KR20070026184A - 차량용 크루즈 제어 장치 및 방법 - Google Patents

차량용 크루즈 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

차량 내장 엔진(2)의 출력 토크는 가속기 페달의 조작량에 의해 페달 토크 설정 섹션(M20, S10)에 의해 설정된 페달 토크와 크루즈 토크 설정 섹션(M10, S24)에 의해 설정된 크루즈 제어를 위한 크루즈 토크 중에서 보다 큰 토크를 기초로 하여 제어된다. 크루즈 제어를 개시할 때, 크루즈 토크의 초기값은 목표 차량 속도의 일정 속도에서 차량을 주행시키기 위해 요구되는 토크와 페달 토크 중 보다 작은 토크로 초기값 설정 섹션(M16, S26)에 의해 설정된다.
엔진, 페달 토크, 크루즈 토크, 출력 토크,

Description

차량용 크루즈 제어 장치 및 방법 {CRUISE CONTROL DEVICE AND METHOD FOR VEHICLES}
도1은 본 발명의 제1 실시예의 엔진 시스템의 개략 블록 선도.
도2는 제1 실시예의 크루즈 제어를 도시하는 기능 블록 선도.
도3은 타이어의 구동력 및 차량 속도 사이의 관계를 도시하는 그래프.
도4는 출력 토크 및 차량 속도 사이의 관계를 도시하는 그래프.
도5는 제1 실시예의 크루즈 제어의 프로세싱을 도시하는 흐름도.
도6은 제1 실시예에서 가속 상태로부터 크루즈 제어로 차량을 이행시킬 때 각종 파라미터의 천이를 도시하는 타임 차트.
도7은 비교 경우의 크루즈 제어에 있어서 가속 상태로부터 크루즈 제어로 차량을 이행시킬 때 각종 파라미터의 천이를 도시하는 타임 차트.
도8은 제1 실시예에서 감속 상태로부터 크루즈 제어로 차량을 이행시킬 때 각종 파라미터의 천이를 도시하는 타임 차트.
도9는 본 발명의 제2 실시예의 크루즈 제어를 도시하는 기능 블록 선도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2: 디젤 엔진
4: 토크 컨버터
6: 자동 변속기
8: 연료 분사 밸브
10: 전자 제어 유닛(ECU)
[문헌 1] 일본특허공개공보 평8-216729호
본 발명은 차량이 일정 속도에서 주행하도록 차량의 속도가 설정된 목표 속도를 추종시키는 차량용 크루즈 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 크루즈 제어 장치는 사용자에 의해 크루즈 제어 스위치의 조작을 통한 크루즈 제어 교시를 기초로 하여 차량의 주행 속도, 즉 목표인 일정 속도에서의 차량 속도를 유지하기 위한 제어를 제공한다(JP-A-8-216729).
이러한 크루즈 제어 장치에 있어서, 사용자가 크루즈 제어를 개시하려고 할 때, 사용자는 실제의 차량 속도를 소정의 차량 속도로 조정하기 위해 가속기 페달을 조작한다. 그리고 나서, 실제의 차량 속도가 소정의 차량 속도로 상승 또는 강하할 때, 크루즈 제어 스위치가 조작된다. 그럼으로써, 크루즈 제어 장치는 이 순간의 차량 속도를 목표 속도로 설정하고, 그 후 실제의 차량 속도가 목표 차량 속도를 추종하도록 크루즈 제어를 수행한다. 즉, 차량 내장 엔진(in-vehicle engine)의 출력 토크는 실제 차량 속도 및 목표 차량 속도 사이의 편차에 따라서 피드백 제어되고, 그럼으로써 실제 차량 속도를 목표 차량 속도로 자동적으로 조절한다. 그러나 크루즈 제어를 개시할 때, 차량 내장 엔진의 출력 토크의 초기값은 실제 차량 속도 및 목표 차량 속도 사이의 편차에 따라서 설정되지 않는다.
그러므로 종래에는, 가속기 페달의 조작량에 따라서 설정된 토크인 페달 토크에 대한 크루즈 개시시의 값이 크루즈 제어를 개시할 때 출력 토크의 초기값으로 설정되는 크루즈 제어 장치가 제안된다. 이것은, 크루즈 개시시의 페달 토크가 크루즈 제어를 개시할 때 차량 속도를 유지하기 위해 적당한 토크라고 고려될 수 있기 때문이다.
