[发明专利]巡航控制中的预测坡度优化

说明书

巡航控制方法包括：由交通工具的控制器接收设定速度、最大允许速度和最小允许速度，其中，最大允许速度和最小允许速度中的每个是允许速度范围的速度边界；由控制器命令推进系统，以产生命令轮轴转矩，以维持设定速度；监测交通工具的当前速度；基于来自地图数据库的即将来临的海拔数据，监测交通工具的预定即将来临的位置处的地形的海拔；使用交通工具的预定即将来临的位置处的地形的海拔，生成海拔预测表；以及根据交通工具的当前速度和预定即将来临的位置处的地形的海拔，确定交通工具在交通工具的预定即将来临的位置中的每个处的预计速度。

技术领域

本公开涉及用于巡航控制中的预测坡度优化的方法和系统。

背景技术

巡航控制目前被校准，以严格控制驾驶者的设定速度，并且在道路坡度变化的情况下在其试图维持该速度时可为激进和低效的。这导致更低的燃料经济性和不自然的行为（例如，在上山、制动地行进下山时的激进的给油（tip-in）和降档等）。

发明内容

本公开描述了用于控制交通工具的巡航控制的方法和系统。

一些巡航控制算法通过允许坡度上的速度变化而实现巡航控制中的改进的燃料经济性，但交通工具必须在可允许的速度窗口的边缘附近剧烈并且低效地反应（在剧烈或延伸的坡度上），以保持在驾驶者的自定义带宽内。当前公开的预测方法使用即将来临的海拔数据，以提前理解稳态巡航控制操作何时将导致速度违规（漂移到驾驶者的界限之外）。而后，交通工具为即将来临的速度违规进行准备，并且将使用前方地形的此理解而在适时时刻（以有效方式）调节转矩指令。当前公开的方法在巡航控制中接收对于设定速度、最小可允许速度和最大可允许速度的驾驶者输入。此外，当前公开的方法在假设标称道路状况（轮胎压力、交通工具重量、无风等）的情况下计算在平坦道路上以设定速度维持稳态操作所要求的轮轴转矩。当前公开的方法在上文限定的标称道路负载轮轴转矩下命令并且维持稳态发动机操作，只要交通工具不存在有违反驾驶者的最小/最大速度约束的风险（并且在过程中实现更高的燃料经济性）。当前公开的方法使用即将来临的海拔数据，以理解临界（最大或最小）速度可何时由即将来临的坡度曲线违反。而后，其提前使用此信息，以通过以下而为剧烈坡度进行准备：（a）适时增加（ramping）转矩，并且防止下降到驾驶者的最小允许速度以下；以及（b）适时使用电池再生、动力总成降档和交通工具制动，以防止超过驾驶者的最大允许速度。

在本公开的方面中，用于控制交通工具的当前公开的巡航控制方法包括：由交通工具的控制器接收设定速度、最大允许速度和最小允许速度，其中，最大允许速度和最小允许速度中的每个是允许速度范围的速度边界；由控制器命令推进系统，以产生命令轮轴转矩，以维持设定速度；监测交通工具的当前速度；基于来自地图数据库或交通工具传感器/摄像头的即将来临的海拔数据，监测交通工具的预定即将来临的位置处的地形的海拔；使用交通工具的预定即将来临的位置处的地形的海拔，生成海拔预测表，其中，海拔预测表包括多个预测海拔点；根据交通工具的当前速度和交通工具的预定即将来临的位置处的地形的海拔，确定交通工具在交通工具的预定即将来临的位置中的每个处的预计速度；使用交通工具在交通工具的预定即将来临的位置中的每个处的预计速度，生成预计速度表；将交通工具在预定即将来临的位置中的每个处的预计速度中的每个与允许速度范围比较；确定预计速度中的至少一个是否在允许速度范围之外；以及响应于确定预计速度中的至少一个在允许速度范围之外，由控制器命令交通工具的推进系统，以调节命令轮轴转矩，以便将交通工具的实际速度维持在预定即将来临的位置中的每个处的允许速度范围内。

巡航控制方法还可包括：识别预计速度表中的小于最小允许速度的第一速度点。巡航控制方法还可包括：寻找预计速度表中的第一局部最小值。巡航控制方法还可包括：确定从交通工具的当前位置到第一局部最小值处的位置的距离，其中，从交通工具的当前位置到第一局部最小值处的位置的距离为峰值距离。