KR101986472B1 - 제구동력 제어 방법 및 제구동력 제어 장치 - Google Patents

Abstract

차량이 주행하는 노면 구배의 크기를 검출하여, 노면 구배의 크기가 증가하면, 제동력을, 미리 설정한 기본 제동력을 노면 구배의 크기에 따라 감소 보정하거나, 혹은 구동력을, 미리 설정한 기본 구동력을 노면 구배의 크기에 따라 증가 보정하고, 노면 구배의 크기가 감소하면, 제동력을, 기본 제동력을 노면 구배의 크기에 따라 증가 보정하거나, 혹은 구동력을, 기본 구동력을 노면 구배의 크기에 따라 감소 보정하고, 보정한 제동력 또는 구동력을 발생시킨다.

Description

제구동력 제어 방법 및 제구동력 제어 장치

본 발명은 제구동력 제어 방법 및 제구동력 제어 장치에 관한 것이다.

차량의 제구동력을 제어하는 기술로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 기재되어 있는 구성의 것이 있다. 특허문헌 1에 기재되어 있는 기술은, 액셀러레이터 페달의 조작량이 소정량 이상인 경우에는 목표 가속도를 설정하고, 액셀러레이터 페달의 조작량이 소정량 미만인 경우에는 목표 감속도를 설정한다. 그리고, 설정한 목표 가속도 또는 목표 감속도를 실현하도록, 차량의 제구동력을 제어한다.

일본 특허 공개 제2000-205015호 공보

그러나, 상술한 특허문헌 1의 기술에서는, 액셀러레이터 페달의 조작량을 일정하게 한 주행 중에, 차량이 주행하는 노면 구배의 변화에 따라 가감속도 및 차속이 변화한다고 하는 문제가 발생할 우려가 있다. 또한, 노면 구배의 변화에는, 예를 들어 주행 노면이 평지로부터 언덕길로 변화하는 경우나, 언덕길의 주행 중에 언덕길의 구배가 변화하는 경우를 포함한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점에 착안하여 이루어진 것이며, 노면 구배의 변화에 따른 가감속도 및 차속의 변화를 억제하는 것이 가능한, 제구동력 제어 방법 및 제구동력 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 양태는, 차량이 주행하는 노면 구배의 크기가 증가하면, 미리 설정한 기본 제동력을 노면 구배의 크기에 따라 감소 보정하거나, 혹은 미리 설정한 기본 구동력을 구배의 크기에 따라 증가 보정한다. 그리고, 보정한 제동력 또는 구동력을 발생시킨다.

한편, 노면 구배의 크기가 감소하면, 기본 제동력을 노면 구배의 크기에 따라 증가 보정하거나, 혹은 기본 구동력을 노면 구배의 크기에 따라 감소 보정한다. 그리고, 보정한 제동력 또는 구동력을 발생시킨다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 노면 구배의 크기가 증가하는지 감소하는지에 따라, 미리 설정한 기본 제동력 또는 기본 구동력을 보정한다. 이에 추가하여, 보정한 제동력 또는 구동력을 차량에 발생시킨다.

이에 의해, 액셀러레이터 페달의 조작량을 일정하게 한 주행 중에, 노면 구배의 변화에 따른 가감속도 및 차속의 변화를 억제하는 것이 가능한, 제구동력 제어 방법 및 제구동력 제어 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치를 구비하는 차량의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은, ITS 제어부의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4는, 모터 제어부의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 5는, 제구동력 맵을 도시하는 도면이다.
도 6은, 제1 제동력 맵을 도시하는 도면이다.
도 7은, 제구동력 보정부의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 8은, 어시스트 게인 맵을 도시하는 도면이다.
도 9는, 보정 제구동력 맵을 도시하는 도면이다.
도 10은, 보정 제한부의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 11은, 마찰 제동력 제어부의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 12는, 제2 제동력 맵을 도시하는 도면이다.
도 13은, 회생 제동력 선택 맵을 도시하는 도면이다.
도 14a는, 본 발명의 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치가 행하는 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 14b는, 본 발명의 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치가 행하는 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 15는, 본 발명의 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치가 행하는 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 16은, 차량의 동작을 도시하는 타임차트이다. 도 16의 (a)는, 본 발명의 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치를 적용한 구성에서 행하는 차량의 동작을 도시하는 타임차트이다. 도 16의 (b)는, 본 발명의 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치를 적용하지 않는 구성에서 행하는 차량의 동작을 도시하는 타임차트이다.
도 17은, 본 발명의 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치를 적용하지 않는 구성에 있어서의, 제동력 맵을 도시하는 도면이다.
도 18은, 차량의 동작을 도시하는 타임차트이다. 도 18의 (a)는, 본 발명의 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치를 적용하지 않는 구성에서 행하는 차량의 동작을 도시하는 타임차트이다. 도 18의 (b)는, 본 발명의 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치를 적용한 구성에서 행하는 차량의 동작을 도시하는 타임차트이다.
도 19는, 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 20은, 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 21은, 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 22는, 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 23은, 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예를 도시하는 도면이다.

이하의 상세한 설명에서는, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 완전한 이해를 제공하도록, 특정한 세부에 대하여 기재한다. 그러나, 이러한 특정한 세부가 없어도, 하나 이상의 실시 형태가 실시 가능한 것은 명확하다. 또한, 도면을 간결한 것으로 하기 위해, 주지의 구조 및 장치를 개략도로 도시하는 경우가 있다.

(제1 실시 형태)

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

(제구동력 제어 장치의 구성)

도 1 내지 도 15를 사용하여, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)의 구성을 설명한다.

도 1 중에 도시하는 바와 같이, 제구동력 제어 장치(1)는, ITS 제어부(2)와, 모터 제어부(4)와, 마찰 제동력 제어부(6)를 구비한다.

ITS 제어부(2)는, 예를 들어 마이크로컴퓨터로 구성한다.

또한, 마이크로컴퓨터는, 예를 들어 CPU(Central Processing Unit), RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 등을 구비한 구성이다.

또한, ITS 제어부(2)는, 외계 인식 센서(8)와, 속도 설정 스위치(10)와, 모드 선택 스위치(12)와, 차속 산출부(14)로부터, 정보 신호의 입력을 받는다.

또한, ITS 제어부(2)는, 입력을 받은 각종 정보 신호를 사용하여, 제구동력 제어 장치(1)를 구비하는 차량에 발생시키는 제동력과 구동력을 제어한다. ITS 제어부(2)가 제어하는 제동력은, 차량의 드라이버에 의한 제동력 요구와는 별개로 제어하는 제동력이다. 마찬가지로, ITS 제어부(2)가 제어하는 구동력은, 차량의 드라이버에 의한 구동력 요구와는 별개로 제어하는 구동력이다.

또한, ITS 제어부(2)의 상세한 구성은, 후술한다.

외계 인식 센서(8)는, 예를 들어 광각 카메라 등의 촬상 장치나, 레이저 레인지 파인더(LRF) 등의 거리 측정 장치를 사용하여 형성한다.

또한, 외계 인식 센서(8)는, 촬상 장치나 거리 측정 장치에 의해, 차량의 주위(특히, 차량의 전방)에 존재하는 제어 대상물을 검출한다. 차량의 주위에 존재하는 제어 대상물을 검출한 외계 인식 센서(8)는, 검출한 제어 대상물을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「제어 대상물 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, ITS 제어부(2)에 출력한다.

또한, 제어 대상물이란, 예를 들어 선행 차량 등의 다른 차량, 보행자, 동물, 가드레일, 연석, 차선 구분선이다.

속도 설정 스위치(10)는, 자동 주행 제어를 행할 때의, 차량의 주행 속도(제어 속도)를 설정하기 위한 스위치이다. 또한, 속도 설정 스위치(10)는, 스티어링 휠 등, 차량의 탑승원(드라이버 등)이 조작 가능한 위치에 배치한 스위치(레버나 버튼 등)로 형성한다.

또한, 속도 설정 스위치(10)로부터는, 설정한 주행 속도(설정 속도)를 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「설정 속도 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, ITS 제어부(2)에 출력한다.

또한, 자동 주행 제어에는, 자동 속도 제어(드라이버가 액셀러레이터 페달을 조작하지 않고, 설정한 주행 속도로 차량을 주행시키는 제어)나, 제어 대상물에 따른 제동력 또는 구동력의 제어를 포함한다.

또한, 특별히 도시하지 않았지만, 자동 주행 제어를 행할지 여부는, 스티어링 휠 등, 차량의 탑승원이 조작 가능한 위치에 배치한 스위치를 조작하여 선택한다.

모드 선택 스위치(12)는, 차량의 제동력 및 구동력을 제어하는 모드(제어 모드)로서, 「1 페달 모드」 또는 「2 페달 모드」 중 어느 것을 선택하기 위한 스위치이다.

「1 페달 모드」는, 차량의 제동력 및 구동력을, 주로 액셀러레이터 페달(AP)의 조작에 따라 제어하는 제어 모드이다.

이하, 「1 페달 모드」에 있어서의, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 따른 제동력 및 구동력의 제어 내용을, 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 설명은, 차량이 평탄한 노면 상을 주행하는 상태를 전제로 한다.

ㆍ액셀러레이터 페달(AP)이 미조작인 경우.

액셀러레이터 페달(AP)이 미조작인 경우(유극분을 초과하여 답입되지 않은 경우도 포함함)에는, 정지 유지 필요 제동 토크에 따른 제동력을 발생시킨다.

정지 유지 필요 제동 토크는, 차량의 정지 상태를 유지하기 위한 제동 토크이며, 예를 들어 차량의 중량, 회생 제동력을 발생시키는 능력이나 마찰 제동력을 발생시키는 능력에 따라 설정한다.

ㆍ액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 제동 범위 내인 경우.

액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 제동 범위 내인 경우에는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량의 증가에 따라, 정지 유지 필요 제동 토크에 따른 제동력으로부터 감소시킨 제동력을 발생시킨다.

제동 범위는, 미조작 상태에서 제구동력 변경점 조작량까지의, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 대응하는 범위이다.

제구동력 변경점 조작량은, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량(개방도) 중, 차량에 발생시키는 구동력과 제동력을 전환하는 조작량(개방도)에 상당한다. 또한, 제구동력 변경점 조작량은, 예를 들어 25％ 정도의 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량(개방도)으로 설정한다.

ㆍ액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 구동 범위 내인 경우.

액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 구동 범위 내일 때에는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량의, 제구동력 변경점 조작량으로부터의 증가량에 따라 증가시킨 구동력을 발생시킨다.

구동 범위는, 액셀러레이터 페달(AP)의, 제구동력 변경점 조작량을 초과하는 조작량에 대응하는 범위이다.

이상에 의해, 「1 페달 모드」에서는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 제구동력 변경점 조작량 이하인 경우에는, 차량에 구동력을 발생시키지 않는 처리를 행한다. 따라서, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)를 구비한 차량은, 구동원으로서 내연 기관을 구비하는 오토매틱 트랜스미션(AT) 차량에서 발생하는, 크리프 현상이 발생하지 않는다.

또한, 도시하지 않은 스위치 등의 조작에 의해, AT 차량과 마찬가지의 크리프 현상을 발생시키는 제어를 행해도 되지만, 제1 실시 형태에서는, AT 차량과 마찬가지의 크리프 현상을 발생시키지 않는 제어를 행하는 경우에 대하여 설명한다.

따라서, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 미리 설정한 역치 미만일 때에는, 역치 미만의 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량 및 차량(C)의 주행 속도에 따른 제동력을 발생시킨다.

또한, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 역치 이상일 때에는, 역치 이상의 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량 및 차량(C)의 주행 속도에 따른 구동력을 발생시킨다.

「2 페달 모드」는, 차량의 제동력을, 주로 브레이크 페달(BP)의 조작에 따라 제어하고, 차량의 구동력을, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작에 따라 제어하는 제어 모드이다.

구체적으로는, 「2 페달 모드」에서는, 액셀러레이터 페달(AP)이 조작(답입)되면, 구동력을 발생시킨다. 또한, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 증가할수록, 구동력을 증가시킨다.

또한, 「2 페달 모드」에서는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작 상태가, 조작되고 있던 상태로부터 미조작 상태로 이행하면, 구동원으로서 내연 기관을 구비하는 차량에서 발생하는, 엔진 브레이크에 상당하는 제동력을 발생시킨다. 또한, 도시하지 않은 스위치 등의 조작에 의해, 엔진 브레이크에 상당하는 제동력을 발생시키지 않는 제어를 행해도 된다.

또한, 모드 선택 스위치(12)는, 대시 패널 등, 차량의 탑승원이 조작 가능한 위치에 배치한 스위치(다이얼 등)로 형성한다.

또한, 모드 선택 스위치(12)로부터는, 제어 모드의 선택 결과를 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「선택 모드 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, ITS 제어부(2)와 모터 제어부(4)에 출력한다.

차속 산출부(14)는, 차륜속 센서(16)로부터, 차륜의 회전 속도를 포함하는 차륜속 신호의 입력을 받는다. 그리고, 차속 산출부(14)는, 차륜속 신호가 포함하는 회전 속도를 사용하여, 차량의 주행 속도(이후의 설명에서는 「차속」이라고 기재하는 경우가 있음)를 산출한다. 이에 추가하여, 차속 산출부(14)는, 산출한 차속을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「차속 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, ITS 제어부(2)와, 모터 제어부(4)와, 마찰 제동력 제어부(6)에 출력한다.

또한, 차속 산출부(14)는, 예를 들어 공지의 VDC(Vehicle Dynamics Control)시스템이 구비하는 구성으로 해도 된다.

차륜속 센서(16)는, 도 2 중에 도시하는 바와 같이, 차량(C)에 탑재한다. 또한, 차륜속 센서(16)는, 차량(C)이 구비하는 차륜(W)의 1회전에 대하여, 미리 설정한 수의 차륜속 펄스를 발생시킨다.

또한, 차륜속 센서(16)는, 차륜의 회전 속도를 포함하는 차륜속 신호를, 모터 제어부(4)에 출력한다.

모터 제어부(4)는, 차량(C)에 발생시키는 회생 제동력과 구동력을 제어한다. 또한, 모터 제어부(4)는, ITS 제어부(2)와 마찬가지로, 예를 들어 마이크로컴퓨터로 구성한다.

또한, 모터 제어부(4)의 상세한 구성은, 후술한다.

마찰 제동력 제어부(6)는, 차량(C)에 발생시키는 마찰 제동력을 제어한다. 또한, 마찰 제동력 제어부(6)는, 모터 제어부(4)와 마찬가지로, 예를 들어 마이크로컴퓨터로 구성한다.

또한, 마찰 제동력 제어부(6)의 상세한 구성은, 후술한다.

(ITS 제어부(2)의 상세한 구성)

ITS 제어부(2)는, 도 3 중에 도시하는 바와 같이, 정속 구동력 연산부(20)와, ITS 제구동력 연산부(22)와, ITS 출력 설정부(24)와, ITS 제어 상태 출력부(26)를 구비한다.

정속 구동력 연산부(20)는, 설정 속도 신호와, 선택 모드 신호와, 차속 신호의 입력을 받는다. 그리고, 선택 모드 신호가 포함하는 제어 모드와, 설정 속도 신호가 포함하는 설정 속도와 차속 신호가 포함하는 차속의 편차(속도차)에 따라, 차량에 발생시키는 구동력을 연산한다.

여기서, 정속 구동력 연산부(20)는, 예를 들어 차속이 설정 속도 미만인 경우에는 구동력을 증가시키고, 차속이 설정 속도를 초과한 경우에는 구동력을 감소시킨다.

차량에 발생시키는 구동력을 연산한 정속 구동력 연산부(20)는, 연산한 구동력을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「정속 구동력 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, ITS 출력 설정부(24)에 출력한다.

ITS 제구동력 연산부(22)는, 제어 대상물 신호의 입력을 받는다. 그리고, 제어 대상물 신호가 포함하는 제어 대상물에 따라, 차량에 발생시키는 제동력 또는 구동력을 연산한다.

여기서, ITS 제구동력 연산부(22)는, 예를 들어 제어 대상물이 차량의 진행 방향에 존재하고, 또한 제어 대상물과 차량의 거리가 가까울수록, 제동력을 증가시킨다. 또한, ITS 제구동력 연산부(22)는, 예를 들어 제어 대상물이 차량의 진행 방향에 존재하고, 또한 제어 대상물과 차량의 거리가 가까울수록, 구동력을 증가시킨다.

차량에 발생시키는 제동력 또는 구동력을 연산한 ITS 제구동력 연산부(22)는, 연산한 제동력 또는 구동력을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「ITS 제구동력 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, ITS 출력 설정부(24)에 출력한다.

ITS 출력 설정부(24)는, 정속 구동력 신호와, ITS 제구동력 신호의 입력을 받는다. 그리고, 정속 구동력 신호가 포함하는 구동력과, ITS 제구동력 신호가 포함하는 제동력 또는 구동력 중 한쪽을 선택한다. 또한, 선택한 제동력 또는 구동력을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「ITS 출력 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, ITS 제어 상태 출력부(26)와, 모터 제어부(4)에 출력한다.

ITS 제어 상태 출력부(26)는, ITS 출력 신호의 입력을 받는다. 그리고, ITS 출력 신호가 포함하는 제동력 또는 구동력에 따라, 정속 구동력 연산부(20) 및 ITS 제구동력 연산부(22)가, 자동 속도 제어, 또는 제어 대상물에 따른 제동력 또는 구동력을 연산하였는지 여부를 판정한다. 또한, ITS 제어 상태 출력부(26)는, 판정 결과를 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「ITS 판정 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 모터 제어부(4)에 출력한다.

(모터 제어부(4)의 상세한 구성)

모터 제어부(4)는, 도 4 중에 도시하는 바와 같이, 기본 제구동력 산출부(40)와, 구배 검출부(42)와, 제구동력 보정부(44)를 구비한다. 이에 추가하여, 모터 제어부(4)는, 조정 제어부(46)와, 제구동력 분배부(48)와, 구동력 제어부(50)와, 제1 요구 제동력 산출부(52)와, 회생 제동력 제어부(54)를 구비한다.

기본 제구동력 산출부(40)는, 미리, 제구동력 맵을 기억하고 있다.

제구동력 맵은, 예를 들어 도 5 중에 도시하는 바와 같이, 차속과, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량(개방도)과, 차량에 발생시키는 토크(구동 토크, 제동 토크)의 관계를 나타내는 맵이다.

또한, 도 5 중에 도시하는 제구동력 맵은, 이하의 조건 A1 내지 A3이 성립하면, 구동 토크 및 제동 토크가 미리 설정한 제구동력값으로 되도록, 미리 설정한 맵이다.

A1. 노면 구배(주행 노면의 구배)가 0을 포함하는 미리 설정한 구배 범위 내이다.

A2. 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 정지 역치 조작량 이하이다.

A3. 차속이 미리 설정한 정지 역치 차속 이하이다.

제1 실시 형태에서는, 일례로서, 구배 범위를, 주행 노면이 평탄로인 구배의 범위(예를 들어, 구배 「0」을 기준으로 하여, +0.5°부터 -0.5°의 범위)로 한다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 일례로서, 제구동력값을 「0」으로 설정한 경우에 대하여 설명한다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 일례로서, 정지 역치 조작량을 「0」으로 설정한 경우에 대하여 설명한다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 일례로서, 정지 역치 차속을 「0」으로 설정한 경우에 대하여 설명한다.

