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传动系脱离和滑行管理

阅读：925发布：2020-08-08

专利汇可以提供传动系脱离和滑行管理专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种系统、方法和设备包括控制器，所述控制器被结构化成在即将出现的地形之前预测车辆速度的变化，并且如果所述速度超过极限，则禁止滑行事件。在一种形式下，使用车辆在车辆前方的预见窗口内的基于物理学的模型来预测车辆速度。这种预见窗口可以基于距离或时间。在另一个方面，在滑行事件期间监控车辆速度，并将其与阈值进行比较以确定是保持滑行还是将发动机重新接合到传动系。所述阈值是道路坡度的函数，并且允许与设定速度的偏差在低坡度比在高坡度更大。所述函数可以基于道路坡度和车辆重量。，下面是传动系脱离和滑行管理专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种方法，其包括：
操作具有发动机和滑行管理控制器的车辆，所述滑行管理控制器被结构化成使所述发动机与传动系脱离以允许滑行事件；
计算地预测所述车辆由于所述车辆在行驶时即将出现的道路状况而引起的速度变化；
以及
如果预测的速度变化保持在极限内，则请求将所述发动机与所述传动系脱离。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述极限是可校准距离内的可校准阈值。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述预测速度变化发生在包括即将出现的地形的窗口中的多个点处。
4.根据权利要求3所述的设备，其还包括针对极限检查所述窗口中的每个点。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述多个点在所述窗口中有规律地间隔，并且其中所述请求所述发动机的脱离包括在所述预测的速度变化落在所述极限之外时禁止请求脱离的信号。
6.根据权利要求4所述的设备，其还包括持续性计数器，使得所述请求脱离在由于持续计数器确定预测的速度变化保持在所述极限内而已经过去一时间段之后发生。
7.一种设备，其包括：
用于具有发动机的车辆的滑行管理控制器，所述发动机被结构化成向所述车辆提供动力，所述滑行管理控制器被结构化成：
基于预见的道路状况预测所述车辆的未来速度；以及
如果预测的速度变化保持在速度极限内，则请求所述发动机与所述传动系脱离。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述滑行管理控制器被结构化成从校准表查询所述速度极限。
9.根据权利要求8所述的设备，其中未来速度是在窗口内的多个离散点处确定，所述窗口包括即将出现的道路坡度的信息。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述滑行管理控制器被结构化成针对所述极限来评估所述窗口中的每个点。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述极限在整个窗口上是固定值。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述控制器还包括持续性计数器和持续性阈值，所述持续性计数器对所述未来速度保持在所述极限内的帧的数量进行计数，并且其中所述控制器被结构化成将对脱离的请求延迟直到由所述持续性计数器计数的帧的数量满足所述持续性阈值。
13.一种设备，其包括：
具有被结构化成向传动系提供动力的内燃发动机的车辆；以及
滑行管理控制器，其被配置成调节所述发动机与所述传动系的接合以允许滑行事件，所述滑行控制系统具有被结构化成根据即将出现的道路状况预测所述车辆的未来速度的速度估计器，所述滑行控制系统被结构化成如果未来速度保持在速度极限内，则请求所述发动机与所述传动系脱离。
14.根据权利要求13所述的设备，其还包括表，所述表包括从其中确定所述速度极限的多个极限值，并且其中所述滑行管理控制器被结构化成从校准表查询所述速度极限。
15.根据权利要求14所述的设备，其中未来速度在沿着所述车辆前方的距离的多个离散点处确定，所述离散点包括即将出现的道路坡度的信息。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述滑行管理控制器被结构化成针对所述极限评估所述窗口中的每个点。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述速度极限在整个窗口上是固定值。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述控制器还包括持续性计数器和持续性阈值，所述持续性计数器对所述未来速度保持在所述极限内的帧的数量进行计数，并且其中所述控制器被结构化成将对脱离的请求延迟直到由所述持续性计数器计数的帧的数量满足所述持续性阈值。
19.根据权利要求16所述的设备，其中所述离散点均匀间隔。
20.根据权利要求16所述的设备，其中所述离散点不均匀地间隔。
21.一种方法，其包括：
操作包括与传动系断开连接的发动机的车辆；
通过使用车辆速度控制器来监控所述车辆的速度以及所述车辆在操作时的地形坡度，所述车辆速度控制器被结构化成在滑行事件期间保持所述发动机与所述传动系断开连接，所述滑行事件经受超过其中所述发动机将重新连接到所述传动系的期望速度的取消阈值速度；
使用所述车辆速度控制器中的地形坡度以从取决于所述地形坡度的函数确定所述取消阈值；以及
将所述车辆的速度与所述取消阈值进行比较以确定是否将所述发动机重新连接到所述传动系。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述期望速度是所述车辆速度控制器的设定速度，并且其中所述取消阈值是应用于所述车辆速度控制器的设定速度的取消增量。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述取消阈值是从取消增量函数确定，所述取消增量函数在低坡度处提供大的取消阈值结果以及在高坡度处提供小的取消阈值结果。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述取消增量函数基于具有第一大小的预见窗口，并且所述取消增量函数还包括切换器，所述切换器被结构化成根据从具有小于所述第一大小的第二大小的预见窗口确定的坡度信息进行操作。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述切换器确定所述取消阈值是从所述取消增量函数确定的还是是常数，所述切换器基于比较来自具有所述第二大小的所述预见窗口的所述坡度信息与阈值坡度来进行操作。
26.根据权利要求25所述的方法，其中当来自具有所述第二大小的所述预见窗口的所述坡度信息低于阈值坡度值时，从所述函数确定所述取消阈值。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述常数是第一常数值，其中所述取消增量函数的值是第一函数值，并且其中所述第一常数值大于所述第一函数值。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述取消增量函数是坡度信息和车辆质量的函数。
29.一种设备，其包括：
用于具有马达的车辆的基于速度的控制器，所述马达用于向所述车辆的传动系提供动力，所述基于速度的控制器被结构化成：
发出命令以将所述传动系与所述发动机断开连接以开始滑行事件；
通过使用车辆速度控制器监控所述车辆的速度以及所述车辆在操作时的地形坡度；以及
利用所述车辆在操作时的所述地形坡度来确定取消增量，所述取消增量表示与所述基于速度的控制器的设定速度相偏离的速度，在所述设定速度内，所述发动机将保持与所述传动系断开连接，但是超过所述设定速度，所述发动机重新连接到所述传动系。
30.根据权利要求29所述的设备，其中所述基于速度的控制器包括提供所述取消增量的取消增量函数，所述取消增量函数被结构化成在接收到所述车辆在操作时的所述地形坡度时确定所述取消增量的值。
31.根据权利要求30所述的设备，其中所述取消增量函数在低坡度处提供最大值，在高坡度处提供最小值，并且当在介于所述低坡度与所述高坡度之间的中间坡度处时，提供介于所述最大值与所述最小值之间的线性内插值。
32.根据权利要求30所述的设备，其中所述取消增量函数利用从切换器确定的坡度信息，所述切换器被结构化成评估预见窗口中的平均坡度是否超过预定值。
33.根据权利要求32所述的设备，其中所述切换器确定所述取消增量函数中使用的所述地形坡度是否是用于所述取消增量函数的预见窗口的平均坡度，或者是否使用所述取消增量的预定值。
34.根据权利要求30所述的设备，其中所述取消增量函数是坡度信息和车辆质量的函数。
35.一种设备，其包括：
具有与传动系选择性地接合的发动机的车辆，当所述发动机与所述传动系接合时，所述发动机通过所述传动系提供动力以推进所述车辆；
车辆巡航控制系统，其被配置成在滑行事件期间将所述发动机与所述传动系脱离，并且当所述车辆的速度突破应用于所述车辆巡航控制系统的设定速度的取消增量阈值时，使所述发动机与所述传动系重新接合，所述取消增量阈值通过向依据地形坡度计算所述取消增量阈值的例程提供地形坡度而确定。
36.根据权利要求35所述的设备，其中用于计算所述取消增量阈值的所述函数依据地形坡度和车辆质量两者进行结构化。
37.根据权利要求35所述的设备，其中所述函数在第一坡度值处被结构化为最大值，在高于所述第一坡度值的第二坡度值处被结构化为最小值，以及在所述第一坡度值与所述第二坡度值中间的坡度值处被结构化为内插值。
38.根据权利要求35所述的设备，其中切换器基于坡度值的预见向量的平均坡度值来确定所述地形坡度的所述值。
39.根据权利要求38所述的设备，其中如果坡度值的第一预见向量的所述平均坡度值超过切换值，则所述切换器选择所述取消增量阈值的预定常数值。
40.根据权利要求39所述的设备，其中当第一预见向量的平均坡度值小于切换值时，所述切换器选择坡度值的第二预见向量的平均坡度值，坡度值的所述第一预见向量被结构化成比坡度值的所述第二预见向量预见更短的距离。

