KR101041753B1

KR101041753B1 - 차량의 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101041753B1
Application number: KR1020087015552A
Authority: KR
Inventors: 세이지 구와하라; 마사토 가이가와
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2007-01-08
Publication date: 2011-06-20
Also published as: US8180551B2; KR20080080151A; US20100161198A1; JP4293190B2; JP2007187091A; EP1971764A1; CN101371023B; WO2007080501A1; CN101371023A

Abstract

차량에 탑재된 기기를 제어하는 차량의 제어 장치는, 상이한 단위의 상태량에 기초하여 상기 기기의 각각 요구되는 값을 생성하기 위한 생성 수단 (1010, 1020); 상기 요구되는 값을 하나의 단위를 갖는 값으로 변환하고, 하나의 단위를 갖는 값에 기초하여 상기 기기의 목표 값을 얻기 위한 조정 수단 (1010, 1020); 얻어진 목표 값에 기초하여 상기 기기를 제어하기 위한 제어 수단 (1010, 1020); 상기 상태량, 상기 요구되는 값 및 상기 목표 값에 대해 설정된 각각의 기준치를 이용하여, 상기 차량이 특정 상태인지 여부를 판정하기 위한 판정 수단 (1010, 1020) 을 포함한다. 상기 기준치 중 하나가 상이한 단위의 나머지 기준치로 변환된다.

Description

차량의 제어 장치 및 방법{VEHICULAR CONTROL APPARATUS AND METHOD}

본 발명은, 다양한 물리량이 제어 대상이 되는 구동력 제어가 실행되는 파워 트레인 (power train) 이 탑재된 차량의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 차량이 아이들 상태에 있는지 여부를 정확하고 적절히 판정할 수 있게 하는 차량의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

운전자의 가속 페달 조작과 무관하게 엔진 출력 토크를 제어하는 것이 가능한 엔진과 자동 변속기를 구비한 차량에 있어서, 엔진 토크와 자동 변속기의 기어 비를 이용하여 양 또는 음의 목표 구동 토크가 실현되는 기술적 개념이 존재한다. 양 또는 음의 목표 구동 토크는 운전자의 가속 페달 조작량과 차량의 운전 조건 등에 기초하여 산출된다. 이러한 개념을 "구동력 제어"라 한다. "구동력 요구 방식", "구동력 디맨드 (demand) 방식" 및 "토크 디맨드 방식" 제어와 같은 제어 방법도 또한 구동력 제어의 다른 유형이다.

토크 디맨드 방식의 엔진 제어 장치는, 가속 페달 조작량, 엔진 회전수 및 외부 부하에 근거하여 엔진의 목표 토크를 산출하고, 산출된 목표 토크에 따라 연료 분사량과 공급 공기량을 제어한다.

상기한 토크 디맨드 방식의 엔진 제어 장치는, 실제 작동에서, 엔진과 파워 트레인에서 발생하는 손실인 마찰 토크와 같은 손실 토크를 요구 출력 토크에 더하여 목표 토크 생성을 산출하고, 실제로 목표 토크를 생성하도록 연료 분사량과 공급 공기량을 제어한다.

토크 디맨드 방식의 엔진 제어 장치에 따르면, 차량 제어에 직접 영향을 미치는 물리량인 엔진 토크를 차량 제어의 기준치로 설정함으로써, 조향감을 항상 일정하게 할 수 있는 등 운전 용이성을 향상시킬 수 있다.

일본 공개특허공보 제 2005-178626 호 (JP-A-2005-178626) 는, 상기한 토크 디맨드 방식의 엔진 제어 장치에 있어서의 고장안전 (failsafe) 특성을 향상시키는 차량의 통합 제어 시스템을 개시하고 있다. 차량의 통합 제어 시스템은, 조작에 의한 요구에 기초하여 차량의 주행 상태를 제어하는 복수의 제어 유닛; 그리고 차량의 위치 정보에 따라 차량의 작동을 금지하는 요구가 존재하는 경우 각 제어 유닛에 의해 사용되는 정보를 생성하여, 생성된 정보를 각 제어 유닛에 출력하는 처리 유닛을 포함한다. 각 제어 유닛은, 적어도 1 개의 제어 유닛에 대한 작동 요구를 검출하기 위한 검출 수단과, 처리 유닛에 의해 생성된 정보 및 검출 수단에 의해 검출된 작동 요구 중 적어도 어느 하나를 이용하여 각 제어 유닛에 제공된 액츄에이터를 조작하기 위한 목표 제어치에 관한 정보를 산출하기 위한 산출 수단을 포함한다.

