서 토오크제한량(δ2)은 슬립을 정지시키기 위한 뒤에서 설명하는 모터(12)의 토오크상한값(Tmax)을 설정할 때에 사용하는 파라미터이고, 도 17의 토오크제한량(δ2) 설정처리 루틴에 의하여 설정된다. 이하, 토오크제한량(δ2) 설정처리에 대하여 설명한다. 이 루틴은 도 15의 슬립상태 판정처리루틴의 단계 S272의 처리에 의해 슬립발생 플래그(F3)가 값 0으로부터 값 1에 세트된 시점으로부터 슬립수속 플래그(F4)가 값 0으로부터 값 1로 세트되는 시점까지의 기간에 걸쳐 소정시간마다(예를 들면, 8msec마다) 반복하여 실행된다. 토오크제한량(δ2) 설정처리에서는 차륜속도(Vf, Vr)를 입력하고(단계 S290), 입력한 차륜속도(Vf, Vr)의 편차에 의해 차륜 속도차(ΔV)를 계산하여(단계 S292), 차륜속도차(ΔV)가 문턱값(Vs1ip)을 넘은 시점으로부터의 계산한 차륜속도차(ΔV)의 시간 적분값(Vint)을 계산하는 처리를 행한다(단계 S294). 차륜속도차(ΔV)의 시간 적분값(Vint)의 계산은 실시예에서는 다음식 (2)를 사용하여 행하는 것으로 하였다. 여기서 Δt는 본 루틴의 실행시간 간격이다.
Figure 112005010334886-pct00002
차륜속도차(ΔV)의 시간 적분값(Vint)이 계산되면 이것에 소정의 계수(k2)를 승산함으로써 토오크제한량(δ2)을 설정하고(단계 S296), 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. 또한 설정된 토오크제한량(δ2)은 RAM(46)의 소정영역에 차차 기록됨으로써 갱신되어, 도 16의 루틴의 처리에 공급된다. 또한 실시예에서는 토오크제한량(δ2)을 차륜속도차(ΔV)의 시간 적분값에 의거하여 설정하는 것으로 하였으나, 차륜속도차(ΔV)의 값에 의거하여 설정하는 것으로 하거나, 차륜속도차(ΔV)의 값에 관계없이 소정의 값을 설정하는 것으로 하여도 상관없다.
도 16의 루틴으로 되돌아가, 토오크제한량(δ2)이 입력되면 입력된 토오크제한량(δ2)에 의거하여 모터(12)를 출력할 수 있는 토오크의 상한인 토오크상한값 (Tmax)을 설정한다(단계 S282). 토오크상한값(Tmax)은 토오크제한량(δ2)에 의거하여 도 6의 맵을 사용하여 설정된다. 토오크상한값(Tmax)이 설정되면 모터요구 토오크(Tm*)가 설정된 토오크상한값(Tmax)을 넘었는지의 여부를 판정하여(단계 S284), 모터요구 토오크(Tm*)가 토오크상한값(Tmax)을 넘었다고 판정되었을 때에는 모터요구 토오크(Tm*)를 토오크상한값(Tmax)으로 수정한다(단계 S286). 그리고 토오크(Tm*)를 목표 토오크로 하여 모터(12)로부터 목표 토오크(Tm*)에 알맞은 토오크가 출력되도록 모터(12)를 구동제어하고(단계 S288), 본 루틴을 종료한다. 이것에 의하여 슬립발생시에 있어서 모터(12)로부터 출력되는 토오크는 슬립을 억제하기 위한 낮은 토오크[구체적으로는, 도 6의 맵에 있어서 토오크제한량(δ2)[rpm/8 msec]에 대응하는 토오크상한값(Tmax)]로 제한되기 때문에 슬립을 효과적으로 억제할 수 있다.
