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基于规则的 巡航控制系统和方法

阅读：399发布：2020-05-21

专利汇可以提供基于规则的巡航控制系统和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种基于规则的车辆巡航控制系统，其包括车辆中的计算机，计算机包括处理器和存储器，且计算机配置为：根据输入到巡航控制系统中的设定点控制车辆速度在第一速度阈值内。计算机配置为确定当前坡度值在第一坡度阈值内并调整设定点以控制车辆速度在第一速度阈值之外的第二速度阈值内。计算机进一步配置为确定当前坡度值在第二坡度阈值内并调整设定点以恢复车辆速度为在第一速度阈值内。，下面是基于规则的巡航控制系统和方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种系统，其包含车辆中的计算机，计算机包含处理器和存储器，其中计算机配置为：
根据输入到巡航控制系统中的设定点控制车辆速度在第一速度阈值内；
确定当前坡度值在第一坡度阈值内；
调整设定点以控制车辆速度在第一速度阈值之外的第二速度阈值内；
确定当前坡度值在第二坡度阈值内；以及
调整设定点以恢复车辆速度为在第一速度阈值内。
2.根据权利要求1所述的系统，其中调整设定点以控制车辆速度在第二速度阈值内包括：
只要车辆速度在第三速度阈值内，运行巡航控制系统的滑行状态，这包括选择性地将车辆变速器换档至空档和选择性地开始减速燃料切断之一；
确定当前坡度值在第二坡度阈值之外；以及
维持车辆速度在第一速度阈值之外。
3.根据权利要求1所述的系统，其中计算机进一步配置为：根据前方车辆检测信号修改设定点。
4.根据权利要求1所述的系统，其中计算机进一步配置为：根据燃料效率性能值至少确定第一和第二速度阈值以及第一和第二坡度阈值。
5.根据权利要求1所述的系统，其中计算机进一步配置为：反向扭矩变化信号以调整设定点。
6.一种方法，其包含：
根据通过驾驶员和前方车辆传感器之一输入到巡航控制系统中的设定点控制车辆速度在第一速度阈值内；
确定当前坡度值在第一坡度阈值内；
调整设定点以控制车辆速度在第一速度阈值之外的第二速度阈值内；
确定当前坡度值在第二坡度阈值内；以及
调整设定点以恢复车辆速度为在第一速度阈值内。
7.根据权利要求6所述的方法，其中调整设定点以控制车辆速度在第二速度阈值内包括：
只要车辆速度在第三速度阈值内，运行巡航控制系统的滑行状态；
确定当前坡度值在第二坡度阈值之外；以及
维持车辆速度在第一速度阈值之外。
8.根据权利要求7所述的方法，其中操作巡航控制系统的滑行状态包括将车辆变速器换档至空档和减速燃料切断之一。
9.根据权利要求6所述的方法，进一步包含：根据燃料效率性能值至少确定第一和第二速度阈值以及第一和第二坡度阈值。
10.根据权利要求6所述的方法，进一步包含：反向扭矩变化信号以调整设定点。

说明书全文

基于规则的巡航控制系统和方法

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2013年12月12日提交的美国临时专利申请号为61/915,365(案卷号为83391397)题名为“基于规则的智能巡航控制”的申请的优先权，其全部内容在此通过引用以其整体并入本文。本申请还要求2014年5月1日提交的美国临时专利申请号为61/987,241(案卷号为83487123(65080-1475))题名为“用于智能巡航控制的系统和方法”的申请的优先权，其全部内容在此通过引用以其整体并入本文。

背景技术

[0003] 对于很多目前大众市场客运车辆来说，能量效率是设计时优先考虑的方面。对于某些车辆操作来说，能量效率可以以许多方式解决，包括，例如通过最小化燃料和/或电能的消耗，这依赖于车辆动力传动系统配置。然而，封装和其他设计方面的考虑会限制添加组件到车辆的可用性。此外，典型的大众市场客运车辆具有一个或多个至少部分自动或计算机控制的操作状态，如巡航控制。利用现有的控制系统优化在车辆的至少部分自动或计算机控制的操作状态(例如巡航控制)的能量消耗是合意的但目前是困难的。发明内容

