CN108394400A - 车辆及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆和车辆的控制方法。车辆包括：发动机管理***，用于驱动发动机来调节发动机的驱动扭矩以使车辆加速；通信器，用于接收道路坡度信息；以及控制器，配置为控制发动机管理***，使得车辆的行驶速度跟随目标速度。控制器基于道路坡度信息来预测接下来的下坡路段的速度增加量，并且基于预测的速度增加量来确定当前路段的滑行控制起始点以使滑行距离最大化。

Description

车辆及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种车辆及其控制方法。

背景技术

一般来说，巡航控制(CC)***旨在通过在行驶方向上使车辆的加速/减速控制部分自动化来减少驾驶员的负担。

当前方没有车辆时，控制具有CC***的车辆以保持目标速度，并且当前方存在车辆时，保持与前方车辆的安全距离时。

当车辆上坡时，如果驾驶员不踩下加速器，则车辆逐渐减速。然而，如果CC***安装在车辆中，则通过增加供应至发动机的燃料量来控制车辆以维持目标速度而不减速。

如果车辆配备CC***，并且在下坡时加速，以超过最大目标速度，则车辆不再自动进行加速/减速控制，或长时间进行制动控制，以便维持目标速度。

发明内容

本发明的方面提供了一种通过根据道路的斜坡变化估计速度变化量来防止不必要的减速控制的车辆，以及控制车辆的方法。

根据本发明的示例性实施例，车辆包括：发动机管理***，用于驱动发动机以调节发动机的驱动扭矩来使车辆加速；通信器，用于接收道路坡度信息；以及控制器，配置为控制发动机管理***，使得车辆的行驶速度跟随目标速度。控制器基于道路坡度信息来预测接下来的下坡路段的速度的增加量，并且基于预测的速度增加量来确定当前路段的滑行控制起始点以使滑行距离最大化。

控制器可基于预测的速度增加量和当前路段的道路倾斜度，确定当前路段的滑行控制起始点。

此外，控制器可基于预测的速度增加量来确定使滑行距离最大化的接下来的下坡路段的最大目标速度值，并且可基于所确定的接下来下坡路段的最大目标速度值来确定当前路段的滑行控制起始点。

接下来的下坡路段的最大目标速度值可大于目标速度。

如果当前路段是第一路段，第一路段的接下来的下坡路段是第二路段，并且第二路段的接下来的下坡路段是第三路段，则控制器可基于第三路段的道路倾斜度来确定第二路段的最大目标速度值。

控制器可基于第一路段的道路倾斜度和第三路段的道路倾斜度来确定第二路段的最大目标速度值。

当第一路段和第三路段平坦时，控制器可将比目标速度大第二路段上的速度增加量的一半的值确定为第二路段的最大目标速度值。

控制器可基于道路倾斜度和接下来的下坡路段的长度来预测接下来的下坡路段上的速度增加量。

控制器可基于道路坡度信息来确定接下来的下坡路段是否是出现滑行加速的有效下坡路段，并且如果接下来的下坡路段是有效下坡路段，则预测接下来的下坡路段上的速度增加量，以及基于预测的速度增加量来确定当前路段的滑行控制起始点，以使滑行距离最大化。

道路坡度信息可包括与当前路段的道路坡度和接下来的下坡路段的道路坡度以及距车辆的距离有关的信息。

车辆还可包括用于控制车辆制动的制动控制设备。控制器可控制制动控制设备，使得当车辆的行驶速度超过目标速度的预设最大阈值时进行制动。

控制器可控制发动机管理***，使得当操作巡航控制***时，车辆的行驶速度跟随目标速度，并且当车辆的行驶速度超过目标速度的预设最大阈值或车辆的行驶速度小于目标速度的预设最小阈值时，释放巡航控制***的操作。

此外，根据本发明的另一示例性实施例，一种用于控制发动机管理***使得车辆的行驶速度跟随目标速度的车辆的控制方法，包括以下步骤：接收道路坡度信息；基于道路坡度信息来估计接下来的下坡路段的速度增加量；以及基于估计的速度增加量来确定当前路段的滑行控制起始点以使滑行距离最大化。

确定滑行控制起始点的步骤可基于预测的速度增加量和当前路段的道路倾斜度来确定当前路段的滑行控制起始点。

确定滑行控制起始点的步骤还可包括以下步骤：基于估计的速度增加量来确定使滑行距离最大化的接下来的下坡路段的最大目标速度值，并且基于确定的接下来的下坡路段的最大目标速度值来确定当前路段的滑行控制起始点。

如果当前路段是第一路段，第一路段的接下来的下坡路段是第二路段，并且第二路段的接下来的路段是第三路段，则确定最大目标速度值可基于第三路段的道路倾斜度来确定第二路段的最大目标速度值。

确定最大目标速度值的步骤可基于第一路段的道路倾斜度和第三路段的道路倾斜度来确定第二路段的最大目标速度值。

确定最大目标速度值的步骤可包括：当第一路段和第三路段平坦时，将比目标速度大第二路段上速度增加量的一半的值设定为第二路段的最大目标速度值。

估计速度增加量的步骤可基于道路倾斜度和接下来的下坡路段的长度来预测接下来的下坡路段上的速度增加量。

在估计速度增加量的步骤之前，控制方法还可包括：基于道路坡度信息来确定接下来的下坡路段是否是出现加速的有效下坡路段。当接下来的下坡路段是有效下坡路段时，预测速度增加量可预测接下来的下坡路段的速度增加量。

