KR20160024948A - 전동 차량 제어 시스템 - Google Patents

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게이스케 스즈키
히토시 고바야시
다츠유키 야마모토
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히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 노면 상태의 변화에 대하여 양호한 응답성 및 슬립 수속성을 확보할 수 있는 전동 차량 제어 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 전동 차량 제어 시스템에서는, 운전자의 액셀 조작 또는 브레이크 조작에 따른 운전자 요구 토크 지령값을 산출하는 차량 컨트롤러와, 액압 컨트롤러와 모터 컨트롤러 사이에서 통신 가능한 제1 통신 장치와, 차량 컨트롤러와 모터 컨트롤러 사이에서 통신 가능한 제2 통신 장치를 구비하고, 액압 컨트롤러는 제1 통신 장치에 의해 모터 토크 지령값을 모터 컨트롤러에 송신하며, 차량 컨트롤러는 제2 통신 장치에 의해 운전자 요구 토크 지령값을 모터 컨트롤러에 송신하고, 모터 컨트롤러는, 수신한 상기 모터 토크 지령값 또는 상기 운전자 요구 토크 지령값을 상기 지령값으로서 선택하는 제어계를 구비한다.

Description

전동 차량 제어 시스템{ELECTRIC VEHICLE CONTROL SYSTEM}
본 발명은 전동 차량의 제어 시스템에 관한 것이다.
종래, 전동 차량의 제어 시스템으로서 특허문헌 1에 기재된 기술이 알려져 있다. 이 전동 차량에서는, TCSECU(22)로부터 TCS 요구 토크가 출력되면, 제어 장치(23)의 구동계 토크 산출부(43) 및 모터 토크 제어부(42)를 통해 파워 드라이브 유닛(15)에 스위칭 지령을 출력함으로써, 모터 토크를 제어한다.
일본 특허 공개 제2007-74817호 공보
그러나, 토크 지령의 전달 경로가 TCSECU(22)로부터 제어 장치(23)에 전달된 후, 제어 장치(23)로부터 모터에 출력되는 경로로 되어 있다. 즉, 토크 지령을 전달하는 과정에서 통신이 2번 개재되게 되어, 통신 지연을 초래한다. 이 통신 지연에 의한 영향을 작게 하기 위해 제어 게인을 올리면 제어계가 불안정해진다. 따라서, 제어 게인을 낮게 설정하지 않을 수 없다. 그러나, 낮은 제어 게인에서는 노면 상태(예컨대, 마찰 계수)의 변화에 대한 응답성이나 슬립의 수속성을 개선하는 것이 곤란하였다. 본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 노면 상태의 변화에 대하여 양호한 응답성 및 슬립 수속성을 확보할 수 있는 전동 차량 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전동 차량 제어 시스템에서는, 운전자의 액셀 조작 또는 브레이크 조작에 따른 운전자 요구 토크 지령값을 산출하는 차량 컨트롤러와, 액압 컨트롤러와 모터 컨트롤러 사이에서 통신 가능한 제1 통신 장치와, 차량 컨트롤러와 모터 컨트롤러 사이에서 통신 가능한 제2 통신 장치를 구비하고, 액압 컨트롤러는 제1 통신 장치에 의해 모터 토크 지령값을 모터 컨트롤러에 송신하며, 차량 컨트롤러는 제2 통신 장치에 의해 운전자 요구 토크 지령값을 모터 컨트롤러에 송신하고, 모터 컨트롤러는, 수신한 상기 모터 토크 지령값 또는 상기 운전자 요구 토크 지령값을, 상기 전동 모터에 제구동력(制驅動力)을 발생시키기 위한 지령값으로서 선택하는 제어계를 구비한다.
도 1은 실시예 1의 전동 차량의 구성을 나타내는 시스템도이다.
도 2는 실시예 1의 각종 컨트롤러의 접속 상태를 나타내는 개략도이다.
도 3은 비교예의 각종 컨트롤러의 접속 상태를 나타내는 개략도이다.
도 4는 실시예 1의 각 컨트롤러에서 송수신되는 정보의 내용을 나타내는 제어 블록도이다.
도 5는 실시예 1의 차량 컨트롤러와 브레이크 컨트롤러 내에 마련된 트랙션 제어의 요구와, 모터 컨트롤러에 의해 실행되는 제어 내용을 나타내는 제어 블록도이다.
도 6은 실시예 1의 지령값 선택 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 실시예 1의 제진(制振) 제어 토크 지령값 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다.
도 8은 실시예 1의 트랙션 제어부에서 실행되는 슬립 제어를 나타내는 제어 블록도이다.
도 9는 실시예 1의 목표 구동륜 속도 기준값 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다.
도 10은 실시예 1의 목표 구동륜 속도 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다.
도 11은 실시예 1의 가속 슬립 제어 토크 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다.
도 12는 실시예 1의 슬립 제어 토크 지령값 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다.
도 13은 실시예 1의 가속 슬립 제어 개시 속도 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다.
도 14는 실시예 1의 가속 슬립 제어 종료 속도 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다.
도 15는 실시예 1의 가속 슬립 제어 플래그 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다.
도 16은 구동 슬립 제어를 행한 경우의 회전수와 토크의 관계를 나타내는 타임 차트이다.
도 17은 실시예 1의 제어계 이상 판정 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 18은 실시예 1의 슬립 제어 시에 있어서의 타임 차트이다.
도 19는 실시예 2의 각종 컨트롤러의 접속 상태를 나타내는 개략도이다.
도 20은 실시예 3의 각종 컨트롤러의 접속 상태를 나타내는 개략도이다.
[실시예 1] 도 1은 실시예 1의 전동 차량의 구성을 나타내는 시스템도이다. 전동 차량은 전륜 구동 차량이며, 구동륜인 전륜(FR, FL)과, 종동륜인 후륜(RR, RL)을 갖는다.
각 륜에는, 타이어와 일체로 회전하는 브레이크 로터에 브레이크 패드를 압박하여 마찰 제동력을 발생시키는 휠 실린더[W/C(FR), W/C(FL), W/C(RR), W/C(RL)](간단히 W/C라고도 기재함)와, 각 륜의 차륜 속도를 검출하는 차륜 속도 센서[9(FR), 9(FL), 9(RR), 9(RL)](간단히 9라고도 기재함)가 설치되어 있다. 휠 실린더(W/C)에는 액압 배관(5a)을 통해 액압 유닛(5)이 접속되어 있다.
액압 유닛(5)은, 복수의 전자(電磁) 밸브와, 리저버와, 펌프용 모터와, 브레이크 컨트롤러(50)를 구비하고, 브레이크 컨트롤러(50)로부터의 지령에 기초해서, 각종 전자 밸브 및 펌프용 모터의 구동 상태를 제어하여, 각 륜의 휠 실린더 액압을 제어한다. 또한, 액압 유닛(5)은, 주지의 브레이크 바이 와이어 유닛이어도 좋고, 비이클 스태빌리티 컨트롤을 실행할 수 있는 액압 회로를 구비한 브레이크 유닛이어도 좋으며, 특별히 한정하지 않는다.
구동원인 전동 모터(1)에는, 모터 회전각을 검출하는 리졸버(2)가 설치되어 있다. 전동 모터(1)에는, 감속 기구(3a)를 통해 디퍼렌셜 기어(3)가 접속되고, 디퍼렌셜 기어(3)에 접속된 구동축(4)에는, 전륜(FR, FL)이 접속되어 있다. 차량의 후방에는, 전동 모터(1)에 구동용의 전력을 공급하며, 혹은 회생 전력을 회수하는 고전압 배터리(6)와, 고전압 배터리(6)의 배터리 상태를 감시 및 제어하는 배터리 컨트롤러(60)가 탑재되어 있다. 고전압 배터리(6)와 전동 모터(1) 사이에 개재된 인버터(10)는, 모터 컨트롤러(100)에 의해 제어된다. 또한, 고전압 배터리(6)에는 DC-DC 컨버터(7)(컴포넌트)를 통해 보조 기계용 배터리(8)가 접속되고, 이 보조 기계용 배터리(8)는 액압 유닛(5)의 구동용 전원으로서 기능한다.
실시예 1의 전동 차량에는, 차량에 탑재된 복수의 컨트롤러가 접속된 차내 통신 라인인 CAN 통신선이 설치되고, 브레이크 컨트롤러(50)나, 차량 컨트롤러(110), 배터리 컨트롤러(60) 등이 서로 정보 통신 가능하게 접속되어 있다. 또한, 도 1에는 도시하고 있지 않지만, 드라이버의 스티어링 조작을 어시스트하는 파워 스티어링 장치를 제어하는 파워 스티어링 컨트롤러(20)와, 차속 표시를 행하는 속도 미터를 제어하는 미터 컨트롤러(22)는, CAN 통신선에 접속되어 있다. 또한, 파워 스티어링 컨트롤러(20)에는, 핸들의 조타각을 검출하는 조타각 센서(21)가 설치되어 있다.
도 2는 실시예 1의 각종 컨트롤러의 접속 상태를 나타내는 개략도이다. 실시예 1의 전동 차량 내에는, 구동륜과 노면 사이에 작용하는 토크 상태를 제어하는 배터리 컨트롤러(60), 모터 컨트롤러(100), 인버터(10) 및 브레이크 컨트롤러(50)를 파워 트레인계로서 통합하여 제1 CAN 버스(CAN1)(제1 통신 장치)에 접속하고 있다. 또한, 파워 스티어링 컨트롤러(20) 및 미터 컨트롤러(22)라고 하는 섀시계는, 제2 CAN 버스(CAN2)(제2 통신 장치)에 접속되어 있다.
제1 CAN 버스(CAN1)와 제2 CAN 버스(CAN2)는 접속 버스(CAN3)에 의해 접속되어 있다. 접속 버스(CAN3)에는 차량 컨트롤러(110)가 설치되고, 제1 CAN 버스(CAN1) 내에서 송수신되는 정보는, 접속 버스(CAN3) 상의 차량 컨트롤러(110)에서 수신된 후, 제2 CAN 버스(CAN2)에 출력된다. 마찬가지로, 제2 CAN 버스(CAN2) 내에서 송수신되는 정보는, 접속 버스(CAN3) 상의 차량 컨트롤러(110)에서 수신된 후, 제1 CAN 버스(CAN1)에 출력된다.
(컨트롤러의 접속 구성에 대해서) 여기서, 상기 컨트롤러의 접속 관계를 구성한 이유에 대해서, 비교예의 접속 상태를 나타내는 개략도와 대비하여 설명한다. 도 3은 비교예의 각종 컨트롤러의 접속 상태를 나타내는 개략도이다. 종래, 차량의 제어계를 구성할 때, 브레이크 컨트롤러(50)는 도 3에 나타내는 바와 같이 제2 CAN 버스(CAN2)에 접속되어 있었다. 이것은, 종래부터 브레이크계의 제어는 섀시계의 제어로서, 파워 트레인계의 제어라고 하는 위치 부여는 아니기 때문이다. 예컨대, 차량 개발의 효율화라고 하는 관점에서, 파워 트레인 계통, 브레이크 계통, 스티어링 계통, 서스펜션 계통이라고 하는 각 시스템은, 각각 개별의 시스템으로서 개발되는 경우가 많다. 그리고, 이들 개별로 개발된 시스템을 차량 전체 시스템으로서 통합할 때, CAN 통신선에 접속함으로써 통합한다. CAN 통신선은, 접속 가능한 컨트롤러수에 상한이 있지만, 복수의 컨트롤러를 용이하게 접속하여 그룹화할 수 있기 때문에, 섀시계를 통합하여 접속하는 그룹과, 파워 트레인계를 통합하여 접속하는 그룹으로 나누어, 각각의 그룹 사이를 접속하는 접속 버스에, 차량 컨트롤러를 설치하여 전체를 컨트롤하고 있었던 것이 종래의 시스템이다.
여기서, 상기 비교예의 구성에서는, 충분한 주행 성능을 확보하는 것이 곤란한 경우가 발생한다. 예컨대, 차량 발진 시에 있어서, 운전자가 액셀 페달을 크게 밟아, 구동륜에 큰 토크가 출력되면, 구동 슬립을 발생시키는 경우가 있다. 이것을 억제하기 위해, 브레이크 컨트롤러(50)는 슬립 상태를 억제하도록 차량 컨트롤러(110)에 요구한다. 그렇게 하면, 차량 컨트롤러(110)에서는, 브레이크 컨트롤러(50)로부터 수취한 요구에 기초하여 모터 컨트롤러(100)에 토크 다운 등의 요구를 출력한다.
그러나, 제2 CAN 버스(CAN2) 내에 흐른 정보를 차량 컨트롤러(110)에서 일단 수취한 후, 제1 CAN 버스(CAN1) 내에 흘린다고 하는 처리가 행해지기 때문에, 브레이크 컨트롤러(50)로부터 출력된 브레이크 요구는, 통신 타이밍으로서는 1회 지연되어 모터 컨트롤러(100)에 출력되게 되며, 지연이 생겨 구동 슬립을 효과적으로 억제할 수 없는 경우가 발생한다. 특히, 구동륜이 슬립한 경우, 구동륜의 관성은 차량의 관성에 비해서 매우 작고, 그만큼 회전 상태가 급변하기 쉽다. 또한, 제어 게인이나 통신 속도를 상승시키는 것도 생각할 수 있지만, CAN 통신선은, 여러가지 시스템을 이후에 용이하게 접속할 수 있도록 설계되어 있어, 브레이크 컨트롤러만이 제어 게인이나 제어 주기를 상승시켜도, CAN 통신선 내에서의 통신 속도로 제한되기 때문에, 충분한 응답성을 확보하는 것은 곤란하다.
