KR100698993B1

KR100698993B1 - 자동차용 구동력 제어 장치

Info

Publication number: KR100698993B1
Application number: KR1020050047481A
Authority: KR
Inventors: 레이 마스다; 고우이찌 시미즈
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2007-03-26
Also published as: EP1604855A2; JP2005351165A; CN1721227A; US20050278104A1; EP1604855A3; KR20060049538A; US7634344B2; DE602005026192D1; CN100455463C; JP4554997B2; EP1604855B1

Abstract

주 구동 휠을 구동하는 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 발전기와 종속 구동 휠을 구동하도록 발전기에 의해 발생되는 전력 출력에 의해 구동되는 모터를 사용하는 자동차용 구동력 제어 장치에는 종속 구동 휠 가속 슬립 추정 회로가 종속 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하도록 제공된다. 전력 출력 억제 회로는 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 발전기의 전력 출력을 억제하도록 제공된다. 또한 종속 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 감소 회로는 전력 출력을 억제함에 반응하여 엔진 출력 토크를 감소시키도록 제공된다.

주 구동 휠, 종속 구동 휠, 모터, 가속 슬립률, 엔진 출력 토크

Description

자동차용 구동력 제어 장치 {DRIVING FORCE CONTROL APPARATUS FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}

도1은 차량 구동력 제어 장치의 실시예를 도시하는 시스템도.

도2는 차량 구동력 제어 장치의 실시예로 구현된 4륜 구동 제어기의 전기 제어 시스템 배선도.

도3은 차량 구동력 제어 장치의 실시예의 4륜 구동 제어기의 블록도.

도4는 4륜 구동 제어기의 잉여 토크 연산 섹션 내부에서 실행되는 잉여 토크(Th) 산술 연산 루틴을 도시한 흐름도.

도5a 및 도5b는 가속기 개도(θ) 대 제2 목표 모터 토크(Tm2) 특성도와 차량 속도(Vv) 대 제2 목표 모터 토크(Tm2) 특성도를 각각 도시한 도면.

도6은 4륜 구동 제어기의 모터 변수 조정 섹션 내부에서 실행되는 산술적 및 논리적 작동을 도시한 흐름도.

도7은 4륜 구동 제어기의 모터 TCS 섹션 내부에서 실행되는 산술적 및 논리적 작동을 도시한 흐름도.

도8은 차량 구동력 제어기 장치의 실시예에서 구현된 엔진 제어기 내부에서 실행되는 산술적 및 논리적 작동을 도시한 흐름도.

도9의 (a) 내지 (e)는 도7의 루틴을 실행시키는 모터 TCS 섹션과 도8의 루틴 을 실행시키는 엔진 제어기를 사용하는 차량 구동력 제어 장치의 작동을 설명한 시간 동작선도.

도10은 엔진 제어기 내부에서 실행되는 변경된 산술적 및 논리적 작동을 도시한 흐름도.

도11은 4륜 구동 제어기의 모터 TCS 섹션 내부에서 실행되는 변경된 산술적 및 논리적 작동을 도시한 흐름도.

도12의 (a) 내지 (f)는 도11의 루틴을 실행하는 모터 TCS 섹션과 도10의 루틴을 실행하는 엔진 제어기를 사용하는 변경된 차량 구동력 제어 장치의 작동을 설명하는 시간 동작선도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

8 : 4륜 구동 제어기

15 : 주 주로틀 밸브

16 : 부 스로틀 밸브

17 : 페달

19 : 스텝 모터

18 : 엔진 제어기

34 : 브레이크 페달

35 : 브레이크 페달 스트로크 센서

36 : 브레이크 제어기

40 : 가속기 센서

본 발명은 자동차용 구동력 제어 장치에 관한 것이고, 구체적으로는 주 구동 휠을 구동하는 내연 엔진에 의해 발전기를 구동하고 종속 구동 휠을 구동하는 모터로 발전기에 의해 발생되는 전력을 공급할 수 있는 차량 구동력 제어 장치에 관한 것이다.

최근에, 주 구동 휠(전방 또는 후방 로드 휠)이 엔진에 의해 구동되고 종속 구동 휠(나머지 로드 휠)이 모터에 의해 구동되는 다양한 차량 구동력 제어 장치가 제안되고 개발되고 있다. 그러한 차량 구동 제어 장치 중 하나가 일본 가출원 특허 공개 제7-231508호(이후로는 JP7-231508호라 칭함)에 개시되어 있다. JP7-231508호에 개시된 차량 구동력 제어 장치에서, 발전기는 엔진에 의해 구동되는 반면, 모터는 발전기에 의해 발생된 전기 에너지에 의해 구동된다. 발전기로부터 모터로 공급되는 전기 에너지는 예를 들면 가속기 개도에 기초된 표준 휠 속도와 전방 휠 속도 사이의 편차와, 표준 휠 속도와 후방 휠 속도 사이의 편차와, 전방과 후방 휠 속도의 편차에 기초하여 추정된 차량의 상태에 따라 제어된다.

JP7-231508호에 개시된 차량 구동력 제어 장치에서는, 소정 슬립률보다 큰 가속 슬립이 종속 구동 휠에서 발생할 때, 제어 시스템은 그립력 제한을 초과하는 각각의 개별적인 종속 구동 휠의 구동력을 감소시키고 로드 상에 종속 구동 휠의 그립력을 회복하기 위해 발전기의 전력 출력을 억제하거나 감소시키도록 설계될 것을 전제한다. 종속 구동 휠의 그러한 가속 슬립 조건 하에서, 제어 시스템은 검출된 종속 구동 휠 슬립률에 따라 발전기의 전력 출력을 억제하거나 감소시키도록 작동한다. 한편, 발전기의 전력 출력을 억제하는 것은 종속 구동 휠 측에 대한 가속 슬립 억제 제어의 수렴 성능을 강화하거나 개선하는 데에 기여한다. 한편, 발전기의 전력 출력을 억제하는 것은 엔진으로 부과되는 발전기의 부하가 빠르게 감소되거나 해제됨으로써, 주 구동 휠 측에 대한 가속 슬립 억제 제어의 수렴 성능을 악화시키는 것을 의미한다.

따라서, 본 발명의 목적은 주 구동 휠 측에 대한 가속 슬립 억제의 수렴 성능을 악화시키지 않고 종속 구동 휠 측의 가속 슬립을 효과적으로 억제할 수 있는 차량 구동력 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 설명된 목적 및 다른 목적을 달성하도록, 주 구동 휠을 구동하는 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 종속 구동 휠을 구동하도록 발전기에 의해 발생되는 전력 출력에 의해 구동되는 모터를 사용하는 자동차용 구동력 제어 장치는 종속 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하는 종속 구동 휠 가속 슬립 추정 회로와, 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 발전기의 전력 출력을 억제하는 전력 출력 억제 회로와, 전력 출력을 억제함에 반응하여 엔진 출력 토크를 감소시키는 종속 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 감소 회로를 포함한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 주 구동 휠을 구동하는 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 종속 구동 휠을 구동하도록 발전기에 의해 발생되는 전력 출력에 의해 구동되는 모터를 사용하는 자동차용 구동력 제어 장치는 종속 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하는 종속 구동 휠 가속 슬립 추정 회로와, 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 감소 값 만큼 발전기의 전력 출력을 억제하는 전력 출력 억제 회로와, 전력 출력을 억제함에 반응하여 전력 출력의 상기 감소 값에 상응하는 부하 토크에 의해 목표 엔진 출력 토크를 감소시키는 목표 엔진 출력 토크 감소 회로를 포함한다.

본 발명의 추가의 태양에 따르면, 주 구동 휠을 구동하는 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 종속 구동 휠을 구동하도록 발전기에 의해 발생되는 전력 출력에 의해 구동되는 모터를 사용하는 자동차용 구동력 제어 장치는 종속 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하는 종속 구동 휠 가속 슬립 추정 회로와, 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 발전기의 전력 출력을 억제하는 전력 출력 억제 회로와, 주 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하는 주 구동 휠 가속 슬립 추정 회로와, 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률이 엔진 트랙션 제어 시스템(TCS) 개입 임계값을 초과할 때, 운전자에 의해 요구되는 차량 가속에 관계없이 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률에 기초하여 판별된 감소 값만큼 엔진 출력 토크를 억제하는 주 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 억제 회로와, 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때, 초기 임계값보다 낮은 소정의 낮은 임계값으로 TCS 개입 임계값을 변경하는 가속 슬립 임계값 변경 회로를 포함한다.

본 발명의 다른 추가의 태양에 따르면, 자동차는 주 구동 휠을 구동하는 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 종속 구동 휠을 구동하기 위한 발전기에 의해 발생되는 전력 출력에 의해 구동되는 모터와, 주 구동 휠과 종속 구동 휠의 슬립 조건을 검출하는 센서와, 종속 구동 휠의 슬립 조건에 기초하여, 종속 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하는 종속 구동 휠 가속 슬립 추정 회로, 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 발전기의 전력 출력을 억제하는 전력 출력 억제 회로 및 전력 출력을 억제함에 반응하여 엔진 출력 토크를 감소시키는 종속 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 감소 회로를 포함하는, 주 구동 휠과 종속 구동 휠에 인가되는 구동력을 제어하기 위해, 엔진과, 모터와, 발전기 및 센서에 전기적으로 연결되도록 구성되는 제어기를 포함한다.

주 구동 휠을 구동하는 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 종속 구동 휠을 구동하도록 발전기에 의해 발생되는 전력 출력에 의해 구동되는 모터를 사용하는 자동차용 구동력 제어 장치는, 종속 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하기 위한 종속 구동 휠 가속 슬립 추정 수단과, 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때, 발전기의 전력 출력을 억제하기 위한 전력 억제 수단과, 전력 출력을 억제함에 반응하여 엔진 출력 토크를 감소시키기 위한 종속 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 감소 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 또 다른 태양에 따르면, 주 구동 휠을 구동하는 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 종속 구동 휠을 구동하도록 발전기에 의해 발생되는 전력 출력에 의해 구동되는 모터를 사용하는 자동차의 주 구동 휠과 종속 구동 휠 에 인가되는 구동력을 제어하기 위한 방법은 종속 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하는 단계와, 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 발전기의 전력 출력을 억제하는 단계와, 전력 출력을 억제함에 반응하여 엔진 출력 토크를 감소시키는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 다른 태양에 따르면, 주 구동 휠을 구동하는 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 종속 구동 휠을 구동하도록 발전기에 의해 발생되는 전력 출력에 의해 구동되는 모터와, 주 구동 휠과 종속 구동 휠의 슬립 속도와 운전자에 의해 요구되는 차량 가속을 검출하는 센서를 사용하는 자동차의 주 구동 휠과 종속 구동 휠에 인가되는 구동력을 제어하기 위한 방법은 주 구동 휠의 슬립 속도에 기초하여, 주 구동 휠 가속 슬립률을 추정하는 단계와, 종속 구동 휠의 슬립 속도에 기초하여, 종속 구동 휠 가속 슬립률을 추정하는 단계와, 주 구동 휠의 슬립 속도에 기초하여 제1 목표 모터 토크를 연산하는 단계와, 운전자에 의해 요구되는 차량 가속에 기초하여 제2 목표 모터 토크를 연산하는 단계와, 목표 모터 토크로서 제1 및 제2 목표 모터 토크 중 보다 높은 것을 선택하는 단계와, 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률에 기초하여 판별된 감소된 토크값만큼 목표 모터 토크를 감소시키는 단계와, 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 감소된 토크값에 상응하는 감소 값만큼 발전기의 전력 출력을 억제하는 단계와, 전력 출력을 억제함에 반응하여 엔진 출력 토크를 감소시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 목적 및 특징은 첨부된 도면을 참조하여 다음의 설명으로부 터 이해될 것이다.

지금부터 도면, 특히 도1을 참조하면, 차량 구동력 제어 장치의 실시예는 전방 좌측과 전방 우측 로드 휠(1L 및 1R)이 엔진(2)에 의해 구동되는 주 구동 휠이고 후방 좌측과 후방 우측 로드 휠(3L 및 3R)이 모터(4)에 의해 구동되는 종속 구동 휠인 4륜 구동(4WD) 차량 내에서 구체화된다. 엔진(2)에 의해 생산된 출력 토크(Te)는 트랜스미션(30)과 전방 차동 기어(31)를 통해 전방 좌측 및 전방 우측 로드 휠(1L, 1R)로 전달된다.

시프트 위치 검출기(또는 시프트 위치 검출 장치, 32)는 트랜스미션의 선택된 작동 범위를 검출하기 위해 그리고 4륜 구동 제어기(8)에 대해 선택된 작동 범위를 지시하는 시프트 위치 신호를 발생시키기 위해 트랜스미션(30) 내에 제공되거나 이에 부착된다. 트랜스미션(30)의 자동 시프트 순서는 전자 트랜스미션 제어기(도시 생략)로부터의 자동 시프트 명령에 반응하여 수행된다. 트랜스미션 제어기의 메모리(RAM, ROM)는 사전 프로그래밍된 정의표(look up table) 또는 사전 프로그램밍된 맵으로서 차량 속도(Vv)와 가속기 개도(θ)에 기초하여 시프트 일람에 관한 정보 프로그램을 저장한다. 트랜스미션 제어기는 차량 속도(Vv)와 가속기 개도(θ)에 대해 가장 최근에 업데이트된 정보에 기초하여, 정보 프로그램으로부터 시프트 지점을 통과하는 시프트 작동(상향 시프트 또는 하향 시프트)의 타이밍을 결정하고, 트랜스미션(30)에 대해 시프트 명령을 발생시킨다.