차량의 통합 제어 시스템에 따르면, 운전 시스템, 제동 시스템 및 조향 시스템이 통합되어 차량을 제어한다. 예를 들어, 통합 제어 시스템은, 운전자에 의해 조작되는 가속 페달의 조작량에 기초하여 산출된 요구 구동력과 운전 지원 시스 템에 의해 산출된 요구 구동력 사이의 차를 조정하고, 그리고 나서, 구동원의 출력 토크와 변속기의 기어 비를 제어하는 액츄에이터에 보내져야 하는 명령치를 산출한다.

그러나, 운전자의 감속 요구 등에 기초하여 차량이 아이들 상태인 것이 판정되면, 연료차단 (fuel-cut) 제어, 감속 슬립 제어, 중립 제어 및 브레이크 제어가 행해진다. 종래에는, 아이들 상태의 예측 또는 운전자 의도의 추정 등의 단계를 이용하는 스로틀 개도에 기초하여 차량이 아이들 상태인지 여부가 판정되는 경우가 많았다.

구동력 제어에 있어서는, 제어를 행하기 위해 복수의 물리량이 사용되고, 따라서 각각의 물리량에 근거하여 이루어지는 아이들 상태인지 여부의 판정이 차량의 제어에 있어 중요해진다. 그러나, 물리량이 상이하면 상이한 아이들 상태 판정 결과가 얻어지기 때문에 (즉, 종래 방식과 같이 스로틀 개도만을 이용하여 차량이 아이들 상태인지 여부를 판정할 수 없기 때문에), 스로틀 개도가 차량이 아이들 상태임을 나타내는 소정의 개도와 동일하거나 그보다 작더라도 차량이 아이들 상태가 아니라고 판정될 수 있다. 구체적으로, 복수의 물리량 사이의 차가 조정되는 구동력 제어에 있어서, 차량이 아이들 상태인지 여부의 판정이 단지 스로틀 개도에만 근거하여 행해지면, 한 물리량은 차량이 아이들 상태임을 나타내지만 다른 물리량은 차량이 아이들 상태가 아님을 나타내는 상태에서 복수의 물리량 사이의 차가 조정될 수 있다.

본 발명은, 구동력 제어가 행해지는 차량에서 차량이 아이들 상태인지 여부를 정확하고 적절히 판정할 수 있는 차량의 제어 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 제 1 태양에 따른 차량의 제어 장치는 차량에 탑재된 기기를 제어한다. 제어 장치는, 상이한 단위의 상태량에 기초하여 상기 기기의 각각 요구되는 값을 생성하기 위한 생성 수단; 상기 요구되는 값을 하나의 단위를 갖는 값으로 변환하고, 하나의 단위를 갖는 값에 기초하여 상기 기기의 목표 값을 얻기 위한 조정 수단; 얻어진 목표 값에 기초하여 상기 기기를 제어하기 위한 제어 수단; 및 상기 상태량, 상기 요구되는 값 및 상기 목표 값에 대해 설정된 각각의 기준치를 이용하여, 상기 차량이 특정 상태인지 여부를 판정하기 위한 판정 수단을 포함한다. 제어 장치에서, 상기 기준치 중 하나가 상이한 단위의 나머지 기준치로 변환된다.

제 1 태양에 따르면, 예를 들어, 상태량으로서 가속 페달 조작량, 요구되는 값으로서 구동력, 그리고 목표 값으로서 엔진 토크로 하여 구동력 제어가 행해지며, 하나의 단위로 조정된다. 이 경우 조작량은 스로틀 개도에 대응한다. 구동력 제어가 상기한 것처럼 행해지는 경우, 상태량에 대응하여 설정된 기준치를 이용하고, 요구되는 값에 대응하여 설정된 기준치를 이용하며, 그리고 목표 값에 대응하여 설정된 기준치를 이용하여, 차량이 특정 상태 (예컨대, 아이들 상태) 인지 여부가 독립적으로 판정된다. 이 경우, 기준치는 차량의 특정 상태에 대응하고, 예컨대, 기준치는 차량이 아이들 상태임을 나타내는 상태량, 요구되는 값, 그리고 목표 값이다. 그러므로, 상태량, 요구되는 값 및 목표 값 중 어느 것에 기초하여 아이들 상태 판정이 이루어진다면, 크루즈 컨트롤과 같은 구동력 제어가 행해지지 않는 한, 동일한 판정 결과가 얻어진다. 그 결과, 구동력 제어가 행해지는 차량에서, 차량 상태 (예컨대, 차량이 아이들 상태인지 여부) 를 정확히 판정할 수 있는 차량의 제어 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 제 2 태양에 따른 차량의 제어 장치는, 기기가 엔진이고, 특정 상태가 아이들 상태인 것을 제외하면, 제 1 태양에 따른 차량의 제어 장치와 유사하다.

