KR960013319B1

KR960013319B1 - 차량의 슬립제어장치

Info

Publication number: KR960013319B1
Application number: KR1019930004043A
Authority: KR
Inventors: 후미오 카게야마; 마코토 카와무라; 토시아키 쯔야마; 하트키 오카자키
Original assignee: 마쯔다 가부시기가이샤; 와다 요시히로
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1996-10-04
Anticipated expiration: 2013-03-17
Also published as: US5295552A; EP0563930A2; DE69310979T2; EP0563930B1; KR930019487A; EP0563930A3; DE69310979D1

Abstract

내용 없음.

Description

차량의 슬립제어장치

제1도~제8도는 본 발명의 실시예를 표시한다.

제1도는 차량의 슬립제어장치의 전체구성도.

제2도는 제어계의 블록도.

제3도는 목표슬립량을 결정하기 위한 회로도.

제4도는 하한제어치 SM 설정을 위한 맵도.

제5도는 엔진제어의 순서도.

제6도는 페이즈판정을 위한 차륜속을 표시한 타임차트.

제7도는 페이즈판정을 위한 브레이크액압을 표시한 탸임차트.

제8도는 슬립제어의 타임차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2RL,2RR : 구동륜 70 : 슬립제어수단

72 : 슬립검출수단 73 : 목표슬립량(임계치)설정수단

74 : 노면마찰계수산출수단 75 : 슬립판정수단

76 : 기본제어량연산수단 77 : 브레이크액압측정수단

78 : 브레이크액압보정량연산수단 79 : 기본제어량보정수단

80 : 밸브속도설정수단 81 : 밸부구동수단.

본 발명은 차량의 슬립제어장치에 관한 것이고, 특히 제동력 및 엔진출력의 양자를 제어함으로써 구동륜의 슬립제어를 행하는 차량의 슬립제어장치에 관한 것이다.

차량의 슬립제어장치는, 차량의 가속시동에 구동륜이 과대구동토크에 의해 슬립해서 가속성이 저하하는 것을 방지하기 위하여, 구동륜의 슬립량을 검출하고, 이 구동륜의 슬립량이 노면의 마찰계수에 대응하는 목표슬립량이 되도록, 엔진출력이나 차륜제동력을 제어하는(엔진출력을 저하시키는, 혹은 브레이크력을 증대시키는) 것으로서 일반적으로 알려져 있다.

그리고 상기 엔진출력의 제어를 위하여, 엔진의 드로틀밸브를 구동해서, 드로틀개방도를 조정하고 있다.

한편, 상기 차량의 슬립제어에 있어서, 차륜의 제동력의 제어쪽이 엔진출력의 제어보다 응답성이 빠르기 때문에, 엔진의 과잉토크출력에 견뎌내도록 다량의 에너지가 브레이크에 의해 흡수된다. 이와 같이, 고부하상태에서 브레이크제어가 빈번해지기 때문에, 브레이크의 신뢰성이 저하하고, 브레이크제동에 의한 진동이 발생하여 문제이다. 그때문에, 브레이크에 으해 흡수하지 않으면 안되는 엔진토크의 양 및 시간을 가능한한 적게 하고 싶다는 요청이 있었다.

이 요청을 만족시키는 기술이 일본국 특개평 3-109161호 공보에 개시되어 있다. 즉 이 공보에는, 좌우의 구동륜의 브레이크액압을 추정하고, 이 좌우의 구동륜의 브레이크액압의 합계치를 결정하여, 이 합계치에 대응하는 양만큼 엔진출력을 감소시킴으로써, 브레이크가 부담하는 부하를 엔진쪽으로 이행시키고, 브레이크의 부담을 경감하도록 한 차량의 슬립제어장치가 표시되어 있다.

그런데, 구동륜의 슬립이 급격히 증대한 경우 또, 한냉지등에 있어서는, 노면의 마찰상태가 좌우의 구동륜에 대해서 각각 다른 소위 슬립노면을 주행하는 기회가 많다. 그 경우, 상기 공보에 기재된 종래 기술과 같이, 좌우의 구동륜의 브레이크액압의 합계치에 대응하는 양만큼 엔진출력을 감소시키면, 드로틀이 지나치게 폐쇄되어 슬립이 회복되었을때 실속, 가속지연등이 발생한다는 문제가 생기고, 또, 예를들면 한쪽의 구동륜이 접지하는 노면이 통상주행에 지장이 없을 정도로 그립력이 있었던 경우에도, 다른쪽의 구동륜과 마찬가지로 구동토크가 감소되게 되므로, 충분한 발진성이나 가속성을 얻을 수 없게 된다.