도1에 명백하게 도시된 바와 같이, 주 스로틀 밸브(15) 및 부 스로틀 밸브(16)는 엔진(2)의 흡입 파이프(14)(또는 흡입 매니폴드) 내에 제공된다. 주 스로 틀 밸브(15)의 주 스로틀 개도는 가속기 개도 지시 장치 또는 운전자에 의해 요구되는 차량 가속 지시 작동 요소 부품으로서 작용하는 가속기 페달(17)의 하향 가압 양에 따라 조정되거나 제어된다. 주 스로틀 밸브(15)는 주 스로틀 밸브 개도가 가속기 페달(17)의 하향 가압의 양과 일치하여 조정되거나 제어될 수 있도록 가속기 페달(17)에 기계적으로 링크된다. 다르게, 주 스로틀 밸브(15)는 주 스로틀 밸브의 개도가 가속기 페달(17)의 하향 가압의 양, 즉 가속기 페달의 각도 위치를 검출하는 가속기 센서(40)로부터 가속기 위치 신호에 반응하여 조정되거나 제어되도록 엔진 제어기(18)에 의해 전기적으로 제어될 수도 있다. 또한, 가속기 센서(40)로부터의 가속기 위치 신호[가속기의 개도(θ)를 지시함]는 4륜 구동 제어기(8)의 입력/출력 인터페이스(I/O) 내부로 출력된다. 한편, 부 스로틀 밸브(16)는 4륜 구동 제어기(8)에 전기적으로 연결되는 스텝 모터 제어기(20)에 의해 전기적으로 제어된다. 보다 자세하게, 부 스로틀 밸브(16)는 부 스로틀 액츄에이터로서 작용하는 스텝 모터(19)에 의해 구동된다. 스텝 모터(19)는 연속적이라기 보다는 오히려 짧게 그리고 실질적으로 일정한 각도 운동으로 회전한다. 스텝 모터(19)의 각도 단계는 전자기적으로 얻어진다. 부 스로틀 밸브(16)의 부 스로틀 밸브 개도(α)는 스텝 모터(19)의 각도 단계의 수에 상응하여 회전 각도(예를 들면 30°, 45°, 90°등)에 따라 제어된다. 스텝 모터(19)의 회전 각도는 스텝 모터 제어기(20)로부터의 구동 신호에 반응하여 조정되거나 제어된다. 도1에는 명백하게 도시되지 않았지만, 부 스로틀 위치 센서, 간단히 부 스로틀 센서(도2 참조)는 부 스로틀 밸브(16)에 위치된다. 스텝 모터(19)의 각도 단계의 수는 검출된 부 스로틀 밸브 개도(α) 에 기초하여 피드백 제어되고, 부 스로틀 개도는 스로틀 센서에 의해 판독된다. 실제적으로, 부 스로틀 밸브(16)의 부 스로틀 밸브 개도(α)는 주 스로틀 밸브(15)의 주 스로틀 밸브 개도보다 작거나 동등한 밸브 개도로 조정되거나 제어되어, 엔진(2)의 출력 토크(Te)가 운전자에 의해 하향 가압되는 가속기 페달(17)의 조작 변수에 독립적으로 제어될 수 있다.

엔진 속도 센서(21)는 엔진(2)의 엔진 속도(Ne)를 검출하도록 제공된다. 엔진 속도 센서(21)로부터의 센서 신호는 4륜 구동 제어기(8) 뿐만 아니라 엔진 제어기(18)로 출력된다. 엔진 제어기(18)는 데이터 링크(복수의 신호 라인)를 통해 4륜 구동 제어기(8)와 소통하도록 4륜 구동 제어기(8)에 전기적으로 연결된다. 예를 들면, 적어도 4개의 로드 휠(1L, 1R, 3L, 3R)의 휠 속도와 후방 휠 가속 슬립 지시 플래그(R_슬립)(간단히, 후방 휠 슬립 플래그, 다음에 설명됨)의 상태에 대한 정보가 4륜 구동 제어기(8)로부터 엔진 제어기(18)로 보내진다.

브레이크 페달 스트로크 센서(35)(간단히, 브레이크 스트로크 센서)는 브레이크 페달(34)의 브레이크 페달 스트로크를 검출하도록 제공된다. 브레이크 페달 스트로크 센서(35)로부터의 센서 신호는 4륜 구동 제어기(8) 뿐만 아니라 브레이크 제어기(36)로 출력된다.

브레이크 제어기(36)의 중앙 처리 유닛(CPU)은 브레이크 페달 스트로크 센서(35)로부터의 입력 정보 데이터 신호가 I/O 인터페이스로 접근하는 것을 가능하게 하여, 차량에 인가된 브레이크력, 정확하게 각각의 브레이크 장치, 즉 전방 좌측 브레이크 장치(37FL)(예를 들면, FL 디스크 브레이크)와, 전방 우측 브레이크 장치(37FR)(FR 디스크 브레이크)와, 후방 좌측 브레이크 장치(37RL)(예를 들면, RL 디스크 브레이크)와, 후방 우측 브레이크 장치(37RR)(예를 들면, RR 디스크 브레이크)를 거쳐 로드 휠(1L, 1R, 3L, 3R)에 인가된 4개의 브레이크 토크(브레이크력)를 제어한다.

또한, 구동 모드 선택기 스위치(39, 간단히, 구동 모드 스위치)는 4륜 구동 제어기(8)의 입력 인터페이스 회로로, 2륜 구동에서 4륜 구동 모드로의 절환 신호(간단히, 4륜 구동 모드 신호) 또는 4륜 구동에서 2륜 구동 모드로의 절환 신호(간단히, 2륜 구동 모드 신호)를 발생시키도록 제공된다.

도1의 시스템도로부터 알 수 있는 바와 같이, 엔진 출력 토크(Te)의 일부는 엔진 측 풀리와 발전기 측 풀리 상에 권취된 순환 벨트(6)를 통해 발전기(7)로 전달되어, 발전기(7)는 엔진 측 풀리와 발전기 측 풀리 사이의 풀리 비와 함께 엔진 속도(Ne)를 조작함으로써 얻어지는 발전기 속도(Nh)로 구동되거나 회전된다. 따라서, 발전기(7)의 발전기 속도(Nh)는 풀리 비와 엔진 속도(Ne)의 곱으로서 엔진 속도(Ne)에 기초하여 산술적으로 연산된다.

지금부터 도2를 참조하면, 도1의 실시예의 차량 구동력 제어 장치의 4륜 구동 제어기(8)의 제어 시스템 배선도가 도시된다. 도2의 회로도로부터 알 수 있는 바와 같이, 발전기(7)에는 발전기(7)의 출력 전압(Vg)을 조절하는 전압 조절기(22)가 구비된다, 발전기(7)의 자계 전류(Ifh)는 4륜 구동 제어기(8)의 발전기 제어 섹션(8F)(도3에 도시된 블록도를 참조하여 나중에 설명됨)으로부터 발전기(7)의 전 압 조절기(22)로 발생되는 발전기 제어 명령(C1)[주어진 듀티비(duty ratio)]에 반응하여 조정되거나 제어된다. 즉, 엔진(2) 상에 부과되는 발전기의 부하, 다른 말로는, 잉여 엔진 토크(Th)(나중에 설명됨)와 발전기 출력 전압(Vg)은 발전기 자계 전류(Ifh)를 조정함으로써 모두 제어되거나 조절된다. 보다 자세하게, 전압 조절기(22)는 발전기 제어 섹션(8F)으로부터 발전기 제어 명령(C1)(주어진 듀티비)을 수용하고, 발전기 제어 명령(C1)(주어진 듀티비)에 반응하여 발전기 자계 전류(Ith)를 조절하도록 작동한다. 전압 제어기(22)는 조절된 발전기 출력 전압(Vg)을 검출하면서, 4륜 구동 제어기(8)에 대해 조절된 발전기 출력 전압(Vg)을 출력하는 방식으로, 발전기(7)에 전기적으로 연결되도록 구성된다. 도1의 시스템도로부터 알 수 있는 바와 같이, 발전기(7)에 의해 발생된 전력은 전기 케이블(9)(또는 전기 와이어 설비)을 거쳐 모터(4)로 공급된다. 도1 및 도2에 명백하게 도시된 바와 같이, 전기 배선 박스(10, junction box)는 전기 케이블(9)의 중간에 배치된다. 모터(4)의 구동 샤프트로부터 출력되는 모터 토크는 감속 기어 장치(11)와 클러치(12)를 통해 후방 차동 기어(13)로 유동하고, 그후 후방 차동 기어(13)를 거쳐 후방 좌측 및 후방 우측 로드 휠(3L 및 3R)로 유동한다. 전류 센서(23)는 발전기(7)로부터 모터(4)로 공급되는 전력의 전류값(Ia)[즉 모터(4)의 아마츄어 전류]을 검출하거나 모니터링하기 위해, 전기 배선 박스(10) 내에 제공된다. 아마츄어 전류(Ia)를 지시하는 전류 센서(23)로부터의 센서 신호는 4륜 구동 제어기(8)로 출력된다. 부가적으로, 4륜 구동 제어기(8)는 모터(4)의 모터 전압값[모터 유도 전압(E)]을 검출하거나 모니터링하는 전압 검출기를 갖는다. 또한 계전기(24)는 4륜 구동 제어기(8)로부터의 제어 명령에 반응하여 발전기(7)로부터 모터(4)로 전력 공급(전압 공급 및 전류 공급)을 차단하거나 확립하도록 제공된다.

모터(4)의 자계 전류(Ifm)는 4륜 구동 제어기(8)로부터의 모터 제어 명령에 반응하여 조정되거나 제어된다. 즉, 모터(4)의 모터 토크(구동 토크)는 모터 자계 전류(Ifm)를 조정함으로써 목표 모터 토크(Tm)로 조정되거나 보다 근접하게 된다.

서미스터(25)가 모터(4)의 모터 온도값을 검출하거나 측정하도록 제공된다. 모터 선회 센서(26)가 모터(4)의 구동 샤프트의 회전 속도, 즉 모터 속도(Nm)를 검출하거나 모니터링하도록 제공된다. 모터 속도(Nm)를 지시하는 모터 선회 센서(26)로부터의 센서 신호는 4륜 구동 제어기(8)로 출력된다.

또한 로드 휠(1L, 1R, 3L, 및 3R)에는 4개의 로드 휠 속도 센서(27FL, 27FR, 27RL 및 27RR)가 위치된다. 휠 속도 센서(27FL, 27FR, 27RL 및 27RR)가 "Vv"로서 집합적으로 칭한 전방 좌측, 전방 우측, 후방 좌측 및 후방 우측 휠 속도(VwFL, VwFR, VwRL 및 VwRR)를 검출하기 위해 그리고 4륜 구동 제어기(8)에 대해 각각의 휠 속도(VwFL, VwFR, VwRL 및 VwRR)를 개별적으로 지시하는 4개의 펄스 신호를 발생시키기 위해 제공된다.

지금부터 도3을 참조하면, 4륜 구동 제어기(8)의 상세한 구조를 설명하는 블록도가 도시된다. 도3의 블록도에서 알 수 있는 바와 같이, 4륜 구동 제어기(8)는 목표 모터 토크 연산 섹션(8A)과, 모터 변수 조정 섹션(8B)(도6의 흐름도를 참조하여 나중에 설명됨)과, 모터 제어 섹션(8C)과, 계전기 제어 섹션(8D)과, 클러치 제어 섹션(8E)과, 발전기 제어 섹션(8F) 및 모터 TCS 섹션(8G)(모터 트랙션 제어 시 스템 섹션)(도7의 흐름도를 참조하여 나중에 설명됨)을 포함한다. 4륜 구동 제어기(8)는 4륜 구동 모드가 구동 모드 스위치(39)에 의해 선택될 때 작동하게 된다.

계전기 제어 섹션(8D)은 발전기(7)로부터 모터(4)로의 전력 공급의 작동을 차단하거나 확립하도록 제어한다. 4륜 구동 모드가 구동 모드 스위치(39)에 의해 선택되고 따라서 목표 모터 토크(Tm)가 "0"보다 클 때, 즉 Tm > 0일 때, 계전기 제어 섹션(8D)은 한 쌍의 계전기 접촉부가 폐쇄되는 그 폐쇄된 상태(또는 전기 회로 연결 상태)로 계전기(24)를 유지하도록 계전기(24)를 제어한다. 역으로, 목표 모터 토크(Tm)가 "0"과 동등할 때, 즉 Tm = 0일 때, 계전기 제어 섹션(8D)은 한 쌍의 접촉부가 개방되는 그 개방된 상태(또는 전기 회로 단절 상태)로 계전기(24)를 유지하도록 계전기(24)를 제어한다.

클러치 제어 섹션(8E)은 클러치(12)의 결합 및 연결 해제를 제어한다. 4륜 구동 모드가 구동 모드 스위치(39)에 의해 선택되고 따라서 목표 모터 토크(Tm)가 "0"보다 클 때, 즉 Tm > 0일 때, 클러치 제어 섹션(8E)은 그 결합된 상태로 클러치(12)를 유지하도록 클러치(12)를 제어한다. 역으로, 목표 모터 토크(Tm)가 "0"과 동등할 때, 즉 Tm = 0일 때, 클러치 제어 섹션(8E)은 그 연결 해제된 상태로 클러치(12)를 유지하도록 클러치(12)를 제어한다. 목표 모터 토크 연산 섹션(8A)은 잉여 토크 연산 섹션(8Aa)(도4의 흐름도를 참조하여 이후에 상세하게 설명됨)과, 차량 가속 보조 토크 연산 섹션(8Ab)(간단히, 가속 보조 토크 연산 섹션)(도5a 및 도5b에 도시된 특성도를 참조하여 이후에 상세하게 설명됨) 및 모터 토크 판별 섹션(8Ac)을 포함한다.