说明书全文

传动系脱离和滑行管理

技术领域

[0001] 本申请还大体上涉及用于改善燃料经济性的车辆滑行管理，并且更具体地涉及具有变速器的车辆的怠速滑行管理。

背景技术

[0002] 通过允许车辆在某些操作和驾驶循环条件期间滑行，可以获得车辆的改善的燃料经济性。然而，迄今为止，所有车辆都没有实现这些益处，诸如那些具有变速器的车辆，其中操作员可以控制档位选择。因此，仍然存在对本文中公开的设备、方法和系统的极大需要。发明内容

[0003] 系统、方法和设备的一个示例包括滑行管理控制器，所述滑行管理控制器被配置成如果发动机与传动系脱离，则预测速度是否将超过预见窗口中的极限。另一个示例包括变速器，所述变速器被配置成在某些驾驶循环条件下自动允许车辆在发动机与传动系脱离的情况下滑行。发动机是否保持与传动系脱离取决于监控车辆的速度并将其与可以依据道路坡度来确定的取消增量进行比较。

[0004] 本发明概要并不旨在识别所要求保护的主题的关键或基本特征，也不旨在用作对限制所要求保护的主题的范围的辅助。根据以下描述和附图，另外的实施方案、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。

附图说明

[0005] 本文的描述参考了附图，其中贯穿若干视图，相似的参考标记指代相似部件，并且其中：

[0006] 图1是示例性车辆系统的示意图；

[0007] 图2是示出用于确定车辆速度参考值的示例性控制器的示意性框图；

[0008] 图3是示出用于确定车辆速度参考值的示例性控制器的示意性框图；

[0009] 图4是示出示例性路线坡度信号输入的线形图；

[0010] 图5是示出基于图4的路线坡度信号输入的示例性路面分类的线形图；

[0011] 图6是示出基于图5的路面分类的示例性速度模式的线形图；

[0012] 图7是示出基于图6的速度模式的示例性速度的线形图；

[0013] 图8是示例性速度模式查找表；以及

[0014] 图9是示出用于确定车辆速度参考值的示例性程序的流程图。

[0015] 图10a和图10b描绘了滑行管理控制器确定预测的速度是否保持在极限内的实施方案。

[0016] 图11a和图11b描绘了滑行管理控制器确定预测的速度落在规定极限之外的实施方案。

[0017] 图12是具有用于车辆的滑行管理的可控变速器的车辆的示意图。

[0018] 图13是用于车辆的滑行管理的控制器的示意图。

[0019] 图14是车辆速度变化和取消增量阈值的示意图。

[0020] 图15描绘了取消增量的一个实施方案。

[0021] 图16描绘了条件博客(conditional blog)图集的一个实施方案。

[0022] 图17描绘了取消增量的另一个实施方案。

具体实施方式

[0023] 出于促进对本发明原理的理解的目的，现在将参考在附图中示出的实施方案，并且将使用特定的语言对其进行描述。然而应当理解，不意图由此限制本发明的范围，本文涵盖所示实施方案中的任何改变和进一步修改，以及如在其中所示的本发明的原理的任何进一步应用，如本发明所涉及领域中的技术人员将通常所知的。

[0024] 参考图1，示出了示例性车辆系统100的示意图，所述车辆系统包括发动机102，诸如内燃发动机，其被结构化成为车辆系统100产生动力。车辆系统100还包括离合器104和变速器106，所述离合器可操作地连接到发动机102，所述变速器用于经由离合器104调适发动机102的输出扭矩并将输出扭矩传输到驱动轴108。车辆系统100示出了后轮驱动配置，所述后轮驱动配置包括主减速器110，所述主减速器具有将驱动轴108连接到后轴114a、114b的后差速器112。可以预期，车辆系统100的部件可以位于整个车辆系统100的不同位置。在一个非限制性示例中，在具有前轮驱动配置的车辆中，变速器可以是驱动桥，并且主减速器可以位于车辆的前部以经由驱动桥将前轴连接到发动机。可以预期，在一些实施方案中，车辆可以具有全轮驱动配置，并且可以另外和/或另选地为串联电动的、并联电动的和纯电动的。在一些形式下，车辆可能没有变速器/主减速器。

[0025] 在所示实施方案中，车辆系统100还包括两个前制动器120a、120b，每个前制动器分别位于两个前轮122a、122b和前轴116a、116b之间并且可操作地连接到所述两个前轮和前轴。车辆系统100还包括两个后制动器124a、124b，每个后制动器分别位于两个后轮126a、126b和后轴114a、114b之间。可以预期，车辆系统100可以具有比图1所示更多或更少的轮胎和/或制动器。在某些实施方案中，车辆系统100还可以包括未示出的各种部件，举例来说，诸如包括燃料箱的燃料系统、制动系统、发动机进气系统以及可以包括排气后处理系统的发动机排气系统。

[0026] 车辆系统100还包括电子或发动机控制单元(ECU)130，有时称为电子或发动机控制模块(ECM)等等，其涉及调节和控制发动机102的操作。在所示实施方案中，ECU 130包括涉及调节和控制变速器106的操作的变速器控制单元(TCU)。组合ECU 130和TCU而成的单个控制模块可以称为动力传动系统控制模块(PCM)或动力传动系统控制单元(PCU)等等。例如，ECU 130与车辆系统100中的多个车辆传感器(未示出)电通信，用于接收和传输车辆系统100的状况，举例来说，诸如温度和压力状况。可以预期，在某些实施方案中，ECU 130可以集成在发动机102内和/或TCU可以集成在变速器106内。用于车辆子系统的其他各种电子控制单元通常存在于车辆系统100中，举例来说，诸如制动系统电子控制单元和巡航控制电子控制单元，但是这样的其他各种电子控制单元未示出在车辆系统100中以保持清晰。

[0027] 在所示实施方案中，ECU 130还连接到燃料储存箱150，所述燃料储存箱通常是较大的燃料输送系统的一个部件。通常包括在燃料系统中的其他部件(包括燃料泵、燃料输送管道和其他燃料输送部件)未示出在车辆系统100中以保持清晰。ECU 130还可操作地与燃料储存箱液位传感器(未示出)耦合并且可以从所述传感器接收信号，所述传感器可操作以提供指示燃料储存箱150中的燃料液位的信号。燃料储存箱液位传感器不需要与燃料储存箱150直接通信，并且可以位于车辆系统100内的提供燃料储存箱150中适用的燃料液位读数的合适指示任何位置，。

[0028] 在所示实施方案中，车辆系统100还包括可操作地连接到ECU 130的车辆速度管理(VSM)控制器140，用于接收车辆系统100的传感器数据和状况。可以预期，在某些实施方案中，VSM控制器140可以集成到ECU 130中。VSM控制器140包括存储的数据值、常数和函数以及存储在计算机可读介质上的操作指令。还可以预期，在某些实施方案中，ECU 130和VSM控制器140可以通过控制器局域网(CAN)总线(未示出)传输数据通信消息。

[0029] CAN总线是基于车辆总线标准消息的协议，其被设计成允许微控制器和装置在车辆内彼此通信而无需主机计算机。CAN总线最初是专门为汽车应用设计的，尽管现代应用包括航空航天、海事、工业自动化和医疗装备。可以预期，在某些实施方案中，可以使用替代的车辆总线协议，诸如车辆局域网(VAN)，或汽车工程师协会(SAE)车辆总线协议中的一个。

[0030] 本文描述的示例性程序的任何操作可以至少部分由VSM控制器140执行。在某些实施方案中，控制器包括被结构化成功能上执行控制器的操作的一个或多个模块。本文包括模块的描述强调了VSM控制器140的各方面的结构独立性，并且示出了VSM控制器140的一组操作和责任。执行类似的总体操作的其他组被理解为在本申请的范围内。模块可以实施在硬件和/或存储在非暂时性计算机可读介质上的指令中，并且模块可以分布在各种硬件或存储在非暂时性计算机可读介质上的指令上。控制器操作的某些实施方案的更具体的描述包括在参考图2的部分中。所示出的操作应被理解为仅是示例性的，并且操作可以组合或分开，并且可以添加或移除，以及可以全部或部分重新排序，除非本文另有明确规定。

[0031] 本文所述的某些操作包括解释一个或多个参数的操作。如本文所用，解释包括通过本领域中已知的任何方法接收值，包括至少从数据链路或网络通信接收值；接收指示所述值的电子信号(例如，电压、频率、电流或脉宽调制(PWM)信号)；接收指示所述值的软件参数；从计算机可读介质上的存储器位置读取所述值；通过本领域中已知的任何方式、通过接收可以计算所解释的参数所利用的值和/或通过引用被解释为参数值的默认值来接收所述值作为运行时间参数。此外，可以预期，如本文使用的术语传感器可以包括虚拟传感器，所述虚拟传感器可以直接和/或基于其他数据确定状况。

