CN110225854B - 用于预测性换挡和集成式预测性巡航控制的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种控制系统、设备和方法通过根据当前和前瞻路线状况确定当前和未来的发动机功率需求来集成车辆速度管理和车辆的预测性换挡，以改善所述车辆的性能、驾驶性能和/或燃料经济性，这通过经由静态校准表和常规的换挡策略的常规的挡位状态选择对于其是可实现的。车辆参考速度的选择响应于挡位选择以提供增加的燃料经济性、减少的行程时间或其组合。

Description

用于预测性换挡和集成式预测性巡航控制的系统和方法

背景技术

本公开涉及包括集成式预测性换挡和预测性巡航控制管理(“PGSPCCM”)的车辆系统设备、方法和系统。传统上，配备有常规自动变速器的车辆通过预先编程到变速器控制单元中的静态校准(即，查找)表来执行挡位选择。因此，在某些条件下，车辆的驾驶性能、性能、行程时间和燃料经济性可能受到校准的挡位选择的负面影响。例如，在常规的变速器控制下，当车辆开始爬坡或下坡时，变速器通常不在当前动力需求的正确挡位中。在车辆已经开始爬坡的情况下，传动装置通常过高并且因此车辆因为车辆动力不足而失去速度。作为响应，常规的变速器控制单元将使变速器降挡以获得更大的动力并恢复到期望的或设定的巡航速度。通过这种转换，当车辆动力提高以重新获得期望的速度时，车辆由于在负载下的换挡而失去额外的速度，从而进一步影响驾驶性能和燃料经济性。此外，在常规的车辆速度控制下，无论发动机是否在或将要在当前的发动机功率和转速要求下在有效区域中操作，控制器通常都试图维持车辆设定速度。已经提出了寻求改变常规变速器换挡行为的某种预测性换挡(“PGS”)。同样已经提出了寻求改变常规巡航控制行为的某些预测性巡航控制(“PCC”)提议。然而，PGS和PCC控件的集成和交互继续带来许多未满足的挑战，包括关于车辆系统的操作效率的那些挑战。仍然非常需要本文公开的设备、方法和系统。

说明性实施方案的公开内容

出于促进对所公开的本发明的原理的理解的目的，现在将参考附图中展示的实施方案，并且将使用具体语言来描述它们。然而，应理解，并非从而旨在限制本发明的范围。本发明所涉及的本领域技术人员通常会设想到，在本文中考虑具有本公开的益处的所示实施方案中的任何改变和进一步修改以及如本文所示的本发明原理的任何其他应用。

发明内容

某些实施方案包括独特的车辆系统，其包括PGSPCCM控件。某些实施方案包括独特的PGSPCCM控制方法。某些实施方案包括实施PGSPCCM控件的独特的电子控制系统。根据以下描述和附图，其他实施方案、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。

附图说明

图1是包括PGSPCCM控件的示例性车辆系统的示意图。

图2描绘了展示了采用PGSPCCM控件的车辆的速度和挡位状态改变的曲线图。

图3是示例性PGSPCCM控件的框图。

图4是PGS控件与PCC控件之间的示例性交互以及操作PGSPCCM控件的车辆系统的操作行为或结果的框图。

图5是可包括在示例性PGSPCCM控件中的示例性PGS控件方面的框图。

图6是可包括在示例性PGSPCCM控制方法中的示例性PGS控制方法方面的流程图。

图7描绘了展示了采用某些PGS控件方面的车辆的速度和挡位状态改变以及发动机效率变化的曲线图，所述方面可包括在PGSPCCM控件中以避免预测的回拖(lugback)。

图8描绘了展示了采用某些PGS控件方面的车辆的速度和挡位状态改变以及发动机效率变化的曲线图，所述方面可包括在示例性PGSPCCM控件中以基于前瞻坡度升挡到更高挡位。

图9描绘了展示了采用某些PGS控件方面的车辆的速度和挡位状态改变以及发动机效率变化的曲线图，所述方面可包括在示例性PGSPCCM控件中以基于前瞻坡度升挡到更高挡位。

图10描绘了展示了基线换挡计划对可用性能改进的影响的曲线图。

图11描绘了展示了较为保守的基线换挡计划对可用性能改进的影响的曲线图。

图12描绘了展示了下PCC车辆速度阈值的变化对性能和燃料经济性的影响的曲线图。

图13是可在示例性PGSPCCM控件中实施的示例性PGS控件方面的框图。

图14是可包括在示例性PGSPCCM控制方法中的示例性PGS控制方法方面的流程图，其中PGS控制模式的选择是基于车辆是否在不可接受的车辆速度下降的情况下被预测为功率受限。

图15描绘了展示了采用示例性PGS控件方面的车辆的速度和挡位状态改变以及发动机效率变化的曲线图，所述方面可在示例性PGSPCCM控件中实施以基于前瞻坡度提供动力传动系统效率换挡。

图16描绘了展示了采用示例性PGS控件方面的车辆的速度和挡位状态改变以及发动机效率变化的曲线图，所述方面可在示例性PGSPCCM控件中实施以基于前瞻坡度提供动力传动系统效率换挡。

图17示出了用于仲裁可在示例性PGSPCCM控件中实施的示例性PGS控制策略的过程的流程图。

图18描绘了展示了速度和挡位状态改变以及发动机效率变化的曲线图，其中基于前瞻数据禁止挡位状态改变。

图19示出了用于基于PGS请求修改PCC行为从而导致正的预测的动力储备的过程的流程图。

图20描绘了展示了采用PGSPCCM控件以降低速度目标和车辆速度阈值从而转变为上坡区段的车辆的速度和挡位状态改变以及发动机效率变化的曲线图。

图21描绘了展示了采用PGSPCCM控件以返回到默认速度目标和车辆速度阈值从而从上坡区段转变的车辆的速度和挡位状态改变以及发动机效率变化的曲线图。

图22示出了用于在基于PGS请求修改标称/默认PCC行为时在节省时间与动力储备之间进行仲裁的过程的流程图。

图23描绘了展示了采用PGSPCCM控件以通过修改标称PCC控制来利用由PGS节省的时间的车辆的速度和挡位状态改变的曲线图。

具体实施方式

参考图1，展示了根据示例性硬件架构的示例性车辆系统100。图1中所示的硬件架构仅是一个实例，并且车辆系统100可包含许多其他硬件架构。车辆系统100包括PGSPCCM控件，所述控件包括集成的PGS和PCC控件。这些控件可包括在PGSPCCM控制器110中，所述PGSPCCM控制器被配置成通过执行预测性挡位状态管理、车辆速度管理和预测性巡航控制管理来生成挡位请求120和车辆参考速度128中的一者或两者。

PGSPCCM控制器110可合并到电子控制单元(ECU)112中。如图1所示，在所示实施方案中，ECU被提供为电子发动机控制模块(ECM)，所述电子发动机控制模块被配置成控制车辆的动力传动系统，包括发动机122和/或变速器124。可替代地，PGSPCCM控制器110可为被配置成与ECU 112接口连接的单独控制单元。可在PGSPCCM控制器110中实施的PGS控制逻辑生成变速器挡位状态请求，下文中称为挡位请求120，所述挡位请求可传送到变速器控制单元(TCU)118。来自PGSPCCM控制器110的挡位请求120由TCU 118询问，所述TCU 118生成发送到变速器124的挡位命令，以将变速器124换挡到由挡位命令规定的挡位中。因此，PGSPCCM控制器110控制变速器124的挡位状态，所述变速器可为任何合适类型的变速器，包括但不限于自动、半自动、手动、无级变速、电动变速、行星齿轮组以及双离合器变速器。

PGSPCCM控制器110可接受来自路线参数管理器114的输入，所述路线参数管理器可向PGSPCCM控制器110提供关于车辆所采用的路线的状况的信息，在本文称为并且在图1中示出为路线状况信息126。路线状况信息126可包括当前路线状况和前方路线状况。当前路线状况可包括沿着路线在车辆的当前位置处的路线的状况。前方路线状况可包括沿着路线在车辆前方的特定距离或时段的路线的状况。与前方路线状况相关联的路线可为预计路线。预计路线可为编程到车辆的导航系统中的路线，所述导航系统可与路线参数管理器114通信。可替代地，预计路线可为沿着车辆的当前轨迹在车辆前方的特定距离或时段的路线。沿着前方路线状况信息数据可用于PGSPCCM控制器110的车辆的当前和预计路线在车辆前方的距离或时段可称为“前瞻窗口”。前瞻窗口的范围或尺寸可由诸如车辆速度、路线状况信息的可用性、以及路线状况信息的分辨率的因素来确定。在某些工况下，仅当前路线状况可用。

例如，路线状况信息126可包括车辆沿着其当前路线(即，当前路线状况)的道路的当前坡度(即，高度或倾斜的改变)。此外，路线状况信息126可包括沿着通过前瞻窗口的预计路线(即，前方路线状况)的特定距离的道路的坡度。在这种实施方案中，路线参数管理器114可向PGSPCCM控制器110提供前瞻或前方坡度信息，PGSPCCM控制器110可使用所述信息来确定挡位请求120。路线状况信息126还可包括诸如交通状况、交通控制标志和信号、它们的类型和位置、通告和有效的(即，实际行驶速率)速度限制以及在某些实施方案中诸如降水和风况的环境条件的信息。

PGSPCCM控件的各个方面可使用路线状况信息126来确定前瞻窗口的预计发动机功率和转速要求。随后可使用预计的发动机功率和转速要求来预测车辆速度偏差。这种车辆速度偏差可能是由于地形坡度、交通状况、交通控制标志和信号及其位置、速度限制或者在某些实施方案中环境条件(诸如风况和降水条件)的改变。车辆速度偏差可例如来自车辆设定速度或当前车辆速度。基于使用路线状况信息126确定的发动机功率和转速要求，PGSPCCM控件将规定的挡位请求120传送到TCU 118。如果TCU 118在当前发动机转速和扭矩条件、车辆速度和/或其他限制工况下确定这样做是安全或有效的，那么TCU 118可按照挡位请求120行事。例如，在按照挡位请求120行事之前，TCU 118可执行计算以确保所请求的挡位导致发动机和/或变速器速度在可接受的限值内。此外，挡位状态改变和巡航控制参考速度的具体正时可能受到车辆速度等其他因素的影响。

PGSPCCM控件可将挡位请求120传送到TCU118的工况的实例包括但不限于：在陡峭的上坡事件之前的挡位降挡；在陡峭的下坡事件之前的挡位升挡；接近交通信号灯时的挡位降挡；在恶劣天气下的挡位降挡或升挡；在陡峭的上坡或下坡事件期间选择期望的挡位状态，使得足够的发动机功率可用和/或使得发动机122在最佳操作效率区域中操作；并且选择所需的挡位状态，使得在路线的至少一部分上的累积或整体驾驶性能增加。在某些瞬时工况下，特定挡位状态的选择和传送在当前状况下可能是次优的。尽管如此，特定挡位状态可在累积路线或其至少一部分的过程中提供性能和效率的最佳折衷。例如，特定挡位状态可能暂时降低发动机的操作效率，但是通过前瞻窗口改善车辆的驾驶性能。因此，取决于PGS控制方面的配置，可基于在路线的过程中的瞬时操作度量或者累积或总操作度量来选择挡位状态。

操作效率可通过发动机的制动燃料消耗率(BSFC)、制动热效率(BTE)或者在给定工况下的其他合适的度量来表征。出于本公开的目的，驾驶性能可通过表征动力传动系统的操作和性能的各种度量来量化，并且通常指示动力传动系统操作的平顺性和稳定性。作为非限制性实例，驾驶性能可包括换挡事件的频率和正时、换挡事件的总数、加速能力(例如，不同车辆速度范围内和/或不同坡度上的加速响应)、以及在给定坡度上维持给定车辆速度的能力。一般车辆性能还可基于燃料经济性(即，消耗每加仑燃料的英里数)和行程时间来表征。

车辆系统100的硬件部件(诸如路线参数管理器114、PGSPCCM控制器110和TCU118)之间的通信可经由受控制局域网(即，CAN总线)或任何合适的通信协议来传送。在某些实施方案中，路线参数管理器114可接受来自全球定位系统(GPS)接收器116的输入，所述接收器可向路线参数管理器114提供路线状况信息，例如车辆相对于路线的地形的可用数据的当前纬度和经度。这种地形数据可存储在车辆的导航系统内、可经由移动通信链路或可通过任何合适装置获得的模式来实时访问。在某些实施方案中，GPS接收器116和路线参数管理器114可为车辆的导航系统的一部分或与其分离。可替代地，GPS接收器116和路线参数管理器114可为ECU 112的一部分，或者可设置在与车辆相关联的单独的控制模块中。

在某些实施方案中，可通过智能交通系统(ITS)或类似系统将路线状况信息提供给PGSPCCM、PGS和/或PCC控件。ITS通常是指将信息和通信技术与运输基础设施相结合，以改善经济表现、安全性、机动性和环境可持续性。ITS可包括实时交通信息系统，所述系统收集关于交通状况的数据、聚合和转换数据、并且通过各种技术传播交通数据。这种系统可通过车辆对车辆通信实现动态路线坡度剖析，其中来自先前车辆的坡度信息被提供给路线参数管理器114。类似地，在路线附近的车辆可提供指示交通量、实际交通速度以及PGSPCCM控件可用来调整挡位状态和/或车辆速度的其他动态路线状况信息的速度和挡位状态信息。