슬립수속시 제어는, 슬립발생시 제어에 의하여 차륜속도차(ΔV)가 저하되었을 때에 제한한 토오크를 복귀시키기 위하여 행하는 모터의 구동제어이며, 도 18의 슬립수속시 제어루틴에 의거하여 행하여진다. 슬립수속시 제어루틴이 실행되면 전자제어유닛의 CPU는 먼저 반복하여 실행된 도 17의 토오크제한량(δ2) 설정처리루틴의 제일 마지막[슬립수속 플래그(F4)가 값 0으로부터 값 1로 세트되기 직전)에 설정된 토오크제한량(δ2)을 입력한다(단계 S300). 그리고 입력한 토오크제한량(δ2)을 해제하는 해제요구를 입력하는 처리를 행하여(단계 S302), 해제요구가 있었는지의 여부를 판정하는 처리를 행한다(단계 S304). 토오크제한량(δ2)의 해제요구는 도 19의 토오크제한량(δ2) 해제처리루틴에 의거하여 행하여진다. 이 루틴은 기본적으로는 도 9의 토오크제한량(δ1) 해제처리루틴과 동일한 처리이며, 도 18의 슬립수속시 제어루틴이 반복하여 실행되고 있는 동안에 소정시간마다(예를 들면, 8msec마다) 반복하여 실행된다. 토오크제한량(δ2) 해제처리루틴이 실행되면 슬립시 엑셀러레이터 개방도 (Accslip)와 엑셀러레이터 개방도(Acc)를 입력하고(단계 S320), 양자의 편차에 의해 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)을 계산하여(단계 S322), 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)과 슬립시 엑셀러레이터 개방도(Accslip)에 의거하여 토오크제한량(δ2)의 해제시간(t)을 설정한다(단계 S324). 이 해제시간(t)은 도 10의 맵과 동일한 특성을 가지는 맵을 사용하여 설정할 수 있다. 해제시간(t)이 설정되면 해제시간(t)이 경과될 때까지 기다려(단계 S326), 해제시간(t)이 경과되었을 때에 엑셀러레이터 밟음 증가량(ΔAcc)과 슬립시 엑셀러레이터 개방도(Accslip)에 의거하여 토오크제한량(δ2)에 대한 해제량(Δδ2)의 해제 증가분(D2)을 설정하고(단계 S328), 설정된 해제 증가분(D2)만큼 해제량(Δδ2)을 늘리고(단계 S330), 본 루틴을 종료한다. 또한 해제 증가분(D2)의 설정도, 도 11의 맵과 동일한 특성을 가지는 맵을 사용하여 설정할 수 있다. 또 설정된 해제량(Δδ2)은 RAM(46)의 소정영역에 차차 기록됨으로써 갱신되어 가서 도 18의 루틴의 처리에 공급된다.
도 18의 슬립수속시 제어루틴으로 되돌아가 해제량(Δδ2)이 설정되고, 해제요구가 있다[해제량(Δδ2)이 제로가 아니다]고 판정되면, 단계 S230에서 입력한 토오크제한량(δ2)으로부터 해제량(Δδ2)을 감하여 토오크제한량(δ2)을 해제하는 처리를 행한다(단계 S306). 해제요구가 없다고 판정되면 토오크제한량(δ2)의 해 제는 행하여지지 않는다. 즉 본 루틴의 실행이 제일 처음에 개시되고 나서 도 19의 루틴의 단계(S326)의 처리에서 설정된 해제시간(t)이 경과하였다고 판정될 때까지는, 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 S308). 토오크상한값(Tmax)이 설정되면 모터요구 토오크(Tm*)가 설정된 토오크상한값(Tmax)을 넘었는지의 여부를 판정하고(단계 S310), 모터요구 토오크(Tm*)가 토오크상한값(Tmax)을 넘었다고 판정되었을 때에는 모터요구 토오크(Tm*)를 토오크상한값(Tmax)으로 수정한다(단계 S312). 그리고 토오크(Tm*)를 목표 토오크로 하여 모터(12)로부터 목표 토오크(Tm*)에 알맞은 토오크가 출력되도록 모터(12)를 구동제어한다(단계 S314). 그후 토오크제한량(δ2)의 값이 제로 이하, 즉 토오크제한량(δ2)이 완전히 해제되었는지의 여부를 판정하여(단계 S316), 완전하게 해제되었다고 판정되었을 때에는 슬립발생 플래그(F3) 및 슬립수속 플래그(F4)를 모두 값 0으로 리세트하고(단계 S318), 본 루틴을 종료한다. 또한 슬립이 수속되고[차륜속도차(ΔV)가 문턱값(Vslip)을 하회하고]나서 도 18의 슬립수속시 제어루틴이 반복하여 실행되고 있는 동안에 재슬립이 발생하였을[차륜속도차(ΔV)가 문턱값(Vslip)을 상회하였다]때에는 도 15의 슬립상태 판정처리루틴의 단계 S273의 처리에 있어서 슬립수속 플래그(F4)의 값이 값 1로부터 값 0으로 리세트되기 때문에 다시 도 18의 슬립발생시 제어루틴이 실행되게 되어 발생한 재슬립이 억제된다.