그래서 본 발명은, 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 구동륜의 좌우 모든 브레이크액압이 증압 혹은 급증압의 경우가 아닐 경우에, 브레이크가 부담하는 부하를 엔진쪽으로 이행시키고, 브레이크의 부담을 경감하도록 하는 동시에 드로틀의 지나친 폐쇄에 의해 발생하는 가속지연등을 방지할 수 있는 차량의 슬립제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 소위 슬립노면을 주행하는 경우에 있어서도 충분한 발진성이나 가속성을 얻을 수 있는 차량의 슬립제어장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 구동륜의 노면에 대한 슬립량이 목표슬립량이 되도록 구동륜의 제동력을 제어하는 동시에 엔진의 드로틀밸브의 드로틀개방도를 제어해서 엔진출력을 제어하도록 한 차량의 슬립제어장치에 있어서, 상기 구동륜의 슬립량과 목표슬립량에 의거해서 상기 드로틀개방도의 기본제어량을 산출하는 기본 제어량 연산수단과, 구동륜의 제동력에 대응하는 브레이크액압을 추정하는 브레이크액압추정수단과,이 브레이크액압추정수단에 의해 추정된 구동륜의 브레이크액압에 상당하는 엔진출력을 산출하는 브레이크액압 보정량연산수단과, 상기 기본제어량연산수단에 의해 산출된 드로틀개방도의 기본제어량으로부터 상기 브레이크액압 보정량연산수단에 의해 산출된 상기 엔진출력에 대응하는 드로틀개방도의 양을 저감해서 보정하는 기본제어량보정수단과, 상기 구동륜의 좌우 모두 브레이크액압이 증압 혹은 급증압일 경우에는, 상기 기본제어량연산수단에 의해 산출된 드로틀개방도의 기본제어량에 의해, 상기 구동륜의 좌우 모두 브레이크액압이 증압 혹은 급증압이 아닐 경우에는, 상기 기본제어량보정수단에 의해 보정해서 산출된 드로틀개방도의 제어량에 의해, 드로틀밸브를 구동하는 밸브구동수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 본 발명에 있어서는, 상기 밸부구동수단이, 엔진회전수가 소정치 이하이고 또한 드로틀개방신호가 개방쪽 신호일때에, 상기 기본제어량보정수단에 의해 보정해서 산출된 드로틀개방도의 제어량에 의해 드로틀밸브를 구동하도록 해도 된다.

또 본 발명에 있어서는, 상기 기본제어량연산수단은, 상기 드로틀개방도의 기본제어량을 산출할때, 드로틀개방도를 파라미터로 하는 보정계수를 사용해도 된다. 또, 본 발명에 있어서는, 상기 기본제어량보정수단은, 엔진회전수가 소정치보다 작고 또한 드로틀개방도신호가 개방쪽 신호일때에는, 상기의 보정을 행하고, 엔진회전수가 소정치보다 작고 또한 드로틀개방도 신호가 개방쪽 신회이외일때에는, 드로틀개방도를 유지하도록 해도 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는, 기본제어량연산수단에 의해 구동륜의 슬립량과 목표슬립량에 의거해서 드로틀개방도의 기본제어량을 산출하고, 기본제어량보정수단에 의해 드로틀개방도의 기본제어량으로부터 구동륜의 브레이크액압에 상당하는 엔진출력에 대응하는 양을 저감해서 드로틀개방도의 제어량을 산출하고, 밸브구동수단에 의해 구동륜의 좌우 모두 브레이크액압이 증압 혹은 급증압일 경우에는, 기본제어량연산수단에 의해 산출된 드로틀개방도의 기본제어량에 의해, 구동륜의 좌우 모두 브레이크액압이 증압 혹은 급증압이 아닐 경우에는, 기본제어량 보정수단에 의해 보정해서 산출된 드로틀개방도의 제어량에 의해, 드로틀밸브를 구동하도록 하고 있다.

또한 본 발명에 있어서는, 브레이크액압 보정량연산수단에 의해, 좌우의 구동륜의 브레이크액압이 낮은 쪽의 값에 상당하는 엔진출력을 산출하고, 다음에 이 엔진출력에 대응하는 드로틀개방도의 양만큼, 드로틀개방도의 기본제어량으로부터 저감하도록 하고 있다. 그때문에, 상기 좌우의 구동륜의 브레이크액압이 낮은 쪽의 값에 상당하는 엔진출력에 상당하는 부하가 엔진쪽으로 이행하고, 그때문에, 브레이크의 부담을 경감할 수 있다. 또, 좌우의 구동륜의 브레이크액압이 낮은 쪽의 값을 기준으로 해서 이것에 상당하는 엔진출력으로 환산하고 있기 때문에, 슬립제어중에 소위 슬립노면을 차량이 주행하는 경우에 있어서도, 구동륜에 있어서 통상 주행에 지장이 없을 정도로 구동토크가 확보되고, 이에 의해 충분한 발진성이나 가속성을 얻을 수 있다.

이하 본 발명의 일실시예에 대해서 도면을 참조해서 설명한다.

제1도 차량의 슬립제어장치의 전체 구성을 표시하고, 이 차량은, 좌우의 전륜(2FL)(2FR)이 종동륜이 되고, 좌우의 후륜(2RL)(2RR)이 구동륜이 되어 있고, 구동륜(2RL)(2RR)의 구동을 제어해서 슬립량을 제어하기 위하여, 브레이크제어와 엔진제어와 변속제어용 AT 콘트롤러 (60)을 개재한 록업제어를 행하는 슬립 제어수단(70)을 구비하고 있다.

먼저 상기 차량은, 차체앞부분에 엔진(1)이 탑재되어 있고, 이 엔진(1)의 발생토크가 유체식 자동변속기(3), 프로펠러축(4) 및 차동기어(5)를 거친 후, 좌동구축(6L)을 개제해서 좌후륜(2RL)에, 우구동축(6R)을 개재해서 우후륜(2RR)에 각각 전달되도록 되어 있다.

상기 자동변속기(3)는, 유체토크컨버터(11)와 다단변속기어기구(12)로 구성되어 있다. 이 변속기어기구(12)는 이미 알고 있는 바와같이 유압작동식으로 되고, 실시예에서는 전진 4단, 후진 1단용으로 되어 있다. 즉, 그 유압회로에 조립된 복수의 솔레노이드(13a)의 여자와 소자의 조합을 변경함으로써 변속이 행해진다.