잉여 토크 연산 섹션(8Aa)은 전방 로드 휠[주 구동 휠(1L 및 1R)]의 가속 슬립률에 상응하여 잉여 엔진 토크(Th, 간단히 잉여 토크)를 연산하도록 작용을 한다. 실질적으로, 잉여 토크 연산 섹션(8Aa)은 도4에 도시된 잉여 토크(Th) 산술 연산 루틴을 실행시킨다. 도4의 잉여 토크(Th) 연산 루틴은 10 × 10^-3 초와 같은 매 소정 견본 시간 간격으로 트리거되도록 타임 트리거 차단 루틴(time triggered interrupt routine)으로서 실행된다.

도4의 단계에서, 처음에, 휠 속도 센서(27FL, 27FR, 27RL 및 27RR)에 의해 검출된 전방 좌측, 전방 우측, 후방 좌측 및 후방 우측 휠 속도(VwFL, VwFR, VwRL 및 VwRR)가 판독된다. 그 후, 휠 속도(VwFL, VwFR, VwRL 및 VwRR)에 대해 가장 최근에 업데이트된 정보에 기초하여, 전방 로드 휠 측[주 구동 휠(1L, 1R)]의 가속 슬립률에 상응하는 가속 슬립 속도(간단하게, 슬립 속도)(△VF)는 전방 휠 속도(VwF)(즉, 주 구동 휠 속도)로부터 후방 휠 속도(VwR)(즉, 종속 구동 휠 속도)를 감산함으로써 연산된다. 보다 구체적으로는, 전방 로드 휠 측의 슬립 속도(△VF)는 다음과 같이 연산된다.

전방 좌측 및 전방 우측 휠 속도(VwFL, VwFR)의 평균 전방 휠 속도(Vwf)는 간단히 평균[(VwFL+VwFR)/2]으로서 연산된다. 동시에, 후방 좌측 및 후방 우측 휠 속도(VwRL, VwRR)의 평균 후방 휠 속도(Vwr)는 간단히 평균[(VwRL+VwRR)/2]으로서 연산된다. 이 후, 전방 로드 휠 측[주 구동 휠(1L, 1R)]의 가속 슬립률에 상응하는 슬립 속도(△V)는 평균 전방 휠 속도(Vwf)[=(VwFL+VwFR)/2]과 평균 후방 휠 속도(Vwf)[=(VwRL+VwRR)/2] 사이의 편차(Vwf-Vwr), 즉 △VF=(Vwf-Vwr)로서 연산된다. 단계(S10) 후에, 단계(S20)가 발생된다.

단계(S20)에서, 단계(S10)에서 연산된 슬립 속도(△VF)가 소정값, 즉 소정 전력 발생 임계값(Tpg)인 "0"보다 큰 지를 판별하도록 검사가 행해진다. 단계(S20)에 대한 응답이 부정(No)일 때, 즉 (△VF) ≤ 0인 경우, 4륜 구동 제어기(8)의 프로세서[잉여 토크 연산 섹션(8Aa)]는 전방 로드 휠 측[주 구동 휠(1L, 1R)]에서 가속 슬립이 없다고 판별하거나 추정하고, 따라서 루틴은 단계(S20)로부터 단계(S30)로 진행한다. 역으로, 단계(S20)에 대한 응답이 긍정(Yes)일 때, 즉 (△VF) > 0일 경우, 4륜 구동 제어기(8)의 프로세서[잉여 토크 연산 섹션(8Aa)]는 전방 로드 휠 측[주 구동 휠(1L, 1R)]에서 가속 슬립이 발생한 것으로 판별하거나 추정하고, 따라서 루틴은 단계(S20)로부터 단계(S40)로 진행한다. 도4의 단계(S20)와, 도8의 단계(S610)(나중에 설명됨) 및 도10의 단계(610)(나중에 설명됨)에서, 휠 속도 센서(27FL 내지 27RR)는 주 구동 휠 가속 슬립 추정 회로(또는 주 구동 휠 가속 슬립 검출기 또는 주 구동 휠 가속 슬립 추정 수단)로서 작용한다.

단계(S30)에서, 0이 제1 목표 엔진 토크(Tm1)로, 즉 Tm1 = 0(또는 Tm1←0)로 치환된다. 이 후, 잉여 토크(Th) 연산 루틴은 주 프로그램으로 복귀한다.

단계(S40)에서, 전방 로드 휠 측[주 구동 휠(1R, 1L)]의 가속 슬립을 억제하는 데 요구되는 흡수 토크(T△VF)는 T△VF = K1×△VF의 식으로 산술적으로 연산되고, 여기서 K1은 실험적으로 판별된 비례 게인이다. 상기 식 T△VF = K1×△VF으로부터 알 수 있는 바와 같이, 흡수 토크(T△VF)는 슬립 속도(△VF), 즉 전방 로드 휠 측[주 구동 휠(1L, 1R)]의 가속 슬립률에 대해 정비례로 변하는 변수이다. 단계(S40) 후에, 단계(S50)가 발생된다.

단계(S50)에서, 발전기(7)의 전류 부하 토크(TG)(또는 실제적인 발전기 부하 토크)는 TG = K2·(Vg×Ia)/(K3×Nh)의 식으로 산술적으로 연산되고, 여기서 Vg는 발전기(7)의 출력 전압을 나타내고, Ia는 모터(4)의 아마츄어 전류를 나타내고, Nh는 발전기 속도를 나타내고, K3은 발전기(7)의 효율을 나타내고, K2는 계수를 나타낸다. 단계(S50) 후에, 단계(S60)가 발생된다.

단계(S60)에서, 잉여 엔진 토크(Th), 즉 목표 발전기 부하 토크(Th)는 단계(S50)에서 연산된 발전기(7)의 부하 토크(TG)의 전류값과 단계(S40)에서 연산된 흡수 토크[T△VF(=K1×△VF)]의 합(TG+T△VF)으로서 연산된다. 단계(S60) 후에, 단계(S70)가 발생된다.

단계(S70)에서, 목표 발전기 부하 토크(Th, 잉여 엔진 토크)가 발전기(7) 특성에 의해 판별된 발전기의 최대 부하 능력(HQ)보다 큰 지를 판별하도록 검사가 행해진다. 단계(S70)에 대한 응답이 부정(NO)일 때, 즉 Th ≤ HQ일 경우, 루틴은 단계(S70)로부터 단계(S90)로 점프한다. 역으로, 단계(S70)에 대한 응답이 긍정(YES)일 때, 즉 Th > HQ일 경우, 루틴은 단계(S70)로부터 단계(S80)로 진행한다.

단계(S80)에서, 제한기 처리가 행해진다. 즉 목표 발전기 부하 토크(Th)의 상한 제한은 앞서 설명된 발전기(7)의 최대 부하 능력(HQ)으로 제한된다. 이 후 루틴은 단계(S80)로부터 단계(S90)로 진행한다.

단계(S90)에서는, 단계(S60)에서 연산된 목표 발전기 부하 토크(Th)에 상응 하는 제1 목표 모터 토크(Tm1)가 연산된다. 즉, 연산된 목표 발전기 부하 토크(Th1)가 제1 목표 모터 토크(Tm1), 즉 Tm1←Th으로 치환된다. 이러한 방식으로, 도4의 잉여 토크(Th) 연산 루틴의 한 사이클이 종료된다.

단계(S10)로부터 단계(S20), 단계(S40) 내지 단계(S80)를 통해 단계(S90)로의 흐름으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 목표 모터 토크(Tm1)는 전방 로드 휠 측[주 구동 휠(1L, 1R)]의 가속 슬립률에 실질적으로 상응하는 바람직한 모터 토크값으로서 설정될 수 있다.

도시된 실시예에서[도4에 도시된 잉여 토크(Th) 산술 연산 루틴에서], 제1 목표 모터 토크(Tm1)는 목표 발전기 부하 토크(잉여 엔진 토크)가 연산된 후 연산된다[도4의 단계(S40) 내지 단계(S60)를 참조]. 그 대신에, 제1 목표 모터 토크(Tm1)는 전방 로드 휠 측[주 구동 휠(1L, 1R)]의 가속 슬립률, 즉 슬립 속도(△VF)의 함수[f(△VF)]로서 전방 로드 휠 가속 슬립 속도(△VF)에 직접 기초하여, 연산될 수도 있다.

이후로는 가속 보조 토크 연산 섹션(8Ab)의 산술 처리가 설명된다.

가속 보조 토크 연산 섹션(8Aa)은, 도5a에 도시된 사전 프로그래밍된 가속기 개도(θ) 대 제2 목표 모터 토크(Tm2) 특성도와 도5b에 도시된 사전 프로그래밍된 차량 속도(Vv) 대 제2 목표 모터 토크(Tm2) 특성도로부터 차량 속도(Vv)와 가속기 개도(θ) 모두에 기초하여, 제2 목표 모터 토크(Tm2)를 산술적으로 연산하거나 검색한다. 가속기 개도(θ)는 차량 가속 지시값을 의미한다. 도5a의 가속기 개도(θ) 대 제2 목표 모터 토크(Tm2) 특성도로부터 알 수 있는 바와 같이, 제2 목표 모 터 토크(Tm2)는 가속기 개도(θ)가 증가할 때, 증가하고, 부가적으로 제2 목표 모터 토크(Tm2)는 차량 속도(Vv)가 감소할 때, 감소한다. 또한, 도5b에 도시된 차량 속도(Vv) 대 제2 목표 모터 토크(Tm2) 특성도로부터 알 수 있는 바와 같이, 차량이 시작 주기로부터 벗어났다고 추측될 수도 있는 소정의 낮은 속도값에 상응하는 소정 차량 속도값(V1)보다 차량 속도(Vv)가 크거나 동등할 때, 제2 목표 모터 토크(Tm2)는 "0"으로 설정된다.

도3의 블록로로부터 알 수 있는 바와 같이, 모터 토크 판별 섹션(8Ac)은 잉여 토크 연산 섹션(8Aa)으로부터의 입력 정보(Tm1)와 가속 보조 토크 연산 섹션(8Ab)으로부터의 입력 정보(Tm2)를 수용한다. 모터 토크 판별 섹션(8Ac) 내부에서, 소위 HIGH 선택 공정(Select HIGH process)이 Tm = Max(Tm1, Tm2)의 식에 따라 제1 및 제2 목표 모터 토크(Tm1 및 Tm2) 중 보다 높은 것을 선택하고, 최종 목표 모터 토크(Tm)(간단히, 목표 토크)로서 보다 높은 것을 판별하고 설정하도록 행해진다.

부가적으로, 모터 토크 판별 섹션(8Ac)은 모터 TCS 섹션(8G)으로부터 후방 휠 가속 슬립 지시 플래그(R_슬립)(간단히, 후방 휠 슬립 플래그)의 상태에 관한 입력 정보를 수용하기 위해, 모터 TCS 섹션(8G)(모터 트랙션 제어 시스템 섹션)에 연결된다. 후방 휠 슬립 플래그(R_슬립)가 "1"로 설정될 때, 즉, R_슬립= 1(또는 R_슬립이 온)이고, 따라서 가속 슬립이 후방 로드 휠 측[종속 구동 휠(3L, 3R)]에서 발생하는 지를 4륜 구동 제어기(8)의 프로세서[정확히, 모터 TCS 섹션(8G)]가 판별하거나 추정할 때, 모터 토크 판별 섹션(8Ac)의 HIGH 선택 공정[Tm = Max(Tm1, Tm2)]을 통해 얻어진 목표 모터 토크(Tm)는 감소된 토크값(△Tm), 즉 Tm = Tm-△Tm에 의해 감소적으로 보정되거나 또는 감소된다. 감소된 토크값(△Tm)은 후방 로드 휠 측[종속 구동 휠(3L, 3R)]의 가속 슬립률에 상응하는 목표 모터 토크(Tm)의 감소된 토크값을 의미한다. 따라서, R_슬립= 1인 경우, 즉 R_슬립이 온인 경우, 즉 후방 로드 휠 측[종속 구동 휠(3L, 3R)]에서 가속 슬립이 존재할 때, 감소적으로 보정된 목표 모터 토크(Tm-△Tm)는 모터 토크 판별 섹션(8Ac)으로부터 모터 변수 조정 섹션(8B)으로 출력된다. 이와 대조적으로, 후방 휠 슬립 플래그(R_슬립)가 "0"으로 재설정될 때, 즉 R_슬립= 0(또는 R_슬립이 OFF)이고, 따라서 가속 슬립이 후방 로드 휠 측[종속 구동 휠(3L, 3R)]에서 존재하지 않는다고 4륜 구동 제어기(8)의 프로세서[정확히 모터 TCS 섹션(8G)]가 판별하거나 추정할 때, 모터 토크 판별 섹션(8Ac)의 HIGH 선택 공정[Tm = Max(Tm1, Tm2)]을 통해 얻어진 목표 모터 토크(Tm)는 모터 변수 조정 섹션(8B)으로 출력된다. 종속 구동 휠 측[후방 로드 휠(3L, 3R)에서 가속 슬립이 존재할 때, 목표 모터 토크(Tm), 즉 발전기(7)의 전력 출력을 감소적으로 보정할 수 있는 모터 TCS 섹션(8G)과, 모터 토크 판별 섹션(8Ac)과, 모터 변수 조정 섹션(8B) 및 발전기 제어 섹션(8F)[특히, 모터 TCS 섹션(8G)]에는 전력 출력 억제 회로(전력 출력 억제 수단)가 구성된다.

