CN108688642B - 自主车辆恒定速度控制系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及自主车辆恒定速度控制系统。混合动力电动车辆包括连接到控制器的发动机、电机和电池，控制器被配置为响应于虚拟驾驶员信号，预测并保持多个候选速度中的针对预测距离和车轮扭矩功率具有最低燃料消耗和最小次数电池充电循环的恒定速度。从保持恒定速度并为车辆附件和电池充电供电所需的车轮扭矩功率确立预测的发动机功率，使得以恒定速度通过预测距离的燃料消耗和电池充电循环最小化。控制器被配置为通过检测当前位置并识别当前位置与至少一个检测和/或预定的路径点之间的畅通道路距离，来从位置传感器和移动地图传感器中的一个或更多个产生预测距离。还通过评估以恒定速度通过预测距离的行驶时间和电池充放电循环来确定恒定速度。

Description

自主车辆恒定速度控制系统
技术领域
本公开涉及用于混合动力电动车辆(HEV)的自主驾驶员恒定速度系统和方法。
背景技术
在自主HEV系统(诸如，在汽车工程学会(SAE)标准J3016的级别3(有条件的自动化)和级别4(高度自动化)中被部分地描述的系统)中，可包含能够实现各种半自主操作和自主操作(例如，包括在通过固定距离时保持恒定速度)的虚拟驾驶员或自主驾驶员。先前，需要车辆乘员对各种动力传动系统组件进行配置以保持恒定速度，而其它HEV组件和系统保持电池充电以及其它操作，而不考虑燃料经济性和电池充放电效率。
发明内容
通过使得虚拟驾驶员和其它控制器能够预测和调节最佳HEV发动机和电机/牵引马达/马达/发电机设置以及高电压(HV)电池充电速率，同时预测、调节和保持期望的恒定速度，使得可预测发动机和电动马达的最佳操作点(扭矩和速度)以使燃料消耗最小化，本公开实现了改善的燃料经济性和电池充放电和充电循环效率。例如，当HEV启用自动驾驶时，虚拟驾驶员可确立车辆恒定速度以及保持所述恒定速度所需要的车轮扭矩功率需求，并且可实现对期望的恒定速度的调节以使发动机功率和电池充电功率最优化，使得燃料经济性和电池充电效率得到改善。
还可由虚拟驾驶员系统管理燃料经济性偏好，以使在这样的恒定速度操作期间保持期望的HV电池荷电状态(SOC)范围所需要的虚拟驾驶员充电扭矩需求最优化，使得燃料消耗被进一步最小化。利用本公开的改进的能力，可由虚拟驾驶员预测和保持特定速度范围内的恒定车辆速度以使燃料经济性最大化，这通过确立传递恒定速度的发动机和电动马达操作点并结合最佳地保持发动机功率和电池功率以给HV电池充电同时最小化发动机燃料消耗的能量管理来实现。
根据本公开的HEV包括内燃发动机(ICE)、电机/马达/发电机(M/G)和电池，所述内燃发动机(ICE)、电机/马达/发电机(M/G)和电池连接到一个或更多个控制器，所述一个或更多个控制器被配置为对虚拟驾驶员信号进行响应。作为响应，控制器被配置为预测和保持HEV的恒定速度、预测的距离、预测的车轮扭矩功率以及发动机功率和电池功率。控制器还被调整为：在预测的距离上，针对预测的车轮扭矩功率或车辆推进功率，从多个候选速度中预测、保持、推导和确立具有最低燃料消耗和最小次数电池充电循环的HEV恒定速度。
此外，控制器被配置为：预测保持恒定高速度、为车辆附件供电并产生为了实现电池的充电速率而需要的电池功率所需的发动机功率。预测的发动机功率和电池功率被控制器用于命令发动机和M/G，并且被推导和调节使得燃料消耗和电池充电循环在预测的距离内最小化。从保持恒定速度所需的车轮扭矩功率和为车辆附件和电池充电供电所需的功率来确立预测的发动机功率，使得以恒定速度通过预测的距离的燃料消耗和电池充电循环被最小化。控制器被配置为：通过检测当前位置、识别当前位置与至少一个检测到的和/或预定的路径点之间的畅通道路距离，从位置传感器和移动地图传感器中的一个或更多个产生预测的距离。还通过以恒定速度通过预测的距离的行驶时间和电池充放电循环来预测和保持恒定速度。
控制器还被配置为：从检测到的HEV的当前位置和移动地图传感器中的一个或更多个产生预测的距离，所述移动地图传感器确立、接收、存储当前HEV位置和预测的未来HEV位置的道路信息。控制器和/或移动地图传感器还通过道路信息检测不具有识别、选择和/或可检测的路径点(诸如，识别/选择的路径点位置、交叉路口以及将可能需要HEV中止恒定速度的其它道路障碍)的畅通道路距离。控制器和/或移动地图传感器还可预测畅通道路距离的远端路径点，所述远端路径点可以是在速度改变或停止之前恒定速度被中止的任何所述可能的位置。
当前位置传感器(诸如，全球定位系统(GPS)接收器)、移动地图传感器和/或控制器还被配置为：从可用于预测的距离的速度范围产生多个恒定速度。所述速度范围可包括被包括在道路信息中的公布的速度限制。产生的多个速度是对于公布的每个速度限制都是可接受的几个可能的恒定速度的分为一类的组，其中一些恒定速度低一点，另一些恒定速度高一点。控制器还被配置为：针对多个恒定速度中的每个产生对应的行驶时间，并且针对每个行驶时间和恒定速度确定保持每个恒定速度所需的对应的发动机功率，并且将所述发动机功率确定为以下项中的一个或更多个的函数：HEV空气阻力、滚动阻力、预测的距离内的道路坡度以及在虚拟或自动驾驶员保持恒定速度时可能需要的并发HEV附件负载。
还可由控制器使用每个对应的行驶时间来预测多个电池充电循环和候选循环。预测的电池充电循环和候选循环是HEV行驶通过预测的距离所需的充电循环，并且使得控制器能够调节电池并供应推进通过预测的距离的特定路段所需的正电池功率，并且调节ICE和M/G或电机以对电池进行再充电并在产生需要的用于推进的发动机功率的同时根据需要产生负电池功率。控制器还被配置为：预测每个电池充电循环所需的多个发动机功率(负电池功率)和保持恒定速度所需的发动机功率。利用这些预测的参数，控制器随后被配置为并且能够使用来自燃料消耗图(诸如，例如制动燃料消耗率图)的燃料消耗率针对多个发动机功率中的每个预测的发动机功率确立多个燃料消耗。
然后，控制器从多个恒定速度中预测、保持、调节或确立具有多个燃料消耗中的最低燃料消耗和多个电池充电循环中的最小次数电池充电循环的恒定速度。在任何前述配置中，控制器还被布置为：通过检测当前位置并且进一步识别当前位置与至少一个预定路径点之间的畅通道路距离，从位置传感器和移动地图传感器中的一个或更多个产生预测的距离。这样的预定的路径点可由用户经由HEV的移动地图传感器和/或相关的导航系统来被识别或选择。
