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KR20160099680A - 차량의 슬립 판정 장치 - Google Patents

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KR20160099680A
KR20160099680A KR1020167019234A KR20167019234A KR20160099680A KR 20160099680 A KR20160099680 A KR 20160099680A KR 1020167019234 A KR1020167019234 A KR 1020167019234A KR 20167019234 A KR20167019234 A KR 20167019234A KR 20160099680 A KR20160099680 A KR 20160099680A
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KR
South Korea
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wheel
slip
motor
speed
vehicle
Prior art date
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KR1020167019234A
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English (en)
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KR101942631B1 (ko
Inventor
유스케 사카구치
사토시 안도
마사토시 노구치
Original Assignee
혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Abstract

전동기에 의한 차륜의 구동/제동 상태의 전환시에 있어서의 차륜의 초과 슬립의 오판정을 회피하여, 판정 정밀도를 향상시킬 수 있는 차량의 슬립 판정 장치를 제공한다. 본 발명에 의한 슬립 판정 장치에서는, 후륜(WRL, WRR)을 제구동하는 리어 모터(41, 61)의 회전수인 제1 및 제2 모터 회전수(NMOT1, NMOT2)가, 차륜 회전수(NWFL, NWFR, NWRL, NWRR)에 기초하여 설정된 기준 회전수(NMREF)에 도달했을 때에, 후륜(WRL, WRR)에 초과 슬립이 발생했다고 판정한다. 리어 모터(41, 61)의 목표 토크(TROBJ)의 부호가 반전될 때에는, 기준 회전수(NMREF)를, 제1 및 제2 모터 회전수(NMOT1, NMOT2)가 보다 도달하기 어려운 값으로 변경하거나, 또는 초과 슬립의 판정을 금지한다.

Description

차량의 슬립 판정 장치{VEHICLE SLIP DETERMINATION DEVICE}
본 발명은, 발전 가능한 전동기에 의해 구동 또는 제동되는 차륜에서의 초과 슬립의 발생을 판정하는 차량의 슬립 판정 장치에 관한 것이다.
종래, 발전 가능한 전동기에 의해 구동 또는 제동되는 차륜을 갖는 차량의 제어 장치로서, 예컨대 특허문헌 1에 기재된 것이 알려져 있다. 이 제어 장치는, 전동의 모터로 차륜을 제구동하는 전기 자동차에 적용된 것이다. 이 제어 장치에서는, 검출된 액셀레이터 개방도 및 모터의 회전수에 기초하여, 모터의 포지티브(구동측) 또는 네거티브(제동측) 목표 토크를 산출하고, 또한 목표 토크에 딜레이 처리를 실시함으로써, 모터에 대한 포지티브 또는 네거티브 지령 토크를 산출한다.
그리고, 산출된 지령 토크의 부호가 포지티브와 네거티브 중 한쪽으로부터 다른쪽으로 전환되었을 때에, 그 후의 소정 시간, 모터에 출력하는 지령 토크를 0으로 설정한다. 이에 따라, 모터에 의한 차륜의 구동/제동 상태가 전환될 때의, 차륜과 모터 사이의 동력 전달계에 존재하는 백래시(backlash)의 막힘에서 기인하는 토크 쇼크의 발생을 방지하여, 구동성을 향상시키도록 하고 있다.
일본 특허 공개 평10-304509호 공보
그러나, 전술한 종래의 제어 장치에서는, 모터에 의한 차륜의 구동/제동 상태가 전환될 때에, 소정 시간, 모터에 대한 지시 토크가 0으로 유지되고, 모터의 토크가 차륜에 전달되지 않기 때문에, 모터의 응답성을 충분히 발휘할 수 없어, 드라이버빌리티(drivability)에 악영향을 미칠 우려가 있다.
또한, 모터의 구동/제동 상태의 전환시에는, 전술한 백래시의 막힘이 종료하기까지의 동안에, 모터와 차륜의 기계적인 연결이 해제됨으로써, 모터 및 차륜의 회전수가 일시적으로 변동한다. 이 때문에, 예컨대 모터 또는 차륜의 회전수를 그 임계치와 비교함으로써, 차륜의 초과 슬립이 판정되는 경우에는, 변동된 모터 또는 차륜의 회전수가 임계치에 도달함으로써, 실제로는 차륜에 초과 슬립이 발생하지 않았음에도 불구하고, 발생했다고 오판정할 우려가 있다.
본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 전동기에 의한 차륜의 구동/제동 상태의 전환시에 차륜의 초과 슬립의 오판정을 회피함으로써, 초과 슬립의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있는 차량의 슬립 판정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1에 따른 발명은, 전동기(실시형태에서의(이하, 본 항에 있어서 동일) 제1 리어(rear) 모터(41), 제2 리어 모터(61))에 기계적으로 연결되고, 전동기에 의해 구동 또는 제동되는 차륜(좌측 후륜(WRL), 우측 후륜(WRR))에, 미리 정해진 것 이상의 슬립인 초과 슬립이 발생했는지 여부를 판정하는 차량(하이브리드 차량(V))의 슬립 판정 장치에 있어서, 차륜 및 전동기의 한쪽의 속도를 나타내는 차륜속 파라미터(제1 모터 회전수(NMOT1), 제2 모터 회전수(NMOT2))를 취득하는 차륜속 파라미터 취득 수단(제1 모터 회전수 센서(102a), 제2 모터 회전수 센서(102b))과, 차량의 속도 및 차륜과는 상이한 다른 차륜의 속도 중 적어도 한쪽을 나타내는 기본 속도 파라미터(차륜 회전수(NWFL, NWFR, NWRL, NWRR))를 취득하는 기본 속도 파라미터 취득 수단(차륜 회전수 센서(101a∼101d))과, 취득된 기본 속도 파라미터에 기초하여, 초과 슬립의 판정 기준이 되는 임계치(기준 회전수(NMREF))를 설정하는 임계치 설정 수단(ECU(2), 도 8의 단계 25, 26)과, 취득된 차륜속 파라미터가 설정된 임계치에 도달했을 때에, 차륜에 초과 슬립이 발생했다고 판정하는 슬립 판정 수단(ECU(2), 도 9)과, 차륜을 구동 또는 제동하는 전동기의 제구동력(제1 및 제2 리어 모터(41, 61)의 목표 토크(TROBJ))을 취득하는 제구동력 취득 수단(ECU(2), 도 7의 단계 11)과, 취득된 전동기의 제구동력의 부호가 반전될 때에, 임계치를, 임계치보다 차륜속 파라미터가 도달하기 어려워지는 제구동력 반전시용의 제2 임계치로 변경하는 임계치 변경 수단(ECU(2), 도 8의 단계 28, 29)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 차량에서는, 차륜에 전동기가 기계적으로 연결되어 있고, 이 차륜은, 전동기의 역행(力行) 또는 회생(回生)에 의해 구동 또는 제동(제구동)된다. 이 슬립 판정 장치에서는, 차륜과 전동기 중 한쪽의 속도를 나타내는 차륜속 파라미터를 취득한다. 또한, 차량의 속도 및 차륜과는 상이한 다른 차륜(전동기에 연결되어 있지 않은 차륜)의 속도 중 적어도 한쪽을 나타내는 기본 속도 파라미터를 취득함과 함께, 취득된 기본 속도 파라미터에 기초하여, 차륜에서의 미리 정해진 것 이상의 슬립인 초과 슬립의 판정 기준이 되는 임계치를 설정한다. 그리고, 상기와 같이 취득된 차륜속 파라미터가 임계치에 도달했을 때에, 차륜에 초과 슬립이 발생했다고 판정한다.
또, 본원의 명세서 및 특허청구범위에 있어서, 차륜의 「슬립」이란, 차륜과 노면 사이의 그립이 소실됨으로써, 그 차륜의 외주부의 회전 이동 거리가 차량의 이동 거리와 일치하지 않게 되는 현상을 말하며, 차륜의 공전과 활주의 쌍방을 포함한다. 이 차륜의 「공전」은, 차륜이 노면에 대하여 공회전하여, 예컨대 차륜이 1회전하더라도, 차량이 차륜의 1회전분의 거리를 진행하지 않게 되는 현상이다. 또한, 차륜의 「활주」는, 차륜과 노면 사이의 마찰 저항이 저하되는 것 등에 의해, 제동시 등에 차륜이 제어되어, 노면 위를 미끄러지는 현상이다.