또 토크컨버터(11)는, 유압작동식의 록업클러치(11a)를 가지고, 그 유압회로에 조립된 솔레노이드(13b)의 여자와 소자를 절환함으로써, 체결과 체결해제가 행해진다. 상기 솔레노이드(13a)(13b)는, 자동변속기(3)의 변속제어용 AT 콘트롤러(60)에 의해서 제어된다. 이 AT 콘트롤러(60)는, 변속특성과 록업특성을 미리 기억하고 있으며, 이것에 의거해서 변속제어와 록업제어를 행한다. 이때문에, AT 콘트롤러(60)에는, 메인드로틀밸브(43)의 개방도를 검출하는 메인드로틀개방도센서(61) 및 서브드로틀밸브(45)의 개방도를 검출하는 서브드로틀개방도센서(62)로부터의 각 드로틀개방도신호와, 차속을 검출하는 차속센서(63)로부터의 차속신호(실시예에서는 프로펠러축(4)의 회전수신호)가 입력된다.

《제동력조절기구》

각 차륜 (2FL),(2FR),(2RL),(2RR))에는 상기 브레이크제어를 위한 브레이크(21FL)~(21RR)가 배설되어 있다. 이 각 브레이크(21FL)~(21RR)의 캘리퍼(휠실린더)(22FL)~(22RR)에는, 각각 배관(23FL)~(23RR)을 개재해서 브레이크압액이 공급되고 있다. 또 각 구동륜(2RL),(2RR)의 캘리퍼(22RL),(22RR)에, 각각 브레이크액압을 추정하는 브레이크액압센서(64)가 장착되어 있다.

이브레이크액압의 공급을 위한 구성은, 다음과 같이 되어 있다. 먼저, 브레이크페달(25)의 답입력이, 액압배력식의 배력장치(26)에 의해서 배력되고, 랜덤형의 마스터실린더(27)에 전달된다. 이 마스터 실린더(27)의 제1토출구(27a)에는 주전륜용 브레이크배관(23FL)이 접속되고, 마스터 실린더(27)의 제 2토출구(27b)에는 우전륜용 브레이크배관(23RR)이 접속되어 있다.

상기 배력장치(26)에는, 배관(28)을 개재해서 펌프(29)로부터의 감압이 공급되고, 잉여액압은 복귀용 배관(30)을 개재해서 리저버탱크(31)에 복귀된다. 상기 배관(28)으로부터 분기한 분기관(28a)은, 후술하는 합류부(a)에 연결되어 있고, 이 분기관(28a)에는 전자식 개폐밸브(32)가 개설되어 있다. 또 배력장치(26)에서 발생되는 배력용액압은, 배관(33)을 개재해서 상기 합류부(a)로 공급되도록 되어 있고, 이 배관(33)에도 전자식 개폐밸브(34)가 개설되어 있다. 그리고 상기 배관(33)에는, 개폐밸브(34)와 병렬로, 합류부(a)로 향한 흐름만을 허용하는 일방향밸브(35)가 설치되어 있다.

상기 합류부(a)에는, 좌우후륜용 브레이크배관(23RL),(23RR)이 접속되어 있다. 이 배관(23RL),(23RR)에는 전자식 개폐밸브(36A) 또는 (37A)가 개설되어 있는 동시에, 이 개폐밸브(36A)(37A)의 하류에 접속된 릴리프통로(38L) 또는 (38R)에 대해서, 전자식 개폐밸브(36B)혹은 (37B)가 접속되어 있다.

상기 각 개폐밸브(32),(34),(36A)(36B)(37B)는, 슬립제어수단(70)에 의해서 제어된다. 즉 슬립제어(브레이크제어)를 행하지 않을때에는, 도시한 바와같이 개페밸브(32)가 폐쇄하고,개폐밸브(34)가 개방되고, 또한 개폐밸브(36B)(37B)가 폐쇠되고,개폐밸브(36A),(37A)가 개방된다. 이에 의해 브레이크페달(25)이 답입되면 전륜용 브레이크(21FL)(21FR)에 대해서는 마스터 실린더(27)를 개재해서 브레이크액압이 공급된다.

또 후륜용 브레이크(21RL)(21RR)에 대해서는, 액압배력장치(26)로부터 브레이크페달(25)의 답입력에 따른 배력용액압이, 브레이크액압으로서 배관(33)을 개재해서 공급된다.

또, 후술하는 바와같이, 구동륜으로서의 후륜(2RL),(2RR)의 노면에 대한 슬립량이 커져서 슬립제어를 행할때에는, 개폐밸브(34)가 폐쇄되고, 개폐밸브(32)가 개방된다. 그리고 개폐밸브(36A)(36B),(37A,37B)의 듀티제어에 의해서, 브레이크액압의 유지와 승압과 강압이 행해진다. 보다 구체적으로는, 개폐밸브(32)가 개방되어 있는 것을 전제로해서, 각 개폐밸브(36A)(36B)(37A)(37B)가 폐쇄되고 있을 때에 브레이크액압의 유지가 되고, 개폐밸브(36A(37A))가 개방되고, 개폐밸브(36B(37B))가 폐쇠되고 있을 때에 승압이 되고, 개폐밸브(36A(37A))가 폐쇄되고, 개폐밸브(36B(37B))가 개방되고 있을때에 강압이 된다. 그리고 분기관 (28a)을 거친 브레이크액압은, 일방향밸브(35)의 작용에 의해서, 브레이크페달(25)에 대한 반력으로서 작용하지 않도록 되어 있다.

이와 같은 슬립제어를 행하고 있을때 브레이크페달(25)에 대한 반력으로서 작용하지 않도록 되어 있다.

이와 같은 슬립제어를 행하고 있을때 브레이크페달(25)이 답입되면, 이 답입에 따른 배력장치(26)로쿠터의 브레이크액압이, 일방향밸브(35)를 개재해서 후륜용 브레이크(21RL)(21RR)에 공급된다.