本公开的前述变型中的每个还考虑到HEV的操作方法，所述方法包括：例如，由控制器响应于虚拟驾驶员信号而从多个恒定速度中预测、保持或确立恒定速度。如前所述，控制器预测、保持针对预测的距离和车轮扭矩功率具有最低燃料消耗和最小次数电池充电循环的恒定速度。此外，由控制器执行的预测/保持步骤包括：使用预测的在预测的距离上的恒定速度、车辆附件、电池功率和充电速率所需的发动机功率。
所述方法还包括由控制器执行以下操作：通过检测当前位置、从移动地图传感器识别当前位置与至少一个预定路径点之间的畅通道路距离，从位置传感器和移动地图传感器中的一个或更多个产生预测的距离。另外，本公开还包括：由控制器从可用于预测的距离的速度范围产生所述多个恒定速度，针对所述多个恒定速度中的每个恒定速度产生对应的行驶时间，针对多个行驶时间中的每个行驶时间和多个恒定速度中的每个恒定速度确定对应的所需恒定速度驾驶员功率或车轮扭矩功率、用于保持恒定速度的发动机功率和电池功率，并且将所述所需恒定速度驾驶员功率或车轮扭矩功率确定为空气阻力、滚动阻力、道路坡度、并发附件负载以及其它参数的函数，其中，速度范围是从位置传感器和移动地图传感器中的一个或更多个确立的。
所述方法的控制器还包括：使用为了使M/G能够供应对应的所需恒定速度驾驶员功率或车轮扭矩功率(车辆推进功率)、电池功率和发动机功率而需要的每个对应的行驶时间，预测多个电池充电循环和循环候选，并且从多个电池充电循环中预测/确立/识别最低次数的电池充电循环。还能够实现的是，预测每个电池功率所需的多个发动机功率和保持恒定速度所需的电池充电循环，针对多个发动机功率中的每个预测的发动机功率确立多个燃料消耗，所述多个燃料消耗是使用燃料消耗率(诸如，例如来自制动燃料消耗率图的燃料消耗率)被推导得到的，从多个恒定速度预测/保持具有最低燃料消耗的恒定速度。
根据本发明，提供一种车辆，所述车辆包括控制器，所述控制器连接到发动机、电机和电池，并且所述控制器被配置为：响应于虚拟驾驶员信号，命令发动机和电机保持以下项：预测的距离上的多个恒定速度中的一个恒定速度(CS)以及车辆附件和充电速率所需的预测的发动机功率和车轮扭矩功率，所述预测的发动机功率和车轮扭矩功率通过针对恒定速度的燃料消耗和电池充电循环次数被推导得到。
根据本发明的一个实施例，所述控制器还被配置为：通过检测当前位置、从移动地图传感器识别当前位置与至少一个预定路径点之间的畅通道路距离，从位置传感器和移动地图传感器中的一个或更多个产生预测的距离。
根据本发明的一个实施例，所述控制器还被配置为：从可用于预测的距离的速度范围产生所述多个恒定速度，其中，所述速度范围是从位置传感器和移动地图传感器中的一个或更多个确立的。
根据本发明的一个实施例，所述控制器还被配置为：针对多个恒定速度中的每个恒定速度产生对应的行驶时间，针对多个行驶时间中的每个行驶时间和多个恒定速度中的每个恒定速度确定用于保持恒定速度的对应的所需车轮扭矩功率，并且将所需车轮扭矩功率确定为空气阻力、滚动阻力、道路坡度和并发附件负载的函数。
根据本发明的一个实施例，所述控制器还被配置为：使用为了使电机能够供应所需车轮扭矩功率而需要的每个对应的行驶时间，预测多个电池充放电循环；从所述多个电池充电循环中识别最低次数的电池充电循环；预测每个电池充电循环和所需车轮扭矩功率所需的多个发动机功率；使用来自燃料消耗图的燃料消耗率，针对所述多个发动机功率中的每个预测发动机功率确立多个燃料消耗；保持所述多个恒定速度中的具有最低燃料消耗的恒定速度。
HEV以及描述的组件和系统的实施方式和配置的发明内容以简洁且较少技术细节布置的方式介绍了示例性实施方式、配置和布置的选择，并且在下面的具体实施方式中结合附图说明和附图以及权利要求进一步更详细地描述所述示例性实施方式、配置和布置。
本发明内容并非旨在确定要求保护的技术的关键特征或必要特征，也并非旨在用于帮助确定要求保护的主题的范围。在此讨论的特征、功能、能力和优点可在各种示例性实施方式中独立地实现，或者如本文其它地方进一步描述的，可在其它示例性实施方式中进行组合，并且还可由相关技术领域的技术人员参照以下描述和附图来理解。
附图说明
通过参照结合以下附图考虑的具体实施方式和权利要求，可获得关于本公开的示例性实施方式的更完整的理解，其中，在整个附图中相同的附图标号指示相似的或相同的元素。提供附图以及附图上的注解以便于理解本公开，而不限制本公开的广度、范围、规模或可应用性。附图不必按比例绘制。
图1是混合动力电动车辆及其系统、组件、传感器、致动器和操作方法的图示；
图2示出了在图1中描绘的本公开的特定性能方面，其中，出于说明的目的移除和重新布置了组件；
图3出于进一步说明的目的示出了图1和图2的车辆以及系统和方法的附加方面和能力；
图4描绘了其它方面并且描述了描绘图1、图2和图3中的本公开的其它操作能力的示例和方法步骤。
具体实施方式
根据需要，在此公开本发明的具体实施例；然而，应理解的是，所公开的实施例仅为本发明的示例，可采用各种形式和替代形式来实施本发明。附图不必按比例绘制；可夸大或最小化一些特征，以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。
如本领域普通技术人员应理解的，参照任何一个附图示出并描述的各个特征、组件和处理可与在一个或更多个其它附图中示出的特征、组件和处理组合，以产生对于本领域技术人员而言应该是明显的但可能未被明确地示出或描述的实施例。示出的特征的组合是用于典型应用的代表实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可被期望用于特定的应用或实施方式，并且应该容易地在相关技术领域工作的人员的知识、技能和能力范围之内被理解。
现参照各个附图和图示以及图1、图2、图3和图4，并且现在特别参照图1，示出了混合动力电动车辆(HEV)100的示意图，并示出了HEV 100的组件之间的代表性关系。组件在车辆100中的物理布局和方位可以改变。车辆100包括具有动力传动系统110的传动系105，所述动力传动系统110包括内燃发动机(ICE)115以及电机或电动马达/发电机/起动机(M/G)120，所述内燃发动机(ICE)115以及电机或电动马达/发电机/起动机(M/G)120产生机械能和电能以及扭矩，以推进车辆100并且为HEV系统和组件供电。发动机115是由汽油、柴油、生物燃料、天然气或替代燃料驱动的发动机或燃料电池，所述发动机或燃料电池通过本文其它地方描述的车辆、前端发动机附件以及其它组件产生输出扭矩以及其它形式的电力、冷却、加热、真空、压力和液压动力。发动机115利用分离离合器125连接到电机或M/G 120。当分离离合器125至少部分地接合时，发动机115产生用于传输到M/G 120的这种动力和关联的发动机输出扭矩。