제 2 태양에 따르면, 구동력 제어가 행해지는 때, 상태량, 요구되는 값 및 목표 값 중 어느 것을 이용하여 차량이 아이들 상태인지 여부를 정확하고 적절히 판정할 수 있다.

본 발명의 제 3 태양에 따른 차량의 제어 장치는, 기준치가 얻어진 값이 아이들 상태에 대응하도록 환산된 값인 것을 제외하면, 제 2 태양에 따른 차량이 제어 장치와 유사하다.

제 3 태양에 따르면, 차량이 아이들 상태인지 여부를 판정하는데 사용되는 기준치는 상태량, 요구되는 값 및 목표 값에 대응하는 기준치를 아이들 상태에 대응하는 값으로 환산하여 산출된 값이다. 그러므로, 구동력 제어가 행해지는 때, 상태량, 요구되는 값 및 목표 값 중 어느 것을 이용하여 차량이 아이들 상태인지 여부를 정확하고 적절히 판정할 수 있다.

본 발명의 제 4 태양에 따른 차량의 제어 장치는, 차량의 운전자에 의해 조작된 결과 주어지는 상태량에 의해 특정 상태가 야기되는 것을 제외하면, 제 1 태양 내지 제 3 태양에 따른 차량의 제어 장치와 유사하다.

제 4 태양에 따르면, 차량의 운전자가 가속 페달을 전혀 밟지 않은 때, 차량의 아이들 상태가 야기된다. 그러한 아이들 상태는 상태량, 요구되는 값 및 목표 값 중 어느 것을 이용하여 정확하고 적절히 판정될 수 있다.

본 발명의 상기한 그리고 다른 목적, 특징 및 이점이 첨부 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시형태에 대한 설명으로 명확해질 것이며, 첨부도면에는 유사 부재를 나타내기 위해 유사 도면부호가 사용되어 있다.

도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 차량의 제어 블록도이다.

도 2 는 도 1 에 나타낸 자동 변속기의 작동 표이다.

도 3 은 ECU 에 의해 실행되는, 목표 스로틀 개도를 산출하는 루틴의 제어 블록도이다.

이하에서, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이하의 설명에서, 동일한 부품에 동일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 도면부호가 부여된 부품은 동일한 명칭과 기능을 갖는다. 그러므로, 이들에 대한 상세한 설명을 반복하지 않는다.

먼저, 본 실시형태에 따른 차량 제어 장치를 포함하는 차량의 파워 트레인을 설명한다. 본 실시형태에 따른 차량 제어 장치는, 도 1 에 나타낸 전자제어유닛 (Electronic Control Unit, ECU) (1000) 에 의해 실현된다. 본 실시형태의 설명에서, 자동 변속기에는 토크 컨버터 및 유성 기어 감속 기구가 제공되어 있다. 또한, 본 실시형태에서, 차량 구동용 동력원으로서 엔진이 제공된 차량에 대해 설명한다.

도 1 에 나타낸 것처럼, 차량의 파워 트레인은 엔진 (100), 토크 컨버터 (200), 자동 변속기 (300) 및 ECU (1000) 를 포함한다. 엔진 (100) 의 출력 축은 토크 컨버터 (200) 의 입력 축에 접속된다. 엔진 (100) 과 토크 컨버터 (200) 는 회전축에 의해 서로 연결되어 있다. 따라서, 엔진 회전수 센서 (400) 에 의해 검출되는 엔진 (100) 의 출력 축의 회전수 NE (엔진 회전수 NE) 는 토크 컨버터 (200) 의 입력 축의 회전수 (펌프 회전수) 와 같다.