[0004] 根据本发明，提供一种系统，其包含车辆中的计算机，计算机包含处理器和存储器，其中计算机配置为：

[0005] 根据输入到巡航控制系统中的设定点控制车辆速度在第一速度阈值内；

[0006] 确定当前坡度值在第一坡度阈值内；

[0007] 调整设定点以控制车辆速度在第一速度阈值之外的第二速度阈值内；

[0008] 确定当前坡度值在第二坡度阈值内；以及

[0009] 调整设定点以恢复车辆速度为在第一速度阈值内。

[0010] 根据本发明的一个实施例，其中调整设定点以控制车辆速度在第二速度阈值内包括：

[0011] 只要车辆速度在第三速度阈值内，运行巡航控制系统的滑行状态，这包括选择性地将车辆变速器换档至空档和选择性地开始减速燃料切断之一；

[0012] 确定当前坡度值在第二坡度阈值之外；以及

[0013] 维持车辆速度在第一速度阈值之外。

[0014] 根据本发明的一个实施例，其中计算机进一步配置为：根据前方车辆检测信号修改设定点。

[0015] 根据本发明的一个实施例，其中计算机进一步配置为：根据燃料效率性能值至少确定第一和第二速度阈值以及第一和第二坡度阈值。

[0016] 根据本发明的一个实施例，其中计算机进一步配置为：反向扭矩变化信号以调整设定点。

[0017] 根据本发明的一个实施例，其中计算机进一步配置为：确定预测的坡度值在第一概率坡度阈值内。

[0018] 根据本发明的一个实施例，其中计算机进一步配置为：

[0019] 根据当前道路坡度和燃料效率性能值确定恢复扭矩；以及

[0020] 根据恢复扭矩调整设定点以恢复车辆速度为在第一速度阈值内。

[0021] 根据本发明，提供一种方法，其包含：

[0022] 根据通过驾驶员和前方车辆传感器之一输入到巡航控制系统中的设定点控制车辆速度在第一速度阈值内；

[0023] 确定当前坡度值在第一坡度阈值内；

[0024] 调整设定点以控制车辆速度在第一速度阈值之外的第二速度阈值内；

[0025] 确定当前坡度值在第二坡度阈值内；以及

[0026] 调整设定点以恢复车辆速度为在第一速度阈值内。

[0027] 根据本发明的一个实施例，其中调整设定点以控制车辆速度在第二速度阈值内包括：

[0028] 只要车辆速度在第三速度阈值内，运行巡航控制系统的滑行状态；

[0029] 确定当前坡度值在第二坡度阈值之外；以及

[0030] 维持车辆速度在第一速度阈值之外。

[0031] 根据本发明的一个实施例，其中运行巡航控制系统的滑行状态包括将车辆变速器换档至空档和减速燃料切断之一。

[0032] 根据本发明的一个实施例，该方法进一步包含：根据燃料效率性能值至少确定第一和第二速度阈值以及第一和第二坡度阈值。

[0033] 根据本发明的一个实施例，该方法进一步包含：反向扭矩变化信号以调整设定点。

[0034] 根据本发明的一个实施例，该方法进一步包含：确定预测的坡度值在第一概率坡度阈值内。

[0035] 根据本发明的一个实施例，该方法进一步包含：

[0036] 根据当前道路坡度和燃料效率性能值确定恢复扭矩；以及

[0037] 根据恢复扭矩调整设定点以恢复车辆速度为在第一速度阈值内。

[0038] 根据本发明，提供一种有形地体现引起处理器执行操作的计算机可执行的指令的永久性计算机可读介质，其包含：

[0039] 根据输入到巡航控制系统中的设定点控制车辆速度在第一速度阈值内；

[0040] 确定当前坡度值在第一坡度阈值内；

[0041] 只要车辆速度在第二速度阈值内，操作巡航控制系统的滑行状态；

[0042] 确定当前坡度值在第二坡度阈值之外；以及

[0043] 维持车辆速度在第一速度阈值之外。

[0044] 调整设定点以控制车辆速度在第一速度阈值之外的第三速度阈值内；

[0045] 确定当前坡度值在第二坡度阈值内；以及

[0046] 调整设定点以恢复车辆速度为在第一速度阈值内。

[0047] 根据本发明的一个实施例，体现引起处理器执行操作的指令进一步包含：根据前方车辆检测信号修改设定点。

[0048] 根据本发明的一个实施例，体现引起处理器执行操作的指令进一步包含：根据燃料效率性能值至少确定第一和第二速度阈值以及第一和第二坡度阈值，以及[0049] 其中运行巡航控制系统的滑行状态包括选择性地将车辆变速器换档至空档和选择性地开始减速燃料切断之一。