附图说明

本专利或本申请文件包含至少一幅以彩色绘制的图。本专利或本专利申请公开的具有彩色附图的副本将根据要求提供给专利局，并支付必要的费用。

从以下结合附图对实施例的描述中，本发明的上述和/或其它方面将变得显而易见并且更容易理解，其中：

图1是示出根据本发明的实施例的包括巡航控制***的车辆的外观的示意图。

图2是示出根据本发明的实施例的包括巡航控制***的车辆的内部的示意图。

图3是示出根据本发明的实施例的具有巡航控制***的车辆中包括的各种电子设备的框图。

图4是根据本发明的实施例的巡航控制***的框图。

图5和图6是用于将根据本发明的实施例的巡航控制***与常规巡航控制***进行比较的视图。

图7是示出根据本发明的实施例的控制包括巡航控制***的车辆的方法的流程图。

图8是相对于第二路段的长度的车速的曲线图。

图9是相对于第二路段的坡度的车速的曲线图。

图10是相对于第一路段的坡度的车速的曲线图。

图11是相对于第一路段的坡度的车速的另一曲线图。

图12是相对于第三路段的坡度的车速的另一曲线图。

图13是车速超过最大速度的目标阈值的另一曲线图。

具体实施方式

在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。本说明书未描述实施例的所有组件，并且将不描述本发明所属技术领域中的一般信息或实施例之间的重复信息。如本文所使用的术语“部件”、“模块”、“构件”和“块”可实施为软件或硬件，并且根据实施例，多个“部件”、“模块”、“构件”或“块”可实施为单个组件，或者单个“部件”、“模块”、“构件”或“块”可包括多个组件。

在本说明书中，当部件“连接”至另一部件时，这包括部件间接连接至另一部件的情况以及部件直接连接至另一部件的情况，并且间接连接包括通过无线通信网络进行连接。

而且，应当理解，当在本说明书中使用术语“包括”、“包含”、“具有”和/或“囊括”时，指定所述组件的存在，但不排除存在或添加一种或多种其它组件。

在整个说明书中，短语“构件位于另一构件上”可意味着包括两仪构件存在于构件之间的情况以及构件接触其它构件的情况。

应当理解，尽管本文可使用术语第一、第二等来描述各种组件，但是这些组件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个组件与另一组件区分开。

应当理解，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数指示物。

为了便于描述，提供操作中使用的附图标记，而不描述操作的顺序，并且可以与所述顺序不同的顺序执行操作，除非在上下文中明确指定了特定顺序。

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。

图1是示出根据本发明的实施例的包括巡航控制***的车辆的外观的示意图。图2是示出根据本发明的实施例的包括巡航控制***的车辆的内部的示意图。图3是示出根据本发明的实施例的包括巡航控制***的车辆中包括的各种电子设备的框图。

如图1所示，根据本发明的实施例的车辆1可包括形成车辆1的外观的车身11至16、配置为支撑车辆1的组件的底盘(未示出)和配置为使车身11至16和底盘移动的多个车轮21和22。

车轮21和22可包括设置在车辆1的前部的多个前轮21和设置在车辆1的后部的多个后轮22。车辆1可通过车轮21和22的旋转而向前或向后移动。

车身11至16可包括发动机罩11、前翼子板12、顶板13、多个车门14、行李箱盖15、后翼子板16等。

在车身11至16的外部，可设置有设置在车身11-16前部的前窗17、设置在车门14上的多个侧窗18以及设置在车身11-16后部的后窗19。

根据本发明的实施例的车辆1可包括巡航控制***，并且用于感测前方车辆的雷达模块23可设置在发动机罩11下方。

代替雷达模块23，可设置激光模块来检测前方车辆。

如图2所示，在车身11至16的内部，可设置有：乘客乘坐的多个座椅S1和S2；安装有用于控制车辆1的操作并显示车辆1的行驶信息的各种仪表的仪表板30；安装有用于使驾驶员操纵车辆1中包括的各种电子设备的控制面板的中央饰板40；安装有挡杆、停车制动杆等的中控台50；以及用于使驾驶员能够改变车辆的形式方向的方向盘60。

座椅S1和S2可允许驾驶员以舒适和稳定的姿势操作车辆1，并且可包括驾驶员乘坐的驾驶员座椅S1、乘客乘坐的乘客座椅S2和位于车辆1内的后部空间中的后排座椅(未示出)。仪表板30可包括用于显示行驶相关信息的各种仪表，例如速度表、燃料表、自动变速器选择杆灯、转速表和短距离里程表。因此，驾驶员可基于在速度表上显示的信息实时检查当前速度等。

中央饰板40可位于驾驶员座椅S1与前排乘客座椅S2之间。在中央饰板40中，可安装用于调节音频***、空调和加热器的操纵器、用于控制车身11至16的内部温度的空调的通风口、点烟器等。

中控台50可在驾驶员座椅S1与乘客座椅S2之间设置在中央饰板40下方，并且用于换挡的挡杆和用于停车的停车制动杆可安装在中控台50中。

方向盘60可以相对于转向轴线可旋转的方式安装至仪表板30。驾驶员可顺时针或逆时针旋转方向盘60来改变车辆1的行驶方向。由驾驶员旋转的方向盘60的角度可通过方向盘传感器(未示出)来感测，使得可识别驾驶者改变行驶方向的意图。