[0032] VSM控制器140的一个示例性实施方案200示出在图2中。在某些实施方案中，VSM控制器140包括从车轮速度传感器确定的车轮速度输入202(另选地和/或另外地，是车辆速度传感器信号)、从燃料储存箱液位传感器确定的燃料量输入204以及来自制动器传感器的制动器位置输入206，所述制动器传感器可操作以提供指示车辆系统100中的任何和/或所有制动器120a、120b、124a和124b的制动器位置的信号。VSM控制器140还可以包括路线状况输入208、发动机状况输入210、环境状况输入212和车辆纵向速度输入214，它们可以使用一个或多个车辆传感器来计算和/或估计。

[0033] 路线状况输入208可以包括路线坡度(例如，路线的高度变化)、高度、速度极限最小值、速度极限最大值、路线行程时间、交通状况、停靠位置以及与巡航设定点的最大和最小可接受速度偏离。在某些实施方案中，可以从导航和定位装置(诸如全球定位系统(GPS)装置)、电子地平线装置和/或先前存储在存储器中的路线数据确定路线状况输入208中的一个或多个。发动机状况输入210可以包括环境空气压力输入、环境空气温度输入、发动机节气门位置输入、发动机速度输入、最大和最小可用发动机输出扭矩、车辆质量以及在一些形式下包括从一个或多个发动机102和/或发动机进气系统传感器确定的发动机扭矩输入。环境状况输入可以包括风输入、降水状况、海拔输入和/或相对湿度输入、对当前交通状况或邻近车辆的接近度的指示，其中每个可以使用车辆系统100中的一个或多个车辆传感器来确定或者通过车辆与车辆或车辆与服务器的技术传达给车辆。

[0034] 图2所示的VSM控制器140包括：路段坡度和路面分类模块230、速度模式确定模块240和速度参考值确定模块250。在本申请中预期功能上执行VSM控制器140的操作的其他VSM控制器140布置。

[0035] 路段坡度和路面分类模块230接收并解释路线坡度并基于预定路段长度将路线坡度分成一个或多个路段。路段坡度和路面分类模块230进一步确定一个或多个路段的至少一部分上的平均坡度234和一个或多个路段中的每一个的路面分类232。示例性路段坡度和路面分类模块230基于预定路段长度上的每个路段的坡度和每个分类的坡度百分比阈值，确定每个路段的路面分类232。每个路段可以被分类为以下路面中的一个：当路段坡度具有大于或等于上坡路面百分比阈值的正坡度时的上坡路面、当路段坡度具有小于或等于下坡路面百分比阈值的负坡度时的下坡路面、或当路段坡度具有小于上坡路面百分比阈值的正坡度或大于下坡路面百分比阈值的负坡度时的平坦路面。

[0036] 速度模式确定模块240接收并解释每个路段的路面分类232和平均坡度234以确定车辆速度模式242(例如，以主动巡航控制设定点操作的车辆的速度模式)。示例性速度模式确定模块240可以将每个路段确定为以下速度模式中的一个：巡航速度模式(即，返回或保持可以由车辆的操作员定义的巡航速度)、上坡前加速速度模式(即，在进入即将出现的上坡路面之前加速)、上坡减速速度模式(即，在山坡路面期间减速)、下坡前减速前速度模式(即，在进入即将出现的下坡路面之前减速)和下坡加速速度模式(即在下坡路面期间加速)。

[0037] 速度参考值确定模块250接收并解释路面分类232和平均坡度234以确定车辆速度参考值命令252。在某些实施方案中，速度参考值确定模块250进一步基于车轮速度输入202、燃料量输入204、制动器位置输入206、路线状况输入208、发动机状况输入210、环境状况输入212和车辆纵向速度214中的至少一个来确定车辆速度参考值。在某些实施方案中，速度参考值确定模块250被配置成将车辆速度参考值命令252提供给一个或多个车辆速度调节器和/或一个或多个输出装置。在某些实施方案中，提供给一个或多个车辆速度调节器的车辆速度参考值命令252可以包括制动器致动器位置命令、节气门致动器位置命令、扭矩命令、变速齿轮比命令、燃料喷射命令、主减速器选择命令、巡航控制速度设定命令和/或请求的速度命令中的一个或多个。在某些实施方案中，被配置成接收车辆速度参考值命令252的一个或多个输出装置可以包括仪表板装置、打印机、手持或移动装置、公共数据链路、与公共数据链路可操作地通信的装置、私人数据链路、与私人数据链路可操作地通信的装置、非暂时性存储器存储位置、数据链路可访问的非瞬态存储器缓冲器、远程网络、与远程网络可操作地通信的装置和/或能够显示车辆速度参考值命令252的指示的相似装置。

[0038] 非限制性示例包括速度参考值确定模块250，所述速度参考值确定模块被配置成将车辆速度参考值命令252提供给作为非暂时性存储器存储位置的输出装置。车辆速度参考值命令252从非暂时性存储器存储位置读取，并用于调整车辆的速度参考值，例如作为巡航控制设定速度调整。

[0039] 另一个非限制性示例包括速度参考值确定模块250，所述速度参考值确定模块被配置成将车辆速度参考值命令252提供给作为公共数据链路的输出装置、与公共数据链路可操作地通信的装置、私人数据链路、与私人数据链路可操作地通信的装置、和/或数据链路可访问的非暂时性存储器缓冲器。从数据链路和/或数据链路缓冲器中读取车辆速度参考值命令252，并将其提供给车辆操作员可见的位置，诸如仪表板显示器或其他可见位置。

[0040] 又一个非限制性示例包括速度参考值确定模块250，所述速度参考值确定模块被配置成将车辆速度参考值命令252提供给作为远程网络的输出装置和/或与远程网络可操作地通信的装置。与远程网络的通信可以通过中间通信传递，诸如通过公共或私人数据链路。从远程网络读取示例中的车辆速度参考值命令252，并将其提供给车辆操作员和/或车队操作员中的一个可见的位置。示例包括向车辆操作员提供车辆速度参考值命令252的智能电话或移动装置。另一个示例包括向车队操作员提供车辆速度参考值命令252的远程装置，诸如智能电话、膝上型计算机、台式计算机或移动装置。车队操作员可以稍后远程或在校准事件中调整车辆速度参考值——例如对于将在当前车辆行驶的路线上行驶的车辆，和/或车队操作员可以在未来的车队计划操作中利用车辆速度参考值命令252。所描述的示例是非限制性的，并且示例的包括不应被认为限制示例中使用或从示例中省略的装置或参数的潜在操作。

[0041] 图3示出了VSM控制器140的另一个示例性实施方案300。图4至图7分别示出了实施方案300的到和来自VSM控制器140的输入和输出信号的示例性实施方案。参考图3，VSM控制器140接收路线坡度信号302和当前速度输入304。

[0042] 路线坡度信号302提供给路段坡度和路面分类模块230。路线坡度信号302的非限制性示例示出在图4中。路线坡度信号302可以包含在路线行程期间车辆将行驶的整个路线的数据。可以预期，在某些实施方案中，整个路线中只有一部分可以提供给路段坡度和路面分类模块230，整个路线的不同部分在整个路线行程中以不同的间隔提供。在一个非限制性示例中，可以以两英里长度增量提供路线坡度。可以进一步预期，除路段坡度信号302之外或作为其替代，另外的输入可以由路段坡度和路面分类模块230接收和解释。这样的信号可以包括高度信号、路线位置信号、速度极限信号、交通信号、指示邻近车辆的接近度的信号、风信号、道路状况信号、降水信号、环境压力和/或温度信号、节气门位置信号、制动器位置信号、燃料量信号、空燃比信号、发动机扭矩信号和/或可以基于位于整个车辆系统100中的一个或多个传感器检测或计算的所述信号中的一个的任何导数或二阶导数。

[0043] 在某些实施方案中，路段坡度和路面分类模块230包括高度滤波模块312、路线坡度分段模块316、路段坡度平均模块320和路面分类模块324。高度滤波模块312响应于路线坡度信号302和路线坡度滤波器输出经滤波路线坡度314。经滤波路线坡度314可以通过结构化成减小路线坡度中的信号噪音的零相移低通滤波器进行滤波。预期不同类型的滤波器，举例来说，诸如高通滤波器、带通滤波器和移动平均滤波器。进一步可以预期，可以对信号中存在噪音的其他信号进行滤波。

[0044] 路线坡度分段模块316基于经滤波路线坡度314和路段长度或分辨率将经滤波路线坡度314和经滤波路线坡度314的路段接收到路线路段输出318中。在一个非限制性示例中，在所提供的路线坡度为两英里长并且路段长度为十分之一英里的情况下，路线路段输出318将由二十个路线路段组成，每个路线路段具有路段坡度和十分之一英里的长度。

[0045] 路段坡度平均模块320接收路线路段输出318，并且基于路线路段输出318的每个路段坡度和包括在路线路段输出318中的路线路段的总数量来确定平均坡度234。