그러나 크루즈 제어 장치는, 가속기 페달이 깊게 눌려지는 차량의 가속 상태로 크루즈 제어 스위치가 조작될 때에도 크루즈 제어 스위치를 조작할 때 실제 차량 속도를 목표 차량 속도로 설정하도록 구성된다. 게다가, 크루즈 제어 스위치를 조작할 때 가속기 페달의 조작량에 따른 토크는 크루즈 개시시의 차량 내장 엔진 토크의 초기값으로 설정된다. 그러나 이 경우 토크의 초기값이 가속시의 토크이기 때문에, 목표 차량 속도를 유지하기 위해서 적절한 토크보다 커지게 된다. 따라서, 크루즈 제어가 개시된 후에도, 차량의 가속이 잠시 동안 계속되어, 차량의 바람직하지 않은 구동성(undesired drivability)을 초래한다.
상기의 견지에서, 본 발명은 종래 기술의 이러한 필요성뿐만 아니라, 이 개시물로부터 이 기술분야의 숙련자에게 명백하게 되는 다른 필요성을 제안한다.
본 발명의 목적은 크루즈 제어를 개시할 때 만족할만한 차량 구동성을 제공 할 수 있는 크루즈 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양으로서의 크루즈 제어 장치에 따르면, 실제 차량 속도, 가속기 조작량 및 크루즈 제어 스위치 상태가 검출된다. 그럼으로써 엔진의 출력 토크와 관련된 제1 밸브는 차량 속도를 목표 속도로 피드백 제어하도록 설정되고, 또한 엔진의 출력 토크와 관련된 제2 밸브는 가속기 조작량을 기초로 하여 설정된다. 엔진의 출력은 크루즈 제어가 수행될 때 제1 밸브 및 제2 밸브 중 어느 하나를 기초로 하여 제어된다. 크루즈 제어를 개시할 때, 제1 밸브는 출력 토크와 관련된 초기값보다 작도록 제한되고, 크루즈 제어시의 차량 속도를 기초로 하여 설정된다.
본 발명의 다른 태양으로서의 크루즈 제어 장치에 따르면, 크루즈 제어 개시 중에 두 개의 엔진 출력 토크가 결정된다. 하나는 크루즈 제어 교시시에 검출된 차량 속도를 기초로 하여 결정되고, 다른 하나는 크루즈 제어 교시시에 가속기 조작량을 기초로 하여 결정된다. 크루즈 제어는 엔진 출력들 중에서 작은 것을 선택하고, 선택된 출력 토크를 생성하도록 엔진을 초기 제어함으로써 개시된다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 동일부가 동일 도면 부호로 지시된 동봉한 도면을 참조하여 기술된 하기의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
(제1 실시예)
도1에 도시된 바와 같이, 디젤 엔진(2)은 토크 컨버터(4) 및 자동 변속기(6)를 통해 차륜을 구동하기 위해 차량(도시되지 않음) 내에 제공된다. 디젤 엔진(2)은 연료 분사 밸브(8)와 같은 액추에이터를 구비한다.
전자 제어 유닛(ECU, 10)은 주로 마이크로컴퓨터로 구성되어, 디젤 엔진(2)의 출력 토크를 제어하기 위해 연료 분사 밸브(8)와 같은 액추에이터를 조작한다. 디젤 엔진(2)의 출력 토크를 제어하기 위해, ECU(10)는 엔진 회전 속도 센서(12)에 의해 디젤 엔진(2)의 출력 샤프트의 회전 속도(NE)의 검출 결과와, 가속기 위치 결정 센서(14)에 의해 가속기 페달의 조작량(가압량)의 검출 결과와, 차량 속도 센서(16)에 의해 차량의 주행 속도(SP)의 검출 결과(실제 차량 속도)를 이용한다.
게다가, ECU(10)는 사용자(차량 운전자)에 의해 조작된 크루즈 제어 스위치(18)의 조작 상태에 대한 검출 신호를 수신한다. 크루즈 제어 스위치(18)는 크루즈 제어의 개시를 교시하기 위한 것이다. 크루즈 제어 스위치(18)는 현재 차량 속도를 목표 차량 속도로 설정하기 위해 설정 스위치(set switch)와, 크루즈 제어 등을 재개하기 위한 재개 스위치(resume switch)를 구비한다. 게다가, ECU(10)는 크루즈 제어 스위치(18)의 조작 상태에 따라서 크루즈 제어를 수행한다.
도2는, ECU(10)의 제어에 대한 기능 블록 가운데, 목표 차량 속도(SPA)가 설정될 때, 실제 차량 속도(SP)를 목표 차량 속도(SPA)로 추종시키도록 제어를 수행하는 기능 블록을 도시한다.