또한, 본 발명에 의하면, 전동기의 제구동력을 취득함과 함께, 취득된 전동기의 제구동력의 부호가 반전될 때, 즉, 전동기에 의한 차륜의 구동/제동 상태가 전환될 때에, 상기 임계치를, 이 임계치보다 차륜속 파라미터가 도달하기 어려워지는 제구동력 반전시용의 제2 임계치로 변경한다. 이에 따라, 전동기에 의한 차륜의 구동/제동 상태의 전환시에, 전동기와 차륜 사이의 동력 전달계에 존재하는 백래시의 막힘 등에서 기인하여, 차륜 및 전동기의 속도가 일시적으로 변동하더라도, 차륜속 파라미터가 변경된 제2 임계치에 도달하기 어려워짐으로써, 초과 슬립의 오판정을 회피할 수 있어, 초과 슬립의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 2에 따른 발명은, 전동기(실시형태에서의(이하, 본 항에 있어서 동일) 제1 리어 모터(41), 제2 리어 모터(61))에 기계적으로 연결되고, 전동기에 의해 구동 또는 제동되는 차륜(좌측 후륜(WRL), 우측 후륜(WRR))에, 미리 정해진 것 이상의 슬립인 초과 슬립이 발생했는지 여부를 판정하는 차량(하이브리드 차량(V))의 슬립 판정 장치에 있어서, 차륜 및 전동기 중 한쪽의 속도를 나타내는 차륜속 파라미터(제1 모터 회전수(NMOT1), 제2 모터 회전수(NMOT2))를 취득하는 차륜속 파라미터 취득 수단(제1 모터 회전수 센서(102a), 제2 모터 회전수 센서(102b))과, 차량의 속도 및 차륜과는 상이한 다른 차륜의 속도 중 적어도 한쪽을 나타내는 기본 속도 파라미터(차륜 회전수(NWFL, NWFR, NWRL, NWRR))를 취득하는 기본 속도 파라미터 취득 수단(차륜 회전수 센서(101a∼101d))과, 취득된 기본 속도 파라미터에 기초하여, 초과 슬립의 판정 기준이 되는 임계치(기준 회전수(NMREF))를 설정하는 임계치 설정 수단(ECU(2), 도 11의 단계 25, 26)과, 취득된 차륜속 파라미터가 설정된 임계치에 도달했을 때에, 차륜에 초과 슬립이 발생했다고 판정하는 슬립 판정 수단(ECU(2), 도 12의 단계 32∼42)과, 차륜을 구동 또는 제동하는 전동기의 제구동력(제1 및 제2 리어 모터(41, 61)의 목표 토크(TROBJ))을 취득하는 제구동력 취득 수단(ECU(2), 도 7의 단계 11)과, 취득된 전동기의 제구동력의 부호가 반전될 때에, 슬립 판정 수단에 의한 초과 슬립의 판정을 금지하는 판정 금지 수단(ECU(2), 도 12의 단계 51)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 차량 및 슬립 판정 장치의 기본적인 구성은, 전술한 청구항 1에 따른 발명의 구성과 동일하다. 즉, 이 차량에서는, 차륜은, 전동기가 기계적으로 연결되고, 전동기의 역행 또는 회생에 의해 구동 또는 제동(제구동)된다. 슬립 판정 장치에서는, 차륜 및 전동기 중 한쪽의 속도를 나타내는 차륜속 파라미터를 취득한다. 또한, 차량의 속도 및 차륜과는 상이한 다른 차륜(전동기에 연결되어 있지 않은 차륜)의 속도 중 적어도 한쪽을 나타내는 기본 속도 파라미터를 취득함과 함께, 취득된 기본 속도 파라미터에 기초하여, 차륜에서의 미리 정해진 것 이상의 슬립인 초과 슬립의 판정 기준이 되는 임계치를 설정한다. 그리고, 상기와 같이 취득된 차륜속 파라미터가 임계치에 도달했을 때에, 차륜에 초과 슬립이 발생했다고 판정한다.
또한, 본 발명에 의하면, 전동기의 제구동력을 취득함과 함께, 취득된 전동기의 제구동력의 부호가 반전될 때에는, 초과 슬립의 판정이 금지된다. 이에 따라, 전동기에 의한 차륜의 구동/제동 상태의 전환시에, 전동기와 차륜 사이의 동력 전달계에 존재하는 백래시의 막힘 등에서 기인하여, 일시적으로 변동한 차륜속 파라미터가 임계치에 도달하는 것에 의한 오판정을 확실하게 회피할 수 있어, 초과 슬립의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시형태에 의한 슬립 판정 장치를 적용한 차량을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 후륜 구동 장치를 개략적으로 나타내는 골격도이다.
도 3은 슬립 판정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는 후륜 구동 장치가 구동 모드일 때의 각종 회전 요소 및 좌우의 후륜 사이의 회전수의 관계와 토크의 균형 관계를 나타내는 공선도(共線圖)이다.
도 5는 후륜 구동 장치가 회생 모드일 때의 각종 회전 요소 및 좌우의 후륜 사이의 회전수의 관계와 토크의 균형 관계를 나타내는 공선도이다.
도 6은 초과 슬립의 판정 처리의 메인 플로우를 나타내는 플로우차트이다.
도 7은 모터 토크의 판정 처리의 서브루틴을 나타내는 플로우차트이다.
도 8은 제1 실시형태에 의한 기준 회전수의 산출 처리의 서브루틴을 나타내는 플로우차트이다.
도 9는 제1 실시형태에 의한 슬립 판정 처리의 서브루틴을 나타내는 플로우차트이다.
도 10은 도 6∼도 9의 처리에 의해 얻어지는 동작예를 나타내는 타이밍차트이다.
도 11은 제2 실시형태에 의한 기준 회전수의 산출 처리의 서브루틴을 나타내는 플로우차트이다.
도 12는 제2 실시형태에 의한 슬립 판정 처리의 서브루틴을 나타내는 플로우차트이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명한다. 도 1에 나타내는 하이브리드 차량(이하, 단순히 「차량」이라고 함)(V)은, 4개의 차륜(W)(좌우의 전륜(WFL, WFR) 및 좌우의 후륜(WRL, WRR))을 갖는 4륜 차량이다. 차량(V)에는, 전륜(WFL, WFR)을 구동시키기 위한 전륜 구동 장치(DFS)와, 후륜(WRL, WRR)을 구동시키기 위한 후륜 구동 장치(DRS)가 탑재되어 있다.
전륜 구동 장치(DFS)는, 예컨대 본 출원인에 의한 일본 특허 제5362792호에 개시된 것과 동일한 것이기 때문에, 이하, 그 구성 및 동작에 관해 간단히 설명한다. 전륜 구동 장치(DFS)는, 동력원으로서의 내연기관(이하 「엔진」이라고 함)(3)과, 발전 가능한 전동기로 구성된 프론트 모터(4)와, 엔진(3) 및 프론트 모터(4)의 동력을 변속하여 전륜(WFL, WFR)에 전달하는 변속 장치(5)를 갖는다.
엔진(3)은, 예컨대 가솔린 엔진이며, 그 흡입 공기량, 연료 분사량 및 점화 시기 등을 후술하는 ECU(2)(도 3 참조)로 제어함으로써, 엔진(3)의 동력이 제어된다.
프론트 모터(4)는, 예컨대 브러시리스 DC 모터로 구성되며, 스테이터 및 로터(모두 도시하지 않음)를 갖는다. 스테이터는, 파워 드라이브 유닛(이하 「PDU」라고 함)(6)을 통해, 충방전 가능한 배터리(7)에 전기적으로 접속되어 있다. PDU(6)는, 인버터 등의 전기 회로로 구성되어 있고, PDU(6)를 ECU(2)로 제어함으로써, 프론트 모터(4)의 동작이 제어된다.
구체적으로는, ECU(2)에 의한 PDU(6)의 제어에 의해, 배터리(7)로부터 프론트 모터(4)의 스테이터에 전력이 공급되면, 그 전력이 동력으로 변환되어 로터가 회전한다(역행). 또한, 스테이터에 대한 전력 공급이 정지되고, 동력의 입력에 의해 로터가 회전한 상태로, 그 동력이 전력으로 변환되어 발전이 행해진다(회생). 발전한 전력은, 배터리(7)에 충전되거나, 또는 후륜 구동 장치(DRS)의 후술하는 제1 및 제2 리어 모터(41, 61)에 공급되어, 후륜(WRL, WRR)을 구동시키는 데 이용된다.