따라서, 제1 실시 형태에 있어서, 도 5 중에 도시하는 제구동력 맵은, 주행 노면이 평탄로인 경우에 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량 및 차속이 「0」이면, 구동 토크 및 제동 토크가 「0」으로 되도록, 미리 설정한 맵이다.

또한, 도 5 중에는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량(개방도)을 부호 「APO」로 나타낸다. 또한, 도 5 중에는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 최솟값(미조작)인 상태에 있어서, 차속에 따라 발생시키는 토크를 부호 「T-MIN1」로 나타낸다. 또한, 도 5 중에는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 최댓값(답입 조작량이 최대)인 상태에 있어서, 차속에 따라 발생시키는 토크를 부호 「T-MAX1」로 나타낸다.

또한, 도 5 중에서는, 종축에 「0」을 경계선으로 하여, 구동 토크와 제동 토크를 나타낸다. 따라서, 도 5 중에 도시하는 제구동력 맵에서는, 「T-MIN1」로 나타내는 토크가 제동 토크만으로 된다. 또한, 도 5 중에 도시하는 제구동력 맵에서는, 「T-MAX1」로 나타내는 토크가 구동 토크만으로 된다.

또한, 도 5 중에 도시하는 「기본 역치 차속」은, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 최솟값(미조작)인 상태에 있어서, 차속에 따라 발생시키는 토크의 변화가, 감소하는 영역(변화 영역)으로부터 일정하게 되는 영역(고정 영역)의 경계선에 상당하는 차속이다.

액셀러레이터 페달(AP)은, 차량에 설치된 페달이며, 차량의 드라이버가, 제동력 요구 또는 구동력 요구에 따라 조작하는 페달이다.

또한, 기본 제구동력 산출부(40)는, 액셀러레이터 센서(APS)로부터, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량(제구동력 조작량)을 포함하는 정보 신호의 입력을 받는다. 이에 추가하여, 차속 산출부(14)로부터, 차속 신호의 입력을 받는다.

또한, 기본 제구동력 산출부(40)는, 모드 선택 스위치(12)로부터, 선택 모드 신호의 입력을 받는다. 또한, 이후의 설명은, 선택 모드 신호가 포함하는 제어 모드가 「1 페달 모드」인 경우에 대하여 기재한다.

그리고, 기본 제구동력 산출부(40)는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량과 차속을, 제구동력 맵에 입력하여, 차량(C)에 발생시키는 구동 토크의 목표값(목표 구동 토크), 또는 제동 토크의 목표값(목표 제동 토크)을 산출한다. 또한, 기본 제구동력 산출부(40)가 산출하는 목표 구동 토크 및 목표 제동 토크는, 차량(C)이 평탄한 노면 상을 주행하는 경우(평지 주행)의, 목표 구동 토크 및 목표 제동 토크이다. 또한, 목표 구동 토크는 기본 구동력에 대응하는 토크이고, 목표 제동 토크는 기본 제동력에 대응하는 토크이다.

즉, 기본 제구동력 산출부(40)는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량과 차속을, 제구동력 맵에 입력하여, 기본 제동력 및 기본 구동력을 설정한다.

따라서, 도 5 중에 도시하는 제구동력 맵은, 차속이 감소함(0에 가까워짐)에 따라, 기본 제동력이 감소하는 영역인 변화 영역을 포함하는 맵이다. 즉, 도 5 중에 도시하는 제구동력 맵은, 주행 노면이 평탄로인 경우에 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 0이고, 또한 주행 속도가 0이면 기본 제동력 및 기본 구동력이 0이 되도록, 미리 설정한 맵이다.

또한, 도 5 중에 도시하는 제구동력 맵은, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 정지 역치 조작량(제1 실시 형태에서는 「0」) 이하인 경우에는, 차량(C)을 정지시키는 제동력을 발생시키는 맵이다.

즉, 기본 제구동력 산출부(40)는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량과 차속에 따라, 기본 제동력 및 기본 구동력을 산출한다.

구체적으로는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 미리 설정한 역치(제구동력 변경점 조작량) 미만이면, 주행 노면이 평탄로인 경우의, 역치 미만의 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량 및 주행 속도에 따른 기본 제동력을 산출한다. 한편, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 역치 이상이면, 주행 노면이 평탄로인 경우의, 역치 이상의 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량 및 주행 속도에 따른 기본 구동력을 산출한다.

따라서, 기본 제구동력 산출부(40)는, 제구동력 맵에, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량과 차속을 입력하여, 기본 제동력 및 기본 구동력을 산출한다.

또한, 기본 제구동력 산출부(40)는, 노면 구배가 구배 범위 내(주행 노면이 평탄로)일 때에는, 차량(C)에 발생시키는 제동력을, 미리 설정한 기본 제동력으로 설정하거나, 차량(C)에 발생시키는 구동력을, 미리 설정한 기본 구동력으로 설정한다.

목표 구동 토크를 산출한 기본 제구동력 산출부(40)는, 산출한 목표 구동 토크를 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「기본 구동 토크 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 제구동력 보정부(44)에 출력한다.

목표 제동 토크를 산출한 기본 제구동력 산출부(40)는, 산출한 목표 제동 토크를 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「기본 제동 토크 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 제구동력 보정부(44)에 출력한다.

여기서, 제구동력 맵에 나타내는 「제어 한계 게인」에 대하여, 상세하게 설명한다.

제구동력 제어 장치(1)가, 응답 지연의 요소를 갖는 시스템인 경우, 도 5 중에 있어서 「제어 한계 게인」으로 나타내는 선의 기울기를 지나치게 올리면(경사 각도를 지나치게 증가시키면), 구동용 모터(DM)(모터)의 전류 명령값이 헌팅될 우려가 있다. 이것은, 제어 한계 게인으로 나타내는 선의, 토크를 나타내는 종축에 대한 경사 각도가 증가할수록, 차속의 변화에 대한 감속도의 변화 정도가 증가하기 때문이다.

또한, 「응답 지연」이란, 차속의 변화에 대한 감속도의 변화 정도가 증가함으로써, 차속의 변화가, 회생 제동력에 따른 감속도의 급격한 변화를 추종하지 못하고, 회생 제동력에 따른 감속도의 변화에 대하여, 차속의 변화가 지연되는 것이다.

전류 명령값이 헌팅되면, 감속 중인 차량(C)에, 드라이버의 요구와는 상이한 제동력의 변동이 발생하여, 드라이버의 요구와는 상이한 차속의 변동이 발생하게 된다.

전류 명령값의 헌팅은, 예를 들어 내리막 구배의 노면을 주행 중에 차량(C)을 감속시키는 상태에서, 제구동력 맵을 사용하여, 회생 제동력에 따른 감속도를 결정함으로써, 이하에 나타내는 요소(1. 내지 6.)로부터 발생한다.

1. 주행 노면이 내리막 구배이기 때문에, 차속이 증가한다.

2. 차속의 증가에 수반하여, 회생 제동력에 따른 감속도가 증가한다.

3. 회생 제동력에 따른 감속도가 증가하였기 때문에, 차속이 감소한다.

4. 차속이 감소하였기 때문에, 회생 제동력에 따른 감속도가 감소한다.

5. 회생 제동력에 따른 감속도가 감소하였기 때문에, 차속이 감소한다.

6. 상기의 2 내지 5가 반복됨으로써, 전류 명령값의 헌팅이 발생한다.

그리고, 제어 한계 게인으로 나타내는 선의 기울기가 완만하면(경사 각도가 작으면), 차속의 변화에 대하여, 회생 제동력에 따른 감속도가 급격하게 증감하는 일은 없다. 이 때문에, 회생 제동력에 따른 감속도의 변화에 대하여, 차속의 변화의 위상 지연이 발생하는 것을 억제하여, 전류 명령값의 헌팅을 억제하는 것이 가능하게 된다. 즉, 제어 한계 게인으로 나타내는 선의 경사 각도를 작게 함으로써, 전류 명령값의 제어를 안정시키는 것이 가능하게 된다.

이상에 의해, 전류 명령값의 제어가 안정한 상태와, 전류 명령값의 제어가 불안정한 상태의 경계선이, 도 5 중에 제어 한계 게인으로 나타내는 선에 상당한다. 즉, 도 5 중에 제어 한계 게인으로 나타내는 선은, 차량(C)의 차속에 따른, 회생 제동력의 변화 정도의 상한값이다. 또한, 도 5 중에 제어 한계 게인으로 나타내는 선의 경사 각도는, 예를 들어 구동용 모터(DM)의 성능(회생 제동력의 발생 능력)이나, 차량(C)의 중량 등에 따라 설정한다. 즉, 도 5 중에 도시하는 제어 한계 게인은, 회생 제동력(기본 제동력)에 따른 감속도의 변화에, 차속 산출부(14)에서 산출한 차속의 변화가 추종 가능한, 차속에 대한 회생 제동력(기본 제동력)에 따른 감속도의 변화 정도의 상한값이다.

따라서, 제구동력 맵에 있어서의 기본 역치 차속 이하의 영역에서는, 차속 산출부(14)에서 산출한 차속의 변화에 대한, 「T-MIN1」로 나타내는 토크의 변화 정도가, 제어 한계 게인 이하이다. 즉, 제구동력 맵에 있어서의 기본 역치 차속 이하의 영역에서는, 차속 산출부(14)에서 산출한 차속의 변화에 대한, 토크의 최소값의 변화 정도가, 제어 한계 게인 이하이다.

또한, 도 5 중에 도시하는 제구동력 맵에서는, 변화 영역에 있어서의 차속의 변화에 따른 기본 제동력의 변화 정도를, 미리 설정한 변화 정도인 제어 한계 게인 이하로 한다.

구배 검출부(42)는, 미리, 평지(평탄로)에서 발생시킨 구동 토크와 차륜의 회전 속도의 관계를, 기준(평지 기준)으로서 기억하고 있다. 또한, 평탄로에서 발생시킨 구동 토크와 차륜의 회전 속도의 관계는, 예를 들어 평탄로에 상당하는 범위 내의 구배에 형성한 시험용 노면을 사용하여 산출하고, 구배 검출부(42)에 평지 기준으로서 기억시킨다.

또한, 구배 검출부(42)는, 구동력 제어부(50)로부터, 구동 전류 명령값을 포함하는 구동 토크 신호의 입력을 받고, 차륜속 센서(16)로부터, 차륜의 회전 속도를 포함하는 차륜속 신호의 입력을 받는다. 또한, 구배 검출부(42)는, 모터 회전수 센서(MS)로부터, 구동용 모터(DM)가 갖는 모터 구동력 출력축(도시하지 않음)의 회전수를 포함하는 출력축 회전수 신호의 입력을 받는다.

모터 회전수 센서(MS)는, 예를 들어 구동용 모터(DM)가 갖는 모터 구동력 출력축의 회전수(회전 상태)를 검출하는 리졸버로 형성한다.

또한, 구동 토크 신호와 출력축 회전수 신호의 설명은, 후술한다.

그리고, 구배 검출부(42)는, 전류 명령값을 사용하여 산출한 현재의 구동 토크와, 차륜(W)의 회전 속도의 관계(현재 관계)를 산출한다. 또한, 산출한 현재 관계의, 기억하고 있는 평지 기준으로부터의 괴리 정도를 사용하여, 노면 구배의 크기를 검출한다.

예를 들어, 구동 토크에 대한 차륜(W)의 회전 속도가 평지 기준보다 느린 경우에는, 노면 구배가 오르막 구배라고 판정한다. 이에 추가하여, 차륜(W)의 회전 속도가 느릴수록, 큰 오르막 구배로서 검출한다.

한편, 구동 토크에 대한 차륜(W)의 회전 속도가 평지 기준보다 빠른 경우에는, 노면 구배가 내리막 구배라고 판정한다. 이에 추가하여, 차륜(W)의 회전 속도가 빠를수록, 큰 내리막 구배로서 검출한다.

따라서, 구배 검출부(42)는, 차량(C)이 주행하는 노면 구배의 방향과, 노면 구배의 크기를 검출한다.

즉, 구배 검출부(42)는, 차량(C)이 주행하는 노면 구배의 방향이, 상 방향인지 하 방향인지를 판정한다.

노면 구배의 방향 및 크기를 검출한 구배 검출부(42)는, 검출한 구배의 방향 및 크기를 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「노면 구배 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 제구동력 보정부(44)와, 제1 요구 제동력 산출부(52)에 출력한다.

제구동력 보정부(44)는, 액셀러레이터 센서(APS)와, 기본 제구동력 산출부(40)와, 구배 검출부(42)와, 차속 산출부(14)와, ITS 제어부(2)와, 조정 제어부(46)로부터, 정보 신호의 입력을 받는다.

그리고, 제구동력 보정부(44)는, 기본 구동 토크 신호가 포함하는 평지 주행의 목표 구동 토크, 또는 기본 제동 토크 신호가 포함하는 평지 주행의 목표 제동 토크를, 입력을 받은 각종 정보 신호를 사용하여 보정한다.

기본 구동 토크 신호가 포함하는 평지 주행의 목표 구동 토크를 보정한 제구동력 보정부(44)는, 보정한 구동 토크에 따른 구동력(보정 구동력)을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「보정 구동력 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 조정 제어부(46)에 출력한다.

기본 구동 토크 신호가 포함하는 평지 주행의 목표 제동 토크를 보정한 제구동력 보정부(44)는, 보정한 제동 토크에 따른 제동력(보정 제동력)을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「보정 제동력 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 조정 제어부(46)에 출력한다.

즉, 제구동력 보정부(44)는, 주행 노면이 평탄로가 아닐 때에는, 구배의 방향 및 크기에 따라 기본 제동력을 보정한 보정 제동력을 산출하여, 차량(C)의 제동력을 보정 제동력으로 설정한다. 또한, 제구동력 보정부(44)는, 주행 노면이 평탄로가 아닐 때에는, 구배의 방향 및 크기에 따라 기본 구동력을 보정한 보정 구동력을 산출하여, 차량(C)의 구동력을 보정 구동력으로 설정한다.

또한, 제구동력 보정부(44)의 상세한 구성은, 후술한다.

조정 제어부(46)는, 보정 구동력 신호 또는 보정 제동력 신호와, ITS 출력 신호의 입력을 받는다.

그리고, 조정 제어부(46)는, ITS 출력 신호가 포함하는, ITS 출력 설정부(24)가 선택한 구동력 또는 제동력, 보정 구동력 신호가 포함하는 구동력, 보정 제동력 신호가 포함하는 제동력에 따라, 드라이버 오버라이드가 성립하였는지 여부를 판정한다. 드라이버 오버라이드가 성립하였는지 여부를 판정한 조정 제어부(46)는, 판정 결과를 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「Dr 오버라이드 판정 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 제구동력 보정부(44)에 출력한다.

드라이버 오버라이드란, 차량(C)의 구동력 또는 제동력의 제어권을, 차량(C)의 드라이버가 갖는 상태이다. 즉, 드라이버 오버라이드란, 예를 들어 ITS 출력 설정부(24)가 선택한 구동력보다, 차량(C)의 드라이버가 의도하는 구동력(액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 따른 구동력)이 큰 상태이다. 따라서, 드라이버 오버라이드가 성립하면, ITS 제어부(2)에 의한 제구동력의 제어가 정지한다.

또한, 드라이버 오버라이드가 성립하였는지 여부의 판정은, ITS 출력 설정부(24)가 선택한 파라미터와, 보정 구동력 신호가 포함하는 파라미터를 비교하여 행한다. 즉, 보정 구동력 신호가 포함하는 구동력이, ITS 출력 설정부(24)가 선택한 구동력을 초과한 경우, 드라이버 오버라이드가 성립하였다고 판정한다. 또한, 보정 제동력 신호가 포함하는 제동력이, ITS 출력 설정부(24)가 선택한 제동력을 초과한 경우, 드라이버 오버라이드가 성립하였다고 판정한다.

또한, 조정 제어부(46)는, ITS 출력 설정부(24)가 선택한 파라미터와, 보정 구동력 신호가 포함하는 파라미터를 비교하여, 제구동력 분배부(48)에 출력하는 구동력 또는 제동력을 선택한다.

구체적으로는, ITS 출력 설정부(24)로부터 구동력을 포함하는 ITS 출력 신호의 입력을 받고, 제구동력 보정부(44)로부터 보정 구동력 신호의 입력을 받은 경우, 보정 구동력 신호가 포함하는 구동력과, ITS 출력 설정부(24)가 선택한 구동력을 비교한다. 그리고, 큰 쪽의 구동력을 선택(셀렉트 하이)하고, 선택한 구동력을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「조정 구동력 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 제구동력 분배부(48)에 출력한다.

한편, ITS 출력 설정부(24)로부터 제동력을 포함하는 ITS 출력 신호의 입력을 받고, 제구동력 보정부(44)로부터 보정 제동력 신호의 입력을 받은 경우, 보정 제동력 신호가 포함하는 제동력과, ITS 출력 설정부(24)가 선택한 제동력을 비교한다. 그리고, 큰 쪽의 제동력을 선택(셀렉트 하이)하고, 선택한 제동력을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「조정 제동력 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 제구동력 분배부(48)에 출력한다.

제구동력 분배부(48)는, 조정 제어부(46)로부터 조정 구동력 신호의 입력을 받으면, 조정 구동력 신호와 마찬가지의 정보 신호를, 구동력 분배 신호로서 구동력 제어부(50)에 출력한다.

또한, 제구동력 분배부(48)는, 조정 제어부(46)로부터 조정 제동력 신호의 입력을 받으면, 조정 제동력 신호와 마찬가지의 정보 신호를, 제동력 분배 신호로서 제1 요구 제동력 산출부(52)에 출력한다.

구동력 제어부(50)는, 제구동력 분배부(48)와 차속 산출부(14)로부터, 정보 신호의 입력을 받는다. 그리고, 구동력 제어부(50)는, 구동력 분배 신호가 포함하는 구동력과, 차속 신호가 포함하는 차속을 참조하여, 구동 전류 명령값을 연산한다.

구동 전류 명령값은, 구동력 분배 신호가 포함하는 구동력에 따른 구동 토크를, 구동용 모터(DM)에서 발생시키기 위한 전류 명령값이다.

또한, 구동력 제어부(50)는, 연산한 구동 전류 명령값을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「구동 토크 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 구배 검출부(42)와, 인버터(INV)에 출력한다.

제1 요구 제동력 산출부(52)는, 미리, 도 6 중에 도시하는 제1 제동력 맵을 기억하고 있다.

제1 제동력 맵은, 차속에 따라 발생시키는 회생 제동력과, 회생 제동력에 따른 감속도를 나타내는 맵이다.

또한, 도 6 중에 도시하는 「회생」은, 회생 제동력에 상당하는 영역이다. 또한, 도 6 중에 도시하는 「회생 제한선」은, 차속에 따른 회생 제동력의 상한값을 나타내는 선이다. 또한, 도 6 중에 도시하는 「제1 역치 차속」은, 회생 제동력의 상한값이 차속의 변화에 따라 변화하는 변화 영역과, 회생 제동력의 상한값이 일정한 고정 영역의 경계선에 상당하는 차속이다. 또한, 제1 역치 차속은, 예를 들어 10[km/h]로 설정한다. 따라서, 제1 제동력 맵에 있어서의 변화 영역은, 차속 산출부(14)에서 산출한 차속의 변화에 대하여 회생 제동력의 요구값(요구)이 변화하는 영역이다.