크루즈 토크 설정 섹션(M10)은 실제 차량 속도를 목표 차량 속도가 되도록 피드백 제어하기 위해 크루즈 제어시에 디젤 엔진(2)의 출력 토크값(크루즈 토크)을 제1 값으로서 설정한다. 페달 토크 설정 섹션(M20)은, 가속기 페달의 조작량 및 디젤 엔진(2)의 회전 속도를 기초로 하여, 사용자에 의한 가속기 페달의 조작에 의해 요구되는 디젤 엔진(2)의 출력 토크값(페달 토크 또는 가속기 토크)을 제2 값 으로서 설정한다. 게다가, 크루즈 토크 설정 섹션(M10) 및 페달 토크 설정 섹션(M20)에 의해 설정된 값들이 출력 토크 연산 섹션(M30)에 인가되어서, 다른 하나보다 큰 것이 최종 출력 토크로서 연산된다.
목표 차량 속도(SPA)가 크루즈 토크 설정 섹션(M10)에 인가될 때, 목표 차량 속도(SPA)의 변화율은 목표 차량 속도의 변화율에 대한 연산 섹션(M11)에서 연산된다. 게다가, 피드포워드 항에 대한 연산 섹션(M12)은 이 변화율을 기초로 하여 목표 차량 속도(SPA)에 기인한 요구 토크의 변화를 보상하기 위해 제어 이득(피드포워드 항)을 연산한다. 게다가, 피드백 항에 대한 연산 섹션(M13)은 목표 차량 속도(SPA) 및 실제 차량 속도(SP) 사이의 편차를 기초로 하여 실제 차량 속도(SP)를 목표 차량 속도(SPA)가 되도록 피드백 제어를 하기 위한 제어 이득(피드백 항)을 연산한다. 피드포워드 항 및 피드백 항은 가산기(M14)에 의해 가산된다. 크루즈 토크 연산 섹션(M15)은 가산기(M14)의 출력을 기초로 하여 크루즈 토크를 연산한다. 초기값 설정 섹션(M16)은 크루즈 제어를 개시할 때 크루즈 토크 설정 섹션(M10)의 초기값을 설정한다. 게다가, 도로 부하값(road-load value)에 대한 연산 섹션(M17)은 맵 형태로 저장된 데이터를 기초로 하여 결정된다. 피드백 정지 지령 섹션(M18)은 피드백 항에 대한 연산 섹션(M13)의 연산을 정지시킨다.
목표 차량 속도(SPA)가 크루즈 제어시에 설정되기 때문에, 피드포워드 항과 피드백 항은 크루즈 제어를 개시하기 전에는 정의될 수 없다. 도3은 차량 속도와 이 차량 속도를 기초로 하여 일정 속도로 차량을 구동할 때 요구되는 구동륜의 구동력 사이의 관계를 도시한다. 특히, 이 관계는 차량이 또한 차량의 환경에 있어 서 바람이 없는(무풍시) 상태로 평평한 도로를 주행할 때의 관계이다. 도면에 도시된 바와 같이, 차량 속도가 증가함에 따라, 구동륜의 구동력으로서 요구되는 값은 커진다. 예컨대, 이것은 차량 속도가 증가함에 따라 차량이 받게 되는 공기 저항이 커지기 때문이다.
도4는 차량 속도와 상기 차량 속도를 기초로 하여 일정 속도로 차량을 주행시킬 때 요구되는 구동륜의 구동력 사이의 관계를 도시한다. 특히, 이 관계는 차량이 또한 차량의 환경에 있어서 바람이 없는(무풍시) 상태로 평평한 도로를 주행할 때의 관계이다. 구동륜의 구동력 및 디젤 엔진(2)의 출력 토크 사이의 상호 관련이 있다. 그러나 그 사이에 일대일 관계는 아니다. 이것은 자동 변속기(6)에 의한 기어비가 차량 속도에 의해서 만으로 직접 결정되지 않고 가속기 페달 등의 조작량에 의해 변하기 때문이다. 차량이 무풍 환경에서 평평한 도로 위를 주행하는 상태에서의 크루즈 제어에 있어서, 각 목표 차량 속도에 대한 적절한 기어비는 직접적으로 결정될 수 있다. 그러므로 도3에서 차량 속도 및 구동력 사이의 관계인 주행 부하 곡선은 차량 속도 및 엔진(2)의 출력 토크 사이의 관계로 환산될 수 있다. 도4에 도시된 환산 주행 부하 특성은 주행 부하 곡선을 차량 속도 및 출력 토크 사이의 관계로 환산함으로써 얻어진다. 도면에 도시된 바와 같이, 차량은 실제 토크가 차량 속도 및 환산 주행 부하 특성에 의해 정의된 출력 토크보다 클 때 가속되고, 차량은 실제 토크가 차량 속도 및 환산 주행 부하 특성에 의해 정의된 출력 토크보다 작을 때 감속된다.