[0046] 路面分类模块324接收平均坡度234并确定每个路线路段的路面分类232。图5中示出了路面分类232的一个非限制性示例。示例性路面分类模块324基于每个路段坡度和每个分类的分类阈值确定每个路线路段的路面分类232。在某些实施方案中，每个路线路段可以被分类为以下路面分类中的一个：上坡路面、下坡路面和平坦路面。在一个示例性非限制性实施方案中，分类阈值可以是坡度百分比。例如，当路段坡度具有大于上坡路面百分比阈值的正坡度时，路线路段可以被分类为上坡路面，当路段坡度具有小于下坡路面百分比阈值的负坡度时，路线路段可以被分类为下坡路面，并且当路段坡度具有小于或等于上坡路面百分比阈值的正坡度或者大于或等于下坡路面百分比阈值的负坡度时，路线路段可以被分类为平坦路面。在某些实施方案中，可以预期，除了坡度百分比分类阈值之外和/或作为其替代，可以使用其他阈值，诸如定义为当前状态的函数的基于迟滞现象的阈值，和/或使用启发式搜索(诸如遗传算法和/或自适应控制逻辑)来确定阈值。

[0047] 在某些实施方案中，速度模式确定模块240包括模式识别模块332和模式识别调整模块336。向模式选择系统提供平均坡度234和路面分类232。模式识别模块332接收路面分类232并且基于路面分类232为每个路线路段确定速度模式输出334。在某些实施方案中，速度模式输出334可以基于作为当前路线路段和下一个路线路段的函数的查找表。在某些实施方案中，当前路线路段可以是来自车辆当前行驶的路线路段的路线路段，并且下一个路线路段可以是来自车辆将行驶的紧接着当前路线路段的路线路段的路线路段。示例性模式识别模块332可以将每个路线路段识别为以下模式中的一个：巡航模式(即，返回或保持巡航速度设定点)、上坡前加速模式(即，在进入即将出现的山坡之前加速)、上坡减速模式(即，在山坡期间减速)、下坡前减速模式(即，在进入即将出现的下坡之前减速)和下坡加速模式(即，在下坡期间加速)。在某些实施方案中，可以预期，示例性模式识别模块332可以使用一个或多个另外的模式来识别每个路线路段，举例来说，诸如无速度变化模式和/或滑行模式。

[0048] 模式识别调整模块336接收平均坡度234和速度模式输出334作为输入，以确定并输出车辆速度模式242以允许可以应用于每个路线路段的坡前调整长度。在某些实施方案中，车辆速度模式242可以基于作为当前路线路段和下一个路线路段的函数的查找表，其示例在图8中作进一步详细描述。

[0049] 当前速度输入304提供给速度参考值确定模块250。在所示实施方案中，速度参考值确定模块250包括速度模式选择器模块346、速度参考值确定模块350和速度参考值确定模块354。速度参考值确定模块250还包括分段线性参数模块342，所述分段线性参数模块接收每个路线路段的路面分类232，并基于每个路线路段的路面分类232为每个路线路段确定速度模式输出344。在某些实施方案中，路线路段距离和路线路段幅度的分段线性函数可以用于确定每个路线路段的速度模式。可以预期，在某些实施方案中，除了分段线性函数之外和/或作为其替代，可以使用非线性函数、多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数、样条函数、常数函数等等。

[0050] 速度模式选择器模块346接收车辆速度模式242和速度模式输出344以确定当前路线路段的当前速度模式输出348。确定速度参考值输出352的速度参考值确定模块350接收当前速度输入304和当前速度模式输出348。在某些实施方案中，速度参考值输出352可以利用以下等式来确定：

[0051] V(t+1)＝V(t)+a*dx 等式1

[0052] 其中V是速度并且a是速度相对于距离的变化率。预期可以测量、计算和/或建模等式1中使用的速度值。在某些实施方案中，平均坡度234可以用于进一步确定速度参考值输出352。

[0053] 速度参考值调整模块354接收速度参考值输出352并确定车辆速度参考值命令252。车辆速度参考值命令252可以包括发送到车辆系统100的一个或多个部件的一个或多个车辆速度参考值。在一个示例中，车辆速度参考值命令252可以是制动系统中的制动器致动器的制动器致动器位置。其他非限制性示例包括节气门致动器位置、变速齿轮比、主减速器选择、巡航控制设定点、加燃料命令、扭矩请求和/或请求的速度。例如，可以使用输出限制阈值(举例来说，诸如比率限制阈值和/或饱和度阈值)来确定车辆速度参考值命令252。

[0054] 如前所述，图4至图7示出了VSM控制器140的实施方案300的输入和输出信号的示例性实施方案。图4示出了具有坡度变量Y轴402、位置变量X轴404和路线坡度信号406的路线坡度线形图400。图5示出了具有路面分类变量Y轴502、位置变量X轴504和路面分类信号506的路面分类线形图500。图6示出了具有速度模式变量Y轴602、位置变量X轴604和速度模式信号606的速度模式线形图600。图7示出了具有速度变量Y轴702、位置变量X轴704和参考速度信号706的参考速度线形图700。

[0055] 图8示出了作为当前路线路段轴802和下一个路线路段轴804的函数的示例性速度模式查找表800。每个路线路段轴802、804包括用于基于当前路线路段和下一个路线路段来映射当前速度模式的每个路面分类。例如，当当前路线路段被分类为上坡路面并且下一个路线路段被分类为下坡路面时，当前速度模式将被设定成下坡前减速模式。可以预期，除了图8中所示的路面分类和速度模式之外或作为其替代，可以使用不同的路面分类和/或速度模式，在该情况下，可以修改速度模式查找表轴802、804以反映不同的路面分类和/或速度模式。

[0056] 参考图9，示出了用于确定车辆速度参考值的示例性程序900的流程图。在某些实施方案中，可以将车辆速度参考值提供给车辆系统，诸如车辆系统100，以控制车辆的车辆速度，因为所述车辆通过编程用于例如车辆系统100的VSM控制器140来操作。在某些实施方案中，示例性程序900可以用于控制在主动巡航控制模式下操作的车辆的车辆速度。除了向车辆系统提供车辆速度参考值以控制车辆速度之外或者作为其替代，可以预期，在某些实施方案中，可以将车辆速度参考值提供给输出装置以显示车辆速度参考值的指示。这样的输出装置可以包括仪表板装置、打印机、手持或移动装置、公共数据链路、与公共数据链路可操作地通信的装置、私人数据链路、与私人数据链路可操作地通信的装置、非暂时性存储器存储位置、数据链路可访问的非暂时性存储器缓冲器、远程网络、与远程网络可操作地通信的装置、和/或能够显示车辆速度参考值的指示的相似装置。程序900始于操作902，其中开始控制例程以向VSM控制器140提供路线坡度信号以确定车辆速度参考值。操作902可以通过解释开启事件、循环的完成、重新开始程序900或通过由车辆操作员或技术人员执行的启动而开始。

[0057] 程序900继续到操作904，其中基于路线坡度信号来确定路线坡度。可以预期，在某些实施方案中，路线坡度可以是整个路线或一部分路线的路线坡度。可以进一步预期，举例来说，诸如可以通过低通滤波器对路线坡度信号进行滤波。程序900从操作904继续到操作906，其中基于路线坡度信号和路线路段长度来确定路线路段。可以预期，在某些实施方案中，路线路段长度可以是在路线开始时定义的静态长度和/或可以在整个路线上重新定义的动态长度。程序900继续到操作908，其中基于路线坡度和路线路段长度来确定平均坡度。
在某些实施方案中，可以使用简单的平均函数。可以预期，在某些实施方案中，平均坡度函数可以仅使用路线坡度的一部分。

[0058] 程序900从操作908继续到程序910，其中从在操作906处确定的路线路段确定当前路段和下一个路段。程序900继续到操作912，其中当前和下一个路段中的每一个都用路面分类进行分类。可以预期，在某些实施方案中，可以使用阈值来减少/消除信号抖动或信号偏差，以确定路面分类。在某些实施方案中，路面分类可以包括上坡路面、下坡路面和/或平坦路面中的一个。程序900从操作912继续到操作914，其中基于在操作912中确定的每个路段的路面分类为当前和下一个路段中的每一个确定速度模式。每个路段的速度模式可以使用作为当前路段路面分类和下一个路段路面分类的函数的查找表来确定。在某些实施方案中，速度模式可以包括巡航模式、上坡前加速模式、上坡减速模式、下坡前减速模式和/或下坡加速模式。