[0050] 根据本发明的一个实施例，体现引起处理器执行操作的指令进一步包含：反向扭矩变化信号以调整设定点。

[0051] 根据本发明的一个实施例，体现引起处理器执行操作的指令进一步包含：确定预测的坡度值在第一概率坡度阈值内。

[0052] 根据本发明的一个实施例，体现引起处理器执行操作的指令进一步包含：

[0053] 根据当前道路坡度和燃料效率性能值确定恢复扭矩；以及

[0054] 根据恢复扭矩调整设定点以恢复车辆速度为在第一速度阈值内。附图说明

[0055] 图1示出了根据本发明的原理的示例性车辆系统。

[0056] 图2是根据本发明的原理的示例性巡航控制系统的示意图。

[0057] 图3是可以由根据本发明的原理的示例性巡航控制系统执行的一个示例性过程的流程图。

具体实施方式

[0058] 根据本发明的原理的巡航控制系统可以利用客运车辆的自适应巡航控制器根据如车辆速度、道路坡度以及驾驶员输入的巡航设定点以在给定间隔最小化燃料消耗为目标执行从驾驶员输入的巡航设定点的偏离。这样的巡航控制系统可以包括瞬时的(感测的或测量的)和未来的(建模的或预测的)坡度信息以及通过一组标准表示的乘客舒适度，该标准建立何时开始和终止滑行、保持和恢复(加速)状态的规则库。此外，在滑行状态期间，系统可以换档至空档和/或燃料切断以在减速阶段期间最大化燃料经济效益。因此，该系统可以在使用现有的车辆感测和驱动的巡航控制操作期间实现提高的燃料经济性能目标。

[0059] 例如，巡航控制系统、方法和/或有形地体现计算机可执行的指令的永久性计算机可读介质可以根据通过车辆的驾驶员或传感器(例如前视雷达)输入到巡航控制系统中的设定点控制车辆速度在第一速度阈值内，并且确定当前坡度值是否在第一坡度阈值内。可以调整设定点以控制车辆速度在第一速度阈值之外的第二速度阈值内。可以确定当前坡度值为在第二坡度阈值内；并且可以调整设定点以恢复车辆速度为在第一速度阈值内。在一些实施方式中，系统、方法和/或指令控制车辆速度在第二速度阈值内包括，只要车辆速度在第三速度阈值内，运行巡航控制系统的滑行状态，确定当前坡度值在第二坡度阈值之外以及维持车辆速度在第一速度阈值之外。此外，运行巡航控制系统的滑行状态可以包括将车辆变速器换档到空档和/或开始减速燃料切断。

[0060] 为了实现提高的燃料经济性能，第一和第二速度阈值以及第一和第二坡度阈值可以根据燃料效率性能值、目标或设计目标来确定。为了在系统、方法和/或指令的实施方式中利用基线巡航控制器，可以反向扭矩变化信号并传送到基线巡航控制器以调整设定点。该系统、方法和/或指令可以进一步包含预测的坡度值和相关的概率坡度阈值。

[0061] 图1示意性地示出了示例性车辆100。示例性系统可以采取许多不同的形式，并且包括多个和/或替代组件和设施。可以理解的是，所示的示例性组件不旨在进行限制，并且可以使用附加的或替代的组件和/或实施方式。例如，车辆100可以是任何客运或商用车辆，例如轿车，卡车，越野车，公共汽车，火车，船只，或飞机。

[0062] 进一步参照图1，示例性车辆100包括车辆计算设备或计算机105，车辆计算设备或计算机105通常包括处理器和存储器，存储器包括一种或多种计算机可读介质的形式，并存储处理器可执行的用于执行各种操作的指令，包括本发明所公开的那些。车辆100的计算机105从一个或多个数据采集装置110接收有关车辆100的各种组件或状态的信息，如采集到的数据，组件例如加速度传感器系统、扭矩传感器系统、制动系统、转向系统、动力传动系统等，和/或状态例如车辆100扭矩需求、速度、加速度、俯仰、横摆、侧倾等。计算机105可以包括多于一个计算设备，如控制器或诸如此类包括在车辆100中用于监测和/或控制各种车辆组件的设备，如控制器模块106、巡航控制系统或模块108、发动机控制单元(ECU)，变速器控制单元(TCU)等。计算机通常配置用于在控制器局域网(CAN)总线或诸如此类上进行通信。计算机也可以与车载诊断装置连接器(OBD-II)连接。通过CAN总线，OBD-II，和/或其它有线或无线机制，计算机可以传送信息至车辆中的各种设备和/或从各种设备接收信息，该各种设备如控制器、驱动器、传感器等。可选地或附加地，在计算机实际上包含多个设备的情况下，CAN总线或诸如此类可以用于多个设备(包含车载计算机)之间的通信。另外，计算机可以配置用于与网络通信，该网络可以包括各种有线和/或无线网络技术，如移动电话，蓝牙，有线和/或无线分组网络等。