그러므로 도4에 도시된 환산 주행 부하 특성으로서 차량 속도 및 출력 토크 사이의 관계를 정의하는 도로 부하 맵은 도로 부하값에 대한 연산 섹션(M17)에 저장되고, 그럼으로써 도로 부하값에 대한 연산 섹션(M17)은 일정 속도로 차량을 주행시킬 때의 적절한 토크를 연산할 수 있다. 따라서, 제1 실시예는 초기값 설정 섹션(M16)에 의해 출력 토크를 설정할 때에 도로 부하 맵을 사용하도록 구성된다.
여기서 제1 실시예의 크루즈 제어에 대한 프로세싱은 도5에 도시된다. 이 프로세싱은 예컨대, ECU(10)에 의해 소정 사이클로 반복적으로 실행된다.
프로세싱의 일련의 단계에서, 우선 단계(S10)에서 페달 토크는 가속기 페달의 조작량(AP)에 따라서 연산된다[페달 토크 설정 섹션(M20)의 프로세싱]. 다음 단계(S12)에서, 크루즈 제어가 이미 수행되고 있는지 여부를 판단한다. 그리고 나서, 크루즈 제어가 아직 수행되지 않다고 판단될 때, 프로세스는 단계(S14)로 이행한다. 단계(S14)에서, 도2의 피드백 항에 대한 연산 섹션(M13)에 의한 피드백 제어를 정지시키기 위한 피드백 정지 플래그(feedback stop flag)는 온(ON)으로 설정된다[피드백 정지를 위한 지령 섹션(M18)의 프로세싱]. 다음 단계(S16)에서, 크루즈 토크는 영(0)으로 설정된다. 즉, 차량이 크루즈 제어 중이 아닐 때, 크루즈 토크는 가속기 페달의 조작량에 따라서 디젤 엔진(2)의 출력 토크를 제어하기 위해 기본적으로 영(0)으로 설정된다.
다음 단계(S18)에서, 크루즈 제어 스위치(18)의 설정 스위치가 조작되는지 여부를 판단한다. 설정 스위치가 조작되었다고 판단될 때, 단계(S20)에서 조작시의 실제 차량 속도가 크루즈 제어의 목표 차량 속도로 설정된다. 한편, 설정 스위치가 조작되지 않았다고 판단될 때, 단계(S22)에서 재개 스위치가 작동되는지 여부 를 판단한다. 게다가, 단계(S20)에서 프로세스가 완료되었을 때나, 단계(S22)에서 재개 스위치가 조작되었다고 판단될 때, 프로세스는 단계(S24)로 이행한다.
단계(S24)에서는, 단계(S20)에서 설정된 목표 차량 속도(SPA)(재개 스위치가 조작되기 전에 설정된 목표 차량 속도를 포함)에 따른 크루즈 토크는 상기 도로 부하 맵을 기초로 하여 연산된다[도2의 초기값 설정 섹션(M16)의 프로세싱]. 다음 단계(S26)에서, 크루즈 토크의 초기값은 단계(S10)에서 설정된 페달 토크 및 단계(S22)에서 연산된 크루즈 토크 중 작은 것을 기초로 하여 설정된다[초기값 설정 섹션(M16)의 프로세싱].
단계(S26)에서 프로세스가 완료될 때나, 단계(S12)에서 차량이 크루즈 제어 중에 있다고 판단될 때, 프로세스는 단계(S28)로 이행하고, 페달 토크는 크루즈 토크와 비교하여 큰 지를 판단한다. 크루즈 토크가 페달 토크보다 크다고 판단될 때, 피드백 정지 플래그는 단계(S30)에서 오프(OFF)로 설정된다. 단계(S26) 내지 단계(S30)에서의 프로세스는 도2의 피드백 정지를 위한 지령 섹션(M18)에서 수행된다.
한편, 단계(S28)에서 페달 토크가 크루즈 토크보다 크다고 판단될 때, 단계(S30)에서 프로세스가 완료될 때, 또는 단계(S22)에서 재개 스위치가 조작되지 않는다고 판단될 때, 프로세스는 단계(S32)로 이행한다. 단계(S32)에서, 페달 토크 및 크루즈 토크 중에서 큰 토크가 최종 출력 토크로서 설정되는 프로세스가 수행된다[도2의 출력 토크 연산 섹션(M30)의 프로세싱].
따라서 출력 토크가 연산될 때, 출력 토크를 발생시키기 위한 연료 분사량이 연산되고, 연료 분사 밸브(8)가 연료 분사량을 기초로 하여 조작된다.