例如，控件可确定不期望增加车辆速度或改变挡位状态，其中前瞻窗口内的前方交通或交通控制装置指示这种改变将在预定窗口内需要制动事件。在另一实例中，无论是由于交通、路线坡度等，即将基于来自ITS的信息增加或减少速度，控件可相应地确定最佳挡位状态。在又一实例中，控件可经由ITS协调多个车辆，以通过对车辆进行编队并且选择速度和挡位状态来改善性能，以相对于路线状况改善车辆车队的燃料效率和/或驾驶性能。因此，路线状况信息可包括来自其他车辆的数据(例如，经由ITS)，并且控件可被配置成优化多于一个车辆的总体性能。

此外，PGSPCCM控制器110可将确定的车辆参考速度128传送到包括在发动机122中的燃料控制模块119。在某些实施方案中，燃料控制模块119可包括在ECU 112中。燃料控制模块119随后询问车辆参考速度128，并且如果燃料控制模块119确定在当前车辆和发动机工况下这样做是安全或有效的，那么燃料控制模块119可向发动机122生成燃料命令，以调整发动机122的燃料状态，从而影响其速度和车辆的速度。在某些实施方案中，燃料控制模块119可包括空气控件以调节流入发动机122的空气的质量。在这种实施方案中，燃料控制模块119可向发动机122生成空气命令以调整发动机122的空气状态，从而影响其速度和车辆的速度。因此，PGSPCCM控制器110可(经由发动机122在所选挡位状态下的速度)控制彼此相呼应的变速器124的挡位状态和车辆的速度两者以改善通过分别控制挡位状态和发动机转速可实现的车辆的性能、驾驶性能和/或燃料经济性。

本文公开的PGSPCCM架构为PGSPCCM控件提供信号和灵活性，以便以优化的方式请求换挡和选择车辆速度。可通过校准参数来定制优化的方式，以使用针对各种路线状况开发的标准来优化一个或多个性能度量。性能度量可包括但不限于燃料经济性、行程时间、在各种坡度上维持车辆设定速度的能力、在速度和坡度范围内的加速度响应、以及换挡事件的数量和频率。路线状况可包括但不限于上坡和下坡坡度、天气状况、交通状况、交通控制标志和信号及其位置以及速度限制。优化的方式和校准可例如在工程实验室设置中离线确定和/或通过诸如动态编程的优化例程确定。

ECU 112可被构造成控制包括发动机110和/或变速器124的车辆动力传动系统的命令参数。在某些实施方案中，ECU 112可为处理子系统的一部分，所述处理子系统包括具有存储器、处理和通信硬件的一个或多个计算装置。ECU 112可为单个装置或分布式装置，并且ECU 112的功能(包括PGSPCCM控制器110的功能)可由硬件或软件执行。ECU112可包括数字电路、模拟电路或这两种类型电路的混合组合。ECU 112可包括为保持清晰而未示出的一个或多个算术逻辑单元(ALU)、中央处理单元(CPU)、存储器、限制器、调节器、滤波器、格式转换器等。

此外，ECU 112可为可编程的、集成状态机或其混合组合。在至少一个实施方案中，ECU 112是可编程的并且根据由诸如软件或固件的编程指令定义的操作逻辑来执行控制和处理数据。可替代地或此外，ECU 112的操作逻辑可至少部分地由硬连线逻辑或其他硬件限定。应当理解，ECU 112可专门用于控制车辆动力传动系统，或者可进一步用于调节、控制和/或激活车辆的一个或多个其他子系统或方面。

例如，在2015年5月22日提交的美国专利申请序列号14/719,917和2015年2月19日提交的美国专利申请序列号14/625,951中可找到用于控制车辆速度和/或挡位状态选择以改善车辆性能的系统、方法和设备的实例，所述申请中的每一个通过引用整体并入本文。

参考图2，展示了分别描绘了车辆208的高度、速度和挡位状态改变的曲线图200、202和204。曲线图202描绘了其纵轴上的高度、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、以及指示前瞻车辆操作范围(operating horizon)210上的道路坡度的曲线212。曲线图202描绘了其纵轴上的车辆速度、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、以及PGSPCCM控制参数，所述控制参数包括上PCC车辆速度阈值220、下PCC车辆速度阈值222、巡航参考速度224。应当理解，上PCC车辆速度阈值220、下PCC车辆速度阈值222和其他PCC车辆速度阈值限定了限值，车辆速度可在维持PCC操作的同时在所述限值内变化并且PCC操作可在所述限值之外中断、取消暂停或终止。

曲线图202进一步描绘了指示不使用PGSPCCM控件的车辆208的车辆速度的曲线228以及指示使用PGSPCCM控件的车辆208的车辆速度的曲线226。曲线图204描绘了其纵轴上的变速器挡位状态、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、指示不使用PGSPCCM控件的车辆208的挡位状态的曲线232、以及使用PGSPCCM控件的车辆208的挡位状态的曲线234。

使用PGSPCCM控件的效果通过由曲线228和232指示的车辆208的操作与由曲线226和234指示的车辆208的操作的比较来说明。如曲线228和232所示，当车辆208在不使用PGSPCCM控件的情况下操作时，当车辆处于上坡坡度当中时，在距离266处发生挡位降挡，从而产生由曲线228指示的车辆速度曲线。如曲线226和234所示，当车辆208在使用PGSPCCM控件的情况下操作时，在车辆到达上坡坡度之前，在距离264处发生挡位降挡，从而产生由曲线226指示的车辆速度曲线。因此可看出，曲线234的较早降挡在上坡道路坡度之前使得能够获得更多动力，以用于由控件的PCC部分进行的主动速度控制，以将较低的车辆速度维持在较低的PCC车辆速度阈值222处或更高。

如曲线图202所示，预计的车辆速度228保持在巡航参考速度224直到距离260为止。从距离260开始，当车辆208接近斜坡212时直到距离264(此时车辆208开始斜坡212并且预计的车辆速度228处于或低于上PCC车辆速度阈值220)为止，预计的车辆速度228增加。在距离266处，如曲线图204所示，在车辆208开始斜坡212之后，车辆208降挡挡位232。在距离266处，预计的车辆速度228下降到低于下PCC车辆速度阈值222。从距离266开始，预计的车辆速度继续减小直到距离268为止。在距离268处，当车辆208沿着斜坡212向上移动时直到距离272(此时道路坡度为零)为止，预计的车辆速度228增加。在预计的车辆速度228返回到巡航参考速度224之后，挡位状态232在距离274处升挡。

采用常规车辆速度和变速器挡位状态控制与现有技术的PCC控制的车辆208的速度和挡位状态改变在上PCC车辆速度阈值220和下PCC车辆速度阈值222阈值内调节车辆的巡航参考速度。然而，如曲线图202所示，通过在没有前瞻路线数据210的情况下使用变速器换挡计划，现有技术的PCC控件通常具有不足以将车辆速度维持在车辆速度阈值内(例如维持在下PCC车辆速度阈值222之上)的动力。

在具有PGSPCCM的情况下预计的车辆速度曲线226维持巡航参考速度224直到距离260为止。从距离260开始，当车辆208接近斜坡212时直到距离264(此时车辆208开始斜坡212并且预计的车辆速度226处于或低于上PCC车辆速度阈值220)为止，预计的车辆速度226增加。如曲线图204所示，在距离264处，PGSPCCM在车辆208爬斜坡212之前降挡挡位234。在距离268处，预计的车辆速度226处于或高于下PCC车辆速度阈值222。从距离268开始，当车辆208爬斜坡212时直到距离272(此时道路坡度为零，挡位234升挡，并且预计的车辆速度226返回到巡航参考速度224)为止，预计的车辆速度226增加。

如曲线图202所示，PGSPCCM在上PCC车辆速度阈值220和下PCC车辆速度阈值222内调节巡航参考速度224。通过在没有前瞻路线数据210的情况下使用常规的变速器换挡计划，单独的PCC可能没有足够的动力来将车辆速度维持在车辆速度阈值内，如曲线图202所示，其中在没有PGSPCCM的情况下的预测的速度228在车辆208已开始斜坡212之后由于降挡而下降到下PCC车辆速度阈值222以下。曲线图202还示出了在具有PGSPCCM的情况下预测的速度226保持在车辆速度阈值220、222内，并且得益于在距离264处的较早降挡从而在开始上坡道路坡度之前使得能够获得动力而能够维持动力爬斜坡212。

图3展示了示例性PGSPCCM控件300的框图，其可在诸如PGSPCCM控制器110的一个或多个控制器中实施并由其执行。PGSPCCM控件300包括PGS控制逻辑320，所述PGS控制逻辑被配置成接收多个输入，所述多个输入包括可使用由GPS系统和GPS道路坡度数据库提供的GPS输入312来确定的车辆质量估计322、车辆功率损耗估计324、驾驶员设定速度340和道路坡度估计310。PGS控制逻辑320被配置成处理所接收的输入以确定并输出挡位请求。PGS控制逻辑320响应于道路坡度估计310、车辆质量估计322和车辆功率损耗估计324来确定换挡请求。在某些实施方案中，PGS控制逻辑320确定换挡请求以在前瞻操作范围内实现期望的车辆速度特性。在某些实施方案中，PGS控制逻辑320确定换挡请求以在前瞻操作范围内实现期望的车辆操作效率特性。在某些实施方案中，PGS控制逻辑320确定换挡请求以在前瞻操作范围内实现期望的车辆速度和车辆操作效率特性。

控件300包括PCC控制逻辑330，所述PCC控制逻辑被配置成接收多个输入，所述多个输入包括来自PGS控制逻辑320的挡位请求、车辆质量估计322、道路坡度估计310以及驾驶员设定速度340。PCC控制逻辑330被配置成确定并输出PCC速度参考增量。操作器350接收由PCC控制逻辑330和驾驶员设定速度340输出的PCC速度参考增量、对接收的输入求和以确定并输出巡航速度目标352。在某些形式中，巡航目标速度352可受一个或多个道路速度限值的约束。PCC控制逻辑330响应于来自PGS控制逻辑320的挡位请求、道路坡度估计310、车辆质量估计322和驾驶员设定速度340来确定PCC速度参考增量。在某些实施方案中，PCC控制逻辑330确定PCC速度参考增量以在前瞻操作范围内实现期望的车辆速度特性。在某些实施方案中，PCC控制逻辑330确定PCC速度参考增量以在前瞻操作范围内实现期望的车辆操作效率特性。在某些实施方案中，PCC控制逻辑330确定PCC速度参考增量以在前瞻操作范围内实现期望的车辆速度和车辆操作效率特性。

图4示出了当采用这种控件时，示例性PGS控件410和PCC控件406交互和车辆的操作行为或结果的图400。PCC控件可通过减少循环功424和/或增加动力传动系统效率428来提供速度管理控制420，以获得燃料效率和/或性能益处。PGS控件410可通过减少循环功424、增加动力传动系统效率428和换挡避免430来提供换挡控件421，以获得燃料效率和/或性能益处。这些益处可通过改变操作行为440、调整上坡区段442上的车辆速度阈值和速度改变、并且通过避免速度低于下限来累积时间444以换取燃料效率和性能改进来获得，所述操作行为例如像基于预测的动力需求或速度跟踪的预测性换挡446、基于动力传动系统效率的预测性换挡448、基于前瞻数据的禁止换挡450。还设想其他操作行为。

图5展示了可在诸如PGSPCCM控制器110的控制器中实施的PGS控件500的某些方面的框图。PGS控件500基于预测的速度536和预测的动力储备528提供预测性换挡。所述输入包括预测的基线挡位计算510、预测的速度目标512和预测的道路坡度。提供510和512以获得最大可用发动机功率520。输入512和514被提供给车辆动力需求524，并且520和524提供预测的动力储备输出528。528被提供给预测的速度计算530。估计的质量534被提供给524和530。530输出被提供给520、524以及速度阈值比较540。540输出被提供给发动机阈值544。544输出被提供给挡位请求548。将所需的预测的功率528与可用功率进行比较，以确定车辆的预测的速度输出536。输出536被提供给速度阈值540、520和524。进行预测的速度536与速度阈值540的比较，并且随后与发动机阈值544进行比较以确定挡位请求548。其他比较度量包括例如能量储备和标准化平均动力储备。

更具体地，在PGS控件500中，操作器520接收预测的基线挡位计算510、预测的车辆速度目标512和操作器530的输出作为输入，并且确定并输出最大可用发动机功率526。可基于预定的扭矩曲线例如使用查找表来确定最大可用发动机功率526。操作器524接收预测的车辆速度目标512、预测的道路坡度514、估计的车辆质量534和操作器530的输出作为输入，并且确定并输出车辆动力需求525。车辆动力需求525可使用基于物理学的模型来确定，所述模型考虑施加在车辆上的各种负载，例如如在2015年12月21日提交的共同未决的美国专利申请序列号14/976,717中所公开的，所述申请的公开内容通过引用并入本文。操作器527接收最大可用发动机功率526和车辆动力需求525作为输入，并且确定并输出预测的动力储备528。操作器530接收预测的动力储备528和估计的车辆质量534作为输入，并且确定并输出预测的车辆速度536。操作器540接收预测的车辆速度536、执行速度阈值比较，并且确定并输出初始挡位请求。操作器544从操作器540接收初始挡位请求、相对于一个或多个发动机阈值或约束来评估输入、并且确定并输出最终挡位请求548。