M/G 120可以是多种类型的电机中的任何一种，例如可以是永磁同步马达、发电机和发动机起动机120。例如，当分离离合器125至少部分地接合时，动力和扭矩可从发动机115传递到M/G 120以使M/G 120能够作为发电机运转，并传递到车辆100的其它组件。类似地，在包括或不包括独立的发动机起动机135的车辆中，在分离离合器125部分地或完全地接合的情况下，M/G 120可作为发动机115的起动机运转，以经由分离离合器驱动轴130将动力和扭矩传递到发动机115来起动发动机115。
此外，在“混合动力电动模式”或“电动辅助模式”下，M/G或电机120可通过传递额外的正推进动力和扭矩来转动驱动轴130和140，从而辅助发动机115。此外，M/G 120可在纯电动模式下运转，在所述纯电动模式下，通过分离离合器125使发动机115断开连接并且发动机115被关闭，从而使M/G 120能够将正扭矩或负扭矩传递到M/G驱动轴140以用于HEV100的正向推进和反向推进。当M/G 120处于发电机模式时，还可命令M/G 120产生负扭矩或动力，并由此产生用于给电池充电并为车辆电气系统和组件供电的电力，同时发动机115产生用于车辆100的推进动力。如以下更详细地描述的，M/G 120还可通过在减速期间将来自动力传动系统110和/或车轮154的旋转动能转换为用于储存在一个或更多个电池175和180中的再生电能，来实现再生制动。
分离离合器125可被分离以使发动机115能够停止或者独立地运行以驱动车辆和发动机附件，而M/G 120产生驱动或发动机动力和扭矩，以经由M/G驱动轴140、变矩器驱动轴145和变速器输出驱动轴150来推进车辆100。在其它布置中，发动机115和M/G 120二者都可在分离离合器125完全地或部分地接合的情况下运转，以通过驱动轴130、140、150、差速器152和车轮154协同地推进车辆100。还可调整传动系105，以利用可选的和/或可控的差速器扭矩性能来实现来自一个或更多个车轮154和任何车轮154的再生制动。
对于包括多个、直列或以其它方式连接的M/G 120构造的动力传动系统110而言，发动机115和M/G 120的驱动轴130可以是作为M/G驱动轴140的一部分并与M/G驱动轴140为一体的单个连续贯穿的轴，或者可以是可被构造成独立于M/G驱动轴140而转动的分开的、独立的驱动轴130。图1的示意图还预期具有可偏离驱动轴130和140的多于一个的发动机115和/或M/G 120的替代构造，其中，发动机115和M/G 120中的一个或更多个以串联和/或并联的方式被设置在传动系105中的其它地方。传动系105和动力传动系统110还包括具有变矩器(TC)155的变速器160，所述变矩器(TC)155将动力传动系统110的发动机115和M/G120与变速器160进行连接，并且/或者将动力传动系统110的发动机115和M/G 120连接到变速器160。TC 155还可包括旁通离合器和离合器锁止装置(clutch lock)157。
动力传动系统110和/或传动系105还包括一个或更多个电池175和180。一个或更多个所述电池可以是在大约48伏特到600伏特之间(有时在大约140伏特到300伏特之间，或者更大或更小)的范围内操作的较高电压的直流电池175，所述直流电池175被用于储存电能并向M/G 120供应电能，并且在再生制动期间向其它车辆组件和附件供应电能。其它电池可以是在大约6伏特到24伏特之间(或者更大或更小)的范围内操作的低电压直流电池180，所述低电压直流电池180被用于储存电能并向起动机135供应电能以起动发动机115，并且向其它车辆组件和附件供应电能。
如图1所描绘的，电池175和180通过各种机械接口和电气接口以及车辆控制器(如本文其它地方所描述的)分别连接到发动机115、M/G 120和车辆100。高电压M/G电池175还通过马达控制模块(MCM)、电池控制模块(BCM)和/或电力电子装置185中的一个或更多个而连接到M/G 120，马达控制模块(MCM)、电池控制模块(BCM)和/或电力电子装置185可包括电力逆变器并且被配置为对由高电压(HV)电池175提供给M/G 120的直流(DC)电进行调节。MCM/BCM/电力电子装置185还被配置为将DC电池电力调节、逆变并变换为驱动电机或M/G120通常所需的单相或多相交流(AC)电(诸如，三相交流电)。MCM/BCM/电力电子装置185还被配置为：利用由M/G 120和/或前端附件驱动组件产生的能量对一个或更多个电池175和180进行充电，并且根据需要向其它车辆组件供电。
例如，各种其它车辆功能、致动器和组件可由车辆系统和组件内的控制器控制并且可从其它控制器、传感器和致动器接收信号，出于说明而非限制的目的，所述信号或者控制器、传感器和致动器可包括燃料喷射正时和速率以及持续时间、节气门位置、火花塞点火正时(用于火花塞发动机)、进气门/排气门正时和持续时间、前端附件驱动(FEAD)组件、变速器油泵、FEAD交流发电机或发电机、M/G 120、高电压电池175和低电压电池180以及用于电池充电或放电、温度、电压、电流和电池放电功率限制的各种传感器(包括用于推导、预测或确立最大电量、荷电状态(SOC)和放电功率限制的传感器)、用于分离离合器125、旁通/起动离合器157、TC 155、变速器160以及其它组件的离合器压力。
例如，与控制器和CAN 210通信的传感器可确立或指示涡轮增压器升压压力、曲轴位置或表面点火感测(PIP)信号、发动机转速或每分钟的转数(RPM)、车轮转速(WS1、WS2等)、车速感测(VSS)、发动机冷却剂温度(ECT)、进气歧管空气压力(MAP)、加速踏板位置感测(PPS)、制动踏板位置感测(BPS)、点火开关位置(IGN)、节气门位置(TP)、环境空气温度(TMP)以及组件和乘客车厢/舱温度、气压、发动机和热管理系统以及压缩机和冷却器的压力和温度、泵的流速、压力和真空度、排气氧(EGO)或其它排气成分的浓度或存在性、进气质量空气流量(MAF)、变速器挡位、传动比或模式、变速器机油温度(TOT)、变速器涡轮转速(TS)、变矩器旁通离合器157的状态(TCC)以及减速或换挡模式(MDE)等。