즉, 제1 제동력 맵은, 차속 산출부(14)에서 산출한 차속을 피드백하여, 구동용 모터(DM)에서 발생시키는 회생 제동력(회생량)을 결정하기 위한 맵이다. 따라서, 제1 제동력 맵에는, 차속이 변화함으로써 감속도도 변화하는 것이 표현되어 있다.

또한, 도 6 중에 도시하는 바와 같이, 회생 제한선은, 차량(C)이 주행하는 주행 노면이 평탄한 노면(평탄로)인 경우에, 차량(C)의 주행 시에만, 즉 차속이 「0[km/h]」를 초과한 경우에만, 차량(C)을 정지시키는 회생 제동력을 발생시키는 값이다. 따라서, 도 6 중에 도시하는, 평지 주행 시에 사용하는 회생 제한선은, 차속이 「0[km/h]」인 상태에서, 감속도 및 회생 제동력이 「0」으로 되는, 차속에 따른 회생 제동력의 상한값을 나타내는 선이다.

또한, 제1 요구 제동력 산출부(52)는, 제구동력 분배부(48)로부터 입력을 받은 제동력 분배 신호가 포함하는 보정 제동력과, 차속 산출부(14)로부터 입력을 받은 차속 신호가 포함하는 차속을 참조하여, 차량에 발생시키는 감속도를 산출한다. 그리고, 제1 요구 제동력 산출부(52)는, 산출한 감속도에 따른 회생 제동력인 제1 회생 제동력을 연산하고, 제1 회생 제동력을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「제1 제동 요구 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 마찰 제동력 제어부(6)에 출력한다.

구체적으로는, 도 6 중에 도시하는 제1 제동력 맵에, 차속 신호가 포함하는 차속과, 제동력 분배 신호가 포함하는 보정 제동력을 피드백하여, 제1 회생 제동력을 산출한다.

즉, 제1 요구 제동력 산출부(52)는, 기본 제동력을 노면 구배의 방향 및 구배의 크기에 따라 보정하여 설정한 보정 제동력에 따라, 제1 회생 제동력을 산출한다.

여기서, 제구동력 변경점 조작량 이하의 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량은, 미리 설정한 역치 미만에 있어서의 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 대응한다.

따라서, 제1 요구 제동력 산출부(52)는, 제구동력 변경점 조작량 이하, 즉 미리 설정한 역치 미만에 있어서의 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량과, 차량의 주행 속도에 대응한, 제1 회생 제동력(회생 제동력의 요구값)을 산출한다.

또한, 제1 요구 제동력 산출부(52)는, 액셀러레이터 센서(APS)가 검출한 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 제동 범위 내일 때에는, 차량이 정지할 때까지 차속 산출부(14)가 산출한 차속이 감소하도록, 회생 제한선을 상한값으로 하여 제1 회생 제동력을 산출한다. 즉, 제1 요구 제동력 산출부(52)는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 제구동력 변경점 조작량 이하일 때, 차량을 정지시키는 회생 제동력을, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 따라 산출한다.

회생 제동력 제어부(54)는, 마찰 제동력 제어부(6)로부터 회생 요구값 신호의 입력을 받는다. 이에 추가하여, 배터리(BAT)로부터, 현재의 충전 상태(SOC: State Of Charge)를 취득한다. 그리고, 회생 제동력 제어부(54)는, 회생 요구값 신호가 포함하는 회생 제동력의 요구값과, 배터리(BAT)의 현재의 충전 상태를 참조하여, 회생 실행량을 연산한다.

회생 요구량은, 구동용 모터(DM)에서 발생시키는 회생 제동력의 목표값이다.

회생 실행량은, 구동용 모터(DM)에서 실제로 발생시키는 회생 제동력이다.

회생 실행량의 연산은, 예를 들어 현재의 충전 상태가 만충전에 가깝고, 회생 제동에 의해 발전한 전력을 배터리(BAT)에 충전하는 것이 불가능한 경우에는, 「0」으로서 연산한다. 또한, 회생 실행량의 연산은, 예를 들어 회생 제동에 의해 발전한 전력을 배터리(BAT)에 충전하는 것이 가능한 경우에는, 회생 요구량의 전부로서 연산(회생 요구량=회생 실행량)한다.

회생 실행량을 연산한 회생 제동력 제어부(54)는, 회생 전류 명령값을 연산한다.

회생 전류 명령값은, 회생 실행량에 따른 회생 토크를 구동용 모터(DM)에서 발생시키기 위한 전류 명령값이다.

회생 전류 명령값을 연산한 회생 제동력 제어부(54)는, 연산한 회생 전류 명령값을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「회생 토크 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 인버터(INV)와, 마찰 제동력 제어부(6)에 출력한다.

따라서, 회생 제동력 제어부(54)는, 마찰 제동력 제어부(6)가 산출한 회생 제동력의 요구값(요구)에 따른 회생 제동력을, 구동용 모터(DM)에서 발생시킨다. 또한, 마찰 제동력 제어부(6)가 산출한 회생 제동력의 요구값(요구)은, 후술하는 회생 협조 제어부(64)가 선택한 회생 제동력의 요구값(요구)이다.

(제구동력 보정부(44)의 상세한 구성)

제구동력 보정부(44)는, 도 7 중에 도시하는 바와 같이, 균형 토크 연산부(44a)와, 어시스트 게인 연산부(44b)와, 구배 보정부(44c)와, 보정 제한부(56)를 구비한다.

균형 토크 연산부(44a)는, 노면 구배 신호가 포함하는 구배의 방향과 크기에 따라, 균형 토크를 연산한다. 즉, 균형 토크 연산부(44a)는, 노면 구배의 방향이 상 방향인지 하 방향인지와, 노면 구배의 크기에 따라, 균형 토크를 연산한다. 그리고, 균형 토크 연산부(44a)는, 연산한 균형 토크를 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「균형 토크 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 구배 보정부(44c)에 출력한다.

균형 토크는, 주행 노면 상에 있어서, 차량(C)이 정지 상태를 유지하는 것이 가능한 토크이다. 또한, 균형 토크는, 예를 들어 차량(C)의 중량, 구동력의 발생 능력, 회생 제동력의 발생 능력, 마찰 제동력의 발생 능력에 따라 연산한다.

따라서, 차량(C)이 정지 상태를 유지하는 주행 노면이, 오르막 구배의 주행 노면이면, 균형 토크는, 오르막 구배의 크기에 따른 구동 토크로 된다. 한편, 차량(C)이 정지 상태를 유지하는 주행 노면이, 내리막 구배의 주행 노면이면, 균형 토크는, 내리막 구배의 크기에 따른 제동 토크로 된다.

즉, 균형 토크 연산부(44a)는, 노면 구배의 방향 및 구배의 크기에 따라, 구배의 크기가 변화한 주행 노면 상에서 차량(C)의 정지 상태를 유지 가능한 제동 토크, 또는 구동 토크를 산출한다. 또한, 구배의 크기가 변화한 주행 노면 상에서 차량(C)의 정지 상태를 유지 가능한 제동 토크 및 구동 토크는, 균형 토크이다.

어시스트 게인 연산부(44b)는, 미리 설정한 구배의 방향 및 크기와, 차속 신호가 포함하는 차속에 따라, 어시스트 게인을 연산한다. 그리고, 어시스트 게인 연산부(44b)는, 연산한 균형 어시스트 게인을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「어시스트 게인 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 구배 보정부(44c)에 출력한다.

어시스트 게인은, 도 8 중에 도시하는 어시스트 게인 맵에, 차속 신호가 포함하는 차속을 입력하여 연산한다. 또한, 도 8 중에 도시하는 어시스트 게인 맵에는, 차량(C)이 오르막 구배의 노면을 주행하는 경우에 있어서의, 차속과 어시스트 게인의 관계를 나타낸다.

제1 실시 형태에서는, 일례로서, 어시스트 게인을, 차속에 따라 「0」에서 「1」의 범위 내에서 변화시키는 경우에 대하여 설명한다.

미리 설정한 구배의 방향 및 크기는, 예를 들어 ±30％의 구배(평탄로를 기준으로 하여 30％의 오르막 구배와, 평탄로를 기준으로 하여 30％의 내리막 구배)이다. 또한, 어시스트 게인 맵은, ±30％의 구배에서 발생시키는 어시스트 토크를 기준으로 하여 생성한다.

제1 실시 형태에서는, 일례로서, ±30％의 구배를, 미리 설정한 노면 구배의 크기의 상한값으로 설정한다. 또한, ±30％의 구배란, 예를 들어 차량(C)의 주행 능력(등판 능력)에 따라 설정한다. 이 때문에, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)를, 차량(C)과는 주행 능력(등판 능력)이 상이한 차량에 적용하는 경우에는, 예를 들어 ±20％의 구배로 해도 되고, 또한 ±40％의 구배로 해도 된다.

따라서, 제1 실시 형태에서는, 차속이 증가함에 따라 저하하는 어시스트 게인의 저하 정도를, 미리 설정한 노면 구배의 크기의 상한값에 따라 설정한다. 구체적으로는, 구배가 클수록, 차속이 증가함에 따라 저하하는 어시스트 게인의 저하 정도를 작게 한다. 또한, 구배가 클수록, 차속이 증가함에 따라 저하하는 어시스트 게인의 저하 정도를 크게 한다.

또한, 어시스트 게인 맵은, 도 5 중에 도시하는 제구동력 맵과 마찬가지로, 도 8 중에 도시하는 바와 같이, 차속 산출부(14)에서 산출한 차속의 변화에 대한 어시스트 게인의 변화 정도가, 제어 한계 게인 이하로 되도록 형성한다. 즉, 도 8 중에 도시하는 어시스트 게인 맵에서는, 차속이 증가함에 따라 저하하는 어시스트 게인의 저하 정도를, 제어 한계 게인 이하로 한다.

이상에 의해, 어시스트 게인 연산부(44b)는, 차속이 미리 설정한 설정 차속에서 최댓값이며, 또한 차속이 설정 차속으로부터 증가함에 따라 최댓값으로부터 저하하는 어시스트 게인을 산출한다.

제1 실시 형태에서는, 일례로서, 설정 차속을 「0[km/h]」로 설정한 경우에 대하여 설명한다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 일례로서, 어시스트 게인의 저하 정도의 최댓값을 50％(차속이 「0[km/h]」에 있어서의 어시스트 게인의 절반)로 설정한다.

구배 보정부(44c)는, 기본 제구동력 산출부(40)와, 균형 토크 연산부(44a)와, 어시스트 게인 연산부(44b)로부터, 정보 신호의 입력을 받는다. 그리고, 구배 보정부(44c)는, 기본 구동 토크 신호가 포함하는 목표 제동 토크 또는 목표 구동 토크를, 균형 토크 신호가 포함하는 균형 토크와, 어시스트 게인 신호가 포함하는 어시스트 게인을 사용하여 보정한다.

균형 토크와 어시스트 게인을 사용하여 목표 제동 토크를 보정한 구배 보정부(44c)는, 보정한 목표 제동 토크인 보정 제동력을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「보정 제동력 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 보정 제한부(56)에 출력한다.

한편, 균형 토크와 어시스트 게인을 사용하여 목표 구동 토크를 보정한 구배 보정부(44c)는, 보정한 목표 구동 토크인 보정 구동력을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「보정 구동력 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 보정 제한부(56)에 출력한다.

보정 제동력 및 보정 구동력은, 도 9 중에 「보정 제구동력 맵」으로서 나타내는 이미지로 된다.

보정 제구동력 맵은, 예를 들어 도 9 중에 도시하는 바와 같이, 차속과, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량(개방도)과, 차량에 발생시키는 토크(구동 토크, 제동 토크)의 관계를 나타내는 맵이다.

또한, 보정 제구동력 맵은, 제구동력 맵의 「T-MIN1」 및 「T-MAX1」을, 균형 토크와 어시스트 게인에 따라 보정한 맵이다. 또한, 도 9 중에 도시하는 보정 제구동력 맵에는, 차량(C)이 오르막 구배의 노면을 주행하는 경우에, 차속과 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 따라, 차량(C)에 발생시키는 토크(구동 토크, 제동 토크)를 보정한 경우를 나타낸다.

또한, 도 9 중에는, 도 5 중과 마찬가지로, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량(개방도)을 부호 「APO」로 나타낸다. 또한, 도 9 중에는, 도 5 중과 마찬가지로, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 최솟값(미조작)인 상태에 있어서, 차속에 따라 발생시키는 토크를 부호 「T-MIN1」로 나타낸다. 또한, 도 9 중에는, 도 5 중과 마찬가지로, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 최댓값(답입 조작량이 최대)인 상태에 있어서, 차속에 따라 발생시키는 토크를 부호 「T-MAX1」로 나타낸다.

또한, 도 9 중에는, 도 5 중과 마찬가지로, 종축에 「0」을 경계선으로 하여, 구동 토크와 제동 토크를 나타낸다.

제구동력 맵의 「T-MIN1」 및 「T-MAX1」을 보정하는 처리에서는, 우선, 균형 토크 연산부(44a)가 연산한 균형 토크와, 어시스트 게인 연산부(44b)가 연산한 어시스트 게인을 승산한다. 그리고, 제구동력 맵의 「T-MIN1」 및 「T-MAX1」을, 균형 토크와 어시스트 게인을 승산한 값에 따라 보정한다. 이에 의해, 차량(C)에 발생시키는 토크를 보정한다.

또한, 도 9 중에는, 제구동력 맵의 「T-MIN1」을 균형 토크와 어시스트 게인을 승산한 값에 따라 보정한 값을, 부호 「T-MIN2」로 나타낸다. 또한, 도 9 중에는, 제구동력 맵의 「T-MAX1」을 균형 토크와 어시스트 게인을 승산한 값에 따라 보정한 값을, 부호 「T-MAX2」로 나타낸다.

또한, 도 9 중에는, 제구동력 맵의 「T-MIN1」을 균형 토크에 따라 보정한 값을, 부호 「T-MIN3」으로 나타낸다. 또한, 도 9 중에는, 제구동력 맵의 「T-MAX1」을 균형 토크에 따라서만 보정한 값을, 부호 「T-MAX3」으로 나타낸다.

따라서, 「T-MIN1」을 균형 토크와 어시스트 게인을 승산한 값에 따라 보정한 「T-MIN2」는, 차속이 높을수록, 「T-MIN1」을 균형 토크에 따라서만 보정한 「T-MIN3」보다 작은 값으로 된다. 마찬가지로, 「T-MAX1」을 균형 토크와 어시스트 게인을 승산한 값에 따라 보정한 「T-MAX2」는, 차속이 높을수록, 「T-MAX1」을 균형 토크에 따라서만 보정한 「T-MAX3」보다 작은 값으로 된다.

또한, 「T-MIN2」 및 「T-MIN3」은, 모두, 제구동력 맵에 있어서의 기본 역치 차속 이하의 영역에서는, 「T-MIN1」과 마찬가지로, 차속 산출부(14)에서 산출한 차속의 변화에 대한 토크의 변화 정도가, 제어 한계 게인 이하이다. 즉, 「T-MIN2」 및 「T-MIN3」은, 모두, 기본 역치 차속 이하의 영역에서는, 차속 산출부(14)에서 산출한 차속의 변화에 대하여, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 최솟값인 상태에 있어서의, 토크의 변화 정도가, 제어 한계 게인 이하이다. 또한, 도 9 중에는, 균형 토크에 따라 변화시킨 제어 한계 게인을 도시한다.

또한, 도 9 중에 도시하는 바와 같이, 차량(C)이 오르막 구배의 노면을 주행하는 경우에는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 최솟값인 상태에 있어서의 토크가, 차속에 따라, 제동 토크 또는 구동 토크로 된다.

보정 제한부(56)는, 구배 보정부(44c)와, 액셀러레이터 센서(APS)와, ITS 제어 상태 출력부(26)와, 조정 제어부(46)로부터, 정보 신호의 입력을 받는다.

또한, 보정 제한부(56)는, 도 10 중에 도시하는 바와 같이, 제한값 설정부(56a)와, 상한값 기억부(56b)와, 하한값 기억부(56c)와, 제한값 승산부(56d)와, 상한값 전환부(56e)와, 상한값 보정부(56f)와, 제한 처리부(56g)를 구비한다.

제한값 설정부(56a)는, 미리, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량(개방도)과, 보정 제동력 및 보정 구동력을 제한하는 처리에 사용하는 구배 보정 제한값의 관계를 나타내는 맵(도면을 참조)을 기억하고 있다. 또한, 도면 중에는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량(개방도)을, 부호 「APO」로 횡축에 나타낸다. 마찬가지로, 도면 중에는, 구배 보정 제한값을 종축에 나타낸다.

또한, 제한값 설정부(56a)는, 액셀러레이터 센서(APS)로부터, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량(제구동력 조작량)을 포함하는 정보 신호의 입력을 받는다. 그리고, 제한값 설정부(56a)는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량을, 기억하고 있는 맵에 입력하고, 구배 보정 제한값을 설정한다. 또한, 제한값 설정부(56a)는, 설정한 구배 보정 제한값을, 제한값 승산부(56d)에 출력한다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 일례로서, 도면 중에 도시하는 바와 같이, 제한값 설정부(56a)가, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 상관없이, 동일 값의 구배 보정 제한값(예를 들어, 「0.2」)을 설정하는 경우에 대하여 설명한다.

상한값 기억부(56b)는, 미리 설정한, 상한 리미터값을 기억하고 있다.

상한 리미터값은, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 제한하는 처리에서 사용하는 상한값이다.

하한값 기억부(56c)는, 미리 설정한, 하한 리미터값을 기억하고 있다.

하한 리미터값은, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 제한하는 처리에서 사용하는 하한값이다.

제한값 승산부(56d)는, 제한값 설정부(56a)가 설정한 구배 보정 제한값과, 상한값 기억부(56b)가 기억하고 있는 상한 리미터값을 승산한다. 그리고, 제한값 승산부(56d)는, 승산한 값을, 상한값 전환부(56e)에 출력한다.

상한값 전환부(56e)는, 예를 들어 스위칭 회로를 사용하여 형성한다. 또한, 상한값 전환부(56e)는, 제한값 승산부(56d)와 상한값 보정부(56f)를 접속하는 상태와, 상한값 기억부(56b)와 상한값 보정부(56f)를 접속하는 상태를 전환 가능하다.

또한, 상한값 전환부(56e)는, ITS 제어 상태 출력부(26)로부터 입력을 받은 ITS 판정 신호와, 조정 제어부(46)로부터 입력을 받은 Dr 오버라이드 판정 신호를 참조한다. 그리고, 각 정보 신호가, 자동 속도 제어 또는 제어 대상물에 따른 제동력 또는 구동력의 제어를 행한 판정 결과와, 드라이버 오버라이드가 성립하지 않은 판정 결과를 포함하는 경우, 제한값 승산부(56d)와 상한값 보정부(56f)를 접속한다. 한편, 각 정보 신호가, 자동 속도 제어 또는 제어 대상물에 따른 제동력 또는 구동력의 제어를 행한 판정 결과와, 드라이버 오버라이드가 성립한 판정 결과를 포함하는 경우, 상한값 기억부(56b)와 상한값 보정부(56f)를 접속한다.

또한, 도 10 중에는, 상한값 전환부(56e)를, 제한값 승산부(56d)와 상한값 보정부(56f)를 접속하는 상태로 전환한 경우를 도시한다.

상한값 보정부(56f)는, 상한값 전환부(56e)가 전환한 접속 상태에 따라, 구배 보정 제한값과 상한 리미터값을 승산한 값, 또는 상한 리미터값에 대하여, 출력 시의 급격한 변화를 억제하기 위한, 변화율 리미터를 사용한 처리를 행한다. 그리고, 상한값 보정부(56f)는, 변화율 리미터를 사용한 처리를 행한 값을, 제한 처리부(56g)에 출력한다.