토크 컨버터 (200) 는 로크 업 클러치 (210), 펌프 임펠러 (220), 터빈 러너 (230), 원웨이 클러치 (250) 및 스테이터 (240) 를 포함한다. 로크 업 클러치 (210) 에 의해 입력 축과 출력 축이 직접 연결될 수 있다. 펌프 임펠러 (220) 가 입력 축 측에 배치되고, 터빈 러너 (230) 가 출력 축 측에 배치된다. 스테이터 (240) 가 토크 증폭 기능을 한다. 토크 컨버터 (200) 와 자동 변속기 (300) 는 회전축에 의해 서로 접속된다. 토크 컨버터 (200) 의 출력 축의 회전수 NT 는 터빈 회전수 센서 (410) 에 의해 검출된다. 토크 컨버터 (200) 의 출력 축의 회전수 NT 는 터빈 회전수 NT 로 표기될 수도 있으며, 이는 자동 변속기 (300) 의 입력 축의 회전수 NIN 과 같다. 자동 변속기 (300) 의 출력 축의 회전수 NOUT 는 출력 축 회전수 센서 (420) 에 의해 검출된다.

도 2 는 자동 변속기 (300) 가 어떻게 작동하는지를 보여주는 표이다. 도 2 의 표는 어느 클러치 요소 (도 1 의 C1 ∼ C4), 어느 브레이크 요소 (B1 ∼ B4), 그리고 어느 원웨이 클러치 요소 (F0 ∼ F3) 가 각 기어에 체결 또는 해방되는지를 보여준다. 예컨대, 차량의 발진시 선택되는 제 1 기어에, 클러치 요소 C1 과 원웨이 클러치 요소 F0, F3 이 체결된다.

전술한 파워 트레인을 제어하는 ECU (1000) 는 엔진 ECU (1010) 및 전자 제어 자동 변속기(Electronic Controlled Automatic Transmission, ECT)_ECU (1020) 를 포함한다. 엔진 ECU (1010) 는 엔진 (100) 을 제어하고, (ECT)_ECU (1020) 는 자동 변속기 (300) 를 제어한다.

터빈 회전수 NT 를 나타내는 신호가 터빈 회전수 센서 (410) 로부터 ECT_ECU (1020) 에 입력되고, 출력 축 회전수 NOUT 를 나타내는 신호가 출력 축 회전수 센서 (420) 로부터 ECT_ECU (1020) 에 입력된다. 또, 엔진 회전수 센서 (400) 에 의해 검출된 엔진 회전수 NE 를 나타내는 신호와 스로틀 포지션 센서에 의해 검출된 스로틀 개도를 나타내는 신호가 엔진 ECU (1010) 로부터 ECT_ECU (1020) 에 입력된다.

이들 회전수 센서는, 회전 검출용 기어의 치부 (teeth) 에 대향하도록 배치되어 있고, 토크 컨버터 (200) 의 입력 축과 출력 축 그리고 자동 변속기 (300) 의 출력 축에 각각 고정되어 있다. 이들 회전수 센서는 토크 컨버터 (200) 의 입력 축과 출력 축 그리고 자동 변속기 (300) 의 출력 축의 약간의 회전도 검출할 수 있다. 회전수 센서로서, 예를 들어, 일반적으로 "반도체 센서"라고 칭해지는 자기 저항 소자를 사용한 센서를 이용할 수 있다.

ECT_ECU (1020) 는 자동 변속기 (300) 의 리니어 솔레노이드에 솔레노이드 제어 신호를 출력한다. 도 2 에 기재된 클러치 요소 (C1 ∼ C4), 브레이크 요소 (B1 ∼ B4) 및 원웨이 클러치 요소 (F0 ~ F3) 가 신호에 따라 체결되거나 해방된다. 예를 들어, 변속기가 6 번째 기어에서 5 번째 기어로 이동되는 때에는, 해방된 상태의 클러치 요소 C3 가 체결되도록 클러치 요소 C3 의 체결 압력이 제어되고, 체결 상태의 브레이크 요소 B2 가 해방되도록 브레이크 요소 B2 의 체결 압력이 제어된다. 실제로, ECT_ECU (1020) 는 솔레노이드 제어 신호를 유압 회로의 리니어 솔레노이드 밸브에 출력한다. ECT_ECU (1020) 는 후술하는 목표 유압 (목표 체결 압력을 발생시키는 유압) 을 산출한다. 그리고, ECT_ECU (1020) 는 산출된 목표 유압과 다른 값들에 기초하여 유압 서보에 공급되는 유압을 산출하고, 산출된 유압 서보용 유압을 솔레노이드 밸브에 출력한다.