[0063] 通常包括在计算机105存储和执行的指令中的是控制器模块106。使用计算机105接收到的数据，如从数据采集装置110，作为存储的参数116包括的数据等，模块106可以控制各种车辆100系统或设备。例如，模块106可以用于加速、减速或维持车辆100的速度，例如连同来自车辆100的巡航控制系统108的扭矩需求。

[0064] 数据采集装置110可以包括多种设备。例如，车辆中的各种控制器可以用作数据采集装置110，以通过CAN总线提供数据115，如与扭矩需求和/或输出、车辆速度、加速度、道路坡度等有关的数据115。进一步地，传感器或诸如此类，全球定位系统(GPS)设备等可以包括在车辆中，且配置作为数据采集装置110以直接提供数据至计算机105，如通过有线或无线连接。传感器数据采集装置110可以包括通信设备以发送信息和从其他车辆接收信息，例如来自车辆100周围的车辆的路线意图。传感器数据采集装置110可以包括例如RADAR(雷达)、LADAR(激光雷达)、声波定位仪等机制，传感器可以部署用于测量车辆100与其它车辆或对象之间的距离和/或它们的速度。然而其他传感器数据采集装置110可以包括加速度传感器。此外，数据采集装置110可以包括传感器以检测车辆100组件(例如方向盘、制动踏板、加速器、变速杆等)的位置、位置变化、位置变化率等。

[0065] 计算机105的存储器通常存储采集到的数据115。采集到的数据115可以包括在车辆100中采集到的多种数据。采集到的数据115的例子上面已提供，此外，数据115通常使用一个或多个数据采集装置110进行采集，此外可以包括在计算机105中由此计算出的数据。总之，采集的数据115可以包括可以被采集装置110采集的任何数据和/或从这些数据中计算出的数据。因此，采集到的数据115可以包括与车辆100操作和/或性能有关的多种数据、从另一车辆接收的数据、以及与车辆100有关的环境状态、道路状态等有关的数据。例如，采集到的数据115可以包括与车辆100扭矩需求、测量或感测的扭矩、位置、速度、加速度、俯仰、横摆、侧倾、制动、降水的存在或不存在、轮胎压力、轮胎状况等有关的数据。

[0066] 计算机105的存储器可以进一步存储参数116。参数116通常管理车辆100的系统或组件的控制。这些参数由于环境状态、道路状态、车辆100状态、车辆100的系统的操作模式或状态或诸如此类会发生改变。例如，参数116可以针对巡航控制系统108的一个或多个操作状态以及车辆100的状态、速度和道路坡度阈值。这些参数116也可以由计算机105映射或更新。

[0067] 参考图2，根据本发明的原理的示例性巡航控制系统108包括基线控制器130，基线控制器130传输扭矩需求——在框132中示意性示出——至如计算机105和/或车辆100的控制器106。巡航控制系统108还包括基于规则的控制器134，基于规则的控制器134确定具体提供期望的性能所需的扭矩，如根据用于优化燃料经济的特定数据115和/或参数116运行。在一个实施方式中，基于规则的控制器134可以利用采集到的数据115，分别用框140、142、144、146示出的以下数据：驾驶员输入的巡航设定点，车辆速度，道路坡度和扭矩数据。

[0068] 应当理解的是，基线控制器130可以是用于当前大众市场客运车辆的典型的巡航控制器的形式，其基于车辆速度和驾驶员的输入调整扭矩需求。当包含基线控制器130时，根据本发明的原理的巡航控制系统108可以提供多个操作状态，包括正常状态，在正常状态中，状态控制器148将基于规则的控制器134耦接到基线控制器130，且基于规则的控制器134传输驾驶员输入的巡航设定点140的任何变化到框150。在框150中，可以确定驾驶员输入的巡航设定点140和车辆速度142之间的任何偏差，并且基线控制器130可以相应地调整扭矩要求132。

[0069] 根据本发明的原理，在巡航控制系统108的其他操作状态，如滑行、保持和恢复状态，状态控制器148将信号处理或控制器组件耦接在基于规则的控制器134和基线控制器130之间，并且基于规则的控制器134传输扭矩命令信号至这样的组件并最终到基线控制器130。在一个实施方式中，在框152中，车辆100的扭矩变化基于来自基于规则的控制器
134的扭矩命令和扭矩数据144来确定。