모터 변수 조정 섹션(8B) 내부에서 실행되는 산술적 및 논리적 작동은 이후에 도6의 흐름도를 참조하여 상세하게 설명된다. 또한 도6에 도시된 루틴은 10 × 10^-3초와 같은 매 소정 견본 시간 간격으로 트리거되도록 타임 차단 트리거 루틴으로 실행된다.

단계(S200)에서, 목표 모터 토크(Tm)가 인 "0"보다 큰 지를 판별하도록 검사가 행해진다. 단계(S200)에 대한 응답이 긍정(Tm > 0)일 때, 4륜 구동 제어기(8)의 프로세서[모터 변수 조정 섹션(8B)]는 모터(4)에 의해 종속 구동 휠[후방 로드 휠(3L, 3R)]을 구동하기 위한 모터 구동 요구가 존재하는 것으로 판별하고 부가적으로 차량은 가속 슬립이 주 구동 휠[전방 로드 휠(1L, 1R)]에서 발생할 수도 있는 4륜 구동 모드로 조절된다. Tm > 0인 경우, 루틴은 단계(200)로부터 단계(210)로 진행한다. 역으로, 단계(200)에 대한 응답이 부정(Tm ≤ 0)일 때, 4륜 구동 제어기(8)의 프로세서[모터 변수 조정 섹션(8B)]는 모터(4)에 의해 종속 구동 휠[후방 로드 휠(3L, 3R)]을 구동하기 위한 모터 구동 요구가 존재하지 않는 것으로 판별하고 부가적으로 차량은 4륜 구동 모드로 조절되지 않는다. 따라서, Tm ≤ 0인 경우, 루틴은 단계(S200)로부터 단계(S310)로 진행한다.

단계(S210)에서, 4륜 구동 모드로부터 2륜 구동 모드로의 4륜 구동-2륜 구동 이행이 발생하는 지를 판별하도록 검사가 행해진다. 단계(S210)에 대한 응답이 긍정일 때, 즉, 4륜 구동-2륜 구동 이행이 존재할 때, 루틴은 단계(S210)로부터 단계(310)로 진행한다. 역으로, 단계(S210)에 대한 응답이 부정일 때, 즉 4륜 구동-2륜 구동 이행이 존재하지 않을 때, 즉 4륜 구동 모드가 연속적으로 선택될 때, 루틴은 단계(S210)로부터 단계(S220)로 진행한다. 예를 들면, 모터 속도(Nm)가 허용 가능한 제한 레벨에 거의 근접한 것으로 4륜 구동 제어기(8)의 프로세서가 판별할 때, 또는 트랜스미션(30)의 선택된 작동 범위가 주차(P) 범위 또는 중립(N) 범위와 같은 비구동 범위에 있을 때, 4륜 구동 제어기(8)의 프로세서[모터 변수 조정 섹션(8B)]는 4륜 구동 모드로부터 2륜 구동 모드로의 4륜 구동-2륜 구동 이행이 존재한다고 판별한다.

단계(S310)에서, 4륜 구동 모드 종료 처리[전력 발생 정지 처리(Vm =0)를 포함함]가 실행되고, 그 후 도6의 루틴은 주 프로그램으로 복귀한다. 구체적으로, 단계(S310)의 4륜 구동 모드 종료 처리에 따르면, 전력 발생 정지 신호가 목표 모터 토크(Tm)를 달성하는 데 요구되는 발생된 전압(Vm)을 "0"으로 즉 Vm = 0으로 조정하거나 또는 제어하도록 모터 변수 조정 섹션(8B)으로부터 발생된다.

단계(S220)에서, 처음에, 모터 선회 센서(26)에 의해 검출된 모터 속도(Nm)가 판독된다. 그 후, 모터 자계 전류(Ifm)의 목표값이 도6에 도시된 단계(S220)의 블록 내에 도시된 사전 프로그래밍된 모터 속도(Nm) 대 목표 모터 자계 전류(Ifm) 특성도로부터 가장 최근에 업데이트된 정보에 기초하여 연산되거나 검색된다. 단계(S220) 후에, 루틴은 단계(S230)로 진행한다. 모터 변수 조정 섹션(8B)은 단계(S220)를 통해 연산된 목표 모터 자계 전류를 지시하는 신호를 모터 제어 섹션(8C)으로 출력한다. 모터 제어 섹션(8C)은 실제 모터 자계 전류(Ifm)를 목표 모터 자계 전류에 보다 근접하게 하도록 피드백 제어한다. 도시된 실시예에서, 목표 모터 자계 전류가 모터 속도(Nm)에 대해 어떻게 변경되야 하는 지를 도시하는 도6의 단계(S220)의 블록 내에 도시된 소정 Nm-Ifm 특성도로부터 알 수 있는 바와 같이, 모 터 속도(Nm)가 소정 모터 속도(Nm1)보다 작을 때, 목표 모터 자계 전류는 소정의 일정한 전류값(또는 고레벨 전류값)으로 고정된다. 이와 대조적으로, 모터 속도(Nm)가 소정 모터 속도(Nm)보다 크거나 동등할 때, 목표 모터 자계 전류[즉, 모터 자계 전류(Ifm)]는 통상적인 자계 약화 제어에 따라 점차적으로 감소된다. 일반적으로 공지된 바와 같이, 모터(4)가 높은 모터 속도로 회전할 때, 모터 토크는 모터 유도 전압(E)의 상승으로 인해 하강하는 경향이 있다. 따라서, 모터 속도(Nm)가 증가되어 소정 모터 속도보다 크거나 동등하게 될 때, 모터 자계 전류(Ifm)는 모터 유도 전압(E)이 적절히 낮아지도록 통상적인 자계 약화 제어에 따라 감소적으로 보정되거나 점진적으로 감소됨으로써, 모터(4)에 공급되는 전류의 전류값의 증가를 일으키고, 결국 모터(4)가 요구되는 모터 토크를 생산할 수 있게 한다. 이 결과로서, 모터(4)가 보다 높은 모터 속도로 작동될 때조차, 모터 유도 전압 상승 억제 제어로 인해, 모터 토크의 하강을 효과적으로 억제하는 것이 가능하고, 결국, 요구되는 모터 토크를 생산할 수 있다. 보다 복잡하고 연속적인 모터 자계 전류 제어 방법과 비교하면, 고정된 Nm-Ifm 특성(Nm < Nm1)과 모터 속도 종속 변수 Nm-Ifm 특성(Nm ≥ Nm1)을 포함하는 앞서 설명된 2 단계 모터 자계 전류 제어 방법은 간단한 전자 제어 회로에서 우수하다. 다르게, 목표 모터 자계 전류를 컴퓨터 연산하고 요구되는 모터 토크를 생산하기 위해, 모터 토크가 모터 속도(Nm)에 기초하여 모터 자계 전류(Ifm)를 조정함으로써 연속적으로 보정될 수 있도록, 비교적 복잡하고, 연속적인 모터 자계 전류 제어 방법이 사용될 수도 있다. 목표 모터 자계 전류[즉 실제 모터 자계 전류(Ifm)]의 미세한 조정에 의해, 보다 부드러운 모터 토크 특성 을 제공하는 것이 가능하다. 고정된 Nm-Ifm 특성(Nm <Nm1)과 모터 속도 종속 변수 Nm-Ifm 특성(Nm ≥ Nm1)을 포함하는 2 단계 모터 자계 전류 제어 방법과 비교할 때, 복잡하고 연속적인 모터 자계 전류 제어 방법은 강화된 구동 안정성(강화된 차량 구동성과 강화된 차량 안정성)과 개선된 모터 구동 효율에서 우수하지만, 비용 감소면에서는 열등하다.

단계(S230)에서, 모터(4)의 아마츄어 전류(Ia)의 목표값이 모터 자계 전류(Ifm)와 목표 모터 토크(Tm)[도6에 도시된 단계(S230)의 블록 내에 도시된 사전 프로그래밍된 Ifm-Tm-Ia 특성도를 참조]의 목표값에 대해 가장 최근에 업데이트된 정보에 기초하여 연산되거나 검색된다. 단계(S230) 후에, 단계(S240)가 발생된다.

단계(S240)에서, 목표 모터 토크(Tm)를 달성하는 데 요구되는 발생된 전압(Vm)은 Vm = Ia×R + E의 식으로부터 아마츄어 전류(Ia)의 목표값에 기초하여 산술적으로 연산되고, 여기서 E는 모터(4)의 유도 전압을 나타내고, R은 발전기(7)와 모터(4) 사이의 저항의 값을 나타낸다. 이러한 방식으로 도6의 루틴의 한 사이클이 종료된다.

한편, 발전기 제어 섹션(8F)은 전력 발생 변수 조정 섹션(8Fa)과 전력 발생 제어 섹션(8Fb)을 포함한다. 전력 발생 변수 조정 섹션(8Fa)은 목표 모터 토크(Tm)를 달성하도록 요구되고 모터 변수 조정 섹션(8B)에 의해 판별된, 발생된 전압(Vm)을, 목표 발생 전압(Vt), 즉 Vt←Vm으로 치환하고, 부가적으로 전력 발생 제어 섹션(8Fb)에 대해 목표 발생 전압(Vt)을 지시하는 신호를 출력한다. 전력 발생 제어 섹션(8Fb)은 목표 발생 전압(Vt)을 달성하는 데 요구되는 목표 발전기 자계 전 류값[발전기 자계 전류(Ifh)의 목표값]을, 목표 발생 전압(Vt)과 발전기 출력 전압(Vg)에 대해 가장 최근에 업데이트된 정보에 기초하여, 연산하거나 컴퓨터 연산한다. 그 후, 전력 발생 제어 섹션(8Fb)은 컴퓨터 연산된 발전기 자계 전류(Ifh)의 목표값에 상응하는 발전기 제어 명령(C1)(주어진 듀티비)을 연산하거나 컴퓨터 연산한다. 발전기 제어 명령(C1)(주어진 듀티비)은 발전기 제어 섹션(8F)의 전력 발생 제어 섹션(8Fb)으로부터 발전기(7)의 전압 조절기(22)로 출력되고, 그 결과 발전기 출력 전압(Vg)은 적절히 제어되거나 조절될 수 있다.

지금부터 도7을 참조하면, 4륜 구동 제어기(8)의 모터 TCS 섹션(8G) 내부에서 실행되는 산술적 및 논리적 작동이 도시된다. 또한 도7에 도시된 루틴은 10 × 10^-3 초와 같은 매 소정 견본 시간 간격으로 트리거되도록 타임 트리거 차단 루틴으로서 실행된다.

단계(S410)에서, 0.01G와 같은 소정 슬립률보다 크거나 동등한 가속 슬립이 후방 로드 휠 측[종속 구동 휠(3L, 3R)]에서 발생하는 지를 판별하도록 검사가 행해진다. 단계(S410)에 대한 응답이 긍정(YES)일 때, 즉 후방 로드 휠 측의 가속 슬립률이 소정 슬립률보다 크거나 동등할 때, 루틴은 단계(S410)로부터 단계(S420)로 진행한다. 역으로, 단계(S410)에 대한 응답이 부정(NO)일 때, 즉 후방 로드 휠 측의 가속 슬립률이 소정 슬립률보다 작을 때, 루틴은 단계(S410)로부터 단계(S430)로 진행한다. 구체적으로, 후방 로드 휠 측의 가속 슬립률은 각각의 후방 로드 휠(3L 및 3R)의 가속도에 의해 또는 후방 휠 속도(즉, 종속 구동 휠 속력)로부터 전방 휠 속도(즉, 주 구동 휠 속력)를 감산함으로써 추정되거나 검출되거나 또는 연산될 수 있다. 후방 휠 가속 슬립률의 추정하기 위해 각각의 후방 로드 휠(3L 및 3R)의 가속도를 사용할 때, 각각의 후방 로드 휠(3L 및 3R)의 실제 가속도는 휠 가속도 센서에 의해 검출될 수도 있다. 이 대신에, 각각의 후방 로드 휠(3L 및 3R)의 가속도는 후방 로드 휠 속도 센서(27RL 및 27RR)에 의해 검출된 후방 좌측 및 후방 우측 휠 속도(VwRL 및 VwRR)를 미분함으로써 얻어질 수도 있다. 검출된 또는 연산된 후방 로드 휠 측의 가속도가 소정값보다 크거나 동등할 때, 4륜 구동 제어기(8)의 프로세서[모터 TCS 섹션(8G)]는 소정 슬립률의 가속 슬립이 또는 그 이상이 후방 로드 휠 측[종속 구동 휠(3L, 3R)]에서 발생한 것으로 판별한다. 다르게, 후방 휠 속도[즉, 평균 후방 휠 속도(Vwr)]와 전방 휠 속도[즉, 평균 전방 휠 속도(Vwf)] 사이의 차이(Vwr-Vwf)는 후방 휠 가속 슬립률의 추정을 위해 사용될 수 있다. 그러한 경우, 후방 휠 속도와 전방 휠 속도 사이의 차이(△VR = Vwr-Vwf)가 소정값보다 크거나 동등할 때, 4륜 구동 제어기(8)의 프로세서[모터 TCS 섹션(8G)]는 소정 슬립률의 가속 슬립이 또는 그 이상이 후방 로드 휠 측[종속 구동 휠(3L, 3R)]에서 발생한 것으로 판별한다. 도시된 실시예에서, 전방 로드 휠 측의 가속 슬립 속도(△VF)(또는 가속 슬립률)와 후방 로드 휠 측의 가속 슬립 속도(△VF)(또는 가속 슬립률)는 집합적으로 "△V"로서 칭한다.