图6展示了基于预测的速度和动力储备的用于换挡策略的示例性控制过程600的流程图。过程600在开始操作602处开始，并且前进到条件句604，所述条件句评估是否满足PGS计算的启用条件。如果不满足启用条件，那么过程600前进到结束操作606。如果满足启用条件，那么过程600并行地前进到操作器608和操作器610。操作器608根据预测的车辆速度和当前挡位来预测前瞻窗口上的最大可用发动机功率。操作器610预测车辆参数损失，包括前瞻窗口上的坡度、空气动力学、传动系、滚动阻力。

过程600从操作器608和610前进到操作器612，所述操作器在减去损失之后计算所得的发动机动力储备。过程600随后前进到操作器614，所述操作器使用发动机动力储备计算预测的车辆速度。所述过程前进到操作器608、610和条件句616，在所述条件句中确定预测的车辆速度是否低于阈值。如果预测的速度高于阈值，那么过程前进到条件句604，如果预测的速度不高于阈值，那么过程前进到操作器618，所述操作器计算导致高于阈值的预测的车辆速度的传动比。所述过程前进到操作器620，所述操作器计算导致在约束内的预测的发动机转速的传动比。所述过程前进到操作器622以将传动比转换为挡位数。所述过程前进到操作器624以将预测的换挡请求发送到变速器。所述过程前进到条件句604以重复或结束过程。

图7展示了采用PGSPCCM控件以避免预测的回拖的车辆的速度和挡位状态改变。当预测到上坡坡度时，PGSPCCM控件降挡到比将名义上计划的更低的挡位，以避免由于有限的动力操作而导致的车辆速度下降。PGSPCCM控件的潜在输入包括巡航速度上PCC车辆速度阈值宽度、车辆质量、车辆动力需求、预测的道路坡度、以及默认或标称换挡计划。因此提供了与原本将在默认换挡计划中名义上出现的相比改进的车辆速度跟踪和减少的行程时间，但是更高的循环功可能导致更高的燃料消耗。

图7展示了分别描绘车辆708的高度、挡位状态改变和速度的曲线图700、702和704。曲线图700描绘了其纵轴上的高度以及其横轴上的沿车辆操作路线的距离。曲线图702描绘了其纵轴上的变速器挡位状态、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、指示不使用PGSPCCM控件的车辆708的挡位状态的曲线732、以及使用PGSPCCM控件的车辆708的挡位状态的曲线734。曲线图704描绘了其纵轴上的车辆速度、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、以及PGSPCCM控制参数，所述控制参数包括上PCC车辆速度阈值720、下PCC车辆速度阈值722、巡航参考速度724。曲线图702进一步描绘了指示不使用PGSPCCM控件的车辆708的车辆速度的曲线728以及指示使用PGSPCCM控件的车辆708的车辆速度的曲线726。

使用PGSPCCM控件的效果通过由曲线728和732指示的车辆708的操作与由曲线726和734指示的车辆708的操作的比较来说明。如曲线728和732所示，当车辆708在不使用PGSPCCM控件的情况下操作时，当车辆处于上坡坡度当中时，在距离766处发生挡位降挡，从而产生由曲线728指示的车辆速度曲线。如曲线726和734所示，当车辆708在使用PGSPCCM控件的情况下操作时，在车辆到达上坡坡度之前，在距离760处发生挡位降挡，从而产生由曲线726指示的车辆速度曲线。因此可看出，较早734在上坡道路坡度之前使得能够获得更多动力，以用于由控件的PCC部分进行的主动速度控制，以将较低的车辆速度维持在较低的PCC车辆速度阈值722处或更高。

如曲线图704所示，预计的车辆速度728保持在巡航参考速度724直到距离760为止。从距离760开始，当车辆708沿斜坡712向上移动时直到距离762(此时预计的车辆速度728下降到低于下PCC车辆速度阈值722)为止，预计的车辆速度728减小。从距离762开始，预计的车辆速度继续减小直到距离766为止。在距离766处，车辆708降挡挡位732，并且当车辆708沿斜坡712向上移动时，预计的车辆速度728增加。

采用常规车辆速度和变速器挡位状态控制与现有技术的PCC控制的车辆708的速度和挡位状态改变在上PCC车辆速度阈值720和下PCC车辆速度阈值722阈值内调节车辆的巡航参考速度。然而，如曲线图704所示，现有技术的PCC控件通常具有不足以将车辆速度维持在车辆速度阈值内(例如维持在下PCC车辆速度阈值722之上)的动力。

如图所示在具有PGSPCCM的情况下预计的车辆速度曲线726维持巡航参考速度724直到距离760为止。如曲线图704所示，在距离760处，PGSPCCM在车辆708爬斜坡712之前降挡挡位734，并且在车辆708爬斜坡712时，车辆速度726保持高于下PCC车辆速度阈值722

如曲线图704所示，PGSPCCM在上PCC车辆速度阈值720和下PCC车辆速度阈值722内调节巡航参考速度724。通过使用常规的变速器换挡计划，单独的PCC可能没有足够的动力来将车辆速度维持在车辆速度阈值内。如曲线图704所示，当车辆708正在爬斜坡712时，在没有PGSPCCM的情况下的预测的速度728下降到低于下PCC车辆速度阈值722。曲线图704还示出了在具有PGSPCCM的情况下预测的速度726在车辆速度阈值720、722内，并且得益于在距离760处的较早降挡从而在开始上坡道路坡度之前使得能够获得动力而能够维持动力爬斜坡712。

继续参考图7，展示了曲线图780，其描绘了其纵轴上的发动机功率、其横轴上的发动机转速、示出了发动机BTE等值线781的虚线以及最高挡位扭矩曲线782。曲线图780描绘了车辆708在有或没有PGSPCCM的情况下爬斜坡712。车辆708在没有PGSPCCM的情况下爬斜坡712经历回拖，所述回拖包括较低的性能和循环功。车辆708的发动机操作点在平坦表面783上巡航时开始并且随着发动机功率增加而移动到第一位置785，随后在发动机功率和发动机转速都减小的情况下移动到第二位置786，随后在发动机功率和转速都增加的情况下到达最终位置787。车辆708在具有PGSPCCM的情况下爬斜坡712避免了回拖，所述回拖包括较高的性能和循环功。车辆708的发动机操作点在平坦表面783上巡航时开始并且随着发动机功率和发动机转速两者增加而移动到最终位置784。应当理解，曲线图780展示了如何通过使用PGSPCCM控件来减少换挡事件的数量并且可将发动机操作点维持在较高的净BTE以避免车辆回拖的一个实例。

图8展示了当从相对陡峭或严峻的上坡坡度转变到更缓和或平坦坡度时，采用PGSPCCM控件以基于前瞻坡度升挡到更高挡位的车辆的速度和挡位状态改变。PGSPCCM控件的潜在输入包括巡航速度上PCC车辆速度阈值宽度、车辆质量、车辆动力需求、预测的道路坡度、以及默认或标称换挡计划。因此提供了与原本将在默认换挡计划中名义上出现的相比改进的车辆速度跟踪和减少的行程时间，但是更高的循环功可能导致更高的燃料消耗。

图8展示了分别描绘车辆808的高度、挡位状态改变和速度的曲线图800、802和804。曲线图800描绘了其纵轴上的高度以及其横轴上的沿车辆操作路线的距离。曲线图802描绘了其纵轴上的变速器挡位状态、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、指示不使用PGSPCCM控件的车辆808的挡位状态的曲线832、以及指示使用PGSPCCM控件的车辆808的挡位状态的曲线834。曲线图804描绘了其纵轴上的车辆速度、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、以及PGSPCCM控制参数，所述控制参数包括上PCC车辆速度阈值820、下PCC车辆速度阈值822、巡航参考速度824。曲线图804进一步描绘了指示不使用PGSPCCM控件的车辆808的车辆速度的曲线828以及指示使用PGSPCCM控件的车辆808的车辆速度的曲线826。

使用PGSPCCM控件的效果通过由曲线828和832指示的车辆808的操作与由曲线826和834指示的车辆808的操作的比较来说明。如曲线828和832所示，当车辆808在不使用PGSPCCM控件的情况下操作时，当车辆处于完成上坡坡度当中时，在距离866处发生挡位升挡，从而产生由曲线828指示的车辆速度曲线。如曲线826和834所示，当车辆808在使用PGSPCCM控件的情况下操作时，在车辆808爬上坡坡度812时，在距离864处发生挡位升挡，从而产生由曲线826指示的车辆速度曲线。因此可看出，较早834在爬上坡道路坡度时使得能够获得更多动力，以用于由控件的PCC部分进行的主动速度控制。

参考图8，展示了曲线图880，其描绘了其纵轴上的发动机功率、其横轴上的发动机转速、示出了发动机BTE等值线881的虚线以及最高挡位扭矩曲线882。曲线图880描绘了车辆808在有或没有PGSPCCM控件的情况下从相对陡峭或严峻的上坡坡度转变到更缓和或平坦坡度。车辆808在没有PGSPCCM的情况下爬斜坡812在较低挡位中经历更多时间和燃料。在没有PGSPCCM的情况下，车辆808的发动机操作点在第一位置887处开始并且以较小的发动机功率和相对恒定的发动机转速移动到第二位置888，随后在发动机功率和转速都减小的情况下移动到最终位置889。车辆808在具有PGSPCCM的情况下爬斜坡812在较低挡位中经历更少时间和燃料。在具有PGSPCCM的情况下，车辆808的发动机操作点在不同的初始位置883处开始并且随着发动机转速的减小和发动机功率的小幅减小而移动到第二位置884，随后随着发动机功率的减小和相对恒定的发动机转速而移动到最终位置885。

图9展示了当从相对陡峭或严峻的上坡坡度转变到下坡坡度时，采用PGSPCCM控件以基于前瞻坡度升挡到更高挡位的车辆的速度和挡位状态改变。系统参数包括默认换挡计划、车辆质量、车辆动力需求和发动机转速限制。PGSPCCM基于即将到来的坡度而不是传动效率差异来改变换挡点，并且与原本将基于默认换挡计划或针对后续平坦路线区段的换挡计划的名义上发生的相比在较低挡位中花费更少的时间和燃料。系统参数可包括默认换挡计划、车辆质量、车辆动力需求和发动机转速限制。PGSPCCM提供较早的升挡，以导致与原本将基于默认换挡计划名义上发生的相比在较低挡位中更少的时间和燃料。

图9展示了分别描绘车辆908的高度、挡位状态改变和速度的曲线图900、902和904。曲线图900描绘了其纵轴上的高度以及其横轴上的沿车辆操作路线的距离。曲线图902描绘了其纵轴上的变速器挡位状态、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、指示不使用PGSPCCM控件的车辆908的挡位状态的曲线932、指示使用PGSPCCM控件的车辆908的挡位状态的曲线934、以及指示不基于即将到来的坡度的换挡点的传动效率差异的曲线935。曲线图904描绘了其纵轴上的车辆速度、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、以及PGSPCCM控制参数，所述控制参数包括上PCC车辆速度阈值920、下PCC车辆速度阈值922、巡航参考速度924。曲线图904进一步描绘了指示不使用PGSPCCM控件的车辆908的车辆速度的曲线928、指示使用PGSPCCM控件的车辆908的车辆速度的曲线926、以及指示传动效率差异对车辆908的车辆速度的影响的曲线927。

使用PGSPCCM控件的效果通过由曲线928和932指示的车辆908的操作与由曲线926和934指示的车辆908的操作的比较来说明。如曲线928、932和935所示，当车辆908在不使用PGSPCCM控件的情况下操作时，当车辆处于坡度912的下坡部分当中时，在距离966处发生挡位升挡，从而产生由曲线928指示的车辆速度曲线。如曲线926和934所示，当车辆908在使用PGSPCCM控件的情况下操作时，在车辆开始下坡坡度区段913之前在距离964处发生挡位升挡，从而产生由曲线926指示的车辆速度曲线，当车辆908基于传动效率操作时，在车辆开始坡度912的下坡部分之前在距离965处发生换挡，从而产生由曲线927指示的车辆速度曲线。因此可看出，较早934在爬上坡道路坡度时在开始下坡坡度之前使得能够获得更多动力，以用于由控件的PCC部分进行的主动速度控制。

参考图9，展示了曲线图980，其描绘了其纵轴上的发动机功率、其横轴上的发动机转速、示出了发动机BTE等值线981的虚线以及最高挡位扭矩曲线982。曲线图980描绘了车辆908在有或没有PGSPCCM控件的情况下爬斜坡912。车辆908在没有PGSPCCM的情况下爬斜坡转变到下坡在较低挡位中经历更多时间和燃料。在没有PGSPCCM的情况下，车辆908的发动机操作点在第一位置987处开始并且以较小的发动机功率和相对恒定的发动机转速移动到第二位置988，随后在发动机功率和转速都减小的情况下移动到最终位置989。车辆908在具有PGSPCCM的情况下爬斜坡912在较低挡位中经历较少时间和燃料。在具有PGSPCCM的情况下，车辆908的操作点在第一位置983处开始并且随着发动机转速的减小和发动机功率的小幅减小而移动到第二位置984，随后随着发动机功率的减小和发动机转速的略微增加而移动到最终位置985。