또한, 차량(V)에는, 에어컨의 컴프레서 등으로 이루어진 보조 기계(8)와, 12 V 배터리(도시하지 않음)가 탑재되어 있고, 보조 기계(8)는 PDU(6)을 통해, 12 V 배터리는 DC/DC 컨버터(도시하지 않음)를 통해, 배터리(7)에 전기적으로 접속되어 있다.
변속 장치(5)는, 소위 듀얼 클러치 트랜스미션(DCT)으로 구성되어 있다. 도시하지 않지만, 변속 장치(5)는, 제1 클러치를 통해 엔진(3)에 접속된 제1 입력축과, 프론트 모터(4)와 제1 입력축 사이에 배치된 유성 기어 장치와, 제2 클러치를 통해 엔진(3)에 접속된 제2 입력축과, 제1 및 제2 입력축과 평행한 출력축과, 제1 및 제2 입력축에 회전 가능하게 설치된 복수의 입력 기어와, 출력축에 일체로 설치되고, 복수의 입력 기어에 맞물리는 복수의 출력 기어와, 복수의 입력 기어 중 하나를 제1 또는 제2 입력축에 선택적으로 연결하고, 그 입력 기어와 그것에 맞물리는 출력 기어에 의한 기어단을 설정하는 동기 장치 등을 갖는다.
이상의 구성에 의해, 제1 및 제2 클러치 및 동기 장치 등을 ECU(2)로 제어함으로써, 제1 및 제2 클러치의 접속/차단 상태에 따라서, 엔진(3)의 동력 및/또는 프론트 모터(4)의 동력이 제1 입력축에, 또는 엔진(3)의 동력이 제2 입력축에, 선택적으로 입력된다. 입력된 동력은, 동기 장치에 의해 설정된 기어단에 의한 소정의 변속비로 변속된 상태로 출력축에 출력되고, 또한 디퍼렌셜(differential)(9) 및 좌우의 전구동축(SFL, SFR)을 통해 좌우의 전륜(WFL, WFR)에 전달된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 후륜 구동 장치(DRS)는, 제1 리어 모터(41), 제1 유성 기어 장치(51), 제2 리어 모터(61) 및 제2 유성 기어 장치(71)를 갖는다. 이들 구성 요소는, 좌우의 후륜(WRL, WRR) 사이에, 41, 51, 71 및 61의 순으로 나란히 배치되고, 좌우의 후구동축(SRL, SRR)과 동축형으로 설치되어 있다. 후구동축(SRL, SRR)의 일단부는, 각각 좌우의 후륜(WRL, WRR)에 연결되어 있다.
제1 리어 모터(41)는, 프론트 모터(4)와 마찬가지로, 발전 가능한 전동기로 구성된 브러시리스 DC 모터이며, 스테이터(42)와, 회전 가능한 로터(43)를 갖는다. 스테이터(42)는 케이싱(CA)에 고정되어 있고, PDU(6)를 통해 프론트 모터(4)의 스테이터 및 배터리(7)에 전기적으로 접속되어 있다. 로터(43)는, 중공의 회전축(44)에 일체로 설치되고, 이 회전축(44)은, 좌측 후구동축(SRL)의 외측에 상대적으로 회전 가능하게 설치되어 있다.
제1 리어 모터(41)에서는, ECU(2)에 의한 PDU(6)의 제어에 의해, 배터리(7)의 전력이나 프론트 모터(4)로 발전한 전력이 스테이터(42)에 공급되면, 그 전력이 동력으로 변환되어 로터(43)가 회전한다(역행). 이 경우, 로터(43)의 동력은, 스테이터(42)에 공급되는 전력에 따라서 제어된다. 또한, 스테이터(42)에 대한 전력 공급이 정지되고, 동력의 입력에 의해 로터(43)가 회전한 상태로, 그 동력이 전력으로 변환되어 발전이 행해짐(회생)과 함께, 발전한 전력이 배터리(7)에 충전된다.
제1 유성 기어 장치(51)는, 제1 리어 모터(41)의 동력을 감속하여 좌측 후륜(WRL)에 전달하기 위한 것이며, 제1 선기어(sun gear)(52), 제1 링기어(ring gear)(53), 2연 피니언 기어(54) 및 제1 캐리어(55)를 갖는다. 제1 선기어(52)는, 전술한 회전축(44)에 일체로 설치되어 있고, 제1 리어 모터(41)의 로터(43)와 일체로 회전한다. 제1 링기어(53)는, 중공의 회전축(81)에 일체로 설치되어 있다. 2연 피니언 기어(54)는, 제1 피니언 기어(54a) 및 제2 피니언 기어(54b)를 일체로 갖고, 그 수가 3개(2개만 도시)이다. 또한, 2연 피니언 기어(54)는, 제1 캐리어(55)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 제1 피니언 기어(54a)가 제1 선기어(52)에, 제2 피니언 기어(54b)가 제1 링기어(53)에, 각각 맞물려 있다. 제1 캐리어(55)는, 좌측 후구동축(SRL)의 타단부에 일체로 설치되어 있고, 그것과 일체로 회전한다.
제2 리어 모터(61) 및 제2 유성 기어 장치(71)는, 전술한 제1 리어 모터(41) 및 제1 유성 기어 장치(51)와 동일하게 구성되어 있기 때문에, 이하, 그 구성에 관해 간단히 설명한다. 제2 리어 모터(61) 및 제2 유성 기어 장치(71)는, 후술하는 원웨이 클러치(83)를 중심으로 하여, 제1 리어 모터(41) 및 제1 유성 기어 장치(51)와 대칭으로 배치되어 있다. 제2 리어 모터(61)의 스테이터(62)는, 케이싱(CA)에 고정됨과 함께, PDU(6)를 통해, 프론트 모터(4)의 스테이터, 배터리(7) 및 제1 리어 모터(41)의 스테이터(42)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제2 리어 모터(61)의 로터(63)는, 중공의 회전축(64)에 일체로 설치되고, 이 회전축(64)은, 우측 후구동축(SRR)의 외측에 상대적으로 회전 가능하게 설치되어 있다.
제2 리어 모터(61)에서는, ECU(2)에 의한 PDU(6)의 제어에 의해, 배터리(7)의 전력이나 프론트 모터(4)로 발전한 전력이 스테이터(62)에 공급되면, 그 전력이 동력으로 변환되어 로터(63)가 회전한다(역행). 이 경우, 로터(63)의 동력은, 스테이터(62)에 공급되는 전력에 따라서 제어된다. 또한, 스테이터(62)에 대한 전력 공급이 정지되고, 동력의 입력에 의해 로터(63)가 회전한 상태로, 그 동력이 전력으로 변환되어 발전이 행해짐(회생)과 함께, 발전한 전력이 배터리(7)에 충전된다.
제2 유성 기어 장치(71)는, 제2 리어 모터(61)의 동력을 감속하여 우측 후륜(WRR)에 전달하기 위한 것이며, 제2 선기어(72), 제2 링기어(73), 2연 피니언 기어(74) 및 제2 캐리어(75)를 갖는다. 제2 선기어(72), 제2 링기어(73) 및 2연 피니언 기어(74)의 톱니수는, 제1 선기어(52), 제1 링기어(53) 및 2연 피니언 기어(54)의 톱니수와 각각 동일하게 설정되어 있다.
제2 선기어(72)는, 전술한 회전축(64)에 일체로 설치되어 있고, 제2 리어 모터(61)의 로터(63)와 일체로 회전한다. 제2 링기어(73)는, 중공의 회전축(82)에 일체로 설치되어 있다. 회전축(82)은, 전술한 회전축(81)과 약간의 간극을 둔 상태로 축선 방향에 대향하고 있다. 2연 피니언 기어(74)는, 제2 캐리어(75)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 제1 피니언 기어(74a)가 제2 선기어(72)에, 제2 피니언 기어(74b)가 제2 링기어(73)에, 각각 맞물려 있다. 제2 캐리어(75)는, 우측 후구동축(SRR)의 타단부에 일체로 설치되어 있고, 그것과 일체로 회전한다.
후륜 구동 장치(DRS)는 또한, 원웨이 클러치(83) 및 유압 브레이크(84)를 갖는다. 원웨이 클러치(83)는, 내측 레이스(83a) 및 외측 레이스(83b)를 갖고, 제1 및 제2 유성 기어 장치(51, 71)의 사이에 배치되어 있다. 또, 도 2의 골격도에서는, 도시의 관계상, 내측 레이스(83a)와 외측 레이스(83b)는, 실제의 배치와는 내외가 반대로 그려져 있다. 내측 레이스(83a)는, 전술한 회전축(81, 82)에 스플라인 결합되어 있고, 이것에 의해, 내측 레이스(83a), 회전축(81, 82), 제1 및 제2 링기어(53, 73)는 일체로 회전한다. 또한, 외측 레이스(83b)는 케이싱(CA)에 고정되어 있다.