단계(S420)에서, 후방 휠 가속 슬립 지시 플래그(R_슬립)(후방 휠 슬립 플래그)는 R_슬립이 "1"로 즉, R_슬립=1(또는 R_슬립이 온)로 설정된다. 단계(S420) 후에, 단 계(S440)가 발생된다.

단계(S430)에서, 후방 슬립 플래그(R_슬립)는 "0"으로, 즉 R_슬립=0(또는 R_슬립이 오프)으로 설정되고, 그 후 도7의 루틴은 주 프로그램으로 복귀된다.

단계(S440)에서, 목표 모터 토크(Tm)의 감소된 토크값(△Tm)에 상응하는 목표 발전기 부하 토크(Th)의 감소된 부하 토크값(△Th)은 산술적으로 연산되고, 따라서, 목표 발전기 부하 토크(Th)의 감소된 부하 토크값(△Th)을 지시하는 신호는 모터 TCS 섹션(8G)으로부터 엔진 제어기(18)로 출력된다. 이러한 방식으로 도7이 루틴의 한 실행 사이클이 종료된다. 보다 구체적으로, 목표 발전기 부하 토크(Th)의 감소된 부하 토크값(△Th)은 후방 휠 가속 슬립률에 기초하여 연산된 [목표 모터 토크(Tm)]의 감소된 토크값(△Tm)과, 후방 휠 가속 슬립률[예를 들면, 후방 휠 가속 슬립 속도(△VR = Vwr-Vwf)]에 상응하는 휠 속도(정확히, 휠 속력 편차)로부터 모터(4)의 모터 속도로 변환된 변환값(△Nm) 모두에 기초하여, 다음의 세식으로부터 산술적으로 연산된다.

△P = △Tm×△Nm÷ηm×(2π/60)

△W = △P÷ηg

△Th = △W÷Nh÷(2π/60)

여기서, △P는 발전기(7)의 전력 출력의 감소 값을 나타내고, △Tm은 후방 휠 가속 슬립률(예를 들면, △VR = Vwr-Vwf)에 상응하는 감소된 목표 모터 토크, 즉 모터 TCS 섹션(8G)의 작동 상태로의 절환과 동시에 감산된 목표 모터 토크(Tm)의 감소된 토크값을 나타내고, △Nm은 후방 휠 가속 슬립률[예를 들면, 후방 휠 가속 슬립 속도(△VR = Vwr-Vwf)]에 상응하는 휠 속도로부터 모터(4)의 모터 속도로 변환되는 변환값을 나타내고, ηm는 모터 효율(단위 : %)을 나타내고, △W는 감소된 발생 전기 에너지[또는 발전기(7)의 전력 발생을 위해 부하 토크의 감소 값, 간단히, 감소된 전력 발생 부하]를 나타내고, ηg는 발전기 효율(단위 : %)을 나타내고, Nh는 발전기 속도를 나타낸다.

목표 발전기 부하 토크(Th)의 감소된 부하 토크값(△Th)을 연산하기 위한 앞서 설명된 식은 다음에 설명된 이유에 기초하여 판별된다.

모터 TCS 섹션(8G)이 작동 상태로 시프트하기 전 발전기(7)에 의해 생산된 발전기의 전력 출력(△p)(-)은 다음의 식에 의해 나타내진다. 발전기의 전력 출력(△p)(-)은 "작동 전 발전기의 전력 출력(△p)(-)"으로서 칭한다.

△p(-) = Tm__전×Nm__전÷ηm×(2π/60)

여기서, Tm__전은 모터 TCS 섹션(8G)이 작동 상태로 시프트하기 전 모터(4)에 의해 생산된 모터 토크의 모터 토크값을 나타내고, Nm__전은 모터 TCS 섹션(8G)이 작동 상태로 시프트하기 전 모터(4)의 모터 속도값을 나타내고, ηm는 모터 효율을 나타낸다.

유사한 방식으로, 모터 TCS 섹션(8G)이 작동 상태로 시프트한 후 발전기(7)에 의해 생산된 발전기의 전력 출력(△p)(+)은 다음의 식에 의해 나타내진다. 발전기의 전력 출력(△p)(+)은 "작동 후 발전기의 전력 출력(△p)(+)"으로서 칭한다.

△p(-) = Tm__후×Nm__후÷ηm×(2π/60)

여기서, Tm__후는 모터 TCS 섹션(8G)이 작동 상태로 시프트한 후 모터(4)에 의해 생산된 모터 토크의 모터 토크값을 나타내고, Nm__후는 모터 TCS 섹션(8G)이 작동 상태로 시프트한 후 모터(4)의 모터 속도값을 나타내고, ηm는 모터 효율을 나타낸다.

따라서, 감소된 목표 모터 토크값(△Tm)에 상응하는 감소된 전력 발생 부하 토크 출력(△p)은 다음의 방정식으로 나타내진다.

△p = △p(-)-△p(+)

= Tm__전×Nm__전÷ηm×(2π/60)-Tm__후×Nm__후÷ηm×(2π/60)

= (Tm__전-Tm__후)×(Nm__전-Nm__후)÷ηm×(2π/60)

= △Tm×(Nm__전-Nm__후)÷ηm×(2π/60)

상기 방정식으로부터, 발전기(7)의 전력 출력의 감소 값(△p)은 △p = △Tm×△Nm÷ηm×(2π/60)의 식에 의해 나타낼 수 있다. 작동전 모터 속도값(Nm__전)과 작동후 모터 속도값(Nm__후)의 차이(Nm__전-Nm__후)는 후방 휠 속도(VwRL 및 VwRR)에 기초하여 추정되거나 판별된다. 목표 모터 토크(Tm)의 감소된 토크값(△Tm)(즉, 토크 하강값)은 후방 휠 가속 슬립률(예를 들면, △VR = Vwr-Vwf)에 실질적으로 상응하는 변수로서 판별된다. 그 대신에, 감소된 목표 모터 토크값(△Tm)은 소정의 상수로 고정될 수도 있다. 모터 TCS 섹션(8G)은 전력 출력 억제 회로(전력 출력 억제 수단)의 부분으로서 작용한다.

지금부터, 도8을 참조하면, 엔진 제어기(18) 내부에서 실행되는 산술적 및 논리적 작동이 도시된다. 도8에 도시된 루틴은 10 × 10^-3 초와 같은 매 소정 견본 시간 간격으로 트리거되도록 타임 트리거 차단 루틴으로서 실행된다.

단계(S600)에서, 전방 로드 휠 측[주 구동 휠(1L, 1R)]의 가속 슬립률(△V)이 연산된다. 가속 슬립률(△V)은 앞서 설명된 전방 로드 휠 측[주 구동 휠(1L, 1R)]의 가속 슬립 속도(△V)에 상응한다. 단계(S600) 후에, 단계(S610)가 발생된다.

단계(S610)에서, 전방 로드 휠 측[주 구동 휠(1L, 1R)]의 가속 슬립률(△V)이 목표 전방 휠 가속 슬립률(T_slip)을 초과하는 지를 판별하도록 검사가 행해진다. 단계(S610)에 대한 응답이 긍정(YES)일 때, 즉 △V > T_slip인 경우, 루틴은 단계(S610)로부터 단계(S660)로 진행한다. 역으로, 단계(S610)에 대한 응답이 부정(NO)일 때, 즉 △V ≤ T_slip인 경우, 루틴은 단계(S610)로부터 단계(S620)로 진행한다. 목표 가속 슬립률(T_slip)은 소정의 슬립률, 구체적으로, 앞서 설명된 "0"과 같은 소정의 전력 발생 임계값(Tpg)[도4의 단계(S20)를 참조]과 비교할 때, 10 %와 같은 상대적으로 보다 높은 레벨로 사전 설정된다. 10 %와 같은 상대적으로 높은 레벨로 목표 가속 슬립률(T_slip)을 설정하는 것은 불충분한 모터 토크를 방지하는 데 기여한다. 즉, 목표 가속 슬립률(T_slip)은 소정의 엔진 TCS 제어 가능 임계값 또는 소정의 엔진 TCS 초기 임계값 또는 소정의 엔진 TCS 개입 임계값으로서 기능하여, 상기 값에서 엔진 전력 출력(엔진 출력 토크)을 효과적으로 억제하거나 감소시키도록 엔진 트랙션 제어 시스템(간단히, 엔진 TCS 시스템)이 작동하게 됨으로써, 전방 로드 휠[주 구동 휠(1L, 1R)]의 가속 슬립을 억제한다.

단계(S620)에서, 운전자에 의해 요구되는 목표 엔진 출력 토크를 지시하는 운전자 요구 목표 엔진 출력 토크(TeN)는 가속기 개도(θ)를 지시하는 가속기 센서(40)로부터의 센서 신호에 기초하여 판별된다.

단계(S623)에서, 후방 휠 슬립 플래그(R_슬립)가 "1"(R_슬립이 온)로 설정되는 지를 판별하도록 검사가 행해진다. 후방 휠 슬립 플래그(R_슬립)가 설정(=1)되고 따라서 단계(S623)에 대한 응답이 긍정(R_슬립 : 온)일 때, 루틴은 단계(S623)로부터 단계(S626)로 진행한다. 역으로 후방 휠 슬립 플래그(R_슬립)가 재설정(= 0)되고 따라서 단계(S623)에 대한 응답이 부정(R_슬립 : 오프)일 때, 루틴은 단계(S623)로부터 단계(S630)로 진행한다.

단계(S626)에서, 단계(S620)를 통해 연산된 목표 엔진 출력 토크(TeN)는 후방 휠 가속 슬립을 고려하여, 목표 모터 토크(Tm)의 감소된 토크값(△Tm)(토크 하강값)에 상응하는, 앞서 설명된 감소된 목표 발전기 부하 토크값(△Th)[모터 TCS 섹션(8G) 내부에서 실행되는 도7에 도시된 루틴의 단계(S440)를 통해 연산됨]에 의해 감소적으로 보정되거나 억제된다. 단계(S626) 후에, 단계(S630)가 발생된다. 종속 구동 휠 측[후방 로드 휠(3L, 3R)]에서 가속 슬립이 존재할 때 목표 발전기 부하 토크(Th)의 감소된 부하 토크값(△Th)만큼 목표 엔진 출력 토크(TeN)를 감소적으로 보정하기 위해 제공되는 단계(S623) 및 단계(S626)에서는, 목표 엔진 출력 토크 감소 회로(목표 엔진 출력 토크 감소 수단)가 구성된다. 목표 엔진 출력 토크 감소 회로(목표 엔진 출력 토크 감소 수단)는 종속 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 감소 회로(종속 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 감소 수단)로서 간주된다.

단계(S630)에서, 엔진(2)의 엔진 출력 토크(Te)의 현재 값은 적어도 하나의 부 스로틀 밸브(16)의 부 스로틀 개도(α)와 엔진 속도(Ne)에 기초하여 연산되거나 판별된다. 단계(S630) 후에, 단계(S640)가 발생된다.

단계(S640)에서, 연산된 목표 엔진 출력 토크(TeN)와 현재 엔진 출력 토크(Te) 사이의 편차(△Te)는 △Te = TeN-Te의 식으로부터 산술적으로 연산된다. 단계(S640) 이후에, 단계(S650)가 발생된다.

단계(S650)에서, 엔진 출력 토크 편차(△Te)에 상응하는 부 스로틀 개도(α)의 변화(△α)(정확히, 부 스로틀 개도의 증가 및 감소의 반복)이 연산되거나 컴퓨터 연산된다. 부 스로틀 개도(α)의 변화(△α)에 상응하는 스로틀 개도 제어 명령 신호는 부 스로틀 액츄에이터로서 작용하는 스텝 모터(19)로 출력된다. 개시의 간단화를 위해 설명된 실시예에서, 부 스로틀 개도 변화(△α)에 상응하는 스로틀 개도 제어 명령 신호가 스텝 모터(19)로 출력되도록 지시된다. 실제적으로, 엔진 출력 토크를 부드럽게 변화시키거나 감소시키거나 또는 억제하도록 그리고 바람직 하지 못한 빠른 토크 변화를 회피하도록, 부 스로트 개도는 엔진 제어기(18) 내부에서 실행되는 엔진 출력 제어의 매 소정 실행 사이클에서 소정 증분 또는 소정 감소분으로써 주기적으로 변화된다(증가되거나 감소된다).

대조적으로, 단계(S610)로부터 단계(S660)로의 진행이 발생할 때, 엔진 TCS 제어가 작동하게 된다. 전방 로드 휠 측[주 로드 휠(1L, 1R)]의 가속 슬립의 억제를 위해, 단계(S660)에서, 사전 프로그래밍된 엔진 TCS 제어 토크 변화(△Ttcs)은 엔진 출력 토크 편차(△Te), 즉 엔진 TCS 제어에 따라 △Te=△Ttcs(또는 △Te←△Ttcs)로 치환된다. 도시된 실시예에서, 사전 프로그래밍된 엔진 TCS 제어 토크 변화(△Ttcs)은 전방 휠 가속 슬립률(△VF)에 기초하여 판별되는 변수이다. 단계(S660) 후에, 단계(S650)가 발생한다. 엔진 TCS 제어를 초기화하고 △VF > T_slip의 조건하에서 엔진 출력 토크 편차(△Te)로 엔진 TCS 제어 토크 변화(△Ttcs)을 치환할 수 있는 단계(S660)에서는, 주 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 억제 회로(주 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 억제 수단)가 구성된다.