[0059] 程序900从操作914继续到操作916，其中基于在操作914中确定的当前和下一个路段速度模式来确定当前路段的经调整速度模式。程序900然后继续到操作918，其中确定车辆速度参考值命令。在某些实施方案中，车辆速度参考值命令可以依据当前速度、平均坡度和当前速度模式来确定。程序900从操作918继续到操作920，其中基于在操作918处确定的车辆速度参考值命令来控制车辆速度。在某些实施方案中，车辆速度参考值命令可以包括发送到ECU 130、另一个控制器和/或直接发送到车辆系统100的一个或多个速度控制部件的一个或多个车辆速度参考值命令。例如，速度控制部件可以包括制动器致动器、节气门致动器、燃料喷射器、变速器齿轮、主减速器、巡航控制系统和/或和涉及发动机扭矩的发动机请求。程序900完成并且在操作922处结束，其中程序900可以重新开始，使得下一个路线路段之后的路段成为下一个路线路段并且之前的下一个路线路段变成当前路线路段。对于整个路线坡度信号，可以重复程序900。

[0060] 除了上述实施方案之外和/或作为其替代，可以提供滑行管理控制器，所述滑行管理控制器以某些形式合并到VSM控制器140中和/或是车辆中所使用的任何其他控制器(诸如传统的巡航控制器)的补充控制器(或者可以是完全整装的独立控制器)。就此而言，滑行管理控制器可以包括本文描述的任何必要的控制模块，诸如但不限于山坡分类所需的模块；路线/环境参数处理以及用于与TCU进行通信的挂钩，如本领域的技术人员将理解。

[0061] 滑行管理控制器1000可以被结构化成接收诸如上面在图2中描绘的实施方案200等的输入，以及任何数量的其他输入，并且输出用于调节车辆速度的控制信号。在一种形式下，滑行管理控制器可以用于管理发动机104与传动系107的脱离，以根据上面和下面例如关于路段相关模块和路线相关模块提到的即将出现的道路状况(诸如坡度、速度极限等)提供受控的滑行事件。只要满足某些条件，滑行管理控制器便可以用于保持发动机104与传动系107的脱离。本申请描述了如果某些条件未得到满足，则禁止滑行事件的激活(并因此保持发动机104与传动系107的接合)的技术。

[0062] 现在参考图10a和图10b，滑行管理控制器的一个实施方案可以看作在车辆100经由路段坡度1010接近下降段时绘画般地调节车辆100的速度，并且确定是否禁止滑行事件的激活。应当理解，如本文使用的术语“道路”旨在包括车辆可以行驶的改进的和未改进的直达道路。因此，也可以包括砾石路或土路，而不管道路是否通过诸如干净铺设的边缘或标记等的公认边缘具体划界。例如，干湖床上的一条“道路”可能往往是一条以前可能行驶过或可能没有行驶过的路径。因此，术语“道路”和暗示车辆行驶的路径的任何其他术语旨在合理地包括上述解释。

[0063] 图10在顶部描绘了前方下坡前的坡度。图10b描绘了依据距离绘制的车辆移动的各种速度相关细节。速度相关细节包括诸如以下项目：发动机制动器激活速度1020；涉及较低速度的“取消增量”1030，在一个实施方案中，如果超过该较低速度，则滑行管理控制器将脱离；巡航设定速度1040，其涉及在滑行管理控制器的接合期间车辆将被调节时的速度。

[0064] 如图中所示，如果在滑行事件期间发动机104与传动系107脱离，则在坡度1010之前使用预见窗口1050来预测车辆速度。使用任何种类的技术在预见窗口1050中的各个点1060处预测速度。在一种形式下，使用车辆100的基于物理学的模型来预测各个点处的速度。在一种这样的形式下，基于物理学的模型考虑到即将出现的地形的坡度(例如坡度
1010)。将坡度提供给速度变化程序，所述速度变化程序用于计算车辆由于车辆在行驶的地形上的坡度而引起的速度变化。随着车辆在所述地形上行驶，即将出现的地形的坡度可以在控制器中以某些形式持续更新。这些数据可以经由板载存储器呼叫、RF接收、电子总线通信、车辆间网络通信等等来提供。坡度数据可以采用任何种类的形式。

[0065] 例如，坡度数据可以是预见向量，其中向量中的每个数据点对应于位置向量中的数据点(例如，位置向量可以表示车辆之前的按距离间隔均匀间隔的数据点)。随着车辆沿着道路行驶，这一对坡度和位置向量可以表示不断更新的数据集，其中这两个向量表示预见信息。并非所有数据集都需要包括均匀间隔的位置数据点。

[0066] 另选地，坡度数据可以是预见向量，其中向量中的每个数据点对应于时间向量中的数据点(例如，时间向量可以表示车辆之前的按未来时间间隔的均匀间隔的数据点)。随着车辆沿着道路行驶，这一对坡度和时间向量可以表示不断更新的数据集，其中这两个向量表示预见信息。并非所有数据集都需要包括均匀间隔的位置数据点。

[0067] 基于物理学的模型可以被结构化成产生表示为dV的车辆的速度变化。在一种形式下，速度变化模块使用诸如可从发动机获得的功率、车辆速度、车辆质量等的信息来预测由于坡度而引起的车辆速度的变化。在一个非限制性实施方案中，速度的变化可以表示为：

[0068]

[0069] 其中dV表示速度的变化；Peng表示发动机的马达功率或最大功率，这取决于坡度是正还是负；Pss，cruise表示车辆保持稳定巡航设定速度所需的功率；L是坡度路段的长度，m是车辆的质量，并且v是车辆速度；并且Pgrade是坡度功率(例如，m*g*sin(坡度角度)*v，其中符号与等式中的其他地方相同，并且g是重力)。由于当传动系脱离时计算速度变化，Pss，cruise可以在上面的等式中设定为0。

[0070] 在图10的所示实施方案中，滑行管理控制器计算预见窗口1050中的各个点1060处的速度。在所示实施方案中，预见窗口1050被设定成2km，但在其他实施方案中可以更长或更短。在所示实施方案中，各个点1060被设定成200m增量，但是增量也可以采用其他大小(更大或更小)，并且在某些形式下可能在整个预见窗口中不均匀地间隔。在某些形式下，增量可以低至0.5米。在其他形式下，增量可以在0.5米和200m之间，诸如100m，以仅陈述这个范围内的一个非限制性实施方案。

[0071] 在如上所建议的时域中表达预见信息的其他实施方案中，间隔可以是从200ms到5秒的任何地方，但是增量也可以采用其他大小，并且在某些形式下可能在整个预见窗口中不均匀地间隔。

[0072] 如上所述，当将预见窗口表达为距离或时间时所使用的增量和/或范围可以均匀地间隔，但也可以不均匀地间隔。这种改变的点分辨率(例如窗口中的更长或更短距离或时间步长)可以基于任何数量的状况。例如，诸如坡度(例如较陡的坡度可以使用较小的步长)或车辆速度(较高的速度可以使用较小的步长)等状况可能影响预见点之间的间距的性质。可以将所改变的点分辨率应用于所有计算(例如，如果预测的路线包括陡峭坡度，则向下改变大小)或沿着预测的路线改变(例如，在预期更快的速度变化的地方可以使用更短的窗口)。通过考虑预期的坡度、可接受的速度变化量、处理器吞吐量限制以及可用的路线预测分辨率值，可以确定窗口大小和窗口内的增量大小(无论是基于时间还是基于距离)。

[0073] 如上所述，本申请包括如果某些条件未得到满足则禁止滑行事件的激活(并因此保持发动机104与传动系107的接合)的技术；其推论是当满足那些条件时，本文描述的技术允许激活/请求滑行事件。一方面禁止或者另一方面允许激活/请求滑行事件的这种能力可以依赖于基于时间或距离的预见窗口，如以上替代方案中所讨论，并且在某些形式下可以在可以启动禁止和/或激活/请求之前包括任何大小的持续性计数器。滑行管理控制器使用预见窗口1050，并且特定地说，预见窗口中的点1060处的预测速度，以确定在坡度1010下预测的速度是否将保持在车辆速度极限1020和1030内。如图10所示，每个点1060处的预测速度保持在上限1020和下限1030内。因此，在图10中所示的实施方案中，滑行管理控制器不会禁止发动机104与传动系107的脱离(例如，在某些形式下，其可以请求滑行事件的启动)。

[0074] 上限1020和/或下限1030可以是针对滑行管理控制器的操作持续时间固定的预设极限，但是在某些形式下，极限可以根据任何数量的因素而变化，无论基于道路状况的实时反馈，和/或从校准表中获得的实时反馈。在一种形式下，速度极限1020和/或1030是可校准距离内的可校准阈值。

[0075] 图11描绘了产生超过极限1020的预测速度的坡度1010的一个示例。在图11的图示中，预测速度超过预见窗口1050中最后一个点1060处的极限1020。在此示例中，滑行管理控制器将禁止发动机104与传动系107脱离(其不会请求滑行事件)，因为预测速度将超过预见窗口1050中的某个点处的极限。