이상의 구성에 의해, 원웨이 클러치(83)는, 회전축(81, 82)에 이들을 역회전시키는 방향의 동력이 전달되었을 때에는, 회전축(81, 82)을 케이싱(CA)에 접속함으로써, 회전축(81, 82), 제1 및 제2 링기어(53, 73)의 역회전을 저지하는 한편, 회전축(81, 82)에 이들을 정회전시키는 방향의 동력이 전달되었을 때에는, 회전축(81, 82)과 케이싱(CA)의 사이를 차단함으로써, 회전축(81, 82), 제1 및 제2 링기어(53, 73)의 정회전을 허용한다.
유압 브레이크(84)는, 다판식의 클러치로 구성되며, 케이싱(CA) 및 회전축(81, 82)에 부착되어 있고, 제1 및 제2 유성 기어 장치(51, 71)의 직경 방향 외측에 배치되어 있다. 유압 브레이크(84)는, ECU(2)로 제어됨으로써, 제1 및 제2 링기어(53, 73)를 제동하는 제동 동작과, 제1 및 제2 링기어(53, 73)의 회전을 허용하는 회전 허용 동작을, 선택적으로 실행한다. 유압 브레이크(84)의 제동력은, ECU(2)에 의해 제어된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, ECU(2)에는, 차륜 회전수 센서(101a∼101d)로부터, 좌우의 전륜(WFL, WFR) 및 후륜(WRL, WRR)의 각 회전수인 차륜 회전수(NWFL, NWFR, NWRL 및 NWRR)를 나타내는 검출 신호가 입력된다. ECU(2)는, 이들 검출 신호와 차륜(W)의 직경에 기초하여, 차량(V)의 속도(차속)(VP)를 산출한다.
또한, ECU(2)에는, 제1 및 제2 모터 회전수 센서(102a, 102b)로부터, 제1 및 제2 리어 모터(41, 61)의 로터(43, 63)의 회전수인 제1 및 제2 모터 회전수(NMOT1, NMOT2)를 나타내는 검출 신호가 입력된다. 또한, ECU(2)에는, 액셀레이터 개방도 센서(103)로부터, 차량(V)의 액셀레이터 페달(도시하지 않음)의 답입량인 액셀레이터 개방도(AP)를 나타내는 검출 신호가 입력된다.
ECU(2)는, I/O 인터페이스, CPU, RAM 및 ROM 등으로 이루어진 마이크로컴퓨터로 구성되어 있다. ECU(2)는, 전술한 각종 센서(101∼103)로부터의 검출 신호 등에 따라, 차량(V)에 요구되는 요구 제구동력을 산출하고, 이 요구 제구동력 등에 기초하여 전륜 구동 장치(DFS) 및 후륜 구동 장치(DRS)의 동작 모드를 결정함과 함께, 각 차륜(W)에 요구되는 요구 토크를 산출한다. 그리고, 이 요구 토크에 기초하여, 엔진(3), 프론트 모터(4), 제1 및 제2 리어 모터(41, 61)의 각 목표 토크를 설정하고, 설정된 목표 토크에 기초하여 이들 구성 요소의 동작을 제어함으로써 차륜(W)을 구동 또는 제동하여, 차량(V)의 동작을 제어한다. 또, 본 실시형태에서는, ECU(2)이, 임계치 설정 수단, 슬립 판정 수단, 제구동력 취득 수단 및 임계치 변경 수단에 해당한다.
상기 전륜 구동 장치(DFS)의 동작 모드에는, 엔진(3)만을 차량(V)의 동력원으로서 이용하는 ENG 주행 모드와, 프론트 모터(4)만을 동력원으로서 이용하는 EV 주행 모드와, 엔진(3)을 프론트 모터(4)로 어시스트하는 어시스트 주행 모드와, 엔진(3)의 동력의 일부를 이용하여 프론트 모터(4)로 배터리(7)를 충전하는 충전 주행 모드와, 차량(V)의 감속 주행중의 주행 에너지를 이용하여 프론트 모터(4)로 배터리(7)를 충전하는 감속 회생 모드 등이 포함된다.
또한, 후륜 구동 장치(DRS)의 동작 모드에는, 구동 모드 및 회생(제동) 모드 등이 포함된다. 이하, 이들 동작 모드에 관해 순서대로 설명한다.
[구동 모드]
이 구동 모드는, 차량(V)의 가속 주행중 등에, 배터리(7)의 전력을 이용하여 제1 및 제2 리어 모터(41, 61)로 역행을 행하고, 이들의 동력으로 좌우의 후륜(WRL, WRR)을 구동시키는 동작 모드이다. 이 구동 모드에서는, 기본적으로, 제1 및 제2 리어 모터(41, 61)의 목표 토크(TROBJ)가 서로 동일한 포지티브값으로 설정된다. 그리고, 목표 토크(TROBJ)에 따른 전력을 제1 및 제2 리어 모터(41, 61)에 공급하여 로터(43, 63)를 정회전시킴과 함께, 유압 브레이크(84)로 제1 및 제2 링기어(53, 73)를 제동한다.
전술한 후륜 구동 장치(DRS)에서의 각종 회전 요소 사이의 연결 관계로부터 분명한 바와 같이, 제1 선기어(52)의 회전수는 제1 리어 모터(41)(로터(43))의 회전수와 같고, 제1 캐리어(55)의 회전수는 좌측 후륜(WRL)의 회전수와, 제1 링기어(53)의 회전수는 제2 링기어(73)의 회전수와 각각 같다. 또한, 제2 선기어(72)의 회전수는 제2 리어 모터(61)(로터(63))의 회전수와 같고, 제2 캐리어(75)의 회전수는 우측 후륜(WRR)의 회전수와 같다. 또한, 주지하는 바와 같이, 제1 선기어(52)의 회전수, 제1 캐리어(55)의 회전수 및 제1 링기어(53)의 회전수는, 공선도에 있어서 하나의 직선상에 위치하는 공선 관계이며, 제1 선기어(52) 및 제1 링기어(53)는 제1 캐리어(55)의 양측에 위치한다. 이상의 관계는, 제2 선기어(72), 제2 캐리어(75) 및 제2 링기어(73)에 관해서도 동일하게 적용된다.
이상으로부터, 각종 회전 요소 사이의 회전수의 관계는, 도 4에 나타내는 공선도와 같이 표시된다. 또, 도 4 및 후술하는 다른 공선도에서는, 값 0을 나타내는 횡축으로부터 종축상의 흰색 원까지의 거리가, 각 회전 요소의 회전수에 해당한다. 또한, 도 4에 있어서, TM1은, 역행에 수반하여 발생하는 제1 리어 모터(41)의 출력 토크(이하 「제1 리어 모터 역행 토크」라고 함)이고, TM2는, 역행에 수반하여 발생하는 제2 리어 모터(61)의 출력 토크(이하 「제2 리어 모터 역행 토크」라고 함)이다. 또한, RRL은 좌측 후륜의 반력 토크이고, RRR은 우측 후륜(WRR)의 반력 토크, ROW는 원웨이 클러치(83)의 반력 토크이다.
전술한 바와 같이, 원웨이 클러치(83)는, 제1 및 제2 링기어(53, 73)의 역회전을 저지하도록 구성되어 있다. 또한, 도 4로부터 분명한 바와 같이, 제1 리어 모터 역행 토크(TM1)는, 제1 선기어(52)를 정회전시킴과 함께 제1 링기어(53)를 역회전시키도록 작용한다. 이상에 의해, 제1 리어 모터 역행 토크(TM1)는, 제1 링기어(53)에 작용하는 원웨이 클러치(83)의 반력 토크(ROW)를 반력으로 하여, 제1 캐리어(55) 및 좌측 후구동축(SRL)을 통해 좌측 후륜(WRL)에 전달되고, 그 결과, 좌측 후륜(WRL)이 구동된다. 마찬가지로, 제2 리어 모터 역행 토크(TM2)는, 제2 링기어(73)에 작용하는 원웨이 클러치(83)의 반력 토크(ROW)를 반력으로 하여, 제2 캐리어(75) 및 우측 후구동축(SRR)을 통해 우측 후륜(WRR)에 전달되고, 그 결과, 우측 후륜(WRR)이 정회전한다.
