JP2014108778A - 自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法 - Google Patents

自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】車速がオートクルーズの設定速度から外れる場合、エンジンＥＣＵ及びＥＳＣユニットを用いて車速をオートクルーズの設定速度に自動調節する自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法を提供する。
【解決手段】本発明による自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法は、現在車両速度が、オートクルーズのための運転者の設定速度よりも一定値以上を超える場合、ＥＳＣユニットによる自動ブレーキ作動が制御されることで、急な下り坂を走行する場合であっても車両速度を運転者のオートクルーズの設定速度に調節でき、また、運転者が設定速度を急激に下向調整する場合、ＥＳＣユニットによる自動ブレーキ作動が制御されることで、下向調整された水準に車速を迅速に減速調節できることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法に関するものであって、より詳細には、車速がオートクルーズの設定速度から外れる場合、エンジンＥＣＵ及びＥＳＣユニットを用いて車速をオートクルーズの設定速度に自動調節するオートクルーズのダウンヒル制御方法に関する。
オートクルーズ（Ａｕｔｏ Ｃｒｕｉｓｅ）コントロールシステムは定速走行装置または自動速度調節装置であって、簡単な作動スイッチの操作により車両速度が所定の走行速度を維持することで、加速ペダルの操作力を大幅低下させて運転の便宜性を提供する装置である。
オートクルーズコントロールを使用する場合、車輪センサで測定された車速情報に基づいてエンジンの燃料噴射量が調節されるため、クラスタの速度計を見なくても制限速度及び経済速度に合わせて走行が可能である。
自動車が登り坂を走行する場合、加速ペダルを踏まないときは速度が下がるようになるが、その時はオートクルーズをコントロールしてエンジンに供給する燃料量を増やすことにより、車両速度を減速せずに所定の速度を維持し、反面、下り坂を走行する場合、速度が上がるようになるが、その時はオートクルーズをコントロールしてエンジンに供給する燃料量を減らすことにより、車両速度を増速せずに所定の速度を維持することができる。
このような一連のオートクルーズのコントロール技術は、各種センサの信号を受信するエンジンＥＣＵ（マイクロプロセッサ）により制御され、車両が定速走行することになるため、急加速による燃料消費を防止でき、そのため燃費の向上を図ることができる。
しかし、車両が急な下り坂を走行する場合、車両速度が突然増加することにより、現在の車速と、オートクルーズのために運転者が定めた設定速度との間に大きな差が発生してオートクルーズのコントロール作動が解除される問題がある。
また、オートクルーズのために運転者が設定速度を急に下向調整する場合、下向調整された水準に車速を迅速に減速調節しなければならないが、実際には自動車の速度が下向調整された水準まで減速されるのに時間がかかるという問題がある。
本発明は、上記のような点を考慮して案出したもので、現在車両速度が、オートクルーズのために運転者が設定した速度よりも一定値以上を超える場合、ＥＳＣユニットによる自動ブレーキ作動が制御されることで、急な下り坂を走行する場合も車両速度が運転者の設定速度水準に維持される自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法を提供することにその目的がある。
また、本発明の他の目的は、オートクルーズのために運転者が設定速度を急激に下向調整する場合、ＥＳＣユニットによる自動ブレーキ作動が制御されることで、下向調整された水準に車速を迅速に減速調節することを特徴とする。