4륜 구동 모드가 구동 모드 스위치(39)를 거쳐 선택된 특정 조건 하에서 앞서 설명된 배열을 갖는, 구동력 제어 장치의 실시예는 다음과 같이 작동한다.

엔진(2)으로부터 주 구동 휠 측[전방 로드 휠(1L, 1R)]로 전달되는 구동 토크의 양이 낮은 μ로드 구동으로 인해 로드 상에서 주 구동 휠의 그립 제한(또는 로드 표면 반응 제한)을 초과한다고 가정하면, 또는 가속기 페달(17)이 운전자에 의해 상당히 하향 가압된다고 가정하면, 가속 슬립은 주 구동 휠 측[전방 로드 휠(1L, 1R)]에서 발생할 수도 있고, 즉 △VF > 0이다. 부등식 △VF > 0에 의해 한정된 조건이 만족되고 4륜 구동 모드가 구동 모드 스위치(39)에 의해 선택되는 이러한 조건 하에서, 계전기(24)는 한 쌍의 계전기 접촉부가 계전기 제어 섹션(8D)에 의해 폐쇄되는 그 폐쇄 상태로 유지되게 된다. 부가적으로, 클러치(12)는 클러치 제어 섹션(8E)에 의해 그 결합 상태로 유지된다. 발전기(7)는 발전기의 전력 발생 부하[정확히, 목표 발전기 부하 토크(Th), 즉 전방 휠 가속 슬립률(△V)(=△VF)에 상응하는 제1 목표 모터 토크(Tm1)]에 기초하여 발전 작동을 수행함으로써, 모터(4)가 구동되어, 차량의 4륜 구동 모드로의 시프트가 완료된다[도4의 단계(S20)로부터 단계(S50), 단계(S60) 및 단계(S70)를 통해 단계(S90)로의 흐름을 참조]. 이 때, 모터(4)는 종속 구동 휠[후방 로드 휠(3L, 3R)]이 모터 토크에 의해 구동되도록 발전기(7)에 의해 발생된 잉여 전력에 의해 회전됨으로써, 차량의 가속 성능을 향상시킨다. 부가적으로, 모터(4)는 로드 상에 주 구동 휠(1L, 1R)의 그립 제한(또는 로드 표면 반응 제한)을 초과하는 잉여 구동 토크에 의해 구동됨으로써, 에너지 효율을 강화시키고 차량의 감소된 연료 소비율을 보장한다. 이 후, 엔진(2)으로부터 주 구동 휠 측[전방 로드 휠(1L, 1R)]으로 전달되는 구동 토크의 양은 로드 상에 주 구동 휠의 그립 제한(또는 로드 표면 반응 제한)으로 조정되거나 수렴하거나 또는 보다 근접하게 된다. 따라서, 차량의 작동 상태가 4륜 구동 모드로부터 2륜 구동 모드로 점진적으로 시프트하고, 주 구동 휠 가속 슬립이 효과적으로 억제된다.

차량의 시동 시기 동안, 주 구동 휠 측[전방 로드 휠(1L, 1R)]의 가속 슬립은 충분하게 전개되지 않고, 따라서 보다 작은 전방 휠 가속 슬립률이 존재한다. 그러한 조건(Tm2 > Tm1) 하에서, 모터(4)는 적어도 가속기 개도(θ)에 기초하여 판별된 제2 목표 모터 토크(Tm2)에 보다 근접하게 되도록 구동된다. 이는 시동 시기 동안 차량의 가속 성능을 강화시킨다.

그 후, 소정 전력 발생 임계값(Tpg)보다 상대적으로 높게 설정된 소정 엔진 TCS 제어 가능 임계값(T_slip)보다 큰 가속 슬립률의 전방 휠 가속 슬립이 발생한다면, 즉 △VF > T_slip이라면, 도8의 루틴은 가속 페달(17)이 운전자에 의해 하향 가압되는 지 또는 하향 가압되지 않는 지에 관계없이, 정확히 운전자에 의해 하향 가압된 가속기 페달(17)의 조작 변수와 관계없이 단계(S610)로부터 단계(S660)로 진행하고, 엔진 전력 출력은 엔진 TCS 제어에 의해 효과적으로 자동적으로 강제 억제된다. 이 결과, 전방 로드 휠(1L, 1R)의 주 구동 휠 가속 슬립은 효과적으로 억제되거나 수렴된다.

도5b에 도시된 차량 속도(Vv) 대 제2 목표 모터 토크(Tm2) 특성도로부터 알 수 있는 바와 같이, 차량이 시동 시간으로부터 벗어났다고 가정할 수도 있는 소정 차량 속도값(V1)보다 차량 속도(Vv)가 크거나 동등할 때, 제2 목표 모터 토크(Tm2)는 "0"으로 설정된다. Vv ≥ V1 및 △VF > 0의 조건 하에서, 모터 토크 판별 섹션(8Ac)의 HIGH 선택 공정[Tm = MAX(Tm1, Tm2)]에 의해, 제1 목표 모터 토크(Tm1)는 목표 모터 토크(Tm)로 선택된다. 따라서, 발전기(7)는 전방 휠 가속 슬립률(△V)(=△VF)에 상응하는 발전기의 전력 발생 부하, 즉 전방 휠 가속 슬립을 억제하는 데 요구되는 흡수 토크(T△VF)를 달성하는 방식으로 구동되고, 따라서 엔진(2)으로부터 주 구동 휠 측[전방 로드 휠(1L, 1R)]으로 전달되는 엔진 출력 토크가 적절히 감소되거나 흡수됨으로써, 주 구동 휠 가속 슬립을 효과적으로 억제한다. 부가적으로, △VF > T_slip의 조건 하에서, 엔진 TCS 제어는 동시에 작동되어[도8의 단계(S610)로부터 단계(S660)로의 흐름을 참조], 주 구동 휠 측[전방 로드 휠(1L, 1R)의 가속 슬립을 빠르게 억제하도록 엔진 전력 출력 자체가 빠르게 적시에 억제될 수 있다.

반대로, 모터(4)가 차량의 4륜 구동 모드를 보장하도록 발전기(7)의 전력 출력에 의해 구동된다고 가정하면, 부가적으로 소정 슬립률보다 크거나 동등한 가속 슬립이 낮은 μ로드 구동으로 인해 후방 로드 휠 측[종속 구동 휠(3L, 3R)]에서 발생한다.

통상적인 방식으로, 발전기(7)의 전력 출력이 후방 로드 휠(3L, 3R)의 종속 구동 휠 가속 슬립 억제를 위해 빠르게 단순히 감소된다고 가정하면, 전력 발생 부하, 즉 발전기 부하 토크는 발전기(7)의 전력 출력의 감소 값만큼 낮아짐으로써, 전방 로드 휠(1L, 1R)로의 구동 토크 유동이 바람직하지 않게 증가하게 된다. 주 구동 휠 측[전방 로드 휠(1L, 1R)]의 가속 슬립이 전개되기 시작함으로써, 바람직하지 못한 엔진 속도의 상승이 발생된다. 그 결과, 전력 발생 부하는 다시 증가될 수도 있고, 따라서 종속 구동 휠 측[후방 휠(3L, 3R)]의 가속 슬립이 다시 발생될 수도 있다. 즉, 종속 구동 휠 가속 슬립 억제 제어와 주 구동 휠 가속 슬립 억제 제어 사이에서 바람직하지 못한 제어 난조(control hunting)가 증가하는 경향을 갖는다.

위와 반대로, 종속 구동 휠 측[후방 로드 휠(3L, 3R)]의 가속 슬립을 억제하기 위해, 도7 및 도8에 도시된 구동력 제어 장치의 실시예에 따르면, 엔진 전력 출력[정확히, 목표 엔진 출력 토크(TeN)]은 전력 발생 부하의 감소, 정확히 목표 발전기 부하 토크(Th)[도7의 단계(S410)로부터 단계(S420)를 통해 단계(S440)로의 흐름을 참조]의 감소(△Th)에 반응하여 또는 이와 동조하여 값(TeN-△Th)[단계(S623)로부터 단계(S626)로의 흐름을 참조]에 대해 감소적으로 보정되거나 하향 감소된다. 상기 설명된 이유로, 발전기(7)의 전력 출력이 후방 로드 휠(3L, 3R)의 종속 구동 휠 가속 슬립 억제를 위해 빠르게 감소될 지라도, 엔진 속도(Ne)의 과도한 상승을 방지하거나 회피하는 것이 가능하고, 따라서, 주 구동 휠 가속 슬립이 전개되기 시작하는 것을 억제하거나 방지한다. 종속 구동 휠 가속 슬립 억제를 위해 행해지는, 전력 발생 부하의 감소[정확히, 목표 발전기 부하 토크(Th)의 감소(△Th)]와 동시에 엔진 전력 출력[정확히, 목표 엔진 출력 토크(TeN)]을 억제하는 것은, 주 구동 휠 가속 슬립의 바람직하지 않은 증가가 피드포워드(feedforward) 제어와 유사한 방식으로 미리 억제될 수 있다는 것을 의미한다. 종속 구동 휠 가속 슬립 억제 제어 중, 구동력 제어 장치의 실시예는 △VF > T_slip의 조건 하에서 엔진 TCS 시스템[단계(S660)를 참조]에 의해 실행되도록 엔진 출력 토크 억제를 수행하지 않는다. 즉, 종속 구동 휠 가속 슬립 억제 제어 중, 구동력 제어 장치의 실시예는 엔진 트랙션 제어 시스템(TCS) 개입 임계값(T_slip)에 도달한 후에 엔진 출력 토크를 억제하도록 작동하지 않고, 미리 주 구동 휠 측[전방 로드 휠(1L, 1R)]의 가속 슬립 증가를 예상하거나 또는 예견하면서, 피드포워드 제어와 같은 엔진 토크 출력 억제를 빠르게 수행한다.

지금부터, 도9의 (a) 내지 (e)를 참조하면, 도7의 루틴을 실행하는 4륜 구동 제어기(8)와 도8의 루틴을 실행하는 엔진 제어기(18)의 모터 TCS 섹션(8G)을 사용하는 차량 구동력 제어 장치의 작동을 설명하는 시간 동작선도가 도시된다. 도9의 (a)는 후방 휠 속도(VwR)의 편차를 도시한다. 도9의 (b)는 종속 구동 휠[후방 로드 휠(3L, 3R)]을 구동하는 모터(4)를 위한 모터 토크 명령[목표 모터 토크(Tm)에 상응함]의 편차를 도시한다. 도9의 (c)는 엔진(2) 상에 부과되는 발전기 부하 토크, 정확히 목표 발전기 부하 토크(Th)의 편차를 도시한다. 도9의 (d)는 엔진 출력 토크, 정확히 목표 엔진 출력 토크(TeN)의 편차를 도시한다. 도9의 (e)는 엔진 속도(Ne)의 편차를 도시한다. 도9의 (a) 내지 (e)의 시간 동작선도로부터 알 수 있는 바와 같이, 가속 슬립이 종속 구동 휠[후방 로드 휠(3L, 3R)]에서 발생할 때, 목표 모터 토크(Tm)는 후방 휠 가속 슬립률(예를 들면, △VR = VwR - Vwf)에 기초하여 판별된 감소된 토크값(△Tm)에 의해 감소된다. 동시에, 도9의 (c)에 도시된 바와 같이, 목표 발전기 부하 토크값(Th)은 감소된 목표 모터 토크값(△Th)에 상응하는 감소된 목표 발전기 부하 토크값만큼 감소된다. 도9에 도시된 바와 같이, 엔진 전력 출력[정확히, 목표 엔진 출력 토크(TeN)]은 목표 발전기 부하 토크(Th)의 감소(△Th)와 동시에 감소적으로 보정되거나 감소되거나 또는 억제된다. 도9의 (e)의 시간 동작선도로부터 알 수 있는 바와 같이, 목표 발전기 부하 토크 감소(△Th)와 동시에 목표 엔진 출력 토크(TeN)를 감소시킴으로써 엔진 속도의 바람직하지 못한 상승을 회피하거나 또는 억제하는 것이 가능하다.

앞서 설명된 바와 같이, 구동력 제어 장치의 실시예에 따르면, 발전기(7)는 전방 휠 가속 슬립률(△V)(=△VF)에 상응하는 전력 발생 부하에 기초하여, 작동되어, 모터(4)는 전방 휠 가속 슬립률(△V)(=△VF)에 따라 종속 구동 휠[후방 로드 휠(3L, 3R)]을 구동한다. 즉, 본 실시예의 장치는 강화된 차량 가속 성능의 결과로서, 주 구동 휠[전방 로드 휠(1L, 1R)]의 가속 슬립이 적절히 억제될 수 있도록 구성되고 설계된다. 상기 설명된 이유로 인해, 목표 전방 휠 가속 슬립률[소정 엔진 TCS 개입 임계값(T_slip),(예를 들면, 10 %)]은 소정 전력 발생 임계값(Tpg)(예를 들면, "0")보다 상대적으로 높게 사전 설정된다. 즉, 전방 휠 가속 슬립을 억제하도록, 전방 로드 휠(1L, 1R)로의 엔진 토크 유동의 일부가 전력 발생을 위해 사용되고 이후 전방 휠 가속 슬립이 미처 충분히 억제되지 않거나 수렴되지 않은 경우에만, 엔진 TCS 기능이 시작되고 가능하게 된다. 소정 전력 발생 임계값(Tpg)(예를 들면, "0")보다 상대적으로 높은 목표 전방 휠 가속 슬립률[엔진 TCS 개입 임계값(T_slip), (예를 들면 10 %)]의 설정은 전방 휠 가속 슬립이 전개되기 시작하는 가속 슬립 지점에서 또는 전방 휠 가속 슬립 발생보다 과도하게 이른 시점에서 엔진 TCS 기능이 바람직하게 않게 시작되는 것을 방지한다. 전방 휠 가속 슬립 발생보 다 과도하게 이른 시점에서의 엔진 TCS 기능을 억제하고 연결 해제하는 것은 모터(4)에 의해 생산되는 모터 토크의 부족, 즉 발전기(7)의 불충분한 전력 발생을 방지하거나 회피한다.