[회생 모드]
이 회생 모드는, 차량(V)의 감속 주행중 등에 차량(V)의 주행 에너지를 이용하여, 제1 및 제2 리어 모터(41, 61)로 후륜(WRL, WRR)을 제동하면서 회생을 행하고, 발전한 전력을 배터리(7)에 충전하는 동작 모드이다. 이 회생 모드에서는, 기본적으로, 제1 및 제2 리어 모터(41, 61)의 목표 토크(TROBJ)가 서로 동일한 네거티브값으로 설정되고, 그 값에 따라서, 제1 및 제2 리어 모터(41, 61)로 회생되는 전력을 제어함과 함께, 유압 브레이크(84)로 제1 및 제2 링기어(53, 73)를 제동한다.
도 5는, 회생 모드에서의 각종 회전 요소 사이의 회전수의 관계 및 토크의 균형 관계를 나타내고 있다. 도 5에 있어서, BM1은, 회생에 수반하여 발생하는 제1 리어 모터(41)의 출력(제동) 토크(이하 「제1 리어 모터 회생 토크」라고 함)이고, BM2는, 회생에 수반하여 발생하는 제2 리어 모터(61)의 출력(제동) 토크(이하 「제2 리어 모터 회생 토크」라고 함)이다. 또한, TRL은 좌측 구동륜(WRL)의 관성 토크이고, TRR은 우측 구동륜(WRR)의 관성 토크, RBR은 유압 브레이크(84)의 반력 토크이다.
도 5로부터 분명한 바와 같이, 제1 및 제2 선기어(52, 53)에 각각 전달된 제1 및 제2 리어 모터 회생 토크(BM1, BM2)는, 유압 브레이크(84)의 반력 토크(RBR)를 반력으로 하여 제1 및 제2 캐리어(55, 75)에 각각 전달되고, 또한, 좌우의 후구동축(SRL, SRR)을 통해 좌우의 후륜(WRL, WRR)에 전달된다. 그 결과, 좌우의 후륜(WRL, WRR)이 제동된다.
다음으로, 도 6∼도 9를 참조하면서, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 후륜(WRL, WRR)의 초과 슬립을 판정하기 위한 슬립 판정 처리에 관해 설명한다. 본 처리는, ECU(2)에 의해 소정의 제어 주기로 반복 실행된다. 도 6은 그 메인 플로우를 나타낸다. 우선, 단계 1(「S1」로 도시. 이하 동일)에서는 모터 토크의 판정 처리를 실행한다. 이 판정 처리는, 제1 및 제2 리어 모터(이하, 적절하게 「리어 모터」라고 함)(41, 61)의 목표 토크(TROBJ)의 부호의 반전을 판정하는 것이다.
다음으로, 기준 회전수(NMREF)의 산출 처리를 실행한다(단계 2). 이 기준 회전수(NMREF)는, 후륜(WRL, WRR)에서의 미리 정해진 것 이상의 슬립인 초과 슬립의 발생을 판정하기 위한 임계치로서 이용된다. 다음으로, 단계 2에서 산출된 기준 회전수(NMREF)를 이용하여 슬립 판정 처리를 실행하고(단계 3), 도 6의 처리를 종료한다.
도 7은, 전술한 모터 토크의 판정 처리의 서브루틴을 나타낸다. 본 처리에서는, 우선 단계 11에 있어서, 리어 모터(41, 61)의 목표 토크(TROBJ)를 산출한다. 전술한 바와 같이, 이 목표 토크(TROBJ)는, 후륜(WRL, WRR)에 요구되는 요구 토크 등에 기초하여, 후륜 구동 장치(DRS)가 구동 모드일 때에는 포지티브값으로 설정되고, 회생 모드일 때에는 네거티브값으로 설정된다.
다음으로, 산출된 금회의 목표 토크(TROBJ)와 그 전회치(TROBJZ)의 곱이 0 미만(네거티브값)인지 여부를 판별한다(단계 12). 이 대답이 YES이고, 목표 토크(TROBJ)의 부호가 전회와 금회의 사이에서 반전되었을 때, 즉, 리어 모터(41, 61)가 구동 상태와 제동 상태 사이의 전환시일 때에는, 그것을 나타내기 위해 토크 반전 플래그(F_INV)를 「1」로 세팅한다(단계 13). 또한, 업카운트식의 토크 반전 타이머의 값(TM_INV)을 0으로 리셋(단계 14)함과 함께, 목표 토크(TROBJ)를 전회치(TROBJZ)로서 시프트하고(단계 15), 본 처리를 종료한다.
상기 단계 12의 대답이 NO이고, 목표 토크(TROBJ)의 부호의 반전시가 아닐 때에는, 상기 단계 14에서 리셋한 토크 반전 타이머의 값(TM_INV)이 소정 시간(TREF) 이상인지 여부를 판별한다(단계 16). 이 대답이 NO일 때에는, 그대로 상기 단계 15로 진행하고, 본 처리를 종료한다.
한편, 상기 단계 16의 대답이 YES이고, 목표 토크(TROBJ)의 부호의 반전후, 소정 시간(TREF)이 경과했을 때에는, 토크 반전 플래그(F_INV)를 「0」으로 리셋하고(단계 17), 그 후 상기 단계 15를 거쳐 본 처리를 종료한다. 이상과 같이, 토크 반전 플래그(F_INV)는, 목표 토크(TROBJ)의 부호가 반전되고 나서 소정 시간(TREF)이 경과하기까지의 동안 「1」로 세팅된다. 이하, 이 기간을 목표 토크(TROBJ)의 부호의 「반전 기간」이라고 한다.
다음으로, 도 6의 단계 2에서 실행되는 기준 회전수(NMREF)의 산출 처리에 관해 설명한다. 도 8은, 그 서브루틴을 나타낸다. 본 처리에서는, 우선 단계 21에 있어서, 차륜 회전수의 기본치(NWBASE)를 산출한다. 이 기본치(NWBASE)는, 예컨대 검출된 4개의 차륜 회전수(NWFL, NWFR, NWRL 및 NWRR)의 평균치로서 산출된다.
다음으로, 산출된 차륜 회전수의 기본치(NWBASE)에 소정의 변속비(RG)를 곱함으로써, 모터 회전수의 기본치(NMBASE)를 산출한다(단계 22). 이 변속비(RG)는, 제1 및 제2 리어 모터(41, 61)로부터 좌우의 후구동축(SRL, SRR)까지의 변속비, 즉 제1 및 제2 유성 기어 장치(51, 71)의 변속비에 해당한다. 이상으로부터 분명한 바와 같이, 모터 회전수의 기본치(NMBASE)는, 차륜 회전수의 기본치(NWBASE)를 리어 모터(41, 61)의 회전수에 해당하는 값으로 환산한 것이다.
다음으로, 토크 반전 플래그(F_INV)가 「1」인지 여부를 판별한다(단계 23). 이 대답이 NO이고, 목표 토크(TROBJ)의 부호의 반전 기간이 아닐 때에는, 리어 모터(41, 61)의 목표 토크(TROBJ)가 0보다 큰지 여부를 판별한다(단계 24). 이 대답이 YES일 때, 즉, 리어 모터(41, 61)에 의한 후륜(WRL, WRR)의 통상의 구동 상태일 때에는, 단계 22에서 산출한 모터 회전수의 기본치(NMBASE)에 기초하여, 리어 모터(41, 61)의 기준 회전수(NMREF)를 다음 식 (1)에 의해 산출하고(단계 25), 본 처리를 종료한다.
NMREF=NMBASEㆍ(1+KD) ㆍㆍㆍ (1)
여기서, KD는 통상의 구동시용의 소정의 마진 계수이며, 값 0과 값 1의 사이로 설정된다(0<KD<1). 이와 같이, 리어 모터(41, 61)의 통상의 구동 상태에서는, 기준 회전수(NMREF)는, 기본치(NMBASE)에 대하여, 마진 계수(KD)에 해당하는 분만큼 할증한, 보다 큰 값으로 설정된다.
한편, 상기 단계 24의 대답이 NO일 때, 즉, 리어 모터(41, 61)에 의한 후륜(WRL, WRR)의 통상의 제동 상태일 때에는, 리어 모터(41, 61)의 기준 회전수(NMREF)를 다음 식 (2)에 의해 산출하고(단계 26), 본 처리를 종료한다.