在方向盘60后面，可设置变向杆193。如果变向杆193向上升高，则可生成右转信号，并且如果变向杆193向下降低，则可生成左转信号。

另外，根据本发明的实施例，开关151可位于变向杆193下方，以执行巡航控制***150。

在底盘(未示出)中，可安装有：用于通过燃烧燃料生成用于移动车辆1的动力的动力生成装置(例如，发动机或电动机)、用于向动力生成装置供应燃料的燃料供应装置、用于冷却动力生成装置的冷却装置、用于将通过燃料燃烧生成的废气排出的排气装置、用于将通过动力生成装置生成的动力输送至车轮21和22的动力输送装置、用于将与由方向盘60控制的车辆1的形式方向有关的信息发送至车轮21和22的转向装置、用于停止车轮21的旋转的制动装置以及用于吸收相对于道路生成的车轮21和22的振动的悬挂装置。

车辆1可包括与上述机械装置组合的各种电子设备100。

更具体地，如图3所示，车辆1可包括发动机管理***(EMS)110、制动控制装置120(例如，电动稳定控制(ESC)装置)、制动踏板130、音频视频导航(AVN)***140、巡航控制***150、变速器控制器(TC)160、转向控制装置170、加速踏板180、输入/输出控制***190和其它车辆传感器195。图3所示的电子设备可为车辆1中包括的电子设备的一部分，并且车辆1还可包括其它各种电子设备。

此外，车辆1中包括的各种电子设备100可通过车辆通信网络NT彼此通信。车辆通信网络(NT)可采用通信协议，例如具有高达24.5Mbps(兆位/秒)的通信速度的媒体定向***传输(MOST)、具有高达10Mbps的通信速度的FlexRay、具有125kbps(千位/秒)至1Mbps的通信速度的控制器区域网络(CAN)和具有20kbps的通信速度的本地互连网络(LIN)。车辆通信网络NT可采用例如MOST、FlexRay、CAN和LIN的单一通信协议或多个通信协议。

EMS 110可进行燃料喷射控制、燃料比率反馈控制、燃料效率控制、稀燃控制、点火时间控制、怠速控制等，以便通过驱动发动机来控制发动机的扭矩。EMS 110可包括通单个装置或过通信连接的多个装置。

如果EMS 110或TC 160通过停止向发动机供应燃料或停止动力生成装置的操作来使发动机停止输出驱动扭矩，则当车辆1在上坡路段或平坦路段行驶时，由于发动机的泵送摩擦损失、辅助机构的驱动损失、驱动***的旋转摩擦损失、空气阻力、前轮21和后轮22的滚动阻力、道路的斜坡阻力等，所以尽管驾驶员未踩在制动踏板130上，车辆1也可减速。

即使当车辆1在下坡路段上行驶时，如果空气阻力和前轮21和后轮22的滚动阻力大于由于道路的斜坡生成的加速力，则车辆1也可减速。

在下文中，由于道路的斜坡生成的加速力小于或等于空气阻力和滚动阻力的下坡路段将被称为“有效下坡路段”。

制动控制装置120可控制车辆1的制动，并且可包括防抱死制动***(ABS)。

TC 160可进行换挡点控制、减震器离合器控制、摩擦离合器开启/关闭时的压力控制和换挡期间的发动机扭矩控制。TC 160可为单个装置或通过通信连接的多个装置。

转向控制装置170可通过在低速行驶或停车期间减小转向力并且在高速行驶期间增加转向力来帮助驾驶员的转向操作。

制动踏板130可由驾驶员的脚放在制动器上来操纵，并且配置为推动主缸的活塞以生成液压，从而使车辆减速。踏板效果传感器(未示出)可测量由驾驶员的脚施加至制动踏板130的踏板力，以确定驾驶员的制动意图。

加速踏板180可由驾驶员的脚来操纵以用于加速。加速踏板180可连接至节气门体(未示出)，并且被配置为当被按压时增加吸入的空气量以引起快速旋转，从而使车辆加速。另一踏板效果传感器(未示出)可测量由驾驶员的脚施加至加速踏板180的踏板力，以确定驾驶员的加速意图。

AVN***140可根据驾驶员的控制命令输出音乐或图像。更具体地，AVN***140可根据驾驶员的控制命令播放音乐或视频，或者可引导至目的地的路线。

AVN***140的显示器(未示出)可为能够接收驾驶员的触摸输入的触摸感测显示器(例如，触摸屏)。

AVN***140可采用无线通信单元来从外部服务器接收与道路有关的信息，并且可基于接收到的与道路有关的信息来引导至目的地的路线。而且，AVN***140可包括存储器，并且可基于存储在存储器中的与道路有关的信息来引导至目的地的路线。

AVN***140可接收包括道路的坡度信息的与道路有关的信息(以下称为“道路坡度信息”)。另外，AVN设备140本身可使用与道路有关的信息来创建道路坡度信息。

例如，道路坡度信息可包括与从车辆1的当前位置到车辆1当前行驶路段(以下称为“第一路段”)的终点的距离有关以及与第一路段的坡度有关的信息。而且，道路坡度信息还可包括与从车辆1的当前位置到第一路段的接下来的路段(以下称为“第二路段”)的终点的距离有关以及与第二路段的坡度有关的信息。而且，道路坡度信息可包括与从车辆1的当前位置到第二路段的接下来的路段(以下称为“第三路段”)的终点的距离有关以及与第三路段的坡度有关的信息。如果已知从车辆1的当前位置到每个路段的终点的距离，则AVN***140可计算每个路段的长度。

如果AVN***140本身基于从外部服务器接收的道路信息创建道路坡度信息，则AVN***140可从外部服务器接收根据距车辆1的当前位置的距离的道路的高度值，基于相对于多个距离的道路的高度值来将道路划分为多个路段，然后将每个路段的长度值和坡度值创建为道路坡度信息。