제한 처리부(56g)는, 상한값 보정부(56f)로부터 입력을 받은 값과, 하한값 기억부(56c)가 기억하고 있는 하한 리미터값을 사용하여, 구배 보정부(44c)로부터 입력을 받은 정보 신호가 포함하는 보정 제동력 또는 보정 구동력을 제한하는 처리를 행한다.

구체적으로는, 보정 제동력 또는 보정 구동력의 상한값을, 상한값 보정부(56f)로부터 입력을 받은 값으로 제한한다. 이에 추가하여, 보정 제동력 또는 보정 구동력의 하한값을, 하한 리미터값으로 제한한다.

즉, 제한 처리부(56g)는, 보정 제동력 또는 보정 구동력을, 상한값 보정부(56f)로부터 입력을 받은 값과 하한 리미터값의 사이의 범위 내로 제한하는 처리를 행한다.

보정 제동력을 제한한 보정 제한부(56)는, 제한한 보정 제동력인 제한 제동력을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「제한 제동력 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 조정 제어부(46)에 출력한다.

한편, 보정 구동력을 제한한 보정 제한부(56)는, 제한한 보정 구동력인 제한 구동력을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「제한 구동력 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 조정 제어부(46)에 출력한다.

이상에 의해, 보정 제한부(56)는, 보정 제동력 또는 보정 구동력을, 구배 보정 제한값과 상한 리미터값을 승산한 값 또는 상한 리미터값과, 하한 리미터값을 사용하여 제한하는 처리를 행한다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 상한값 보정부(56f)에서 변화율 리미터를 사용한 처리를 행함으로써, 보정 제동력을 제한하는 처리의 개시 시와 종료 시에 있어서, 제동력의 급격한 변화를 억제하여, 원활한 처리를 행하는 것이 가능하게 된다. 마찬가지로, 보정 구동력을 제한하는 처리의 개시 시와 종료 시에 있어서, 구동력의 급격한 변화를 억제하여, 원활한 처리를 행하는 것이 가능하게 된다.

이상에 의해, 제구동력 보정부(44)는, 기본 제동력 또는 기본 구동력을, 노면 구배의 방향 및 구배의 크기에 따라 보정함으로써, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 산출한다.

구체적으로는, 구배 검출부(42)가 노면 구배의 방향이 상 방향이라고 판정하고, 구배 검출부(42)가 검출한 구배의 크기가 상 방향으로 증가하면, 차량(C)에 발생시키는 제동력을, 기본 제동력을 구배의 크기에 따라 감소 보정한 보정 제동력으로 설정한다. 또는, 차량(C)에 발생시키는 구동력을, 기본 구동력을 구배의 크기에 따라 증가 보정한 보정 구동력으로 설정한다.

한편, 구배 검출부(42)가 노면 구배의 방향이 하 방향이라고 판정하고, 구배 검출부(42)가 검출한 구배의 크기가 하 방향으로 증가하면, 차량(C)에 발생시키는 제동력을, 기본 제동력을 구배의 크기에 따라 증가 보정한 보정 제동력으로 설정한다. 또는, 차량(C)에 발생시키는 구동력을, 기본 구동력을 구배의 크기에 따라 감소 보정한 보정 구동력으로 설정한다.

또한, 노면 구배의 방향이 상 방향으로 증가하는 상태는, 주행 노면이 평탄로로부터 오르막길로 변화하는 상태와, 주행 노면이 오르막길로부터 더 상 방향으로의 구배가 큰 오르막길로 변화하는 상태를 포함한다. 이에 추가하여, 노면 구배의 방향이 상 방향으로 증가하는 상태는, 주행 노면이 내리막길로부터 상 방향으로의 구배가 큰 내리막길로 변화하는 상태를 포함한다.

또한, 노면 구배의 방향이 하 방향으로 증가하는 상태는, 주행 노면이 평탄로로부터 내리막길로 변화하는 상태와, 주행 노면이 내리막길로부터 더 하 방향으로의 구배가 큰 내리막길로 변화하는 상태를 포함한다. 이에 추가하여, 노면 구배의 방향이 하 방향으로 증가하는 상태는, 주행 노면이 오르막길로부터 하 방향으로의 구배가 큰 오르막길로 변화하는 상태를 포함한다.

또한, 제구동력 보정부(44)는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 역치 미만이면 차량(C)에 제동력(감속도)이 발생하고, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 역치 이상이면 차량(C)에 구동력(가속도)이 발생하도록, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 설정한다.

또한, 제구동력 보정부(44)는, 제구동력 맵에서 산출하는 기본 제동력 및 기본 구동력을, 균형 토크 연산부(44a)가 산출한 균형 토크에 따라, 연속적으로 증가 보정 또는 감소 보정한다.

또한, 제구동력 보정부(44)는, 제구동력 맵에서 산출하는 기본 제동력 및 기본 구동력을, 연속적으로 증가 보정 또는 감소 보정한다. 이 보정은, 균형 토크 연산부(44a)가 산출한 균형 토크에, 어시스트 게인 연산부(44b)가 산출한 어시스트 게인을 승산한 값에 따라 행한다.

따라서, 제구동력 보정부(44)는, 기본 제동력을, 노면 구배의 방향 및 구배의 크기에 따라 보정함으로써, 보정 제동력을 설정한다. 또한, 제구동력 보정부(44)는, 기본 구동력을, 노면 구배의 방향 및 구배의 크기에 따라 보정함으로써, 보정 구동력을 설정한다.

상술한 바와 같이, 제구동력 보정부(44)는, 노면 구배의 크기가 증가하면, 기본 구동력을, 노면 구배의 크기에 따라 증가 보정하거나, 혹은 기본 제동력을, 노면 구배의 크기에 따라 감소 보정한다. 또한, 노면 구배의 크기가 감소하면, 기본 구동력을, 노면 구배의 크기에 따라 감소 보정하거나, 혹은 기본 제동력을, 노면 구배의 크기에 따라 증가 보정한다.

(마찰 제동력 제어부(6)의 상세한 구성)

마찰 제동력 제어부(6)는, 도 11 중에 도시하는 바와 같이, 제2 요구 제동력 산출부(60)와, 요구 제동력 합산부(62)와, 회생 협조 제어부(64)와, 마찰 제동력 산출부(66)와, 제동 유압 제어부(68)를 구비한다.

제2 요구 제동력 산출부(60)는, 브레이크 센서(BPS)로부터, 브레이크 페달(BP)의 조작량(제동력 조작량)을 포함하는 정보 신호의 입력을 받는다. 이에 추가하여, 제2 요구 제동력 산출부(60)는, 차속 산출부(14)로부터, 차속 신호의 입력을 받는다.

또한, 브레이크 페달(BP)은, 차량에 설치된 페달이고, 차량의 드라이버가 제동력 요구에 따라서만 답입하는 페달이며, 액셀러레이터 페달(AP)과는 별개로 설치한다.

또한, 제2 요구 제동력 산출부(60)는, 미리, 도 12 중에 도시하는 제2 제동력 맵을 기억하고 있다.

제2 제동력 맵은, 브레이크 페달(BP)의 조작량과, 차량(C)의 주행 속도(차속)에 따라 발생시키는 제동력(회생 제동력, 마찰 제동력)을 나타내는 맵이다.

또한, 도 12 중에 도시하는 「회생」은, 회생 제동력에 상당하는 영역이다. 또한, 도 12 중에 도시하는 「마찰」은, 마찰 제동력에 상당하는 영역이다. 또한, 도 12 중에 도시하는 「회생 협조 배분선」은, 브레이크 페달(BP)의 조작량 및 차속에 따른 회생 제동력의 상한값을 나타내는 선이다.

또한, 도 12 중에 도시하는 「제2 역치 차속」은, 회생 제동력의 상한값이 차속의 변화에 따라 변화하는 변화 영역과, 회생 제동력의 상한값이 일정한 고정 영역의 경계선에 상당하는 차속이다. 또한, 제2 역치 차속은, 예를 들어 10[km/h]로 설정한다. 따라서, 제2 제동력 맵에 있어서의 변화 영역은, 차속 산출부(14)에서 산출한 차속의 변화에 대하여, 회생 제동력의 요구값이 변화하는 영역이다.

또한, 도 12 중에 도시하는 「제어 한계 게인」은, 제2 역치 차속 이하의 차속에 따른 회생 제동력의 변화 정도의 상한값이다. 또한, 도 12 중에 제어 한계 게인으로 나타내는 선은, 도 6 중에 제어 한계 게인으로 나타내는 선과 마찬가지로, 전류 명령값의 제어가 안정한 상태와, 전류 명령값의 제어가 불안정한 상태의 경계선에 상당한다. 즉, 도 12 중에 도시하는 제어 한계 게인은, 회생 제동력에 따른 감속도의 변화에, 차속 산출부(14)에서 산출한 차속의 변화가 추종 가능한, 차속에 대한 회생 제동력에 따른 감속도의 변화 정도의 상한값이다.

따라서, 제2 제동력 맵 내의 변화 영역에 있어서의, 차속 산출부(14)에서 산출한 차속의 변화에 대한 회생 제동력의 요구값(회생 제동력에 따른 감속도)의 변화 정도는, 제어 한계 게인 이하이다.

또한, 도 12 중에 도시하는 「회생 제한 차속」은, 브레이크 페달(BP)의 조작량 및 차속에 따른 제동력을, 마찰 제동력만으로 발생시키는 영역과, 회생 제동력 및 마찰 제동력 중 적어도 회생 제동력으로 발생시키는 영역의 경계선에 상당하는 차속이다.

도 12 중에 도시하는 바와 같이, 회생 제한 차속은, 차량(C)의 감속 시에, 차속이 「0」보다 큰 상태, 즉 주행 중인 차량(C)이 정차하기 전의 상태이며, 브레이크 페달(BP)의 조작량 및 차속에 따른 제동력을, 마찰 제동력만으로 발생시키는 값으로 설정한다. 이것은, 차속이 회생 제한 차속(예를 들어, 3[km/h]) 이하인 상태에서는, 회생 제동력을 발생시키기 위해 구동용 모터(DM)에서 소비하는 전력이, 회생 제동력에 의해 발전한 전력을 초과하기 때문에, 차량 전체로서, 에너지 효율이 저하되기 때문이다.

또한, 차량(C)의 정지 상태를 유지(차속이 0[km/h]의 상태를 유지)하기 위해서는, 회생 제동력보다 마찰 제동력을 사용하는 편이, 에너지 효율이 양호하다. 이 때문에, 브레이크 페달(BP)이 조작되어 차량(C)의 정지 상태를 유지할 때에는, 마찰 제동력만을 발생시킨다.

따라서, 회생 협조 배분선은, 차량(C)의 주행 시에만, 회생 제동력을 발생시키는 값이다.

또한, 제2 요구 제동력 산출부(60)는, 브레이크 페달(BP)의 조작량과, 차속 신호가 포함하는 차속을 참조하여, 브레이크 페달(BP)의 조작량 및 차속에 따른 제동력의 요구(요구값)인 제2 제동 요구를 산출한다.

제2 제동 요구는, 브레이크 페달(BP)의 조작량 및 차속에 따른, 회생 제동력(제2 회생 제동력)의 요구값 및 마찰 제동력의 요구값 중 적어도 한쪽의 요구값을 포함한다.

브레이크 페달(BP)의 조작량 및 차속에 따른, 회생 제동력 및 마찰 제동력의 요구값은, 예를 들어 도 12 중에 도시하는 제2 제동력 맵에, 차속 신호가 포함하는 차속과, 브레이크 페달(BP)의 조작량에 따른 제동력을 피드백하여 산출한다. 또한, 차속 신호가 포함하는 차속이 제2 역치 차속을 초과하는 값인 경우에는, 마찰 제동력의 요구값을 「0」으로서 산출한다.

제2 제동 요구를 산출한 제2 요구 제동력 산출부(60)는, 제2 제동 요구를 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「제2 제동 요구 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 요구 제동력 합산부(62)에 출력한다.

따라서, 제2 요구 제동력 산출부(60)는, 브레이크 페달(BP)이 조작되면, 브레이크 페달(BP)의 조작량과, 차량(C)의 주행 속도에 따라, 회생 협조 배분선을 상한값으로 하여, 회생 제동력(제2 회생 제동력)의 요구값(요구)을 산출한다. 이에 추가하여, 제2 요구 제동력 산출부(60)는, 브레이크 페달(BP)이 조작되면, 브레이크 페달(BP)의 조작량과, 차량(C)의 주행 속도에 따라, 회생 협조 배분선을 초과하는 제동력을, 마찰 제동력의 요구값(요구)으로서 산출한다.

또한, 제2 요구 제동력 산출부(60)는, 브레이크 센서(BPS)에서 검출한 브레이크 페달(BP)의 조작량에 따른 제동력 중, 회생 협조 배분선을 초과하는 분의 제동력을, 마찰 제동력으로 발생시키도록, 제2 제동 요구를 산출한다.

또한, 제2 요구 제동력 산출부(60)는, 차속이 회생 제한 차속을 초과하는 주행 시에만, 회생 협조 배분선을 상한으로 하여, 제2 회생 제동력을 산출한다.

요구 제동력 합산부(62)는, 제1 요구 제동력 산출부(52)와 제2 요구 제동력 산출부(60)로부터, 정보 신호의 입력을 받는다.

그리고, 요구 제동력 합산부(62)는, 제1 회생 제동력을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「제1 회생 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 회생 협조 제어부(64)에 출력한다. 또한, 요구 제동력 합산부(62)는, 제2 제동 요구가 제2 회생 제동력을 포함하는 경우, 제2 회생 제동력을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「제2 회생 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 회생 협조 제어부(64)에 출력한다.

또한, 요구 제동력 합산부(62)는, 제1 제동 요구 신호가 포함하는 제1 회생 제동력과, 제2 제동 요구 신호가 포함하는 제2 제동 요구를 합산한다. 즉, 요구 제동력 합산부(62)는, 제1 요구 제동력 산출부(52)가 산출한 제1 회생 제동력과, 제2 요구 제동력 산출부(60)가 산출한 제2 회생 제동력 및 마찰 제동력을 합산한다.

각 제동력을 합산한 요구 제동력 합산부(62)는, 합산한 제동력의 요구값(합산 요구 제동력)을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「합산 제동력 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 마찰 제동력 산출부(66)에 출력한다.

회생 협조 제어부(64)는, 요구 제동력 합산부(62)로부터, 제1 회생 신호 및 제2 회생 신호 중 적어도 한쪽의 입력을 받는다.

그리고, 회생 협조 제어부(64)는, 합산 제동력 신호가 포함하는 합산 요구 제동력을 사용하여, 회생 제동력의 요구값(상한값)을 선택한다.

회생 제동력의 요구값을 선택한 회생 협조 제어부(64)는, 선택한 요구값을 포함하는 정보 신호인 회생 요구값 신호를, 회생 제동력 제어부(54)에 출력한다.

구체적으로는, 제1 회생 신호가 포함하는 제1 회생 제동력과, 제2 회생 신호가 포함하는 제2 회생 제동력을 비교하여, 큰 쪽의 회생 제동력을 선택(셀렉트 하이)한다. 그리고, 선택한 회생 제동력을, 회생 제동력의 요구값으로서 선택한다.

즉, 회생 협조 제어부(64)가 회생 제동력의 요구값을 선택할 때에는, 예를 들어 도 13 중에 도시하는 맵에, 동일한 차속에 대응한, 제1 회생 제동력과 제2 회생 제동력을 입력하는 처리를 행한다. 그리고, 제1 회생 제동력과 제2 회생 제동력 중, 큰 회생 제동력을 선택한다.

도 13 중에 도시하는 맵(회생 제동력 선택 맵)은, 제1 회생 제동력과, 제2 회생 제동력과, 차속의 관계를 도시하는 맵이다.

또한, 도 13 중에 도시하는 「회생 제한선」은, 도 6 중에 도시하는 「회생 제한선」과 마찬가지이며, 도 13 중에 도시하는 「회생 협조 배분선」은, 도 12 중에 도시하는 「회생 협조 배분선」과 마찬가지이다.

또한, 도 13 중에 도시하는 「회생 요구 상한값」은, 회생 제한선과 회생 협조 배분선 중, 동일한 차속에 있어서의 큰 값을 연속시키는 선이다.

또한, 도 13 중에 도시하는 「역치 차속」은, 회생 제동력의 상한값이 차속의 변화에 따라 변화하는 변화 영역과, 회생 제동력의 상한값이 일정한 고정 영역의 경계선에 상당하는 차속이다. 또한, 역치 차속은, 제1 역치 차속 및 제2 역치 차속과 마찬가지로, 예를 들어 10[km/h]로 설정한다.

또한, 도 13 중에 도시하는 「제어 한계 게인」은, 도 5, 6, 8, 9 중에 도시하는 「제어 한계 게인」과 마찬가지이다.

또한, 도 13 중에 도시하는 「전환 차속」은, 회생 요구 상한값이 회생 제한선인 영역과, 회생 요구 상한값이 회생 협조 배분선인 영역의 경계선에 상당하는 차속이다. 또한, 도 13 중에 도시하는 「회생 제한 차속」은, 도 12 중에 도시하는 「회생 제한 차속」과 마찬가지이다.

또한, 전환 차속은, 예를 들어 차량(C)의 성능ㆍ제원(차 중량, 구동용 모터(DM)의 성능 등)에 따라, 미리 설정한다.

이상에 의해, 회생 협조 제어부(64)는, 감속 중에 브레이크 페달(BP)이 조작되면, 제1 요구 제동력 산출부(52)가 산출한 제1 회생 제동력, 또는 제2 요구 제동력 산출부(60)가 산출한 제2 회생 제동력 중, 큰 회생 제동력을 선택한다.

도 13 중에 도시하는 바와 같이, 회생 요구 상한값은, 차속이 전환 차속 이상인 영역에서는, 회생 협조 배분선과 동일 값이다. 또한, 회생 요구 상한값은, 차속이 전환 차속 미만인 영역에서는, 회생 제한선과 동일 값이다.

따라서, 회생 협조 제어부(64)는, 차량(C)이 주행 중이면(정지하지 않으면), 회생 요구 상한값을 「0」을 초과하는 값으로서 선택한다.

또한, 도 13 중에 도시하는 바와 같이, 회생 요구 상한값이 나타내는 선의 경사 각도는, 차속이 역치 차속, 전환 차속, 회생 제한 차속 미만으로 되어도, 각각 제어 한계 게인으로 나타내는 선의 경사 각도 이하로 된다.

이상에 의해, 회생 협조 제어부(64)는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 역치 미만이며, 또한 브레이크 페달(BP)이 조작되고 있는 경우, 제1 요구 제동력 산출부(52), 또는 제2 요구 제동력 산출부(60)가 산출한 요구값 중 큰 값을 선택한다. 즉, 회생 협조 제어부(64)는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 역치 미만이며, 또한 브레이크 페달(BP)이 조작되고 있는 경우, 제1 회생 제동력과 제2 회생 제동력 중, 큰 회생 제동력을 선택한다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 일례로서, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 역치 미만일 때에는, 차량(C)이 정지할 때까지 회생 제동력을 발생시켜 차속을 감소시켰을 때에 상당하는 경우를 설명한다.