도시된 실시예에서, 종속 구동 휠[후방 로드 휠(3L, 3R)]의 가속 슬립이 소정 슬립률보다 크거나 동등한 지에 따라, 즉 후방 휠 슬립 플래그(R_슬립)의 상태(R_슬립 : 온 또는 R_슬립 : 오프)에 따라, 후방 휠 가속 슬립률(예를 들면, △VR = Vwr - Vwf)에 상응하는 감소된 토크값(△Tm)에 의해 목표 토크(Tm)는 감소적으로 보정되거나 감소된다. 목표 발전기 부하 토크(Th)의 감소된 부하 토크값(△Th)은 도7의 단계(S440)를 통해, 목표 모터 토크(Tm)의 감소된 토크값(△Tm)에 기초하여 연산된다. 한편, 목표 발전기 부하 토크(Th) 자체는 감소된 토크값(△Tm)의 연산을 위해 도7의 루틴과는 개별적으로, 도4에 도시된 잉여 토크(Th) 산술 연산 루틴에 의해 연산된다. 목표 모터 토크(Tm)의 감소된 토크값(△Tm)을 사용하는 대신에, 발전기(7)의 감소된 부하 토크값(△Tm)이 차량 속도(Vv)의 함수[f(Vv)]로서 연산될 수도 있다. 그 대신에, 발전기(7)의 감소된 부하 토크값(△Tm)은 소정의 고정된 값으로서 사전 설정될 수도 있다. 다르게는, 제1 목표 모터 토크(Tm1)가 후방 휠 가속 슬립률(예를 들면, △VR = VwR - Vwf)을 고려하여 연산될 수도 있는 도4에 도시된 잉여 토크(Th) 산술 연산 루틴에서, 후방 휠 가속 슬립(즉, R_슬립 : 온)이 존재할 때, 잉여 엔진 토크[목표 발전기 부하 토크(Th)]는 4륜 구동 제어기(8)의 잉여 토크 연산 섹션(8Aa) 내부에서 실행되는 도4의 루틴의 단계(S90) 바로 전에 감소된 부하 토크값(△Th)에 의해 감소적으로 보정되거나 감소될 수도 있다.

지금부터 도10을 참조하면, 엔진 제어기(18) 내부에서 실행되는 변경된 산술적 및 논리적 작동을 도시한다. 도10의 변경된 산술적 및 논리적 처리는 도8에 도시된 루틴 내에 포함된 단계(S623)와 단계(S626)가 제거된 점을 제외하고는 도8의 처리와 유사하다. 따라서, 도8에서 도시된 루틴 내에 단계를 나타내는 데 사용되는 동일한 단계 넘버는 두 개의 다른 차단 루틴의 비교를 위해, 도10에 도시된 변경된 산술적 및 논리적 처리에서 사용되는 상응하는 단계 넘버에 적용된다. 도10에 도시된 단계(S600)와, 단계(S610)와, 단계(S620)와, 단계(S630)와, 단계(S640)와, 단계(S650) 및 단계(S660)는 상기 설명으로부터 자명하기 때문에 생략된다.

지금부터 도11을 참조하면, 4륜 구동 제어기(8)의 모터 TCS 섹션(8G) 내부에서 실행되는 변경된 산술적 및 논리적 작동을 도시한다.

도10의 루틴을 실행하는 엔진 제어기(18)와 도11의 루틴을 실행하는 모터 TCS 섹션(8G)을 사용하는 변경된 구동력 제어 장치에 의해 달성된, 종속 구동 휠 가속 슬립이 존재할 때 실행되는 목표 발전기 부하 토크 감소로 인해 발생될 수도 있는 주 구동 휠 가속 슬립에 대한 대응법은, 도8의 루틴을 실행하는 엔진 제어기(18)와 도7의 루틴을 실행하는 모터 TCS 섹션(8G)을 사용하는 차량 구동력 제어 장치의 실시예와는 다소 다르다. 특히, 도10 및 도11에 도시된 변경된 차량 구동력 제어 장치에 구현되는 4륜 구동 제어기의 모터 TCS 섹션(8G) 내부에서 실행되는 처리(도11 참조)는 도7 및 도8에 도시된 실시예의 차량 구동력 제어 장치 내에 구현되는 4륜 구동 제어기의 모터 TCS 섹션(8G) 내부에서 실행되는 처리(도7 참조)와는 상당히 다르다. 모터 TCS 섹션(8G) 내부에서 실행되는 변경된 산술적 및 논리적 작동의 상세는 도11의 흐름도를 참조하여 아래에 설명된다.

도11의 단계(S710)에서, 도7의 단계(S410)와 유사한 방식으로, 가속 슬립률이 소정 슬립률보다 크거나 또는 동등한 지를 판별하도록 검사가 행해진다. 단계(S710)에 대한 응답이 긍정(YES)일 때, 즉 후방 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률보다 크거나 또는 동등할 때, 루틴은 단계(S710)로부터 단계(S720)로 진행한다. 역으로, 단계(S710)에 대한 응답이 부정(NO)일 때, 즉 후방 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률보다 작을 때, 루틴은 단계(S710)로부터 단계(S740)로 진행한다. 도11의 단계(S710)와 도7의 단계(S410)에서, 휠 속도 센서(27FL 내지 27 RR)는 종속 구동 휠 가속 슬립 추정 회로(종속 구동 휠 가속 슬립 검출기 또는 종속 구동 휠 가속 슬립 추정 수단)로서 작용한다.

단계(S720)에서, 후방 휠 슬립 플래그(R_슬립)는 "1"로, 즉 R_슬립= 1(R_슬립이 온)로 설정된다. 단계(S720) 후에, 단계(S730)가 발생된다.

단계(S730)에서, 전방 로드 휠(1L, 1R)의 주 구동 휠 가속 슬립이 존재하는 지 또는 존재하지 않는 지를 판별하고 엔진 TCS 제어의 시작 지점을 판별하기 위한 결정 기준으로서 사용되는 목표 전방 휠 가속 슬립률(T_slip)(엔진 TCS 개입 임계값)은 초기 임계값(T_slip0)보다 낮은 소정의 낮은 임계값(T_slip1)으로 변경된다.

단계(S740)에서, 후방 휠 슬립 플래그(R_슬립)가 "1"로, 즉 R_슬립= 1(또는 R_슬립이 온)로 설정되는 지를 판별하도록 검사가 행해진다. 단계(S740)에 대한 응답이 긍정(R_슬립: 온)일 때, 루틴은 단계(S740)로부터 단계(S750)로 진행한다. 역으로, 단계(S740)에 대한 응답이 부정(R_슬립: 오프)일 때, 루틴은 주 프로그램으로 복귀한다. 도11의 차단 루틴의 시작 지점에서, 후방 슬립 플래그(R_슬립)는 "오프", 즉 R_슬립= 0으로 초기화된다.

단계(S750)에서, 엔진 TCS 개입 임계값(T_slip)의 현재 값이 초기 임계값(T_slip0)보다 크거나 동등한 지를 판별하도록 검사가 행해진다. 단계(S750)에 대한 응답이 부정(T_slip< T_slip0)일 때, 루틴은 단계(S750)로부터 단계(S760)로 진행한다. 역으로, 단계(S750)에 대한 응답이 긍정(T_slip≥ T_slip0)일 때, 루틴은 단계(S750)로부터 단계(S770)로 진행한다

단계(S760)에서, 엔진 TCS 개입 임계값(T_slip)은 소정 증분(△T_slip)에 의해 증가된다.

단계(S770)에서, 후방 휠 슬립 플래그(R_슬립)가 "0"으로, 즉 R_슬립= 0(또는 R_슬립이 오프)으로 재설정된다. 일련의 단계(S740)와, 단계(S750)와, 단계(S760) 및 단계(S770)의 반복적인 실행에 의해, 엔진 TCS 개입 임계값(T_slip)은 초기 임계값(T_slip0)으로 빠르게 복귀되지 않지만, 매 실행 사이클에서 소정 증분(△T_slip)에 의해 초기 임계값(T_slip0)으로 점진적으로 증가하거나 접근한다. 모터 TCS 섹션(8G)[특 히, 도11에 도시된 루틴의 단계(S720) 내지 단계(S730)]은 가속 슬립 임계값 변경 회로(가속 슬립 임계값 변경 수단)로서 작용한다. 또한 가속 슬립 임계값 변경 회로(가속 슬립 임계값 변경 수단)는 종속 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 감소 회로(종속 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 감소 수단)로 간주된다.

도10 및 도11에 도시된 변경된 구동력 제어 장치에 따르면, 후방 휠 가속 슬립이 발생할 때, 전력 발생 부하[목표 발전기 부하 토크(Th)]는 후방 휠 슬립률의 정도에 따라 감소적으로 보정되거나 또는 감소된다. 동시에, 엔진 TCS 제어의 시작 지점을 판별하기 위한 기준으로서 사용되는 목표 전방 휠 가속 슬립률(T_slip)(엔진 TCS 개입 임계값)은 낮은 레벨(T_slip1)로 빠르게 하강 변경되어, 엔진 TCS 시스템은 후방 휠 가속 슬립 발생보다 이른 시점에서 작동된다. 그 결과, 전력 발생 부하, 즉 발전기 부하 토크가 후방 휠 가속 슬립을 억제하도록 낮아지자마자, 전방 휠 가속 슬립률은 한편으로는 엔진 속도(Ne)의 증가로 인해 증가하지만, 엔진 TCS 기능은 다른 한편으로는 후방 휠 가속 슬립 발생보다 이른 시점에서 빠르게 시작될 수 있고, 따라서 엔진 전력 출력을 효과적으로 적시에 억제한다. 그 결과, 후방 휠 가속 슬립이 발생할 지라도, 후방 휠 가속 슬립 뿐만 아니라 전방 휠 가속 슬립을 효과적으로 최적으로 수렴시키거나 억제시키는 것이 가능하다. 부가적으로, 후방 휠 가속 슬립이 만족스럽게 억제되거나 수렴될 때의 시점으로부터, 목표 전방 휠 가속 슬립률(T_slip)(엔진 TCS 개입 임계값)은 초기 임계값(T_slip0)으로 빠르게 복귀되거나 회복되지 않지만, 매 실행 사이클에서 소정 증분(△T_slip)에 의해 초기 임계 값(T_slip0)으로 점진적으로 접근한다. 임계값(T_slip)으로의 점진적인 접근은 후방 휠 가속 슬립이 엔진 출력 전력의 빠른 증가로 인해 다시 발생되는 것을 방지함으로써, 종속 구동 휠 가속 슬립 억제 제어와 주 구동 휠 가속 슬립 억제 제어 사이에 바람직하지 못한 제어 난조의 위험을 효과적으로 회피시키거나 억제시킨다.

지금부터 도12의 (a) 내지 (f)를 참조하면, 도11의 루틴을 실행하는 4륜 구동 제어기(8)의 모터 TCS 섹션(8G)과 도10의 루틴을 실행하는 엔진 제어기(18)를 사용하는 변경된 차량 구동력 제어 장치의 작동을 설명하는 시간 동작선도를 도시한다. 도12의 (a)는 후방 휠 속도(VwR)의 편차를 도시한다. 도12의 (b)는 종속 구동 휠[후방 로드 휠(3L, 3R)]을 구동하는 모터(4)를 위한 모터 토크 명령[목표 모터 토크(Tm)에 상응함]의 편차를 도시한다. 도12의 (c)는 후방 휠 슬립 플래그(R_슬립)의 편차를 도시한다. 도12의 (d)는 목표 전방 휠 가속 슬립률(T_slip)(엔진 TCS 개입 임계값)의 변경을 도시한다. 도12의 (e)는 각각의 전방 휠 속도(VwF)와 후방 휠 속도(VwR)의 편차를 도시한다. 도12의 (f)는 엔진 속도(Ne)의 편차를 도시한다. 도12의 (a) 내지 (f)의 시간 동작선도로부터 알 수 있는 바와 같이, 후방 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때, 목표 모터 토크(Tm)는 후방 휠 가속 슬립률(예를 들면, △VR = VwR - Vwf)에 기초하여 판별된 감소된 토크값(△Tm)에 의해 감소된다. 시간(t1)에서, 후방 휠 슬립 플래그(R_슬립)가 온으로, 즉 R_슬립= 1[도12의 (c) 참조]로 된다. 도12의 (d)에 도시된 바와 같이, 목표 전방 휠 가속 슬립률(T_slip)(엔진 TCS 개입 임계값)은 모터(4)에 대한 목표 모터 토크의 감소(△Tm), 즉 발전기(7)의 전력 발생 부하의 감소와 동시에 낮은 레벨(T_slip1)로 빠르게 하향 변경된다. 낮은 레벨(T_slip1)[초기 임계값(T_slip0)보다 낮음]로의 엔진 TCS 개입 임계값(T_slip)의 하향 변경으로 인해, 전력 발생 부하가 후방 휠 가속 슬립을 억제하도록 낮아지자마자, 전방 휠 가속 슬립률은 한편으로는, 엔진 속도 증가로 인해 증가하는 경향이 있지만, 엔진 TCS 시스템은 다른 한편으로는, 후방 휠 가속 슬립 발생보다 이른 시점에서 빠르게 작동된다. 이 결과로서, 엔진 전력 출력을 적절히 적시에 억제하는 것이 가능하고, 따라서 후방 휠 가속 슬립[도12의 (e)의 후방 휠 속도(VwR)의 적절한 변화를 참조] 뿐만 아니라 전방 휠 가속 슬립[도12의 (e)의 전방 휠 속도(VwF)의 적절한 변화를 참조]을 효과적으로 억제한다. 도12의 (f)의 시간 동작선도의 시간 기간(t2-t2)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 전력 발생 부하 감소와 동시에 엔진 TCS 개입 임계값(T_slip)을 낮은 레벨[T_slip1(<T_slip0)]로 하향 변경시킴으로써, 바람직하지 못한 엔진 속도 상승을 회피하거나 억제하는 것이 가능하다. 부가적으로, 도12의 (f)의 시간 동작선도의 시간(t2) 후에 휠 속도 변화(VwF, VwR)로부터 알 수 있는 바와 같이, 후방 휠 가속 슬립이 수렴되고 억제된 후에라도 소정의 낮은 임계값(T_slip1)으로부터 초기 임계값(T_slip0)으로 엔진 TCS 개입 임계값(T_slip)을 점진적으로 증가시키거나 회복시킴으로써 바람직하지 않은 엔진 속도 상승을 회피하거나 억제하는 것이 가능해진다.