유압 회로는, 예를 들어 2 개의 리니어 솔레노이드 밸브와 복수의 유압 서보를 포함하며, 각각의 서보는 자동 변속기의 유성 기어 유닛의 동력 전달 경로를 변화시켜 6 개의 전진 기어와 하나의 후진 기어 사이의 변속기를 이동시키는 복수의 마찰 요소 (클러치 및 브레이크) 의 대응하는 어느 하나를 체결 및 해방한다. 리니어 솔레노이드 밸브의 입력 포트에 솔레노이드 모듈레이터 압력이 공급되고, 리니어 솔레노이드 밸브의 출력 포트로부터 공급된 제어 유압이 압력 제어 밸브의 작동유 (hydraulic fluid) 챔버에 공급된다. 라인압이 압력 제어 밸브의 입력 포토에 공급되고, 제어 유압을 이용하여 조절된 압력이 압력 제어 밸브의 출력 포토로부터 필요에 따라 시프트 (shift) 밸브를 통해 유압 서보에 공급된다.

전술한 유압 회로는 단지 일례이며, 실제로, 자동 변속기의 마찰 요소의 개수에 대응하여 다수의 유압 서보가 제공되며, 유압 서보로의 유압 경로를 변화시키는 다수의 시프트 밸브도 또한 제공된다. 또한, 각 유압 서보는 오일 시일에 의해 유밀 (oil tight) 방식으로 실린더에 끼워 맞춰지는 피스톤을 포함한다. 피스톤은 압력 제어 밸브로부터 공급되는 조절된 유압 (유압 챔버에 작용함) 에 의해 복귀 스프링에 저항해 이동하여, 외측 마찰 플레이트를 내측 마찰 부재에 접촉시킨다. 브레이크의 마찰 플레이트와 마찰 부재의 구조는 클러치의 마찰 플레이트와 마찰 부재와 동일하다.

또, ECT_ECU (1020) 는, 변속 명령 신호에 기초하여 실행되는 변속 상태를 검출하여, 목표 엔진 토크 신호를 엔진 ECU (1010) 에 보낸다. 엔진 ECU (1010) 는, 목표 엔진 토크 신호에 기초하여, 엔진 (100) 이 목표 토크를 생성하도록 목표 스로틀 개도를 산출한다. 그리고, 엔진 ECU (1010) 는 엔진 (100) 의 스로틀 밸브의 액츄에이터 (예컨대, 스텝 모터) 에 목표 스로틀 개도를 나타내는 신호를 출력한다.

도 3 을 참조하여, 목표 스로틀 개도를 산출하기 위한 처리 루틴에 대해 설명한다. 이 처리 루틴은 본 실시형태에 따른 차량 제어 장치로서 기능하는 ECU (1000) 에 의해 실행된다. 도 3 에 나타낸 목표치 레벨에서의 처리 블록은 ECU (1000) (즉, 엔진 ECU (1010) 또는 ECT_ECU (1020)) 에 의해 실행되는 프로그램에 의해 실현된다.

가속 페달 조작량 검출부 (2000) 가 운전자에 의해 조작된 가속 페달의 조작 량을 검출한다. 그리고, 검출된 가속 페달 조작량에 기초하여 차량이 아이들 상태인지 여부가 판정된다. 이 경우, 아이들 상태인지 여부는 운전자가 엔진을 아이들 상태로 하려는 의도에 기초하여 판정된다. 가속 페달 조작량이 제 1 임계값 이하이면, 운전자가 차량을 아이들 상태로 하려는 것임이 판정된다. 즉, 이 경우, 차량이 아이들 상태인지 여부는 가속 페달 조작량과 그에 대한 제 1 임계값에 기초하여 판정된다.

가속 페달 조작량 검출부 (2000) 에 의해 검출된 가속 페달 조작량에 기초하여, 엔진 토크 산출부 (2100) 가 미리 정해진 맵 등을 이용하여 엔진 토크를 산출한다.

엔진 토크 산출부 (2100) 에 의해 산출된 엔진 토크에 기초하여, 구동력 산출부 (2200) 가 미리 정해진 환산식 등을 이용하여 구동력을 산출한다.