[0076] 参考图12，示出了包括合并在车辆2002内的动力传动系统2004的示例性车辆2002的示意图。在所示实施方案中，动力传动系统2004包括被结构化成为车辆2002产生动力的发动机2006，诸如内燃发动机。动力传动系统2004还包括连接到发动机2006的变速器2010，以调适发动机2006的输出扭矩并将输出扭矩传输到包括驱动轴2014的传动系2012。在某些实施方案中，变速器2010是可以经由离合器2016可脱离地连接到发动机曲轴2008的变速器。所述变速器可以是不同变速器类型中的任何一种。为了仅陈述几个非限制性实施方案，变速器可以是AMT(手自动变速器)、CVT(无级变速器)、手动变速器等。

[0077] 在针对车辆2002示出的后轮驱动配置中，动力传动系统2004的传动系2012包括主减速器2018，所述主减速器具有将驱动轴2014连接到后轴2024、2026的后差速器2022。可以预期，动力传动系统2004的部件可以位于整个车辆2002的不同位置。在具有前轮驱动配置的车辆2002的一个非限制性示例中，变速器2010可以是驱动桥，并且主减速器2018可以位于车辆2002的前部，将前轴2028和2030经由驱动桥连接到发动机2006。还可以预期，在一些实施方案中，车辆2002处于全轮驱动配置中。

[0078] 在所示实施方案中，车辆2002包括分别安装到前轴2028、2030的两个前轮2034、2036。车辆系统2002还包括分别安装到后轴2024、2026的两个后轮2038、2040。可以预期，车辆2002可以具有比图12中所示更多或更少的车轮。车辆2002还可以包括未示出的各种部件，举例来说，诸如包括燃料箱的燃料系统、前差速器、制动系统、悬架、发动机进气系统和排气系统，所述排气系统可以包括排气后处理系统。

[0079] 车辆2002包括涉及调节和控制发动机2006的操作的电子或发动机控制单元(ECU)2042，有时称为电子或发动机控制模块(ECM)等。在车辆2002中示出了变速器控制单元(TCU)2044，其涉及变速器2010操作的调节和控制。ECU 2042和TCU 2044各自与车辆2002中的多个车辆传感器(未示出)电通信，以例如接收和传输车辆2002的状况，举例来说，诸如温度和压力状况。在某些实施方案中，ECU 2042和TCU 2044可以组合成单个控制模块，通常称为动力传动系统控制模块(PCM)或动力传动系统控制单元(PCU)等。可以预期，ECU 2042和/或TCU 2044可以分别集成在发动机2006或变速器2010内。用于车辆子系统的其他各种电子控制单元通常存在于车辆系统2002中，举例来说，诸如制动系统电子控制单元和巡航控制电子控制单元，但是这种其他各种电子控制单元未示出在车辆2002中以保持清晰。

[0080] 车辆系统2002还包括循环效率管理(CEM)模块2046，其可以涉及对本文所描述的操作的控制和/或涉及对车辆系统2002中的动力传动系统2004的调节和控制的中介控制。在所示实施方案中，CEM模块2046与ECU 2042和TCU 2044中的每一个电通信。在某些实施方案中，CEM模块2046的至少一部分可以集成在ECU 2042和/或TCU 2044内。CEM模块2046还可以与车辆2002中的多个车辆传感器中的一个或多个进行电通信，以接收和传输车辆2002的状况，举例来说，诸如温度和压力状况、路线状况、地形状况、速度状况和天气状况。可以预期，除了多个车辆传感器之外或者作为其替代，可以从ECU 2042和/或TCU 2044接收用于通过CEM模块2046解释信号的状况和/或测量的输入的至少一部分。此外，CEM模块2046可以包括处理器或控制器并且是控制单元。

[0081] CEM模块2046包括存储的数据值、常数和函数，以及存储在例如计算机可读介质上的操作指令。本文描述的示例性程序的任何操作可以至少部分由CEM模块2046执行。在某些实施方案中，控制器包括被结构化成功能上执行控制器的操作的一个或多个模块。本文包括模块的描述强调了CEM模块2046的各方面的结构独立性，并且示出了CEM模块2046的一组操作和责任。执行类似的总体操作的其他组被理解为在本申请的范围内。模块可以实施在硬件和/或计算机可读介质上的指令中，并且模块可以分布在各种硬件或计算机可读介质部件上。控制器操作的某些实施方案的更具体的描述包括在参考图13的部分中。所示操作应被理解为仅是示例性的，并且操作可以组合或分开，并且添加或移除，以及全部或部分重新排序，除非本文另有明确规定。

[0082] 本文所述的某些操作包括解释一个或多个参数的操作。如本文所用，解释包括通过本领域中已知的任何方法接收值，包括至少从数据链路或网络通信接收值；接收指示所述值的电子信号(例如，电压、频率、电流或脉宽调制(PWM)信号)；接收指示所述值的软件参数；从计算机可读介质上的存储器位置读取所述值；通过本领域中已知的任何方式和/或通过接收可以计算所解释的参数所利用的值和/或通过引用被解释为参数值的默认值来接收所述值作为运行时间参数。

[0083] CEM模块2046的一个示例性实施方案在图13中示出。CEM模块2046可以包括发动机加燃料图2050、发动机制动/摩擦图2052和滑行管理模块2054以及其他模块。其他示例性模块包括操作成本模块、车辆速度管理模块、燃料量管理模块、瞬态扭矩管理模块、变速器仲裁器模块、巡航控制仲裁器模块、节气门仲裁器模块以及操作员超控模块。本申请中预期功能上执行CEM模块2046的操作的其他布置。例如，参考2014年2月19日提交的美国临时申请序列号61/941,850(其是美国专利申请公布号2015-0239454A1的优先权文件)以及2014年4月24日提交的并公开为美国专利申请公布号2015-0306957A1的美国专利申请序列号14/261,010，可以找到可能应用到本发明的另外的CEM模块和巡航控制操作方面，所述两个申请中的每项出于所有目的以引用的方式并入本文中。

[0084] 在某些实施方案中，CEM模块2046接收操作输入2048，诸如燃料量输入、来自一个或多个传感器和/或用于检测天气状况的一个或多个外部装置的天气状况输入、以及来自一个或多个传感器和/或用于检测路线状况的一个或多个外部装置的路线状况输入。燃料量可以包括燃料箱中剩余的燃料量。天气状况可以包括湿度水平、风况和降水状况。路线状况可以包括行程距离、高度简档、路线坡度简档、坡度长度、最大速度极限、最小速度极限、交通状况和道路状况。

[0085] 图13所示的CEM模块2046包括从ECU 2042输入的发动机状况2064和从TCU 2044输入的变速器状况2066。在某些实施方案中，发动机状况2064和变速器状况2066可以从位于整个车辆2002中的多个传感器确定。发动机状况2064可以包括制动器致动参数、节气门位置参数、扭矩请求参数、环境空气压力、环境空气温度、发动机温度、发动机扭矩、发动机速度、发动机速度变化率、发动机劣化状态和制动器位置。变速器状况2066可以包括变速齿轮比、当前变速齿轮、主减速比、离合器致动器位置和空档齿轮状态。

[0086] 在操作中，CEM模块2046是基于一系列操作控制模块的工具，所述一系列操作控制模块提供预期的和当前期望的车辆2002的操作行为以优化燃料经济性。该系列操作控制模块集中在车辆2002的部件上，并且更具体地说集中在动力传动系统2004的部件上。对于给定的行驶路线和一个或多个路线限制，由CEM模块2046作出的推荐或输出取决于操作输入2048、发动机状况2064、变速器状况2066、发动机加燃料图2050和发动机制动/摩擦图2052。
图2050、2052可以是多维性能图或查找表的形式，其被离线校准并由发动机制造商提供。可以预期，在某些实施方案中，发动机制动/摩擦图2052可以从发动机加燃料图2050获得，而在其他实施方案中，发动机加燃料图2050可以从发动机制动/摩擦图2052获得。

[0087] CEM模块2046可操作以对车辆2002采取主动控制，调节车辆速度、发动机扭矩曲线和/或其他动力传动系统2004的操作状况以确保最佳车辆2002操作，或者采取被动控制，其允许操作员采取推荐动作。在本申请中，CEM模块2046包括滑行管理模块2054，所述滑行管理模块可操作以解释操作输入2048、发动机状况2064和变速器状况2066以确定滑行机会2056可用，并且自动地(无操作员输入)将发动机2006与具有变速器2010的车辆中的动力系
2012断开连接以使得车辆2002能够滑行以获得例如燃料经济性益处。

[0088] 响应于滑行管理模块2054解释或接收滑行机会对于车辆2002是可用的或期望的输入，CEM模块2046在第一实施方案中将变速齿轮命令或请求2058输出到TCU 2044，或者在第二实施方案中，将离合器致动器命令或请求2060输出到TCU 2044。本文中应当理解，术语“命令”的使用还可以包括“或请求”，反之亦然，除非另有指示。在一些实施方案中，齿轮或离合器“命令”可以更适当地称为“请求”。例如，可以将请求发送到变速器控制单元，并且TCU基于多个状况来作出是否尊重请求的决定。响应于滑行机会2056，变速器齿轮命令或请求2058以及离合器致动器命令或请求2060各自使发动机2006与传动系2012脱离，以提供车辆2002的滑行操作。