엔진출력조절기구

상기 슬립제어수단(70)은, 구동륜(2RL),(2RR)의 구동토크를 저감하기 위하여, 구동륜(2RL)(2RR)에 대한 브레이크제어를 행하는 동시에, 구동륜(2RL),(2RR)에 전달되는 구동력, 결국은 엔진(1)의 출력(발생토크)의 저감도 행한다. 이때문에 엔진(1)의 흡기통로(41)에는, 액셀페달(42)에 연결된 상기의 메인드로틀밸브(43)와, 드로틀개방도조절용 작동기(44)에 연결된 상기의 서브드로틀밸브(45)가 배설되고, 서브드로틀밸브(45)를 상기 슬립제어수단(70)에 의해 상기 작동기(44)를 개재해서 제어하도록 되어 있다.

《슬립제어수단》

슬립제어수단(70)에는, 드로틀개방도센서(61),(62) 및 차속센서(63)로부터의 신호가 입력되는 외에, 브레이크액압센서(64),(65)로부터의 각 구동륜(2RL),(2RR)의 브레이크액압, 각 차륜(FL)~(2RR)의 속도를 검출하는 차륜속센서(66FL)~(66RR)로부터의 차륜속신호, 액셀답입량을 검출하는 액셀답입량센서(67)로부터의 답입량신호 기어포지션을 검출하는 기어포지션센서(68)로부터의 기어포지션신호, 핸들조타각을 검출하는 조타각센서(69)로부터의 조타각신호, 수동조작되는 스위치(71)로부터의 모드신호, 및 상기 제어규제수단(78)으로부터의 규제신호가 입력된다.

또 상기 슬립제어수단(70)은, 상기 각 센서로부터의 신호르 받아들이는 입력인터페이스와, CPU와 ROM과 RAM으로 이루어진 마이크로컴퓨터와, 출력인터페이스와, 밸브(32),(36A),(37A),(36B),(37B)및 작동기(44)를 구동하는 구동회로를 구비하고 있고,ROM에는 슬립제어에 필요한 제어프로그램, 각종 맵등이 형성되고, 또 RAM에는 제어를 실행하는데 필요한 각종 메모리가 설치되어 있다.

슬립제어수단(70)의 구체적 구성

슬립제어수단(70)은, 제2도에 표시한 바와같이, 슬립검출수단(72), 목표슬립량(임계치)을 설정하는 목표치설정수단(73), 노면마찰계수산출수단(74), 슬립판정수단(75), 기본제어량연산수단(76), 구동륜(2RL),(2RR)의 브레이크액압을 추정하는 브레이크액압추정수단(77), 브레이크액압을 드로틀개방도의 양으로 환산하는 브레이크액압보정량연산수단(78),기본제어량보정수단(79), 서브드로틀밸브(45)의 밸브속도설정수단(80), 작동기(44)를 구동하는 밸브구동수단(81), 및 밸브(32),(36A),(37A),(36B)(37B)를 구동하는 밸브구동수단(82)를 구비하고 있다.

(슬립검출수단(72)에 대해서)

구동륜의 슬립량은, 차륜속센서(66FR),(66FL),(66RR),(66RL)로부터의 검출신호에 의거해서 검출된다. 즉, 슬립검출수단(72)은 구동륜의 속도로부터 종동륜의 속도를 뺌으로써 슬립량 S를 산출하는 것이다. 또한 이 슬립량 S의 산출에 있어서는, 엔진제어용의 경우, 구동륜의 속도는 좌우구동륜중의 큰쪽이 선택되고, 종동륜의 속도는 좌우종동륜의 평균치가 사용된다. 브레이크제어용의경우, 종동륜의 속도는 엔진제어용과 동일하나, 구동륜의 속도는 좌우구동륜에 부여하는 제동력을 서로 독립해서 제어하기 위하여 좌우구동륜의 속도가 각각의 제어에 사용된다.

(목포슬립량 설정수단(73)에 대해서)

제3도는 엔진제어용의 목표슬립량 SET 및 브레이크제어용의 목표슬립량 SBT를 결정하는 회로를 블록도적으로 표시한것이고, 결정파라미터로서는, 차속과, 액셀답입량과 핸들조타각과, 모드스위치(71')의 조작상태와, 노면마찰계수 μ가 있다. 또한 SBTSET이다.

즉, 동 도면에 있어서 SET의 기본치 STA0와, SBT 의 기본치 STB0가, 노면 마찰계수 μ를 파라미터로서 맵(86)에 기억되어 있다. 이 경우, 노면마찰계수 μ가 커짐에 따라서 상기 기본치 STA0 및 STB0는 커진다(STB0~STA0). 그리고 ,이 기본치 STB0,STA0에 각각 보정게인계수 KD를 곱함으로써, SET 및 SBT가 얻어진다.

상기보정게인계수 KD는, 각 게인계수 VG와 ACPG와 STRG와 MODEG를 곱함으로써 얻어진다. 상기게인계수 VG는, 차속을 파라미터로 하는 것이고, 맵(87)으로서 기억되어 있다. 또, 게인계수 ACPG는, 액셀개방도를 파라미터로 하는 것으로서, 맵(83)으로서 기억되어 있다. 게인계수 STRG는 핸들조타각을 파라미터로 하는 것이고, 맵(84)으로서 기억되어 있다. 게인계수 MODEG는, 운전자에게 수동선택되는 것으로서, 테이블(85)에 기억되어 있다. 이 테이블(85)에서는, 스포츠모드와 정상모드와 안전모드의 3종류가 설정되어 있다.

후술하는 하한제어치 SM은 제4도에 표시한 바와같이, 차속과 노면마찰계수 μ를 파라미터로 해서 맵(91)으로서 기억되어 있다. 또한, 제4도에 있어서, μ=1가 마찰계수 최소이고, μ=5가 마찰계수 최대이다.