继续参照图1，车辆100除了包括MCM/BCM/电力电子装置185以外，还包括能够实现各种车辆功能的一个或更多个控制器和计算模块及系统。例如，车辆100可包括车身控制模块和/或车身系统控制器(诸如，车辆系统控制器(VSC)200和车辆计算系统(VCS)及控制器205)，所述车身控制模块和/或车身系统控制器与MCM/BCM 185、其它控制器以及车辆网络(诸如，控制器局域网(CAN)210以及包括在本文其它地方描述的其它基于微处理器的控制器的更大的车辆控制系统和其它车辆网络)进行通信。CAN 210除了可包括在控制器、传感器、致动器和车辆系统及组件之间的通信链路以外，还可包括网络控制器。
虽然MCM/BCM 185、VSC 200和VCS 205在此出于示例性目的而被示出为分立的、单独的控制器，但是MCM/BCM 185、VSC 200和VCS 205可控制作为更大的HEV和控制系统以及内部和外部网络的一部分的其它控制器以及其它传感器、致动器、信号和组件，被所述其它控制器以及其它传感器、致动器、信号和组件控制，与所述其它控制器以及其它传感器、致动器、信号和组件来回传送信号，并且与所述其它控制器以及其它传感器、致动器、信号和组件交换数据。结合此处预期的任何特定的基于微处理器的控制器所描述的功能和配置还可在一个或更多个其它控制器中实施，并被分布在多于一个的控制器中，使得多个控制器可以单独地、协作地、组合地以及协同地实现任何所述能力和配置。因此，“控制器”或“所述控制器”的叙述旨在以单数及复数含义并且单独地、共同地以及以各种合适的协同及分布式处理和控制组合的方式来指代这样的控制器。
此外，通过网络和CAN 210的通信旨在包括在控制器与传感器、致动器、控制件以及车辆系统及组件之间对命令、信号、数据、控制逻辑和信息进行响应、共享、发送和接收。控制器与一个或更多个基于控制器的输入/输出(I/O)接口进行通信，所述I/O接口可被实施为实现原始数据和信号的通信、和/或信号调节、处理和/或转换、短路保护、电路隔离和类似功能的单个集成接口。可选地，在通信期间以及在进行通信之前和之后，可使用一个或更多个专用硬件或固件装置、控制器以及片上系统来对特定信号进行预调节和预处理。
在进一步的说明中，MCM/BCM 185、VSC 200、VCS 205、CAN 210和其它控制器可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的一个或更多个微处理器或中央处理器(CPU)。计算机可读存储装置或介质可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性或保活存储器(NVRAM或KAM)中的易失性存储器和非易失性存储器。NVRAM或KAM是可被用于在车辆和系统以及控制器和CPU掉电或关闭时存储操作车辆和系统所需的各种命令、可执行控制逻辑和指令以及代码、数据、常量、参数和变量的持久性存储器或非易失性存储器。计算机可读存储装置或介质可使用多种已知的存储装置(诸如，PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、闪存或能存储并传递数据的任何其它电存储装置、磁存储装置、光学存储装置或组合的存储装置)中的任何一种来实现。
再次参照图1，车辆100还可包括作为福特汽车公司制造的SYNC车载计算系统(参见例如第9080668号美国专利)的VCS 205。车辆100还可包括动力传动系统控制单元/模块(PCU/PCM)215，所述PCU/PCM 215连接到VSC 200或另一控制器，并连接到CAN 210、发动机115和M/G 120，以控制每个动力传动系统组件。还可包括发动机控制模块(ECM)、发动机控制单元(ECU)或能量管理系统(EMS)220，发动机控制模块(ECM)、发动机控制单元(ECU)或能量管理系统(EMS)220具有分别集成的控制器，与CAN 210进行通信，并且连接到发动机115以及与PCU 215和其它控制器协作的VSC 200。
本公开还包含了各种控制器和/或作为另一特定控制器的虚拟驾驶员系统(VDS)225，虚拟驾驶员系统(VDS)225被配置为实现各种辅助驾驶能力，例如，所述辅助驾驶能力可包括诸如在汽车工程学会(SAE)标准J3016级别3(有条件的自动化)和级别4(高度自动化)中部分地预期和描述的辅助驾驶能力。VDS 225的这些示例预期能够实现辅助驾驶能力以及半自主和自主操作(包括例如在通过固定距离时保持恒定速度(CS))的自主和/或虚拟驾驶员。
在这些配置和变型中，VSC 200、VCS 205、VDS 225和其它控制器协同地管理和控制车辆组件以及其它控制器、传感器和致动器。例如，控制器可向发动机115、分离离合器125、M/G 120、TC 155、变速器160、电池175和180、MCM/BCM/电力电子装置185以及其它组件和系统传送控制命令、逻辑、指令和代码、数据、信息以及信号，并且/或者传送来自发动机115、分离离合器125、M/G 120、TC 155、变速器160、电池175和180、MCM/BCM/电力电子装置185以及其它组件和系统的控制命令、逻辑、指令和代码、数据、信息以及信号。即使未在附图中示出，控制器也可控制本领域技术人员已知的其它车辆组件并与所述其它车辆组件进行通信。图1中的车辆100的实施例还描绘了与车辆网络和CAN 210进行通信的示例性的传感器和致动器，所述传感器和致动器可向VSC 200、VCS 205和其它控制器发送信号并且从VSC 200、VCS 205和其它控制器接收信号。
在进一步的示例中，车辆100可包括加速器位置和运动传感器230、制动踏板位置和运动传感器235以及其它驾驶员控制件240，所述其它驾驶员控制件240可包括方向盘位置和运动传感器、驾驶员转向信号位置传感器、驾驶员可选择的车辆性能偏好配置文件和参数、驾驶员可选择的车辆操作模式传感器以及配置文件参数和设置。此外，车辆100可具有VCS 205，所述VCS 205被配置有一个或更多个通信传感器、导航传感器和其它传感器(诸如，车辆与车辆的通信系统(V2V)245、道路基础设施与车辆的通信系统(I2V)250、激光雷达/声呐(光、雷达和/或声检测和测距)和/或视频相机道路接近成像和障碍传感器系统255、GPS或全球定位系统260以及导航和移动地图显示及传感器系统265)。响应于由这些车辆系统和组件所识别、确立的传感器信号和通信信号、传送到这些车辆系统和组件的传感器信号和通信信号以及从这些车辆系统和组件接收的传感器信号和通信信号，VCS 205可与VSC 200、VDS 225及其它控制器并行地、串行地和分布式地协作来管理和控制车辆100。