도6은 도5에 도시된 프로세싱이 가속 상태에서 크루즈 제어로의 천이 상태에서 수행되는 경우를 도시한다. 도6에서는, (a) 가속기 페달의 조작량(AP)의 천이를 나타내고, (b) 실제 차량 속도(SP)의 천이를 나타내고, (c) 실선으로 출력 토크의 천이, 일점 쇄선으로 크루즈 토크의 천이 및 이점 쇄선으로 페달 토크의 천이를 나타낸다.
도면에 도시된 바와 같이, 페달 토크가 시각(t1) 전에 크루즈 토크보다 크기 때문에, 출력 토크는 페달 토크로서 정의된다. 설정 스위치가 시각(t1)에서 조작될 때, 이때의 차량 속도(b)가 목표 차량 속도로서 설정된다. 게다가, 이때 차량 속도(b)인 일정 속도로 차량을 주행시키기 위해 요구되는 토크가 도5의 단계(S24)에서 크루즈 토크로서 연산된다.
시각(t1)에서 시각(t2)까지의 기간 동안, 페달 토크는 크루즈 토크보다 크고, 출력 토크는 페달 토크로서 정의되고, 크루즈 토크는 고정된다. 그러나 설정 스위치가 조작된 후에, 사용자가 가속기 페달을 해제하기 때문에, 페달 토크는 조속히 감소된다. 이 기간 중에, 출력 토크가 가속기 페달의 조작량에 따라 제공되기 때문에, 사용자는 주행 성능에 있어서 어떤 위화감도 느끼지 않는다.
게다가, 크루즈 토크가 페달 토크보다 큰 시각(t2) 이후의 시점에 대해, 크루즈 토크는 출력 토크로서 정의되고, 실제 차량 속도를 목표 차량 속도가 되도록 하는 피드백 제어가 개시된다. 출력 토크의 연속성이 페달 토크로부터 크루즈 토크로의 천이시에 유지되기 때문에, 임의의 토크 쇼크는 발생하지 않는다.
게다가 크루즈 토크가 페달 토크를 초과하는 시각(t2)까지의 기간 중에, 크루즈 토크는 고정된다. 그러므로 실제 차량 속도가 목표 차량 속도보다 큰 경우에도, 크루즈 토크에 대한 부적절한 감소 제어가 회피된다.
이와 반대로, 도7은 설정 스위치를 조작할 때 크루즈 토크의 초기값이 설정 스위치 설정시의 페달 토크로서 설정되는 비교 경우를 도시한다. 도7에서는, (a) 가속기 페달의 조작량의 천이를 나타내고, (b) 차량 속도의 천이를 나타내고, (c) 실선으로 출력 토크의 천이, 일점 쇄선으로 크루즈 토크의 천이 및 2점 쇄선으로 페달 토크의 천이를 나타낸다.
이 경우, 설정 스위치가 시각(t11)에서 설정될 때, 크루즈 토크의 초기값은 시각(t11)에서 페달 토크로서 정의된다 게다가, 시각(t11) 이후의 시점에 대해, 사용자는 가속기 페달을 해제하고, 그러므로 페달 토크는 조속히 감소된다. 한편, 크루즈 토크는 실제 차량 속도 및 목표 차량 속도 사이의 피드백 제어에 의해 정의된다. 이때, 크루즈 토크는 크루즈 제어를 개시할 때 실제 토크를 차량 속도(b)가 되도록 하기 위해 요구되는 토크보다 크고, 따라서 차량은 가속된다. 게다가, 크루즈 토크는, 실제 차량 속도가 차량의 가속에 의해 목표 차량 속도보다 커질 때까지, 피드백 제어에 의해 감소되지 않는다. 또한, 가속 상태는 크루즈 토크가 차량 속도(b)의 일정 속도로 주행하기 위해 요구되는 토크와 상당할 때까지 계속된다. 그르므로, 사용자는 설정 스위치가 조작된 후에 가속감을 느끼고, 구동성의 악화를 초래한다.
한편, 도8은 도5에 도시된 프로세싱이 감속 상태에서 크루즈 제어로의 천이 상태에서 수행되는 경우를 도시한다. 도8에서는, (a) 가속기 페달의 조작량의 천이를 나타내고, (b) 실제 차량 속도의 천이를 나타내고, (c) 실선으로 출력 토크의 천이 및 이점 쇄선으로 페달 토크의 천이를 나타낸다.