도 20은 토오크상한값(Tmax)이 설정되는 모양을 나타내는 설명도이다. 도 20에 나타내는 바와 같이 차륜속도차(ΔV)가 문턱값(Vslip)을 상회하여 슬립이 발생하였다고 판정되었을 때에는, 각가속도(α)에 관계없이 차륜속도차(ΔV)가 문턱값(Vslip)을 하회할 때까지 토오크제한량(δ2)이 서서히 증가하여 가고, 이것에 대응하여 토오크상한값(Tmax)이 서서히 낮은 값으로 설정되어 토오크가 제한되어 간다[도 20(a)∼도 20(c) 참조]. 이때, 토오크제한량(δ2)의 증가량은 차륜속도차(ΔV)가 문턱값(Vslip)을 상회한 시점으로부터의 차륜속도차(ΔV)의 시간 적분값에 따라 설정된다. 차륜속도차(ΔV)가 문턱값(Vslip)을 하회하면 운전자에 의한 엑셀러레이터 페달(33)의 밟음 증가량(ΔAcc)에 따라 설정되는 해제시간이 경과되었을 때에 마찬가지로 엑셀러레이터 페달(33)의 밟음 증가량 (ΔAcc)에 따라 설정되는 해제량(Δδ2)만큼 토오크제한량(δ2)을 해제하여 토오크상한값(Tmax)(값 T4)까지 토오크가 복귀되고[도20(d) 참조], 그후는 토오크제한량(δ2)이 단계적으로 해제되어 토오크가 서서히 복귀되어 간다.
이상 설명한 제 2 실시예의 원동기의 제어장치에 의해서도 실시예의 원동기의 제어장치(20)와 동일한 효과, 즉 구동륜(18a, 18b)의 슬립을 억제하면서 운전자에 의한 가속의 요구에 대하여 어느 정도 응답할 수 있어, 슬립제어에 있어서의 드라이버빌리티를 향상시킬 수 있다고 하는 효과를 가질 수 있다.
제 2 실시예의 원동기의 제어장치에서는 차륜속도차(ΔV)에 의거하는 슬립의 검출을 실시예의 원동기의 제어장치(20)에 있어서의 각가속도(α)에 의거하는 슬립의 검출과는 독립하여 실시하는 것으로 하였으나, 차륜속도차(ΔV)에 의거하는 슬립의 검출을 각가속도(α)에서는 슬립이 검출되지 않았던 때에 실시하는 것으로 하 여도 좋고, 실제 각가속도(α)에 의거하는 슬립의 검출과 병행하여 실시하는 것으로 하여도 상관없다. 이 경우, 각가속도(α)에 의거하여 슬립이 검출되지 않은 미소한 슬립이 발생하였을 때에도 차륜속도차(ΔV)에 의거하여 그 미소한 슬립을 검출할 수 있는 점에서 유리하다. 또한 차륜속도차(ΔV)에 의거하는 슬립의 검출과 각가속도(α)에 의거하는 슬립의 검출을 병행하여 실시하였을 때에 모두 슬립이 발생하였다고 판정되었을 때에는 슬립발생시의 제어에서는 도 5의 슬립발생시 제어루틴의 단계 S152의 처리에서 설정된 각가속도(α)의 피크치(αpeak)[rpm/8 msec]와 도 16의 슬립발생시 제어루틴의 단계 S280의 처리에서 입력된 토오크제한량(δ2)[rpm/8 msec]을 가산한 것에 의거하여 도 6의 맵을 사용하여 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 것인가 높은 쪽에 의거하여 토오크상한값(Tmax)을 설정하여 모터(12)를 제어하는 것으로 하여도 좋다. 또 슬립수속시의 제어에서는 슬립발생시의 제어와 마찬가지로 도 7의 슬립수속시 제어루틴의 단계 Sl76에서 설정(또는 단계 S170에서 입력)된 토오크제한량(δ1)과 단계 S170의 처리에서 입력된 토오크제한량(δsafe)과의 합(δ1 + δsafe) 또는 각가속도(α)가 값 δ1 + δsafe를 넘었을 때에는 값 δ1 + δsafe와 각가속도(α)와의 합(δ1 + δsafe + α)과, 도 18의 슬립수속시 제어루틴의 단계 S306의 처리에서 설정(또는 단계 S300의 처리에서 입력)된 토오크제한량(δ2)을 가산한 것에 의거하여 도 6의 맵을 사용하여 토오크상한값(Tmax)을 설정[Tmax ←g(δ1 + δsafe + δ2) 또는 g(δ1 + δsafe + δ2 + α)]하는 것으로 하거나, 어느 것인가 높은 쪽 에 의거하여 토오크상한값(Tmax)을 설정하여 모터(12)를 제어하는 것으로 하여도 상관없다.