[0089] 在一个实施方案中，变速器齿轮命令或请求2058控制致动器2032(在图12中示出为位于变速器2010的轮廓内，但应当理解致动器2032可以位于其他位置)，所述致动器致动变速器2010以实现将发动机2006与传动系2012断开连接的空档齿轮位置。在另一个实施方案中，离合器致动器命令或请求2060致动与离合器2016相关联的离合器致动器2020以脱离离合器2016并且将发动机2006与传动系2012断开连接。变速器1齿轮命令或请求2058或离合器致动器命令或请求2060可以在车辆2002的巡航控制操作期间或CEM模块2046处于活动中时的任何时间由CEM模块2046激活以响应于某些状况控制车辆2002的操作。变速器齿轮命令或请求2058或离合器致动器命令或请求2060可以由操作员输入2062超控，诸如当操作员增加节气门位置，推动制动踏板或移动档位时，以将发动机2006重新接合到传动系2012并终止车辆2002的滑行操作。

[0090] 在一个实施方案中，变速器齿轮命令或请求2058是致动器通过使用副变速(range shift)或分段变换(split shift)气缸以获得空档位置来实现变速器2010的空档位置。尽管未在图中明确示出，但是本领域技术人员应当理解，副变速或分段变换气缸可以位于变速器2010的轮廓内或其他地方。为了陈述一个非限制性示例，副变速或分段变换的一个或多个部件可以位于辅助壳体中，诸如但不限于位于变速器2010和驱动轴2014之间的辅助壳体。通常用于变速器的分离器通过致动器2032致动，以在高分离位置和低分离位置之间移动，从而获得空档位置。在另一个实施方案中，致动器2032布置分离器，使得当完全接合到高位置或低位置时，由于没有齿轮啮合部连接到变速器2010的输出轴，诸如驱动轴2014，所以获得了空档位置。在又一个实施方案中，副变速被配置成响应于变速器齿轮命令或请求2058而选择空档。变速器2010可以被配置成使得在没有离合器致动的情况下获得空档位置的致动，诸如当前在一些当前可用的变速器的高速齿轮之间进行换档时执行的致动。

[0091] 尽管如上所述，CEM模块2046可以被结构化成响应于滑行机会输出使发动机2006与传动系2012脱离的命令或请求，但是CEM模块2046也可以被结构化成监控车辆2002的性能，并且当条件必要时，将发动机2006重新接合到传动系2012。当车辆速度超过阈值时可能发生这种重新接合，在滑行事件期间其状况可以由CEM 2046或其他合适的模块监控。

[0092] 图14描绘了由于诸如道路状况、风、车辆牵引等等的干扰而自然地从等时速度2070偏离的速度2068的图示。在此非限制性实施方案中，CEM模块2046处于车辆2002的主动控制，并且等时速度2070表示由驾驶员设定的控制器的巡航控制设定速度。在图15至图17中公开和讨论为包括在CEM 2046中的实施方案可以另选地合并成体现和/或包括图10a至图11b中公开和描述的滑行管理控制器的任何形式，反之亦然。

[0093] 在等时速度2070下方示出取消增量阈值2072，并且所述取消增量阈值2072表示与CEM 2046将发动机2006重新接合到传动系2012的那个点的同步速度2070的增量速度偏离。当滑行车辆遇到水平的，即正在上升或者不够陡峭的道路坡度时，可能会出现这种情况。这些情况可能发生在长的坡度结束时，但也可能发生在地形局部上升导致车速降低的中等坡度处。尽管取消增量阈值2072在图14中的图示中被示出为常数，但是取消增量阈值2072可以以如下面进一步描述的多种不同方式来实施。

[0094] 现在参考图15，示出了取消增量阈值2072的一个实施方案，其已经依据地形坡度(其可以被测量或者可以来自路线坡度简档)来实施。在低坡度处，取消增量2072具有最大值2074，而在较高坡度处，取消增量2072具有最小值2076。取消增量2072在第一坡度2078处从最大值2074转变为最小值2076，并且在第二坡度2080处完成从最大值2074到最小值2076的转变。从最大值2074到最小值2076的转变可以实施为其中可以通过线性内插法确定中间值的直线。也可以预期其他实施。

[0095] 取消增量的最大值和最小值的选择以及转变发生时的特定坡度可以通过许多技术来找到。例如，可以研究具有已知地形特征的给定路线以为每个确定适当值。在其他设定中，可以使用多个单独的模拟来运行实验设计，以确定(例如通过使用回归分析)最大值、最小值和转变点中的哪些值适合于实现足够的性能。在一个非限制性形式下，最大取消增量可以是3mph，最小取消增量是1.24mph。

[0096] 图15中实施的最大取消增量2074在车辆在其他更长的下坡路段遇到中等地形上升的情况下，允许车辆速度相对较大的变化。当这些中等地形上升之后是持续下坡滑行事件时，相对较宽的变化将有助于保持发动机2006与传动系2012脱离以进行滑行事件。

[0097] 在图15所示的取消增量简档的另一侧，最小取消增量2076寻求在存在等时速度2070的较小变化的情况下将发动机2006重新接合到传动系2012。例如，地形的急剧上升将导致速度的快速下降，并且因此可能期望发动机2006与传动系2012的更快的重新接合以避免重新接合时速度过低。

[0098] 示出为图15中的坡度的函数的取消增量2072简档可以以各种方式实施。在一个非限制性实施方案中，取消增量2072简档可以在查找表(LUT)中实施，但是在其他形式下，可以经由一组条件语句以及其他可能性来实施所述简档。图16描绘了其中取消增量2072简档实施为一组条件语句的实施方案。提供一组信号给条件语句2082以确定是否忽略2084条件语句2082，找到坡度点向量的平均坡度2086(例如，来自路线坡度简档)，或者找到坡度点向量的最大坡度2088。坡度向量2090与选择器2092一起提供，所述选择器确定要使用的坡度向量2090的点的数量。一旦选择了坡度向量2090中的点的数量，则将数据提供给平均2094或找到向量的最大值2096的函数。取决于坡度信息是否可以忽略，或者数据是应该平均还是确定最大，然后将所述数据传递给计算取消增量的值的例程。

[0099] 显示在图16的右侧的是基于由图16的左侧提供的坡度确定取消增量2072是应该设定在最大值2098、最小值2100或者还是需要内插2102的条件框图。中心条件语句2104基于从最大条件2106函数或最小条件2108接收值进行操作，所述最大条件函数被结构化成基于坡度来确定是否应该使用最大取消增量，或者所述最小条件被结构化成基于坡度确定是否应该使用最小取消增量。如果这些条件中的任何一个都不满足，则中心条件语句2104指示应该使用内插函数2102。

[0100] 图17描绘了取消增量2072的又一个实施方案，其使用了不同大小的坡度预见窗口的组合。坡度预见向量2110提供给确定向量2110的等效坡度的程序2112和确定坡度预见向量2110的较小子集(通常为近距离子集)上的平均坡度的近地平线程序2114。在一种形式下，坡度预见向量2110是2千米的预见向量，并且程序2114仅检查预见向量的第一个2108m。等效坡度程序2112可以采取各种形式，包括所有数据点的平均值。

[0101] 近地平线特征2114向条件语句2116提供信息，所述条件语句确定近地平线平均坡度是否满足阈值条件要求。可以实施条件语句2116，使得其在近地平线平均坡度大于阈值的情况下得到满足，但是在其他形式下其可以实施为等于或大于条件。

[0102] 来自条件语句2116的信息提供给切换器2118以确定在整个坡度预见向量2110上来自程序2112的等效坡度是否最终传递给其他程序，或者是否使用来自程序2114的近地平线平均坡度。如果来自程序2114的近地平线平均坡度满足条件语句2116的条件，则使用高取消增量2120。否则，使用二维(2-D)LUT来确定适当的取消增量。

[0103] 如框2122所示，2-D LUT具有作为输入的车辆质量以及可以是来自程序2112的信息的经调整的等效坡度。2-D LUT可以具有与上面在图15中示出的类似的取消增量v坡度的截面。高取消增量2120可以与取消增量v坡度的任何特定截面的最大取消增量相同。

[0104] 本申请的一个方面提供了一种方法，所述方法包括：操作具有发动机和滑行管理控制器的车辆，所述滑行管理控制器被结构化成将发动机与传动系脱离以允许滑行事件，计算地预测车辆由于车辆在行驶时的即将出现的道路状况引起的速度变化，并且如果预测的速度变化保持在极限范围内，则请求发动机与传动系的脱离。