道路坡度信息可发送至巡航控制***150。

输入/输出控制***190可接收通过按钮输入的驾驶员的控制命令，并且显示与驾驶员的控制命令对应的信息。输入/输出控制***190可包括设置在仪表板30上以用于显示图像的仪表盘显示器191和用于将图像投影在前窗17上的平视显示器192。

仪表盘显示器191可设置在仪表板30上以用于显示图像。更具体地，仪表盘显示器191可设置为与前窗17相邻，使得驾驶员可获取车辆1的操作信息、与道路有关的信息或行驶路线，只要驾驶员的视线不从车辆1前方大幅度偏离。另外，仪表盘显示器191可向驾驶员显示根据本发明的实施例的巡航控制***150的操作。

例如，群集显示器191可显示由驾驶员设定的目标速度，使得驾驶员可实时检查当前速度和目标速度。

仪表盘显示器191可包括液晶显示器(LCD)面板或有机发光二极管(OLED)面板。

平视显示器192可在前窗17上投影图像。平视显示器192投影在前窗17上的图像可包括车辆1的操作信息、与道路有关的信息或行驶路线。另外，平视显示器192可向驾驶员显示根据本发明的实施例的巡航控制***150的操作。

其它车辆传感器195可包括安装在车辆1中以用于感测车辆1的行驶信息的加速度传感器196、横摆角速度传感器197、转向角度传感器198和速度传感器199。

加速度传感器196可测量车辆1的加速度，并且可包括横向加速度传感器(未示出)和纵向加速度传感器(未示出)。

如果假设车辆1的行驶方向为X轴，并且与行驶方向垂直的轴(Y轴)为横向，则横向加速度传感器可测量横向上的加速度。

纵向加速度传感器可测量作为车辆行驶方向的X轴方向的加速度。

作为检测每单位时间的速度变化的设备的加速度传感器196可感测例如加速度、振动、冲击等的动态力，并且使用惯性力、电致伸缩和陀螺原理来测量加速度。

横摆角速度传感器197可安装在车辆1的中心，并且实时检测横摆角速度值。

横摆角速度传感器197中可具有铯晶体元件。当车辆1旋转时，铯晶体元件本身可旋转以生成电压。横摆角速度传感器197可基于生成的电压来感测车辆1的横摆角速度。

转向角度传感器198可测量转向角度。转向角度传感器198可安装在方向盘60的下端，并且可检测方向盘60的转向速度、转向方向和转向角度。

速度传感器199可安装在车辆1的车轮21和22内，以用于检测车轮21和22的转速，并且可通过网络NT将测量到的速度值发送至巡航控制***150。

巡航控制***150可根据驾驶员通过开关151输入的巡航控制***150的开启/关闭输入来进行巡航控制。

到目前为止，已经描述了车辆1的配置。

在下文中，将描述车辆1中包括的巡航控制***150的配置和操作。

图4是根据本发明的实施例的巡航控制***的框图。

参考图4，巡航控制***150可包括开关151、通信器152和控制器153。

开关151可包括接通开关和断开开关，以用于接收驾驶员开启/关闭巡航控制***150的控制输入。

此外，开关151可接收由驾驶员输入的目标速度。在这种情况下，驾驶员可使用图2所示的变向杆193来设定目标速度。然而，本发明不限于此。驾驶员可使用输入/输出控制***190或AVN***中包括的触摸单元(未示出)来设定目标速度，或者可在行驶期间通过开启变向杆193来将车辆1的当前速度设定为目标速度。

通信器152可连接至车辆通信网络NT以用于接收从车辆1中的各种电子设备100发送的通信信号，并且通过车辆通信网络NT向车辆1中的各种电子设备100发送通信信号。通信器152由各种电子电路实现，以用于实现各种功能，例如噪声滤波、A/D转换、编码/解码和调制。

这里，通信信号是指通过车辆通信网络NT发送或接收的信号。通信器152可接收由其它车辆传感器195测量的各种传感器值，并且将由巡航控制***150处理的控制信号发送至各种电子设备100。

例如，通信器152可将用于控制车辆1按照由巡航控制***150设定的恒定速度行驶的各种控制信号发送至EMS 110和TC 160。

另外，根据当前实施例的通信器152可根据来自控制器153的控制信号从图3的AVN***140接收道路坡度信息。

控制器153可控制巡航控制***150的整体操作。更具体地，控制器153可包括：信号处理器154，用于处理从通信器152接收的各种通信信号；主处理器155，用于通过巡航控制***150的各种数据来比较车辆1的当前速度与目标速度，并且生成用于根据比较结果维持巡航控制的各种控制信号；以及存储器156，用于存储各种数据。

更具体地，信号处理器154可接收用于通过开关151开启巡航控制***150的信号，然后接收来自驾驶员的目标速度2。根据另一示例，信号处理器154可在行驶期间通过接收用于接通开关单元193的信号来使主处理器155能够将车辆1的当前速度设定为目标速度。

根据本发明的实施例，信号处理器154可从速度传感器199中的车轮速度传感器(未示出)接收车辆1的当前速度的信息，并将当前速度的信息发送至主处理器155，以便执行巡航控制***150。

另外，根据本发明的实施例的巡航控制***150可接收由加速踏板180和制动踏板130中的踏板力传感器测量的踏板力，并将接收到的踏板力发送至主处理器155，以便确定驾驶员的加速或减速意图。

因此，主处理器155可基于通过信号处理器154从开关151和通信器152获取的各种电子设备100的通信信号来确定驾驶员的加速或减速意图，比较当前速度与目标速度2，以及根据比较结果进行巡航控制。