[0070] 在框152中确定的扭矩变化可以通过比例积分(proportional-integral，PI)控制器154处理成扭矩命令。反之，扭矩命令可以通过反向基线控制器156进一步处理成设定点变化信号。根据本发明的原理，反向基线控制器156基于基线控制器130的操作参数将来自PI控制器154的扭矩命令信号转化为计算出的基线控制器130的设定点，以通过基线控制器130以与由车辆100的驾驶员执行设定点变化相同的方式启用由基于规则的控制器134确定的扭矩命令的执行。特别是，在框158中，计算出的设定点的变化可以从计算出的设定点和车辆速度142来确定。状态控制器148以与在巡航控制系统108的正常状态期间传送驾驶员输入的设定点的变化相同的方式提供计算出的设定点的变化至框150。因此，巡航控制系统108可以利用基线控制器130来执行与由基于规则的控制器134确定的驾驶员输入的设定点的偏离，那些偏离基于如车辆速度、道路坡度、以及为提供特定的性能目标(如在给定的时间间隔最小化燃料消耗)驾驶员输入的设定点。

[0071] 在一些实施方式中，基于规则的控制器134可以耦接到车辆100的控制器106，以便提供空档命令——使得车辆100换档到空档，在框160中示意性地表示。例如，在滑行状态中，基于规则的控制器134可以确定车辆100可以在变速器处于空档的情况下在即将到来的间隔最有效地行驶，这是典型的基线巡航控制模块的功能之外的操作。基于巡航控制系统108滑行状态应该转变至保持或恢复状态的确定，来自基于规则的控制器134的扭矩命令会导致车辆100的档位的重新接合。

[0072] 应当理解的是，框150、152和158可以代表巡航控制系统108的独立硬件或可以包括在巡航控制系统108或车辆100的其他组件之一中，如，基线控制器130、基于规则的控制器134、状态控制器148和反向基线控制器156。

[0073] 在一些实施方式中，巡航控制系统108，或计算机105或控制器106，可以包括道路坡度预测器模块162。可以由道路坡度预测器模块162使用以确定车辆100的视野范围内的概率坡度信息的示例性坡度预测技术包括一个或多个马尔可夫模型(Markov modeling)和模型预测方法，即，递归地更新的动态模型(RLS)。此信息(如巡航控制系统108的正常，滑行，保持和恢复状态)的概率坡度信息和阈值可以存储在参数116中。在没有坡度预测信息的实施方式中，或者它以其他方式不可用的情况下，可以禁用这种信息的合并，如通过固定全部概率为特定值(例如1或100％)。

[0074] 巡航控制系统108也可以利用存储的数据115中的前视雷达信号来修改驾驶员输入的设定点140(或目标速度)。就是说，车辆100可以感测前方的另一车辆，并调整目标速度以便维持安全跟随距离。

[0075] 为了优化巡航控制系统108的如燃料经济性，计算机105、控制器106和/或巡航控制系统108可以使用一个或多个遗传算法，灵敏度模型(在线更新)，动态规划，随机动态规划，用户体验，马尔可夫决策过程等确定巡航控制系统108的每个操作状态的车辆速度、道路坡度和/或预测的道路坡度的阈值。在一些实施方式中，各种优化技术可以在模拟的数据上执行，并在车辆中验证。每个正常、滑行、保持和恢复状态的车辆速度，道路坡度和/或预测的道路坡度的阈值可以存储在参数116中，且可以根据车辆100的状态包括车辆速度，降水，环境光线等是动态的或更新的。

[0076] 通常，计算系统和/或设备，例如计算机105，控制器模块106，和/或车辆100的巡航控制系统108的组件，可以使用许多计算机操作系统中任何一个，包括但并不限于福特操作系统，Microsoft 操作系统、Unix操作系统(如加利福尼亚红木滩的甲骨文公司发布的操作系统)、纽约阿蒙克市的国际商业机器公司发布的AIX UNIX操作系统、Linux操作系统，加利福尼亚库比蒂诺的苹果公司发布的Mac OS X和iOS操作系统以及开放手机联盟发布的安卓操作系统的版本和/或变体。计算设备的例子包括但不限于，车载计算机或控制单元、计算机工作站、服务器、台式机、笔记本电脑、便携式电脑、或手持式电脑、或一些其他的计算系统和/或设备。