本公开的HEV 100还使VDS 225能够在恒定速度、畅通道路、远距离驾驶情况期间控制特定辅助驾驶能力，这可提高燃料经济性以及电池充放电效率和充电循环效率。针对这种恒定速度、距离配置，通过VDS 225和其它控制器实现的虚拟驾驶员被配置为确定和调节HEV发动机115和电机/马达/发电机(M/G)120的最佳功率、输出车轮扭矩功率(图1和图3中的WT，其中，标记为WT的箭头表示车轮响应于车轮扭矩功率而转动)设置、高电压(HV)电池175的充电速率或电池功率、电池荷电状态(SOC)以及其它性能。
继续参照各个附图，并且现在还特别参照图1、图2和图3，根据本公开的HEV 100包括ICE 115、M/G 120和HV电池175，ICE 115、M/G 120和HV电池175连接到一个或更多个控制器(诸如，VSC 200、VCS 205和VDS 225)，所述一个或更多个控制器被配置为产生虚拟驾驶员信号(VS)270并对虚拟驾驶员信号(VS)270做出响应，虚拟驾驶员信号270可启动能够实现辅助、半自主和/或自主驾驶能力的虚拟驾驶员。控制器还可产生各种其它信号(OS)275和HEV控制信号(CTS)280，其它信号(OS)275和HEV控制信号(CTS)280被用于向各种HEV组件、传感器、系统和控制器传送数据以及从各种HEV组件、传感器、系统和控制器传送数据。此外，控制器可将信息嵌入到VS 270、OS 275和CTS 280中并且从VS 270、OS 275和CTS280中提取信息，并且还可直接与车辆控制器、传感器、致动器、系统和组件通信，以实现各种VDS 225的操作。
这种嵌入和提取的信息可包括例如道路信息(RI)300(图2)，道路信息(RI)300可包括路径点、障碍物、交通数据、其它车辆的V2V 245的数据、基础设施I2V 250的广播数据和警报以及其它类型的数据。这种嵌入和/或提取的信息还可被包括在来自车辆传感器和组件(包括例如HV电池175、MCM/BCM 185等)的原始传感器数据中和/或通过所述原始传感器数据被推导得到。在另外的示例中，可从传感器和组件(包括踏板/传感器230和235)、驾驶员控制240(转向信号、方向盘位置和运动等)、V2V 245、I2V 250、道路成像和障碍传感器255、移动地图系统265以及其它传感器推导得到这种嵌入和/或提取的信息。
利用这种进一步的信息，VCS 205、VDS 225和其它控制器可识别、检测、预测和产生可适合于VDS 225的控制的畅通道路距离305(图2)。控制器(诸如，VSC 200、VDS 225、PCU215、BCM 185和/或其它控制器)随后可产生OS 275和CTS 280，以使动力传动系统110能够在畅通道路距离305内保持恒定速度(CS)310(图2)。响应于VS 270，控制器被配置为确定HEV 100的CS 310、预测的距离和/或产生的距离(诸如，畅通道路距离305)以及预测的车轮扭矩功率WT。
出于说明和示例的目的，预测的车轮扭矩功率WT可以是在扭矩调节和变速器传动系105期间产生摩擦扭矩损耗和相关扭矩损耗之后从由ICE 115产生的发动机功率(EP)和由M/G 120产生的电池功率(BP)传递到车轮154的最终净扭矩。控制器还根据多个候选速度和/或速度范围315(图2)预测、确立和保持HEV CS 310，所述多个候选速度和/或速度范围315根据最低燃料消耗被推导并且具有最低燃料消耗，并且在适当且可能的情况下针对预测的距离305、发动机功率EP、电池功率BP和车轮扭矩功率WT(车辆推进功率)而具有最小次数的电池充电循环。控制器从GPS和位置传感器及显示器255和260以及导航和移动地图传感器及显示器265中的一个或更多个产生预测的距离305，GPS和位置传感器及显示器255和260以及导航和移动地图传感器及显示器265确立、接收、存储用于当前和预测的未来的HEV位置或地点的RI 300(诸如，路径点325)。
HEV 100的当前位置320(图2和图3)被确定以识别、确立、预测和产生当前位置320与至少一个检测到的和/或预定的路径点325之间的畅通道路距离305。当前位置320通常可被预测、识别和确定为在HEV 100加速(图3)到CS 310之后CS 310可开始的任何点。检测到的或预定的路径点325通常可以是中止CS 310并开始减速或加速的点(图3)，并且之后HEV100行驶某一附加距离直到被改变到另一速度和/或停止。在没有选择的、可识别的和/或可检测的路径点、障碍物、交通堵塞和其它这样的特征的路段上，可由控制器通过RI 300检测畅通道路距离。这些可包括例如用户预先选择的路径点位置、道路交叉路口、道路施工和可能或将需要HEV中止CS 310并且稍后当CS 310被中止时在路径点325之后改变速度或停止某一时间和距离的其它道路障碍。
每个这样的可能的和/或计划的路径点(诸如，路径点325)可由控制器和/或HEV100的用户识别，并且可通过和利用V2V 245、I2V 250、接近/成像传感器255、导航/移动地图传感器和系统及显示器265以及其他组件被推导、传送和检测。类似地，这些控制器和子系统还可预测畅通道路距离305的远端路径点325，所述远端路径点325可以是CS 310可结束并且可在稍后的速度变化或停止之前的任何提及的可能的未来HEV位置。也由此由控制器通过针对预测的距离305上的候选的CS 315或候选的CS 315的范围来评估行驶时间(距离305除以候选的CS 315，图2)和预测的电池充放电循环330(图3)预测、推导和保持CS310。在本公开的变型中，可预测和产生任何范围的距离305，距离305可以是使得可实现这里预期的益处的没有限制的任何距离。例如，已经发现大约4英里至大约10英里之间的范围和/或大约4千米至大约10千米之间的范围以及更大的距离305可以是可实现可能的启用CS的优点的足够的距离，即使这样的益处由任何距离305产生。
