[发明专利]用于自动控制车辆速度的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年9月6日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2012-0098871号的优先权和权益，其全部内容引入本文以供参考。

技术领域

本发明涉及用于自动控制车辆速度的系统和方法。

背景技术

已经开发了用于自动控制车辆的系统(自动巡航控制系统(ACC))，以使车辆的行驶速度均匀保持在设定速度而无需人的帮助(即驾驶者不操纵控制车辆速度的机构，例如加速度踏板和制动踏板)。

美国专利公开第20050240334、20060212207、20060100769号等中公开有这样的用于自动控制车辆的系统。

根据这些系统，进行反馈控制以便控制车辆速度。反馈控制通常是比例积分控制。

然而，如图1所示，这样的系统是有问题的，当车辆从平坦道路驶向倾斜道路时产生车辆速度的锐减(undershoot)，并且当车辆从倾斜道路驶向平坦道路时产生车辆速度的突增(overshoot)。

具体地，这些系统在不考虑行驶道路的变化的情况下进行控制，使得当行驶道路的斜度(坡度)存在变化时过度地产生车辆速度的误差。

上述在该背景技术部分公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能含有不构成在该国本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种用于自动控制车辆速度的系统和方法，其同时使用反馈控制和前馈控制以改善将车辆速度控制在目标车辆速度。该系统和方法根据车辆在其上行驶的道路坡度区分施加到前馈控制的行驶阻力值，从而在道路的倾斜度改变时有效抑制车辆速度的锐减和突增的产生。因此，本系统和方法提供车辆的平稳行驶。根据本发明的实施方式，用于自动控制车辆速度的系统和方法精确计算倾斜道路上的行驶阻力。具体地，该系统和方法通过包括纵向加速度传感器的纵向检测器检测倾斜道路。如此，改善车辆速度控制中的响应特性。

根据一方面，本发明提供一种将车辆的行驶速度自动控制到设定的目标车辆速度的方法，该方法包括：检测车辆的行驶速度；确定车辆在其上行驶的道路(“行驶道路”)的坡度；以及如果行驶道路是倾斜道路，则基于考虑了倾斜道路的倾斜角度的行驶阻力值将车辆的行驶速度控制到目标车辆速度。

根据各个实施方式，在将车辆的行驶速度控制到目标车辆速度的过程中，行驶阻力值是前馈控制值。

根据各个实施方式，通过使用配置成检测车辆的纵向倾斜度的纵向加速度检测器来进行确定行驶道路的倾斜度的操作。

根据各个实施方式，基于滚动阻力值、空气阻力值和倾斜阻力值，计算行驶阻力值。具体地，滚动阻力值基于车轮在倾斜道路上的滚动，空气阻力值基于车体在倾斜道路上的空气阻力，并且倾斜阻力值基于倾斜道路的倾斜度。

根据各个实施方式，车辆的行驶速度可被反馈并用于将车辆的行驶速度反馈控制到目标车辆速度。

根据各个实施方式，自动控制车辆速度的方法还可包括确定纵向加速度检测器的输出信号是否被保持设定时间或更长。当确定纵向加速度检测器的输出信号被保持设定时间或更长时，则基于行驶阻力将车辆的行驶速度控制到目标车辆速度。

根据另一方面，提供一种用于自动控制车辆速度的系统，其包括：纵向加速度传感器，配置成检测车辆的纵向倾斜度；车辆速度检测器，配置成检测车辆的行驶速度；控制目标，包括用于控制车辆的行驶速度的发动机、变速器和制动装置；以及车辆速度控制器，配置成从纵向加速度传感器和车辆速度检测器接收信号，并通过控制控制目标将车辆的行驶速度控制到目标车辆速度。根据各个实施方式，通过设定的程序操作车辆速度控制器，该设定的程序包括用于执行自动控制车辆速度的方法的一系列命令。

根据各个实施方式，车辆速度控制器包括：反馈控制器，配置成基于从车辆速度检测器输出的车辆速度信号对车辆速度进行反馈控制；行驶阻力测量装置，配置成测量车辆的行驶阻力；以及前馈控制器，配置成基于由行驶阻力测量装置测量的行驶阻力值对车辆速度进行前馈控制。

根据各个实施方式，行驶阻力测量装置包括：滚动阻力测量装置，配置成基于车轮的滚动测量阻力；空气阻力测量装置，配置成测量行驶时车体的空气阻力；以及坡度阻力测量装置，配置成基于纵向加速度传感器的输出信号测量倾斜道路的坡度阻力。