그래서, 실시예 1에서는, 브레이크 컨트롤러(50)는 구동륜과 노면 사이의 토크를 제어하는 시스템이라고 하는 관점에서, 파워 트레인계에 위치 부여하는 것으로 하고, 제1 CAN 버스(CAN1)에 접속하는 것으로 하였다. 이 경우, 브레이크 컨트롤러(50)가 출력하고 있던 차속 정보 등은, 제2 CAN 버스(CAN2) 내에 송신되는 타이밍이 약간 지연되게 되지만, 차속은 차량의 관성의 크기로 보아 급변하는 것이 아니며, 아무런 문제가 없다.
(전동 차량 특유의 과제에 대해서) 다음에, 전동 차량 특유의 과제에 대해서 설명한다. 종래부터 차륜 속도 데이터를 이용하여 내연 기관을 갖는 파워 트레인계의 제어를 행하는 차량 시스템에 있어서는, 차륜 속도 데이터나 토크 다운 요구를 브레이크 컨트롤러(50)로부터 수신하여 이용하고 있는 경우가 많다. 이것은 내연 기관의 제어를 궁리하여도, 실제로 출력 토크에 반영시키기까지의 응답성에 한계가 있기 때문에, 파워 트레인의 개발에 있어서 요구되는 응답성의 보틀넥으로서, CAN 통신선의 응답성이 문제가 되는 것 같은 경우가 적기 때문이다. 따라서, 파워 트레인의 개발로 토크 다운 요구나 차륜 속도 데이터를 사용하는 경우는, 브레이크 시스템의 개발로 배양된 차륜 속도 검출 성능을 그대로 이용하여 제어하는 경우가 많았다. 이 기본적인 설계 사상은, 전동 차량을 개발하는 데 있어서도 답습되는 경우가 많은 것이 실정이다.
한편, 구동륜에 전동 모터(1)를 접속한 전동 차량의 경우에는, 내연 기관보다 훨씬 토크 제어의 응답성이 양호해져, 보다 정밀도가 높은 구동륜 슬립 제어를 행하는 것이 가능하게 되었다. 이 전동 모터(1)의 양호한 응답성을 살린 제어를 달성하기 위해서는, CAN 통신선의 응답성이 문제가 되었다. 이들 배경으로부터, 전동 모터(1)의 높은 응답성을 살린 시스템을 구축하기 위해서는, 차륜 속도 데이터를 브레이크 컨트롤러(50)로부터 2차 정보로서 수신하는 것이 아니라, 1차 정보로서 수신하여 제어량을 산출하는 것 같은 시스템 구축이 요구된다.
또한, 차량 전체를 컨트롤하는 차량 컨트롤러(110)가 전체를 감시하여 제어하는 것은 중요하지만, 모든 정보를 수집하고 나서 각 컨트롤러에 모든 지령을 출력하는 것 같은 중앙 집권화를 지나치게 진행시키면, 차량 컨트롤러(110)의 연산 부하가 증대하여, 매우 고가의 컨트롤러가 필요로 된다. 또한, 차량 컨트롤러(110)는, 낮은 통신 속도의 정보도 고려한 뒤에 지령을 출력하게 되어, 얼마만큼 고가의 차량 컨트롤러(110)를 채용하여도, 응답성이 양호한 차량 시스템은 구축할 수 없다. 또한, 모든 정보를 신속히 송수신하는 것도 생각할 수 있지만, 통신 속도의 상승은, 이 통신선에 접속되는 다른 컨트롤러 전부에 영향을 끼치는 사양 변경이 되어, 전체의 통신 속도를 올리는 것은 복잡한 시스템 내에서는 매우 곤란하다.
그래서, 실시예 1에서는, CAN 통신선의 구성을 제1 CAN 버스(CAN1)와 제2 CAN 버스(CAN2)로 나누는 것에 더하여, 차량 컨트롤러(110)가 모든 지령을 출력하는 것이 아니라, 차량 컨트롤러(110)보다 하위의 컨트롤러가 어느 정도의 판단을 행하여 제어하는 구성을 구축하였다. 구체적으로는, 모터 컨트롤러(100)에 있어서 차량 컨트롤러(110)보다 먼저 최종적인 모터 토크 지령값의 판단을 가능하게 하기 위해, 브레이크 컨트롤러(50)로부터 출력된 브레이크 요구를 직접 모터 컨트롤러(100)에 송신 가능하게 구성한다. 또한, 모터 컨트롤러(100)에서는, 통상의 차량 컨트롤러(110)로부터의 토크 요구에 더하여, 브레이크 컨트롤러(50)로부터의 브레이크 요구를 읽어들여, 주행 상태에 따른 최종적인 모터 토크 지령값을 출력 가능한 구성으로 하였다.
(컨트롤러에서 송수신하는 정보에 대해서) 도 4는 실시예 1의 각 컨트롤러에서 송수신되는 정보의 내용을 나타내는 제어 블록도이다. 차량 컨트롤러(110)는, 액셀 페달 위치 정보나, 시프트 위치 정보를 입력받아, 기본적인 운전자 요구 토크나 다른 제어 처리의 결과에 기초한 제1 토크 지령값을 산출하고, 모터 컨트롤러(100) 및 브레이크 컨트롤러(50)에 제1 토크 지령값을 출력한다. 브레이크 컨트롤러(50)는, 브레이크 페달 조작 상태를 나타내는 브레이크 스위치의 ON·OFF 상태나, 각 륜의 차륜 속도 신호를 입력받아, 예컨대 트랙션 제어의 요구에 기초한 제2 토크 지령값이나, 액압 유닛(5)이나 브레이크 컨트롤러(50)가 정상 작동중인지의 여부를 나타내는 브레이크 장치 상태, 운전자 요구에 대하여 토크를 증가하고자 하는지, 저감하고자 하는지, 혹은 증감하지 않는다고 하는 토크 증감 요구를 출력한다.
모터 컨트롤러(100)에서는, 브레이크 장치 상태가 정상이며, 또한, 제1 토크 지령값과 제2 토크 지령값을 비교하여, 토크 증감 요구와 일치하면, 브레이크 컨트롤러(50)로부터의 제2 토크 지령값을 채용하고, 이들 조건을 만족시키지 않는 경우는 제1 토크 지령값을 채용한다. 이들 판단에 의해, 만약 통신 장애 등의 문제가 발생하여도, 운전자나 브레이크 컨트롤러(50)의 의도에 반하여 모터 컨트롤러(100)가 동작하는 것을 방지할 수 있다.
(컨트롤러 내에서의 제어의 상세에 대해서) 도 5는 실시예 1의 차량 컨트롤러와 브레이크 컨트롤러 내에 마련된 트랙션 제어의 요구와, 모터 컨트롤러에 의해 실행되는 제어 내용을 나타내는 제어 블록도이다. 도 5에서는 트랙션 제어의 내용에 특화하여 설명한다. 차량 컨트롤러(110) 내의 운전자 요구 토크 지령값 산출부(111)에서는, 액셀 페달 개방도와 시프트 위치에 기초해서 운전자 요구 토크(제1 토크 지령값)를 산출하여, 모터 컨트롤러(100)에 출력한다. 브레이크 컨트롤러(50) 내의 트랙션 제어부(51)에서는, 차륜 속도 센서(9)로부터의 차륜 속도 정보와, 조타각 센서로부터의 조타각 정보와, 전동 모터(1)가 출력하고 있는 실(實)모터 토크를 입력받는다. 그리고, 구동륜이 구동 슬립 상태인지의 여부를 판단하여, 구동 슬립일 때에는 구동 슬립을 억제하는 트랙션 제어 토크(제2 토크 지령값)를 출력하며, 브레이크 컨트롤러(50) 내에서 실행되고 있는 제어 내용을 나타내는 제어 플래그를 모터 컨트롤러(100)에 출력한다.
모터 컨트롤러(100) 내에는, 운전자 요구 토크와 트랙션 제어 토크 중, 어느 쪽의 지령값을 선택할지를 제어 플래그에 기초하여 전환하는 전환 스위치(101)와, 전환된 토크 지령값(TMCIN*)에 후술하는 제진 제어 토크를 가산하여 최종 토크 지령값을 출력하는 토크 가산부(102)와, 최종 토크 지령값에 기초하여 전동 모터(1)에 공급하는 전류를 제어하기 위해, 인버터(10)에 인버터 구동 신호를 출력하는 모터 전류 제어부(105)와, 파워 트레인계에 발생하는 구동계의 진동을 억제하기 위한 제진 제어 게인 및 제진 제어 제한값을 산출하는 제진 제어 정보 산출부(103)와, 산출된 제진 제어 정보 및 모터 회전 속도에 기초하여, 파워 트레인계의 진동을 억제하는 제진 제어 토크를 산출하는 제진 제어부(104)를 갖는다.
도 6은 실시예 1의 지령값 선택 처리를 나타내는 흐름도이다. 전환 스위치(101)에서는, 이하의 판단 처리가 행해짐으로써, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)과 슬립 제어 토크 지령값(TESC*) 중 어느 하나를 토크 지령값(TMCIN*)으로서 출력한다. 또한, 브레이크 컨트롤러(50) 내에서는, 트랙션 제어부(51) 내에서 슬립 제어 상태를 나타내는 가속 슬립 제어 플래그(FA) 및 감속 슬립 제어 플래그(FD)가 마련되고, 또한 액압 유닛(5)이나 브레이크 컨트롤러(50) 자체의 이상 상태를 나타내는 ESC 상태 플래그(FH)가 마련되어 있다. 단계 S1011에서는, ESC 상태 플래그(FH)가 이상 없음 상태를 나타내고 있는지의 여부를 판단하여, 이상 없음의 경우는 단계 S1012로 진행하며, 이상 있음의 경우는 단계 S1020으로 진행하여 브레이크 컨트롤러(50)로부터의 지령은 선택하지 않고, 토크 지령값(TMCIN*)을 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)으로 전환한다.
단계 S1012에서는, 가속 슬립 제어 플래그(FA)가 제어중을 나타내고 있는지의 여부를 판단하여, 제어중인 경우는 단계 S1013으로 진행하며, 비제어중인 경우는 단계 S1016으로 진행한다. 단계 S1013에서는, 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)이 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이하인지의 여부를 판단하여, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이하인 경우는 단계 S1014로 진행하여 토크 지령값(TMCIN*)을 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)으로 전환한다. 즉, 가속 슬립 제어중은 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)에 대하여 토크 다운이 행해질 것이며, 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)이 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이하이면, 보다 낮은 토크를 선택하여 슬립을 억제할 필요가 있기 때문이다. 한편, 가속 슬립 제어중임에도 불구하고 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)이 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이상인 경우에는, 가속 슬립이 조장되는 방향이며, 이 경우는 단계 S1015로 진행하여 토크 지령값(TMCIN*)을 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)으로 전환한다.
단계 S1016에서는, 감속 슬립 제어 플래그(FD)가 제어중을 나타내고 있는지의 여부를 판단하여, 제어중인 경우는 단계 S1017로 진행하며, 비제어중인 경우는 단계 S1020으로 진행한다. 단계 S1017에서는, 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)이 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이상인지의 여부를 판단하여, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이상인 경우는 단계 S1018로 진행하여 토크 지령값(TMCIN*)을 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)으로 전환한다. 즉, 감속 슬립 제어중은 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)으로서 회생 토크가 생김으로써 슬립이 생기고 있고, 이 슬립을 해소하기 위해 토크 업하기 때문에, 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)은 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이상이면 적정한 제어가 실시되고 있다고 생각되기 때문이다. 한편, 감속 슬립 제어중임에도 불구하고 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)이 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이하인 경우에는, 감속 슬립이 조장되는 방향이며, 이 경우는 단계 S1019로 진행하여 토크 지령값(TMCIN*)을 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)으로 전환한다.
도 7은 실시예 1의 제진 제어 토크 지령값 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다. 제진 제어부(104)는, 모터 회전 속도로부터 진동 성분을 추출하는 진동 성분 추출부(104a)를 갖는다. 진동 성분 추출부(104a)는, 하이 패스 필터로 구성되며, 미리 정해진 고주파수 성분만을 통과시킨다. 게인 곱셈부(104b)는, 하이 패스 필터를 통과한 진동 성분에 진동 제어 게인을 곱한다. 토크 제한부(104c)에서는, 제진 제어 토크 제한값과 게인 곱셈 후의 제진 제어 토크의 대소를 비교하여, 작은 쪽의 값을 선택한다. 마이너스값 곱셈부(104d)에서는, 제진 제어 토크 제한값에 마이너스값을 곱한다. 토크 제한부(104e)에서는, 제진 제어 토크 제한값의 마이너스값과 게인 곱셈 후의 제진 제어 토크의 대소를 비교하여, 큰 쪽의 값을 선택한다. 이에 의해, 진동 성분에 따른 제진 제어 토크를 연산하며, 지나친 제진 제어 토크의 발생을 억제한다.