控制器将速度315的候选的速度或范围预测和保持为来自V2V 245、移动地图传感器265的在距离305上可用的可能的速度、RI 300和/或I2V 250的发布的速度限制、来自接近/成像传感器255和其它子系统的检测到的道路上的其它车辆的速度。例如，如果发布的速度限制为70英里每小时(MPH)或115千米每小时(KPH)，则多个速度可以是65MPH、67MPH、70MPH、73MPH、75MPH或者111KPH、113KPH、115KPH、117KPH、119KPH的速度315的范围、分为一类的(bracketed)或递增的组或范围，并且可包括更少或更多的这样的候选的速度315。范围内的这些速度中的每个都可适合用作在预测的距离或畅通道路距离305上行驶期间的CS310，并且可使VDS 225能够在VDS 225被启用且控制CS 310和HEV 100的其它系统时使HEV100递增地加速和减速以针对道路状况并且针对附近的车辆、障碍物和交通堵塞进行导航。尽管宽范围的可能的速度可实现预期的燃料节约和电池循环节约，但是大约35MPH与大约75MPH之间的速度范围、或大约40KPH至大约125KPH之间的速度范围、或更高的速度、或更低的速度可实现本公开的CS相关的益处。
VDS 225和其它控制器协作，以预测和控制发动机功率EP 335和电池功率BP 337(图3)，所述发动机功率EP 335和电池功率BP 337针对多个速度中的每个候选的速度315以及预测的/保持的CS 310被预测，HEV 100需要所述发动机功率335和电池功率337来保持CS310，同时还为车辆附件供电并且维持HV电池175的充电速率或充电循环。预测的发动机功率335和电池功率337被控制器用于命令ICE 115和M/G 120，以使在HEV行驶通过预测的距离305时的燃料消耗和电池充电循环330的次数最小化。在首次针对CS 310预测或确立虚拟或自主驾驶员需求之后，车轮扭矩功率WT或车辆推进功率也由控制器根据CS 310以及车辆附件所需要的功率来确立并且将其确立为CS 310以及车辆附件所需要的功率的函数。在可参照图3(未按照比例绘制)来理解的一个示例性配置中，HEV 100实现了预期的改进，同时保持预测和保持的CS 310，在基本平坦的畅通道路的距离305上行驶，以纯电动推进操作模式消耗大约7.5千瓦(KW)与大约9KW之间的预测的推进电池功率337。在另一变型中，当给电池175充电并且推进HEV 100时，ICE 115产生在大约20KW与大约24KW之间并且平均值为大约23.6KW的功率，这使得负M/G扭矩产生用于对电池175进行再充电的大约15KW的用于充电循环的电池功率337、用于保持CS 310的大约23.6KW的推进发动机功率335以及大约8.6KW或因传动系105的损耗和车辆附件的功率消耗而略小的车轮扭矩功率WT。
预测的发动机功率335、电池功率337和车轮扭矩功率WT还被推导、确立和确定为HEV 100的一个或更多个操作参数的函数。当VDS 225的虚拟或自主驾驶员保持CS 310时，通过CS 310、车身的空气阻力、车轮154的滚动阻力、预测的距离305内的上坡和下坡道路坡度、可能被需要并且可能消耗发动机功率335和电池功率337的并发HEV附件负载(包括FEAD附件)来预测和确立推进HEV 100所需的车轮扭矩功率WT。出于说明而非限制的目的，CS310驾驶员命令或车轮扭矩功率、发动机功率335和电池功率337被示意性地表示为图3的相对幅值线，并且包括虚线以表示预期的多个幅值中的一个可能的变型(未按比例绘制)，而实线表示所述预期的多个幅值中的另一可能的变型(也未按比例绘制)。如本领域技术人员应理解的，并且考虑到针对消耗和产生的功率定义和分配正面和负面的内涵的工程惯例和选择，这里出于说明的目的，电池功率337可反映当HV电池175对M/G 120释放电力以推进HEV 100时的大于0％功率的正的幅值，并且可反映当ICE 115驱动M/G 120以产生用于对HV电池175进行再充电的电力同时还推进HEV 100时的小于0％功率的负的幅值。
还可由控制器使用每个对应的行驶时间以及最小和最大电池充放电功率和速率来预测多个电池充放电循环或电池循环和候选循环330。预测的电池充放电循环和/或候选电池循环330包括例如HEV行驶过预测的距离305所需的一个或更多个电池循环330。候选电池循环330可被预测和确立为以CS 310经过预测的距离305可发生的合理次数的这样的循环。这样的候选电池循环330可被预测和确立为多个参数的函数，所述多个参数可包括例如但不限于行驶距离305的时间、纯电动车辆时间(在经过子距离355的放电循环350期间)、高SOC 360与低SOC或最小SOC 365之间的SOC范围、HV电池175的最大充电功率限制、电池的每次最大充放电速率或SOC随时间变化的速率以及其它参数。
可通过以CS 310行驶距离305的时间减去HV电池175放电以按照CS 310推进HEV100的纯电动时间的差以及其它可能的参数来预测和确立对HV电池175进行充电的时间。本领域技术人员还能够理解，将电池放电循环350的纯电动时间预测和确立为在距离305内保持CS 310所需的最小SOC 365、最大SOC 360和车轮扭矩功率WT的函数。进而，通过最小SOC365和最大SOC 360的范围以及用于给HV电池175充电的时间来预测和确立用于给HV电池175充电所需的功率。然后，还将电池充电期间的发动机功率EP 335预测和确立为需要的车轮扭矩功率WT和电池充电功率BP 337的函数。尽管虚拟驾驶员能力寻求使燃料消耗最小化以使在CS 310操作期间HEV 100通过距离305的操作成本最小化，但是也可有益于使电池充放电循环的次数最小化，这可改善电池的使用期限。
在这种布置中，例如，ICE 115推进HEV 100并且驱动M/G 120以产生在充电循环340和充电子距离345(图3)期间用于给电池175充电的负扭矩。类似地，在放电子距离355上的放电循环350期间，ICE 115关闭，电池175放电并且同时驱动M/G 120以推进HEV 100。多个充放电循环中的示例性充电循环340和放电循环350由图3的虚线表示(未按比例绘制)，而多个充放电循环中的不同的较长的充电循环340和放电循环350进一步由实线描绘(也未按比例绘制)。出于说明的目的，尽管未按比例绘制，但是充电循环340和放电循环350的虚线和实线大致对应于也在图3中的发动机功率335的虚线和实线。对于熟悉这种技术的人来说还应该明显的是，图3的水平尺度示意性地表示当前位置320与路径点325之间的距离以及时间两者，这是因为距离是速度和时间的函数。