이와 유사하게는, 자동 운전 시스템 및/또는 운전 지원 시스템에 필요한 구동력, 그리고 다른 시스템에 필요한 구동력이 구동력 산출부 (3000, 4000) 에 의해 각각 산출된다. 그리고 나서, 차량이 아이들 상태인지 여부에 대한 판정이 각각 산출된 구동력에 기초하여 독립적으로 이루어진다. 예를 들어, 자동 운전 시스템 및/또는 운전 지원 시스템에 필요한 구동력이 제 2 임계값을 이용하여 판정된다. 제 1 및 제 2 임계값은 그 단위를 통일하기 위해 단위 환산된 물리량이기 때문에, 자동 운전 시스템 및/또는 운전 지원 시스템에 의해 요구되는 구동력이 제 2 임계값 이하라면, 운전자가 차량을 아이들 상태로 하려는 것임이 판정된다.

구동력 조정부 (5000) 는 검출된 가속 페달 조작량에 근거하여 구동력 산출 부 (2200) 에 의해 산출되는 구동력과, 자동 운전 시스템 및/또는 운전 지원 시스템 (예컨대, 크루즈 컨트롤 (cruise control) 시스템 등) 에 의해 요구되는 구동력을 산출하는 구동력 산출부 (3000) 에 의해 산출되는 구동력과, 상기한 구동력과 다른 구동력을 산출하는 구동력 산출부 (4000) 에 의해 산출되는 구동력 사이의 차를 조정한다. 예컨대, 이들 구동력 중에서 제일 작은 구동력을 선택함으로써 상기 조정이 행해진다. 그리고, 조정 후 얻어진 구동력에 근거하여 차량이 아이들 상태인지 여부가 판정된다. 구동력이 제 3 임계값 이하라면, 운전자가 차량을 아이들 상태로 하려는 것임이 판정한다. 즉, 이 경우 차량이 아이들 상태인지 여부는 구동력과 그에 대한 제 3 임계값에 기초하여 판정된다. 도 3 에서 "목표 차량 상태에 기초하여 차량이 아이들 상태인지 판정"이라는 문구는, 예컨대, 크루즈 컨트롤 시스템이 감속 판정을 한 경우 차량이 아이들 상태에 있다고 판정되는 경우를 나타낸다.

구동력 제어부 (6000) 가 구동력 조정부 (5000) 에 의해 조정된 구동력을 보정한다. 구동력 제어부 (6000) 는 차량의 댐핑 (damping) 제어 및/또는 차체 역학 통합 제어 (VDIM) 를 위해 사용되는 구동력을 조정된 구동력에 가산 또는 감산함으로써 조정된 구동력을 보정한다.

구동력 제어부 (6000) 에 의해 보정된 구동력에 기초하여, 엔진 토크 산출부 (6100) 가 미리 정해진 맵 등을 이용하여 엔진 토크를 산출한다. 그리고, 산출된 엔진 토크에 기초하여 차량이 아이들 상태인지 여부가 판정된다. 엔진 토크가 제 4 임계값 이하라면, 운전자가 차량을 아이들 상태로 하려는 것임이 판정된 다. 즉, 이 경우 차량이 아이들 상태인지 여부는 엔진 토크와 그에 대한 제 4 임계값에 기초하여 판정된다. 그러나, 엔진 토크를 이용하여 차량이 아이들 상태인지 여부를 판정할 때 ECT 에 의해 요구되는 토크 변화와 관련된 인자가 고려되지 않음에 유의해야 한다.

엔진 토크 조정부 (8000) 가 보정된 구동력에 근거하여 엔진 토크 산출부 (6100) 에 의해 산출된 엔진 토크와 ECT 엔진 토크 산출부 (7000) 에 의해 산출된 엔진 토크 사이의 차를 조정한다. ECT 엔진 토크 산출부 (7000) 는, 예를 들어 변속 제어 동안 변속감 (shift feeling) 과 마찰 체결 요소의 내구성을 향상시키기 위해 엔진 토크가 감소되도록, 엔진 토크를 산출한다.

목표 스로틀 개도 산출부 (9000) 가 조정된 엔진 토크에 기초하여 목표 스로틀 개도를 산출한다. 목표 스로틀 개도를 나타내는 신호가 엔진 (100) 의 스로틀 밸브의 액츄에이터 (예컨대, 스텝 모터) 에 공급된다. 목표 스로틀 개도 신호에 따라 액츄에이터가 스로틀 밸브를 열고, 그리고 나서, 스로틀 개도 센서에 의해 검출된 스로틀 개도인 실제 스로틀 개도에 기초하여 차량이 아이들 상태인지 여부가 결정된다. 실제 스로틀 개도가 제 4 임계값 이하라면, 운전자가 차량을 아이들 상태로 하려는 것임이 판정한다. 즉, 이 경우 차량이 아이들 상태인지 여부는 실제 스로틀 개도와 그에 대한 제 4 임계값에 기초하여 판정된다.