마찰 제동력 산출부(66)는, 요구 제동력 합산부(62)로부터 합산 제동력 신호의 입력을 받고, 회생 제동력 제어부(54)로부터 회생 토크 신호의 입력을 받는다. 그리고, 합산 제동력 신호가 포함하는 합산 요구 제동력으로부터, 회생 토크 신호가 포함하는 회생 실행량을 감산하여, 마찰 실행량을 연산한다.

마찰 실행량은, 차륜(W)에서 실제로 발생시키는 마찰 제동력이다.

마찰 실행량을 연산한 마찰 제동력 산출부(66)는, 마찰 제동력 명령값을 연산한다.

마찰 제동력 명령값은, 마찰 실행량에 따른 마찰 제동력을 발생시키기 위해, 마스터 실린더(18) 내에서 발생시키는 액압의 목표값이다.

마찰 제동력 명령값을 연산한 마찰 제동력 산출부(66)는, 연산한 마찰 제동력 명령값을 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「마찰 제동력 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 제동 유압 제어부(68)에 출력한다.

제동 유압 제어부(68)는, 마찰 제동력 명령값을 마스터 실린더(18)에 출력한다.

마스터 실린더(18)는, 휠 실린더(WS)에, 브레이크액(브레이크 플루이드)을 공급하는 장치이다.

마찰 제동력 명령값의 입력을 받은 마스터 실린더(18)는, 예를 들어 마스터 실린더(18)가 내장한 제동용 모터(도시하지 않음) 등을 작동시켜, 마스터 실린더(18) 내의 피스톤을 작동시킨다. 이에 의해, 마스터 실린더(18) 내에서, 마찰 제동력 명령값에 따른 액압을 발생시킨다. 그리고, 마찰 제동력 명령값에 따른 액압의 브레이크액을, 휠 실린더(WS)에 공급한다. 또한, 휠 실린더(WS)의 상세한 구성은, 후술한다.

이상에 의해, 마찰 제동력 제어부(6)는, 마스터 실린더(18) 및 휠 실린더(WS)에서, 차량(C)이 구비하는 차륜(W)에 마찰 제동력을 발생시킨다.

또한, 마찰 제동력 제어부(6)는, 요구 제동력 합산부(62)가 합산한 요구값과 회생 제동력 제어부(54)가 구동용 모터(DM)에서 발생시키는 회생 제동력의 편차에 따른 마찰 제동력을, 마스터 실린더(18) 및 휠 실린더(WS)에서 발생시킨다.

또한, 제구동력 제어 장치(1)는, 예를 들어 드라이버가 브레이크 페달(BP)을 조작하고 있는 정보 신호의 입력을 받은 상태에서, 드라이버가 액셀러레이터 페달(AP)을 조작하고 있는 정보 신호의 입력을 받으면, 목표 구동 토크를 「0」으로서 산출하는 처리를 행한다.

(차량(C)의 구성)

도 1 내지 도 13을 참조하여, 제구동력 제어 장치(1)를 구비하는 차량(C)의 구성에 대하여 설명한다.

도 2 중에 도시하는 바와 같이, 제구동력 제어 장치(1)를 구비하는 차량(C)은, 액셀러레이터 페달(AP)과, 액셀러레이터 센서(APS)와, 브레이크 페달(BP)과, 브레이크 센서(BPS)와, 차륜속 센서(16)와, 모터 회전수 센서(MS)를 구비한다. 이에 추가하여, 차량(C)은, ITS 제어부(2)와, 모터 제어부(4)와, 마찰 제동력 제어부(6)를 구비한다. 또한, 차량(C)은, 마스터 실린더(18)와, 휠 실린더(WS)와, 배터리(BAT)와, 인버터(INV)와, 구동용 모터(DM)와, 변속기(TR)와, 차륜(W)(우측 전륜(WFR), 좌측 전륜(WFL), 우측 후륜(WRR), 좌측 후륜(WRL))을 구비한다.

액셀러레이터 페달(AP)은, 차량(C)의 드라이버가 제동력 요구 또는 구동력 요구에 따라 답입하는 페달이다.

액셀러레이터 센서(APS)는, 드라이버에 의한 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량(답입 조작량)을 검출하는 센서이다.

또한, 액셀러레이터 센서(APS)는, 드라이버에 의한 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량을 포함하는 정보 신호를, 모터 제어부(4)에 출력한다.

또한, 액셀러레이터 센서(APS)는, 예를 들어 페달 스트로크 센서를 사용하여 형성한다. 또한, 액셀러레이터 센서(APS)의 구성은, 페달 스트로크 센서를 사용하여 형성한 구성에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 드라이버의 답입 조작에 의한 액셀러레이터 페달(AP)의 개방도를 검출하는 구성으로 해도 된다.

즉, 액셀러레이터 센서(APS)는, 드라이버에 의한 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량을 검출하는 센서이다.

브레이크 페달(BP)은, 차량(C)의 드라이버가 제동력 요구에 따라서만 답입하는 페달이며, 액셀러레이터 페달(AP)과는 별개로 설치한다.

브레이크 센서(BPS)는, 드라이버에 의한 브레이크 페달(BP)의 조작량(답입 조작량)을 검출하는 센서이다.

또한, 브레이크 센서(BPS)는, 드라이버에 의한 브레이크 페달(BP)의 조작량을 포함하는 정보 신호를, 마찰 제동력 제어부(6)에 출력한다.

또한, 브레이크 센서(BPS)는, 예를 들어 페달 스트로크 센서를 사용하여 형성한다. 또한, 브레이크 센서(BPS)의 구성은, 페달 스트로크 센서를 사용하여 형성한 구성에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 드라이버의 답입 조작에 의한 브레이크 페달(BP)의 개방도를 검출하는 구성으로 해도 된다.

즉, 브레이크 센서(BPS)는, 드라이버에 의한 브레이크 페달(BP)의 조작량을 검출하는 센서이다.

차륜속 센서(16)는, 각 차륜(W)에 대응하여 설치한다.

또한, 차륜속 센서(16)는, 대응하는 차륜(W)의 1회전에 대하여, 미리 설정한 수의 차륜속 펄스를 발생시킨다. 그리고, 차륜속 센서(16)는, 발생시킨 차륜속 펄스를 포함하는 정보 신호(이후의 설명에서는 「차륜속 펄스 신호」라고 기재하는 경우가 있음)를, 차속 산출부(14)에 출력한다.

또한, 도 2 중에서는, 우측 전륜(WFR)의 1회전에 대하여 차륜속 펄스를 발생시키는 차륜속 센서(16)를 차륜속 센서(16FR)로 나타내고, 좌측 전륜(WFL)의 1회전에 대하여 차륜속 펄스를 발생시키는 차륜속 센서(16)를 차륜속 센서(16FL)로 나타낸다. 마찬가지로, 도 2 중에서는, 우측 후륜(WRR)의 1회전에 대하여 차륜속 펄스를 발생시키는 차륜속 센서(16)를 차륜속 센서(16RR)로 나타내고, 좌측 후륜(WRL)의 1회전에 대하여 차륜속 펄스를 발생시키는 차륜속 센서(16)를 차륜속 센서(16RL)로 나타낸다. 또한, 이후의 설명에 있어서도, 각 차륜(W)이나 각 차륜속 센서(16)를, 상기와 같이 나타내는 경우가 있다.

모터 회전수 센서(MS)는, 출력축 펄스 신호에 따라, 모터 구동력 출력축의 회전수(회전 상태)를 검출한다. 그리고, 모터 회전수 센서(MS)는, 검출한 회전수를 포함하는 출력축 회전수 신호를, 모터 제어부(4)에 출력한다.

출력축 펄스 신호는, 모터 구동력 출력축의 회전 상태를 나타내는 펄스 신호이다.

ITS 제어부(2), 모터 제어부(4), 마찰 제동력 제어부(6), 마스터 실린더(18)에 관한 설명은, 상술하였으므로 생략한다.

휠 실린더(WS)는, 디스크 브레이크를 구성하는 브레이크 패드(도시하지 않음)를, 디스크 로터(도시하지 않음)에 압박하기 위한 압박력을 발생시킨다. 디스크 로터는, 각 차륜(W)과 일체로 회전하고, 브레이크 패드와 접촉하여 마찰 저항을 발생시킨다.

즉, 마스터 실린더(18)와, 각 휠 실린더(WS)는, 전륜(WF) 및 후륜(WR)의 각각에 설치되어, 각 차륜(W)에 마찰 제동력을 발생시키는 마찰 브레이크를 형성한다.

따라서, 차량(C)이 구비하는 마찰 브레이크는, 모든 차륜(W)(우측 전륜(WFR), 좌측 전륜(WFL), 우측 후륜(WRR), 좌측 후륜(WRL))에 마찰 제동력을 발생시킨다.

또한, 도 2 중에서는, 우측 전륜(WFR)에 대하여 배치한 휠 실린더(WS)를 휠 실린더(WSFR)로 나타내고, 좌측 전륜(WFL)에 대하여 배치한 휠 실린더(WS)를 휠 실린더(WSFL)로 나타낸다. 마찬가지로, 도 2 중에서는, 우측 후륜(WRR)에 대하여 배치한 휠 실린더(WS)를 휠 실린더(WSRR)로 나타내고, 좌측 후륜(WRL)에 대하여 배치한 휠 실린더(WS)를 휠 실린더(WSRL)로 나타낸다. 또한, 이후의 설명에 있어서도, 각 휠 실린더(WS)를, 상기와 같이 나타내는 경우가 있다.

배터리(BAT)는, 예를 들어 리튬 이온 전지를 사용하여 형성한다.

또한, 배터리(BAT)에는, 배터리(BAT)의 전류값, 전압값, 온도 등을 검출 가능한 배터리 컨트롤러(도시하지 않음)를 설치한다. 배터리 컨트롤러는, 배터리(BAT)의 SOC를 검출하고, 검출한 SOC를 포함하는 정보 신호를, 회생 제동력 제어부(54)에 출력한다.

또한, 배터리(BAT)에는, 구동용 모터(DM)가 회생 제동에 의해 발전한 전력을, 인버터(INV)를 통하여 충전한다.

인버터(INV)는, 구동력 제어부(50)로부터 구동 전류 명령값의 입력을 받으면, 구동 토크 신호가 포함하는 구동 전류 명령값을, 구동용 모터(DM)에 출력한다. 또한, 인버터(INV)는, 회생 제동력 제어부(54)로부터 회생 토크 신호의 입력을 받으면, 회생 토크 신호가 포함하는 회생 전류 명령값을, 구동용 모터(DM)에 출력한다.

구동용 모터(DM)는, 인버터(INV)로부터 구동 전류 명령값의 입력을 받으면, 구동 전류 명령값에 따른 구동력을 발생시킨다.

구동용 모터(DM)가 발생시킨 구동력은, 드라이브 샤프트(도시하지 않음) 등을 통하여, 각 차륜(W)에 부여한다.

또한, 구동용 모터(DM)는, 인버터(INV)로부터 회생 전류 명령값의 입력을 받으면, 구동 전류 명령값에 따른 회생 제동력을 발생시킨다.

구동용 모터(DM)가 발생시킨 회생 제동력은, 드라이브 샤프트 등을 통하여, 각 차륜(W)에 부여한다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 일례로서, 구동용 모터(DM)가, 우측 전륜(WFR) 및 좌측 전륜(WFL), 즉 전류(WF)에만, 구동력 또는 회생 제동력을 발생시키는 구성에 대하여 설명한다.

따라서, 제1 실시 형태의 차량(C)은, 구동력을 발생시키는 구동원이 전동 모터의 차량(EV: Electric Vehicle)이다. 또한, 제1 실시 형태의 차량(C)은, 구동 방식이 이륜 구동인 차량(2WD 차량)이다. 또한, 제1 실시 형태의 차량(C)은, 우측 전륜(WFR) 및 좌측 전륜(WFL)이 구동륜이다.

변속기(TR)는, 드라이버에 의한 시프트 레버(시프트 스위치)의 조작 상태에 따라, 주행 레인지(예를 들어, 「P: 파킹」 레인지, 「D: 드라이브」 레인지, 「R: 리버스」 레인지 등)를 전환한다. 이에 의해, 차륜(W)의 회전 방향이나 회전 상태를 전환한다.

차륜(W)에는, 구동용 모터(DM)로부터, 구동력 또는 회생 제동력을 부여한다.

또한, 차륜(W)에는, 휠 실린더(WS)를 통하여, 마찰 제동력을 부여한다.

(모터 제어부(4)가 행하는 처리, 마찰 제동력 제어부(6)가 행하는 처리)

도 1 내지 도 13을 참조하면서, 도 14a 및 도 14b와, 도 15를 사용하여, 모터 제어부(4)가 행하는 처리의 일례와, 마찰 제동력 제어부(6)가 행하는 처리의 일례를 설명한다. 또한, 이후의 설명에서는 모터 제어부(4) 및 마찰 제동력 제어부(6)가 행하는 처리를, 「제구동력 제어 처리」라고 기재하는 경우가 있다.

도 14a 및 도 14b 중에 도시하는 바와 같이, 제구동력 제어 처리를 개시(START)하면, 우선, 스텝 S100의 처리를 행한다.

스텝 S100에서는, 모드 선택 스위치(12)의 조작 상태를 검출한다. 이에 의해, 스텝 S100에서는, 차량(C)의 제어 모드로서, 「1 페달 모드」가 선택되었는지 여부를 판정하는 처리(도면 중에 도시하는 「1 페달 모드」)를 행한다.

스텝 S100에 있어서, 차량(C)의 제어 모드로서 「1 페달 모드」가 선택되었다(도면 중에 도시하는 「예」)고 판정된 경우, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S102로 이행한다.

한편, 스텝 S100에 있어서, 차량(C)의 제어 모드로서 「2 페달 모드」가 선택되었다(도면 중에 도시하는 「아니오」)고 판정된 경우, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S148로 이행한다.

스텝 S102에서는, 모터 회전수 센서(MS)에 의해, 구동용 모터(DM)가 갖는 모터 구동력 출력축의 회전수를 검출한다. 이에 의해, 스텝 S102에서는, 구동용 모터(DM)의 회전수를 검출(도면 중에 도시하는 「모터 회전수 검출」)한다. 스텝 S102에 있어서, 구동용 모터(DM)의 회전수를 검출하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S104로 이행한다.

스텝 S104에서는, 구배 검출부(42)에 의해, 구동력 제어부(50)가 연산한 구동 전류 명령값에 따라, 구동용 모터(DM)에서 발생시키는 구동 토크를 검출(도면 중에 도시하는 「모터 토크 검출」)한다. 스텝 S104에 있어서, 구동용 모터(DM)에서 발생시키는 구동 토크를 검출하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S106으로 이행한다.

스텝 S106에서는, 구배 검출부(42)에 의해, 스텝 S102에서 검출한 구동용 모터(DM)의 회전수와, 스텝 S104에서 검출한 구동 토크를 사용하여, 구배의 방향을 판정하고, 또한 구배의 크기를 검출한다. 또한, 스텝 S106에서는, 균형 토크 연산부(44a)에 의해, 구배 검출부(42)가 판정한 구배의 방향과, 구배 검출부(42)가 검출한 구배의 크기에 따라, 균형 토크를 연산(도면 중에 도시하는 「균형 토크 연산」)한다. 스텝 S106에 있어서, 균형 토크를 연산하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S108로 이행한다.

스텝 S108에서는, 각 차륜속 센서(16)에 의해, 대응하는 차륜(W)의 회전 상태를 차륜속 펄스로서 검출한다. 이에 의해, 스텝 S108에서는, 각 차륜(W)의 회전 속도를 검출(도면 중에 도시하는 「차륜 속도 검출」)한다. 스텝 S108에 있어서, 각 차륜(W)의 회전 속도를 검출하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S110으로 이행한다.

스텝 S110에서는, 어시스트 게인 연산부(44b)에 의해, 스텝 S108에서 검출한 차속을 사용하여, 어시스트 게인을 연산(도면 중에 도시하는 「어시스트 게인 연산」)한다. 스텝 S110에 있어서, 어시스트 게인을 연산하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S112로 이행한다.

스텝 S112에서는, 구배 보정부(44c)에 의해, 스텝 S108에서 연산한 균형 토크와, 스텝 S110에서 연산한 어시스트 게인을 승산한다. 이에 의해, 스텝 S112에서는, 구배의 방향과 크기에 따라 제동력 또는 구동력을 보정하기 위한 파라미터를 산출(도면 중에 도시하는 「구배 보정량 산출」)한다. 스텝 S112에 있어서, 균형 토크와 어시스트 게인을 승산하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S114로 이행한다.

스텝 S114에서는, 스텝 S108과 마찬가지로, 각 차륜(W)의 회전 속도를 검출(도면 중에 도시하는 「차륜 속도 검출」)한다. 스텝 S114에 있어서, 각 차륜(W)의 회전 속도를 검출하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S116으로 이행한다.

스텝 S116에서는, 액셀러레이터 센서(APS)에 의해, 드라이버에 의한 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량을 검출한다. 이에 의해, 스텝 S116에서는, 액셀러레이터 페달(AP)의 개방도를 검출(도면 중에 도시하는 「A 페달 개방도 검출」)한다. 스텝 S116에 있어서, 액셀러레이터 페달(AP)의 개방도를 검출하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S118로 이행한다.

스텝 S118에서는, 기본 제구동력 산출부(40)에 의해, 스텝 S114에서 검출한 회전 속도에 따른 차속과, 스텝 S116에서 검출한 액셀러레이터 페달(AP)의 개방도에 따라, 목표 구동 토크 또는 목표 제동 토크를 산출한다. 즉, 스텝 S118에서는, 도 5 중에 도시하는 제구동력 맵에 따른, 구동 토크 또는 제동 토크를 산출(도면 중에 도시하는 「기본 제구동 토크 산출」)한다. 스텝 S118에 있어서, 제구동력 맵에 따른 구동 토크 또는 제동 토크를 산출하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S120으로 이행한다.

스텝 S120에서는, 조정 제어부(46)에 의해, ITS 출력 설정부(24)가 선택한 제동력 또는 구동력을 검출(도면 중에 도시하는 「ITS 제구동력 검출」)한다. 스텝 S120에 있어서, ITS 출력 설정부(24)가 선택한 제동력 또는 구동력을 검출하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S122로 이행한다.

스텝 S122에서는, 구배 보정부(44c)에 의해, 스텝 S118에서 산출한 구동 토크 또는 제동 토크를, 스텝 S112에서 산출한 파라미터(균형 토크와 어시스트 게인을 승산한 파라미터)를 사용하여 보정한다. 즉, 스텝 S122에서는, 구배 보정부(44c)에 의해, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 산출(도면 중에 도시하는 「구배 보정 제구동력 산출」)한다. 스텝 S122에 있어서, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 산출하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S124로 이행한다.

또한, 스텝 S122에서 행하는 처리의 상세는, 후술한다.

스텝 S124에서는, 조정 제어부(46)에 의해, ITS 출력 신호와 보정 구동력 신호를 비교하여, 큰 쪽의 구동력 또는 제동력을 선택(셀렉트 하이)하는 처리(도면 중에 도시하는 「제구동력 조정」)를 행한다. 스텝 S124에 있어서, ITS 출력 신호 및 보정 구동력 신호가 포함하는 구동력 또는 제동력 중, 큰 쪽의 값을 선택하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S126으로 이행한다.

스텝 S126에서는, 스텝 S124에서 조정 제어부(46)가 제동력을 선택하였는지 여부를 판정하는 처리(도면 중에 도시하는 「Dr 요구가 제동」)를 행한다.