图10展示了基线换挡计划对可用性能改进的影响。激进的基线换挡计划通过PGS控件提供了较少的性能改进的机会。图10展示了当从相对陡峭或严峻的上坡坡度转变到缓和或平坦坡度再到相对陡峭或严峻的下坡坡度时，采用PGSPCCM控件以基于前瞻坡度升挡到更高挡位的车辆的速度和挡位状态改变。通过利用PGSPCCM控件，更激进的基线换挡计划1080导致性能改进的机会更少。

图10展示了分别描绘车辆1008的高度、挡位状态改变和速度的曲线图1000、1002和1004。曲线图1000描绘了其纵轴上的高度以及其横轴上的沿车辆操作路线的距离。曲线图1002描绘了其纵轴上的变速器挡位状态、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、指示不使用PGSPCCM控件的车辆1008的挡位状态的曲线1032、指示使用PGSPCCM控件的车辆1008的挡位状态的曲线1034、以及指示激进的基线换挡计划1080的曲线1035。曲线图1004描绘了其纵轴上的车辆速度、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、以及PGSPCCM控制参数，所述控制参数包括上PCC车辆速度阈值1020、下PCC车辆速度阈值1022、巡航参考速度1024。曲线图1004进一步描绘了指示不使用PGSPCCM控件的车辆1008的车辆速度的曲线1028、指示使用PGSPCCM控件的车辆1008的车辆速度的曲线1026、以及指示使用激进的基线换挡计划1080的车辆1008的车辆速度的曲线1029。

基线换挡计划的变化的影响通过由曲线1028和1032指示的车辆1008的操作与由曲线1026和1034指示的车辆1008的操作与由曲线1029和1035指示的车辆1008的操作的比较来说明。如曲线1028和1032所示，当车辆1008在不使用PGSPCCM控件的情况下操作时，当车辆处于上坡坡度1012当中时，在距离1063处发生挡位降挡，从而产生由曲线1028指示的车辆速度曲线。如曲线1026和1034所示，当车辆1008在使用PGSPCCM控件的情况下操作时，在车辆开始上坡坡度1012之前，在距离1060处发生挡位降挡，从而产生由曲线1026指示的车辆速度曲线。如曲线1029和1035所示，当车辆1008使用激进的基线换挡计划操作时，当车辆处于爬上坡坡度1012当中时，在距离1063处发生挡位降挡，从而产生由曲线1029指示的车辆速度曲线。因此可看出，曲线1034在爬上坡道路坡度时在开始下坡坡度之前使得能够获得更多动力，以用于由控件的PCC部分进行的主动速度控制。相对于如曲线1032和1028所示的标准基线换挡计划和如曲线1035和1029所示的更激进的基线换挡计划，存在这种益处。

图11示出了较为保守的基线换挡计划的效果，所述计划为性能改进提供了更大的机会。图11展示了基线换挡计划对可用性能改进的影响。较为保守的基线换挡计划通过PGS控件导致性能改进的机会更多。图11展示了当从相对陡峭或严峻的上坡坡度转变到缓和或平坦坡度再到相对陡峭或严峻的下坡坡度时，采用PGSPCCM控件以基于前瞻坡度降挡到更低挡位的车辆的速度和挡位状态改变。通过利用PGSPCCM控件，较为保守的基线换挡计划1180导致性能改进的机会更多。

图11展示了分别描绘车辆1108的高度、挡位状态改变和速度的曲线图1100、1102和1104。曲线图1100描绘了其纵轴上的高度以及其横轴上的沿车辆操作路线的距离。曲线图1102描绘了其纵轴上的变速器挡位状态、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、指示不使用PGSPCCM控件的车辆1108的挡位状态的曲线1132、指示使用PGSPCCM控件的车辆1108的挡位状态的曲线1134、以及指示激进的基线换挡计划1180的曲线1135。曲线图1004描绘了其纵轴上的车辆速度、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、以及PGSPCCM控制参数，所述控制参数包括上PCC车辆速度阈值1120、下PCC车辆速度阈值1122、巡航参考速度1124。曲线图1104进一步描绘了指示不使用PGSPCCM控件的车辆1108的车辆速度的曲线1128、指示使用PGSPCCM控件的车辆1108的车辆速度的曲线1126、以及指示使用激进的基线换挡计划1180的车辆1108的车辆速度的曲线1129。

基线换挡计划的变化的影响通过由曲线1128和1132指示的车辆1108的操作与由曲线1126和1134指示的车辆1108的操作与由曲线1129和1135指示的车辆1008的操作的比较来说明。如曲线1128和1132所示，当车辆1108在不使用PGSPCCM控件的情况下操作时，当车辆处于上坡坡度1112当中时，在距离1162处发生挡位降挡，从而产生由曲线1128指示的车辆速度曲线。如曲线1126和1134所示，当车辆1108在使用PGSPCCM控件的情况下操作时，在车辆开始上坡坡度1112之前，在距离1160处发生挡位降挡，从而产生由曲线1126指示的车辆速度曲线。如曲线1129和1135所示，当车辆1108使用较为保守的基线换挡计划操作时，当车辆处于爬上坡坡度1112当中时，在距离1163处发生挡位降挡，从而产生由曲线1129指示的车辆速度曲线。因此可看出，较为保守的基线换挡计划导致性能改进的机会更多。

图12示出了PCC车辆速度阈值的变化对性能和燃料经济性的影响。具体地，上PCC车辆速度阈值与下PCC车辆速度阈值之间的更大宽度可以燃料效率为代价提供改进性能的更多机会。图12展示了下PCC车辆速度阈值的变化的影响，提供了以燃料经济性为代价改进性能的更多机会。图12展示了当从相对陡峭或严峻的上坡坡度转变到缓和或平坦坡度再到相对陡峭或严峻的下坡坡度时，采用PGSPCCM控件以基于前瞻坡度降挡到更低挡位的车辆的速度和挡位状态改变。在所示的操作条件下，降低下PCC车辆速度阈值提供了以燃料经济性为代价改进性能的更多机会。

图12展示了分别描绘车辆1208的高度、挡位状态改变和速度的曲线图1200、1202和1204。曲线图1200描绘了其纵轴上的高度以及其横轴上的沿车辆操作路线的距离。曲线图1202描绘了其纵轴上的变速器挡位状态、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、指示不使用PGSPCCM控件的车辆1208的挡位状态的曲线1232、以及指示使用PGSPCCM控件的车辆1208的挡位状态的曲线1234。曲线图1004描绘了其纵轴上的车辆速度、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、以及PGSPCCM控制参数，所述控制参数包括上PCC车辆速度阈值1220、下PCC车辆速度阈值1222、巡航参考速度1224。曲线图1204进一步描绘了指示不使用PGSPCCM控件的车辆1208的车辆速度的曲线1228、指示使用PGSPCCM控件的车辆1208的车辆速度的曲线1226、以及指示使用下顶部巡航车辆速度阈值宽度1280的车辆1208的车辆速度的曲线1229。

PCC车辆速度阈值的变化的影响通过由曲线1222和1223指示的以不同的下PCC车辆速度阈值下的车辆1208的操作的比较来说明。与由曲线1223指示的下PCC车辆速度阈值相比，由曲线1222指示的下PCC车辆速度阈值允许车辆速度更大地减小。作为推论，由曲线1223指示的下PCC车辆速度阈值导致改进车辆速度的机会更多，这是以降低的燃料经济性为代价的。更一般地，如曲线1228和1232所示，当车辆1208在不使用PGSPCCM控件的情况下操作时，当车辆处于上坡坡度1212当中时，在距离1262处发生挡位降挡，从而产生由曲线1228指示的车辆速度曲线。如曲线1226和1234所示，当车辆1208在使用PGSPCCM控件的情况下操作时，在车辆开始上坡坡度1212之前，在距离1260处发生挡位降挡，从而产生由曲线1226指示的车辆速度曲线。如曲线1229所示，当车辆1208使用下顶部巡航车辆速度阈值宽度1220操作时，曲线1229保持在下PCC车辆速度阈值宽度1222处或更高。因此可看出，下顶部巡航车辆速度阈值宽度导致性能改进的机会更多。

图13展示了示例性PGS控件1300的框图，所述PGS控件可在示例性PGSPCCM控件中实施，以提供基于动力传动系统效率的修改的换挡。通常，控件1300执行发动机BTE计算以基于来自预测的基线挡位计算的挡位数的输入、来自预测的道路坡度的预测的速度目标、针对预测的目标速度的车辆动力需求、以及例如可从扭矩曲线获得的最大发动机功率来确定发动机BTE。基于预测的速度目标和最大可用发动机功率的车辆动力需求来执行传动效率的传动效率计算。根据发动机BTE和传动效率来确定平均BTE/花费的燃料消耗以确定挡位请求。

在PGS控件1300中，操作器1320接收可以根据默认变速器换挡计划计算的预测的基线挡位数1310和预测的车辆速度目标1312计算为输入，并且确定并输出最大可用发动机功率1326。可基于预定的扭矩曲线例如使用查找表来确定最大可用发动机功率1326。操作器1324接收预测的车辆速度目标1312和预测的道路坡度1314作为输入，并且确定并输出车辆动力需求1325。车辆动力需求1325可以与以上结合图5描述的车辆动力需求525类似的方式来确定。操作器1330接收预测的基线挡位数1310、预测的车辆速度目标1312、操作器1320的输出1326以及操作器1324的输出1325作为输入并且确定发动机BTE。操作器1334接收预测的车辆速度目标1312、操作器1320的输出1326以及操作器1324的输出1325作为输入并且确定传动效率。操作器1340接收操作器1330的输出和操作器1334的输出，并且确定用于基线挡位数和一个或多个备用挡位数的平均BTE或花费的燃料，并且输出对应于挡位数的挡位请求1348，所述挡位数导致优化的发动机BTE和传动效率。

图14展示了用于在不同PGS控制策略之间进行仲裁的示例性过程1400的流程图。在一种策略中，如果预测车辆在不可接受的速度下降的情况下受到功率限制，那么确定导致车辆不受功率限制同时将预测的发动机转速维持在最小和最大约束内的所有传动比。如果车辆未受功率限制，那么另一个PGS策略计算将预测的发动机转速维持在最大和最小限制内的所有传动比。在任一策略中，选择其中预测的动力传动系统效率或燃料效率最大化的传动比。

过程1400在开始操作1402处开始，并且前进到条件句1404，所述条件句确定是否存在PGS启用条件。如果不存在PGS启用条件，那么过程1400前进到结束操作1406。如果存在PGS启用条件，那么过程1400前进到条件句1408，所述条件句确定车辆是否在不可接受的车辆速度下降的情况下被预测为功率受限。如果车辆在不可接受的车辆速度下降的情况下被预测为功率受限，那么过程1400前进到操作1422，所述操作计算导致车辆不受功率限制同时将预测的发动机转速维持在最小和最大约束内的所有传动比。如果车辆未在不可接受的车辆速度下降的情况下被预测为功率受限，那么过程1400前进到操作1432，所述操作计算将预测的发动机转速维持在最小和最大约束内的所有传动比。

过程1400从操作1422或操作1432前进到操作1434，所述操作选择预测的动力传动系统效率最大化或所消耗的预测的燃料最小化的传动比。过程1400从操作1434前进到操作1440，所述操作将确定的传动比转换成挡位数。过程1400从操作1440前进到操作1442，所述操作向车辆变速器发送PGS挡位请求。过程1400从操作1442返回操作1404。

图15展示了采用某些PGS控制方面的车辆的速度和挡位状态改变，所述PGS控制方面可在PGSPCCM控件中实施，以使用包括默认换挡计划、动力传动系统效率、车辆质量和车辆动力需求的系统参数来基于前瞻坡度来提供动力传动系统效率换挡。当前瞻道路坡度改变不会导致不可接受的车辆速度时，由于与换挡所花费的燃料/动量相比的动力传动系统效率提高，PGS算法转换至更经济的挡位以提供更低的燃料消耗。此外，不会出现车辆速度降低成低于上PCC车辆速度阈值宽度。图15提供了控制操作的一个实例，所述控制操作在与在换挡上花费的燃料/动量相比时由于动力传动系统效率提高而导致更低的燃料消耗，并且车辆速度不会降低成低于上PCC车辆速度阈值宽度。

通常，图15展示了当从平坦坡度转变到缓和坡度时，采用PGSPCCM控件以基于前瞻坡度降挡到更低挡位的车辆的速度和挡位状态改变。PGSPCCM控件的潜在输入包括默认换挡计划、动力传动系统统效率、车辆质量和车辆动力需求。当前瞻道路坡度改变不会导致不可接受的车辆速度时，PGSPCCM控件转换至更经济的挡位。

更具体地，图15展示了分别描绘车辆1508的高度、挡位状态改变和速度的曲线图1500、1502和1504。曲线图1500描绘了其纵轴上的高度以及其横轴上的沿车辆操作路线的距离。曲线图1502描绘了其纵轴上的变速器挡位状态、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、指示不使用PGSPCCM控件的车辆1508的挡位状态的曲线1532、以及指示使用PGSPCCM控件的车辆1508的挡位状态的曲线1534。曲线图1504描绘了其纵轴上的车辆速度、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、以及PGSPCCM控制参数，所述控制参数包括上PCC车辆速度阈值1520、下PCC车辆速度阈值1522、巡航参考速度1524。曲线图1504进一步描绘了指示不使用PGSPCCM控件的车辆1508的车辆速度的曲线1528以及指示使用PGSPCCM控件的车辆1508的车辆速度的曲线1526。