(슬립 제어에 대해서) 도 8은 실시예 1의 트랙션 제어부에 있어서 실행되는 슬립 제어를 나타내는 제어 블록도이다. 구동륜 속도 산출부(511)에서는, 검출된 차륜 속도(VW)에 기초하여 DC-DC 컨버터(7)를 산출한다. 차체 속도 추정부(512)에서는, 차륜 속도(VW)에 기초하여 추정 차체 속도(VC)를 연산한다. 예컨대 종동륜의 각 륜의 차륜 속도로부터 산출한 차체 속도의 평균값에 기초하여 차체 속도를 추정하여도 좋고, 4륜의 각 륜의 차륜 속도로부터 산출한 차체 속도의 평균값이어도 좋으며, 종동륜과 구동륜의 셀렉트 로우(종동륜과 구동륜의 차륜 속도 중 낮은 쪽을 선택하여 차체 속도를 구함) 등이어도 좋고, 특별히 한정하지 않는다.
(목표 구동륜 속도 기준값 산출 처리) 목표 구동륜 속도 기준값 산출부(513)에서는, 차량 가속도(GC)와 조타 각도(Astr)와, 추정 차체 속도(VC)에 기초하여 각 구동륜의 목표가 되는 속도인 목표 구동륜 속도 기준값(VDbase*)을 산출한다. 도 9는 실시예 1의 목표 구동륜 속도 기준값 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다. 가속도용 목표 슬립률 게인 산출부(513a)에는, 가속도용 목표 슬립률 게인 맵이 마련되어 있고, 검출된 가속도(GC)가 클수록, 큰 가속도용 목표 슬립률 게인을 산출하도록 설정되어 있다. 즉, 큰 가속도가 얻어지고 있는 것이면, 어느 정도의 슬립률을 허용하여도 노면과의 사이에서 마찰력이 확보되고 있다고 생각되기 때문이다. 조타각용 목표 슬립률 게인 산출부(513b)에서는, 조타각용 목표 슬립률 게인 맵이 마련되어 있고, 검출된 조타각이 중립 위치 부근에서는 큰 조타각용 목표 슬립률 게인을 산출하며, 조타각이 조타 상태를 나타낼수록 작은 조타각용 목표 슬립률 게인이 산출된다. 이것은, 직진 상태이면, 그다지 코너링 포스를 필요로 하지 않기 때문에, 타이어의 마찰원의 전후 방향으로 크게 힘을 사용하는 것으로 하고, 조타 상태이면, 코너링 포스가 필요하기 때문에, 타이어의 마찰원의 전후 방향으로 그다지 크게 힘을 사용하지 않고, 좌우 방향의 힘을 확보한다.
슬립률 산출부(513c)에서는, 가속도용 목표 슬립률 게인과 조타각용 목표 슬립률 게인을 곱하여, 양자의 상태를 고려한 목표 슬립률을 산출한다. 목표 슬립량 산출부(513d)에서는, 산출된 목표 슬립률에 추정 차체 속도(VC)를 곱하여, 목표 슬립량을 산출한다. 리미터 처리부(513e)에서는, 목표 슬립량에 리미트 처리를 실시하여, 목표값의 급변을 억제한다. 가산부(513f)에서는, 추정 차체 속도(VC)에 목표 슬립량을 가산하여 목표 구동륜 속도(VD*)를 산출한다. 리미터 처리부(513g)에서는, 목표 구동륜 속도(VD*)에 리미터 처리를 실시하여, 목표 구동륜 속도 기준값(VDbase*)을 산출한다. 또한, 요우 레이트 센서를 구비하고 있는 경우에는, 요우 레이트 센서값과, 조타각과 추정 차체 속도(VC)로부터 산출되는 추정 요우 레이트를 비교하여, 괴리가 큰 경우에는 목표 슬립률이나 토크 지령값을 수정함으로써 요우 레이트 센서값과 추정 요우 레이트의 괴리를 억제하도록 제어하여도 좋다.
(가속 슬립 제어 개시 속도 산출 처리) 가속 슬립 제어 개시 속도 산출부(514)에서는, 추정 차체 속도(VC)에 기초하여 제어 개시 속도(VS)를 산출한다. 도 13은 실시예 1의 가속 슬립 제어 개시 속도 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다. 제어 개시용 슬립량 맵(514a)에서는, 추정 차체 속도(VC)가 높을수록 큰 슬립량이 산출된다. 이것은 슬립률로 생각하였을 때에 제어 개시 슬립률이 대략 일정해지도록 하기 위해서이다. 단, 발진 시를 포함하는 저차속 시에는 슬립률의 산출이 곤란해지기 때문에 맵(514a)은 일정한 슬립량을 설정한다. 그리고, 가산부(514b)에서는, 추정 차체 속도(VC)에 제어 개시용 슬립량 맵(514a)으로부터 산출된 슬립량을 가산하여, 제어 개시 속도(VS)를 산출한다.
(가속 슬립 제어 종료 속도 산출 처리) 가속 슬립 제어 종료 속도 산출부(515)에서는, 추정 차체 속도(VC)에 기초하여 제어 종료 속도(VF)를 산출한다. 도 14는 실시예 1의 가속 슬립 제어 종료 속도 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다. 제어 종료용 슬립량 맵(515a)에서는, 추정 차체 속도(VC)가 높을수록 큰 슬립량이 산출된다. 또한, 제어 종료 속도(VF)를 설정하는 데 있어서, 제어 헌팅을 회피하는 관점에서, 동일한 추정 차체 속도(VC)에서 비교한 경우, 제어 종료용 슬립량 맵(515a)에 설정되는 슬립량은, 제어 개시용 슬립량 맵(514a)에 설정되는 슬립량보다 작게 설정된다. 다음에, 가산부(515b)에서는, 추정 차체 속도(VC)에 제어 종료용 슬립량 맵(515a)으로부터 산출된 슬립량을 가산하여, 제어 종료 속도 연산값을 산출한다. 다음에, 제1 선택부(515c)에서는, 제어 종료 속도 연산값과 목표 구동륜 속도 기준값(VDbase*) 중, 작은 쪽의 값을 선택함으로써, 제어 종료 속도(VF)를 목표 구동륜 속도 기준값(VDbase*)보다 추정 차체 속도(VC)측으로 설정하여, 헌팅을 방지한다. 마찬가지로, 제2 선택부(515d)에서는, 제1 선택부(515c)에서 선택된 값과 제어 개시 속도(VS) 중, 작은 쪽의 값을 선택함으로써, 제어 종료 속도(VF)를 제어 개시 속도(VS)보다 추정 차체 속도(VC)측으로 설정하여, 헌팅을 방지한다. 그리고, 최종적으로 선택된 값을 제어 종료 속도(VF)로서 출력한다.
(가속 슬립 제어 플래그 산출 처리) 가속 슬립 제어 플래그 산출부(516)에서는, 구동륜의 상태에 기초하여 가속 슬립 제어를 실행하는지의 여부를 판단하고, 실행하는 경우는 가속 슬립 제어 플래그(FA)를 ON으로서 출력하며, 실행하지 않는 경우는 OFF로서 출력한다. 도 15는 실시예 1의 가속 슬립 제어 플래그 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다. 또한, 도 15는 시프트 레버가 D 레인지인 경우를 나타내지만, 다른 시프트 레인지여도 기본적으로는 동일한 처리를 행한다.
제어 종료 판단부(516a)에서는, 구동륜 속도(VD)와 제어 종료 속도(VF)를 비교하여, 구동륜 속도(VD)가 제어 종료 속도(VF) 이하일 때는 종료측 제1 스위치(516b)에 전환 신호를 출력한다. 종료측 제1 스위치(516b)는, 0과, 전회값 출력부(516c) 및 카운트 업부(516d)로 구성되는 카운터값을 전환하는 스위치이며, 구동 슬립 제어중에 0이 선택되어 있는 상태로, 제어 종료 판단부(516a)로부터 전환 신호를 수신하면, 전회값 출력부(516c) 및 카운트 업부(516c)에 의해 카운트 업을 개시하여 제어 종료 지연 판단부(516f)에 출력한다. 제어 종료 지연 판단부(516f)에서는, 종료측 제1 스위치(516b)로부터 출력된 값이 미리 설정된 타이머값(TimeF) 이상일 때는 AND 조건 판단부(516k)에 제어 종료 조건 중 하나가 성립되어 있는 것을 나타내는 신호를 출력한다. 바꾸어 말하면, 구동륜 속도(VD)가 제어 종료 속도(VF) 이하가 되고 나서 TimeF 이상의 시간이 경과하였는지의 여부를 판단하고, 경과하였을 때는 제어 종료 조건 중 하나가 성립되어 있는 것을 나타내는 신호를 출력한다.
토크 편차 연산부(516g)에서는, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)과 전동 모터(1)에의 최종 토크 지령값(TFB)의 토크 편차를 산출하여, 절대값 처리부(516h)에서 절대값화한 값을 토크 상태 판단부(516j)에 출력한다. 토크 상태 판단부(516j)에서는, 토크 편차가 미리 설정된 미리 정해진 토크값(TrpF) 이하가 되어 있을 때는 제어 종료 조건 중 하나가 성립되어 있는 신호를 출력한다.
AND 조건 판단부(516k)에서는, 구동륜 속도(VD)에 기초하는 종료 판단 및 지연 처리의 조건이 성립하고, 또한, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)이 전동 모터(1)에 지령되어 있는 토크와 거의 일치하고 있는 조건이 성립한 경우에는, OR 조건 판단부(516m)에 제어 종료 조건 성립 신호를 출력한다. 또한, 마이너스값 판단부(516l)에서는, 운전자 요구 토크(TRDV*)가 0 이하일 때는 제어 종료 조건 성립 신호를 출력한다. OR 조건 판단부(516m)에서는, AND 조건 판단부(516k) 혹은 마이너스값 판단부(516l) 중 어느 한쪽이 제어 종료 조건 성립 신호를 출력한 경우에는, 제어 플래그 스위치(516s)에 전환 신호를 출력한다.
제어 개시 판단부(516n)에서는, 구동륜 속도(VD)와 제어 개시 속도(VS)를 비교하여, 구동륜 속도(VD)가 제어 개시 속도(VS) 이상일 때는 개시측 스위치(516q)에 전환 신호를 출력하여 1을 출력한다. 제어 개시 판단의 장면에서는, 구동륜의 슬립이 증대하고 있는 상태이기 때문에, 조속하게 제어를 개시할 필요가 있다. 따라서, 지연 시간 등은 마련하지 않고 조속하게 슬립 제어를 개시한다. 개시측 스위치(516q)는, 제어 플래그 스위치(516s)의 전회값인 제어 플래그 전회값 출력부(516p)의 신호가 입력되어 있고, 제어 개시 판단부(516n)로부터의 전환 신호에 의해 1을 출력하고 있을 때에, 제어 개시 판단부(516n)의 조건이 불성립된 경우, 1로부터 제어 플래그 전회값으로 전환된다. 이때, OR 조건 판단부(516m)로부터 제어 종료 조건 성립 신호가 출력되고 있지 않으면, 제어 플래그 스위치(516s)로부터는 계속적으로 1이 출력되게 되기 때문에, 제어 플래그는 ON 상태가 된다.
(목표 구동륜 속도 산출 처리) 목표 구동륜 속도 산출부(517)에서는, 목표 구동륜 속도 기준값(VDbase*)에 기초하여 목표 구동륜 속도(VD*)를 산출한다. 도 10은 실시예 1의 목표 구동륜 속도 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다. 또한, 슬립 제어를 개시하기 전의 상태에서는, 목표 구동륜 속도(VD*)로서 구동륜 속도(VD)를 초기값으로서 설정한다. 목표값 편차 연산부(517a)에서는, 목표 구동륜 속도 기준값(VDbase*)과 목표 구동륜 속도 전회값 산출부(517g)에서 산출된 전회의 목표 구동륜 속도(VD*)의 목표값 편차를 연산한다. 리미터(517b)에서는, 매끄러운 토크 변화를 달성시키기 위해, 편차에 제한을 거는 리미트 처리를 행하여, 제1 가산부(517e)에 출력한다. 또한, 변화량 연산부(517d)에서는, 목표 구동륜 속도 기준값(VDbase*)의 전회값을 출력하는 전회값 출력부(517c)로부터 출력된 전회의 목표 구동륜 속도 기준값(VDbase*)과 이번 목표 구동륜 속도 기준값(VDbase*)의 차분으로부터 변화량을 산출하여, 제1 가산부(517e)에 출력한다.
제1 가산부(517e)에서는, 목표값 편차와 목표 구동륜 속도 기준값(VDbase*)의 변화량을 가산하여, 이번 제어에서 변화시켜야 하는 구동륜 속도의 변화량을 산출한다. 이에 의해 슬립 제어 개시 후에 목표 구동륜 속도 기준값(VDbase*)이 리미터(517b)의 제한을 넘는 변화를 하였다고 해도 목표 구동륜 속도(VD*)는 목표 구동륜 속도 기준값(VDbase*)에 추종할 수 있다. 제2 가산부(517f)에서는, 전회의 목표 구동륜 속도(VD*)에 제1 가산부(517e)로부터 출력된 값을 가산하여 1차 목표 구동륜 속도를 산출하여, 목표 구동륜 속도 전환 스위치(517h)에 출력한다. 목표 구동륜 속도 전환 스위치(517h)에서는, 가속 슬립 제어 플래그(FA)가 0일 때는, 구동륜 속도(VD)를 최종적인 목표 구동륜 속도(VD*)로서 출력하고, 가속 슬립 제어 플래그(FA)가 1일 때는, 1차 목표 구동륜 속도를 최종적인 목표 구동륜 속도(VD*)로서 출력한다.