NMREF=NMBASEㆍ(1-KB) ㆍㆍㆍ (2)
여기서, KB는 통상의 제동시용의 소정의 마진 계수이며, 값 0과 값 1의 사이로 설정된다(0<KB<1). 이와 같이, 리어 모터(41, 61)의 통상의 제동 상태에서는, 기준 회전수(NMREF)는, 기본치(NMBASE)에 대하여, 마진 계수(KB)에 해당하는 분만큼 할인한, 보다 작은 값으로 설정된다.
한편, 상기 단계 23의 대답이 YES이고, 목표 토크(TROBJ)의 부호의 반전 기간일 때에는, 상기 단계 24와 마찬가지로, 리어 모터(41, 61)의 목표 토크(TROBJ)가 0보다 큰지 여부를 판별한다(단계 27). 이 대답이 YES일 때, 즉, 목표 토크(TROBJ)의 부호의 네거티브로부터 포지티브로의 반전 기간에 해당하고, 리어 모터(41, 61)가 제동 상태로부터 구동 상태로 전환될 때에는, 리어 모터(41, 61)의 기준 회전수(NMREF)를 다음 식 (3)에 의해 산출하고(단계 28), 본 처리를 종료한다.
NMREF=NMBASEㆍ(1+KDINV) ㆍㆍㆍ (3)
여기서, KDINV는, 토크 반전ㆍ구동시용의 소정의 마진 계수이며, 값 0과 값 1의 사이에서, 전술한 통상의 구동시용의 마진 계수(KD)보다 큰 값으로 설정된다(0<KDINV<1, KDINV>KD). 이상으로부터 분명한 바와 같이, 목표 토크(TROBJ)의 부호의 네거티브로부터 포지티브로의 반전 기간에 있어서는, 기준 회전수(NMREF)는 통상의 구동시보다 큰 값으로 설정된다.
또한, 상기 단계 27의 대답이 NO일 때, 즉, 목표 토크(TROBJ)의 부호의 포지티브로부터 네거티브로의 반전 기간에 해당하고, 리어 모터(41, 61)가 구동 상태로부터 제동 상태로 전환될 때에는, 리어 모터(41, 61)의 기준 회전수(NMREF)를 다음 식 (4)에 의해 산출하고(단계 29), 본 처리를 종료한다.
NMREF=NMBASEㆍ(1-KBINV) ㆍㆍㆍ (4)
여기서, KBINV는 토크 반전ㆍ제동시용의 소정의 마진 계수이며, 값 0과 값 1의 사이에서, 전술한 통상의 제동시용의 마진 계수(KB)보다 큰 값으로 설정된다(0<KBINV<1, KBINV>KB). 이상으로부터 분명한 바와 같이, 목표 토크(TROBJ)의 부호의 포지티브로부터 네거티브로의 반전 기간에 있어서는, 기준 회전수(NMREF)는 통상의 제동시보다 작은 값으로 설정된다.
다음으로, 도 6의 단계 3에서 실행되는 슬립 판정 처리에 관해 설명한다. 도 9는, 그 서브루틴을 나타낸다. 본 처리에서는, 우선 단계 31에 있어서, 리어 모터(41, 61)의 목표 토크(TROBJ)가 0보다 큰지 여부를 판별한다. 이 대답이 YES이고, 리어 모터(41, 61)가 구동 상태일 때에는, 검출된 제1 리어 모터(41)의 회전수인 제1 모터 회전수(NMOT1)가, 도 8의 단계 25 또는 28에서 산출된 기준 회전수(NMREF) 이상인지 여부를 판별한다(단계 32).
이 단계 32의 대답이 NO이고, 제1 모터 회전수(NMOT1)가 기준 회전수(NMREF)에 도달하지 않았을 때에는, 좌측 후륜(WRL)에 가속 슬립(가속시에 있어서의 미리 정해진 것 이상의 초과 슬립)이 발생하지 않았다고 판정하고, 그것을 나타내기 위해, 좌측 후륜(WRL)용의 가속 슬립 플래그(F_ASL1)를 「0」으로 세팅한다(단계 33).
한편, 상기 단계 32의 대답이 YES이고, 제1 모터 회전수(NMOT1)가 기준 회전수(NMREF) 이상일 때에는, 좌측 후륜(WRL)에 가속 슬립이 발생했다고 판정하고, 그것을 나타내기 위해, 좌측 후륜(WRL)용의 가속 슬립 플래그(F_ASL1)를 「1」로 세팅한다(단계 34).
상기 단계 33 또는 34에 이어지는 단계 35∼37에서는, 상기와 동일한 수법으로, 우측 후륜(WRR)에서의 가속 슬립의 발생을 판정한다. 우선, 단계 35에서는, 검출된 제2 리어 모터(61)의 회전수인 제2 모터 회전수(NMOT2)가 기준 회전수(NMREF) 이상인지 여부를 판별한다.
이 단계 35의 대답이 NO이고, 제2 모터 회전수(NMOT2)가 기준 회전수(NMREF)에 도달하지 않았을 때에는, 우측 후륜(WRR)에 가속 슬립이 발생하지 않았다고 판정하여, 우측 후륜(WRR)용의 가속 슬립 플래그(F_ASL2)를 「0」으로 세팅하고(단계 36), 본 처리를 종료한다.
상기 단계 35의 대답이 YES이고, 제2 모터 회전수(NMOT2)가 기준 회전수(NMREF) 이상일 때에는, 우측 후륜(WRR)에 가속 슬립이 발생했다고 판정하여, 우측 후륜(WRR)용의 가속 슬립 플래그(F_ASL2)를 「1」로 세팅하고(단계 37), 본 처리를 종료한다.
한편, 상기 단계 31의 대답이 NO이고, 리어 모터(41, 61)가 제동 상태일 때에는, 제1 모터 회전수(NMOT1)가, 도 8의 단계 26 또는 29에서 산출된 기준 회전수(NMREF) 이하인지 여부를 판별한다(단계 38).
이 단계 38의 대답이 NO이고, 제1 모터 회전수(NMOT1)가 기준 회전수(NMREF)에 도달하지 않았을 때에는, 좌측 후륜(WRL)에 감속 슬립(감속시에 있어서의 미리 정해진 것 이상의 초과 슬립)이 발생하지 않았다고 판정하고, 그것을 나타내기 위해, 좌측 후륜(WRL)용의 감속 슬립 플래그(F_DSL1)를 「0」으로 세팅한다(단계 39).
한편, 상기 단계 38의 대답이 YES이고, 제1 모터 회전수(NMOT1)가 기준 회전수(NMREF) 이하일 때에는, 좌측 후륜(WRL)에 감속 슬립이 발생했다고 판정하고, 그것을 나타내기 위해, 좌측 후륜(WRL)용의 감속 슬립 플래그(F_DSL1)를 「1」로 세팅한다(단계 40).
상기 단계 39 또는 40에 이어지는 단계 41∼43에서는, 상기와 동일한 수법으로, 우측 후륜(WRR)에서의 감속 슬립의 발생을 판정한다. 우선, 단계 41에서는, 제2 모터 회전수(NMOT2)가 기준 회전수(NMREF) 이하인지 여부를 판별한다.
이 단계 41의 대답이 NO이고, 제2 모터 회전수(NMOT2)가 기준 회전수(NMREF)에 도달하지 않았을 때에는, 우측 후륜(WRR)에 감속 슬립이 발생하지 않았다고 판정하여, 우측 후륜(WRR)용의 감속 슬립 플래그(F_DSL2)를 「0」으로 세팅하고(단계 42), 본 처리를 종료한다.
한편, 상기 단계 41의 대답이 YES이고, 제2 모터 회전수(NMOT2)가 기준 회전수(NMREF) 이하일 때에는, 우측 후륜(WRR)에 감속 슬립이 발생했다고 판정하여, 우측 후륜(WRR)용의 감속 슬립 플래그(F_DSL2)를 「1」로 세팅하고(단계 43), 본 처리를 종료한다.
다음으로, 도 10을 참조하면서, 지금까지 설명한 초과 슬립의 판정 처리에 의해 얻어지는 동작예를 설명한다. 도 10은, 차속(VP)이 일정한 상태에서, 리어 모터(41, 61)가 구동 상태로부터 제동 상태로 전환되고, 또한 제동 상태로부터 구동 상태로 전환되는 경우를 나타낸다.