도면에 도시된 바와 같이, 설정 스위치가 시각(t21)에서 설정되기 전에 가속기 페달이 해제되기 때문에, 차량은 감속된다. 설정 스위치가 시각(t21)에서 조작될 때, 크루즈 토크의 초기값은 이 경우의 페달 토크로서 정의되고, 따라서 영(0)이 된다. 그러나 이 경우, 크루즈 토크의 초기값이 차량 속도(b)인 일정 속도로 차량을 주행시키기 위해 요구되는 토크보다 작기 때문에, 차량은 실제 차량 속도를 목표 차량 속도 이하로 되게 하는 방식으로 감속된다. 그럼으로써, 크루즈 토크는 실제 차량 속도를 목표 차량 속도를 추종하게 하기 위해 차량 속도(b)인 일정 속도로 차량을 주행시키기 위해 요구되는 토크와 상당하게 되도록 제어된다.
게다가, 도5에 도시된 프로세싱에 따르면, 설정 스위치 조작시뿐만 아니라 재개 스위치 조작시에서도, 도6 및 도8에 도시된 것과 유사한 효과가 제공될 수 있다. 즉, 예컨대, 재개 스위치가 차량 속도를 그때의 차량 속도보다 작은 목표 차량 속도가 되도록 제어하기 위해 가속 중에 조작될 때, 크루즈 토크의 초기값이 도로 부하값에 의해 설정되기 때문에, 도6에 도시된 것과 유사한 효과가 제공될 수 있다.
상술한 제1 실시예에 따른 하기의 효과가 제공될 수 있다.
(1) 크루즈 토크의 초기값은 설정 목표 차량 속도의 일정 속도에서 차량을 주행시키기 위해 요구되는 토크와 페달 토크 중에서 작은 토크를 기초로 하여 설정 된다. 그러므로 크루즈 제어 개시시에 차량을 가속시키는 것이 적절하게 억제되거나 회피될 수 있다.
(2) 크루즈 제어의 개시가 교시된 후에, 크루즈 토크가 페달 토크를 초과한 시점에서, 실제 차량 속도를 목표 차량 속도와 동등하게 되도록 하는 피드백 제어가 개시된다. 그러므로 출력 토크가 페달 토크로부터 크루즈 토크로 이행할 때, 크루즈 토크는 적절한 값으로 정의될 수 있다.
(3) 목표 차량 속도의 일정 속도에서 차량을 주행시키기 위해 요구되는 토크와 차량 속도 사이의 관계를 정의하는 도로 부하 맵이 제공된다. 이에 의해, ECU(10)의 연산 부하가 감소될 수 있다.
(제2 실시예)
제1 실시예에서, 크루즈 토크의 초기값은 도로 부하 맵 값 및 페달 토크 중에서 작은 것으로 설정된다. 그러나 도로 부하 데이터 값은 미리 설정된 차량의 주행 환경(제1 실시예에서는 무풍의 평평한 도로로 가정)에서 목표 차량 속도의 일정 속도에서 차량을 주행시키기 위해 요구되는 토크이다. 그러므로 실제 주행 환경은 미리 설정된 환경과 상이할 수 있다.
따라서, 제2 실시예에서, 크루즈 토크의 초기값은 도로 경사, 바람의 영향 등을 고려하여 정의된 목표 차량 속도의 일정 속도에서 차량을 주행시키기 위해 요구되는 토크로서 사용된다.
도9에서 도시된 바와 같이, 제2 실시예의 크루즈 토크 설정 섹션(M10)은 차량의 주행 방향으로 작용하는 힘에 의해 토크 교정값을 연산하는 토크 교정값 연산 섹션(M19)을 구비한다. 상세하게는, 주행 방향으로 작용하는 힘에 의한 토크 교정값은 출력 토크 연산 섹션(M30)의 출력인 최종 출력 토크와 실제 차량 속도(SP)를 기초로 하여 연산된다. 이 프로세싱에서, 가속도는 실제 차량 속도의 변화율로서 연산된다. 중력 가속도의 주행 방향 성분의 크기 또는 역풍 또는 맞바람 또는 순풍에 의해 차량의 주행 방향으로 인가된 힘은 최종 출력 토크, 연산된 가속도 및 실제 차량 속도를 기초로 하여 연산된다. 즉, 가속도가 그때의 실제 차량 속도 및 최종 출력 토크에 비해 작을 때, 차량은 오르막으로 또는 역풍에 대항하여 주행하고 있다고 고려된다. 그러므로 이들에 의해 발생된 힘들이 연산된다. 한편, 가속도가 그때의 차량 속도 및 최종 출력 토크에 비해 클 때, 차량은 내리막으로 또는 순풍 상태로 주행하고 있다고 고려된다. 그러므로 이들에 의해 발생된 힘들이 연산된다. 도로 부하 맵 값의 교정값은 차량의 주행 방향으로 인가된 힘에 따라서 연산된다. 이 교정값은, 차량의 주행 방향으로 인가된 힘들이 양(positive)일 때 도로 부하 맵 값을 감소시켜 교정하는 값이고, 차량의 주행 방향으로 인가된 힘들이 음(negative)일 때 도로 부하 맵 값을 증가시켜 교정하는 값이다.
