[发明专利]自适应巡航控制系统

说明书

本公开提供“自适应巡航控制系统”。公开了诸如内燃发动机、电动和/或混合动力电动车辆等车辆和操作方法，其包括控制器，所述控制器被配置为响应巡航控制信号并根据瞬时的车辆性能参数和环境条件来生成路线效率配置文件。所述控制器还被修改以根据所述信号和配置文件来调整车辆巡航速度以使得能够在最短时间内到达至少一个指定目的地，并且其中将车辆行程范围扩展到所述目的地，同时维持电池电量和燃料的一个或多个储备能量极限。

技术领域

本公开涉及车辆巡航系统，其根据变化的燃料和动力可用性以及动态车辆性能和环境条件来自适应地并自动地调整巡航控制参数以使得能够到达目的地。

背景技术

在内燃发动机、电动和混合动力电动车辆(所有这些在本文中都统称为HEV)中，燃料消耗和/或电池放电受到外部环境和交通状况、车辆性能功能、驾驶员行为和其他因素的影响。以前，巡航控制系统只是为了将效率最大化和将能耗最小化而进行了优化。在过去，驾驶员已经尝试手动估计是否剩余足够的可用燃料和/或动力来到达一个或多个目的地，并且在尝试节省可用能量并使得车辆能够到达预定目的地时诉诸于超级惜油、超级专注和其他具有挑战性的驾驶技术。

此类过去的系统和尝试不能使驾驶员在试图到达基本目的地时、尤其是当可用燃料和/或动力远低于全容量时将时间最小化。在远小于存储能量(电池和/或燃料)的全容量可用的情况下，并且因为手动和实时确定到达目的地时剩余多少能量的过度挑战性，驾驶员已经过度节省能量，这可能导致行驶时间缓慢和到达目的地时有不必要的延误。

发明内容

内燃发动机车辆(CEV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力车辆以及电池电动车辆(PHEV、BEV、EV)包括基于燃料的内燃发动机和/一种或多种高电压的电动牵引电池以及其他部件和系统。在操作期间，消耗可用的燃料和电池电量，这减小了车辆行程范围。随着可用燃料和电池电量的降低，准确估计和/或预测车辆行程范围的难度增加。由于不断变化的驾驶员行为、交通、地形、天气和车辆性能的动态和随机性，此类行程范围估计变化很大。在高速公路驾驶操作期间，可以利用车辆巡航控制来帮助扩展车辆行程范围以到达指定目的地，但是难以持续准确地预测和估计剩余车辆行程范围。

在没有过度节省这种可用的燃料和电池电量的情况下，在产生预测和估计的车辆行程范围以及使得此类HEV能够在最小时间和/或缩短的时间跨度内到达预期目的地时出现了进一步的挑战。以前，巡航控制操作模式将车速限制在接近初始巡航控制设定速度的有限速度范围内，该范围可以在初始速度附近每小时跨越大约一或两英里或公里。

本公开涉及改进的自动巡航控制调整，其可以将初始巡航控制设定速度改变为此类有限范围之外的合适的不同速度，这可以最小化到达目的地的行驶时间并且考虑到这种随机和动态数据利用对车辆行程范围的改进的和更准确的预测和估计。这些改进的自动调整、估计和预测使得HEV能够在最小的和/或缩短的时间跨度内到达指定目的地，同时维持最小量的燃料和/或电池电量。指定目的地包括可以经由内部车辆导航系统和/或外部导航系统识别和/或指定的至少一个和/或一个、两个或更多个指定目的地。

在本公开的配置和操作方法中，CEV/HEV/PHEV/BEV(为了方便起见，在本文中都没有限制地统称为“HEV”)结合一个和/或多个控制器，其被配置为响应HEV巡航控制和/或巡航信号，这使得能够在适合于在不间断的道路段上的HEV操作时设定和引发巡航速度。响应于巡航信号，控制器根据变化的和/或瞬时车辆性能参数和环境条件来生成路线效率配置文件，该配置文件预测最佳HEV巡航速度和相关性能参数和设置。