使用PGSPCCM控件的效果通过由曲线1528和1532指示的车辆1508的操作与由曲线1526和1334指示的车辆1508的操作的比较来说明。如曲线1528和1532所示，当车辆1508在不使用PGSPCCM控件的情况下操作时，不发生挡位降挡，从而产生由曲线1528指示的车辆速度曲线。如曲线1526和1534所示，当车辆1508在使用PGSPCCM控件的情况下操作时，在车辆1508开始爬缓和的上坡坡度1512时，在距离1560处发生挡位降挡，从而产生由曲线1526指示的车辆速度曲线。当车辆1508完成缓和的上坡1512时，当车辆从缓和的上坡1512转变到平坦坡度时，在距离1562处挡位升挡。因此可看出，转换至更经济的挡位不会使车辆速度降低低于上PCC车辆速度阈值1520并且动力传动系统效率提高。

图15还展示了曲线图1580，所述曲线图描绘了其纵轴上的发动机功率、其横轴上的发动机转速、以及示出了发动机BTE等值线1581的虚线。曲线图1580描绘了车辆1508在有或没有PGSPCCM控件的情况下从平坦坡度转变到缓和上坡坡度。车辆1508在没有PGSPCCM的情况下爬斜坡1512在更省燃料的区域中经历更少时间和燃料。在没有PGSPCCM的情况下，车辆1508的发动机操作点在第一位置1587处开始并且以较小的发动机功率和相对恒定的发动机转速移动到第二位置1589，随后随着发动机功率的增加并且速度保持恒定而返回到位置1587。车辆1508在具有PGSPCCM的情况下爬斜坡1512经历换挡以优化动力传动系统效率。在具有PGSPCCM的情况下，车辆1508的发动机操作点在第一位置1584处开始并且随着发动机转速和发动机功率二者的减小而移动到第二位置1585，随后随着发动机功率和发动机转速的增加而返回到第一位置1584。

图16展示了采用某些PGS控制方面的车辆的速度和挡位状态改变，所述PGS控制方面可在PGSPCCM控件中实施，以基于不会导致不可接受的车辆速度的前瞻坡度变化来提供动力传动系统统效率换挡。当与换挡所花费的燃料和动量相比时，由于动力传动系统效率的提高，这种转换为更经济的挡位导致更低的燃料消耗。此外，不存在车辆速度降低成低于上PCC车辆速度阈值宽度。这种操作在与在换挡上花费的燃料/动量相比时由于动力传动系统效率提高而导致更低的燃料消耗，并且车辆速度不会降低成低于上PCC车辆速度阈值宽度。

通常，图16展示了当从平坦坡度转变到缓和坡度时，采用PGSPCCM控件以基于前瞻坡度降挡到更低挡位的车辆的速度和挡位状态改变。PGSPCCM控件的输入包括默认换挡计划、动力传动系统统效率、车辆质量和车辆动力需求。当前瞻道路坡度改变不会导致不可接受的车辆速度时，PGSPCCM控件转换至更经济的挡位。

更具体地，图16展示了分别描绘车辆1608的高度、挡位状态改变和速度的曲线图1600、1602和1604。曲线图1600描绘了其纵轴上的高度以及其横轴上的沿车辆操作路线的距离。曲线图1602描绘了其纵轴上的变速器挡位状态、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、指示不使用PGSPCCM控件的车辆1608的挡位状态的曲线1632、以及指示使用PGSPCCM控件的车辆1608的挡位状态的曲线1634。曲线图1604描绘了其纵轴上的车辆速度、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、以及PGSPCCM控制参数，所述控制参数包括上PCC车辆速度阈值1620、下PCC车辆速度阈值1622、巡航参考速度1624。曲线图1604进一步描绘了指示不使用PGSPCCM控件的车辆1608的车辆速度的曲线1628以及指示使用PGSPCCM控件的车辆1608的车辆速度的曲线1626。

使用PGSPCCM控件的效果通过由曲线1628和1632指示的车辆1608的操作与由曲线1626和1634指示的车辆1608的操作的比较来说明。如曲线1628和1632所示，当车辆1608在不使用PGSPCCM控件的情况下操作时，不发生挡位降挡，从而产生由曲线1628指示的车辆速度曲线。如曲线1626和1634所示，当车辆1608在使用PGSPCCM控件的情况下操作时，在车辆1608开始爬缓和的上坡坡度1612时，在距离1660处发生挡位降挡，从而产生由曲线1626指示的车辆速度曲线。当车辆1608完成缓和的上坡1612时，当车辆从缓和的上坡1612转变到平坦坡度时，在距离1662处发生挡位升挡。因此可看出，转换至更经济的挡位不会使车辆速度降低低于上PCC车辆速度阈值1620并且动力传动系统效率提高。

参考图16，展示了曲线图1680，其描绘了其纵轴上的发动机功率、其横轴上的发动机转速、以及示出了发动机BTE等值线1681的虚线、最高挡位扭矩曲线1682、最高挡位减去一个扭矩曲线1683、以及最高挡位减去两个扭矩曲线1684。曲线图1680描绘了车辆1608在有或没有PGSPCCM控件的情况下从平坦坡度转变到缓和上坡坡度。在没有PGSPCCM的情况下爬斜坡1612的车辆1608发动机操作点在最高挡位扭矩曲线1682位置1685最高挡位扭矩曲线操作处开始，并且随着发动机转速和发动机功率二者的减小而移动到第二位置1690，随后随着发动机功率的增加和相对恒定的发动机转速而移动到第三位置1691，随后随着发动机功率的减小和相对恒定的发动机转速而返回第二位置1690。在具有PGSPCCM的情况下车辆1608爬斜坡1612的发动机操作点在最高挡位扭矩曲线1682位置1685最高挡位扭矩曲线操作处开始，并且随着发动机转速和发动机功率二者的减小而移动到第二位置1686，随后随着发动机功率的增加和相对恒定的发动机转速而移动到第三位置1687，随后随着发动机功率的减小和相对恒定的发动机转速而返回第二位置1686。

图17示出了用于在不同PGS策略之间进行仲裁的示例性过程1700的流程图。第一策略包括如果可从PGS获得节省的时间，那么最大化可用功率。当PGS挡位请求所节省的估计时间(当与非预测性换挡相比时)可用并且节省的时间低于负阈值时，采用该策略。响应于PGS没有节省时间或者节省的时间高于负阈值，并且响应于预测车辆在不可接受的速度下降的情况下受到功率限制，选择第二PGS策略以最大化效率，同时满足标称所需性能约束。如果前两个策略不可用，那么选择第三PGS策略，并且确定将预测的发动机转速维持在限值内的所有传动比，并且选择优化动力传动系统效率但是可能导致性能和/或路线时间的微小但可接受的损失的挡位。

过程1700在开始操作1702处开始，并且前进到条件句1704，所述条件句确定是否存在PGS启用条件。如果不存在PGS启用条件，那么过程1700前进到停止操作706。如果存在PGS启用条件，那么过程1700前进到条件句1708，所述条件句确定在与非预测性换挡相比时，由PGS挡位请求所节省的估计时间是否可用。如果这种估计可用，那么过程1700前进到条件句1712，所述条件句确定PGS换挡请求所节省的时间是否下降到阈值(例如负阈值)以下。如果PGS换挡请求所节省的时间不下降到阈值以下，那么过程1700前进到条件句1710。如果PGS换挡请求所节省的时间确实低于阈值，那么过程1700前进到操作1732，所述操作计算将预测的发动机转速维持在最小和最大约束内并且同时最大化可用功率的传动比。过程1700从操作1732前进到操作1750，所述操作将由操作1732计算的传动比转换成传动挡位数。应当理解，操作1732是PGS控制操作的一个实例，如果PGS操作所节省的时间是负的，那么所述控制操作最大化可用功率，即PGS操作增加了行驶时间。过程1700从操作1750前进到操作1752，所述操作向车辆变速器发送PGS挡位请求。过程1700从操作1752返回操作1704。

如果条件句1708确定当与非预测性换挡相比时PGS挡位请求所节省的估计时间不可用，那么过程1700前进到条件句1710，所述条件句确定车辆是否在不可接受的车辆速度下降的情况下被预测为功率受限。如果车辆在不可接受的车辆速度下降的情况下被预测为功率受限，那么过程1700前进到操作1742，所述操作计算导致车辆不受功率限制同时将预测的发动机转速维持在最小和最大约束内的所有传动比。过程1700从操作1742前进到操作1744，所述操作从由操作1742计算的那些传动比中选择使预测的动力传动系统效率最大化的传动比。过程1700从操作1744前进到操作1750，并且从那里操作并如上所述地前进。应当理解，操作1742和1744的组合是PGS控制操作的一个实例，所述操作在满足标称所需性能约束的同时最大化效率。

如果条件句1710确定车辆未不可接受的车辆速度下降的情况下未被预测为功率受限，那么过程1700前进到操作1722，所述操作计算将预测的发动机转速维持在最小和最大约束内的所有传动比。过程1700从操作1722前进到操作1744并且如上所述地操作并从那里前进。应当理解，操作1722是PGS操作的一个实例，所述操作优化动力传动系统效率，同时容忍导致性能或行驶时间的微小但可接受的损失。

图18展示了基于前瞻数据被禁止的速度和挡位状态改变。当前瞻动力需求没有充分改变而导致不可接受的预测的车辆速度下降时，PGS控件维持当前挡位以防止不必要的换挡。因此，避免了标称换挡，同时将车辆速度维持在可接受的最大和最小速度车辆速度阈值内。因此，由于较低的循环功而降低了燃料消耗和/或避免了在车辆速度减小到车辆速度阈值宽度以下的换挡。

图18展示了分别描绘车辆1808的高度、挡位状态改变和速度的曲线图1800、1802和1804。曲线图1800描绘了其纵轴上的高度以及其横轴上的沿车辆操作路线的距离。曲线图1802描绘了其纵轴上的变速器挡位状态、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、指示不使用PGSPCCM控件的车辆1808的挡位状态的曲线1832、以及指示使用PGSPCCM控件的车辆1808的挡位状态的曲线1834。曲线图1804描绘了其纵轴上的车辆速度、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、以及PGSPCCM控制参数，所述控制参数包括上PCC车辆速度阈值1820、下PCC车辆速度阈值1822、巡航参考速度1824。曲线图1804进一步描绘了指示不使用PGSPCCM控件的车辆1808的车辆速度的曲线1828以及指示使用PGSPCCM控件的车辆1808的车辆速度的曲线1826。

使用PGSPCCM控件的效果通过由曲线1828和1832指示的车辆1808的操作与由曲线1826和1834指示的车辆1808的操作的比较来说明。如曲线1828和1832所示，当车辆1808在不使用PGSPCCM控件的情况下操作时，当车辆处于上坡坡度区段1812当中时，在距离1864处发生挡位降挡，并且在车辆1808完成下坡坡度区段1813时在距离1866处发生降挡，从而产生由曲线1828指示的车辆速度曲线。如曲线1826和1834所示，当车辆1808在使用PGSPCCM控件的情况下操作时，当车辆1808沿着上坡坡度区段1812向上前进并且沿着下坡坡度区段1813向下行驶时不发生换挡，从而产生由曲线1826指示的车辆速度曲线。因此可看出，维持当前挡位防止了在曲线1826处处于或高于下PCC车辆速度阈值1822的情况下的不必要的换挡。

参考图18，展示了曲线图1880，描绘了其纵轴上的发动机功率、其横轴上的发动机转速、示出了发动机BTE等值线1881的虚线以及最高挡位1882。曲线图1880描绘了车辆1808在有或没有PGSPCCM控件的情况下通过曲线图1800中描绘的驾驶曲线的转变。车辆1808在没有PGSPCCM的情况下在更省燃料的区域中经历更多时间和燃料。在没有PGSPCCM的情况下，车辆1808的发动机操作点在第一位置1890处开始并且以更大的发动机功率和相对恒定的发动机转速移动到第二位置1891，随后随着发动机转速的减小和相对恒定的发动机功率而移动到第二位置1892，随后随着发动机转速的增加和相对恒定的发动机功率而移动到最终位置1893。车辆1808在具有PGSPCCM的情况下爬斜坡1812在更省燃料的区域中经历更多时间和燃料。在具有PGSPCCM的情况下，车辆1808的发动机操作点在第一位置1885处开始并且随着发动机功率的增加和相对恒定的发动机转速而移动到第二位置1886，随后随着发动机转速的减小和相对恒定的发动机功率而移动到第二位置1887，随后返回第一位置1885。

图19示出了根据示例性过程1900的流程图，所述过程操作PGSPCCM控件以便基于导致动力储备的PGS请求来修改PCC行为。如果启用PCC，那么确定车辆是否在当前挡位中在不可接受的车辆速度下降的情况下被预测为功率受限。如果并非不可接受，那么恢复或继续标称PCC控制。如果预测的车辆速度下降是不可接受的，那么确定PGS挡位请求是否导致预测的正动力储备。如果不是，那么恢复或继续PCC控制。如果是，那么将PCC从其标称/默认控制进行修改，以将巡航操作阈值动态地降低到最小预测的车辆速度并且动态地改变车辆速度目标以优化动力传动系统效率，同时将其维持在动态巡航操作阈值以上。图20和图21示出了实施方式中的所述PGSPCCM过程的实例。