[0105] 本申请的特征提供了以下情况：其中极限是可校准距离内的可校准阈值。

[0106] 本申请的另一个特征提供了以下情况：其中预测速度变化发生在包括即将出现的地形的窗口中的多个点处。

[0107] 本申请的又一个特征还包括针对极限检查窗口中的每个点。

[0108] 本申请的又一个特征提供了以下情况：其中所述多个点在窗口中有规律地间隔，并且其中发动机的请求脱离包括在预测的速度变化落在极限之外时禁止请求脱离的信号。

[0109] 本申请的又一个特征还包括持续性计数器，使得请求脱离发生在由于持续性计数器确定预测速度变化保持在极限内而已经过去一时间段段之后发生。

[0110] 本申请的另一个方面提供了一种设备，所述设备包括：具有结构化成向车辆提供动力的发动机的车辆的滑行管理控制器，所述滑行管理控制器被结构化成：基于预见的道路状况预测车辆的未来速度，并且如果预测的速度变化保持在速度极限内，则请求发动机与传动系的脱离。

[0111] 本申请的特征提供了以下情况：其中滑行管理控制器被结构化成从校准表查询速度极限。

[0112] 本申请的另一个特征提供了以下情况：其中未来速度在窗口内的多个离散点处确定，所述窗口包括即将出现的道路坡度的信息。

[0113] 本申请的又一个特征提供了以下情况：其中滑行管理控制器被结构化成针对极限来评估窗口中的每个点。

[0114] 本申请的又一个特征提供了以下情况：其中极限在整个窗口上是固定值。

[0115] 本申请的又一个特征提供了以下情况：其中控制器还包括持续性计数器和持续性阈值，所述持续性计数器对未来速度保持在极限内的帧(frame)的数量进行计数，并且其中控制器被结构化成将对脱离的请求延迟直到由持续性计数器计数的帧的数量满足持续性阈值。

[0116] 本申请的又一个方面提供了一种设备，所述设备包括：具有内燃发动机的车辆，所述内燃发动机被结构化成向传动系提供动力；以及滑行管理控制器，其被配置成调节发动机与传动系的接合以允许滑行事件，所述滑行控制系统具有速度估计器，所述速度估计器被结构化成根据即将出现的道路状况预测车辆的未来速度，所述滑行控制系统结构化成在未来速度保持在速度极限内的情况下请求发动机与传动系脱离。

[0117] 本申请的特征还包括表，所述表包括从其中确定速度极限的多个极限值，并且其中滑行管理控制器被结构化成从校准表查询速度极限。

[0118] 本申请的另一个特征提供了以下情况：其中未来速度在沿着车辆前方的距离的多个离散点处确定，所述离散点包括即将出现的道路坡度的信息。

[0119] 本申请的又一个特征提供了以下情况：其中滑行管理控制器被结构化成针对极限来评估窗口中的每个点。

[0120] 本申请的又一个特征提供了以下情况：其中速度极限在整个窗口上是固定值。

[0121] 本申请的又一个特征提供了以下情况：其中控制器还包括持续性计数器和持续性阈值，所述持续性计数器对未来速度保持在极限内的帧的数量进行计数，并且其中控制器被结构化成将对脱离的请求延迟直到由持续性计数器计数的帧的数量满足持续性阈值。

[0122] 本申请的又一个特征提供了以下情况：其中离散点均匀间隔。

[0123] 本申请的另一个特征提供了以下情况：其中离散点不均匀地间隔。

[0124] 本申请的一个方面包括一种方法，所述方法包括：操作包括发动机的车辆，所述发动机与传动系断开连接；通过使用车辆速度控制器来监控车辆的速度和车辆被操作时所处的地形的坡度，车辆速度控制器被结构化成在滑行事件期间保持发动机与传动系的断开，所述滑行事件经受超过其中所述发动机将重新连接到传动系的期望速度的取消阈值速度；使用车速控制器中的地形坡度来从取决于地形坡度的函数确定取消阈值；并且将车辆的速度与取消阈值进行比较以确定是否将发动机重新连接到传动系。

[0125] 本申请的特征包括以下情况，其中期望速度是车辆速度控制器的设定速度，并且其中取消阈值是应用于车辆速度控制器的设定速度的取消增量。

[0126] 本申请的另一个特征包括以下情况，其中取消阈值是从取消增量函数确定，所述取消增量函数在低坡度处提供大的取消阈值结果以及在高坡度处提供小的取消阈值结果。

[0127] 本申请的又一个特征包括以下情况：其中取消增量函数基于具有第一大小的预见窗口，并且所述取消增量函数还包括切换器，所述切换器被结构化成基于从具有小于第一大小的第二大小的预见窗口确定的坡度信息进行操作。

[0128] 本申请的又一个特征包括以下情况：其中切换器确定取消阈值是从取消增量函数确定的还是是常数，所述切换器基于比较来自具有第二大小的预见窗口的坡度信息和阈值坡度而进行操作。

[0129] 本申请的又一个特征包括以下情况，其中当来自具有第二大小的预见窗口的坡度信息低于阈值坡度值时，从函数确定取消阈值。

[0130] 本申请的又一个特征包括以下情况：其中常数是第一常数值，其中取消增量函数的值是第一函数值，并且其中第一常数值大于第一函数值。

[0131] 本申请的再一个特征包括以下情况：其中取消增量函数是坡度信息和车辆质量的函数。

[0132] 本申请的另一个方面包括一种设备，所述设备包括用于车辆的基于速度的控制器，所述车辆具有用于向车辆的传动系提供动力的马达，基于速度的控制器结构化成：发出命令以将传动系与发动机断开连接以开始滑行事件；通过使用车辆速度控制器监控车辆的速度和车辆在操作时的地形坡度；并且利用车辆在操作时的地形坡度来确定表示与基于速度的控制器的设定速度相偏离的速度，在所述设定速度内，发动机将与传动系保持断开连接，但超过该设定速度，发动机重新连接到传动系。

[0133] 本申请的一个特征包括以下情况：其中基于速度的控制器包括提供取消增量的取消增量函数，所述取消增量函数被结构化成在接收到车辆在操作时的地形坡度时确定取消增量的值。

[0134] 本申请的另一个特征包括以下情况，其中取消增量函数在低坡度处提供最大值，在高坡度处提供最小值，并且当在介于低坡度与高坡度之间的中间坡度时提供介于最大值与最小值之间的线性内插值。

[0135] 本申请的另一个特征包括以下情况：其中取消增量函数利用从切换器确定的坡度信息，所述切换器被结构化成评估预见窗口中的平均坡度是否超过预定值。

[0136] 本申请的又一个特征包括以下情况：其中所述切换器确定取消增量函数中使用的地形的坡度是否是用于取消增量函数的预见窗口的平均坡度，或者是否使用取消增量的预定值。

[0137] 本申请的又一个特征包括以下情况：其中取消增量函数是坡度信息和车辆质量的函数。

[0138] 本申请的又一个方面包括一种设备，所述设备包括具有与传动系选择性地接合的发动机的车辆，当发动机与传动系接合时，发动机通过传动系提供动力以推进车辆；车辆巡航控制系统，其被配置成在滑行事件期间使发动机与传动系脱离，并且当车辆的速度突破应用于车辆巡航控制系统的设定速度的取消增量阈值时，使发动机与传动系重新接合，取消增量阈值通过向依据地形坡度计算取消增量阈值的例程提供地形坡度而确定。

[0139] 本申请的一个特征包括以下情况：其中用于计算取消增量阈值的函数被结构化为地形坡度和车辆质量两者的函数。

[0140] 本申请的另一个特征包括以下情况：其中函数在第一坡度值处被结构化为最大值，在高于第一坡度值的第二坡度值处被结构化为最小值以及在处于第一坡度值与第二坡度值中间的坡度值处被结构化为内插值。

[0141] 本申请的又一个特征包括以下情况，其中切换器基于坡度值的预见向量的平均坡度值来确定地形坡度的值。

[0142] 本申请的又一个特征包括以下情况，其中如果坡度值的第一预见向量的平均坡度值超过切换值，则切换器选择取消增量阈值的预定常数值。

[0143] 本申请的又一个特征包括以下情况，其中当第一预见向量的平均坡度值小于切换值时，切换器选择坡度值的第二预见向量的平均坡度值，坡度值的第一预见向量被结构化成比坡度值的第二预见向量预见更短的距离。

[0144] 应当理解，虽然诸如优选的、优选地、优选或更优选等词语的使用(在以上描述中使用了这些词语时)指示这样描述的特征可能是更合乎期望的，但这并不是必需的，并且不具有这些词语的实施方案可以被认为在本发明的范围内，所述范围由所附权利要求书限定。在阅读权利要求时，当使用诸如“一个”、“一种”“至少一个”或“至少一部分”等词语时，不意在将权利要求限于唯一项目，除非权利要求中另有明确规定。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，该项目可以包括一部分和/或整个项目，除非另有具体规定。

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智能型巡航控制系统及其控制方法	2020-05-20	820
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