(노면마찰계수 산출수단(74)에 대해서)

타이어와 노면의 사이의 마찰계수인 노면마찰계수 μ는,차세속 Vr과 자체가속도 V_G에 의거해서 산출된다.

즉, 차체가속도 V_G의 연산에는, 타이머 A(100msec카운트)와, 타이어 B(500 msec카운트)를 사용한다. 즉, 차체가속도 V_G는, 슬립제어개시로부터 500msec 경과까지(차체가속도가 충분히 크지 않음)는, 100msec마다 100msec간의 차체속 Vr(본 예의 경우는 전륜(2FL),(2FR)의 양차륜속중 빠른쪽의 차륜속, 단위:km/h)의 변화에 의거해서 다음의 식 ①에 의해 구하고, 500msec간의 차체속 Vr의 변화에 의거해서 다음의 식 ②에 의해 구한다.

V_G=GK1S fVr(K)-Vr(K-100) ·········①

V_G=GK2S fVr(K)-Vr(K-500) ·········②

상기 GK1및 GK2는 계수이다. 또 Vr(K)는 현시점, Vr(K-100)은 100msec전,Vr(K-500)은 Vr(K-500)은 500msec전의 각 차체속이다.

그리고, 상기와 같이해서 산출된 차체가속도 V_G와 차체속 Vr로 부터 다음의 맵 1(표1)에 의해 3차원 보간에 의해서 노면마찰계수μ를 구한다.

(슬립판정수단(75)에 대해서)

슬립판정수단(75)에 의한 슬립판정은, 슬립검출수단(72)에 의한 슬립량 S와 목표슬립량 SET 및 SBT에 의거해서 행해진다. 즉 슬립판정수단(75)은, 슬립량 S가 SET 보다도 클때 ,엔진제어용이라고 판정해서 제어플러그 F=1로 하고, 슬립량 S가 SET 이하의 상태가 설정시간 t 이상 계속했을때에 F=0으로 한다. 또 상기 슬립량 S가 SBT보다도 클 때 브레이크제어용이라고 판정한다.

(기본제어량연산수단(76)에 대해서)

기본제어량연산수단(76)에 의한 서브드로틀밸브(45)의 개폐제어량(엔진제어량) 및 브레이크제어량의 연산은, 상기 슬립량 S와 목표슬립량 SET, SBT에 의거해서 행해진다. 즉 상기 드로틀개폐제어량은, 다음의 식 ③에서 구해지는 슬립량의 편차 EN과, 이 편차 EN의 시간변화율 DEN을 파라미터로 해서 다음의 맵 2(표2)에 의해, 먼저 기본 드로틀제어량 T가 구해진다.

EN=S-SET ·······③

이 경우, 상기 맵에 기재한 ZO은 드로틀개방도의 유지를 표시하고, N은 폐쇄동작, P는 개방동작을 표시한다. 또 N 및 P 의 첨가 S,M,B는 제어량의 크기를 표시하는 것으로서 「S」는 소(개방동작량 소, 폐쇄동작량 소),「N」은 중(개방동작량 중, 폐쇄동작량 중), 「B」는 대(개방동작량 대, 폐쇄동작량 대)의 의미이고, 동일 첨자이면, 개방동작도 폐쇄동작도 제어량의 크기 자체는 동일하다.

다음에, 상기 기본드로틀제어량 T 에 있어서의 드로틀제어량보정계수 TG를 다음의 맵3(표3)에 의해 구하고, 최종적인 드로틀개폐제어량인 드로틀개방도의 기본제어량 Tn(=T×TG)을 산출한다.

이 맵 3에 있어서는, 드로틀 개방도와 엔진회전수 NER을 드로틀제어량보정계수 T의 파라미터로서 사용하고 있다. 이 보정계수 T는 드로틀개방도가 작을수록, 또 엔진회전수가 낮을수록, 엔진회전에 민감하게 반응하기 때문에, 보다 작은 값으로 설정되어 있다. 또한 이 드로틀제어량 보정계수 T는, 드로틀개방도만을 파라미터로 사용해도 된다.

브레이크제어량의 연산제어에 대해서도, 기본적으로는 상기 개폐제어량의 경우와 마찬가지이고, 구체적인 맵은 생략한다.

(브레이크액압추정수단(77)에 대해서)

브레이크액압추정수단(77)은, 각 구동륜(2RL)(2RR)의 브레이크액압을 검출하는 브레이크액압센서(64)(65)로부터의 신호에 의거해서 구동륜의 브레이크액압을 추정해서 산출한다.

또, 브레이크액압센서(64)(65)를 사용하지 않고, 다른 수단 예를 들면 밸브(36A)(36B)(37A)(37B)에 의한 브레이크액압의 증압과 감압의 시간을 검출하고, 그 편차로부터 브레이크액압을 추정해서 산출하도록 해도 된다.

(브레이크액압 보정량연산수단(78)에 대해서)

브레이크액압 보정량연산수단(78)은, 식④에 의해 상기 브레이크액압추정수단(77)에 의해 추정해서 산출된 좌우의 구동륜의 브레이크액압중 낮은 쪽의 브레이크액압을 이것에 상당하는 엔진출력으로 환산해서, 브레이크액압보정량 T를 산출한다.

T_B=K Smin (P_L,P_R) ……………… ④

여기서,K는 드로틀제어량환산계수 min(P_L,P_R)은 좌우의 구동륜의 브레이크액압중의 낮은 쪽의 값을 표시한다.