(가속 슬립 제어 토크 지령값 산출 처리) 가속 슬립 제어 토크 지령값 산출부(518)에서는, 구동륜 속도(VD)와 목표 구동륜 속도(VD*)의 편차에 기초하여 가속 슬립 제어 토크 지령값을 산출한다. 도 11은 실시예 1의 가속 슬립 제어 토크 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다. 속도 편차 연산부(518a)에서는, 목표 구동륜 속도(VD*)와 구동륜 속도(VD)의 속도 편차를 연산한다. 비례 게인 곱셈부(518b)에서는, 속도 편차에 비례 게인(Kp)을 곱하여 비례 성분을 출력한다. 적분 게인 곱셈부(518c)에서는, 속도 편차에 적분 게인(Ki)을 곱한다. 적분부(518d)에서는, 최종 토크 지령값(TFB)을 초기값으로서 적분한 값과, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 중 작은 쪽의 값을 적분 성분으로서 출력한다. PI 제어량 연산부(518e)에서는, 비례 성분과 적분 성분을 가산하여 PI 제어 토크 지령값을 출력한다. 가속 슬립 제어 토크 지령 결정부(518f)에서는, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)과 PI 제어 토크 지령값 중 작은 쪽의 값을 최종적인 가속 슬립 제어 토크 지령값(TA*)으로서 출력한다. 또한, 목표 구동륜 속도(VD*)의 초기값은 구동륜 속도(VD)이기 때문에, 비례 성분은 제로가 되어, 적분 성분도 최종 토크 지령값(TFB)이 설정되는 것이며, 제어 개시 직후에 편차가 생기지 않기 때문에, 토크 변동을 초래하는 일이 없다.
(슬립 제어 토크 지령값 산출 처리) 슬립 제어 토크 지령값 산출부(519)에서는, 가속 슬립 제어 플래그(FA) 및 감속 슬립 제어 플래그(FD) 등의 신호에 기초하여, 슬립 제어 토크 지령값(TA*)과 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 중 어느 하나를 선택하여, 최종적인 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)을 출력한다. 도 12는 실시예 1의 슬립 제어 토크 지령값 산출 처리를 나타내는 제어 블록도이다. 가속 슬립 제어 실시 허가 플래그(FAExecOK) 및 감속 슬립 제어 실시 허가 플래그(FDExecOK)는, 각각 슬립 제어의 실시 허가 플래그이며, 회생 금지 상태나 슬립 제어 오프 스위치가 눌린 경우, 혹은 어떠한 이상(예컨대 차륜 속도 센서 이상)을 검출한 경우에는 실시가 금지되고, 그 이외의 경우는 허가된다. 가속측 AND 판단부(519a)에서는, 가속 슬립 제어 플래그(FA) 및 가속 슬립 제어 실시 허가 플래그(FAExecOK)가 함께 조건을 만족시키고 있을 때는, 가속 슬립 제어 토크 지령값 전환 스위치(519c) 및 NAND 판단부(519e)에 전환 신호를 출력한다. 마찬가지로, 감속측 AND 판단부(519b)에서는, 감속 슬립 제어 플래그(FD) 및 감속 슬립 제어 실시 허가 플래그(FDExecOK)가 함께 조건을 만족시키고 있을 때는, 감속 슬립 제어 토크 지령값 전환 스위치(519d) 및 NAND 판단부(519e)에 전환 신호를 출력한다. 또한, NAND 판단부(519e)는, 가속 슬립 제어 플래그(FA)와 감속 슬립 제어 플래그(FD)가 동시에 성립한 경우에 이상이라고 판단하여, 슬립 제어 요구에 따르지 않고 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)을 출력하도록 처리하는 구성이다.
제1 토크 지령값 전환 스위치(519c)에서는, 가속측 AND 판단부(519a)로부터 가속 슬립 제어 요구가 출력되고 있는 경우는, 제2 토크 지령값 전환 스위치(519d)로부터 출력된 신호(TD* 또는 TDRV*)로부터, 가속 슬립 제어 토크 지령값(TA*)으로 전환하여 슬립 제어 토크 지령값 산출부(519f)에 출력하고, 가속 슬립 제어 요구가 출력되고 있지 않은 경우는, 제2 토크 지령값 전환 스위치(519d)로부터 출력된 신호를 출력한다. 제2 토크 지령값 전환 스위치(519d)에서는, 감속측 AND 판단부(519b)로부터 감속 슬립 제어 요구가 출력되고 있는 경우는, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)으로부터 감속 슬립 제어 토크 지령값(TD*)으로 전환하여 제1 토크 지령값 전환 스위치(519c)에 출력하고, 감속 슬립 제어 요구가 출력되고 있지 않은 경우는, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)을 제1 토크 지령값 전환 스위치(519c)에 출력한다. 슬립 제어 토크 지령값 산출부(519f)는, NAND 판단부(510e)에 의해 이상 판단이 이루어진 경우는 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)을 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)으로서 출력하고, 이상 판단이 이루어져 있지 않은 경우는 제1 토크 지령값 전환 스위치(519c)로부터 출력된 신호를 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)으로서 출력한다.
(응답성을 개선한 슬립 제어에 의한 작용에 대해서) 다음에, 상기 제어 구성에 의해 얻어지는 슬립 제어 시의 작용에 대해서 설명한다. 도 16은 구동 슬립 제어를 행한 경우의 회전수와 토크의 관계를 나타내는 타임 차트이다. 도 16의 (a)는 실시예 1의 구성을 채용한 경우이고, 도 16의 (b)는 상기 도 3의 비교예의 구성을 채용하며, 또한, 제어 게인을 높게 한 경우이고, 도 16의 (c)는 상기 도 3의 비교예의 구성을 채용하며, 또한, 제어 게인을 낮게 한 경우이다. 도 16의 (a)에 나타내는 바와 같이, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)을 출력하고 있을 때에 구동 슬립이 발생하면, 가속 슬립 제어 플래그(FA)가 1이 되고, 목표 구동륜 속도(VD*)을 향하여 구동륜 속도(VD)가 수속하도록 가속 슬립 제어 토크 지령값(TA*)이 출력된다. 이때, 실시예 1의 구성에서는, 브레이크 컨트롤러(50)의 트랙션 제어부(51)로부터, 차량 컨트롤러(110)를 통하는 일없이 모터 컨트롤러(100)에 직접 가속 슬립 제어 토크 지령값(TA*)이 출력되기 때문에, 응답 지연이 없이, 양호하게 목표 구동륜 속도(VD*)에 수속하고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 주행중에 노면이 갑자기 빙결로가 되어, 노면 마찰 계수가 급격하게 저하하는 것 같은 μ 체인지가 발생한 경우라도, 역시 양호한 응답성에 의해 매우 수속성이 높은 트랙션 제어가 실현되고 있으며, 특히 수속성이 양호하기 때문에 코너링 포스를 확보할 수 있는 점이 특필하여야 하는 사항이라고 생각된다.
이에 대하여, 도 16의 (b)에 나타내는 비교예에서는, 구동륜 속도(VD)가 목표 구동륜 속도(VD*)를 넘고 나서 트랙션 제어를 개시하였다고 해도, 응답 지연에 의해 크게 오버슈트해 버린다. 또한, 이 오버슈트한 회전수를 수속시키기 위해 모터 토크를 저하시켰다고 해도, 트랙션 제어가 진동적이게 되어, 수속할 때까지 시간이 걸려 버린다. 또한, μ 체인지가 생긴 경우에도, 역시 진동적인 움직임을 하기 때문에 수속성이 나쁘다. 도 16의 (b)의 문제를 해결하는 관점에서, 도 16의 (c)에 나타내는 바와 같이, 제어 게인을 낮게 설정하여, 진동적인 움직임을 억제하는 것이 생각된다. 이 경우, 제어의 진동적인 움직임은 억제되지만, 구동륜 속도(VD)가 목표 구동륜 속도(VD*)에 수속할 때까지는 시간이 걸리며, 그동안은, 슬립량이 큰 상태가 계속되기 때문에, 타이어와 노면 사이에 충분한 트랙션을 전달할 수 없고, 또한, 코너링 포스도 저하 경향이 되며, 차량 안정성도 충분하다고는 말할 수 없다. 즉, 실시예 1과 같이 모터 컨트롤러(100)에 직접 지령함으로써, 매우 큰 수속성의 차이가 발생하고 있다. 이 효과는, 실제로 실시예 1의 차량을 빙결로 등에서 주행시킨 경우에, 탁상 검토로부터 상상되는 안정성을 넘어, 운전자에게 지금까지 체감한 적이 없는 안정성을 부여할 수 있다.
(모터 컨트롤러에 있어서의 토크 지령의 타당성 판단에 대해서) 다음에, 모터 컨트롤러(100)에 있어서, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)과 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)을 제어 플래그에 기초하여 전환한 경우의 타당성에 대해서 검토한다. 실시예 1의 전동 차량에 있어서는, 토크 지령의 전달 경로를 최적화한 것에 따라, 모터 컨트롤러(100)가 채용한 토크 지령이 차량 컨트롤러(110)로부터 보아 적정한 것인지의 여부를 검증할 필요가 있다.
즉, 종래는, 차량 컨트롤러(110)만으로부터 토크 지령을 출력하고 있었기 때문에, 차량 컨트롤러(110)에 있어서 산출한 토크 지령값과 모터 컨트롤러(100)가 피드백하는 토크의 비교만을 행하고 있었다. 그러나, 이 비교만을 행하고 있으면, 실시예 1과 같이 브레이크 컨트롤러(50)가 차량 컨트롤러(110)와 상이한 토크 지령값을 모터 컨트롤러(100)에 출력한 경우, 모터 컨트롤러(100)는 브레이크 컨트롤러(50)의 지령에 따른 값을 차량 컨트롤러(110)에 피드백하기 위해, 잘못된 이상 판단을 행하여 버린다. 그래서, 차량 컨트롤러(110)에 새로운 제어계의 이상 판정 처리를 행하는 제어계 이상 판정부(110a)를 마련하고, 실제로 행하고 있는 제어 상태의 타당성에 대해서 검증함으로써, 제어의 신뢰성을 향상시키는 것으로 하였다.
도 17은 실시예 1의 제어계 이상 판정 처리를 나타내는 흐름도이다. 단계 S1에서는, ESC 상태 플래그(FH)가 이상 없음 상태를 나타내고 있는지의 여부를 판단하여, 이상 없음의 경우는 단계 S2로 진행하고, 이상 있음의 경우는 단계 S10으로 진행한다. 단계 S2에서는, 가속 슬립 제어 플래그(FA)가 제어중을 나타내고 있는지의 여부를 판단하여, 제어중인 경우는 단계 S3으로 진행하고, 비제어중인 경우는 단계 S6으로 진행한다. 단계 S3에서는, 최종 토크 지령값(TFB)이 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이하인지의 여부를 판단하여, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이하인 경우는 단계 S4로 진행하여 토크 제어 상태를 나타내는 플래그(FTRQ)를 정상적으로 세팅한다. 도 18은 실시예 1의 슬립 제어 시에 있어서의 타임 차트이다. 즉, 도 18의 가속 슬립 제어 플래그(FA)가 제어중을 나타내는 영역에 있어서, 가속 슬립 제어중은 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)에 대하여 토크 다운이 행해질 것이며, 최종 토크 지령값(TFB)이 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이하이면 적정한 제어가 실시되고 있다고 생각되기 때문이다. 한편, 가속 슬립 제어중임에도 불구하고 최종 토크 지령값(TFB)이 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이상인 경우에는, 가속 슬립이 조장되는 방향이며, 이 경우는 단계 S5로 진행하여 플래그(FTRQ)를 이상으로 세팅한다.
단계 S6에서는, 감속 슬립 제어 플래그(FD)가 제어중을 나타내고 있는지의 여부를 판단하여, 제어중인 경우는 단계 S7로 진행하고, 비제어중인 경우는 단계 S10으로 진행한다. 단계 S7에서는, 최종 토크 지령값(TFB)이 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이상인지의 여부를 판단하여, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이상인 경우는 단계 S8로 진행하여 토크 제어 상태를 나타내는 플래그(FTQR)를 정상적으로 세팅한다. 즉, 도 18의 감속 슬립 제어 플래그(FD)가 제어중을 나타내는 영역에 있어서, 감속 슬립 제어중은 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)으로서 회생 토크가 생김으로써 슬립이 생기고 있으며, 이 슬립을 해소하기 위해 토크 업하기 때문에, 최종 토크 지령값(TFB)은 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이상이면 적정한 제어가 실시되고 있다고 생각되기 때문이다. 한편, 감속 슬립 제어중임에도 불구하고 최종 토크 지령값(TFB)이 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이하인 경우에는, 감속 슬립이 조장되는 방향이며, 이 경우는 단계 S9로 진행하여 플래그(FTRQ)를 이상으로 세팅한다.