过程1900在开始操作1902处开始，并且前进到条件句1904，所述条件句确定是否启用PCC。如果不存在PCC启用，那么过程1900前进到停止操作1906。如果启用PCC，那么过程1900前进到条件句1908，所述条件句确定车辆是否在当前挡位中在不可接受的车辆速度下降的情况下被预测为功率受限。如果预测车辆在当前挡位中在不可接受的车辆速度下降的情况下被预测为功率受限，那么过程1900前进到操作器1910，所述操作器返回操作以回到默认PCC行为。如果车辆在当前挡位中在不可接受的车辆速度下降的情况下未被预测为功率受限，那么过程1900前进到条件句1912，所述条件句确定PGS挡位请求是否已导致预测的正动力储备。如果未预测到正动力储备，那么过程1900前进到操作器1910。如果预测到正动力储备，那么过程1900前进到操作器1922，所述操作器通过首先动态地将巡航操作阈值降低到最小预测的车辆速度并且其次动态地改变车辆速度目标以优化动力传动系统效率同时将其维持在动态巡航操作阈值以上来修改PCC行为。过程1900从操作1922前进到条件句1904。

图20展示了采用PGSPCCM控件以当转变为上坡区段时降低速度目标和车辆速度阈值的车辆的速度和挡位状态改变。系统参数包括默认换挡计划、动力传动系统效率、车辆质量、车辆动力需求、PCC模式定义和计算、以及上PCC车辆速度阈值宽度设置。当PCC标称/默认模式在上坡区段减速并且控件的PGS部分已请求降挡时，PGSPCCM控件将上PCC车辆速度阈值宽度降低到沿着所述区段的最小预测的车辆速度以确保PCC加燃料控制。修改速度目标以改善下选挡位中的动力传动系统效率和车辆损失。还修改车辆速度阈值以适应较低的车辆速度。因此，在车辆速度没有降低成低于修改的下PCC车辆速度阈值2022的情况下，通过动力传动系统效率提高而使燃料消耗较低。这种操作由于动力传动系统效率提高而导致更低的燃料消耗，并且车辆速度不会降低成低于修改的下PCC车辆速度阈值。

图20展示了分别描绘车辆2008的高度、挡位状态改变和速度的曲线图2000、2002和2004。曲线图2000描绘了其纵轴上的高度以及其横轴上的沿车辆操作路线的距离。曲线图2002描绘了其纵轴上的变速器挡位状态、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、指示不使用PGSPCCM控件的车辆2008的挡位状态的曲线2032、以及指示使用PGSPCCM控件的车辆2008的挡位状态的曲线2034。曲线图2004描绘了其纵轴上的车辆速度、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、以及PGSPCCM控制参数，所述控制参数包括上PCC车辆速度阈值2020、下PCC车辆速度阈值2022、巡航参考速度2024。曲线图2004进一步描绘了指示不使用PGSPCCM控件的车辆2008的车辆速度的曲线2028、指示使用PGSPCCM控件的车辆2008的车辆速度的曲线2026、曲线2027(默认PCC控件目标)、以及曲线2028(具有PGSPCCM的PCC控件的情况下)。以下曲线图2004进一步描绘了返回同步速度目标的块2040模式-1、为上坡前加速的块2042模式-2、以及为上坡减速的块2044模式-3。

使用PGSPCCM控件的效果通过由曲线2028、2029和2032指示的车辆2008的操作与由曲线2026和2034指示的车辆2008的操作的比较来说明。如曲线2028和2032所示，当车辆2008在不使用PGSPCCM控件的情况下操作时，在距离2066处发生挡位降挡，从而产生由曲线2028和2029指示的车辆速度曲线。在距离2060处，通过减小其值来修改下PCC车辆速度阈值2022。下PCC车辆速度阈值2022的修改值允许车辆速度如曲线2026所示地变化而不终止PCC操作，如果曲线2026下降成低于曲线2022的未修改值，那么可能发生终止PCC操作。

参考图20，展示了曲线图2080，其描绘了其纵轴上的发动机功率、其横轴上的发动机转速、以及示出了发动机BTE等值线2081的虚线以及最高挡位扭矩曲线2082。曲线图2080描绘了车辆2008在有或没有PGSPCCM控件的情况下从平坦坡度转变到上坡坡度。在没有PGSPCCM的情况下爬斜坡2012的车辆2008的发动机操作点在位置2085开始并且随着发动机功率的减小和相对恒定的发动机转速而移动到第二位置2087，随后随着发动机功率的增加和发动机转速的减小而移动到第三位置2088，随后随着发动机功率和发动机转速二者的增加而返回第四位置2089。在具有PGSPCCM的情况下爬斜坡2012的车辆2008的发动机操作点在位置2085处开始并且随着发动机转速和发动机功率二者的增加而移动到位置2086。

图21展示了采用PGSPCCM算法以当从上坡区段转变时返回默认速度目标和车辆速度阈值的车辆的速度和挡位状态改变。PCC默认模式在上坡区段减速并且控件的PGS部分请求升挡，PGSPCCM控件将下PCC车辆速度阈值增加到默认值并且提供与默认换挡计划相比较早的升挡。在PGSPCCM控件转变回默认PCC模式和车辆速度阈值参考后。因此，在相同的行程时间提供更高的燃料效率，因为由于动力传动系统效率提高而导致更低的燃料消耗。可替代地，由于来自增加的循环功的较短的行程时间，可在相同的燃料效率下提供较短的行程时间。另外，提供了当车辆功率受限时改进的速度跟踪。

图21展示了分别描绘车辆2108的高度、挡位状态改变和速度的曲线图2100、2102和2104。曲线图2100描绘了其纵轴上的高度以及其横轴上的沿车辆操作路线的距离。曲线图2102描绘了其纵轴上的变速器挡位状态、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、指示不使用PGSPCCM控件的车辆2108的挡位状态的曲线2132、以及指示使用PGSPCCM控件的车辆2108的挡位状态的曲线2134。曲线图2104描绘了其纵轴上的车辆速度、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、以及PGSPCCM控制参数，所述控制参数包括上PCC车辆速度阈值2120、下PCC车辆速度阈值2122、巡航参考速度2124。曲线图2104进一步描绘了指示不使用PGSPCCM控件的车辆2108的车辆速度的曲线2128、指示使用PGSPCCM控件的车辆2108的车辆速度的曲线2126、曲线2127(默认PCC控件目标)、以及曲线2128(具有PGSPCCM的PCC控件的情况下)。以下曲线图2104进一步描绘了返回同步速度目标的块2140模式-3、为上坡前加速的块2142模式-2、以及为上坡减速的块2144模式-1。

使用PGSPCCM控件的效果通过由曲线2128和2132指示的车辆2108的操作与由曲线2126和2134指示的车辆2108的操作的比较来说明。如曲线2128和2132所示，当车辆2108在不使用PGSPCCM控件的情况下操作时，在距离2166处发生挡位升挡，从而产生由曲线2128指示的车辆速度曲线。如曲线2126和2134所示，当车辆2108在使用PGSPCCM控件的情况下操作时，在车辆2108开始爬相对陡峭或严峻的上坡坡度2112之前，在距离2160处发生挡位升挡，从而产生由曲线2126指示的车辆速度曲线。

参考图21，展示了曲线图2180，其描绘了其纵轴上的发动机功率、其横轴上的发动机转速、以及示出了发动机BTE等值线2181的虚线以及最高挡位扭矩曲线2182。曲线图2180描绘了车辆2108在有或没有PGSPCCM控件的情况下从上坡坡度转变到平坦坡度。在没有PGSPCCM的情况下，在没有PGSPCCM的情况下爬斜坡2112的车辆2108的发动机操作点经历回拖、较低的BTE和较低的循环功。在没有PGSPCCM的情况下，车辆2108的发动机操作点在位置2187处开始并且随着发动机功率的减小和相对恒定的发动机转速而移动到第二位置2188，随后随着相对恒定的发动机功率和发动机转速的减小而移动到第三位置2189。车辆2108在具有PGSPCCM的情况下爬斜坡2112经历了遗留的动量和较早的升挡。在具有PGSPCCM的情况下，车辆2108的发动机操作点在位置2185处开始并且随着发动机转速和发动机功率二者的减小而移动到位置2189。

图22展示了根据示例性过程2200的流程图，所述过程用于基于所节省的时间和正动力储备的可用性在不同的修改的PCC控制行为之间进行仲裁。如果PGS请求所节省的时间已知且高于正阈值，那么动态修改PCC速度以获得比标称/默认PCC控制更高的燃料效率，同时均衡PCC路线时间。可通过在下坡区段之前缓慢加速或在稍后的距离加速、在上坡区段之前更快地减速或在更早的距离减速、和/或在上坡区段缓速之后返回设定的速度目标来均衡PCC路线时间。所述策略通过调整PGS控件未激活的占空比的其他区域上的PCC行为来与在PGS控制期间节省的时间进行折衷。

过程2200在开始操作2202处开始，并且前进到条件句2204，所述条件句确定是否启用PCC。如果不启用PCC，那么过程2200前进到停止操作2206。如果启用PCC，那么过程2200前进到条件句2208，所述条件句确定在与非预测性换挡相比时，由PGS挡位请求所节省的估计时间是否可用。如果所节省的估计时间可用，那么过程2200前进到条件句2212，所述条件句确定PGS事件所节省的时间是否高于阈值，例如正阈值。如果PGS事件所节省的时间不高于阈值，那么过程2200前进到条件句2204。

如果PGS事件所节省的时间高于阈值，那么过程2200前进到操作2222，所述操作动态地修改PCC速度目标，以便在均衡PCC路线时间的同时获得比常规PCC更高的燃料经济性。在所示的形式中，操作2222执行延迟启动车辆系统的上坡前加速的操作、减小车辆系统的上坡前加速的速率的操作、提前启动车辆系统的下坡前减速的操作、增加车辆系统的下坡前加速的速率的操作、延迟启动车辆系统的上坡后加速的操作、以及减小车辆系统的上坡后加速的速率的操作中的一个或多个。应当理解，操作2222是PGSPCCM控制操作的一个实例，所述操作通过调整PCC行为以减少占空比的车辆速度区域(包括例如PGS不必须激活的区域)来交换或花费由PGS操作所导致的节省时间。

如果条件句2208确定当与非预测性换挡相比时PGS挡位请求所节省的估计时间不可用，那么过程2200前进到条件句2210，所述条件句确定车辆是否在当前挡位中在不可接受的车辆速度下降的情况下被预测为功率受限。如果未预测到车辆功率受限，那么过程2200前进到恢复默认PCC行为的操作2216，并且过程2200从操作2216前进到条件句2204。

如果预测车辆功率受限，那么条件句2210前进到条件句2214，所述条件句确定所接收的PGS挡位请求是否导致预测的正动力储备。如果接收的PGS挡位请求未导致预测的正动力储备，那么过程2200前进到恢复默认PCC行为的操作2216，并且从操作2216前进到条件句2204。如果接收的PGS挡位请求确实导致预测的正动力储备，那么过程2200前进到修改PCC行为的操作2232。在所示形式中，操作2232将下PCC车辆速度阈值动态地降低到路线区段上的最小预测的车辆速度，并且动态地改变车辆速度目标以优化动力传动系统效率，同时将其维持在动态巡航操作阈值以上。应当理解，操作2232是PGSPCCM控件操作的一个实例，所述操作通过在功率受限行为已由PGS控件避免的情况下的操作期间调整PCC行为，当PGS已通过折衷从PGS节省的时间来提供足够的预测的正的动力储备时优化动力传动系统效率和车辆工作。过程2200从操作2232前进到条件句2204。

图23展示了采用PGSPCCM控件以通过修改PCC控制来利用通过降挡所节省的时间的车辆的速度和挡位状态改变。当PGS控件已请求降挡时，PCC控件计算在请求的降挡期间节省的时间。PCC模式参考被动态调整以便上坡前加速、下坡前减速、上坡减速和下坡加速、并且返回同步巡航目标速度，以将所节省的时间针对更高燃料效率进行折衷。

图23展示了分别描绘车辆2308的高度、挡位状态改变和速度的曲线图2300、2302和2304。曲线图2300描绘了其纵轴上的高度以及其横轴上的沿车辆操作路线的距离。曲线图2302描绘了其纵轴上的变速器挡位状态、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、指示不使用PGSPCCM控件的车辆2308的挡位状态的曲线2332、以及指示使用PGSPCCM控件的车辆2308的挡位状态的曲线2334。曲线图2304描绘了其纵轴上的车辆速度、其横轴上的沿车辆操作路线的距离、以及PGSPCCM控制参数，所述控制参数包括上PCC车辆速度阈值2320和下PCC车辆速度阈值2322，并且还可包括巡航参考速度。曲线图2304进一步描绘了指示不使用PGSPCCM控件的车辆2308的车辆速度的曲线2328、指示使用PGSPCCM控件在修改的PCC速度目标下的车辆2308的车辆速度的曲线2326、以及曲线2327(使用PGSPCCM控件在默认PCC速度目标下的车辆2308的速度)。以下曲线图2304进一步描绘了返回同步速度目标的块2340模式-1、为上坡前加速的块2342模式-2、为上坡减速的块2344模式-3、为下坡前加速的块2346、以及为下坡加速的块2348。