本発明は、車両がオートクルーズの設定速度で走行中にブレーキ制動力を必要とする場合、エンジンＥＣＵからＥＳＣユニットに目標減速度値を送信する段階と、前記ＥＳＣユニットで車両の自動制動のためのオートクルーズのダウンヒル制御を行って車両が制動され、車速がオートクルーズの設定速度に自動調節される段階と、を含むことを特徴とする自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法を提供する。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記オートクルーズのダウンヒル制御は、エンジンＥＣＵの目標減速度を受信したＥＳＣユニットでホイールに装着された速度センサのセンシング値に基づいて現在減速度を計算する段階と、ＥＳＣユニットで目標減速度を達成するための油圧を４輪の油圧ブレーキに分配する段階と、油圧ブレーキが目標減速度まで制動作動して車速がオートクルーズの設定速度に調節される段階と、からなることを特徴とする。
好ましくは、前記目標減速度を達成するための制動力が発生する間にもエンジンＥＣＵは適正の減速度を連続して計算してＥＳＣユニットに送信すると、ＥＳＣユニットによる油圧制動力が可変調節されることを特徴とする。
特に、前記オートクルーズのダウンヒル制御は、車両が急な下り坂を走行する時、現在車両速度が、運転者のオートクルーズの設定速度よりも一定値以上を超える場合と、運転者がオートクルーズの設定速度を急激に下向調整する場合に自動実行されることを特徴とする。
また、前記エンジンＥＣＵの要求減速度信号がステップ（ＳＴＥＰ）の形態でＥＳＣユニットに送信される場合、ＥＳＣユニットでエンジンＥＣＵの要求減速度追従サイクル及び要求減速度追従量を含むパラメータを用いてオートクルーズのダウンヒル制御のための最終目標減速度を計算することを特徴とする。
好ましくは、前記ＥＳＣユニットの圧力センサが正常状態の場合、圧力センサの圧力検出値が一定基準値（Ｐ）以上であれば、ブレーキランプが自動点灯されることを特徴とする。
さらに好ましくは、前記ＥＳＣユニットの圧力センサが故障状態の場合、ＥＳＣユニットのモータ作動量（Ｋ）が基準値以上であれば、ブレーキランプが自動点灯されることを特徴とする。
本発明は、次のような効果を提供する。
本発明によれば、車両のオートクルーズ走行状態で、急な下り坂を走行して車両速度が運転者のオートクルーズの設定速度よりも一定値以上を超える場合、エンジンＥＣＵの目標減速度を受信したＥＳＣユニットで自動ブレーキ作動のためのオートクルーズのダウンヒル制御を実施することにより、急な下り坂を走行しても車両速度が運転者のオートクルーズの設定速度に調節されることができる。
また、運転者がオートクルーズの設定速度を急激に下向調整する場合、同様にＥＳＣユニットで自動ブレーキ作動のためのオートクルーズのダウンヒル制御を実施することにより、車速が下向調整された水準に迅速に減速調節されることができる。
さらに、本発明のオートクルーズのダウンヒル制御により制動する際、ブレーキランプが自動点灯されるように制御することにより、後方車両の安全運転を誘導することができる。
本発明による自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法のための構成図である。 本発明によるオートクルーズのダウンヒル制御技術が適用された車両走行状態と、適用されていない車両走行状態を比較している図面である。 本発明によるオートクルーズのダウンヒル制御技術が適用された場合と、適用されていない場合の車速の経時的な変化、及びＥＳＣユニットの制御によるホイールの油圧ブレーキ圧力変化を示すグラフである。 本発明によるオートクルーズのダウンヒル制御方法を説明するフローチャートである。 本発明によるオートクルーズのダウンヒル制御方法でエンジンＥＣＵの要求信号を穏やかな減速制御のための目標減速度信号として加工する例を説明する波形図である。
以下、本発明の好ましい一実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１で、図面符号「１０」及び「１２」はそれぞれステアリングホイールに設けられたオートクルーズのオン／オフスイッチと、オートクルーズのための設定速度を調整するための速度調節スイッチを示す。
前記オートクルーズのオン／オフスイッチ１０をオンにし、速度調節スイッチ１２で所望する走行速度を設定すると、エンジンＥＣＵ１４による燃料噴射量の調節が制御され、それによって、車両が所定の走行速度で走行することになる。