단계 S10에서는, 최종 토크 지령값(TFB)과 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)의 차의 절대값이 미리 정해진 값 이하인지의 여부를 판단하여, 미리 정해진 값 이하일 때는 통신 타이밍의 어긋남에 의해 발생하는 오차 이하이기 때문에, 플래그(FTQR)를 정상적으로 세팅한다. 한편, 차의 절대값이 미리 정해진 값보다 큰 경우는 차량 컨트롤러(110)로부터 제어되고 있는 상태라고는 말할 수 없고, 이상이 발생한 브레이크 컨트롤러(50)에 의해 제어되고 있을 가능성이 있다고 판단하여, 플래그(FTQR)를 이상으로 세팅한다. 이와 같이, 모터 컨트롤러(100)가 행하고 있는 판단에 대해, 브레이크 컨트롤러(50)의 상태 및 브레이크 컨트롤러(50)의 요구를 고려함으로써, 잘못된 판단을 회피할 수 있다.
[실시예 1의 효과]
이하, 실시예 1에 기재된 전동 차량 제어 시스템이 발휘하는 작용 효과를 열거한다.
(1) 차륜의 속도를 산출하는 차륜 속도 센서(9)(차륜 속도 산출부)와, 차륜에 제구동력을 발생시키는 전동 모터(1)와, 차륜에 대하여 액압 제동력을 발생시키는 액압 유닛(5)(액압 제동 장치)과, 지령값에 기초하여 전동 모터(1)를 컨트롤하는 모터 컨트롤러(100)와, 산출된 차륜 속도를 이용하여 차륜에 발생시키는 제동력을 산출하고, 이 산출된 제동력이 발생하도록 액압 유닛(5)의 액압을 컨트롤하는 브레이크 컨트롤러(50)(액압 컨트롤러)와, 운전자의 액셀 조작 또는 브레이크 조작에 따른 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)(운전자 요구 토크 지령값)을 산출하는 차량 컨트롤러(110)와, 브레이크 컨트롤러(50)와 모터 컨트롤러(100) 사이에서 통신 가능한 제1 CAN 버스(CAN1)(제1 통신 장치)와, 차량 컨트롤러(110)와 모터 컨트롤러(100) 사이에서 통신 가능한 제2 CAN 버스(CAN2)(제2 통신 장치)를 구비하며, 브레이크 컨트롤러(50)는 산출된 차륜 속도에 기초하여 전동 모터(1)에 제구동력을 발생시키는 지령값으로서 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)(모터 토크 지령값)을 산출하고, 브레이크 컨트롤러(50)는 제1 CAN 버스(CAN1)에 의해 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)을 모터 컨트롤러(100)에 송신하며, 차량 컨트롤러(110)는 제2 CAN 버스(CAN2)에 의해 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)을 모터 컨트롤러(100)에 송신하고, 모터 컨트롤러(100)는 수신한 슬립 제어 토크 지령값(TESC*) 또는 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)을 지령값으로서 선택하는 전환 스위치(101)(제어계)를 구비한 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 따라서, 브레이크 컨트롤러(50)의 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)을 직접 모터 컨트롤러(100)에 송신하는 것이 가능해져, 노면 상태의 변화에 대하여 양호한 응답성 및 슬립 수속성을 확보할 수 있다.
(2) 상기 (1)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 모터 컨트롤러(100)는 선택한 지령값에 관한 정보를 제1 CAN 버스(CAN1)에 의해 차량 컨트롤러(110)에 송신하는 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 차량 컨트롤러(110)는, 모터 컨트롤러(100)가 행하고 있는 제어 상태를 파악할 수 있기 때문에, 차량의 안전성을 확보할 수 있다.
(3) 상기 (2)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 차량 컨트롤러(110)는 수신한 토크 지령값(TESC*)(선택한 지령값)과, 가속 슬립 제어 플래그(FA), 감속 슬립 제어 플래그(FD) 및 ESC 상태 플래그(FH)(차량의 제어 상태)와, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)에 기초하여, 제어계의 이상을 판정하는 제어계 이상 판정부(110a)를 구비한 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 따라서, 차량 컨트롤러(110)에 의해 시스템의 이상 판정을 실시할 수 있기 때문에, 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
(4) 상기 (3)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 제어계 이상 판정부(110a)는, 차량의 제어 상태로서, 액압 유닛(5)이 이상인지의 여부를 판정하는 ESC 상태 플래그(FH)(액압 제동 장치 이상 판정부)와, 차량의 제어 상태로서 가속 슬립 제어중인지의 여부를 판정하는 가속 슬립 제어 플래그(FA)(가속 슬립 제어 상태 판정부) 및 감속 슬립 제어중인지의 여부를 판정하는 감속 슬립 제어 플래그(FD)(감속 슬립 제어 상태 판정부)를 구비한 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 따라서, 액압 유닛(5)이나 브레이크 컨트롤러(50)의 제어 상태에 따라 적절한 시스템 상태를 파악할 수 있어, 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
(5) 상기 (4)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 제어계 이상 판정부(110a)는, 판정된 액압 유닛(5)의 상태가 정상으로서, 가속 슬립 제어중인 경우에 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)이 선택한 지령값 미만인 경우에 이상이라고 판정하는 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 즉, 가속 슬립 제어중임에도 불구하고 최종 토크 지령값(TFB)이 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*) 이상인 경우에는, 가속슬립이 조장되는 방향이며, 이 경우는 단계 S5로 진행하여 플래그(FTRQ)를 이상으로 세팅함으로써, 지나친 슬립을 회피할 수 있다.
(6) 상기 (4)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 제어계 이상 판정부(110a)는, 판정된 액압 유닛(5)의 상태가 정상으로서, 감속 슬립 제어중인 경우에 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)이 최종 토크 지령값(TFB) 이상인 경우에 이상이라고 판정하는 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 즉, 감속 슬립 제어중임에도 불구하고 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)이 최종 토크 지령값(TFB) 이상인 경우에는, 감속 슬립이 조장되는 방향이며, 이 경우는 단계 S9로 진행하여 플래그(FTRQ)를 이상으로 세팅함으로써, 지나친 슬립을 회피할 수 있다.
(7) 상기 (4)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 제어계 이상 판정부(110a)는, 판정된 액압 유닛(5)의 상태가 정상으로서, 가속 슬립 제어 및 감속 슬립 제어가 비제어중인 경우, 또는, 판정된 액압 유닛(5)의 상태가 이상인 경우에 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)과 최종 토크 지령값(TFB)(선택한 지령값)의 차가 미리 정해진 값 이상인 경우에 이상이라고 판정하는 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 즉, 차가 미리 정해진 값 이상인 경우는 차량 컨트롤러(110)로부터 제어되고 있는 상태라고는 말할 수 없고, 이상이 발생한 브레이크 컨트롤러(50)에 의해 제어되고 있을 가능성이 있기 때문에, 이상이라고 판단함으로써, 모터 컨트롤러(100)의 잘못된 판단을 회피할 수 있다.
(8) 상기 (1)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 제1 CAN 버스(CAN1)(제1 통신 장치) 및 제2 CAN 버스(CAN2)(제2 통신 장치)는 CAN 통신인 전동 차량 제어 시스템을 제공한다.
따라서, 새로운 통신 장치를 설계하는 일없이, 기존의 통신 장치를 이용함으로써 저비용 또한 안정된 시스템을 구축할 수 있다.
(9) 상기 (8)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, CAN 통신은 제1 CAN 버스(CAN1)와, 제1 CAN 버스(CAN1)에 병렬로 설치된 제2 CAN 버스(CAN2)와, 제1 CAN 버스(CAN1)와 제2 CAN 버스(CAN2)를 접속하는 접속 버스(CAN3)를 가지고, 차량 컨트롤러(110)는 접속 버스(CAN3) 상에 접속되며, 모터 컨트롤러(100)와 브레이크 컨트롤러(50)는 제1 CAN 버스(CAN1) 상에 접속되어 있는 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 따라서, 차량 컨트롤러(110)를 통하지 않고, 브레이크 컨트롤러(50)로부터 모터 컨트롤러(100)에 직접 데이터 송신하는 것이 가능해져, 제어계의 응답성을 향상시킬 수 있다.
(10) 상기 (9)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 파워 스티어링 컨트롤러(20)(전동 파워 스티어링 장치) 및 미터 컨트롤러(22)(속도 미터 제어 장치)를 구비하고, 제1 CAN 버스(CAN1)에는, 전동 모터(1)를 구동하기 위한 인버터(10)(컴포넌트)가 접속되며, 제2 CAN 버스에는, 파워 스티어링 컨트롤러(20) 및 미터 컨트롤러(22)가 접속되고, 브레이크 컨트롤러(50)는 상기 산출된 차륜 속도의 정보를 상기 제1 CAN 버스(CAN1)에 송출하며, 파워 스티어링 컨트롤러(20) 및 미터 컨트롤러(22)는 송출된 차륜 속도의 정보를 차량 컨트롤러(110)를 통해 제2 CAN 버스(CAN2)로부터 수신하는 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 즉, 제1 CAN 버스(CAN1)와 제2 CAN 버스(CAN2) 사이의 접속 버스(CAN3)에 차량 컨트롤러(110)가 설치되기 때문에, 차량 컨트롤러(110)는 모든 통신 상태를 파악할 수 있다. 또한, 파워 스티어링 컨트롤러(20)나 미터 컨트롤러(22)가 필요로 하는 차륜 속도 정보는, 오로지 차속 정보이며, 차륜 속도와 같이 급변하는 요소가 아니기 때문에, 차량 컨트롤러(110)의 개재에 의해 데이터 송신에 지연이 생겼다고 해도, 아무런 문제가 없다.
(11) 운전자의 액셀 조작 또는 브레이크 조작에 따른 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)(운전자 요구 토크 지령값)을 산출하는 차량 컨트롤러(110)와, 지령값에 기초하여 차륜에 제구동력을 발생시키는 전동 모터(1)를 컨트롤하는 모터 컨트롤러(100)와, 차량의 거동에 따라 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)(차량 요구 토크 지령값)을 산출하여, 차량에 탑재된 액압 유닛(5)(액츄에이터)을 컨트롤하는 브레이크 컨트롤러(50)(액츄에이터 컨트롤러)를 구비하고, 모터 컨트롤러(100)는 차량 컨트롤러(110)로부터의 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)과, 브레이크 컨트롤러(50)로부터의 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)에 기초하여 전동 모터(1)를 컨트롤하는 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 따라서, 브레이크 컨트롤러(50)의 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)을 직접 모터 컨트롤러(100)에 송신하는 것이 가능해져, 노면 상태의 변화에 대하여 양호한 응답성 및 슬립 수속성을 확보할 수 있다. 또한, 실시예 1에서는 액츄에이터로서 액압 유닛(5)을 예로 설명하였지만, 액압 유닛(5)에 한정되지 않고, 4륜 조타 기구나 보조 타각을 부여하는 가변 타각 기구, 혹은 감쇠력 제어를 행하는 감쇠력 가변 기구라고 하는 액츄에이터와의 사이에서 토크 지령값을 송수신하는 구성으로 하여도 좋다.
(12) 상기 (11)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 차륜의 속도를 산출하는 차륜 속도 센서(9)(차륜 속도 산출부)를 구비하고, 액츄에이터로서 차륜에 대하여 액압 제동력을 발생시키는 액압 유닛(5)(액압 제동 장치)을 구비하며, 액츄에이터 컨트롤러는, 산출된 차륜 속도를 이용하여 차륜에 발생시키는 제동력을 산출하고, 이 산출된 제동력이 발생하도록 액압 유닛(5)을 컨트롤하는 브레이크 컨트롤러(50)(액압 컨트롤러)인 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 즉, 구동륜의 전후 방향으로 작용하는 브레이크 컨트롤러(50)를 채용함으로써, 보다 응답성이 높은 파워 트레인의 제어 시스템을 실현시킬 수 있다.
(13) 상기 (12)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 브레이크 컨트롤러(50)와 모터 컨트롤러(100)를 접속하는 제1 CAN 버스(CAN1)(제1 통신 장치)와, 차량 컨트롤러(110)와 모터 컨트롤러(100)를 접속하는 제2 CAN 버스(CAN2)(제2 통신 장치)를 구비하고, 브레이크 컨트롤러(50)는 산출된 차륜 속도에 기초하여 전동 모터(1)에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)(모터 토크 지령값)을 산출하며, 브레이크 컨트롤러(50)는 제1 CAN 버스(CAN1)를 통해 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)을 모터 컨트롤러(100)에 송신하고, 차량 컨트롤러(110)는 제2 CAN 버스(CAN2)를 통해 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)을 모터 컨트롤러(100)에 송신하며, 모터 컨트롤러(100)는, 수신한 슬립 제어 토크 지령값(TESC*) 또는 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)을, 전동 모터(1)에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 선택하는 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 따라서, 차량 컨트롤러(110)의 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)과 브레이크 컨트롤러(50)의 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)을 직접 모터 컨트롤러(100)에 송신하는 것이 가능해져, 제어계의 응답성을 향상시킬 수 있다.