[0077] 计算设备通常包括计算机可执行的指令，其中指令可由一种或多种计算设备执行，例如上面所列的那些。计算机可执行的指令可以从使用多种程序设计语言和/或技术TM建立的计算机程序来编译或解读，这些语言和/或技术包括但不限于Java ，C，C++，Visual Basic，Java Script，Perl等中单独一个或结合。通常，处理器(如微处理器)如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，从而执行一个或多个过程，包括本发明中所述过程的一个或多个。这样的指令和其它数据可以使用多种计算机可读介质存储和传送。

[0078] 计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供计算机可读(如通过计算机的处理器)数据(如指令)的永久性介质(有形的)。这样的介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括，例如光盘或磁盘以及其他持续内存。易失性介质可以包括例如动态随机存取存储器(DRAM)，其典型地构成主存储器。这样的指令可以通过一个或多个传送介质来传送，包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含耦接到计算机的处理器的系统总线的线。计算机可读介质的普遍形式包括，例如软盘(floppy disk)，可折叠磁盘(flexible disk)，硬盘，磁带，任何其它磁性介质，CD-ROM，DVD，任何其它光学介质，穿孔卡片，纸带，任何其它具有孔排列模式的物理介质，RAM(随机存取存储器)，PROM(可编程只读存储器)，EPROM(可擦除可编程只读存储器)，FLASH-EEPROM(闪速电可擦除可编程只读存储器)，任何其它存储芯片或磁片盒，或任何其它计算机可读的介质。

[0079] 数据库，数据储存库，或本发明中描述的其它数据存储可以包括用于存储、访问和检索多种数据的各种类型的机制，包括层次数据库，文件系统的一组文件，专用格式的应用数据库，关系数据库管理系统(RDBMS)等。每个这样的数据存储通常包括在使用例如上述提到的那些之一的计算机操作系统的计算设备内，通过网络以各种方式中的任意一种或多种进行访问。文件系统可以从计算机操作系统访问，且可以包括以各种格式存储的文件。RDBMS除了使用创建、存储、编辑和执行存储过程的语言之外，通常使用结构化查询语言(SQL)。

[0080] 在一些例子中，系统元件可以作为计算机可读指令(如软件)在一个或多个计算设备(如服务器，个人电脑等)上执行，在与此相关的计算机可读介质(如盘，存储器等)中存储。计算机程序产品可以包含存储在计算机可读介质中用于执行在此描述的功能的这样的指令。

[0081] 图3是可以由车辆100的计算机105、控制器模块106以及巡航控制系统108实施以使用巡航控制系统108的示例性过程300的流程图。

[0082] 该过程开始于框305，在框305中驾驶员激活巡航控制系统108并输入初始设定点。参照框310，巡航控制系统108在正常状态中运行以建立初始设定点处或在存储在参数116中相对于驾驶员输入的设定点的正常状态速度阈值内的车辆100的速度。当车辆100达到按照驾驶员输入的设定点和正常状态速度阈值的足够的速度时，过程300继续到框315，在框315中，该过程确定车辆的路线是否在存储在参数116中的正常状态坡度阈值内。例如，在车辆100包括道路坡度预测器模块162的情况下，正常状态坡度阈值可以包括当前测量的坡度的阈值和在即将到来的路线上预测的坡度很可能也在坡度阈值内的可能性的概率阈值。如果不是，则过程300返回到框305，并且车辆100在巡航控制系统108的正常状态中运行，直到这两个速度是足够的且路径的坡度是足够的。

[0083] 如果在框315中满足适用的正常状态坡度阈值，则过程300继续到框320，在框320中巡航控制系统108在滑行状态运行车辆100。参照框325，只要车辆100保持在存储在参数116中的滑行状态速度阈值内，巡航控制系统108保持处于滑行状态。在一些实施方式中，滑行状态速度阈值将通常具有比正常状态速度阈值更大的大小。例如，在滑行状态中，例如当车辆100正在下坡行驶等，不需要来自发动机的扭矩以维持车辆100在滑行状态速度阈值内。此外，该阈值可以设定为大于基线控制器130通常适用的那些。速度偏差的相对较高的公差允许车辆100最大化滑行状态的燃料经济效益。在一些实施方式中，如以上所指出的，基于规则的控制器134可以直接与车辆100的控制器106通信，以在滑行状态期间使车辆100换档到空档。

[0084] 参照框330，如果处于滑行状态的车辆100达到滑行状态速度阈值之外的速度，则过程300确定车辆100的路线是否在存储在参数116中的滑行状态坡度阈值内。例如，在车辆100包括道路坡度预测器模块162的情况下，滑行状态坡度阈值可以包括当前测量的坡度的阈值和在即将到来的路线中预测的坡度很可能也在坡度阈值内的可能性的概率阈值。