스텝 S126에 있어서, 스텝 S124에서 조정 제어부(46)가 제동력을 선택하였다(도면 중에 도시하는 「예」)고 판정된 경우, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S128로 이행한다.

한편, 스텝 S126에 있어서, 스텝 S124에서 조정 제어부(46)가 구동력을 선택하였다(도면 중에 도시하는 「아니오」)고 판정된 경우, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S144로 이행한다.

스텝 S128에서는, 제1 요구 제동력 산출부(52)에 의해, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량과 차속에 대응한 제1 회생 제동력을 산출한다. 또한, 스텝 S128에서는, 산출한 제1 회생 제동력을 포함하는 제1 제동 요구 신호를, 마찰 제동력 제어부(6)에 출력하는 처리(도면 중에 도시하는 「제1 회생 제동력을 출력」)를 행한다. 스텝 S128에 있어서, 제1 제동 요구 신호를 출력하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S130으로 이행한다.

또한, 스텝 S128에서 산출하는 제1 회생 제동력은, 예를 들어 도 6 중에 도시하는 바와 같이, 차속이 제1 역치 차속 이하로 되면, 차속과 제1 회생 제동력이 함께 저하하고, 또한 차속이 「0」으로 되면 제1 회생 제동력도 「0」으로 되도록 산출한다.

즉, 스텝 S128에서는, 차속이 제1 역치 차속 이하로 되면, 차량(C)을 원활하게 정지(스무드 스톱: SS) 가능한, 제1 회생 제동력을 산출하는 처리를 행한다.

스텝 S130에서는, 브레이크 센서(BPS)에 의해, 드라이버에 의한 브레이크 페달(BP)의 조작량을 검출한다. 이에 의해, 스텝 S130에서는, 브레이크 페달(BP)의 조작량을 검출(도면 중에 도시하는 「브레이크 조작량 검출」)한다. 스텝 S130에 있어서, 브레이크 페달(BP)의 조작량을 검출하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S132로 이행한다.

스텝 S132에서는, 제2 요구 제동력 산출부(60)에 의해, 드라이버에 의한 브레이크 페달(BP)의 조작량 및 차속에 따른 제동력의 요구인 제2 제동 요구를 산출하는 처리(도면 중에 도시하는 「드라이버 요구 제동력 산출」)를 행한다. 스텝 S132에 있어서, 제2 제동 요구를 산출하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S134로 이행한다.

스텝 S134에서는, 요구 제동력 합산부(62)에 의해, 스텝 S128에서 산출한 제1 회생 제동력과, 스텝 S132에서 산출한 제2 제동 요구를 합산하는 처리(도면 중에 도시하는 「전제동 요구 합산」)를 행한다. 스텝 S134에 있어서, 제1 회생 제동력과 제2 제동 요구를 합산하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S136으로 이행한다.

스텝 S136에서는, 회생 협조 제어부(64)에 의해, 요구 제동력 합산부(62)로부터 입력을 받은 제1 회생 신호가 포함하는 제1 회생 제동력과, 제2 회생 신호가 포함하는 제2 회생 제동력을 비교한다. 또한, 스텝 S136에서는, 회생 협조 제어부(64)에 의해, 큰 쪽의 회생 제동력을 선택(셀렉트 하이)하고, 선택한 회생 제동력을, 회생 제동력의 요구값으로서 선택한다. 이에 의해, 스텝 S136에서는, 회생 협조 제어부(64)에 의해, 회생 제동력의 요구값을 산출하는 처리(도면 중에 도시하는 「회생 요구값 산출」)를 행한다. 스텝 S136에 있어서, 회생 제동력의 요구값을 산출하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S138로 이행한다.

스텝 S138에서는, 회생 협조 제어부(64)로부터, 회생 제동력의 요구값을 포함하는 회생 요구값 신호를, 회생 제동력 제어부(54)에 출력하는 처리(도면 중에 도시하는 「회생 요구 출력」)를 행한다. 스텝 S138에 있어서, 회생 요구값 신호를 회생 제동력 제어부(54)에 출력하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S140으로 이행한다.

스텝 S140에서는, 회생 제동력 제어부(54)에 의해, 회생 전류 명령값을 연산한다. 또한, 회생 전류 명령값을 포함하는 회생 토크 신호를 인버터(INV)에 출력한다. 이에 의해, 스텝 S140에서는, 구동용 모터(DM)에 의해, 회생 전류 명령값에 따른 회생 제동력을 발생시킨다(도면 중에 도시하는 「모터 회생 실행값 출력」).

즉, 스텝 S140에서는, 회생 제동력 제어부(54)가, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 역치 미만이고, 또한 브레이크 페달(BP)이 조작되고 있는 경우, 제1 회생 제동력과 제2 회생 제동력 중 큰 회생 제동력을, 구동용 모터(DM)에 발생시킨다.

스텝 S140에 있어서, 회생 전류 명령값에 따른 회생 제동력을 발생시키면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S142로 이행한다.

스텝 S142에서는, 마찰 제동력 산출부(66)에 의해 마찰 제동력 명령값을 연산하고, 제동 유압 제어부(68)로부터 마찰 제동력 명령값을 마스터 실린더(18)에 출력한다. 이에 의해, 스텝 S142에서는, 마찰 제동력 명령값에 따른 마찰 제동력을 발생시킨다(도면 중에 도시하는 「마찰 제동 실행」). 스텝 S142에 있어서, 마찰 제동력 명령값에 따른 마찰 제동력을 발생시키면, 제구동력 제어 처리를 종료(END)한다.

스텝 S144에서는, 제구동력 분배부(48)로부터 구동력 제어부(50)로, 구동력 분배 신호를 출력하는 처리(도면 중에 도시하는 「구동 요구 출력」)를 행한다. 스텝 S144에 있어서, 구동력 분배 신호를 구동력 제어부(50)에 출력하면, 제구동력 제어 처리는, 스텝 S146으로 이행한다.

스텝 S146에서는, 구동력 제어부(50)에 의해, 구동 전류 명령값을 연산하고, 연산한 구동 토크 신호를 인버터(INV)에 출력한다. 이에 의해, 스텝 S146에서는, 구동용 모터(DM)에서, 구동 전류 명령값에 따른 구동력을 발생시킨다(도면 중에 도시하는 「구동 제동 실행」). 스텝 S146에 있어서, 구동 전류 명령값에 따른 구동력을 발생시키면, 제구동력 제어 처리를 종료(END)한다.

스텝 S148에서는, 차량(C)의 제동력 및 구동력을, 「2 페달 모드」에 따라 제어(도면 중에 도시하는 「2 페달 모드용 제구동력 제어 실행」)한다. 또한, 「2 페달 모드」에 따른 제동력 및 구동력의 제어는, 공지의 기술이기 때문에, 그 설명을 생략한다. 스텝 S148에 있어서, 차량(C)의 제동력 및 구동력을 「2 페달 모드」에 따라 제어하면, 제구동력 제어 처리를 종료(END)한다.

이어서, 도 15를 사용하여, 상술한 스텝 S122에서 행하는 처리(이후의 설명에서는 「제구동력 보정 처리」라고 기재하는 경우가 있음)의 상세를 설명한다.

도 15 중에 도시하는 바와 같이, 제구동력 보정 처리를 개시(START)하면, 우선, 스텝 S200의 처리를 행한다.

스텝 S200에서는, ITS 제어 상태 출력부(26)가 출력한 ITS 판정 신호를 참조하여, ITS 제어부(2)에 의한 제어 상태를 검출(도면 중에 도시하는 「ITS 제어 상태 검출」)한다. 즉, 스텝 S200에서는, ITS 제어부(2)가, 차량(C)의 드라이버에 의한 제동력 요구나 구동력 요구와는 별개로, 제동력이나 구동력을 제어하였는지를 검출한다. 스텝 S200에 있어서, ITS 제어부(2)에 의한 제어 상태를 검출하면, 제구동력 보정 처리는, 스텝 S202로 이행한다.

스텝 S202에서는, 드라이버 오버라이드가 성립하였는지 여부를 판정하는 처리(도면 중에 도시하는 「Dr 오버라이드 성립」)를 행한다.

스텝 S202에 있어서, 드라이버 오버라이드가 성립하지 않았다(도면 중에 도시하는 「아니오」)고 판정된 경우, 제구동력 보정 처리는, 스텝 S204로 이행한다.

한편, 스텝 S202에 있어서, 드라이버 오버라이드가 성립하였다(도면 중에 도시하는 「예」)고 판정된 경우, 제구동력 보정 처리는, 스텝 S208로 이행한다.

스텝 S204에서는, 스텝 S200에서 검출한 제어 상태가, ITS 제어부(2)에 의한 제어가 행해진 상태인지 여부를 판정하는 처리(도면 중에 도시하는 「ITS 제어 상태」)를 행한다.

스텝 S204에 있어서, 스텝 S200에서 검출한 제어 상태가, ITS 제어부(2)에 의한 제어가 행해진 상태(도면 중에 도시하는 「예」)라고 판정된 경우, 제구동력 보정 처리는, 스텝 S206으로 이행한다.

한편, 스텝 S204에 있어서, 스텝 S200에서 검출한 제어 상태가, ITS 제어부(2)에 의한 제어가 행해진 상태가 아니라고(도면 중에 도시하는 「아니오」) 판정된 경우, 제구동력 보정 처리는, 스텝 S208로 이행한다.

스텝 S206에서는, 보정 제한부(56)에 의해, 보정 제동력 또는 보정 구동력을, 구배 보정 제한값과 상한 리미터값을 승산한 값과, 하한 리미터값을 사용하여 제한하는 처리(도면 중에 도시하는 「제1 제한 처리」)를 행한다. 스텝 S206에 있어서, 보정 제동력 또는 보정 구동력을, 구배 보정 제한값과 상한 리미터값을 승산한 값과, 하한 리미터값을 사용하여 제한하면, 제구동력 보정 처리는, 스텝 S210으로 이행한다.

스텝 S208에서는, 보정 제한부(56)에 의해, 보정 제동력 또는 보정 구동력을, 상한 리미터값과 하한 리미터값을 사용하여 제한하는 처리(도면 중에 도시하는 「제2 제한 처리」)를 행한다. 스텝 S208에 있어서, 보정 제동력 또는 보정 구동력을, 상한 리미터값과 하한 리미터값을 사용하여 제한하면, 제구동력 보정 처리는, 스텝 S210으로 이행한다.

스텝 S210에서는, 보정 제한부(56)에 의해, 제한 제동력 또는 제한 구동력을 포함하는 정보 신호를, 조정 제어부(46)에 출력한다. 즉, 스텝 S210에서는, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 제한한 값을, 조정 제어부(46)에 출력(도면 중에 도시하는 「제한값 출력」)한다. 스텝 S210에 있어서, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 제한한 값을 조정 제어부(46)에 출력하면, 제구동력 보정 처리를 종료(END)한다.

이상 설명한 바와 같이, 제구동력 보정 처리에서는, 자동 주행 제어의 실시 시에는, 노면 구배의 방향 및 구배의 크기에 따라 기본 제동력 및 기본 구동력을 보정하는 보정량을, 자동 주행 제어의 비실시 시보다 작게 한다.

(동작)

도 1 내지 도 15를 참조하면서, 도 16을 사용하여, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)를 사용하여 행하는 동작의 일례를 설명한다. 또한, 도 16의 (a)에는, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)를 적용한 구성에서 행하는 동작의 타임차트를 도시한다. 또한, 도 16의 (b)에는, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)를 적용하지 않는 구성에서 행하는 동작의 타임차트를 도시한다.

또한, 도 16 중에는, 차량(C)의 주행 상태가, 평탄한 노면(평탄로)을 주행하는 상태로부터, 오르막 구배의 노면(오르막길)을 주행하는 상태로 이행하는 상태를 도시한다. 또한, 도 16 중에서는, 차량(C)이, ITS 제어부(2)에 의해, 설정 속도로 주행하는 제어(정속 주행 제어)가 행해진 상태를 도시한다.

도 16에 도시하는 타임차트를 개시하면, 드라이버가 액셀러레이터 페달(AP)을 조작하지 않은 상태에서, 평탄로에 있어서, 차량(C)을 설정 속도로 주행시키기 위한 구동력을, 차량(C)에 발생시킨다.

여기서, 차량(C)에 발생시키는 구동력은, 우선, 드라이버에 의한 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 따른 구동력과, 정속 구동력 연산부(20)가 연산한 구동력을 비교한다. 그리고, 큰 구동력을 선택(셀렉트 하이)하여, 차량(C)에 발생시킬 구동력을 설정한다.

또한, 도 16 중에는, 드라이버에 의한 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 따른 제구동력을 「드라이버 요구 제구동력」으로 나타낸다. 마찬가지로, 도 16 중에는, ITS 제어부(2)가 연산한 제구동력(도면 중에서는, 정속 구동력 연산부(20)가 연산한 구동력만)을 「ITS 제구동력」으로 나타낸다. 또한, 도 16 중에는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량(개방도)을 부호 「APO」로 나타낸다.

따라서, 도 16 중에 도시하는 바와 같이, 드라이버가 액셀러레이터 페달(AP)을 조작하지 않은 상태에서는, 정속 구동력 연산부(20)가 연산한 구동력을, 차량(C)에 발생시키는 구동력으로서 설정한다.

정속 구동력 연산부(20)가 연산한 구동력을 차량(C)에 발생시켜 평탄로를 주행한 상태에서, 드라이버가 액셀러레이터 페달(AP)의 조작을 개시한 시점 「t1」부터는, 「APO」가 증가함에 따라, 「APO」에 따른 제동력이 감소한다.

그리고, 드라이버가 「APO」를 일정값으로 유지한 시점 「t2」부터는, 차량(C)이 평탄로를 주행하고 있는 동안에는, 「APO」에 따른 제구동력이 일정값으로 유지된다.

시점 「t2」에서 「APO」를 일정값으로 유지한 상태에서, 차량(C)의 주행 상태가, 평탄로를 주행한 상태로부터 오르막길을 주행하는 상태로 이행하면, 차량(C)의 주행 상태가 이행한 시점 「t3」에서, 차속이 저하된다.

시점 「t3」에서는, 구배 보정부(44c)가, 오르막길의 구배에 따른 보정 구동력을 연산한다. 그리고, 연산한 보정 구동력을, 「드라이버 요구 제구동력」에 가산한다. 또한, 도 16 중에는, 구배 보정부(44c)가 연산한 보정 구동력을 「드라이버 요구 제구동력」에 가산한 제구동력을, 「구배 보정 제구동력」으로 나타낸다.

즉, 시점 「t3」에서는, 도 5에 도시하는 제구동력 맵에 있어서의 「APO」와 차속에 따른 제구동력을, 오르막길의 구배에 따라 보정한다. 이 때문에, 시점 「t3」부터는, 「드라이버 요구 제구동력」이 오르막길의 구배에 따라 증가한 구동력으로 된다.

또한, 도 16 중에는, 시점 「t3」까지, 드라이버에 의한 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이, 제구동력 변경점 조작량 이하인 상태를 도시한다. 즉, 도 16에 도시하는 타임차트를 개시하고 나서 시점 「t3」까지의 동안은, 「드라이버 요구 제구동력」은 제동력뿐이다.

또한, 시점 「t3」에서 차속이 저하되면, 차속이 설정 속도 미만으로 된다. 이 때문에, 정속 구동력 연산부(20)가, 차속의 저하분에 따라 증가시킨 구동력을 연산한다. 그러나, 정속 구동력 연산부(20)에 의한 구동력의 연산에는, 구배 보정부(44c)에 의한 보정 구동력의 연산보다 많은 처리를 요한다. 이것은, 구배 보정부(44c)에 의한 연산은, 모터 제어부(4)와 마찰 제동력 제어부(6)를 사용하여 행하지만, 정속 구동력 연산부(20)에 의한 연산은, ITS 제어부(2), 모터 제어부(4), 마찰 제동력 제어부(6), 차속 산출부(14), 차륜속 센서(16)를 사용하여 행하는 것에 기인한다.

이 때문에, 도 16 중에 도시하는 바와 같이, 차량(C)의 주행 상태가 이행한 시점 「t3」에서는, 구배 보정부(44c)에 의한 연산이 행해진다. 그리고, 시점 「t3」부터, 차속 산출부(14)에 의한 차속의 변화가 반영될 때까지의 시간이 경과한 시점 「t4」부터, 정속 구동력 연산부(20)에 의한 연산이 행해지게 된다.

따라서, 도 16 중에 도시하는 바와 같이, 시점 「t3」부터 시점 「t4」의 동안에, 「구배 보정 제구동력」으로 나타내는 구동력이, 「ITS 제구동력」으로 나타내는 구동력을 초과한다. 즉, 구배 보정부(44c)가 연산한 보정 구동력을 「드라이버 요구 제구동력」에 가산한 값이, 정속 구동력 연산부(20)가 연산한 구동력보다 커진다.

여기서, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)에서는, 드라이버 오버라이드가 성립하였는지 여부와, ITS 제어부(2)에 의한 제어가 행해졌는지 여부를 판정한다. 그리고, 드라이버 오버라이드가 성립하지 않았고, ITS 제어부(2)에 의한 제어가 행해졌으면, 보정 제한부(56)에 의해, 보정 구동력을, 구배 보정 제한값과 상한 리미터값을 승산한 값과, 하한 리미터값을 사용하여 제한한다.

따라서, 도 16의 (a) 중에 도시하는 바와 같이, 「구배 보정 제구동력」으로 나타내는 구동력이, 「ITS 제구동력」으로 나타내는 구동력 이하로 된다.

한편, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)를 적용하지 않는 구성에서는, 드라이버 오버라이드와 ITS 제어부(2)에 의한 제어의 판정 결과에 상관없이, 「구배 보정 제구동력」과 「ITS 제구동력」의 셀렉트 하이로, 차량(C)에 발생시킬 구동력을 설정한다.

따라서, 도 16의 (b) 중에 도시하는 바와 같이, 「구배 보정 제구동력」으로 나타내는 구동력이 「ITS 제구동력」으로 나타내는 구동력을 초과하면, 「구배 보정 제구동력」으로 나타내는 구동력을, 차량(C)에 발생시킨다. 그리고, 「구배 보정 제구동력」으로 나타내는 구동력이 「ITS 제구동력」으로 나타내는 구동력을 초과함으로써, 드라이버가 액셀러레이터 페달(AP)의 조작을 정지(발을 뗌)하지 않은 상태라도, 드라이버 오버라이드가 성립하였다고 판정한다.

이 때문에, 예를 들어 차량(C)의 주행 상태가, 오르막길을 주행하는 상태로부터 평탄로를 주행한 상태로 이행하면, ITS 제어부(2)가 제어하는 제구동력이 발생하지 않고, 차량(C)에 발생하는 제구동력이, 「APO」에 따른 제구동력으로 된다. 따라서, 도 16 중에 도시하는 바와 같이, 「드라이버 요구 제구동력」이 제동력뿐인 상태에서는, 오르막길을 주행하는 차량(C)이 평탄로를 주행하면, 구배 보정부(44c)에 의한 보정 구동력의 연산이 정지되어, 차량(C)은 감속하게 된다. 이에 의해, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)를 적용하지 않는 구성에서는, 차량(C)에, 드라이버의 의도하지 않은 감속이 발생한다.