도 10의 t1 이전에서는, 리어 모터(41, 61)는 제동 상태이고, 목표 토크(TROBJ)는 네거티브값으로 설정되어 있다. 이 때문에, 토크 반전 플래그(F_INV)는 「0」으로 세팅되고, 기준 회전수(NMREF)는 통상의 제동시용의 값(=NMBASEㆍ(1-KB))으로 설정되어 있다(도 8의 단계 26).
이 제동 상태로부터, 리어 모터(41, 61)가 구동 상태로 전환되고, 목표 토크(TROBJ)의 부호가 0을 넘어 네거티브로부터 포지티브로 반전되면(시점 t1), 토크 반전 플래그(F_INV)가 「1」로 세팅되고(도 7의 단계 13), 그것에 따라서, 기준 회전수(NMREF)는 보다 큰 토크 반전ㆍ구동시용의 값(=NMBASEㆍ(1+KDINV))으로 변경된다(도 8의 단계 28). 이 상태는, 반전 기간이 경과할 때(시점 t2)까지 유지된다.
이 때문에, 도 10에 파선으로 나타낸 바와 같이, 이 목표 토크(TROBJ)의 반전 기간 내에, 예컨대 제1 리어 모터(41)와 좌측 후구동축(SRL) 사이에 배치된 제1 유성 기어 장치(51)의 제1 선기어(52), 2연 피니언 기어(54) 및 제1 링기어(53)의 맞물림 부분에 존재하는 백래시의 막힘 등에서 기인하여, 제1 모터 회전수(NMOT1)가 일시적으로 증가하더라도, 변경된 보다 큰 기준 회전수(NMREF)에는 도달하지 않는다. 그 결과, 도 9의 단계 32의 대답이 잘못하여 YES가 되는 것이 회피된다.
그 후, 반전 기간이 경과하면(t2 이후), 토크 반전 플래그(F_INV)는 「0」으로 리셋되고(도 7의 단계 17), 그것에 따라서, 기준 회전수(NMREF)는 보다 작은 통상의 구동시용의 값(=NMBASEㆍ(1+KD))으로 복귀된다(도 8의 단계 25).
이 구동 상태로부터, 리어 모터(41, 61)가 제동 상태로 전환되고, 목표 토크(TROBJ)의 부호가 0을 넘어 포지티브로부터 네거티브로 반전되면(시점 t3), 토크 반전 플래그(F_INV)가 다시 「1」로 세팅되고(도 7의 단계 13), 그것에 따라서, 기준 회전수(NMREF)는 보다 작은 토크 반전ㆍ제동시용의 값(=NMBASEㆍ(1-KBINV))으로 변경된다(도 8의 단계 29). 이 상태는, 반전 기간이 경과할 때(시점 t4)까지 유지된다.
이 때문에, 도 10에 파선으로 나타낸 바와 같이, 이 목표 토크(TROBJ)의 반전 기간 내에, 예컨대 제1 리어 모터(41)와 좌측 후구동축(SRL) 사이에 존재하는 백래시의 막힘 등에서 기인하여, 제1 모터 회전수(NMOT1)가 일시적으로 감소하더라도, 변경된 보다 작은 기준 회전수(NMREF)에는 도달하지 않는다. 그 결과, 도 9의 단계 38의 대답이 잘못하여 YES가 되는 것이 회피된다.
그 후, 반전 기간이 경과하면(t4 이후), 토크 반전 플래그(F_INV)는 「0」으로 리셋되고, 그것에 따라서, 기준 회전수(NMREF)는 보다 큰 통상의 제동시용의 값(=NMBASEㆍ(1-KB))으로 복귀된다(도 8의 단계 26).
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 리어 모터(41, 61)가 제동 상태로부터 구동 상태로 전환됨에 따라서, 이들의 목표 토크(TROBJ)의 부호가 네거티브로부터 포지티브로 반전되었을 때에는, 가속 슬립을 판정하기 위한 임계치인 기준 회전수(NMREF)를, 통상의 구동시보다 큰 토크 반전ㆍ구동시용의 값(=NMBASEㆍ(1+KDINV))으로 변경한다. 반대로, 리어 모터(41, 61)가 구동 상태로부터 제동 상태로 전환됨에 따라서, 목표 토크(TROBJ)의 부호가 포지티브로부터 네거티브로 반전되었을 때에는, 감속 슬립을 판정하기 위한 임계치인 기준 회전수(NMREF)를, 통상의 제동시보다 더 작은 토크 반전ㆍ제동시용의 값(=NMBASEㆍ(1-KBINV))으로 변경한다.
이상과 같은 기준 회전수(NMREF)의 설정ㆍ변경에 의해, 리어 모터(41, 61)의 구동/제동 상태의 전환시에, 제1 모터 회전수(NMOT1) 및/또는 제2 모터 회전수(NMOT2)가, 백래시의 막힘 등에서 기인하여 일시적으로 증가 또는 감소하더라도, 기준 회전수(NMREF)에 도달하지 않게 된다. 그 결과, 가속 슬립 및 감속 슬립의 오판정을 확실하게 회피할 수 있어, 초과 슬립의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
다음으로, 도 11 및 도 12를 참조하면서, 본 발명의 제2 실시형태에 관해 설명한다. 전술한 제1 실시형태에서는, 리어 모터(41, 61)의 목표 토크(TROBJ)의 부호의 반전시에 기준 회전수(TMREF)를 변경하는 데 비해, 제2 실시형태는 동일한 상황에서 슬립 판정을 금지하는 점이 상이하다.
도 11 및 도 12는, 제1 실시형태에 의한 도 8 및 도 9의 처리 대신에 각각 실행되는 기준 회전수의 산출 처리 및 슬립 판정 처리의 서브루틴을 나타낸다. 또, 도 11 및 도 12에서는, 도 8 및 도 9의 처리와 동일한 실행 내용의 단계에 대하여 동일한 번호가 부여되어 있다. 이하, 상이한 실행 내용의 부분을 중심으로 하여 설명하는 것으로 한다.
도 11에 나타내는 기준 회전수의 산출 처리에서는, 우선 단계 21 및 22에 있어서, 도 8의 처리와 동일하게 하여, 차륜 회전수의 기본치(NWBASE)를 산출함과 함께, 모터 회전수의 기본치(NMBASE)를 산출한다. 다음으로, 리어 모터(41, 61)의 목표 토크(TROBJ)가 0보다 큰지 여부를 판별한다(단계 24).
그리고, 이 단계 24의 대답이 YES이고, 리어 모터(41, 61)가 구동 상태일 때에는, 기본치(NMBASE)를 이용하여, 상기 식 (1)에 의해 구동시용의 기준 회전수(NMREF)를 산출한다(단계 25). 또한, 단계 24의 대답이 NO이고, 리어 모터(41, 61)가 제동 상태일 때에는, 상기 식 (2)에 의해 제동시용의 기준 회전수(NMREF)를 산출하고(단계 26), 본 처리를 종료한다.
도 12에 나타내는 슬립 판정 처리에서는, 우선 단계 51에 있어서, 토크 반전 플래그(F_INV)가 「1」인지 여부를 판별한다. 이 대답이 YES이고, 목표 토크(TROBJ)의 부호의 반전 기간일 때에는, 그대로 본 처리를 종료한다. 즉, 이 경우에는, 기준 회전수(NMREF)를 이용한 슬립 판정이 금지되어, 슬립 판정은 행해지지 않는다.
한편, 단계 51의 대답이 NO이고, 목표 토크(TROBJ)의 부호의 반전 기간이 아닐 때에는, 도 9의 처리와 완전히 동일하게 단계 31∼42를 실행함으로써, 목표 토크(TROBJ)의 포지티브 또는 네거티브 부호에 따라서, 제1 및 제2 모터 회전수(NMOT1, NMOT2)를 기준 회전수(NMREF)와 비교함으로써, 좌우의 후륜(WRL, WRR)의 각각에 관해 가속 슬립 및 감속 슬립의 발생을 판정한다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 리어 모터(41, 61)의 목표 토크(TROBJ)의 부호가 반전되었을 때에는, 초과 슬립의 판정이 금지된다. 이에 따라, 리어 모터(41, 61)의 구동/제동 상태의 전환시에, 백래시의 막힘 등에서 기인하여 제1 및 제2 모터 회전수(NMOT1, NMOT2)가 일시적으로 증가 또는 감소하더라도, 그 영향에 의한 오판정을 확실하게 회피할 수 있어, 초과 슬립의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 설명한 실시형태에 한정되지 않고 여러가지 양태로 실시할 수 있다. 예컨대, 실시형태에서는, 본 발명에서의 차륜속 파라미터로서 제1 및 제2 모터 회전수(NMOT1, NMOT2)를 이용하고, 기본 속도 파라미터로서 4개의 차륜(W)의 차륜 회전수(NWFL, NWFR, NWRL, NWRR)를 이용함과 함께, 이들의 평균치인 차륜 회전수의 기본치(NWBASE)에 기초하여, 모터 회전수에 해당하는 값으로 환산한 기준 회전수(NMREF)를 임계치로 하고, 제1 및 제2 모터 회전수(NMOT1, NMOT2)를 기준 회전수(NMREF)와 비교함으로써, 초과 슬립의 판정을 행하고 있다.