도로 부하값에 대한 연산 섹션(M17)에서, 도로 부하 맵 값은 목표 차량 속도의 일정 속도에서 차량을 주행시키기 위해 요구되는 토크를 연산하기 위해 토크 교정값 연산 섹션(M19)의 출력에 의해 교정된다.
게다가, 하기의 효과가 상술한 제2 실시예에 따라, 상기 제1 실시예의 상기 효과 (1) 내지 (3)에 부가하여 제공될 수 있다.
(4) 도로 경사, 바람 등에 의해 차량의 주행 방향으로 인가된 힘들이 연산되 어, 이 연산된 힘들을 기초로 하여 도로 부하 맵 값을 교정한다. 이것은 크루즈 토크의 초기값이 더욱 적절하게 설정되도록 한다.
(다른 실시예)
전술한 실시예들은 하기와 같이 변경될 수 있다.
도5에 도시된 프로세싱에 있어서 설정 스위치의 조작시 또는 재개 스위치의 조작시의 어느 쪽에서의 프로세스들이 실행될 수 있다.
도로 부하 맵을 준비하는 대신에, 공기 저항이 차량 속도에 따라서 예측 연산되어 크루즈 제어를 개시할 때마다 일정 속도로 차량을 구동하기 위해 요구되는 토크를 연산할 수 있다.
제1 실시예의 상기 효과 (1)은 크루즈 토크가 페달 토크를 초과할 때까지 피드백 제어를 정지시키기 위한 프로세스를 실행하지 않아도 제공될 수 있다.
크루즈 토크의 초기값은 도로 부하 값에 대한 연산 섹션(M17)에 의해 연산된 값과 페달 토크 중에서 작은 값으로 한정되지는 않는다. 예컨대, 이 초기값은 도로 부하 값에 대한 연산 섹션(M17)에 의해 연산된 값보다 작은 값으로 설정될 수 있다. 그럼으로써, 가속 상태로부터 크루즈 제어 상태로의 천이시에, 크루즈 제어의 개시후 차량의 큰 가속도에 대하여 구동성을 적절하게 유지시키는 것이 가능하다.
가속기 부재는 가속기 페달에 한정되지 않는다. 이 경우에도, 가속 요구에 대응하는 가속기 조작 부재의 조작량에 따라서 가속 토크를 설정하는 가속 토크 설정 수단을 구비하는 것은 효과적이다.
상기 실시예 및 변경예에 있어서, 디젤 엔진의 출력 토크를 제어하기 위해, 출력 토크(그 지령값)가 실제적으로 연산되고, 연료 분사량 등이 연산된 출력 토크를 기초로 하여 정의되지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 출력 토크에 상당한 연료 분사량은 가속기 조작 부재의 조작량에 따라서 정의되고, 반면에 크루즈 제어를 수행하는 동안에 연료 분사량은 실제 차량 속도를 목표 차량 속도와 동일하게 되도록 피드백 제어하기 위해 ECU(10) 내의 연산 파라미터로서 출력 토크를 직접 이용하지 않으면서 정의될 수도 있다.
게다가, 가속기 조작 부재의 조작량에 따라서 출력 토크 상당치로서 연료 분사량을 정의하는 수단을 사용하는 경우에 있어서, 크루즈 토크 설정 수단은 실제 차량 속도를 목표 차량 속도와 동일하게 되도록 피드백 제어하기 위한 적절한 가속기 조작량을 정의한다. 이 경우에 있어서, 가속도 토크 설정 수단은 가속기 조작 부재 그 자체의 조작량이다.
차량 내장 엔진은 디젤 엔진(2)으로 제한되지 않으며, 예컨대 가솔린 엔진도 될 수 있다. 이 경우에 있어서, 드로틀 밸브 등의 개방도는 출력 토크 또는 그 상당치에 따라서 조작되게 된다. 게다가, 차량 내장 엔진은 내연 기관 및 모터를 구비할 수도 있다.
몇몇 양호한 실시예만이 본 발명을 설명하기 위해 선택되었지만, 다양한 변경 및 수정이 동봉된 청구범위에 한정된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 행해질 수 있다는 것은 이 개시물로부터 이 기술분야의 숙련자에게 명백할 것이다. 더욱이, 본 발명에 따른 양호한 실시예의 전술한 기재는 설명만을 목적으로 제시되었 고, 동봉된 청구범위 및 그 동등물에 이해 한정된 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다.