この際、運転席側の前面に位置したクラスタ１６にはオートクルーズの走行状態を知らせる警告灯が点灯される。
特に、本発明によれば、エンジンＥＣＵ１４とＥＳＣユニット１８との信号送受信が可能となるように接続され、ホイールに装着された速度センサ２０のセンシング値がＥＳＣユニット１８に入力される。
前記ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ユニットは、周知の通り、車両の走行時（特に、旋回走行時）に旋回方向の反対側に車両が急激に傾くことを防止するために、油圧を用いた制動力を発生させて車両の挙動を安定化させる機能をする。
本発明によれば、車両がオートクルーズの設定速度で走行中にブレーキ制動力を必要とする場合、エンジンＥＣＵ１４からＥＳＣユニット１８に目標減速度値を送信する。
次に、エンジンＥＣＵ１４から車両の目標減速度をＥＳＣユニット１８に送信すると、ＥＳＣユニット１８は速度センサのセンシング値に基づいて現在減速度（エンジンＥＣＵの燃料量を減少させる制御による減速度）を計算した後、目標減速度を達成させる水準の油圧を４輪（ｗｈｅｅｌ）の油圧ブレーキ２２に分配し、それによって４輪の油圧ブレーキ２２が制動のための作動をする。
それと共に、以下のようにさらに詳細に説明するが、リヤランプのブレーキランプ２４が点灯される。
前記ＥＳＣユニット１８はエンジンＥＣＵの目標減速度に合う油圧を油圧ブレーキに分配するため、油圧ブレーキも目標減速度まで制動するために作動し、それによって、車両速度はエンジンＥＣＵが要求する目標減速度だけ減速される。
ここで、前記構成を基盤とする本発明の自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法を説明すると次の通りである。
本発明によるオートクルーズのダウンヒル制御（ＡＤＣ、Ａｕｔｏ ｃｒｕｉｓｅ Ｄｏｗｎｈｉｌｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）は、車両が急な下り坂を走行する時、現在車両速度が、オートクルーズのために運転者が設定した速度よりも一定値以上を超える場合、車両速度が運転者の設定速度水準を維持するように、エンジンＥＣＵとＥＳＣユニットによる自動ブレーキが作動される制御過程を意味し、また、オートクルーズのために運転者が設定速度を急激に下向調整する場合、下向調整された水準に車速を迅速に減速調節するように、エンジンＥＣＵとＥＳＣユニットによる自動ブレーキが作動される制御過程を意味する。
図２は、車両が下り坂を走行する時、本発明によるオートクルーズのダウンヒル制御技術が適用される状態（図２の（ａ））と、適用されていない状態（図２の（ｂ））を比較した図面である。
オートクルーズのダウンヒル制御（ＡＤＣ）が適用されていない図２の（ｂ）を参照すると、車両がオートクルーズ状態で下り坂を走行する時に慣性及び惰行走行により速度が上がると、オートクルーズの設定速度を維持させるためにエンジンＥＣＵでエンジンに対して燃料供給量を減らすように制御する。
しかし、下り坂では車両速度が突然増加するようになり、オートクルーズのために運転者が定めた設定速度に比べて車速が増加し過ぎてエンジンＥＣＵによるオートクルーズのコントロールが解除される問題がある。
オートクルーズのダウンヒル制御（ＡＤＣ）が適用された図２の（ａ）を参照すると、車両がオートクルーズ状態で下り坂を走行する時に慣性及び惰行走行により速度が上がっても、エンジンＥＣＵにより燃料供給量を制御するだけでなく、車両速度が運転者の設定速度水準に維持されるように、エンジンＥＣＵとＥＳＣユニットによる自動ブレーキが作動されるオートクルーズのダウンヒル制御がなされるため、車両速度がオートクルーズのために運転者が設定した速度に維持されることができる。
図３は、車速の経時的な変化及びＥＳＣ制御によるホイールの油圧ブレーキ圧力変化を示すグラフである。
図３を参照すると、オートクルーズのダウンヒル制御（ＡＤＣ）が適用されていない場合、車両が下り坂を走行する時に運転者が定めたオートクルーズの設定速度に比べて車速が増加し過ぎることが分かる。