이런 식으로, 도 3 에서 이중선으로 나타낸 것처럼, 본 실시형태에 따른 차량 제어 장치에 대응하는 ECU (1000) 는,

1) 가속 페달 조작량 검출부 (2000) 에서, 차량이 아이들 상태인지 여부가 가속 페달 조작량과 그에 대한 제 1 임계값에 기초하여 판정되고,

2) 자동 운전 시스템 및/또는 운전 지원 시스템에 의해 요구되는 구동력을 산출하는 구동력 산출부 (3000) 에서, 차량이 아이들 상태인지 여부가 산출된 구동력과 그에 대한 제 2 임계값에 기초하여 판정되며,

3) 구동력 조정부 (5000) 에서, 차량이 아이들 상태인지 여부가 구동력과 그에 대한 제 3 임계값에 기초하여 판정되고,

4) 엔진 토크 산출부 (6100) 에서, 엔진 토크와 그에 대한 제 4 임계값에 기초하여 차량이 아이들 상태인지 여부가 판정되며,

5) 실제 스로틀 개도가 검출되고, 차량이 아이들 상태인지 여부가 실제 스로틀 개도와 그에 대한 제 5 임계값에 기초하여 판정되는 방식으로 판정을 행한다.

요컨대, 차량이 아이들 상태인지 여부의 판정이 가속 페달 조작량, 구동력, 엔진 토크, 그리고 실제 스로틀 개도라는 4 개의 물리량의 최소한의 세트에 대응하여 설정된 제 1 임계값, 제 2 임계값, 제 3 임계값, 제 4 임계값 및 제 5 임계값이 기초하여 독립적으로 이루어진다. 제 1 임계값은 가속 페달 조작량에 대응하고, 제 2 및 제 3 임계값은 구동력에 대응하며, 제 4 임계값은 엔진 토크에 대응하고, 제 5 임계값은 실제 스로틀 개도에 대응한다.

5 개의 임계값은 4 개의 상이한 물리량에 대해 설정된다. 그러므로, 예를 들어, 제 1 임계값, 제 2 임계값, 제 3 임계값 및 제 5 임계값이 제 4 임계값을 기준으로 각각의 물리량에 대응하는 값으로 환산되어 산출된다.

따라서, 단지 실제 스로틀 개도와 차량이 아이들 상태임을 나타내는 소정의 스로틀 개도를 비교하여 차량이 아이들 상태인지 여부를 판정하는 종래 경우에 비해, 상기 결정을 행하기 위한 파라미터로서 다양한 종류의 물리량을 사용하는 구동력 제어에서, 차량이 아이들 상태인지 여부를 더욱 정확히 판정할 수 있다.

게다가, 이런 식으로, 실제 스로틀 개도 이외의 물리량을 이용하여 차량이 아이들 상태임이 판정된다면, 실제 스로틀 개도를 이용하여 이루어지는 판정은 크루즈 컨트롤과 같은 구동력 제어가 행해지지 않는다면 차량이 아이들 상태라는 판정이 될 것이다. 즉, 실제 스로틀 개도 이외의 물리량을 이용하여 차량이 아이들 상태임이 판정되는 때, 실제 스로틀 개도가 차량이 아이들 상태임을 나타내는 것이 보장된다.

여기서 개시된 실시형태는 단지 모든 측면에서 일례이며, 실시형태가 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구범위에 의해 규정된다. 특허청구범위와 그의 균등물 내의 모든 변화 및 변경을 포함하려는 것이다.