이에 비해, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)에서는, 드라이버 오버라이드가 성립하지 않았고, ITS 제어부(2)에 의한 제어가 행해졌으면, 도 16의 (a) 중에 도시하는 바와 같이, 「구배 보정 제구동력」이 「ITS 제구동력」 이하로 된다. 그리고, 드라이버가 액셀러레이터 페달(AP)의 조작을 계속하고 있는 상태라면, 드라이버 오버라이드가 성립하지 않았다고 판정한다. 따라서, 정속 구동력 연산부(20)가, 시점 「t3」에서 저하된 차속에 따른 구동력의 연산을 행한 시점 「t5」이후에는, 「ITS 제구동력」으로 나타내는 구동력이 설정 속도에 따른 구동력으로 유지된다.

이 때문에, 예를 들어 차량(C)의 주행 상태가, 오르막길을 주행하는 상태로부터 평탄로를 주행한 상태로 이행하면, ITS 제어부(2)가 제어하는 제구동력이 차량(C)에 발생한다. 따라서, 도 16 중에 도시하는 바와 같이, 「드라이버 요구 제구동력」이 제동력뿐인 상태에서는, 오르막길을 주행하는 차량(C)이 평탄로를 주행하면, ITS 제어부(2)가 연산한 구동력으로 차량(C)이 주행하게 된다. 이에 의해, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)에서는, 드라이버에 의한 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 제구동력 변경점 조작량 이하인 상태를 계속하고 있는 상태에서, 노면 구배가 변화해도, 차량(C)을 설정 속도로 주행시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 상술한 차륜속 센서(16), 차속 산출부(14)는, 차량(C)의 주행 속도를 검출하는 차속 센서에 대응한다.

또한, 상술한 마찰 제동력 제어부(6), 회생 제동력 제어부(54)는, 제동력 제어부에 대응한다.

또한, 상술한 마찰 제동력 제어부(6), 회생 제동력 제어부(54), 구동력 제어부(50)는, 제구동력 제어부에 대응한다.

상술한 바와 같이, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)를 사용한 제구동력 제어 방법에서는, 차량(C)이 주행하는 노면 구배의 크기를 검출한다.

그리고, 노면 구배의 크기가 증가(상 방향으로 증가)하면, 기본 제동력을 구배의 크기에 따라 감소 보정하거나, 또는 기본 구동력을 구배의 크기에 따라 증가 보정한다. 이에 추가하여, 보정한 제동력 또는 구동력을 차량(C)에 발생시킨다.

한편, 노면 구배의 크기가 감소(하 방향으로 증가)하면, 기본 제동력을 구배의 크기에 따라 증가 보정하거나, 또는 기본 구동력을 구배의 크기에 따라 감소 보정한다. 이에 추가하여, 보정한 제동력 또는 구동력을 차량(C)에 발생시킨다.

또한, 상술한 제1 실시 형태는, 본 발명의 일례이며, 본 발명은 상술한 제1 실시 형태에 한정되지 않고, 이 실시 형태 이외의 형태라도, 본 발명에 관한 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위라면, 설계 등에 따라 다양한 변경이 가능하다.

(제1 실시 형태의 효과)

제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)를 사용한 제구동력 제어 방법이라면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.

(1) 차량(C)이 주행하는 노면 구배의 크기를 검출한다.

그리고, 노면 구배의 크기가 증가하면, 기본 제동력을 구배의 크기에 따라 감소 보정하거나, 또는 기본 구동력을 구배의 크기에 따라 증가 보정한다. 한편, 노면 구배의 크기가 감소하면, 기본 제동력을 구배의 크기에 따라 증가 보정하거나, 또는 기본 구동력을 구배의 크기에 따라 감소 보정한다. 이에 추가하여, 보정한 제동력 또는 구동력이 발생하도록, 차량(C)을 제어한다.

이 때문에, 노면 구배의 크기가 증가하는지 감소하는지에 따라, 기본 제동력 또는 기본 구동력을 보정한다. 이에 추가하여, 보정한 제동력 또는 구동력이 발생하도록, 차량(C)을 제어하는 것이 가능하게 된다.

그 결과, 차량(C)의 가감속도 및 주행 속도를, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 따른 가감속도 및 주행 속도로 하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량을 일정하게 한 주행 중에, 노면 구배의 변화에 따른 가감속도 및 차속의 변화를 억제하는 것이 가능하게 된다.

또한, 노면 구배가 상 방향으로 클수록, 구동력을 증가(제동력을 감소)시키고, 노면 구배가 하 방향으로 클수록, 구동력을 감소(제동력을 증가)시키는 것이 가능하게 된다. 이 때문에, 노면 구배의 변화에서 발생하는 가감속도의 변화와, 드라이버가 상정한 가감속도의 변화의 괴리를 억제하는 것이 가능하게 된다.

따라서, 드라이버가 역치 이상의 조작량으로 액셀러레이터 페달(AP)을 조작한 주행 중에, 노면 구배가 상 방향으로 증가해도, 차량(C)에 구동력이 발생하는 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 드라이버가 역치 미만의 조작량으로 액셀러레이터 페달(AP)을 조작한 주행 중에, 노면 구배가 하 방향으로 증가해도, 차량(C)에 제동력이 발생하는 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다.

이에 의해, 가속 의도를 갖는 드라이버가, 노면 구배의 변화에 의해, 역치 이상의 조작량으로 조작한 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량을 증가시키는 상황의 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.

또한, 감속 의도를 갖는 드라이버가, 노면 구배의 변화에 의해, 역치 미만의 조작량으로 조작한 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량을 감소시키는 상황의 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.

(2) 노면 구배의 방향과, 구배의 크기에 따라, 주행 노면 상에서 차량(C)의 정지 상태를 유지 가능한 제동 토크 또는 구동 토크인 균형 토크를 산출한다. 그리고, 제구동력 맵에서 설정한 기본 제동력 및 기본 구동력을, 산출한 균형 토크에 따라 연속적으로 증가 보정 또는 감소 보정함으로써, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 설정한다.

즉, 제구동력 맵에서 설정한 기본 제동력 및 기본 구동력을, 균형 토크에 따라 연속적으로 증가 보정 또는 감소 보정함으로써, 기본 구동력 혹은 기본 제동력을 보정한다.

이 때문에, 주행 노면이 평탄로인 경우의 제구동력 맵을, 노면 구배의 방향 및 구배의 크기에 따라, 액셀러레이터 페달(AP)의 개방도 변화를 따른 방향으로, 오프셋시킴으로써, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 설정하는 것이 가능하게 된다.

그 결과, 미리 설정한 제구동력 맵을 일방향으로 오프셋시키는 처리에서, 기본 제동력 및 기본 구동력을, 노면 구배의 방향 및 구배의 크기에 따라 보정하여, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 설정하는 것이 가능하게 된다.

또한, 제구동력 맵을, 노면 구배의 방향 및 구배의 크기에 따라, 액셀러레이터 페달(AP)의 개방도 변화를 따른 방향으로 연속적으로 오프셋시킴으로써, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 설정하는 것이 가능하게 된다. 이 때문에, 노면 구배의 방향 및 구배의 크기의 변화에 대하여, 기본 제동력 및 기본 구동력을 연속적으로 보정함으로써, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 설정하는 것이 가능하게 된다.

(3) 제구동력 맵을, 주행 속도가 감소함(0에 가까워짐)에 따라 기본 제동력이 감소하는 영역인 변화 영역을 포함하는 맵으로 하고, 변화 영역에 있어서의 주행 속도의 변화에 따른 기본 제동력의 변화 정도를, 제어 한계 게인 이하로 한다. 이에 추가하여, 제어 한계 게인을, 기본 제동력(회생 제동력)의 변화에 주행 속도의 변화가 추종 가능한, 변화 정도의 상한값으로 한다.

이 때문에, 제구동력 맵의 변화 영역에 있어서의 기본 제동력의 변화 정도를, 제어 한계 게인 이하로 하는 것이 가능하게 된다.

그 결과, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 일정한 주행 중에, 노면 구배의 방향이 변화해도, 항상, 기본 제동력 및 기본 구동력에 따른 감속도의 변화에 차속의 변화를 추종시키는 것이 가능하게 된다.

(4) 균형 토크에, 주행 속도가 설정 차속으로부터 증가함에 따라 최댓값으로부터 저하하는 어시스트 게인을 승산한다. 그리고, 균형 토크에 어시스트 게인을 승산한 값에 따라, 제구동력 맵에서 산출하는 기본 제동력 및 기본 구동력을 연속적으로 증가 보정 또는 감소 보정함으로써, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 설정한다.

이 때문에, 주행 속도가 설정 차속(0[km/h])에 가까워질수록, 차량(C)의 정지 상태를 유지 가능한 제동력 또는 구동력을 발생시키는 것이 가능하게 된다. 이에 추가하여, 주행 속도가 설정 차속(0[km/h])으로부터 증가하고, 차량(C)이 통상의 주행을 행하는 상태에서는, 기본 제동력 및 기본 구동력을, 노면 구배의 방향 및 구배의 크기에 따라 보정하는 보정량을 감소시키는 것이 가능하게 된다.

그 결과, 차량(C)이 통상의 주행을 행하는 상태에 있어서, 드라이버가 느끼는 위화감을 저감시키는 것이 가능하게 된다.

(5) 주행 속도가 증가함에 따라 저하하는 어시스트 게인의 저하 정도를, 제어 한계 게인 이하로 한다.

이 때문에, 어시스트 맵에 있어서의 어시스트 게인의 저하 정도를, 제어 한계 게인 이하로 하는 것이 가능하게 된다.

그 결과, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 일정한 주행 중에, 노면 구배의 방향이 변화해도, 항상, 기본 제동력 및 기본 구동력에 따른 감속도의 변화에 차속의 변화를 추종시키는 것이 가능하게 된다.

(6) 제구동력 맵을, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 정지 역치 조작량(「0」) 이하인 경우에는, 차량(C)을 정지시키는 제동력을 발생시키는 맵으로 한다.

이 때문에, 드라이버가 액셀러레이터 페달(AP)의 조작을 정지하면(드라이버가 액셀러레이터 페달(AP)에 얹고 있던 발을 떼면), 차량(C)이 정지할 때까지, 주행 중인 차량(C)을 정지시키기 위한 제동력을 발생시키는 것이 가능하게 된다.

그 결과, 브레이크 페달(BP)을 조작하지 않고, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작만으로, 차량(C)을 정지시키는 것이 가능하게 된다.

(7) 보정한 제동력(설정한 보정 제동력)에 따라, 제1 회생 제동력을 산출한다. 또한, 브레이크 페달(BP)의 조작량과, 차량(C)의 주행 속도에 따라, 제2 회생 제동력을 산출한다. 그리고, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 역치 미만이고, 또한 브레이크 페달(BP)이 조작되고 있는 경우, 제1 회생 제동력과 제2 회생 제동력 중 큰 회생 제동력을, 구동용 모터(DM)에 발생시킨다.

이 때문에, 노면 구배의 방향 및 구배의 크기에 따른 회생 제동력이 발생한 상태에서, 브레이크 페달(BP)이 조작되어도, 제1 회생 제동력과 제2 회생 제동력 중, 큰 회생 제동력만을, 구동용 모터(DM)에 발생시킨다.

그 결과, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 따른 회생 제동력이 발생한 상태로 브레이크 페달(BP)이 조작되고 있는 상황에서, 제1 회생 제동력과 제2 회생 제동력 중 큰 회생 제동력을 발생시키는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 2개의 회생 제동력이 동시에 입력되는 것을 방지하여, 회생 제동력의 변동을 억제하는 것이 가능하게 되고, 주행 중인 차량(C)에 대하여, 드라이버의 의도하지 않은 차속의 변동을 억제하는 것이 가능하게 된다.

이에 의해, 회생 실행량의 헌팅을 방지하는 것이 가능하게 되고, 구동용 모터(DM)를 적절하게 제어하는 것이 가능하게 되므로, 차량(C)을 원활하게 정지시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 제1 회생 제동력과 제2 회생 제동력 중 큰 회생 제동력을 발생시킴과 함께, 제1 회생 제동력과 제2 회생 제동력 중 작은 회생 제동력에 상당하는 마찰 제동력을 발생시킨다.

이 때문에, 제1 회생 제동력과 제2 회생 제동력을 합계한 제동력을, 회생 제동력과 마찰 제동력으로 발생시키는 것이 가능하게 되고, 제1 회생 제동력과 제2 회생 제동력을 합계한 제동력에 따른 감속도를, 차량(C)에 발생시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 따른 회생 제동력이 발생한 감속 시에 브레이크 페달(BP)이 조작된 상황에 있어서의 제어의, 적용 범위를 확대하는 것이 가능하게 된다.

이하, 도 1 내지 도 16을 참조하면서, 도 17 및 도 18을 사용하여, 상기 방법이 발휘하는 효과에 대하여 설명한다. 즉, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 역치 미만이며, 또한 브레이크 페달(BP)이 조작되고 있는 경우, 제1 회생 제동력과 제2 회생 제동력 중 큰 회생 제동력을, 구동용 모터(DM)에 발생시키는 효과에 대하여 설명한다.

액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 따른 회생 제동력과, 브레이크 페달(BP)의 조작량에 따른 회생 제동력을 발생 가능한 구성에서는, 별개의 제동력 맵(2개의 제동력 맵)을 사용하여, 요구되는 감속도 및 차속에 따라 발생시키는 회생 제동력을 설정한다. 이것은, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 따른 회생 제동력과, 브레이크 페달(BP)의 조작량에 따른 회생 제동력에서는, 각각의 주된 사용 방법이 상이하기 때문에, 적합성 등도 포함시키면, 별개의 맵으로 관리하는 것이 바람직하기 때문이다.

그러나, SS 제어 중에 브레이크 페달(BP)이 조작되면, 예를 들어 도 17 중에 도시하는 바와 같이, 2개의 제동력 맵에 있어서의 회생 제동력의 상한값(회생 제한선, 회생 협조 배분선)이 더해지게 된다. 이에 의해, 도 17 중에 도시하는 바와 같이, 회생 요구 상한값이 커진다. 이 때문에, 회생 제동력의 상한값이 차속의 변화에 따라 변화하는 변화 영역에 있어서, 차속의 변화에 대한 감속도의 변화 정도가, 별개의 제동력 맵(도 6, 도 12 참조)과 비교하여, 급격하게 증가하게 된다. 또한, 「SS 제어 중」이란, 브레이크 페달(BP)이 미조작된 상황에서, 차량(C)을 원활하게 정지 가능한 회생 제동력을 출력한 상태이다.

또한, 도 17 중에는, 회생 제동력에 상당하는 영역을 「회생」으로 나타내고, 차속에 따른 회생 제동력의 상한값을 나타내는 선을 「회생 제한선」으로 나타내고, 브레이크 페달(BP)의 조작량 및 차속에 따른 회생 제동력의 상한값을 나타내는 선을 「회생 협조 배분선」으로 나타낸다. 또한, 회생 제동력의 상한값이 차속의 변화에 따라 변화하는 변화 영역과, 회생 제동력의 상한값이 일정한 고정 영역의 경계선에 상당하는 차속을 「역치 차속」으로 나타내고, 회생 제한선과 회생 협조 배분선을 더한 값을 연속시키는 선을 「회생 요구 합계값」으로 나타낸다.

변화 영역에 있어서 차속의 변화에 대한 감속도의 변화 정도가 급격하게 증가하면, 차량(C)의 감속 시에, 차속의 변화를, 회생 제동력에 따른 감속도의 급격한 변화에 추종시킬 수 없어, 회생 제동력에 따른 감속도의 변화에 대하여, 차속의 변화의 지연이 발생한다.

이 때문에, 도 18의 (a) 중에 도시하는 바와 같이, 차속이 역치 차속 이하로 되어 회생 실행량의 감소를 개시하고 나서 차량(C)이 정차할 때까지의 동안에 있어서, 감속을 개시한 시점부터 증가한 회생 실행량에 차속의 변화가 추종되지 않고, 회생 실행량에 헌팅이 발생한다. 또한, 도 18 중에는, 감속을 개시한 시점을 「t6」으로 나타내고, 차속이 역치 차속 이하로 되어 회생 실행량의 감소를 개시한 시점을 「t7」로 나타내고, 차량(C)이 정차한 시점을 「t8」로 나타낸다.

이에 비해, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 방법이라면, SS 제어 중에 브레이크 페달(BP)이 조작되면, 회생 제한선 또는 회생 협조 배분선을 상한값으로 하여 산출한 요구값 중, 큰 값을 선택한다. 이 때문에, 도 18의 (b) 중에 도시하는 시점 t7부터 시점 t8의 동안에 있어서, 회생 제동력의 상한값이, 회생 제한선과 회생 협조 배분선을 더한 값이 아니라, 회생 제한선 또는 회생 협조 배분선 중, 차속에 따른 값이 큰 선에 상당하는 값으로 된다.

따라서, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 방법이라면, SS 제어 중에 브레이크 페달(BP)이 조작되면, 시점 t7부터 시점 t8의 동안에 있어서, 회생 실행량에 차속의 변화가 추종하기 때문에, 도 18의 (b) 중에 도시하는 바와 같이, 회생 실행량에 헌팅이 발생하지 않는다. 이 때문에, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 따른 회생 제동력이 발생한 상태에서, 브레이크 페달(BP)이 조작된 경우라도, 구동용 모터(DM)를 적절하게 제어하는 것이 가능하게 되므로, 차량(C)을 원활하게 정지시키는 것이 가능하게 된다.

(8) 차량(C)을 미리 설정한 주행 속도로 주행시키는 자동 주행 제어의 실시 시에는, 자동 주행 제어의 비실시 시보다, 기본 제동력 및 기본 구동력을 보정하는 보정량을 작게 한다.

이 때문에, 드라이버의 제동력 요구 또는 구동력 요구에, 노면 구배에 따른 구배 보정에 의한 제동력이나 구동력이 가산되어도, 자동 주행 제어의 실시 시에는, 자동 주행 제어의 비실시 시보다, 구배 보정에 의한 제동력이나 구동력을 제한하는 것이 가능하게 된다.

그 결과, 예를 들어 차량(C)이 평탄로에 이어서 오르막길을 주행하였을 때, 드라이버의 제구동력 요구에 오르막길에 따른 구배 보정의 구동력이 가산된 값이, 자동 주행 제어에서 사용하는 구동력을 초과하는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 드라이버의 의도에 반하는 드라이버 오버라이드의 성립을 방지하는 것이 가능하게 되고, 드라이버의 의도에 따른 드라이버 오버라이드가 성립하였는지 여부를 판정하는 것이 가능하게 된다.

또한, 제1 실시 형태의 제구동력 제어 장치(1)라면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.

(9) 차량(C)이 주행하는 노면 구배의 크기를 검출하는 구배 검출부(42)를 구비한다. 또한, 구배 검출부(42)가 검출한 구배의 크기에 따라, 기본 제동력 또는 기본 구동력을 보정하는 제구동력 보정부(44)를 구비한다. 이에 추가하여, 보정한 제동력에 따라 차량(C)에 발생시키는 제동력을 제어하는 제동력 제어부(마찰 제동력 제어부(6), 회생 제동력 제어부(54))와, 보정한 구동력에 따라 차량(C)에 발생시키는 구동력을 제어하는 구동력 제어부(50)를 구비한다.

그리고, 제구동력 보정부(44)는, 노면 구배의 크기가 증가하면, 기본 제동력을 구배의 크기에 따라 감소 보정하거나, 혹은 기본 구동력을 노면 구배의 크기에 따라 증가 보정한다. 한편, 노면 구배의 크기가 감소하면, 기본 제동력을 노면 구배의 크기에 따라 증가 보정하거나, 혹은 기본 구동력을 노면 구배의 크기에 따라 감소 보정한다.