反面、オートクルーズのダウンヒル制御（ＡＤＣ）が適用された場合、車両が下り坂を走行する時にエンジンＥＣＵにより燃料供給量を制御するだけでなく、エンジンＥＣＵとＥＳＣユニットによる自動ブレーキが作動されるオートクルーズのダウンヒル制御がなされるため、車両速度がオートクルーズのために運転者が設定した速度に維持され、オートクルーズのダウンヒル制御がなされる間にもＥＳＣユニットによる油圧分配によりホイールの油圧ブレーキ圧力が増加することが分かる。
ここで、本発明の自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法を図４及び図５を参照して詳細に説明すると次の通りである。
先ず、オートクルーズ走行状態で、下り坂を走行してブレーキ制動力を必要とする場合（Ｓ１０１）、エンジンＥＣＵから車両の目標減速度をＥＳＣユニット１８に送信すると（Ｓ１０２）、オートクルーズのダウンヒル制御（ＡＤＣ）が実行される（Ｓ１０３）。
具体的には、車両のオートクルーズ走行状態で、初期設定速度（運転者の設定速度）から外れる状況が発生すると、エンジンＥＣＵで車両速度の誤差及び燃料噴射量を調節して最終的に必要とする車両減速度値をカン（ＣＡＮ）通信によりＥＳＣユニットに送信し、ＥＳＣユニットは、要求された車両減速度を行うためのオートクルーズのダウンヒル制御（ＡＤＣ）を行う。
オートクルーズのダウンヒル制御のために、ＥＳＣユニットでエンジンＥＣＵの目標減速度を受信すると、ＥＳＣユニットはホイールに装着された速度センサのセンシング値に基づいて減速度を計算した後、ＥＳＣユニットの内部に設けられたモータをポンプ駆動させると共にソレノイドバルブを開作動することにより、リザーバ内のブレーキ液がモータのポンプ駆動により４輪の油圧ブレーキに分配される。
したがって、前記ＥＳＣユニット１８は、エンジンＥＣＵの目標減速度に合う油圧を油圧ブレーキに分配し、油圧ブレーキも目標減速度まで制動するために作動することにより、車両速度はエンジンＥＣＵが要求する目標減速度だけ減速されることができる。
この際、減速のための制動力が発生する間にもエンジンＥＣＵは適正の減速度を連続して計算してＥＳＣユニットに送信することにより、ＥＳＣユニットによる油圧制動力が適切に調節されることができる。
その後、油圧ブレーキの制動により目標減速度に到達すると、ＥＳＣユニットによるオートクルーズのダウンヒル制御を解除する。
このように車両が下り坂を走行する時、速度が運転者のオートクルーズの設定速度よりも一定値以上を超える場合、エンジンＥＣＵの目標減速度の要求によりＥＳＣユニットによる自動ブレーキ作動の制御、すなわち、オートクルーズのダウンヒル制御がなされ、それによって、急な下り坂を走行しても車両速度がオートクルーズの設定速度に維持されることができる。
また、運転者がオートクルーズの設定速度を急激に下向調整する場合にもエンジンＥＣＵの目標減速度によりＥＳＣユニットによる自動ブレーキ作動が制御されることにより、下向調整されたオートクルーズの設定速度水準に車速を迅速に減速調節することができる。
図５を参照すると、前記エンジンＥＣＵの要求減速度値が線形ではなく、ステップ（ＳＴＥＰ）のモードでＥＳＣユニットに送信される場合、ＥＳＣユニットによるオートクルーズのダウンヒル制御の状態で、初期減速のための制動力が必要値よりも過度に大きいことがあり、それによって、走行中に何かおかしいと感じるほどの振動や揺れ、及びＥＳＣユニットのブレーキ液のポンプノイズが大きくなる虞がある。
このような問題点を解決するために、エンジンＥＣＵの出力目標減速度値の変化率の制限ロジックが次の通り反映される。
図５に示すように、エンジンＥＣＵの要求減速度信号（原信号）がステップ（ＳＴＥＰ）の形態でＥＳＣユニットに送信される場合、ＥＳＣユニットでエンジンＥＣＵの減速度追従サイクル（ｍｓ、図５で（１））と減速度追従量（ｇ、図５で（２））など、２つのパラメータを用いてオートクルーズのダウンヒル制御のための最終目標減速度（加工信号）を計算することにより、穏やかな減速制御がなされる。
一方、車両が下り坂を走行する時、重力により速度が増加した状態で上述したオートクルーズのダウンヒル制御がなされて車速がオートクルーズの設定速度に減速されるようになり、それによって、後をついてくる車両が急に制動しなければならない突発状況が発生することがあり、また、オートクルーズのダウンヒル制御は、運転者がブレーキペダルを踏んでいない状況で自動的に行われるため、リヤランプのブレーキランプが点灯されず、後方車両の安全運転に危険な状況をもたらす原因となる。