Claims

차량에 탑재된 엔진 (100) 을 제어하는 차량의 제어 장치 (1000) 로서,

각각 서로 상이한 복수의 상태량에 기초하여, 상기 복수의 상태량에 각각 대응하는 상기 엔진의 복수의 요구 값을 생성하기 위한 생성 수단 (1010, 1020);

상기 복수의 요구 값을 조정하여, 통일된 요구 값을 산출하기 위한 조정 수단,

상기 통일된 요구 값에 기초하여 상기 엔진의 목표 값을 산출하기 위한 산출 수단 (1010, 1020);

상기 산출된 목표 값에 기초하여 상기 엔진을 제어하는 요소의 조작량을 제어하기 위한 제어 수단 (1010, 1020); 및

상기 복수의 상태량 중 어느 하나와 상기 복수의 상태량 중 어느 하나에 대해 설정된 제 1 임계값을 이용하여, 상기 차량이 아이들 상태인지 여부를 판정하기 위한 제 1 판정 수단 (1010, 1020),

상기 통일된 요구 값과 상기 통일된 요구 값에 대해 설정된 제 2 임계값 및 제 3 임계값을 사용하여, 상기 차량이 아이들 상태인지 여부를 판정하기 위한 제 2 판정 수단, 및

상기 목표 값과 상기 목표 값에 대해 설정된 제 4 임계값을 사용하여, 상기 차량이 아이들 상태인지 여부를 판정하기 위한 제 3 판정수단을 포함하고,

상기 요소의 조작량에 기초하여 차량이 아이들 상태인지 여부를 판정하기 위한 제 5 임계값이 기준치로 설정되고, 상기 기준치가 상기 복수의 상태량, 상기 통일된 요구 값, 및 상기 목표 값 중 어느 하나에 대응하도록, 상기 기준치가 상기 제 1 임계값, 제 2 임계값, 제 3 임계값 및 제 4 임계값으로 변환되는 차량의 제어 장치 (1000).
제 1 항에 있어서, 상기 기준치는 얻어진 값이 아이들 상태에 대응하도록 환산된 값인 것을 특징으로 하는, 차량의 제어 장치 (1000).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 차량의 운전자에 의해 조작된 결과 주어지는 상태량에 의해 상기 아이들 상태가 야기되는 것을 특징으로 하는, 차량의 제어 장치 (1000).
제 1 항에 있어서, 상태량에 대한 기준치는 가속 페달 조작량에 대한 제 1 임계값을 포함하고, 요구되는 값에 대한 기준치는 구동력에 대한 제 2 임계값 및 제 3 임계값을 포함하며, 목표 값에 대한 기준치는 엔진 토크에 대한 제 4 임계값 및 실제 스로틀 개도에 대한 제 5 임계값을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량의 제어 장치 (1000).
제 4 항에 있어서,

상기 제 5 임계값은 제 1 임계값, 제 2 임계값, 제 3 임계값 및 제 4 임계값으로 변환되고,

상기 판정 수단 (1010, 1020) 은 제 1 임계값, 제 2 임계값, 제 3 임계값 및 제 4 임계값 중 적어도 하나를 이용하여 차량이 아이들 상태인지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는, 차량의 제어 장치 (1000).
차량에 탑재된 엔진을 제어하는 방법으로서,

각각 서로 상이한 복수의 상태량에 기초하여, 상기 복수의 상태량에 각각 대응하는 상기 엔진의 복수의 요구 값을 생성하는 단계 (2100, 2200, 3000, 4000, 6100, 7000);

상기 복수의 요구 값을 조정하여, 통일된 요구 값을 산출하는 단계 (5000, 8000);

상기 통일된 요구 값에 기초하여 상기 엔진의 목표 값을 산출하는 단계;

상기 산출된 목표 값에 기초하여 상기 엔진을 제어하는 요소의 조작량을 제어하는 단계; 및

상기 복수의 상태량 중 어느 하나와 상기 복수의 상태량 중 어느 하나에 대해 설정된 제 1 임계값을 이용하여, 상기 차량이 아이들 상태인지 여부를 판정하는 제 1 판정 단계;

상기 통일된 요구 값과 상기 통일된 요구 값에 대해 설정된 제 2 임계값을 사용하여, 상기 차량이 아이들 상태인지 여부를 판정하는 제 2 판정 단계; 및

상기 목표 값과 상기 목표 값에 대해 설정된 제 3 임계값을 사용하여, 상기 차량이 아이들 상태인지 여부를 판정하는 제 3 판정 단계를 포함하고,

상기 요소의 조작량에 기초하여 차량이 아이들 상태인지 여부를 판정하기 위한 제 4 임계값이 기준치로 설정되고, 상기 기준치가 상기 복수의 상태량, 상기 통일된 요구 값, 및 상기 목표 값 중 어느 하나에 대응하도록, 상기 기준치가 상기 제 1 임계값, 제 2 임계값, 제 3 임계값 및 제 4 임계값으로 변환되는 것을 특징으로 하는 차량에 탑재된 엔진을 제어하는 방법.