실시예에서는 구동륜(18a, 18b)에 접속된 구동축에 직접적으로 동력의 출력이 가능하게 기계적으로 접속된 모터(12)를 구비하는 자동차(10)에 대한 모터(12)의 제어로서 설명하였으나, 구동축에 직접적으로 동력의 출력이 가능한 전동기를 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 21에 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 22에 나타내는 바와 같이엔진(211)의 출력축에 접속된 안쪽 로우터(213a)와 구동륜(218a, 218b)에 접속된 구동축에 설치된 바깥쪽 로우터(213b0를 가지고 안쪽 로우터(213a)와 바깥쪽 로우터(213b)와의 전자적인 작용에 의해 상대적으로 회전하는 모터(213)와, 구동축에 직접동력이 출력 가능하게 구동축에 기계적으로 접속된 모터(212)를 구비하는 이른바 전기분배형의 하이브리드자동차(210)에 적용할 수도 있다. 또는 도 23에 나타내는 바와 같이, 구동륜(318a, 318b)에 접속된 구동축에 변 속기(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 토오크를 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 (16)

  1. 구동륜에 접속된 구동축에 동력을 출력 가능한 원동기를 구비하는 차량에 있어서의 상기 원동기를 제어하는 원동기의 제어장치로서,
    상기 구동륜의 공전에 의한 슬립을 검출하는 슬립 검출수단과,
    상기 슬립 검출수단에 의해 슬립이 검출되었을 때, 상기 슬립을 억제하도록 토오크제한을 행하여 상기 원동기를 제어하는 토오크제한 제어수단과,
    적어도 상기 슬립이 억제의 방향으로 향하였을 때, 운전자에 의한 엑셀러레이터조작의 변화량에 의거하여 상기 토오크제한 제어수단에 의한 토오크제한을 해제하여 상기 원동기를 제어하는 토오크제한 해제제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 엑셀러레이터조작의 변화량은, 상기 슬립 검출수단에 의해 슬립이 검출된 시점을 기준으로 하는 변화량인 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 토오크제한 해제제어수단은, 상기 토오크제한을 시간의 경과와 함께 단계적으로 해제하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 토오크제한 해제제어수단은, 상기 엑셀러레이터조작의 변화량으로서 엑셀러레이터 페달의 밟음 증가의 정도가 클 수록 상기 토오크제한의 해제 폭이 커지는 경향으로 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 토오크제한 해제제어수단은, 상기 엑셀러레이터조작의 변화량으로서 엑셀러레이터 페달의 밟음 증가의 정도가 클 수록 상기 토오크제한의 해제시간이 짧아지는 경향으로 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 구동축 또는 상기 원동기의 회전축의 각가속도를 검출하는 각가속도 검출수단을 더 구비하고,
    상기 슬립 검출수단은, 상기 검출된 각가속도에 의거하여 슬립을 검출하고,
    상기 토오크제한 제어수단은, 상기 슬립이 검출되었을 때에 상기 각가속도 검출수단에 의해 검출된 각가속도에 의거하여 상기 토오크제한의 정도를 변경하여 상기원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 차량은, 상기 구동륜에 종동하는 종동륜을 가지는 차량이고,
    상기 구동륜의 회전속도를 검출하는 구동륜 회전속도 검출수단과,