이 때문에, 노면 구배의 크기가 증가하는지 감소하는지에 따라, 기본 제동력 또는 기본 구동력을 보정한다. 이에 추가하여, 보정한 제동력 또는 구동력이 발생하도록, 차량(C)을 제어하는 것이 가능하게 된다.

그 결과, 차량(C)의 가감속도 및 주행 속도를, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 따른 가감속도 및 주행 속도로 하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량을 일정하게 한 주행 중에, 노면 구배의 변화에 따른 가감속도 및 차속의 변화를 억제하는 것이 가능하게 된다.

또한, 노면 구배가 상 방향으로 클수록, 구동력을 증가(제동력을 감소)시키고, 노면 구배가 하 방향으로 클수록, 구동력을 감소(제동력을 증가)시키는 것이 가능하게 된다. 이 때문에, 노면 구배의 변화로 발생하는 가감속도의 변화와, 드라이버가 상정한 가감속도의 변화의 괴리를 억제하는 것이 가능하게 된다.

따라서, 드라이버가 역치 이상의 조작량으로 액셀러레이터 페달(AP)을 조작한 주행 중에, 노면 구배가 상 방향으로 증가해도, 차량(C)에 구동력이 발생하는 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 드라이버가 역치 미만의 조작량으로 액셀러레이터 페달(AP)을 조작한 주행 중에, 노면 구배가 하 방향으로 증가해도, 차량(C)에 제동력이 발생하는 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다.

이에 의해, 가속 의도를 갖는 드라이버가, 노면 구배의 변화에 의해, 역치 이상의 조작량으로 조작한 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량을 증가시키는 상황의 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.

또한, 감속 의도를 갖는 드라이버가, 노면 구배의 변화에 의해, 역치 미만의 조작량으로 조작한 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량을 감소시키는 상황의 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.

(제1 실시 형태의 변형예)

(1) 제1 실시 형태에서는, 균형 토크에 어시스트 게인을 승산한 값에 따라, 제구동력 맵에서 산출하는 기본 제동력 및 기본 구동력을, 연속적으로 증가 보정 또는 감소 보정하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

즉, 예를 들어 도 19 중에 도시하는 바와 같이, 제구동력 맵에서 산출하는 기본 제동력 및 기본 구동력을, 균형 토크에 따라서만 연속적으로 증가 보정 또는 감소 보정해도 된다.

(2) 제1 실시 형태에서는, 차량(C)이 오르막 구배의 노면을 주행하는 경우에 사용하는 보정 제구동력 맵(도 9를 참조)만을 나타내었다. 그러나, 보정 제구동력 맵은, 이것에 한정되는 것은 아니며, 차량(C)이 내리막 구배의 노면을 주행하는 경우에 사용하는 보정 제구동력 맵은, 예를 들어 도 20 중에 도시하는 맵으로 된다.

(3) 제1 실시 형태에서는, 도 10 중에 도시하는 바와 같이, 제한값 설정부(56a)가, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 상관없이, 동일 값의 구배 보정 제한값을 설정하는 경우에 대하여 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

즉, 예를 들어 도 21 중에 도시하는 바와 같이, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이, 드라이버 오버라이드가 명백하게 성립하는 조작량 이상이면, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 증가할수록, 구배 보정 제한값을 증가시켜도 된다. 이 경우, 드라이버 오버라이드의 성립 시에 있어서, 제동력의 급격한 변화를 억제하여, 원활한 처리를 행하는 것이 가능하게 된다. 마찬가지로, 드라이버 오버라이드의 성립 시에 있어서, 구동력의 급격한 변화를 억제하여, 원활한 처리를 행하는 것이 가능하게 된다.

(4) 제1 실시 형태에서는, 차량(C)이 오르막 구배의 노면을 주행하는 경우에 있어서의, 차속과 어시스트 게인의 관계를 나타내는 어시스트 게인 맵(도 8을 참조)만을 나타내었다. 그러나, 어시스트 게인 맵은, 이것에 한정되는 것은 아니며, 차량(C)이 내리막 구배의 노면을 주행하는 경우에 사용하는 어시스트 게인 맵은, 예를 들어 도 22 중에 도시하는 맵으로 된다.

(5) 제1 실시 형태에서는, 균형 토크에 어시스트 게인을 승산한 값에 따라, 제구동력 맵에서 산출하는 기본 제동력 및 기본 구동력을 보정하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

즉, 이하의 수순을 사용하여, 제구동력 맵에서 산출하는 기본 제동력 및 기본 구동력을 보정해도 된다.

우선, 예를 들어 도 23 중에 도시하는 바와 같이, 균형 토크에 추가하여, 3종류의 어시스트 게인을 연산하고, 또한 균형 토크와, 3종류의 어시스트 게인을 승산한다. 그리고, 균형 토크와 3종류의 어시스트 게인을 승산한 값의 급변을 억제하는 처리(레이트 리미터)를 행한 값을 사용하여, 제구동력 맵에서 산출하는 기본 제동력 및 기본 구동력을 보정해도 된다.

또한, 도 23 중에는, 3종류의 어시스트 게인을, 각각 「어시스트 게인-1」, 「어시스트 게인-2」, 「어시스트 게인-3」으로 나타낸다.

「어시스트 게인-1」은, 제1 실시 형태의 「어시스트 게인」과 마찬가지이며, 제1 실시 형태의 「어시스트 게인 맵」과 마찬가지의 맵인 「어시스트 게인 맵-1」을 사용하여 연산한다.

「어시스트 게인-2」는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량에 따라 연산한다. 구체적으로는, 도 23 중에 도시하는 「어시스트 게인 맵-2」에, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량을 입력하여 연산한다. 또한, 도 23 중에 도시하는 「어시스트 게인 맵-2」에는, 차량(C)이 오르막 구배의 노면을 주행하는 경우에 있어서의, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량과 「어시스트 게인-2」의 관계를 나타낸다. 또한, 도 23 중에 도시하는 「어시스트 게인 맵-2」에는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량(개방도)을 부호 「APO」로 나타낸다.

또한, 「어시스트 게인 맵-2」에 나타내는 바와 같이, 오르막 구배의 노면을 주행하는 차량(C)에 사용하는 「어시스트 게인-2」는, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량이 「0」, 즉 액셀러레이터 오프의 상태이며, 최댓값인 「1」로 된다.

또한, 내리막 구배의 노면을 주행하는 차량(C)에 사용하는 「어시스트 게인-2」는, 오르막 구배의 노면을 주행하는 차량(C)에 사용하는 「어시스트 게인-2」와, 「어시스트 게인 맵-2」에 있어서의 상하 방향이 역전된다. 따라서, 오르막 구배의 노면을 주행할 때와, 내리막 구배의 노면을 주행할 때에는, 「어시스트 게인 맵-2」의 형상이 바뀐다. 이 때문에, 오르막 구배의 노면을 주행할 때에는, 액셀러레이터 오프의 상태이며, 「어시스트 게인-2」가 최댓값인 「1」로 된다. 한편, 내리막 구배의 노면을 주행할 때에는, 액셀러레이터 오프의 상태이며, 「어시스트 게인-2」가 최솟값으로 된다.

「어시스트 게인-3」은, 노면 구배의 방향과, 구배의 크기에 따라 연산한다. 구체적으로는, 도 23 중에 도시하는 「어시스트 게인 맵-3」에, 노면 구배의 방향과, 구배의 크기를 입력하여 연산한다.

또한, 「어시스트 게인 맵-3」에 나타내는 바와 같이, 노면 구배가 완만한 영역(완만 구배 노면)에서는, 「어시스트 게인-3」이 최댓값인 「1」에 근사한다. 한편, 노면 구배가 급한 영역(급구배 노면)에서는, 구배의 크기가 증가함에 따라, 「어시스트 게인-3」이 감소한다.

또한, 특히, 차량(C)의 정지 상태를 유지하지 않는 구배의 주행 노면에서는, 「어시스트 게인-3」을 최댓값(「1」) 미만으로 설정함으로써, 주행 중인 차량(C)을 정지시키지 않는 제어를 행해도 된다.

(6) 제1 실시 형태에서는, 자동 주행 제어의 실시 시에는, 자동 주행 제어의 비실시 시보다, 기본 제동력 및 기본 구동력을 노면 구배의 방향 및 구배의 크기에 따라 보정하는 보정량을 작게 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

즉, 자동 주행 제어의 실시 시에는, 기본 제동력 및 기본 구동력을 보정하는 처리를 정지해도 된다. 즉, 자동 주행 제어의 실시 시에는, 보정 제동력 및 보정 구동력의 산출을 정지하여, 정속 구동력 연산부(20)가 연산한 구동력, ITS 제구동력 연산부(22)가 연산한 제동력, ITS 제구동력 연산부(22)가 연산한 구동력 중 어느 것을, 차량(C)에 발생시켜도 된다.

이 경우, 자동 주행 제어의 실시 시에, 드라이버의 제구동력 요구에, 오르막길에 따른 구배 보정의 구동력이 가산되는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 드라이버의 의도에 반하는 드라이버 오버라이드의 성립을 방지하는 것이 가능하게 되고, 드라이버의 의도에 따른 드라이버 오버라이드가 성립하였는지 여부를 판정하는 것이 가능하게 된다.

(7) 제1 실시 형태에서는, 제구동력 맵을 사용하여 기본 제동력 및 기본 구동력을 산출하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 예를 들어 미리 설정한 수식을 사용하여, 기본 제동력 및 기본 구동력을 산출해도 된다.

여기서, 기본 제동력 중, 회생 제동력을 산출하기 위한 수식은, 예를 들어 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량, 브레이크 페달(BP)의 조작량, 회생 제한선, 회생 협조 배분선 등의 관계로 구성한다. 또한, 기본 제동력 중, 마찰 제동력을 산출하기 위한 수식은, 예를 들어 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량, 브레이크 페달(BP)의 조작량, 마스터 실린더(18) 및 휠 실린더(WS)의 성능, 차량(C)의 차 중량 등의 관계로 구성한다. 또한, 기본 구동력을 산출하기 위한 수식은, 예를 들어 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량, 차속, 구동용 모터(DM)의 성능, 차량(C)의 차 중량 등의 관계로 구성한다.

(8) 제1 실시 형태에서는, 차륜(W)에 구동력을 부여하는 구동원으로서, 구동용 모터(DM)를 사용하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 구동원으로서 엔진을 사용해도 된다.

(9) 제1 실시 형태에서는, 노면 구배 신호가 포함하는 구배의 방향과 크기에 따라, 균형 토크를 연산하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 예를 들어 가속도 센서(G 센서) 등을 사용하여, 균형 토크를 연산해도 된다.

(10) 제1 실시 형태에서는, 주행 노면이 평탄로인 경우의 제구동력 맵을, 노면 구배의 방향 및 크기에 따라, 액셀러레이터 페달(AP)의 개방도 변화를 따른 방향으로 오프셋시켜, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 설정하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

즉, 예를 들어 노면 구배의 방향 및 크기에 따른 복수의 제구동력 맵을 미리 기억해 두고, 검출한 노면 구배의 방향 및 크기에 따라, 복수의 제구동력 맵을 전환하여, 보정 제동력 또는 보정 구동력을 설정해도 된다.

1: 제구동력 제어 장치
2: ITS 제어부
4: 모터 제어부
6: 마찰 제동력 제어부
8: 외계 인식 센서
10: 속도 설정 스위치
12: 모드 선택 스위치
14: 차속 산출부
16: 차륜속 센서
18: 마스터 실린더
20: 정속 구동력 연산부
22: ITS 제구동력 연산부
24: ITS 출력 설정부
26: ITS 제어 상태 출력부
40: 기본 제구동력 산출부
42: 구배 검출부
44: 제구동력 보정부
44a: 균형 토크 연산부
44b: 어시스트 게인 연산부
44c: 구배 보정부
46: 조정 제어부
48: 제구동력 분배부
50: 구동력 제어부
52: 제1 요구 제동력 산출부
54: 회생 제동력 제어부
56: 보정 제한부
56a: 제한값 설정부
56b: 상한값 기억부
56c: 하한값 기억부
56d: 제한값 승산부
56e: 상한값 전환부
56f: 상한값 보정부
56g: 제한 처리부
60: 제2 요구 제동력 산출부
62: 요구 제동력 합산부
64: 회생 협조 제어부
66: 마찰 제동력 산출부
68: 제동 유압 제어부
AP: 액셀러레이터 페달
APS: 액셀러레이터 센서
DM: 구동용 모터
MS: 모터 회전수 센서
WS: 휠 실린더
INV: 인버터
BAT: 배터리
BP: 브레이크 페달
BPS: 브레이크 센서
C: 차량
TR: 변속기
W: 차륜(좌측 전륜(WFL), 우측 전륜(WFR), 좌측 후륜(WRL), 우측 후륜(WRR))

Claims (10)

1. 차량에 설치된 액셀러레이터 페달의 조작량에 따라, 적어도 구동력과 제동력 중 어느 한쪽을 발생시키는 제구동력 제어 방법이며,
   상기 차량이 주행하는 노면 구배의 크기를 검출하고,
   상기 노면 구배의 크기가 증가하면, 미리 설정된 기본 구동력을 상기 노면 구배의 크기에 따라 증가 보정하거나, 혹은 미리 설정한 기본 제동력을 상기 노면 구배의 크기에 따라 감소 보정하고,
   상기 노면 구배의 크기가 감소하면, 상기 기본 구동력을 상기 노면 구배의 크기에 따라 감소 보정하거나, 혹은 상기 기본 제동력을 상기 노면 구배의 크기에 따라 증가 보정하고,
   상기 보정한 구동력 또는 보정한 제동력을 발생시키고,
   상기 차량을 미리 설정한 주행 속도로 주행시키는 자동 주행 제어의 실시 시에는, 상기 기본 제동력 또는 상기 기본 구동력을 보정하는 보정량을, 상기 자동 주행 제어의 비실시 시보다 작게 하는 것을 특징으로 하는 제구동력 제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 노면 구배가 0을 포함하는 미리 설정한 구배 범위 내일 때의, 상기 액셀러레이터 페달의 조작량과, 상기 차량의 주행 속도와, 상기 기본 제동력 및 상기 기본 구동력의 관계를 제구동력 맵에 미리 설정해 두고,
   상기 액셀러레이터 페달의 조작량과 상기 주행 속도를 상기 제구동력 맵에 입력하여, 상기 기본 제동력 및 상기 기본 구동력을 설정하고,
   상기 노면 구배의 방향과, 상기 노면 구배의 크기에 따라, 상기 차량이 주행하는 주행 노면 상에서 차량의 정지 상태를 유지 가능한 제동 토크 또는 구동 토크인 균형 토크를 산출하고,
   상기 제구동력 맵에서 설정한 상기 기본 제동력 및 상기 기본 구동력을, 상기 균형 토크에 따라 연속적으로 증가 보정 또는 감소 보정함으로써, 상기 기본 구동력 혹은 상기 기본 제동력을 보정하는 것을 특징으로 하는 제구동력 제어 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 제구동력 맵을, 상기 주행 속도가 감소함에 따라 상기 기본 제동력이 감소하는 영역인 변화 영역을 포함하는 맵으로 하고,
   상기 변화 영역에 있어서의 상기 주행 속도의 변화에 따른 상기 기본 제동력의 변화 정도를, 미리 설정한 변화 정도인 제어 한계 게인 이하로 하고,
   상기 제어 한계 게인을, 상기 기본 제동력의 변화에 상기 주행 속도의 변화가 추종 가능한 상기 변화 정도의 상한값으로 하는 것을 특징으로 하는 제구동력 제어 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 주행 속도가 미리 설정한 설정 차속에서 최댓값이며, 또한 상기 주행 속도가 상기 설정 차속으로부터 증가함에 따라 상기 최댓값으로부터 저하하는 어시스트 게인을 산출하고,
   상기 제구동력 맵에서 설정한 상기 기본 제동력 및 상기 기본 구동력을, 상기 균형 토크에 상기 어시스트 게인을 승산한 값에 따라 연속적으로 증가 보정 또는 감소 보정함으로써, 상기 기본 구동력 혹은 상기 기본 제동력을 보정하는 것을 특징으로 하는 제구동력 제어 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 주행 속도가 미리 설정한 설정 차속에서 최댓값이며, 또한 상기 주행 속도가 상기 설정 차속으로부터 증가함에 따라 상기 최댓값으로부터 저하하는 어시스트 게인을 산출하고,
   상기 어시스트 게인의 상기 저하의 정도를 상기 제어 한계 게인 이하로 하고,
   상기 제구동력 맵에서 설정한 상기 기본 제동력 및 상기 기본 구동력을, 상기 균형 토크에 상기 어시스트 게인을 승산한 값에 따라 연속적으로 증가 보정 또는 감소 보정함으로써, 상기 기본 구동력 혹은 상기 기본 제동력을 보정하는 것을 특징으로 하는 제구동력 제어 방법.
6. 제2항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제구동력 맵을, 상기 검출한 액셀러레이터 페달의 조작량이 미리 설정한 정지 역치 조작량 이하인 경우에는, 상기 차량을 정지시키는 제동력을 발생시키는 맵으로 하는 것을 특징으로 하는 제구동력 제어 방법.
7. 제1항, 제2항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보정한 제동력에 따라 제1 회생 제동력을 산출하고,
   상기 차량에 설치된 브레이크 페달의 조작량과, 상기 차량의 주행 속도에 따라 제2 회생 제동력을 산출하고,
   상기 액셀러레이터 페달의 조작량이 미리 설정한 역치 미만이며, 또한 상기 브레이크 페달이 조작되고 있는 경우, 상기 제1 회생 제동력과 상기 제2 회생 제동력 중 큰 회생 제동력을 모터에 발생시키는 것을 특징으로 하는 제구동력 제어 방법.
8. 제1항, 제2항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자동 주행 제어의 실시 시에는, 상기 기본 제동력 및 상기 기본 구동력의 보정을 정지하는 것을 특징으로 하는 제구동력 제어 방법.
9. 차량에 설치된 액셀러레이터 페달의 조작량에 따라, 적어도 구동력과 제동력 중 어느 한쪽을 발생시키는 제구동력 제어 장치이며,
   상기 차량이 주행하는 노면 구배의 크기를 검출하는 구배 검출부와,
   상기 구배 검출부에 의해 검출된 노면 구배의 크기가 증가하면, 미리 설정된 기본 구동력을 상기 노면 구배의 크기에 따라 증가 보정하거나, 혹은 미리 설정한 기본 제동력을 상기 노면 구배의 크기에 따라 감소 보정하고, 또한 상기 구배 검출부에 의해 검출된 노면 구배의 크기가 감소하면, 상기 기본 구동력을 상기 노면 구배의 크기에 따라 감소 보정하거나, 혹은 상기 기본 제동력을 상기 노면 구배의 크기에 따라 증가 보정하는 제구동력 보정부와,
   상기 제구동력 보정부에서 보정한 구동력 또는 보정한 제동력을 발생시키는 제구동력 제어부를 갖고,
   상기 제구동력 보정부는, 상기 차량을 미리 설정한 주행 속도로 주행시키는 자동 주행 제어의 실시 시에는, 상기 기본 제동력 또는 상기 기본 구동력을 보정하는 보정량을, 상기 자동 주행 제어의 비실시 시보다 작게 하는 것을 특징으로 하는 제구동력 제어 장치.
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