使用PGSPCCM控件的效果通过由曲线2328和2332指示的车辆2308的操作与由曲线2326或2327和曲线2334指示的车辆2308的操作的比较来说明。如曲线2328和2332所示，当车辆2308在不使用PGSPCCM控件的情况下操作时，在距离2366处发生挡位降挡并且在距离2368处发生挡位升挡，从而产生由曲线2328指示的车辆速度曲线。如曲线2326和2334所示，当车辆2308在使用PGSPCCM控件和默认PCC速度目标的情况下操作时，在车辆2308开始爬相对陡峭或严峻的上坡坡度2312之前，在距离2360处发生挡位降挡，并且在距离2362处发生挡位升挡，从而产生由曲线2326指示的车辆速度曲线。如曲线2327和2334所示，当车辆2308在使用PGSPCCM控件和修改的PCC速度目标的情况下操作时，在车辆2308开始爬相对陡峭或严峻的上坡坡度2312之前，在距离2360处发生挡位降挡，在距离2362处发生挡位升挡，从而产生由曲线2327指示的增加的车辆速度曲线。

现在将进一步描述许多示例性的另外的示例性实施方案。第一示例性实施方案是一种方法，所述方法包括：基于将由所述车辆行驶的路线的至少一部分的前瞻路线信息来确定车辆发动机的预计的发动机功率需求，所述预计的发动机功率需求包括利用默认换挡计划将车辆速度维持在预定的路线参数内所需的发动机功率；基于所述预计的发动机功率需求来确定所述车辆速度的预计的改变；基于所述预计的发动机功率需求和所述车辆速度的预计的改变来生成与基于所述默认换挡计划的标称挡位请求不同的挡位请求，其中所述挡位请求限定了连接到所述发动机的变速器的挡位状态；响应于所述挡位请求动态地调整标称预测性巡航控制目标速度，使得所述车辆的速度、行程时间和燃料经济性中的至少一个相对于没有所述挡位请求的情况下产生的所述车辆速度是改善的；并且响应于所述挡位请求和所述调整的标称预测性巡航控制目标速度来操作所述车辆。

第二示例性实施方案是一种方法，所述方法包括：基于将由所述车辆行驶的路线的至少一部分的前瞻路线信息来确定车辆发动机的预计的发动机功率需求，所述预计的发动机功率需求包括利用默认换挡计划将车辆速度维持在预定的路线参数内所需的发动机功率；基于所述预计的发动机功率需求来确定所述车辆速度的预计的改变；基于所述预计的发动机功率需求和所述车辆速度的预计的改变来生成与基于所述默认换挡计划的标称挡位请求不同的挡位请求，其中所述挡位请求限定了连接到所述发动机的变速器的挡位状态；确定利用所述挡位请求对于所述默认换挡计划节省的时间；响应于所述节省的时间动态地调整标称预测性巡航控制目标速度，使得所述车辆的速度、行程时间和燃料经济性中的至少一个相对于没有所述挡位请求的情况下产生的所述车辆速度是改善的；并且响应于所述挡位请求和所述调整的标称预测性巡航控制目标速度来操作所述车辆。

在第一示例性实施方案或第二示例性实施方案的某些形式中，路线信息包括当前的路线状况和用于由数据窗口限定的路线的至少一部分的前方路线状况，其中当前的路线状况包括车辆当前位置处的路线信息，并且前方路线状况包括通过数据窗口的路线信息。在某些形式中，路线信息包括路线坡度、交通状况、交通控制标志和信号的位置和类型、以及通告和有效的速度限值中的至少一个。在某些形式中，预计的发动机功率需求进一步基于默认换挡计划、车辆质量、动力传动系统效率、车辆动力需求、预测性巡航控制模式定义和设置、以及上PCC车辆速度阈值宽度设置。

第三实施方案是一种包括控制器的设备，所述控制器被配置成执行根据第一示例性实施方案、第二示例性实施方案或其形式的方法。

第四示例性实施方案是一种系统，其包括：用于车辆的发动机；变速器，所述变速器机械地联接到所述发动机；路线信息源，所述路线信息包括所述车辆以车辆速度或接近车辆速度行驶的路线的至少一部分的当前和前方路线状况；控制器，所述控制器被配置成基于将由所述车辆行驶的路线的至少一部分的前瞻路线信息来确定所述发动机的预计的发动机功率需求，所述预计的发动机功率需求包括利用默认换挡计划将车辆速度维持在预定的路线参数内所需的发动机功率，所述控制器被进一步配置成基于所述预计的发动机功率需求来确定所述车辆速度的预计的改变，并且基于所述预计的发动机功率需求和所述车辆速度的预计的改变来生成与基于所述默认换挡计划的标称挡位请求不同的挡位请求，其中所述挡位请求限定了所述变速器的挡位状态，所述控制器被进一步配置成响应于所述挡位请求动态地调整标称预测性巡航控制目标速度，使得所述车辆的速度、行程时间和燃料经济性中的至少一个相对于没有所述挡位请求的情况下产生的所述车辆速度是改善的。

在第四示例性实施方案的某些形式中，所述变速器包括变速器控制器，所述变速器控制器被构造成询问由所述控制器传送的所述挡位状态并且如果合适就实施所述挡位状态。在某些形式中，所述发动机包括发动机控制器，所述发动机控制器被构造成询问由所述控制器传送的所述调整的标称预测性巡航控制目标速度，并且经由控制到所述发动机的燃料和空气中的至少一个来实施所述临时车辆参考速度。

第五示例性实施方案是一种系统，其包括：用于车辆的发动机；变速器，所述变速器机械地联接到所述发动机；路线信息源，所述路线信息包括所述车辆以车辆速度或接近车辆速度行驶的路线的至少一部分的当前和前方路线状况；控制器，所述控制器被配置成基于将由所述车辆行驶的路线的至少一部分的前瞻路线信息来确定所述发动机的预计的发动机功率需求，所述预计的发动机功率需求包括利用默认换挡计划将车辆速度维持在预定的路线参数内所需的发动机功率，所述控制器还被配置成基于所述预计的发动机功率需求来确定所述车辆速度的预计的改变，并且基于所述预计的发动机功率需求和所述车辆速度的预计的改变来生成与基于所述默认换挡计划的标称挡位请求不同的挡位请求，其中所述挡位请求限定了所述变速器的挡位状态，所述控制器还被配置成确定利用所述挡位请求对于所述默认换挡计划节省的时间，并且响应于所述节省的时间动态地调整标称预测性巡航控制目标速度，使得所述车辆的速度、行程时间和燃料经济性中的至少一个相对于没有所述挡位请求的情况下产生的所述车辆速度是改善的

在第五示例性实施方案的某些形式中，所述变速器包括变速器控制器，所述变速器控制器被构造成询问由所述控制器传送的所述挡位状态并且如果合适就实施所述挡位状态；并且所述发动机包括发动机控制器，所述发动机控制器被构造成询问由所述控制器传送的所述调整的标称预测性巡航控制目标速度，并且经由控制到所述发动机的燃料和空气中的至少一个来实施临时车辆参考速度。

第六示例性实施方案是一种车辆系统，其包括：发动机，所述发动机被配置成输出扭矩；变速器，所述变速器被构造成从所述发动机接收扭矩并且输出扭矩以推进所述车辆系统；电子控制系统，所述电子控制系统与所述发动机和所述变速器操作地联接，所述电子控制系统被构造成：响应于将由所述车辆系统行驶的路线的至少一部分的前瞻路线信息来确定修改的挡位请求，所述修改的挡位请求限定了所述变速器的不同于默认换挡计划挡位状态的挡位状态；响应于所述修改的挡位请求来确定修改的预测性巡航控制(PCC)设置，所述修改的PCC设置包括修改的PCC车辆速度目标以及限定了关于PCC操作的限值的修改的PCC车辆速度阈值中的一者或两者；并且响应于所述修改的预测性巡航控制设置和所述修改的挡位请求来控制所述发动机和所述变速器。

在第六示例性实施方案的某些形式中，所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，并且所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于预先存在的PCC车辆速度目标和预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

在第六示例性实施方案的某些形式中，所述修改的挡位请求是响应于指示增加的道路坡度的所述前瞻路线信息的所述变速器的降挡，所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，所述修改的PCC车辆速度阈值相对于预先存在的PCC车辆速度阈值减小，所述修改的PCC车辆速度目标小于所述预先存在的PCC车辆速度阈值，并且所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于所述预先存在的PCC车辆速度目标和所述预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

在第六示例性实施方案的某些形式中，所述修改的挡位请求是响应于指示减小的道路坡度的所述前瞻路线信息的所述变速器的升挡，所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，所述修改的PCC车辆速度阈值相对于预先存在的PCC车辆速度阈值增加，所述修改的PCC车辆速度目标大于所述修改的PCC车辆速度阈值，并且所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于所述预先存在的PCC车辆速度目标和所述预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

在第六示例性实施方案的某些形式中，所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度，所述电子控制系统被配置成确定可归因于所述修改的挡位请求的行驶时间节省，并且所述电子控制系统被配置成通过将所述修改的PCC车辆速度动态地控制成以下各项中的至少一项来减少所述行驶时间节省：延迟启动所述车辆系统的上坡前加速、减小所述车辆系统的上坡前加速的速率、提前启动所述车辆系统的下坡前减速、增加所述车辆系统的下坡前加速的速率、延迟启动所述车辆系统的上坡后加速、以及减小所述车辆系统的上坡后加速的速率。

在第六示例性实施方案的某些形式中，所述电子控制系统被构造成：基于所述前瞻路线信息来确定所述发动机的预计的发动机功率需求，所述预计的发动机功率需求包括利用所述默认换挡计划将车辆速度维持在预定的路线参数内所需的发动机功率；基于所述预计的发动机功率需求来确定所述车辆速度的预计的改变；确定在所述前瞻路线的窗口上行驶所需的时间内的预计的改变；基于所述预计的发动机功率需求、所述车辆速度的预计的改变、以及所需的时间内的所述预计的改变中的至少一个来生成所述修改的挡位请求；并且响应于所述挡位请求动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标。

在第六示例性实施方案的某些形式中，所述电子控制系统被构造成动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标，以减少否则由于有效地改进所述车辆系统的燃料经济性的所述修改的挡位请求而导致的正动力储备。

在第六示例性实施方案的某些形式中，所述电子控制系统被构造成动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标，以减少否则由于有效地改进所述车辆系统的燃料经济性的所述修改的挡位请求而导致的时间节省。

第七示例性实施方案是一种控制车辆系统的方法，所述车辆系统包括发动机、与所述发动机联接的变速器以及与所述发动机和所述变速器联接的电子控制系统，所述方法包括操作所述电子控制系统以执行以下动作：响应于将由所述车辆系统行驶的路线的至少一部分的前瞻路线信息来确定修改的挡位请求，所述修改的挡位请求限定了所述变速器的不同于默认换挡计划挡位状态的挡位状态；响应于所述修改的挡位请求来确定修改的预测性巡航控制(PCC)设置，所述修改的PCC设置包括修改的PCC车辆速度目标以及限定了关于PCC操作的限值的修改的PCC车辆速度阈值中的一者或两者；并且响应于所述修改的预测性巡航控制设置和所述修改的挡位请求来控制所述发动机和所述变速器。

在第七示例性实施方案的某些形式中，所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，并且所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于预先存在的PCC车辆速度目标和预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

在第七示例性实施方案的某些形式中，所述修改的挡位请求是响应于指示增加的道路坡度的所述前瞻路线信息的所述变速器的降挡，所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，所述修改的PCC车辆速度阈值相对于预先存在的PCC车辆速度阈值减小，所述修改的PCC车辆速度目标小于所述预先存在的PCC车辆速度阈值，并且所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于所述预先存在的PCC车辆速度目标和所述预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

在第七示例性实施方案的某些形式中，所述修改的挡位请求是响应于指示减小的道路坡度的所述前瞻路线信息的所述变速器的升挡，所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，所述修改的PCC车辆速度阈值相对于预先存在的PCC车辆速度阈值增加，所述修改的PCC车辆速度目标大于所述修改的PCC车辆速度阈值，并且所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于所述预先存在的PCC车辆速度目标和所述预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

在第七示例性实施方案的某些形式中，操作所述电子控制系统的所述动作包括：确定可归因于所述修改的挡位请求的行驶时间节省；并且通过将所述修改的PCC车辆速度动态地控制成以下各项中的至少一项来减少所述行驶时间节省：延迟启动所述车辆系统的上坡前加速、减小所述车辆系统的上坡前加速的速率、提前启动所述车辆系统的下坡前减速、增加所述车辆系统的下坡前加速的速率、延迟启动所述车辆系统的上坡后加速、以及减小所述车辆系统的上坡后加速的速率。

在第七示例性实施方案的某些形式中，操作所述电子控制系统的所述动作包括：基于所述前瞻路线信息来确定所述发动机的预计的发动机功率需求，所述预计的发动机功率需求包括利用所述默认换挡计划将车辆速度维持在预定的路线参数内所需的发动机功率；基于所述预计的发动机功率需求来确定所述车辆速度的预计的改变；基于所述预计的发动机功率需求以及所述车辆速度的预计的改变来生成所述修改的挡位请求；并且响应于所述挡位请求动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标。

在第七示例性实施方案的某些形式中，动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标的所述动作有效地减少否则由于有效地改进所述车辆系统的燃料经济性的所述修改的挡位请求而导致的正动力储备。