[0085] 参照框335，在框335中，车辆100的路线在滑行状态坡度阈值之外，如车辆100根据滑行状态坡度阈值正在往足够陡峭的坡上行驶，则巡航控制系统108在保持状态运行车辆100。为了已进入保持状态，车辆100在滑行状态速度阈值之外，因此，在一些实施方式中，在正常状态速度阈值之外。代替使车辆100朝向更接近驾驶员输入的设定点的速度加速，巡航控制系统108保持车辆100的速度，直到路线可以适应高效的加速。就是说，参照框340中，当巡航控制系统108处于保持状态时，它保持在保持状态，直到过程300确定车辆100的路线在保持状态坡度阈值内。

[0086] 当车辆100检测到即将到来的路线在保持状态坡度阈值内时，过程300继续到框345，并且巡航控制系统108在恢复状态运行。过程300下一步在框350中确定车辆100是否在恢复状态速度阈值内，即车辆100相对于驾驶员输入的设定点是“回归速度”。如果是这样，则过程300返回到框305，并且巡航控制系统108返回到运行的正常状态。如果在框
350中车辆100不在恢复状态速度阈值内，则过程300返回到框340。如果确定车辆的路线在恢复状态坡度阈值内，则巡航控制系统108继续在恢复状态运行车辆。如果不是，则过程
300返回到框335且巡航控制系统108再次在保持状态运行车辆100，如在此所描述的。

[0087] 巡航控制系统108的恢复状态是比正常状态/基线控制器130需要更多的扭矩的唯一状态。因此，恢复状态运行地更高效，巡航控制系统108更高效。恢复速度最高效的扭矩取决于道路坡度，且其关系可以通过实验映射和/或建模。在一种实施方式中，这种关系的实验映射存储在车辆100中，如在参数116中，并且可以通过如计算机105实时更新。使用这样的映射，最佳恢复扭矩可以基于在巡航控制系统108的恢复状态运行期间检测/测量的道路坡度进行选择。

[0088] 在另一种实施方式中，恢复扭矩可以根据模型预测控制器进行选择，同时巡航控制系统108在恢复状态运行。这样的模型预测控制器可以使用车辆模型(如自适应模型)来确定最佳的燃油经济性的最佳的扭矩轨迹。在这样的模型预测控制器确定最小燃料扭矩轨迹受到与前方的车辆的最小距离、与驾驶员输入的设定点的偏差以及最大扭矩限制的情况下，防止变矩器解锁(如果车辆100这样配备)。

[0089] 在车辆100包括道路坡度预测器模块162的实施方案中，如果：(1)瞬时道路坡度大于从正常状态转变的最大坡度，(2)车辆速度和驾驶员输入的设定点之间的差大于可接受的偏差阈值，或(3)在视野范围的平均坡度小于或等于从正常状态转变的最大预测平均坡度的概率小于如由道路坡度预测器模块162确定的最大预测平均坡度的正常状态概率阈值，根据本发明的原理的巡航控制系统108维持运行的正常状态。巡航控制系统108从正常状态转变到滑行状态：(1)瞬时道路坡度小于或等于从正常状态过渡的最大坡度，(2)车辆速度和设定点之间的差小于或等于可接受的偏差阈值，以及(3)在视野范围的平均坡度小于或等于从正常状态转变的最大预测平均坡度的概率大于或等于最大预测平均坡度的正常状态概率阈值。

[0090] 巡航控制系统108，一旦处于运行的滑行状态，可以维持滑行状态或转变到保持或恢复状态。如果车辆速度和驾驶员输入的设定点之间的差小于最大偏差阈值，则巡航控制系统108保持滑行状态。根据本发明的原理，对于给定的滑行状态速度偏差阈值，最大化处于滑行状态的时间也最大化燃油经济性。因此，在一些情况下，在滑行状态期间，变速器可以换档到空档，和/或如果车辆这样配备，可以开始DFSO(减速燃料切断，deceleration fuel shutoff)。换档到空档最小化由于动力传动系统导致的牵引，延长滑行状态，同时DFSO在此阶段期间最小化燃料消耗，只要该间隔提供足够的时间来弥补基于DFSO重启消耗的燃料。