在特定情况下，较长的充电循环340使电池充放电循环的次数最小化，并且当考虑优先将燃料消耗和关联的成本最小化时这是可行的。当在此提及时，使电池充放电循环最小化总是次要考虑的。在本公开的变型中，出于进一步公开而非限制的目的，还可预期燃料消耗和电池充放电循环以及在此由本公开公开和预期的其它参数可使用任何数量的闭环和开环函数被最小化和/或最优化，所述闭环和开环函数实现预测、推导和确立各种其它控制参数。例如，这里还可利用成本最小化或最优化函数，其中，最小化的成本等于以下项的和：(i)第一权重比乘以燃料消耗成本函数以及(ii)第二权重比乘以电池充放电、寿命周期成本函数。
相应的权重比可为燃料成本函数和电池寿命周期成本函数中的每个分配优选的权重。燃料成本函数和电池寿命周期成本函数可确定/预测每个预测的距离305和CS 315的燃料成本以及每个电池循环的电池退化成本(如果有的话)。每个电池循环的成本可以是在已经发生预定的最大次数的充放电循环之后更换电池175的成本。这种方法可以与任何其它描述和预期的参数一起使用，以实现描述的虚拟驾驶员能力的最优化(最小化、最大化等)。例如，出于说明而非限制的目的，可将第一权重比选为90％，使得第二权重比为100％减90％或者第二权重比为10％。在该示例中，根据示例性权重比，燃料消耗被预测和确立为与电池寿命周期相比对成本最优化而言影响更大、更重要、更有影响或者与成本最优化更相关。
通常，控制器监测电池175和调节M/G 120以产生充电负扭矩，从而将电池175保持在高或最大SOC 360与最小或低SOC 365之间(图3)。控制器(诸如，BCM 185)利用电池175的预定的和/或已知的性能参数来确定和预测给电池175充电所需的时间和距离以及可用于推进HEV 100的放电功率，使得控制器可预测多个电池循环和候选循环330(诸如，电池循环340和350)。以不同的方式描述，控制器(诸如，VDS 225)调节M/G或电机120以使用电池功率来供应所需的车轮扭矩功率WT，直到电池175被放电到预定最小SOC 365，随后调节ICE 115和M/G 120以在驱动M/G 120对电池175进行再充电的同时产生发动机功率335和车轮扭矩功率WT。利用这样的预测的电池循环信息，控制器随后可推导和预测HEV 100通过预测的距离305所需要的最小燃料消耗和电池循环330。
利用这些布置，控制器还被配置为预测和/或推导多个这样的WT、发动机功率335和电池功率337，所述多个这样的WT、发动机功率335和电池功率337分别是每个电池充放电循环330、340和350需要的、并且需求WT功率是用于推进HEV 100所需要的。使用这些预测的参数和关联的行驶时间，控制器随后还使用可通过ICE 115的燃料消耗图(诸如，对于本领域技术人员来说应该是已知的制动燃料消耗率图或其它类型的燃料消耗图)被识别、确立和/或推导的燃料消耗率来确立多个发动机功率335中的每个预测或推导的发动机功率335的多个对应的燃料消耗。此后，控制器通过多个候选的CS 315或CS 315的范围来预测、保持和识别CS 310，所述CS 310具有最低燃料消耗并且可能还具有相应的多个电池充电循环中最小次数的电池充电循环330。在本文其它地方描述的示例中，ICE 115呈现出大约60英里每加仑或96千米每加仑的燃料消耗，同时产生所述的23.6KW，针对一个候选示例并且出于说明的目的，23.6KW被示出为低于可比较地配置的手动驾驶而没有实现辅助/半自主CS310能力的HEV 100。
继续参照先前描述的附图，并且现在还参照图4，可理解的是，本公开的各种布置和变型还考虑到HEV 100的操作方法，所述操作方法包括被启动用于这样的操作的控制逻辑和处理400。出于进一步的示例而非限制的目的，VDS 225和其它控制器被配置为在步骤405对VS 270做出响应，当检测到VS 270时，在步骤410，启动对驾驶距离(诸如，畅通道路距离305)以及可能的速度315的范围的预测。在步骤415，可通过预测的距离305上的多个可能的速度315或可能的速度315的范围来预测、保持和/或产生CS 310。如在其它地方描述的，针对预测的距离305、车轮扭矩功率WT、发动机功率335和电池功率337，CS 310被保持、预测和/或推导为具有最低燃料消耗和最小次数的电池充电循环330。
所述方法还包括：还在步骤410，由控制器通过检测当前位置320并且从移动地图传感器265和其它传感器识别当前位置320与至少一个预定的和/或预测的路径点325之间的畅通道路距离305来从位置/GPS 260和移动地图传感器265中的一个或更多个预测距离305。HEV 100还包括：在步骤415，由控制器根据可用于预测的距离305的速度315的范围来预测、保持、产生和确立多个CS 310。如前所述，通过位置传感器260、移动地图传感器265和其它传感器中的一个或更多个来确立速度315的范围，并且在步骤420，针对多个CS 310中的每个以及车轮扭矩功率WT来推导、预测和/或产生对应的行驶时间。车轮扭矩功率WT还被预测、确立和保持为空气阻力、滚动阻力、道路坡度、并发附件负载以及其它参数的函数。
在步骤430，所述方法的控制器执行逻辑指令，所述逻辑指令用于：如在本文其它地方描述的，使用使得电机或M/G 120能够供应对应的所需CS虚拟驾驶员需求功率或车轮扭矩功率WT(也被称作车辆推进功率)的每个对应的恒定速度310和每个对应的行驶时间，预测在距离305上的多个电池充电循环，并且从所述多个电池充电循环中预测包括可能最低次数或最小次数的电池充电循环330的候选循环330。在步骤435，控制器执行通过前面的数据对电池充电功率337和每个预期的充电循环所需要的时间进行预测和推导的步骤。在步骤440期间，控制器执行用于预测针对距离305、速度315和每个电池充电循环340(以及车辆附件)所需要的每个CS 310和车轮扭矩功率WT的发动机功率335的逻辑。控制器还执行步骤445，以针对多个预测的发动机功率335中的每个确立多个燃料消耗，所述燃料消耗使用并根据来自任意数量的燃料消耗图(诸如，例如而非限制，制动燃料消耗率图)的特定燃料消耗率被推导得到。在步骤450，控制器执行以下步骤：从多个CS 310中预测、保持或推导具有最低燃料消耗的CS 310并且在适当且可能的情况下还从多个CS 310中预测、保持或推导具有最低次数的电池充电循环330的CS 310。