主处理器155可通过加速踏板180确定驾驶员的加速意图。更具体地说，如果通过加速踏板180连续地输入踏板力，并且通过速度传感器199获取的速度在第一时间内超过目标速度2的最大阈值，则主处理器155可在经过第一时间时释放巡航控制***150的操作。这表示驾驶员不再需要根据巡航控制***150自动控制车速。

另外，根据本发明的实施例，如果主处理器155通过制动踏板130确定驾驶员的减速意图，则主处理器155可释放巡航控制***150的操作。这也表示驾驶员不再需要根据巡航控制***150自动控制车速。

根据实施例的巡航控制***150中的主处理器155可生成用于显示AVN***140的触摸屏上的操作或输入/输出控制***190的显示的控制信号，以向驾驶员通知操作。

而且，根据本发明的实施例的巡航控制***150中的主处理器155可基于由通信器152接收的道路坡度信息来确定在车辆1的当前路段(即，第一路段)中开始滑行控制(或用于减小驱动力的控制)的起始点，以便使滑行距离最大化。主处理器155可生成如下控制信号：用于通过停止向发动机供应燃料或在开始滑行控制的起始点处停止动力生成装置的操作来使EMS 110和TC 160停止来自发动机的驱动扭矩的输出，并且通过通信器152发送控制信号。

这里，滑行距离表示即使当燃料不再供应至发动机时或当动力生成装置的操作停止时车辆1也可行驶的距离。滑行距离越长，燃料消耗越少。

稍后将描述与主处理器155基于道路坡度信息确定第一路段的减速点以使滑行距离最大化有关的方法的细节。

存储器156可存储巡航控制***150的程序和数据。

更具体地，存储器可为例如S-RAM或D-RAM的易失性存储器，或例如闪存、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)和电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)的非易失性存储器。

非易失性存储器可半永久地存储用于控制巡航控制***150的操作的控制程序和控制数据。易失性存储器可加载和临时存储来自非易失性存储器的控制程序和控制数据。而且，非易失性存储器可临时存储通过开关151获取的用于接通/断开开关151的输入、目标速度以及从主处理器155输出的各种控制信号。

到目前为止，已经描述了根据实施例的巡航控制***150的配置。

然而，与图3和图4所示的车辆1和巡航控制***150的组件的性能相对应，可添加或省略至少一个组件。而且，本领域技术人员将容易理解，组件的相对位置可根据***的性能或结构而改变。

图3和图4所示的组件中的一些可为软件和/或硬件组件，例如现场可编程门阵列(FPGA)和专用集成电路(ASIC)。

在下文中，将描述根据本发明的实施例的巡航控制***150基于道路坡度信息确定第一路段的减速点以使滑行距离最大化的方法。

图5和图6是用于将常规巡航控制***与根据本发明的实施例的巡航控制***进行比较的视图。

参考图5，巡航控制***150的主处理器155可控制EMS 110和TC 160，使得车辆1的速度跟随目标速度Vt。如果车辆1的速度在第一时间内高于目标速度Vt的最大阈值Th+或低于目标速度Vt的最小阈值Th-，则可释放巡航控制***150的操作，使得不再自动进行速度控制。

为了防止该问题，驾驶员可通过提前踩踏制动踏板130来进行制动，使得车速不超过目标速度Vt的最大阈值Th+，或者可在车速超过目标速度Vt的最大阈值Th+时，通过踩踏制动踏板130来进行制动，使得可在第一时间过去之前将车速维持在目标速度Vt的范围(Th-和Th+之间的范围)内。然而，在这种情况下，可能由于制动而发生动能损失，并且也可能由于再加速而发生燃料损失。

参考图6，巡航控制***150的主处理器155可基于道路的坡度信息提前估计由于下坡而引起的接下来的路段上的速度变化量+ΔV1，并且使滑行路段S12、S2和S31的行驶距离(即，滑行距离)最大化。

在滑行路段S12、S2和S31中，尽管不再向发动机供应燃料或者停止动力生成装置的操作，车辆1也可行驶。滑行距离表示车辆1在滑行路段S12、S2和S31中行驶的距离。

道路的坡度信息可包括与车辆1当前所在的路段(即，第一路段S1)的长度和坡度有关、第一路段S1之后的第二路段S2的长度和坡度以及第二路段S2之后的第三路段S3的长度和坡度有关的信息。

根据实施例的巡航控制***150的主处理器155可在车辆1进入存在向下路段的接下来的路段(即，第二路段S2)之前，将第一路段S1的任何一点p1确定为滑行开始的起始点，以使滑行距离最大化。

当车辆1到达滑行开始的起始点时，车辆1的EMS 110和TC 160可根据来自主处理器155的控制信号使发动机停止输出驱动扭矩。

当车辆1到达第二路段S2的起始点时，由于第二路段S2的斜坡，所以可生成加速力。在第二路段S2中，根据车辆1的滑行，车辆1的速度可增加+ΔV1。

此后，当车辆1到达第三路段S3的起始点(即，第二路段S2的终点)时，车辆1可根据第三路段S3的坡度进行滑行。如图6所示，可根据第三路段S3的坡度在第三路段S3的区域S31中附加地进行滑行。

在下文中，将参考图7详细描述根据本发明的实施例的巡航控制***150使滑行距离最大化的方法。

图7是示出根据本发明的实施例的控制包括巡航控制***的车辆的方法的流程图。

参考图7，根据实施例的巡航控制***150的主处理器155可通过通信器152从AVN***140接收道路坡度信息(操作1110)，并基于接收到的道路坡度信息来估计车辆1当前所在路段(即，第一路段)的接下来的路段(即，第二路段)的速度增加量(操作1130)。在这种情况下，主处理器155可确定第二路段是否是有效下坡路段，并且如果第二路段是有效下坡路段，则估计速度增加量(操作1120)。