(14) 상기 (13)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 모터 컨트롤러(100)는 선택한 지령값에 관한 정보를 제1 CAN 버스(CAN1)에 의해 차량 컨트롤러(110)에 송신하는 전동 차량 제어를 제공한다. 차량 컨트롤러(110)는, 모터 컨트롤러(100)가 행하고 있는 제어 상태를 파악할 수 있기 때문에, 차량의 안전성을 확보할 수 있다.
(15) 상기 (11)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 차량 컨트롤러(110)는 수신한 토크 지령값(TESC*)(선택한 지령값)과, 가속 슬립 제어 플래그(FA), 감속 슬립 제어 플래그(FD) 및 ESC 상태 플래그(FH)(차량의 제어 상태)와, 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)에 기초하여, 제어계의 이상을 판정하는 제어계 이상 판정부(110a)를 구비한 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 따라서, 차량 컨트롤러(110)에 의해 시스템의 이상 판정을 실시할 수 있기 때문에, 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
(16) 차륜의 속도를 산출하는 차륜 속도 센서(9)(차륜 속도 산출부)와, 차륜에 제구동력을 발생시키는 전동 모터(1)와, 차륜에 대하여 액압 제동력을 발생시키는 액압 유닛(5)(액압 제동 장치)과, 지령값에 기초하여 전동 모터(1)를 컨트롤하는 모터 컨트롤러(100)와, 산출된 차륜 속도를 이용하여 차륜에 발생시키는 제동력을 산출하고, 이 산출된 제동력이 발생하도록 액압 유닛(5)을 컨트롤하는 브레이크 컨트롤러(50)(액압 컨트롤러)와, 운전자의 액셀 조작 또는 브레이크 조작에 따른 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)을 산출하는 차량 컨트롤러(110)와, 브레이크 컨트롤러(50)와 모터 컨트롤러(100) 및 차량 컨트롤러(110) 사이를 접속하는 CAN 통신선을 구비하며, 브레이크 컨트롤러(50)는, 산출된 차륜 속도에 기초하여 전동 모터(1)에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)(모터 토크 지령값)을 산출하고, 브레이크 컨트롤러(50)는 제1 CAN 버스(CAN1)(CAN 통신선)를 통해 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)을 모터 컨트롤러(100)에 송신하며, 차량 컨트롤러(110)는 접속 버스(CAN3) 및 제1 CAN 버스(CAN1)를 통해 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)을 모터 컨트롤러(100)에 송신하고, 모터 컨트롤러(100)는 수신한 슬립 제어 토크 지령값(TESC*) 또는 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)을, 전동 모터(1)에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 선택하는 제어계를 구비한 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 따라서, 브레이크 컨트롤러(50)의 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)을 직접 모터 컨트롤러(100)에 송신하는 것이 가능해져, 노면 상태의 변화에 대하여 양호한 응답성 및 슬립 수속성을 확보할 수 있다.
(17) 상기 (16)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 모터 컨트롤러(100)는, 선택한 지령값에 관한 정보를 CAN 통신선에 의해 차량 컨트롤러(110)에 송신하는 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 차량 컨트롤러(110)는, 모터 컨트롤러(100)가 행하고 있는 제어 상태를 파악할 수 있기 때문에, 차량의 안전성을 확보할 수 있다.
(18) 상기 (17)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 차량 컨트롤러(110)는 수신한 토크 지령값(TESC*)(선택한 지령값)과 가속 슬립 제어 플래그(FA), 감속 슬립 제어 플래그(FD) 및 ESC 상태 플래그(FH)(차량의 제어 상태)와 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)에 기초하여 제어계의 이상을 판정하는 제어계 이상 판정부(110a)를 구비한 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 따라서, 차량 컨트롤러(110)에 의해 시스템의 이상 판정을 실시할 수 있기 때문에, 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
[실시예 2] 다음에, 실시예 2에 대해서 설명한다. 기본적인 구성은 실시예 1과 동일하기 때문에, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 도 19는 실시예 2의 각종 컨트롤러의 접속 상태를 나타내는 개략도이다. 실시예 2의 전동 차량 내에는, 구동륜과 노면 사이에 작용하는 토크 상태를 제어하는 배터리 컨트롤러(60), 모터 컨트롤러(100) 및 인버터(10)를 파워 트레인계로서 통합하여 제1 CAN 버스(CAN1)에 접속하고 있다. 또한, 파워 스티어링 컨트롤러(20) 및 미터 컨트롤러(22)라고 하는 섀시계는, 제2 CAN 버스(CAN2)에 접속되어 있다.
제1 CAN 버스(CAN1)와 제2 CAN 버스(CAN2)는 제1 접속 버스(CAN3)와 제2 접속 버스(CAN4)에 의해 접속되어 있다. 제1 접속 버스(CAN3)에는 차량 컨트롤러(110)가 설치되고, 제1 CAN 버스(CAN1) 내에서 송수신되는 정보는, 제1 접속 버스(CAN3) 상의 차량 컨트롤러(110)에서 수신된 후, 제2 CAN 버스(CAN2)에 출력된다. 마찬가지로, 제2 CAN 버스(CAN2) 내에서 송수신되는 정보는, 접속 버스(CAN3) 상의 차량 컨트롤러(110)에서 수신된 후, 제1 CAN 버스(CAN1)에 출력된다. 또한 제2 접속 버스(CAN4)에는 브레이크 컨트롤러(50)가 설치되고, 브레이크 컨트롤러(50)에서 검지한 차륜 속도 정보나 슬립 제어 토크 지령값(TESC*) 등은, 제1 CAN 버스(CAN1) 및 제2 CAN 버스(CAN2)에 직접 출력된다.
즉, 실시예 1에서는, 브레이크 컨트롤러(50)를 제1 CAN 버스(CAN1)에 접속함으로써, 브레이크 컨트롤러(50)로부터 모터 컨트롤러(100)에의 토크 지령값(TESC*) 등의 송신 지연을 회피하고 있었다. 이에 대하여, 실시예 2에서는, 제2 접속 버스(CAN4) 상에 브레이크 컨트롤러(50)를 배치함으로써, 제1 CAN 버스(CAN1)뿐만 아니라 제2 CAN 버스(CAN2)에도 응답 지연 없이 신호를 송신 가능하게 구성하고 있는 점이 상이하다. 따라서, CAN 통신선의 접속 포트가 증가하는 분만큼, 통신용 칩의 탑재수는 증대하지만, 어떤 CAN 통신선에 대해서도 응답 지연 없이 정보를 송신할 수 있다.
(19) 상기 (8)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, CAN 통신은 제1 CAN 버스(CAN1)와, 제1 CAN 버스(CAN1)에 병렬로 설치된 제2 CAN 버스(CAN2)와, 제1 CAN 버스(CAN1)와 제2 CAN 버스(CAN2)를 접속하는 제1 접속 버스(CAN3) 및 제2 접속 버스(CAN4)를 가지고, 제1 접속 버스(CAN3)에는 차량 컨트롤러(110)가 접속되며, 제2 접속 버스(CAN4)에는 브레이크 컨트롤러(50)가 접속되고, 제1 CAN 버스(CAN1)에는 모터 컨트롤러(100)와 전동 모터(1)를 구동시키기 위한 인버터(10)(컴포넌트)가 접속되며, 제2 CAN 버스(CAN2)에는, 파워 스티어링 컨트롤러(20)(파워 스티어링 장치) 및 미터 컨트롤러(22)(속도 미터)가 접속되고, 브레이크 컨트롤러(50)는 산출된 차륜 속도를 제2 접속 버스(CAN4)에 송출하며, 파워 스티어링 컨트롤러(20) 및 미터 컨트롤러(22)는, 송출된 차륜 속도의 정보를 제2 접속 버스(CAN4) 경유로 제2 CAN 버스(CAN2)로부터 수신하는 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 따라서, 파워 스티어링 컨트롤러(20)나 미터 컨트롤러(22)도 조금도 응답 지연 없이 차륜 속도의 정보를 얻을 수 있어, 시스템 전체의 응답성을 높일 수 있다.
[실시예 3] 다음에, 실시예 3에 대해서 설명한다. 기본적인 구성은 실시예 1과 동일하기 때문에, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 도 20은 실시예 3의 각종 컨트롤러의 접속 상태를 나타내는 개략도이다. 실시예 3의 전동 차량 내에는, 구동륜과 노면 사이에 작용하는 토크 상태를 제어하는 배터리 컨트롤러(60) 및 인버터(10)를 파워 트레인계로서 통합하여 제1 CAN 버스(CAN1)에 접속하고 있다. 또한, 브레이크 컨트롤러(50), 파워 스티어링 컨트롤러(20) 및 미터 컨트롤러(22)라고 하는 섀시계는, 제2 CAN 버스(CAN2)에 접속되어 있다.
제1 CAN 버스(CAN1)와 제2 CAN 버스(CAN2)는 제1 접속 버스(CAN3)와 제2 접속 버스(CAN4)에 의해 접속되어 있다. 제1 접속 버스(CAN3)에는 차량 컨트롤러(110)가 설치되고, 제1 CAN 버스(CAN1) 내에서 송수신되는 정보는, 제1 접속 버스(CAN3) 상의 차량 컨트롤러(110)에서 수신된 후, 제2 CAN 버스(CAN2)에 출력된다. 마찬가지로, 제2 CAN 버스(CAN2) 내에서 송수신되는 정보는, 접속 버스(CAN3) 상의 차량 컨트롤러(110)에서 수신된 후, 제1 CAN 버스(CAN1)에 출력된다. 또한 제2 접속 버스(CAN4)에는 모터 컨트롤러(100)가 설치되고, 제2 CAN 버스(CAN2) 상의 브레이크 컨트롤러(50)에서 검지한 차륜 속도 정보나 슬립 제어 토크 지령값(TESC*) 등은, 제2 CAN 버스(CAN2)를 경유하여 제2 접속 버스(CAN4)에 직접 출력된다.
즉, 실시예 1에서는, 브레이크 컨트롤러(50)를 제1 CAN 버스(CAN1)에 접속함으로써, 브레이크 컨트롤러(50)로부터 모터 컨트롤러(100)에의 토크 지령값(TESC*) 등의 송신 지연을 회피하고 있었다. 이에 대하여, 실시예 3에서는, 브레이크 컨트롤러(50)를 종래와 마찬가지로 제2 CAN 버스(CAN2) 상에 배치하며, 제2 접속 버스(CAN4) 상에 모터 컨트롤러(100)를 배치함으로써, 모터 컨트롤러(100)는, 차량 컨트롤러(110)로부터의 운전자 요구 토크 지령값(TDRV*)을 제1 접속 버스(CAN3)→제1 CAN 버스(CAN1)→제2 접속 버스(CAN4)를 경유하여 응답 지연 없이 수신하는 것에 더하여, 브레이크 컨트롤러(50)로부터의 차륜 속도 정보나 슬립 제어 토크 지령값(TESC*)을 제2 CAN 버스(CAN2)→제2 접속 버스(CAN4)를 경유하여 응답 지연 없이 신호를 수신 가능하게 구성하고 있는 점이 상이하다. 따라서, 모터 컨트롤러(100)의 CAN 통신선의 접속 포트가 증가하는 분만큼, 통신용 칩의 탑재수는 증대하지만, 어떤 CAN 통신선에 대해서도 응답 지연 없이 정보를 수신할 수 있다.
(20) 상기 (8)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, CAN 통신은 제1 CAN 버스(CAN1)와, 제1 CAN 버스(CAN1)에 병렬로 설치된 제2 CAN 버스(CAN2)와, 제1 CAN 버스(CAN1)와 제2 CAN 버스(CAN2)를 접속하는 제1 접속 버스(CAN3) 및 제2 접속 버스(CAN4)를 가지고, 제1 접속 버스(CAN3)에는 차량 컨트롤러(110)가 접속되며, 제2 접속 버스(CAN4)에는 모터 컨트롤러(100)가 접속되고, 제1 CAN 버스(CAN1)에는 전동 모터를 구동시키기 위한 인버터(10)(컴포넌트)가 접속되며, 제2 CAN 버스(CAN2)에는, 브레이크 컨트롤러(50)와 파워 스티어링 컨트롤러(20)(파워 스티어링 장치) 및 미터 컨트롤러(22)(속도 미터)가 접속되고, 브레이크 컨트롤러(50)는, 산출된 차륜 속도의 정보를 제2 CAN 버스(CAN2)에 송출하며, 파워 스티어링 컨트롤러(20) 및 미터 컨트롤러(22)는 송출된 차륜 속도의 정보를 제2 CAN 버스(CAN2)로부터 수신하는 전동 차량 제어 시스템을 제공한다. 따라서, 모터 컨트롤러(100)에 한정되지 않고, 파워 스티어링 컨트롤러(20)나 미터 컨트롤러(22)도 조금도 응답 지연 없이 차륜 속도의 정보를 수신할 수 있어, 시스템 전체의 응답성을 높일 수 있다.
이하에, 상기 실시예로부터 파악할 수 있는 청구항 이외의 기술적 사상에 대해서 열거한다.