在这些方法步骤400的变型中，控制器还可被配置为：在步骤455，预测、确立或推导HV电池175的SOC的最小或低设置或范围以及SOC的最大或高设置或范围。这些SOC可被用于预测或确立电池功率337、充电循环340和放电循环350，并且因此可被用于预测或确立推导、确定或确立发动机功率335所需要的再充电时间以及其它参数。在步骤460，控制器还可执行以下步骤：预测、推导或确立HV电池175的放电循环350的放电速率以及依靠电池功率时(诸如，在放电距离355期间、HEV 100被配置用于纯电动推进时)的放电循环350的时间，其中，所述放电速率还可被用于预测和推导已经描述的各种其它提及的参数(包括电池功率337)。
虽然以上描述了示例性实施例，但是并不意在这些实施例描述了本发明的所有可能形式。更确切地，说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种改变。此外，各个实现的实施例的特征可被组合，以形成本发明的进一步的实施例。

Claims (13)

1.一种车辆，包括：
控制器，连接到发动机、电机和电池；
所述控制器被配置为响应于虚拟驾驶员信号而执行以下操作：
从可用于预测的距离的速度范围产生多个恒定速度；
从所述预测的距离上针对多个恒定速度的多个燃料消耗和多个电池充放电循环推导得到车辆附件和充电速率所需要的多个预测的发动机功率和车轮扭矩功率；
基于所述多个燃料消耗中的最低燃料消耗和多个电池充放电循环中的最小次数电池充放电循环，从多个预测的发动机功率和车轮扭矩功率中确立预定发动机功率和预定车轮扭矩功率，并且根据所述预定发动机功率和预定车轮扭矩功率来从所述多个恒定速度中确定预定恒定速度；
命令发动机和电机以使车辆在所述预测的距离上保持预定恒定速度。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述控制器还被配置为：通过检测当前位置、从移动地图传感器识别不具有可检测的路径点的畅通道路距离并且预测畅通道路距离的远端路径点，从位置传感器和移动地图传感器中的一个或更多个产生所述预测的距离。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中，
所述控制器还被配置为：从位置传感器和移动地图传感器中的所述一个或更多个确立所述速度范围。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中，
所述控制器还被配置为：针对所述多个恒定速度中的每个产生对应的行驶时间，针对每个行驶时间和所述多个恒定速度中的每个恒定速度确定保持恒定速度所需的对应的车轮扭矩功率，并且将所述车轮扭矩功率确定为以下项中的一个或更多个的函数：空气阻力、滚动阻力、道路坡度和车辆附件负载。
5.根据权利要求4所述的车辆，其中，
所述控制器还被配置为：
使用为了使电机能够供应所需的车轮扭矩功率而需要的每个对应的行驶时间，预测所述多个电池充放电循环；
预测每个电池充放电循环和所需的车轮扭矩功率需要的多个发动机功率；
使用来自燃料消耗图的燃料消耗率，针对所述多个发动机功率中的每个预测的发动机功率确立所述多个燃料消耗。
6.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述控制器还被配置为：通过检测当前位置并且识别当前位置与至少一个预定路径点之间的畅通道路距离，来从位置传感器和移动地图传感器中的一个或更多个产生所述预测的距离。
7.根据权利要求6所述的车辆，其中，
所述控制器还被配置为：从位置传感器和移动地图传感器中的所述一个或更多个确立所述速度范围。
8.根据权利要求7所述的车辆，其中，
所述控制器还被配置为：
针对所述多个恒定速度中的每个产生对应的行驶时间；
针对每个行驶时间和所述多个恒定速度中的每个恒定速度确定用于保持恒定速度所需的对应的车轮扭矩功率，并且将所述车轮扭矩功率确定为空气阻力、滚动阻力、道路坡度和并发附件负载的函数。
9.根据权利要求8所述的车辆，其中，
所述控制器还被配置为：
使用为了使电机能够供应所需的车轮扭矩功率而需要的每个对应的行驶时间，预测所述多个电池充放电循环；
预测每个电池充放电循环和所需的车轮扭矩功率需要的多个发动机功率；
使用来自燃料消耗图的燃料消耗率，针对所述多个发动机功率中的每个预测的发动机功率确立所述多个燃料消耗。
10.一种控制车辆的方法，包括：
响应于虚拟驾驶员信号，由控制器执行以下操作：
从可用于预测的距离的速度范围产生多个恒定速度；
从所述预测的距离上针对多个恒定速度的多个燃料消耗和多个电池充放电循环推导得到车辆附件和充电速率所需要的多个预测的发动机功率和车轮扭矩功率；
基于所述多个燃料消耗中的最低燃料消耗和多个电池充放电循环中的最小次数电池充放电循环，从多个预测的发动机功率和车轮扭矩功率中确立预定发动机功率和预定车轮扭矩功率，并且根据所述预定发动机功率和预定车轮扭矩功率来从所述多个恒定速度中确定预定恒定速度；
命令发动机和电机以使车辆在所述预测的距离上保持预定恒定速度。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
由控制器执行以下操作：
通过检测当前位置并且从移动地图传感器识别当前位置与至少一个预定路径点之间的畅通道路距离，从位置传感器和移动地图传感器中的一个或更多个产生所述预测的距离。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
由控制器执行以下操作：
所述速度范围从位置传感器和移动地图传感器中的所述一个或更多个被推导得到；
针对所述多个恒定速度中的每个恒定速度产生对应的行驶时间；
针对每个行驶时间和所述多个恒定速度中的每个恒定速度预测保持恒定速度所需的对应的车轮扭矩功率，并且将所述车轮扭矩功率确定为空气阻力、滚动阻力、道路坡度和并发附件负载的函数。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
由控制器执行以下操作：
使用为了使电机能够供应所需的车轮扭矩功率而需要的每个对应的行驶时间，来预测所述多个电池充放电循环；
预测每个电池充放电循环和所需的车轮扭矩功率需要的多个发动机功率；
使用来自燃料消耗图的燃料消耗率，针对所述多个发动机功率中的每个预测的发动机功率确立多个燃料消耗。
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