此时，根据实施例的巡航控制***150的主处理器155可基于第二路段的长度和坡度来估计速度增加量(操作1130)。

图8是车速相对于第二路段的长度的曲线图，并且图9是车速相对于第二路段的坡度的曲线图。

参考图8，根据实施例的巡航控制***150的主处理器155可计算与第二路段S2a、S2b、S2c的长度对应的速度增加量ΔV1a、ΔV1b、ΔV1c。随着第二路段S2的长度越短(S2c>S2a>S2b)，速度增加量ΔV1a、ΔV1b、ΔV1c可具有越小的值。

参考图9，根据实施例的巡航控制***150的主处理器155可计算与第二路段S2a、S2b、S2c的坡度对应的速度增加量ΔV1a、ΔV1b、ΔV1c。在这种情况下，随着第二路段S2的坡度越低(S2c>S2a>S2b)，速度增加量ΔV1a、ΔV1b、ΔV1c可具有越小的值。

再次参考图7，根据实施例的巡航控制***150的主处理器155可基于第一路段的坡度和第三路段的坡度中的至少一个来确定第二路段的最大目标速度值以使滑行距离最大化(操作1140)。这里，第二路段的最大目标车速值可为在第三路段的起始点处或在第二路段的终点处的车速。然后，主处理器155可基于估计的速度增加量和确定的最大目标速度值来确定第二路段的最小目标速度值(操作1150)，并且可基于确定的最小目标速度值来确定第一路段的滑行控制的起始点(操作1160)。这里，第二路段的最小目标速度值可为在第二路段的起始点处或在第一路段的终点处的车速。

例如，当第一路段S1和第三路段S3平坦时，如图8和图9所示，主处理器155可将第二路段S2的最大目标速度值Vt+a、Vt+b、Vt+c确定为比目标速度Vt大的值。

更具体地，当第一路段S1和第三路段S3平坦时，主处理器155可将比目标速度Vt大第二路段S2的速度增加量的一半ΔV1a/2、ΔV1b/2、ΔV1c/2的值确定为第二路段S2的最大目标速度值Vt+a、Vt+b、Vt+c，并且可将目标速度Vt小速度增加量的一半ΔV1a/2、ΔV1b/2、ΔV1c/2的值确定为第二路段S2的最小目标速度值Vt-a、Vt-b、Vt-c。

然后，主处理器155可基于第二路段S2的最小目标速度值Vt-a、Vt-b和Vt-c来确定第一路段S1的滑行控制起始点P1a、P1b和P1c。

由于当第一路段S1具有恒定坡度时，车辆在第一路段S1的滑行路段S12a、S12b、S12c以恒定速度减速(即，第一路段S1的滑行路段S12a、S12b、S12c中的曲线的坡度)，所以随着确定的最小目标速度值越大(Vt-c<Vt-a<Vt-b)，主处理器155可将距车辆1的当前位置更远的点(P1c<P1a<P1b)确定为滑行控制起始点。

根据实施例的巡航控制***150的主处理器155可基于第一路段的坡度来确定第一路段S1的滑行控制起始点。

图10是车速相对于第一路段的坡度的曲线图。

在滑行路段S12a、S12b、S12c上的减速度可根据第一路段S1a、S1b、S1c的坡度而不同。参考图10，由于随着第一路段S1a、S1b、S1c的上坡坡度越高(随着第一路段S1a、S1b、S1c的下坡坡度越低)，滑行路段S12a、S12b、S12c上的减速度越大，所以根据实施例的巡航控制***150的主处理器155可基于第一路段S1a、S1b、S1c的坡度来确定第一路段S1的滑行控制起始点P1a、P1b、P1c。在这种情况下，滑行控制起始点P1a、P1b、P1c可为随着第一路段S1的上坡坡度越高(S1c<S1a<S1b)而距车辆1的当前位置越远的点(P1c<P1a<P1b)。

另一方面，随着第一路段S1a、S1b、S1c的上坡坡度越高(S1c<S1a<S1b)，车辆1在第一路段S1a、S1b、S1c上的减速度可增加(即，每小时减速度增加)。随着车辆1的减速度增加，滑行路段S12a、S12b、S12c上消耗的动能也可增加。

因此，为了使能量效率最大化，根据本发明的另一实施例的巡航控制***150的主处理器155可根据第一路段S1a、S1b、S1c的坡度来确定最大目标速度值和最小目标速度值。图11是车速相对于第一路段的坡度的另一曲线图。

更具体地，根据另一实施例的巡航控制***150的主处理器155可基于第一路段S1a、S1b、S1c的坡度来确定第二路段S2的最大目标速度值Vt+a、Vt+b、Vt+c和最小目标速度值Vt-a、Vt-b、Vt-c。在这种情况下，最大目标速度值Vt+a、Vt+b、Vt+c可确定为在不超过目标速度的最大阈值Th+的范围内，并且最小目标速度值Vt-a、Vt-b、Vt-c可确定为在不小于目标速度的最小阈值Th-的范围内。随着第一路段S1的上坡坡度越高(随着第一路段S1的下坡坡度越低，S1c<S1a<S1b)，可将最小目标速度值Vt-a、Vt-b、Vt-c和最大目标速度值Vt+a、Vt+b、Vt+c确定为更大的值，使得最大目标速度值Vt+a、Vt+b、Vt+c与最小目标速度值Vt-a、Vt-b、Vt-c之间的差值不超过估计的速度增加量。