(1) 차륜의 속도를 산출하는 차륜 속도 산출부와, 상기 차륜에 제구동력을 발생시키는 전동 모터와, 상기 차륜에 대하여 액압 제동력을 발생시키는 액압 제동 장치와, 지령값에 기초하여 상기 전동 모터를 컨트롤하는 모터 컨트롤러와, 상기 산출된 차륜 속도를 이용하여 상기 차륜에 발생시키는 제동력을 산출하고, 이 산출된 제동력이 발생하도록 상기 액압 제동 장치를 컨트롤하는 액압 컨트롤러와, 운전자의 액셀 조작 또는 브레이크 조작에 따른 운전자 요구 토크 지령값을 산출하는 차량 컨트롤러와, 상기 액압 컨트롤러와 상기 모터 컨트롤러 사이에서 통신 가능한 제1 통신 장치와, 상기 차량 컨트롤러와 상기 모터 컨트롤러 사이에서 통신 가능한 제2 통신 장치를 구비하며, 상기 액압 컨트롤러는 상기 산출된 차륜 속도에 기초하여 상기 전동 모터에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 모터 토크 지령값을 산출하고, 상기 액압 컨트롤러는 상기 제1 통신 장치에 의해 상기 모터 토크 지령값을 상기 모터 컨트롤러에 송신하며, 상기 차량 컨트롤러는 상기 제2 통신 장치에 의해 상기 운전자 요구 토크 지령값을 상기 모터 컨트롤러에 송신하고, 상기 모터 컨트롤러는, 수신한 상기 모터 토크 지령값 또는 상기 운전자 요구 토크 지령값을, 상기 전동 모터에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 선택하는 제어계를 구비한 전동 차량 제어 시스템.
(2) 상기 (1)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 모터 컨트롤러는 상기 선택된 지령값에 관한 정보를 상기 제1 통신 장치에 의해 상기 차량 컨트롤러에 송신하는 전동 차량 제어 시스템.
(3) 상기 (2)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 차량 컨트롤러는, 수신한 상기 선택된 지령값과, 차량의 제어 상태와, 상기 운전자 요구 토크 지령값에 기초하여, 상기 제어계의 이상을 판정하는 제어계 이상 판정부를 구비한 전동 차량 제어 시스템.
(4) 상기 (3)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 제어계 이상 판정부는, 상기 차량의 제어 상태로서, 액압 제동 장치가 이상인지의 여부를 판정하는 액압 제동 장치 이상 판정부와, 상기 차량의 제어 상태로서 가속 슬립 제어중인지의 여부를 판정하는 가속 슬립 제어 상태 판정부, 및 감속 슬립 제어중인지의 여부를 판정하는 감속 슬립 제어 상태 판정부를 구비한 전동 차량 제어 시스템.
(5) 상기 (4)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 제어계 이상 판정부는, 판정된 상기 액압 제동 장치의 상태가 정상으로서, 상기 가속 슬립 제어중인 경우에 있어서, 상기 운전자 요구 토크가 상기 선택된 지령값 미만인 경우에 이상이라고 판정하는 전동 차량 제어 시스템.
(6) 상기 (4)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 제어계 이상 판정부는, 판정된 상기 액압 제동 장치의 상태가 정상으로서, 상기 감속 슬립 제어중인 경우에 있어서, 상기 운전자 요구 토크가 상기 선택된 지령값 이상인 경우에 이상이라고 판정하는 전동 차량 제어 시스템.
(7) 상기 (4)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 제어계 이상 판정부는, 판정된 상기 액압 제동 장치의 상태가 정상으로서, 상기 가속 슬립 제어 및 상기 감속 슬립 제어가 비제어중인 경우, 또는, 판정된 상기 액압 제동 장치의 상태가 이상인 경우에 있어서, 상기 운전자 요구 토크와 상기 선택된 지령값의 차가 미리 정해진 값 이상인 경우에 이상이라고 판정하는 전동 차량 제어 시스템.
(8) 상기 (1)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 제1 통신 장치 및 제2 통신 장치는 CAN 통신인 전동 차량 제어 시스템.
(9) 상기 (8)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 CAN 통신은 제1 CAN 버스와, 상기 제1 CAN 버스에 병렬로 설치된 제2 CAN 버스와, 상기 제1 CAN 버스와 상기 제2 CAN 버스를 접속하는 접속 버스를 가지고, 상기 차량 컨트롤러는 상기 접속 버스 상에 접속되며, 상기 모터 컨트롤러와 상기 액압 컨트롤러는 상기 제1 CAN 버스 상에 접속되어 있는 전동 차량 제어 시스템.
(10) 상기 (9)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 전동 파워 스티어링 장치 및 속도 미터 제어 장치를 구비하고, 상기 제1 CAN 버스에는, 상기 전동 모터를 구동시키기 위한 컴포넌트가 접속되며, 상기 제2 CAN 버스에는, 상기 파워 스티어링 장치 및 속도 미터 장치가 접속되고, 상기 액압 컨트롤러는 상기 산출된 차륜 속도의 정보를 상기 제1 CAN 버스에 송출하며, 상기 파워 스티어링 장치 및 속도 미터는 송출된 차륜 속도의 정보를 상기 차량 컨트롤러를 통해 상기 제2 CAN 버스로부터 수신하는 전동 차량 제어 시스템.
(11) 상기 (8)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 CAN 통신은 제1 CAN 버스와, 상기 제1 CAN 버스에 병렬로 설치된 제2 CAN 버스와, 상기 제1 CAN 버스와 상기 제2 CAN 버스를 접속하는 제1 접속 버스와 제2 접속 버스를 가지고, 상기 제1 접속 버스에는 상기 차량 컨트롤러가 접속되며, 상기 제2 접속 버스에는 상기 액압 컨트롤러가 접속되고, 상기 제1 CAN 버스에는 상기 모터 컨트롤러와 상기 전동 모터를 구동시키기 위한 컴포넌트가 접속되며, 상기 제2 CAN 버스에는, 상기 파워 스티어링 장치 및 속도 미터가 접속되고, 상기 액압 컨트롤러는 산출된 차륜 속도를 상기 제2 접속 버스에 송출하며, 상기 파워 스티어링 장치 및 속도 미터 장치는, 송출된 차륜 속도의 정보를 상기 제2 접속 버스를 경유하여 상기 제2 CAN 버스로부터 수신하는 전동 차량 제어 시스템.
(12) 상기 (8)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 CAN 통신은 제1 CAN 버스와, 상기 제1 CAN 버스에 병렬로 설치된 제2 CAN 버스와, 상기 제1 CAN 버스와 상기 제2 CAN 버스를 접속하는 제1 접속 버스와 제2 접속 버스를 가지고, 상기 제1 접속 버스에는 상기 차량 컨트롤러가 접속되며, 상기 제2 접속 버스에는 상기 모터 컨트롤러가 접속되고, 상기 제1 CAN 버스에는 상기 전동 모터를 구동시키기 위한 컴포넌트가 접속되며, 상기 제2 CAN 버스에는, 상기 액압 컨트롤러 및 상기 파워 스티어링 장치 및 속도 미터가 접속되고, 상기 액압 컨트롤러는, 산출된 차륜 속도의 정보를 상기 제2 CAN 버스에 송출하며, 상기 파워 스티어링 장치 및 속도 미터는 송출된 차륜 속도의 정보를 상기 제2 CAN 버스로부터 수신하는 전동 차량 제어 시스템.
(13) 운전자의 액셀 조작 또는 브레이크 조작에 따른 운전자 요구 토크 지령값을 산출하는 차량 컨트롤러와, 지령값에 기초하여 차륜에 제구동력을 발생시키는 전동 모터를 컨트롤하는 모터 컨트롤러와, 차량의 거동에 따라 차량 요구 토크 지령값을 산출하여, 차량에 탑재된 액츄에이터를 컨트롤하는 액츄에이터 컨트롤러를 구비하고, 상기 모터 컨트롤러는, 상기 차량 컨트롤러로부터의 운전자 요구 토크 지령값과, 상기 액츄에이터 컨트롤러로부터의 차량 요구 토크 지령값에 기초하여 상기 전동 모터를 컨트롤하는 전동 차량 제어 시스템.
(14) 상기 (13)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 차륜의 속도를 산출하는 차륜 속도 산출부를 구비하고, 상기 액츄에이터로서 상기 차륜에 대하여 액압 제동력을 발생시키는 액압 제동 장치를 구비하며, 상기 액츄에이터 컨트롤러는, 상기 산출된 차륜 속도를 이용하여 상기 차륜에 발생시키는 제동력을 산출하고, 이 산출된 제동력이 발생하도록 상기 액압 제동 장치를 컨트롤하는 액압 컨트롤러인 전동 차량 제어 시스템.
(15) 상기 (14)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 액압 컨트롤러와 상기 모터 컨트롤러를 접속하는 제1 통신 장치와, 상기 차량 컨트롤러와 상기 모터 컨트롤러를 접속하는 제2 통신 장치를 구비하고, 상기 액압 컨트롤러는 상기 산출된 차륜 속도에 기초하여 상기 전동 모터에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 모터 토크 지령값을 산출하며, 상기 액압 컨트롤러는 상기 제1 통신 장치를 통해 상기 모터 토크 지령값을 상기 모터 컨트롤러에 송신하고, 상기 차량 컨트롤러는 상기 제2 통신 장치를 통해 상기 운전자 요구 토크 지령값을 상기 모터 컨트롤러에 송신하며, 상기 모터 컨트롤러는, 수신한 상기 모터 토크 지령값 또는 상기 운전자 요구 토크 지령값을, 상기 전동 모터에 제구동력을 발생시키기 위한 지령으로서 선택하는 전동 차량 제어 시스템.
(16) 상기 (15)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 모터 컨트롤러는 상기 선택된 지령값에 관한 정보를 상기 제1 통신 장치에 의해 상기 차량 컨트롤러에 송신하는 전동 차량 제어 시스템.
(17) 상기 (13)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 차량 컨트롤러는, 수신한 상기 선택된 지령값과, 차량의 제어 상태와, 상기 운전자 요구 토크 지령값에 기초하여, 상기 제어계의 이상을 판정하는 제어계 이상 판정부를 구비한 전동 차량 제어 시스템.
(18) 차륜의 속도를 산출하는 차륜 속도 산출부와, 상기 차륜에 제구동력을 발생시키는 전동 모터와, 상기 차륜에 대하여 액압 제동력을 발생시키는 액압 제동 장치와, 지령값에 기초하여 상기 전동 모터를 컨트롤하는 모터 컨트롤러와, 상기 산출된 차륜 속도를 이용하여 상기 차륜에 발생시키는 제동력을 산출하고, 이 산출된 제동력이 발생하도록 상기 액압 제동 장치를 컨트롤하는 액압 컨트롤러와, 운전자의 액셀 조작 또는 브레이크 조작에 따른 운전자 요구 토크 지령값을 산출하는 차량 컨트롤러와, 상기 액압 컨트롤러와 상기 모터 컨트롤러 및 차량 컨트롤러 사이를 접속하는 CAN 통신선을 구비하며, 상기 액압 컨트롤러는, 상기 산출된 차륜 속도에 기초하여 상기 전동 모터에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 모터 토크 지령값을 산출하고, 상기 액압 컨트롤러는 상기 CAN 통신선을 통해 상기 모터 토크 지령값을 상기 모터 컨트롤러에 송신하며, 상기 차량 컨트롤러는 상기 CAN 통신선을 통해 상기 운전자 요구 토크 지령값을 상기 모터 컨트롤러에 송신하고, 상기 모터 컨트롤러는, 수신한 상기 모터 토크 지령값 또는 상기 운전자 요구 토크 지령값을 상기 전동 모터에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 선택하는 제어계를 구비한 전동 차량 제어 시스템.
(19) 상기 (18)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 모터 컨트롤러는, 상기 선택된 지령값에 관한 정보를 상기 CAN 통신선에 의해 상기 차량 컨트롤러에 송신하는 전동 차량 제어 시스템.
(20) 상기 (19)에 기재된 전동 차량 제어 시스템에 있어서, 상기 차량 컨트롤러는, 수신한 상기 선택된 지령값과, 차량의 제어 상태와, 상기 운전자 요구 토크 지령값에 기초하여, 상기 제어계의 이상을 판정하는 제어계 이상 판정부를 구비한 전동 차량 제어 시스템.
상기 실시형태에 따르면, 제1 통신 장치에 의해, 액압 컨트롤러로부터의 모터 토크 지령값을, 차량 컨트롤러를 통하는 일없이 모터 컨트롤러에 송신할 수 있어, 노면 상태의 변화에 대하여 양호한 응답성 및 슬립 수속성을 확보할 수 있다.
이상, 본 발명의 몇몇 실시형태만을 설명하였지만, 본 발명의 신규한 교시나 이점으로부터 실질적으로 벗어나는 일없이 예시된 실시형태에, 다양한 변경 또는 개량을 가할 수 있는 것이 당업자에게는 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 그와 같은 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함하는 것을 의도한다.
본원은, 2013년 8월 30일 출원된 일본 특허 출원 제2013-178904호에 기초하는 우선권을 주장한다. 2013년 8월 30일 출원된 일본 특허 출원 제2013-178904호의 명세서, 청구범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은 참조에 의해 전체로서 본원에 원용된다.
일본 특허 공개 공보 제2007-74817호(특허문헌 1)의 명세서, 청구범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시는 참조에 의해 전체로서 본원에 원용된다.