(기본제어량보정수단(79)에 대해서)

기본제어량보정수단(79)은, 상기의 기본제어량연산수단(76)에 의해 산출된 기본드로틀제어량 T로부터, 상기 브레이크액압 보정량연산수단(78)에 의해 산출된 브레이크액압보정량 T_B를 저감함으로써 기본드로틀제어량을 보정해서 최종적인 드로틀개방도의 제어량 Tn을 산출한다. 구체적으로는, 이 최종적이 드로틀개방도의 제어량 Tn은, 다음식 ⑤에 의해 산출된다.

Tn=(T -T_B)T_G………………………⑤

(밸브속도설정수단(80)에 대해서)

밸브속도설정수단(80)은, 상기 기본제어량보정수단(79)에 의해 구해진 드로틀개방도의 제어량 T_N에 의거해서, 서브드로틀밸브(45)의 밸브개폐속도(단위:%/초)를 다음의 맵4(표4)에 의해 설정하는 것이다. 또한 드로틀밸브(45)의 완전개방시가 개방도 100%이다.

이 경우, 밸브속도는, 제어량대의 영역에 있어서는 폐쇄동작속도쪽이 개방동작속도보다도 높게 되도록,즉 NB 쪽이 PB보다도 밸브속도가 크게 설정되고, 제어량소의 영역에서는 제어량이 동일하면, 폐쇄동작속도와 개방동작속도는 동등하게 되도록 설정된다.

(구동수단(81),(82))에 대해서)

밸브구동수단(81)은, 상기 기본제어량보정수단(79)에 의해 구해진 개폐제어량을 얻을 수 있도록, 상기 밸브속도설정수단(80)에 의해 설정된 속도에서 상기 서브드로틀밸브(45)를 구동하기 위하여, 작동기 (44)에 구동신호를 출력한다.

또, 밸브구동수단(82)은, 상기 기본제어량보정수단(79)에 의해 구해진 브레이크제어량을 얻을 수 있도록, 밸브(32),(36A),(37A),(36B),(37B)에 구동신호를 출력한다.

다음에 제5도를 참조해서, 서브드로틀밸브(45)의 제어내용을 설명한다. 제5도에 있어서, S는 스텝을 표시한다.

S1에 있어서, 데이터가 입력되고, 다음에 S2에 있어서, 슬립제어중(F=1) 인지 아닌지를 판정한다. 슬립제어중이면, S3에 있어서, 슬립량의 편차 EN 및 그 변화율 DEN이 연산된다. S4에 있어서, 상기 EN 및 DEN에 의거해서 맵 2 및 맵 3으로부터 서브드로틀밸브(45)의 드로틀개방도의 기본제어량 Tn(=T×T)가 연산된다.

다음에 S5에 있어서, 구동륜의 브레이크액압이 증압 또는 급증압이 페이즈인지 아닌지를 판정한다. 이 페이즈판정은 제6도 및 제7도에 의해 설명한다. 제6도에 있어서, L은 구동륜의 차륜속, L는 종동륜의 평균속도, L은 목표슬립량 SBT를 표시하고 있다. 제7도는 제5도의 차륜속에 대응하는 브레이크액압을 표시하고 있다. 페이즈 0에서는, 슬립량이 증대해서, 이 슬립량에 따라서 브레이크액압을 증대 혹은 급증대시키고, 페이즈 1에서는 슬립량이 감소하고, 이때문에 브레이크액압을 감압하고, 또 페이즈 2에서는 슬립량이 목표슬립량 SBT보다 작게 되고, 그때문에 브레이크액압을 유지한다.

S5에 있어서, 구동륜의 브레이크액압의 증압 또는 급증압의 페이즈 0이라고 판정되면, S6에 있어서, S7이후의 스텝에서 설명하는 드로틀개방도의 제어량의 보정을 규제해서, 상기 S4에 있어서 연산한 드로틀개방도의 기본제어량 Tn=(T×T)을 드로틀개방도의 제어량으로서 설정한다. 구동륜의 브레이크액압이 증압 또는 급증압의 페이즈 0일 경우에는, 후술하는 드로틀개방도의 보정(S8 및 S10)을 행하면 드로틀이 지나치게 폐쇄되어 가속지연등의 문제가 발생하기 때문에, 이와 같은 보정을 행하지 않도록 하고 있다.

S5에 있어서, 구동륜의 브레이크액압이 증압 또는 급증압의 페이즈 0이 아니라고 판정된 경우에는, S7로 진행하여 엔진회전수 NER가 소정치 이하인지 아닌지를 판정한다. 이 소정치는, 엔진출력이 과도하게 저하해서 차량의 실속이나 가속성의 악화 등을 방지하는 동시에 슬립제어를 손상하지 않는 엔진회전수의 하한치이다. 이 엔진회전수의 하한치는, 다음의 맵5(표5)에 의해 구한다. 즉, 이 소정치인 엔진회전수의 하한치는 종동륜차륜속의 평균치와 상기 엔진제어용 기본치 STA0의 합을 하나의 파라미터로 하고, 상기 기어포지션을 다른 파라미터로 해서 산출된다.