然后，主处理器155可基于第一路段S1a、S1b、S1c的坡度和最小目标车速值Vt-a、Vt-b、Vt-c来确定第一路段S1的滑行控制起始点P1a、P1b、P1c。

也就是说，根据图10所示的实施例的巡航控制***150的主处理器155可基于第一路段S1a、S1b、S1c的坡度来确定第一路段S1a、S1b、S1c的滑行控制起始点P1a、P1b、P1c，此外，根据图11所示的另一实施例的巡航控制***150的主处理器155可基于最小目标速度值Vt-a、Vt-b、Vt-c和第一路段S1a、S1b、S1c的坡度，确定与第一路段的S1a、S1b、S1c的坡度对应的第二路段S2的最大目标速度值Vt+a、Vt+b、Vt+c和最小目标速度值Vt-a、Vt-b、Vt-c，并且确定第一路段S1a、S1b、S1c的滑行控制起始点P1a、P1b、P1c。

因此，可使第一路段S1a、S1b、S1c至第三路段S3上的能量效率最大化。

而且，在第三路段S3a、S3b、S3c上，随着上坡坡度越高(S3c<S3a<S3b)，车辆1的减速度可增加(即，每小时的减速度增加)，并且当车辆1的减速度增加时，滑行路段S31a、S31b、S31c(参见图12)上的动能消耗也可增加。

因此，为了使能量效率最大化，根据实施例的巡航控制***150的主处理器155可根据第三路段S3的坡度来确定最大目标速度值和最小目标速度值。图12是车速相对于第三路段的坡度的另一曲线图。

更具体地，根据实施例的巡航控制***150的主处理器155可基于第三路段S3a、S3b、S3c的坡度，确定第二路段S2的最大目标速度值Vt+a、Vt+b、Vt+c和最小目标速度值Vt-a、Vt-b、Vt-c。在这种情况下，最大目标速度值Vt+a、Vt+b、Vt+c可确定为在不超过目标速度的最大阈值Th+的范围内，并且最小目标速度值Vt-a、Vt-b、Vt-c可确定为在不小于目标速度的最小阈值Th-的范围内。随着第三路段S3的上坡坡度越高(随着第三路段S3的下坡坡度越低，S3c<S3a<S3b)，可将最小目标速度值Vt-a、Vt-b、Vt-c和最大目标速度值Vt+a、Vt+b、Vt+c确定为更大的值，使得最大目标速度值Vt+a、Vt+b、Vt+c与最小目标车速值Vt-a、Vt-b、Vt-c之间的差值不超过估计的速度增加量。

然后，主处理器155可基于第一路段S1a、S1b、S1c的坡度(在图12中，坡度恒定)和最小目标车速值Vt-a、Vt-b、Vt-c来确定第一路段S1的滑行控制起始点P1a、P1b、P1c，。

这样，根据实施例的巡航控制***150的主处理器155可基于第一路段S1的坡度或第三路段S3的坡度来确定第二路段S2的最大目标速度值和最小目标速度值以使滑行距离最大化(即，使能量效率最大化)，并且基于最小目标速度值来确定第一路段S1的滑行控制起始点P1。而且，主处理器155可考虑第一路段S1的坡度和第三路段的坡度两者来确定最大目标速度值和最小目标速度值，并且确定第一路段S1的起始点P1，如从上述实施例中显而易见。

当主处理器155确定的最大目标速度值Vt+大于目标速度的最大阈值Th+时，或当主处理器155确定的最小目标速度值Vt-小于目标速度的最小阈值Th-时，主处理器155可增加或减小最大目标速度值Vt+和最小目标速度值Vt-。图13是车速超过目标速度的最大阈值的另一曲线图。

例如，参考图13，如果由主处理器155确定的最大目标速度值Vt+大于目标速度的最大阈值Th+，则根据实施例的巡航控制***150的主处理器155可减小最大目标速度值Vt+和最小目标速度值Vt-(Vt+a→Vt+b)，使得最大目标速度值Vt+a变得等于目标速度的最大阈值Th+。结果，第一路段S1的滑行控制起始点P1a、P1b可靠近车辆1的当前位置移动。

此外，尽管未示出，但是如果由主处理器155确定的最小目标速度值Vt-小于目标速度的最小阈值Th-，则根据实施例的巡航控制***150的主处理器155可增大最大目标速度值Vt+和最小目标速度值Vt-，使得最小目标速度值Vt-a变得等于目标速度的最小阈值Th-。结果，第一路段S1的滑行控制起始点可远离车辆1的当前位置移动。

再次参考图7，根据实施例的巡航控制***150的主处理器155可进行上述实时确定第一路段的滑行控制起始点的操作1110至1160，并且当车辆1到达滑行控制起始点(1170)时，控制EMS 110和TC 160进行减速控制(1180)。

尽管未示出，但是如果由主处理器155确定的最大目标速度值Vt+a大于目标速度的最大阈值Th+，则主处理器155可控制制动控制装置120对于车速超过最大目标速度值Vt+a的路段进行制动控制。另一方面，如果由主处理器155确定的最小目标车速值Vt-a小于目标车速的最小阈值Th-，则主处理器155可控制EMS 110和TC 160以对于车速小于最小目标速度值Vt-a的路段输出发动机的驱动扭矩。

从上述说明中显而易见，在根据本发明的实施例的车辆及其控制方法中，可减少由于不必要的减速控制引起的燃料浪费，从而提高能量效率。

此外，在根据本发明的实施例的车辆及其控制方法中，能够减少由于不必要的减速控制而使刹车片的寿命周期缩短的问题以及由于刹车片的磨损而使制动性能劣化的问题。

如上所述的实施例可实现为用于存储可由计算机执行的命令的记录介质的形式。命令可存储为程序代码的形式，并且当由处理器执行时，可创建程序模块来进行上述实施例的操作。记录介质可实现为计算机可读记录介质。