엔진 TCS 개입 임계값(T_slip)이 비교적 긴 시간 기간 동안 소정의 낮은 임계 값(T_slip1)으로 유지된다고 가정한다면, 그러한 경우, 엔진 TCS 시스템은 후방 휠 가속 슬립 발생보다 이른 시점에서 항상 시작될 수도 있고, 엔진 전력 출력은 전방 휠 가속 슬립 억제를 위한 엔진 TCS 제어에 의해 강제적으로 감소된다. 이는 발전기(7)의 불충분한 전력 발생, 즉 바람직하지 못한 감소된 모터 토크의 문제점을 일으킨다. 상기 설명된 이유로 인해, 바람직하게, 엔진 TCS 개입 임계값(T_slip)이 소정의 낮은 임계값[T_slip1(< T_slip0)]으로 고정되는 시간 기간(t2-t1)은 짧은 시간 기간으로 설정되야만 한다.

도10 내지 도12에 도시된 변경된 차량 구동력 제어 장치에서, 엔진 TCS 개입 임계값(T_slip)은 후방 로드 휠(3L, 3R)의 종속 구동 휠 가속 슬립의 양에 관계없이 소정 낮은 임계값[T_slip1(< T_slip0)]으로 빠르게 하향 변경된다. 그 대신에, 엔진 TCS 개입 임계값(T_slip)은 변수일 수도 있다. 즉, 엔진 TCS의 보다 나은 시작 시점을 보장하도록, 후방 휠 가속 슬립률이 증가할 때, 엔진 TCS 개입 임계값(T_slip)은 감소하는 것이 바람직하다.

일본 특허 출원 제2004-172588(2004년 6월 10일에 출원됨)의 전체 내용이 본원에서 참조로 합체된다.

앞에서 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 여기에 설명되고 도시된 특정 실시예에 제한되지 않고, 다양한 변경 및 변화가 다음의 청구 범위에 의해 한정된 본 발명의 범위와 사상을 벗어나지 않고 행해질 수 있다는 것을 알 것이다.

본 발명에 따르면, 주 구동 휠 측에 대한 가속 슬립 억제의 수렴 성능을 악화시키지 않고 종속 구동 휠 측의 가속 슬립을 효과적으로 억제할 수 있는 차량 구동력 제어 장치가 제공된다.

Claims

주 구동 휠을 구동하는 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 종속 구동 휠을 구동하도록 발전기에 의해 발생되는 전력 출력에 의해 구동되는 모터를 사용하는 자동차용 구동력 제어 장치이며,

(a) 종속 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하는 종속 구동 휠 가속 슬립 추정 회로와,

(b) 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 발전기의 전력 출력을 억제하는 전력 출력 억제 회로와,

(c) 전력 출력을 억제함에 반응하여 엔진 출력 토크를 감소시키는 종속 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 감소 회로를 포함하는 구동력 제어 장치.
주 구동 휠을 구동하는 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 종속 구동 휠을 구동하도록 발전기에 의해 발생되는 전력 출력에 의해 구동되는 모터를 사용하는 자동차용 구동력 제어 장치이며,

(a) 종속 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하는 종속 구동 휠 가속 슬립 추정 회로와,

(b) 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 감소 값만큼 발전기의 전력 출력을 억제하는 전력 출력 억제 회로와,

(c) 전력 출력을 억제함에 반응하여 전력 출력의 감소 값에 상응하는 부하 토크값만큼 목표 엔진 출력 토크를 감소시키는 목표 엔진 출력 토크 감소 회로를 포함하는 구동력 제어 장치.
제2항에 있어서,

(d) 주 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하는 주 구동 휠 가속 슬립 추정 회로와,

(e) 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률이 엔진 트랙션 제어 시스템(TCS) 개입 임계값을 초과할 때, 운전자에 의해 요구되는 차량 가속에 관계없이 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률에 기초하여 판별된 감소 값만큼 엔진 출력 토크를 억제하는 주 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 억제 회로를 추가로 포함하는 구동력 제어 장치.
제3항에 있어서, 목표 엔진 출력 토크 감소 회로를 갖는 제1 TCS 시스템에 의해 초기화되는 엔진 출력 토크 억제와 주 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 억제 회로를 갖는 제2 TCS 시스템에 의해 초기화되는 엔진 출력 토크 억제는 서로 분리되어 실행되는 구동력 제어 장치.
주 구동 휠을 구동하는 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 종속 구동 휠을 구동하도록 발전기에 의해 발생되는 전력 출력에 의해 구동되는 모터를 사용하는 자동차용 구동력 제어 장치이며,

(a) 종속 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하는 종속 구동 휠 가속 슬립 추정 회로와,

(b) 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 발전기의 전력 출력을 억제하는 전력 출력 억제 회로와,

(c) 주 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하는 주 구동 휠 가속 슬립 추정 회로와,

(d) 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률이 엔진 트랙션 제어 시스템(TCS) 개입 임계값을 초과할 때, 운전자에 의해 요구되는 차량 가속에 관계없이 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률에 기초하여 판별된 감소 값만큼 엔진 출력 토크를 억제하는 주 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 억제 회로와,

(e) 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때, 초기 임계값보다 낮은 소정의 낮은 임계값으로 TCS 개입 임계값을 변경하는 가속 슬립 임계값 변경 회로를 포함하는 구동력 제어 장치.
제5항에 있어서, 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률 이하로 감소된 후, 가속 슬립 임계값 변경 회로는 소정의 낮은 임계값으로부터 초기 임계값으로 TCS 개입 임계값을 점진적으로 접근시키는 구동력 제어 장치.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률이 전력 발생 임계값을 초과할 때, 발전기의 전력 출력은 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률에 기초하여 판별된 잉여 엔진 토크에 상응하는 전력 출력값으로 설정되고, TCS 개입 임계값은 전력 발생 임계값보다 높게 사전 설정되는 구동력 제어 장치.
주 구동 휠을 구동하는 엔진과,

엔진에 의해 구동되는 발전기와,

종속 구동 휠을 구동하기 위한 발전기에 의해 발생되는 전력 출력에 의해 구동되는 모터와,

주 구동 휠과 종속 구동 휠의 슬립 조건을 검출하는 센서와,

주 구동 휠과 종속 구동 휠에 인가되는 구동력을 제어하기 위해, 엔진과, 모터와, 발전기 및 센서에 전기적으로 연결되도록 구성되는 제어기를 포함하고,

상기 제어기는,

(a) 종속 구동 휠의 슬립 조건에 기초하여, 종속 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하는 종속 구동 휠 가속 슬립 추정 회로와,

(b) 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 발전기의 전력 출력을 억제하는 전력 출력 억제 회로와,

(c) 전력 출력을 억제함에 반응하여 엔진 출력 토크를 감소시키는 종속 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 감소 회로를 포함하는 자동차.
제8항에 있어서,

(d) 주 구동 휠의 슬립 조건에 기초하여, 주 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하는 주 구동 휠 가속 슬립 추정 회로와,

(e) 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률이 엔진 트랙션 제어 시스템(TCS) 개입 임계값을 초과할 때, 운전자에 의해 요구되는 차량 가속에 관계없이 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률에 기초하여 판별된 감소 값만큼 엔진 출력 토크를 억제하는 주 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 억제 회로를 추가로 포함하는 자동차.
제9항에 있어서, 상기 종속 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 감소 회로를 갖는 제1 TCS 시스템에 의해 초기화되는 엔진 출력 토크 억제와 주 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 억제 회로를 갖는 제2 TCS 시스템에 의해 초기화되는 엔진 출력 토크 억제는 서로 독립적으로 실행되는 자동차.
제9항에 있어서, 상기 종속 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 감소 회로는 전력 출력을 억제함에 반응하여 전력 출력의 감소 값에 상응하는 부하 토크값만큼 목표 엔진 출력 토크를 감소시키는 목표 엔진 출력 토크 감소 회로를 포함하는 자동차.
제9항에 있어서, 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때, 상기 종속 구동 휠 가속 슬립 기간 엔진 출력 토크 감소 회로는 초기 임계값보다 낮은 소정의 낮은 임계값으로 TCS 개입 임계값을 변경하는 가속 슬립 임계값 변경 회로를 포함하는 자동차.
제12항에 있어서, 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률 이하로 감소된 후, 상기 가속 슬립 임계값 변경 회로는 소정의 낮은 임계값으로부터 초기 임계값으로 TCS 개입 임계값을 점진적으로 접근시키는 자동차.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률이 전력 발생 임계값을 초과할 때, 상기 발전기의 전력 출력은 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률에 기초하여 판별된 잉여 엔진 토크에 상응하는 전력 출력값으로 설정되고, TCS 개입 임계값은 전력 발생 임계값보다 높게 사전 설정되는 자동차.
주 구동 휠을 구동하는 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 종속 구동 휠을 구동하도록 발전기에 의해 발생되는 전력 출력에 의해 구동되는 모터를 사용하는 자동차의 주 구동 휠과 종속 구동 휠에 인가되는 구동력을 제어하기 위한 방법이며,

종속 구동 휠의 가속 슬립률을 추정하는 단계와,

추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 발전기의 전력 출력을 억제하는 단계와,

전력 출력을 억제함에 반응하여 엔진 출력 토크를 감소시키는 단계를 포함하는 방법.
주 구동 휠을 구동하는 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 종속 구동 휠을 구동하도록 발전기에 의해 발생되는 전력 출력에 의해 구동되는 모터와, 주 구동 휠과 종속 구동 휠의 슬립 속도와 운전자에 의해 요구되는 차량 가속을 검출하는 센서를 사용하는 자동차의 주 구동 휠과 종속 구동 휠에 인가되는 구동력을 제어하기 위한 방법이며,

주 구동 휠의 슬립 속도에 기초하여, 주 구동 휠 가속 슬립률을 추정하는 단계와,

종속 구동 휠의 슬립 속도에 기초하여, 종속 구동 휠 가속 슬립률을 추정하는 단계와,

주 구동 휠의 슬립 속도에 기초하여 제1 목표 모터 토크를 연산하는 단계와,

운전자에 의해 요구되는 차량 가속에 기초하여 제2 목표 모터 토크를 연산하는 단계와,

목표 모터 토크로서 제1 및 제2 목표 모터 토크 중 보다 높은 것을 선택하는 단계와,

추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률에 기초하여 판별된 감소 토크값만큼 목표 모터 토크를 감소시키는 단계와,

추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때 감소 토크값에 상응하는 감소 값만큼 발전기의 전력 출력을 억제하는 단계와,

전력 출력을 억제함에 반응하여 엔진 출력 토크를 감소시키는 단계를 포함하는 방법.
제16항에 있어서, 상기 전력 출력을 억제함에 반응하여 엔진 출력 토크를 감소시키는 단계는 전력 출력을 억제함에 반응하여 전력 출력의 감소 값에 상응하는 부하 토크값만큼 목표 엔진 출력 토크를 감소시키는 단계를 포함하는 방법.
제16항에 있어서, 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률이 엔진 트랙션 제어 시스템(TCS) 개입 임계값을 초과할 때 운전자에 의해 요구되는 차량 가속과 관계없이 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률에 기초하여 판별된 감소 값만큼 엔진 출력 토크를 억제하는 단계를 추가로 포함하고,

상기 전력 출력을 억제함에 반응하여 엔진 출력 토크를 감소시키는 단계는 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립 슬립률이 소정 슬립률을 초과할 때, 초기 임계값보다 낮은 소정의 낮은 임계값으로 TCS 개입 임계값을 변경하는 단계를 포함하는 방법.
제18항에 있어서, 추정된 종속 구동 휠 가속 슬립률이 소정 슬립률 이하로 감소된 후, 소정의 낮은 임계값으로부터 초기 임계값으로 TCS 개입 임계값을 점진적으로 접근시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제18항 또는 제19항에 있어서, 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률이 전력 발생 임계값을 초과할 때 추정된 주 구동 휠 가속 슬립률에 기초하여 판별된 잉여 엔진 토크에 상응하는 전력 출력값으로 발전기의 전력 출력을 설정하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 TCS 개입 임계값은 전력 발생 임계값보다 높게 설정되는 방법.