S7에 있어서, 엔진회전수 NER가 소정치 이하가 아닌, 즉 소정치보다 클 경우에는, S8로 진행하여, 상기한 기본제어량 보정수단(79)에 의해 구해진 드로틀개방도의 제어량 Tn(= (T - T)T)을 설정한다. 즉, 이 S8에 있어서는, 좌우의 구동륜의 브레이크액압중 낮은 쪽의 브레이크액압을 이것에 상당하는 엔진출력으로 환산하고, 이 엔진출력에 대응하는 드로틀개방도의 양만큼 드로틀개방도의 기본제어량이 저감하도록 하고 있다. 이때문에, 브레이크가 부담하는 부하의 일부가 엔진쪽으로 이행하고, 그때문에 브레이크의 부담을 경감할 수 있다. 또, 이때 좌우의 구동륜의 브레이크액압중 낮은 쪽의 브레이크액압을 기준으로 해서 이것에 상당하는 엔진출력을 환산하고 있기 때문에, 슬립제어중에 소위 스플릿 노면을 차량이 주행하는 경우에 있어서도, 구동륜에 있어서 통상 주행에 지장이 없을 정도로 구동토크가 확보되고, 이에 의해 충분한 발진성이나 가속성을 얻을 수 있다. 한편, 좌우가 균일한 저μ로에서는, 좌우의 구동륜의 브레이크액압의 차는 작으므로, 좌우의 구동륜의 브레이크액압이 낮은 쪽의 값을 사용해도 아무런 문제가 없다.

S7에 있어서, 엔진회전수 NER 가 소정치 이하일 경우에는, S9로 진행하여 드로틀개방신호가 개방쪽 신호인지 아닌지를 판정한다. 개방쪽 신호이면, 엔진회전수 NER가 소정치 이하의 경우라도, S10으로 진행하여 S8과 마찬가지로 드로틀개방도의 제어량 Tn(= (T - T)T)을 설정한다. 엔진회전수 NER가 소정치 이하이고 또한 개방쪽 신호가 아니면, S11로 진행하여 드로틀개방도는 그 시점의 상태로 유지된다.

다음의 S12에 있어서, 상기 S6,S8,S10 및 S11에 있어서 설정된 드로틀개방도의 제어량에 의거해서, 맵4로부터 밸브속도가 연산되고, 다음에 S13 에 있어서, 상기 드로틀개방도의 제어량과 밸브속도로서 서브드로틀밸브(45)가 구동된다.

《슬립제어의 내용》

상기 슬립제어수단(70)에 의한 슬립제어의 내용을, 엔진제어와 브레이크제어에 착목해서 표시한 것이 제8도이다.

t시점까지는, 구동륜에 큰 슬립이 발생하고 있지 않으므로, 엔진제어는 행해고 있지 않고, 따라서 서브드로틀밸브(45)는 완전개방이며, 드로틀개방도 Tn(양드로틀밸브(43),(45)의 합성개방도로서, 개방도가 작은 쪽의 드로틀밸브의 개방도에 일치한다)은, 액셀답입량에 대응해서 메인드로틀개방도 THM이다.

t₁시점에서는, 구동륜의 슬립량이 엔진용 목표슬립량 SET가 된 큰 슬립발생시가 된다. 실시예에서는, 이 구동륜의 슬립량이 SET이상이 되었을때에 슬립제어를 개시하도록 되어 있고, 이 t₁의 시점에서, 드로틀개방도가 하한제어치 SM에까지 단번에 저하된다(피드포워드제어). 그리고 일단 SM으로 한 후에는, 구동륜의 슬립량이 엔진용 목표슬립량 SET가 되도록, 서브드로틀밸브(45)의 개방도가 피드백제어된다. 이때, 드로틀개방도 Tn은 서브드로틀밸브개방도 THS가 된다.

t₂시점에서는, 구동륜의 슬립량이 브레이크용 목표슬립량 SBT이상이 되었을 때이고, 이때에는 구동륜의 브레이크(21RL)(21RR)에 대해서 브레이크액압이 공급되고, 엔진제어와 브레이크제어의 양쪽에 의한 슬립제어가 개시된다.

t₃시점에서는, 구동륜의 슬립량이 브레이크용 목표슬립량 SBT 미만이 되었을때이고, 이에 의해서, 브레이크액압이 서서히 저하되고, 곧 브레이크액압은 0이 된다. 단 엔진제어는 또 계속된다.

여기서, 상기 엔진제어에 관해서 설명하면, 상기 t₁시점에서 드로틀개방도가 하한제어치 SM에까지 단번에 저하된 후에도 슬립량은 급격하게 증대해가고 있다. 이때에는 상기 편차 EN 및 편차변화율 DEN은 (+)로 큰 값이므로, 예를 들면 개폐제어량으로서 N_B가 연산된다. 그 결과, 서브드로틀밸브(45)는 높은 폐쇄동작속도로서 폐쇄되어 간다. 따라서, 슬립량은 피크를 넘어서 신속하게 목표슬립량 SET에 근접해간다.

그후에는, 개폐제어량으로서 NM, NS, ZO,가 차례로 연산되고, 드로틀개방도는 페쇄경향으로 유지된다. 그리고, 슬립량이 목표슬립량 SET 근처가 되면, 개폐제어량으로서 PS가 연산되고, 서브드로틀밸브(45)는 개방동작되어 간다. 이와 같은 작은 개폐제어량에 있어서는, 밸브속도도 느리기 때문에 슬립량의 급감이나 급증은 발생하기 어렵고, 따라서 제어의 헌팅도 억제된다.

이렇게 해서, 노면의 마찰계수가 일시적으로 높아졌을 경우, 슬립량은 목표슬립량 SET를 하회하게 되고, 경우에 따라서는, 개폐제어량으로서 PB가 연산되는 경우가 있다. 그러나 이 경우의 밸브속도는 상기 NB에 비해서 느리다. 따라서, 드로틀개방도가 급격하게 과잉개방도가 되는 일은 없고, 따라서, 그후에 저 μ로면으로 이행했을때에, 과대한 슬립을 발생하는 것이 방지된다.

또한, 실시예에서는 슬립량이 SET에 수속하고 액셀답입량 0이 된 시점, 혹은 메인드로틀개방도가 서브드로틀개방도 보다도 작아진 시점, 나아가서는 브레이크페달이 답입된 시점에서도, 슬립제어를 종료시키도록 하고 있다.