计算机可读记录介质包括用于存储可由计算机解译的命令的任何种类的记录设备。例如，计算机可读记录介质可为ROM、RAM、磁带，磁盘、闪速存储器或光学数据存储设备。

虽然已经相对于有限数量的实施例描述了实施例，但是受益于本发明的本领域技术人员将理解，可设计出不偏离本文所公开的范围的其它实施例。因此，范围应仅由所附权利要求限定。

Claims (20)

1.一种车辆，包括：

发动机管理***，配置为驱动发动机来调节所述发动机的驱动扭矩以使所述车辆加速；

通信器，配置为接收道路坡度信息；以及

控制器，配置为控制所述发动机管理***，使得所述车辆的行驶速度跟随目标速度，

其中，所述控制器基于所述道路坡度信息来估计接下来的下坡路段的速度增加量，并且基于估计的速度增加量来确定当前路段的滑行控制起始点以使滑行距离最大化。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器基于所述估计的速度增加量和所述当前路段的道路坡度来确定所述当前路段的滑行控制起始点。

3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器基于所述估计的速度增加量来确定所述接下来的下坡路段的最大目标速度值以使所述滑行距离最大化，并且基于所述接下来的下坡路段的最大目标速度值来确定所述当前路段的滑行控制起始点。

4.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述接下来的下坡路段的最大目标速度值大于所述目标速度。

5.根据权利要求3所述的车辆，其中，如果所述当前路段是第一路段，所述第一路段的接下来的下坡路段是第二路段，并且所述第二路段的接下来的下坡路段是第三路段，则所述控制器基于所述第三路段的道路坡度来确定所述第二路段的最大目标速度值。

6.根据权利要求5所述的车辆，其中，所述控制器基于所述第一路段的道路坡度和所述第三路段的道路坡度来确定所述第二路段的最大目标速度值。

7.根据权利要求6所述的车辆，其中，当所述第一路段和所述第三路段平坦时，所述控制器将比所述目标速度大所述第二路段的速度增加量的一半的值确定为所述第二路段的最大目标速度值。

8.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器基于所述接下来的下坡路段的道路坡度和长度来估计所述接下来的下坡路段的速度增加量。

9.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器基于所述道路坡度信息来确定所述接下来的下坡路段是否是出现滑行加速的有效下坡路段，并且如果所述控制器确定所述接下来的下坡路段是所述有效下坡路段，则所述控制器估计所述接下来的下坡路段的速度增加量，并且基于所述估计的速度增加量来确定所述当前路段的滑行控制起始点以使所述滑行距离最大化。

10.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述道路坡度信息包括与所述当前路段的道路坡度、所述接下来的下坡路段的道路坡度以及距所述车辆的距离有关的信息。

11.根据权利要求1所述的车辆，还包括：制动控制装置，配置为控制所述车辆的制动，

其中，如果所述车辆的行驶速度超过所述目标速度的预定最大阈值，则所述控制器控制所述制动控制装置进行制动。

12.根据权利要求1所述的车辆，其中，当巡航控制***操作时，所述控制器控制所述发动机管理***，使得所述车辆的行驶速度跟随所述目标速度，并且如果所述车辆的行驶速度超过所述目标速度的预定最大阈值，或者如果所述车辆的行驶速度小于所述目标速度的预定最小阈值，则释放所述巡航控制***的操作。

13.一种控制车辆的方法，所述车辆控制发动机管理***使得所述车辆的行驶速度跟随目标速度，所述方法包括以下步骤：

接收道路坡度信息；

基于所述道路坡度信息，估计接下来的下坡路段的速度增加量；以及

基于估计的速度增加量，确定当前路段的滑行控制起始点以使滑行距离最大化。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，确定所述滑行控制起始点的步骤包括：基于所述估计的速度增加量和所述当前路段的道路坡度来确定所述当前路段的滑行控制起始点。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，确定所述滑行控制起始点的步骤还包括以下步骤：

基于所述估计的速度增加量，确定所述接下来的下坡路段的最大目标速度值以使滑行距离最大化；以及

基于确定的接下来的下坡路段的最大目标速度值，确定所述当前路段的滑行控制起始点。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，如果所述当前路段是第一路段，所述第一路段的接下来的路段是第二路段，并且所述第二路段的接下来的路段是第三路段，则确定所述最大目标速度值的步骤包括：基于所述第三路段的道路坡度来确定所述第二路段的最大目标速度值。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，确定所述最大目标速度值的步骤包括：基于所述第一路段的道路坡度和所述第三路段的道路坡度来确定所述第二路段的最大目标速度值。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，确定所述最大目标速度值的步骤包括：当所述第一路段和所述第三路段平坦时，将比所述目标速度大所述第二路段的速度增加量的一半的值确定为所述第二路段的最大目标速度值。

19.根据权利要求13所述的控制方法，其中，估计所述速度增加量的步骤包括：基于所述接下来的下坡路段的道路坡度和长度来估计所述接下来的下坡路段的速度增加量。

20.根据权利要求13所述的控制方法，在估计所述速度增加量的步骤之前，还包括：基于所述道路坡度信息来确定所述接下来的下坡路段是否是出现滑行加速的有效下坡路段，

其中，估计所述速度增加量的步骤包括：如果所述接下来的下坡路段是所述有效下坡路段，则估计所述接下来的下坡路段的速度增加量。