본 발명은 하기와 같은 작용 효과를 제공한다.
(1) 크루즈 토크의 초기값은 설정 목표 차량 속도의 일정 속도에서 차량을 주행시키기 위해 요구되는 토크와 페달 토크 중에서 작은 토크를 기초로 하여 설정된다. 그러므로 크루즈 제어 개시시에 차량을 가속시키는 것이 적절하게 억제되거나 회피될 수 있다.
(2) 크루즈 제어의 개시가 교시된 후에, 크루즈 토크가 페달 토크를 초과한 시점에서, 실제 차량 속도를 목표 차량 속도와 동등하게 되도록 하는 피드백 제어가 개시된다. 그러므로 출력 토크가 페달 토크로부터 크루즈 토크로 이행할 때, 크루즈 토크는 적절한 값으로 정의될 수 있다.
(3) 목표 차량 속도의 일정 속도에서 차량을 주행시키기 위해 요구되는 토크와 차량 속도 사이의 관계를 정의하는 도로 부하 맵이 제공된다. 이에 의해, ECU(10)의 연산 부하가 감소될 수 있다.
(4) 도로 경사, 바람 등에 의해 차량의 주행 방향으로 인가된 힘들이 연산되어, 이 연산된 힘들을 기초로 하여 도로 부하 맵 값을 교정한다. 이것은 크루즈 토크의 초기값이 더욱 적절하게 설정되도록 한다.

Claims (7)

  1. 차량용 크루즈 제어 장치이며,
    실제 차량 속도, 가속기 조작량 및 크루즈 제어 스위치 상태를 검출하는 검출기(12, 14, 16, 18)와,
    엔진(2)의 출력 토크와 관련된 제1 값을 설정함으로써 차량 속도를 목표 차량 속도로 피드백 제어하는 크루즈 토크 설정 수단(M10)과,
    가속기 조작량을 기초로 하여 출력 토크와 관련된 제2 값을 설정하는 가속기 토크 설정 수단(M20)과,
    상기 제1 값 및 제2 값 중에서 어느 한 값을 기초로 하여 엔진의 출력을 제어하는 제어 수단(M30)을 포함하고,
    상기 크루즈 토크 설정 수단(M10)은 크루즈 제어시의 차량 속도를 기초로 하여 크루즈 제어를 개시할 때의 출력 토크에 관련된 초기값을 설정하여, 상기 제1 값을 상기 초기값보다 작은 값이 되도록 제한하는 초기값 설정 수단(M16, M17)을 포함하는 것을 특징으로 하는 크루즈 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 초기값 설정 수단(M16, M17)은 상기 초기값과 크루즈 제어 개시할 때의 차량 속도 사이의 관계를 정의하는 관계 설정 수단(M17)을 포함하는 크루즈 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 크루즈 토크 설정 수단(M10)은, 크루즈 제어 스위치 상태가 크루즈 제어 개시를 교시한 후에 상기 제1 값이 상기 제2 값을 초과할 때, 차량을 피드백 제어하기 개시하는 크루즈 제어 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 관계 설정 수단(M17)은 상기 관계를 정의하는 데이터 맵을 포함하는 크루즈 제어 장치
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 초기값 설정 수단(M16, M17)은, 크루즈 제어 스위치 상태가 크루즈 제어의 교시를 지시할 때, 상기 제1 값을 상기 초기값보다 작게 되도록 설정하는 크루즈 제어 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔진(2)은 디젤 엔진이고, 상기 제1 값 및 제2 값은 디젤 엔진의 출력 토크인 크루즈 제어 장치.
  7. 차량용 크루즈 제어 방법이며,
    크루즈 제어가 크루즈 제어 스위치에 의해 교시되는지를 판단하는 단계(S18)와,
    크루즈 제어 교시의 판단시에 검출된 차량 속도를 기초로 하여 크루즈 제어의 개시를 위해 엔진 출력 토크를 설정하는 단계(S26)와,
    크루즈 제어 교시의 판단시에 가속기 조작량을 기초로 하여 크루즈 제어를 위해 엔진 출력 토크를 설정하는 단계(S10)와,
    상기 엔진 출력 토크들 중에서 작은 토크를 선택하고 상기 선택된 엔진 출력 토크를 생성하기 위해 엔진(2)을 초기에 제어함으로써 크루즈 제어를 개시하는 단계(S26)를 포함하는 크루즈 제어 방법.
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