[0091] 如果：(1)瞬时道路坡度大于从滑行状态转变的最大坡度，以及(2)车辆速度和驾驶员输入的设定点之间的差大于或等于最大偏差阈值，巡航控制系统108从滑行转变到保持。如果：(1)车辆速度和驾驶员输入的设定点之间的差大于或等于最大偏差阈值，以及(2)在视野范围的平均坡度小于或等于从滑行状态转变的最大预测平均坡度的概率小于最大预测平均坡度的滑行状态概率阈值，巡航控制系统108也从滑行转变到保持。

[0092] 如果：(1)瞬时道路坡度小于或等于最大滑行坡度，(2)车辆速度和驾驶员输入的设定点之间的差大于或等于最大偏差阈值，以及(3)在视野范围的平均坡度小于或等于最大预测平均滑行坡度的概率大于或等于最大预测平均坡度的滑行状态概率阈值，巡航控制系统108从滑行状态转变到恢复状态。

[0093] 当处于运行的保持状态时，巡航控制系统108可以转变到恢复状态或保持不变。如果：(1)瞬时道路坡度小于从保持状态转变的最大坡度，以及(2)在视野范围的平均坡度小于或等于从保持状态转变的最大预测平均坡度的概率大于或等于最大预测平均坡度的保持状态概率阈值，巡航控制系统108从保持转变到恢复状态。

[0094] 如果：(1)瞬时道路坡度大于或等于从保持状态转变的最大坡度，或(2)在视野范围的平均坡度小于或等于从保持状态转变的最大预测平均坡度的概率小于最大预测平均坡度的保持状态概率阈值，巡航控制系统108维持保持状态。

[0095] 当处于运行的恢复状态时，巡航控制系统108可以维持恢复状态或可以转变到正常或保持状态。如果：(1)车辆速度和驾驶员输入的设定点之间的差大于或等于可接受的偏差阈值，(2)瞬时道路坡度小于从恢复状态转变的最大坡度，以及(3)在视野范围的平均坡度小于或等于从恢复状态转变的最大预测平均坡度的概率大于或等于最大预测平均坡度的恢复状态概率阈值，巡航控制系统108维持恢复状态。如果：(1)车辆速度和设定点之间的差大于或等于可接受的偏差阈值，(2)瞬时道路坡度大于或等于从恢复状态转变的最大坡度，以及(3)在视野范围的平均坡度小于或等于从恢复状态转变的最大预测平均坡度的概率小于最大预测平均坡度的恢复状态概率阈值，巡航控制系统108从恢复状态转变到保持状态。

[0096] 如果车辆速度和设定点之间的差小于可接受的偏差阈值，即，车辆100是“回归速度”，则巡航控制系统108从恢复状态转变到正常状态。

[0097] 至于本发明中所描述的过程、系统、方法、启发等，应当理解的是，虽然这些过程等的步骤被描述成根据一定的有序序列发生，但是这样的过程可以实施为以不同于本发明所描述的顺序的顺序来执行所描述的步骤。进一步应当理解，某些步骤可以同时执行，其它步骤可以增加，或在此所描述的某些步骤可以省略。换言之，提供本发明过程的描述目的在于说明某些实施例，而不应以任何方式被解释为限制要求保护的发明。

[0098] 因此，应当理解的是，上述说明旨在说明而不是限制。除了提供的例子，在阅读上述说明基础之上许多实施例和应用是显而易见的。本发明的范围不应参照上述说明来确定，而是应该参照权利要求连同这些权利要求所享有的全部等效范围确定。可以预见和预期未来的发展将会发生在本发明所讨论的领域，且本发明所公开的系统和方法将会被结合到这些未来的实施例中。总之，应当理解的是，本发明能够进行修改和变化。

[0099] 在权利要求中使用的所有术语旨在被给予它们最宽泛的合理解释和它们如本领域中技术人员所理解的通常含义，除非在此作出明确相反的指示。特别是单数冠词如“一”，“该”，“所述”等的使用应被理解为叙述一个或多个所示元件，除非权利要求中叙述了明确相反的限制。

[0100] 提供发明摘要以允许读者快速弄清此技术公开的本质。理解其不用于解释或限制权利要求的范围和含义的情况下提交该发明摘要。此外，在前述具体实施方式中，可以看出，为了合理化本发明的目的，不同的特征被集合在不同的实施例中。这种公开方法不应被解释为反映所要求保护的实施例需要比在每项权利要求中清楚叙述的更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的，发明主旨在于少于单一公开的实施例的所有特征。因此，以下的权利要求在此结合到具体实施方式中，每条权利要求自身作为单独要求保护的主题。

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