본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예컨대 제1 및 제2 모터 회전수(NMOT1, NMOT2)를 차륜 회전수에 해당하는 값으로 환산하고, 이 환산치를 본 실시형태의 차륜 회전수의 기본치(NWBASE) 등에 기초하여 산출한, 차륜 회전수를 베이스로 하는 임계치와 비교함으로써, 초과 슬립의 판정을 행해도 좋다.
혹은, 차륜속 파라미터로서, 좌우의 후륜(WRL, WRR)의 차륜 회전수(NWRL, NWRR)를 이용함과 함께, 기본 속도 파라미터로서의 4개의 차륜 회전수(NWFL, NWFR, NWRL, NWRR)에 기초하여 임계치를 산출하여, 차륜 회전수(NWRL, NWRR)를 이 임계치와 비교하는 것도 가능하다. 또한, 기본 속도 파라미터로서, 후륜(WRL, WRR)의 차륜 회전수(NWRL, NWRR)를 제외하고, 전륜(WFL, WFR)의 차륜 회전수(NWFL, NWFR)만을 이용해도 좋고, 또는, 이들 대신에 또는 이들과 함께, 별개로 산출된 차량(V)의 속도(차속)를 이용해도 좋다.
또한, 실시형태의 차량(V)은, 좌우의 후륜(WRL, WRR)을 좌우의 리어 모터(41, 61)로 각각 제구동하도록 구성되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 차륜이 전동기로 제구동되는 한 적용 가능하고, 따라서, 후륜(WRL, WRR)을 단일 모터로 제구동하는 경우에도 적용 가능하다.
또는, 실시형태와는 전후 반대의 관계로, 엔진 및 모터를 후륜측에 배치하고, 발전 가능한 모터를 전륜측에 배치한 경우에도, 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 발전 가능한 모터를 배치한 이외의 차륜을 구동시키는 다른 차량 구동 장치의 구성은 임의이며, 그 구동원이 엔진만 또는 모터만으로 구성되는 차량이어도 좋고, 혹은, 다른 차량 구동 장치를 갖지 않는 차량이어도 좋다. 전륜 및 후륜이 각각의 모터로 제구동되는 경우에는, 전륜 및 후륜을 각각 대상으로 하여 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.
또한, 실시형태에서는, 전동기의 제구동력을 나타내는 파라미터로서, 리어 모터(41, 61)의 목표 토크(TRLOB)를 이용하고, 그 부호의 포지티브 네거티브의 반전시에, 리어 모터(41, 61)의 구동/제동 상태가 전환된다고 예측하여, 기준 회전수의 변경 등을 행하고 있다. 이것 대신에, 전동기의 제구동력을 나타내는 파라미터로서, 다른 적당한 파라미터, 예컨대 리어 모터(41, 61)의 토크를 검출하여 이용해도 좋고, 그 경우에는, 그 부호의 포지티브와 네거티브가 반전되었을 때에, 리어 모터(41, 61)의 구동/제동 상태가 실제로 전환되었다고 판정하고, 그것에 따라서 기준 회전수의 변경 등을 행해도 좋다.
또한, 실시형태에서는, 리어 모터(41, 61)의 목표 토크(TROBJ)가 서로 동일한 값으로 설정되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 리어 모터(41, 61)의 사이에서 상이한 제구동력이 설정되는 경우에도 적용 가능하다. 그 경우에는, 리어 모터마다 목표 토크 등의 제구동력의 부호의 반전을 판별하고, 그 결과에 따라서 기준 회전수의 변경 등이 행해진다. 기타, 본 발명의 취지의 범위 내에서 세부의 구성을 적절하게 변경하는 것이 가능하다.
2 : ECU(임계치 설정 수단, 슬립 판정 수단, 제구동력 취득 수단, 임계치 변경 수단, 판정 금지 수단)
41 : 제1 리어 모터(전동기)
61 : 제2 리어 모터(전동기)
101a∼101d : 차륜 회전수 센서(기본 속도 파라미터 취득 수단)
102a : 제1 모터 회전수 센서(차륜속 파라미터 취득 수단)
102b : 제2 모터 회전수 센서(차륜속 파라미터 취득 수단)
V : 하이브리드 차량(차량)
WRL : 좌측 후륜(차륜)
WRR : 우측 후륜(차륜)
WFL : 좌측 전륜(다른 차륜)
WFR : 우측 전륜(다른 차륜)
NMOT1 : 제1 모터 회전수(차륜속 파라미터)
NMOT2 : 제2 모터 회전수(차륜속 파라미터)
NWFL : 좌측 전륜의 차륜 회전수(기본 속도 파라미터)
NWFR : 우측 전륜의 차륜 회전수(기본 속도 파라미터)
NWRL : 좌측 후륜의 차륜 회전수(기본 속도 파라미터)
NWRR : 우측 후륜의 차륜 회전수(기본 속도 파라미터)
NMREF : 기준 회전수(임계치, 제2 임계치)
TROBJ : 리어 모터의 목표 토크(전동기의 제구동력)

Claims (2)

  1. 전동기에 기계적으로 연결되고, 그 전동기에 의해 구동 또는 제동되는 차륜에, 미리 정해진 것 이상의 슬립인 초과 슬립이 발생했는지 여부를 판정하는 차량의 슬립 판정 장치에 있어서,
    상기 차륜 및 상기 전동기 중 한쪽의 속도를 나타내는 차륜속 파라미터를 취득하는 차륜속 파라미터 취득 수단과,
    상기 차량의 속도 및 상기 차륜과는 상이한 다른 차륜의 속도 중 적어도 한쪽을 나타내는 기본 속도 파라미터를 취득하는 기본 속도 파라미터 취득 수단과,
    그 취득된 차속 파라미터에 기초하여, 상기 초과 슬립의 판정 기준이 되는 임계치를 설정하는 임계치 설정 수단과,
    상기 취득된 차륜속 파라미터가 상기 설정된 임계치에 도달했을 때에, 상기 차륜에 상기 초과 슬립이 발생했다고 판정하는 슬립 판정 수단과,
    상기 차륜을 구동 또는 제동하는 상기 전동기의 제구동력을 취득하는 제구동력 취득 수단과,
    그 취득된 전동기의 제구동력의 부호가 반전될 때에, 상기 임계치를, 그 임계치보다 상기 차륜속 파라미터가 도달하기 어려워지는 제구동력 반전시용의 제2 임계치로 변경하는 임계치 변경 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 슬립 판정 장치.
  2. 전동기에 기계적으로 연결되고, 그 전동기에 의해 구동 또는 제동되는 차륜에, 미리 정해진 것 이상의 슬립인 초과 슬립이 발생했는지 여부를 판정하는 차량의 슬립 판정 장치에 있어서,
    상기 차륜 및 상기 전동기 중 한쪽의 속도를 나타내는 차륜속 파라미터를 취득하는 차륜속 파라미터 취득 수단과,
    상기 차량의 속도 및 상기 차륜과는 상이한 다른 차륜의 속도 중 적어도 한쪽을 나타내는 기본 속도 파라미터를 취득하는 기본 속도 파라미터 취득 수단과,
    그 취득된 기본 속도 파라미터에 기초하여, 상기 초과 슬립의 판정 기준이 되는 임계치를 설정하는 임계치 설정 수단과,
    상기 취득된 차륜속 파라미터가 상기 설정된 임계치에 도달했을 때에, 상기 차륜에 상기 초과 슬립이 발생했다고 판정하는 슬립 판정 수단과,
    상기 차륜을 구동 또는 제동하는 상기 전동기의 제구동력을 취득하는 제구동력 취득 수단과,
    그 취득된 전동기의 제구동력의 부호가 반전될 때에, 상기 슬립 판정 수단에 의한 상기 초과 슬립의 판정을 금지하는 판정 금지 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 슬립 판정 장치.
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