또한, 브레이크제어는, 브레이크액압의 감압이 소정시간 계속하면 중지된다. 이때의 조건으로서, 양 구동륜의 브레이크액압이 감압이 된 경우를 +, 브레애크액압이 증압이 된 경우를 리세트, 브레이크액압을 유지 혹은 한쪽의 구동륜의 브레이크액압이 감압이 된 경우를 0이라고, 각각 카운트하고 소정카운트에 달한 경우로해도 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 구동륜의 좌우 모두 브레이크액압이 증압 또는 급증압의 경우가 아닐 경우에, 브레이크가 부담하는 부하를 엔진쪽으로 이행시켜, 브레이크의 부담을 경감하도록 하는 동시에 드로틀의 지나친 폐쇄에 의해 발생하는 가속지연을 방지할 수 있다.

또한, 슬립제어중에 소위 슬립노면을 주행하는 경우에 있어서도 충분한 발진성이나 가속성을 얻을 수 있다.

Claims

구동륜(2RR,2RL)의 노면에 대한 슬립량(S)이 목표슬립량(SET)이 되도록 구동륜(2RR,2RL)의 제동력을 제어하는 동시에 엔진의 드로틀밸브(45)의 드로틀개방도(Tn)를 제어해서 엔진출력을 제어하도록 한 차량의 슬립제어장치에 있어서, 상기 구동륜의 슬립량(S)과 목표슬립량(SET)에 의거해서 상기 드로틀개방도(Tn)의 기본제어량(T×T_G)을 산출하는 기본제어량연산수단(76)과, 구동륜의 제동력에 대응하는 브레이크액압을 추정하는 브레이크액압추정수단(77,64,65)과, 상기 브레이크액압추정수단(77,64,65)에 의해 추정된 좌우의 구동륜(2RR,2RL)의 브레이크액압중, 낮은 브레이크액압에 상당하는 엔진출력을 산출하는 브레이크액압보정량연산수단(78)과, 상기 기본제어량연산수단(76)에 의해 산출된 드로틀개방도(Tn)의 기본제어량 (T×T_G)으로부터 상기 브레이크액압 보정량연산수단(78)에 의해 산출된 상기 엔진출력에 대응하는 드로틀 개방도(T_B)의 양을 저감해서 보정((T-T_B)×ST_G)하는 기본제어량보정수단(79)과, 상기 기본제어랑보정수단(79)에 의해 보정해서 산출된 드로틀개방도의 제어량((T-T_B)×ST_G)에 의해 드로틀밸브(45)를 구동하는 밸브구동수단(81,82)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제1항에 있어서, 상기 밸브구동수단(81,82)은, 상기 구동륜의 좌우 모두 브레이크액압이 증압이 아닐 혹은 급증압이 아닐 경우에, 보정해서 산출된 드로틀개방도의 제어량((T-T_B)×T_G)에 의해 드로틀밸브(45)를 구동하는 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제1항에 있어서, 상기 밸브구동수단(81,82)은, 상기 구동륜의 좌우 모두 브레이크액압이 증압 혹은 급증압인 경우에, 드로틀개방도의 기본제어량 (T×T_G)에 의해 드로틀밸브(45)를 구동하는 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제1항에 있어서, 상기 밸브구동수단(81,92)은, 엔진회전수(NER)가 소정치 이하이고 또한 드로틀개방도신호가 개방쪽 신호일때에, 보정해서 산출된 드로틀개방도의 제어량((T-T_B)×T_G)에 의해 드로틀밸브(45)를 구동하는 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제1항에 있어서, 상기 밸브구동수단(81,82)은, 엔진회전수(NER)가 소정치 이하이고 또한 드로틀개방도신호가 개방쪽 신호이외일때에, 드로틀개방도를 유지하도록 드로틀밸브(45)를 구동하는 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제1항에 있어서, 상기 기본제어량연산수단(76)은,상기 드로틀개방도의 기본제어량(T×T_G)을 산출할때, 드로틀개방도(Tn)을 파라미터로 하는 보정계수 (T_G)를 사용하는 것을 특징으로 하는 차량의슬립제어장치.
제1항에 있어서, 상기 기본제어량연산수단(76)은, 상기 드로틀개방도의 기본제어량(T×T_G)을 산출할때, 드로틀개방도(Tn)와 엔진회전수(NER)을 파라미터로 하는 보정계수 (T_G)를 사용하는 것을 특징으로 하는 차량의슬립제어장치.
제1항에 있아서, 드로틀밸브(45)의 제어량(NB-PB)이 클수록 밸브구동속도가 크게 되도록 밸브구동속도를 산출하는 밸브속도연산수단(80)을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제8항에 있어서, 상기 밸브속도연산수단(80)은, 드로틀밸브(45)의 제어량 (NB-PB)이 큰 영역에 있어서 밸브가 닫히는 쪽의 밸브구동속도가 밸브가 열리는 쪽의 밸브구동속도 보다도 크게 되도록 밸브구동속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.
제1항에 있어서, 상기 밸브구동수단(81,82)은, 엔진회전수(NER)가 소정치 이하이고 또한 드로틀개방도신호가 개방쪽 신호일때에, 보정해서 산출된 드로틀개방도의 제어량((T-T_B)×T_G)에 의해 드로틀밸브(45)를 구동하고, 엔진회전수(NER)가 소정치 이하이고 또한 드로틀밸브개방도신호가 개방쪽 신호이외일때에 드로틀개방도를 유지하도록 드로틀밸브(45)를 구동하는 것을 특징으로 하는 차량의 슬립제어장치.