    상기 종동륜의 회전속도를 검출하는 종동륜 회전속도 검출수단을 더 구비하고,
    상기 슬립 검출수단은 상기 구동륜 회전속도 검출수단에 의해 검출된 회전속도와 상기 종동륜 회전 속도 검출수단에 의해 검출된 회전속도와의 회전속도차에 의거하여 슬립을 검출하는 수단이고,
    상기 토오크제한 제어수단은, 상기 슬립이 검출되었을 때에는 상기 회전속도차에 의거하여 상기 토오크제한의 정도를 변경하여 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 토오크제한 해제제어수단에 의한 상기 원동기의 제어에 의해 상기 슬립검출수단에 의해 재슬립이 검출되었을 때에는, 상기 재슬립이 억제되도록 토오크 재제한을 행하여 상기 원동기를 제어하는 토오크 재제한 제어수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 구동축 또는 상기 원동기의 회전축의 각가속도를 검출하는 각가속도 검출수단을 더 구비하고,
    상기 슬립 검출수단은, 상기 검출된 각가속도에 의거하여 슬립을 검출하고,
    상기 토오크 재제한 제어수단은, 상기 슬립 검출수단에 의해 재슬립이 검출되었을 때, 상기 재슬립의 검출에 수반하여 상기 각가속도 검출수단에 의해 검출되는 각가속도의 피크치에 의거하여 상기 토오크 재제한의 정도를 변경하여 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 재슬립의 상태에 관계없이 상기 엑셀러레이터조작의 변화량에 따른 시간을 가지고 상기 토오크 재제한 제어수단에 의한 상기 토오크 재제한을 해제하여 상기원동기를 제어하는 토오크 재해제 제어수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어장치.
  11. 원동기와 제 1항에 기재된 원동기의 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량.
  12. 구동륜에 접속된 구동축에 동력을 출력 가능한 원동기를 구비하는 차량에 있어서의 상기 원동기를 제어하는 원동기의 제어방법으로서,
    (a) 상기 구동륜의 공전에 의한 슬립을 검출하는 단계와,
    (b) 상기 단계 (a)에 의해 슬립이 검출되었을 때, 상기 슬립을 억제하도록 토오크제한을 행하여 상기 원동기를 제어하는 단계와,
    (c) 적어도 상기 슬립이 억제의 방향으로 향하였을 때, 운전자에 의한 엑셀 러레이터조작의 변화량에 의거하여 상기 단계 (b)에 의한 토오크제한을 해제하여 상기원동기를 제어하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 엑셀러레이터조작의 변화량은 상기 단계 (a)에 의해 슬립이 검출된 시점을 기준으로 한 변화량인 것을 특징으로 하는 원동기의 제어방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 단계 (c)는, 상기 토오크제한을 시간의 경과와 함께 단계적으로 해제하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 단계 (c)는, 상기 엑셀러레이터조작의 변화량으로서 엑셀러레이터 페달의 밟음 증가의 정도가 클 수록 상기 토오크제한의 해제 폭이 커지는 경향으로 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어방법.
  16. 제 14항 또는 제 15항에 있어서,
    상기 단계 (c)는, 상기 엑셀러레이터조작의 변화량으로서 엑셀러레이터 페달의 밟음 증가의 정도가 클 수록 상기 토오크제한의 해제시간이 짧아지는 경향으로 상기 원동기를 제어하는 것을 특징으로 하는 원동기의 제어방법.
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