1 전동 모터, 2 리졸버, 3 디퍼렌셜 기어, 3a 감속 기구, 4 구동축, 5 액압 유닛, 5a 액압 배관, 6 고전압 배터리, 7 컨버터,,8 보조 기계용 배터리, 9 차륜 속도 센서, 10 인버터, 20 파워 스티어링 컨트롤러, 21 조타각 센서, 22 미터 컨트롤러, 50 브레이크 컨트롤러, 51 트랙션 제어부, 60 배터리 컨트롤러, 100 모터 컨트롤러, 101 전환 스위치, 103 제진 제어 정보 산출부, 104 제진 제어부, 105 모터 전류 제어부, 110 차량 컨트롤러, 110a 제어계 이상 판정부, 111 운전자 요구 토크 산출부, 511 구동륜 속도 산출부, 512 차체 속도 추정부, 513 목표 구동륜 속도 기준값 산출부, 514 가속 슬립 제어 개시 속도 산출부, 515 가속 슬립 제어 종료 속도 산출부, 516 가속 슬립 제어 플래그 산출부, 517 목표 구동륜 속도 산출부, 518 가속 슬립 제어 토크 지령값 산출부, 519 슬립 제어 토크 지령값 산출부, CAN1 제1 CAN 버스, CAN2 제2 CAN 버스, CAN3 제1 접속 버스, CAN4 제2 접속 버스, FAExecOK 가속 슬립 제어 실시 허가 플래그, FA 가속 슬립 제어 플래그, FDExecOK 감속 슬립 제어 실시 허가 플래그, FD 감속 슬립 제어 플래그, FH ESC 상태 플래그, FTQR 토크 제어 상태를 나타내는 플래그, W/C 휠 실린더

Claims (20)

  1. 전동 차량 제어 시스템에 있어서,
    차륜의 속도를 산출하는 차륜 속도 산출부와,
    상기 차륜에 제구동력(制驅動力)을 발생시키는 전동 모터와,
    상기 차륜에 대하여 액압 제동력을 발생시키는 액압 제동 장치와,
    지령값에 기초하여 상기 전동 모터를 컨트롤하는 모터 컨트롤러와,
    상기 산출된 차륜 속도를 이용하여 상기 차륜에 발생시키는 제동력을 산출하고, 이 산출된 제동력이 발생하도록 상기 액압 제동 장치를 컨트롤하는 액압 컨트롤러와,
    운전자의 액셀 조작 또는 브레이크 조작에 따른 운전자 요구 토크 지령값을 산출하는 차량 컨트롤러와,
    상기 액압 컨트롤러와 상기 모터 컨트롤러 사이에서 통신 가능한 제1 통신 장치와,
    상기 차량 컨트롤러와 상기 모터 컨트롤러 사이에서 통신 가능한 제2 통신 장치
    를 구비하며,
    상기 액압 컨트롤러는 상기 산출된 차륜 속도에 기초하여 상기 전동 모터에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 모터 토크 지령값을 산출하고,
    상기 액압 컨트롤러는 상기 제1 통신 장치에 의해 상기 모터 토크 지령값을 상기 모터 컨트롤러에 송신하며,
    상기 차량 컨트롤러는 상기 제2 통신 장치에 의해 상기 운전자 요구 토크 지령값을 상기 모터 컨트롤러에 송신하고,
    상기 모터 컨트롤러는, 수신한 상기 모터 토크 지령값 또는 상기 운전자 요구 토크 지령값을, 상기 전동 모터에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 선택하는 제어계를 구비한 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모터 컨트롤러는 상기 선택된 지령값에 관한 정보를 상기 제1 통신 장치에 의해 상기 차량 컨트롤러에 송신하는 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차량 컨트롤러는, 수신한 상기 선택된 지령값과, 차량의 제어 상태와, 상기 운전자 요구 토크 지령값에 기초하여, 상기 제어계의 이상을 판정하는 제어계 이상 판정부를 구비한 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어계 이상 판정부는, 상기 차량의 제어 상태로서, 액압 제동 장치가 이상인지의 여부를 판정하는 액압 제동 장치 이상 판정부와, 상기 차량의 제어 상태로서 가속 슬립 제어중인지의 여부를 판정하는 가속 슬립 제어 상태 판정부, 및 감속 슬립 제어중인지의 여부를 판정하는 감속 슬립 제어 상태 판정부를 구비한 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어계 이상 판정부는, 판정된 상기 액압 제동 장치의 상태가 정상으로서, 상기 가속 슬립 제어중인 경우에 있어서, 상기 운전자 요구 토크가 상기 선택된 지령값 미만인 경우에 이상이라고 판정하는 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어계 이상 판정부는, 판정된 상기 액압 제동 장치의 상태가 정상으로서, 상기 감속 슬립 제어중인 경우에 있어서, 상기 운전자 요구 토크가 상기 선택된 지령값 이상인 경우에 이상이라고 판정하는 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제어계 이상 판정부는, 판정된 상기 액압 제동 장치의 상태가 정상으로서, 상기 가속 슬립 제어 및 상기 감속 슬립 제어가 비제어중인 경우, 또는, 판정된 상기 액압 제동 장치의 상태가 이상인 경우에 있어서, 상기 운전자 요구 토크와 상기 선택된 지령값의 차가 미리 정해진 값 이상인 경우에 이상이라고 판정하는 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통신 장치 및 제2 통신 장치는 CAN 통신인 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 CAN 통신은 제1 CAN 버스와, 상기 제1 CAN 버스에 병렬로 설치된 제2 CAN 버스와, 상기 제1 CAN 버스와 상기 제2 CAN 버스를 접속하는 접속 버스를 가지고,
    상기 차량 컨트롤러는 상기 접속 버스 상에 접속되며, 상기 모터 컨트롤러와 상기 액압 컨트롤러는 상기 제1 CAN 버스 상에 접속되어 있는 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    전동 파워 스티어링 장치 및 속도 미터 제어 장치를 구비하고,
    상기 제1 CAN 버스에는, 상기 전동 모터를 구동시키기 위한 컴포넌트가 접속되며, 상기 제2 CAN 버스에는, 상기 파워 스티어링 장치 및 속도 미터 장치가 접속되고,
    상기 액압 컨트롤러는 상기 산출된 차륜 속도의 정보를 상기 제1 CAN 버스에 송출하며,
    상기 파워 스티어링 장치 및 속도 미터는 송출된 차륜 속도의 정보를 상기 차량 컨트롤러를 통해 상기 제2 CAN 버스로부터 수신하는 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 CAN 통신은 제1 CAN 버스와, 상기 제1 CAN 버스에 병렬로 설치된 제2 CAN 버스와, 상기 제1 CAN 버스와 상기 제2 CAN 버스를 접속하는 제1 접속 버스와 제2 접속 버스를 가지고,
    상기 제1 접속 버스에는 상기 차량 컨트롤러가 접속되며, 상기 제2 접속 버스에는 상기 액압 컨트롤러가 접속되고,
    상기 제1 CAN 버스에는 상기 모터 컨트롤러와 상기 전동 모터를 구동시키기 위한 컴포넌트가 접속되며,
    상기 제2 CAN 버스에는, 상기 파워 스티어링 장치 및 속도 미터가 접속되고,
    상기 액압 컨트롤러는 산출된 차륜 속도를 상기 제2 접속 버스에 송출하며,
    상기 파워 스티어링 장치 및 속도 미터 장치는, 송출된 차륜 속도의 정보를 상기 제2 접속 버스를 경유하여 상기 제2 CAN 버스로부터 수신하는 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 CAN 통신은 제1 CAN 버스와, 상기 제1 CAN 버스에 병렬로 설치된 제2 CAN 버스와, 상기 제1 CAN 버스와 상기 제2 CAN 버스를 접속하는 제1 접속 버스와 제2 접속 버스를 가지고,
    상기 제1 접속 버스에는 상기 차량 컨트롤러가 접속되며, 상기 제2 접속 버스에는 상기 모터 컨트롤러가 접속되고,
    상기 제1 CAN 버스에는 상기 전동 모터를 구동시키기 위한 컴포넌트가 접속되며,
    상기 제2 CAN 버스에는, 상기 액압 컨트롤러 및 상기 파워 스티어링 장치 및 속도 미터가 접속되고,
    상기 액압 컨트롤러는, 산출된 차륜 속도의 정보를 상기 제2 CAN 버스에 송출하며, 상기 파워 스티어링 장치 및 속도 미터는 송출된 차륜 속도의 정보를 상기 제2 CAN 버스로부터 수신하는 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  13. 전동 차량 제어 시스템에 있어서,
    운전자의 액셀 조작 또는 브레이크 조작에 따른 운전자 요구 토크 지령값을 산출하는 차량 컨트롤러와,
    지령값에 기초하여 차륜에 제구동력을 발생시키는 전동 모터를 컨트롤하는 모터 컨트롤러와,
    차량의 거동에 따라 차량 요구 토크 지령값을 산출하여, 차량에 탑재된 액츄에이터를 컨트롤하는 액츄에이터 컨트롤러
    를 구비하고,
    상기 모터 컨트롤러는, 상기 차량 컨트롤러로부터의 운전자 요구 토크 지령값과, 상기 액츄에이터 컨트롤러로부터의 차량 요구 토크 지령값에 기초하여 상기 전동 모터를 컨트롤하는 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    차륜의 속도를 산출하는 차륜 속도 산출부를 구비하고,
    상기 액츄에이터로서 상기 차륜에 대하여 액압 제동력을 발생시키는 액압 제동 장치를 구비하며,
    상기 액츄에이터 컨트롤러는, 상기 산출된 차륜 속도를 이용하여 상기 차륜에 발생시키는 제동력을 산출하고, 이 산출된 제동력이 발생하도록 상기 액압 제동 장치를 컨트롤하는 액압 컨트롤러인 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 액압 컨트롤러와 상기 모터 컨트롤러를 접속하는 제1 통신 장치와,
    상기 차량 컨트롤러와 상기 모터 컨트롤러를 접속하는 제2 통신 장치를 구비하고,
    상기 액압 컨트롤러는 상기 산출된 차륜 속도에 기초하여 상기 전동 모터에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 모터 토크 지령값을 산출하며,
    상기 액압 컨트롤러는 상기 제1 통신 장치를 통해 상기 모터 토크 지령값을 상기 모터 컨트롤러에 송신하고,
    상기 차량 컨트롤러는 상기 제2 통신 장치를 통해 상기 운전자 요구 토크 지령값을 상기 모터 컨트롤러에 송신하며,
    상기 모터 컨트롤러는, 수신한 상기 모터 토크 지령값 또는 상기 운전자 요구 토크 지령값을 상기 전동 모터에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 선택하는 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 모터 컨트롤러는 상기 선택된 지령값에 관한 정보를 상기 제1 통신 장치에 의해 상기 차량 컨트롤러에 송신하는 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 차량 컨트롤러는, 수신한 상기 선택된 지령값과, 차량의 제어 상태와, 상기 운전자 요구 토크 지령값에 기초하여, 상기 제어계의 이상을 판정하는 제어계 이상 판정부를 구비한 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  18. 전동 차량 제어 시스템에 있어서,
    차륜의 속도를 산출하는 차륜 속도 산출부와,
    상기 차륜에 제구동력을 발생시키는 전동 모터와,
    상기 차륜에 대하여 액압 제동력을 발생시키는 액압 제동 장치와,
    지령값에 기초하여 상기 전동 모터를 컨트롤하는 모터 컨트롤러와,
    상기 산출된 차륜 속도를 이용하여 상기 차륜에 발생시키는 제동력을 산출하고, 이 산출된 제동력이 발생하도록 상기 액압 제동 장치를 컨트롤하는 액압 컨트롤러와,
    운전자의 액셀 조작 또는 브레이크 조작에 따른 운전자 요구 토크 지령값을 산출하는 차량 컨트롤러와,
    상기 액압 컨트롤러와 상기 모터 컨트롤러 및 차량 컨트롤러 사이를 접속하는 CAN 통신선
    을 구비하며,
    상기 액압 컨트롤러는, 상기 산출된 차륜 속도에 기초하여 상기 전동 모터에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 모터 토크 지령값을 산출하고,
    상기 액압 컨트롤러는 상기 CAN 통신선을 통해 상기 모터 토크 지령값을 상기 모터 컨트롤러에 송신하며,
    상기 차량 컨트롤러는 상기 CAN 통신선을 통해 상기 운전자 요구 토크 지령값을 상기 모터 컨트롤러에 송신하고,
    상기 모터 컨트롤러는, 수신한 상기 모터 토크 지령값 또는 상기 운전자 요구 토크 지령값을 상기 전동 모터에 제구동력을 발생시키기 위한 지령값으로서 선택하는 제어계를 구비한 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 모터 컨트롤러는, 상기 선택된 지령값에 관한 정보를 상기 CAN 통신선에 의해 상기 차량 컨트롤러에 송신하는 것인, 전동 차량 제어 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 차량 컨트롤러는, 수신한 상기 선택된 지령값과, 차량의 제어 상태와, 상기 운전자 요구 토크 지령값에 기초하여, 상기 제어계의 이상을 판정하는 제어계 이상 판정부를 구비한 것인, 전동 차량 제어 시스템.
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