したがって、オートクルーズのダウンヒル制御をする場合、ＥＳＣユニットの内部に装着されてブレーキ液の排出圧力を測定する圧力センサが故障したか否かを判定（Ｓ１０４）し、正常状態であれば、圧力センサの圧力検出値が一定基準値（Ｐ）以上であるかを判断し（Ｓ１０５）、基準値以上であれば、ブレーキランプが自動点灯される（Ｓ１０６）。
さらに、前記圧力センサに故障が発生した時、ＥＳＣユニットのモータ作動量（Ｋ）を用いてブレーキランプを点灯させてもよい。
具体的には、ＥＳＣユニットのモータ作動量（Ｋ：例えば、ブレーキ液をポンプするモータ作動時間）が基準値以上であれば（Ｓ１０７）、制動力が増加したと判断し、ブレーキランプが自動点灯されることで、後をついてくる車両に対する制動警告をして安全運転を図ることができる。
１０ オートクルーズのオン／オフスイッチ
１２ 速度調節スイッチ
１４ エンジンＥＣＵ
１６ クラスタ
１８ ＥＳＣユニット
２０ 速度センサ
２２ 油圧ブレーキ
２４ ブレーキランプ

Claims (7)

  1. 車両がオートクルーズの設定速度で走行中にブレーキ制動力を必要とする場合、エンジンＥＣＵからＥＳＣユニットに目標減速度値を送信する段階と、
    前記ＥＳＣユニットで車両の自動制動のためのオートクルーズのダウンヒル制御を行って車両が制動され、車速がオートクルーズの設定速度に自動調節される段階と、
    を含むことを特徴とする自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法。
  2. 前記オートクルーズのダウンヒル制御は、
    エンジンＥＣＵの目標減速度を受信したＥＳＣユニットでホイールに装着された速度センサのセンシング値に基づいて現在減速度を計算する段階と、
    ＥＳＣユニットで目標減速度を達成するための油圧を４輪の油圧ブレーキに分配する段階と、
    油圧ブレーキが目標減速度まで制動作動して車速がオートクルーズの設定速度に調節される段階と、
    からなることを特徴とする請求項１に記載の自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法。
  3. 前記目標減速度を達成するための制動力が発生する間にもエンジンＥＣＵは適正の減速度を連続して計算してＥＳＣユニットに送信すると、ＥＳＣユニットによる油圧制動力が可変調節されることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法。
  4. 前記オートクルーズのダウンヒル制御は、車両が急な下り坂を走行する時、現在車両速度が、運転者のオートクルーズの設定速度よりも一定値以上を超える場合と、運転者がオートクルーズの設定速度を急激に下向調整する場合に自動実行されることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法。
  5. 前記エンジンＥＣＵの要求減速度信号がステップ（ＳＴＥＰ）の形態でＥＳＣユニットに送信される場合、ＥＳＣユニットでエンジンＥＣＵの要求減速度追従サイクル及び要求減速度追従量を含むパラメータを用いてオートクルーズのダウンヒル制御のための最終目標減速度を計算することを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法。
  6. 前記ＥＳＣユニットの圧力センサが正常状態の場合、圧力センサの圧力検出値が一定基準値（Ｐ）以上であれば、ブレーキランプが自動点灯されることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法。
  7. 前記ＥＳＣユニットの圧力センサが故障状態の場合、ＥＳＣユニットのモータ作動量（Ｋ）が基準値以上であれば、ブレーキランプが自動点灯されることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用オートクルーズのダウンヒル制御方法。
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