在第七示例性实施方案的某些形式中，动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标的所述动作有效地减少否则由于有效地改进所述车辆系统的燃料经济性的所述修改的挡位请求而导致的时间节省。

第九示例性实施方案是一种设备，其包括：电子控制系统，所述电子控制系统被配置成通过执行存储在非暂时性控制器可读介质中的指令来执行以下动作来控制车辆系统的发动机和变速器的操作：响应于将由所述车辆系统行驶的路线的至少一部分的前瞻路线信息来确定修改的挡位请求，所述修改的挡位请求限定了所述变速器的不同于默认换挡计划挡位状态的挡位状态；响应于所述修改的挡位请求来确定修改的预测性巡航控制(PCC)设置，所述修改的PCC设置包括修改的PCC车辆速度目标以及限定了关于PCC操作的限值的修改的PCC车辆速度阈值中的一者或两者；并且响应于所述修改的预测性巡航控制设置和所述修改的挡位请求来控制所述发动机和所述变速器。

在第九示例性实施方案的某些形式中，所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，并且所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于预先存在的PCC车辆速度目标和预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

在第九示例性实施方案的某些形式中，所述修改的挡位请求是响应于指示增加的道路坡度的所述前瞻路线信息的所述变速器的降挡，所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，所述修改的PCC车辆速度阈值相对于预先存在的PCC车辆速度阈值减小，所述修改的PCC车辆速度目标小于所述预先存在的PCC车辆速度阈值，并且所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于所述预先存在的PCC车辆速度目标和所述预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

在第九示例性实施方案的某些形式中，所述修改的挡位请求是响应于指示减小的道路坡度的所述前瞻路线信息的所述变速器的升挡，所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，所述修改的PCC车辆速度阈值相对于预先存在的PCC车辆速度阈值增加，所述修改的PCC车辆速度目标大于所述修改的PCC车辆速度阈值，并且所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于所述预先存在的PCC车辆速度目标和所述预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

在第九示例性实施方案的某些形式中，所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度，所述电子控制系统被配置成确定可归因于所述修改的挡位请求的行驶时间节省，并且所述电子控制系统被配置成通过将所述修改的PCC车辆速度动态地控制成以下各项中的至少一项来减少所述行驶时间节省：延迟启动所述车辆系统的上坡前加速、减小所述车辆系统的上坡前加速的速率、提前启动所述车辆系统的下坡前减速、增加所述车辆系统的下坡前加速的速率、延迟启动所述车辆系统的上坡后加速、以及减小所述车辆系统的上坡后加速的速率。

在第九示例性实施方案的某些形式中，所述电子控制系统被构造成执行以下动作：基于所述前瞻路线信息来确定所述发动机的预计的发动机功率需求，所述预计的发动机功率需求包括利用所述默认换挡计划将车辆速度维持在预定的路线参数内所需的发动机功率；基于所述预计的发动机功率需求来确定所述车辆速度的预计的改变；基于所述预计的发动机功率需求以及所述车辆速度的预计的改变来生成所述修改的挡位请求；并且响应于所述挡位请求动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标。

在第九示例性实施方案的某些形式中，所述电子控制系统被构造成动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标，以减少否则由于有效地改进所述车辆系统的燃料经济性的所述修改的挡位请求而导致的正动力储备。

在第九示例性实施方案的某些形式中，所述电子控制系统被构造成动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标，以减少否则由于有效地改进所述车辆系统的燃料经济性的所述修改的挡位请求而导致的时间节省。

如受益于本公开的本领域技术人员将理解的，除非明确地相反提供，否则用于识别本文公开的系统和方法的部件的术语可类似地通过其他术语描述。虽然已在附图和前述描述中详细说明和描述了发动机和变速器控制系统及其使用方法的各种实施方案，但是其特征被认为是说明性的而不是限制性的，应理解，仅已示出和描述某些实施方案，并且希望保护落入本公开的精神内的所有改变和修改。设想了根据本公开的各种其他实施方案。本领域技术人员将理解，在示例性实施方案中可进行许多修改而实质上不脱离本公开。因此，所有此类修改旨在包括在如以下权利要求所限定的本公开的范围内。

Claims (24)

1.一种车辆系统，其包括：

发动机，所述发动机被配置成输出扭矩；

变速器，所述变速器被构造成从所述发动机接收扭矩并且输出扭矩以推进所述车辆系统；

电子控制系统，所述电子控制系统与所述发动机和所述变速器操作地联接，所述电子控制系统被构造成：

响应于将由所述车辆系统行驶的路线的至少一部分的前瞻路线信息来确定修改的挡位请求，所述修改的挡位请求限定了所述变速器的不同于默认换挡计划挡位状态的挡位状态，

响应于所述修改的挡位请求来确定修改的预测性巡航控制(PCC)设置，所述修改的PCC设置包括修改的PCC车辆速度目标以及限定了关于PCC操作的限值的修改的PCC车辆速度阈值中的一者或两者，并且

响应于所述修改的预测性巡航控制设置和所述修改的挡位请求来控制所述发动机和所述变速器。

2.根据权利要求1所述的车辆系统，其中所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，并且所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于预先存在的PCC车辆速度目标和预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

3.根据权利要求1所述的车辆系统，其中

所述修改的挡位请求是响应于指示增加的道路坡度的所述前瞻路线信息的所述变速器的降挡，

所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，

所述修改的PCC车辆速度阈值相对于预先存在的PCC车辆速度阈值减小，

所述修改的PCC车辆速度目标小于所述预先存在的PCC车辆速度阈值，并且

所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于所述预先存在的PCC车辆速度目标和所述预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

4.根据权利要求1所述的车辆系统，其中

所述修改的挡位请求是响应于指示减小的道路坡度的所述前瞻路线信息的所述变速器的升挡，

所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，

所述修改的PCC车辆速度阈值相对于预先存在的PCC车辆速度阈值增加，

所述修改的PCC车辆速度目标大于所述修改的PCC车辆速度阈值，并且

所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于所述预先存在的PCC车辆速度目标和所述预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

5.根据权利要求1所述的车辆系统，其中

所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度，

所述电子控制系统被配置成确定可归因于所述修改的挡位请求的行驶时间节省，并且

所述电子控制系统被配置成通过将所述修改的PCC车辆速度动态地控制成以下各项中的至少一项来减少所述行驶时间节省：

延迟启动所述车辆系统的上坡前加速，

减小所述车辆系统的上坡前加速的速率，

提前启动所述车辆系统的下坡前减速，

增加所述车辆系统的下坡前加速的速率，

延迟启动所述车辆系统的上坡后加速，以及

减小所述车辆系统的上坡后加速的速率。

6.根据权利要求1所述的车辆系统，其中所述电子控制系统被构造成：

基于所述前瞻路线信息来确定所述发动机的预计的发动机功率需求，所述预计的发动机功率需求包括利用所述默认换挡计划将车辆速度维持在预定的路线参数内所需的发动机功率；

基于所述预计的发动机功率需求来确定所述车辆速度的预计的改变；

确定在所述前瞻路线的窗口上行驶所需的时间内的预计的改变；

基于所述预计的发动机功率需求、所述车辆速度的预计的改变、以及所需的时间内的所述预计的改变中的至少一个来生成所述修改的挡位请求；并且

响应于所述挡位请求动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标。

7.根据权利要求6所述的车辆系统，其中所述电子控制系统被构造成动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标，以减少否则由于有效地改进所述车辆系统的燃料经济性的所述修改的挡位请求而导致的正动力储备。

8.根据权利要求6所述的车辆系统，其中所述电子控制系统被构造成动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标，以减少否则由于有效地改进所述车辆系统的燃料经济性的所述修改的挡位请求而导致的时间节省。

9.一种控制车辆系统的方法，所述车辆系统包括发动机、与所述发动机联接的变速器以及与所述发动机和所述变速器联接的电子控制系统，所述方法包括操作所述电子控制系统以执行以下动作

响应于将由所述车辆系统行驶的路线的至少一部分的前瞻路线信息来确定修改的挡位请求，所述修改的挡位请求限定了所述变速器的不同于默认换挡计划挡位状态的挡位状态，

响应于所述修改的挡位请求来确定修改的预测性巡航控制(PCC)设置，所述修改的PCC设置包括修改的PCC车辆速度目标以及限定了关于PCC操作的限值的修改的PCC车辆速度阈值中的一者或两者，并且

响应于所述修改的预测性巡航控制设置和所述修改的挡位请求来控制所述发动机和所述变速器。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，并且所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于预先存在的PCC车辆速度目标和预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

11.根据权利要求9所述的方法，其中

所述修改的挡位请求是响应于指示增加的道路坡度的所述前瞻路线信息的所述变速器的降挡，

所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，

所述修改的PCC车辆速度阈值相对于预先存在的PCC车辆速度阈值减小，

所述修改的PCC车辆速度目标小于所述预先存在的PCC车辆速度阈值，并且

所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于所述预先存在的PCC车辆速度目标和所述预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

12.根据权利要求9所述的方法，其中

所述修改的挡位请求是响应于指示减小的道路坡度的所述前瞻路线信息的所述变速器的升挡，

所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，

所述修改的PCC车辆速度阈值相对于预先存在的PCC车辆速度阈值增加，

所述修改的PCC车辆速度目标大于所述修改的PCC车辆速度阈值，并且

所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于所述预先存在的PCC车辆速度目标和所述预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

13.根据权利要求9所述的方法，其中操作所述电子控制系统的所述动作包括

确定可归因于所述修改的挡位请求的行驶时间节省，并且

通过将所述修改的PCC车辆速度动态地控制成以下各项中的至少一项来减少所述行驶时间节省：

延迟启动所述车辆系统的上坡前加速，

减小所述车辆系统的上坡前加速的速率，

提前启动所述车辆系统的下坡前减速，

增加所述车辆系统的下坡前加速的速率，

延迟启动所述车辆系统的上坡后加速，以及

减小所述车辆系统的上坡后加速的速率。

14.根据权利要求9所述的方法，其中操作所述电子控制系统的所述动作包括

基于所述前瞻路线信息来确定所述发动机的预计的发动机功率需求，所述预计的发动机功率需求包括利用所述默认换挡计划将车辆速度维持在预定的路线参数内所需的发动机功率；

基于所述预计的发动机功率需求来确定所述车辆速度的预计的改变；

基于所述预计的发动机功率需求以及所述车辆速度的预计的改变来生成所述修改的挡位请求；并且

响应于所述挡位请求动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标。

15.根据权利要求14所述的方法，其中动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标的所述动作有效地减少否则由于有效地改进所述车辆系统的燃料经济性的所述修改的挡位请求而导致的正动力储备。

16.根据权利要求14所述的方法，其中动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标的所述动作有效地减少否则由于有效地改进所述车辆系统的燃料经济性的所述修改的挡位请求而导致的时间节省。

17.一种设备，其包括：

电子控制系统，所述电子控制系统被配置成通过执行存储在非暂时性控制器可读介质中的指令来执行以下动作来控制车辆系统的发动机和变速器的操作：

响应于将由所述车辆系统行驶的路线的至少一部分的前瞻路线信息来确定修改的挡位请求，所述修改的挡位请求限定了所述变速器的不同于默认换挡计划挡位状态的挡位状态，

响应于所述修改的挡位请求来确定修改的预测性巡航控制(PCC)设置，所述修改的PCC设置包括修改的PCC车辆速度目标以及限定了关于PCC操作的限值的修改的PCC车辆速度阈值中的一者或两者，并且

响应于所述修改的预测性巡航控制设置和所述修改的挡位请求来控制所述发动机和所述变速器。

18.根据权利要求17所述的设备，其中所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，并且所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于预先存在的PCC车辆速度目标和预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

19.根据权利要求17所述的设备，其中

所述修改的挡位请求是响应于指示增加的道路坡度的所述前瞻路线信息的所述变速器的降挡，

所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，

所述修改的PCC车辆速度阈值相对于预先存在的PCC车辆速度阈值减小，

所述修改的PCC车辆速度目标小于所述预先存在的PCC车辆速度阈值，并且

所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于所述预先存在的PCC车辆速度目标和所述预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

20.根据权利要求17所述的设备，其中

所述修改的挡位请求是响应于指示减小的道路坡度的所述前瞻路线信息的所述变速器的升挡，

所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值，

所述修改的PCC车辆速度阈值相对于预先存在的PCC车辆速度阈值增加，

所述修改的PCC车辆速度目标大于所述修改的PCC车辆速度阈值，并且

所述修改的PCC车辆速度目标和所述修改的PCC车辆速度阈值提供了所述发动机的修改的操作，所述修改的操作相对于响应于所述预先存在的PCC车辆速度目标和所述预先存在的PCC车辆速度阈值的所述发动机的未修改的操作具有提高的效率。

21.根据权利要求17所述的设备，其中

所述修改的PCC设置包括所述修改的PCC车辆速度，

所述电子控制系统被配置成确定可归因于所述修改的挡位请求的行驶时间节省，并且

所述电子控制系统被配置成通过将所述修改的PCC车辆速度动态地控制成以下各项中的至少一项来减少所述行驶时间节省：

延迟启动所述车辆系统的上坡前加速，

减小所述车辆系统的上坡前加速的速率，

提前启动所述车辆系统的下坡前减速，

增加所述车辆系统的下坡前加速的速率，

延迟启动所述车辆系统的上坡后加速，以及

减小所述车辆系统的上坡后加速的速率。

22.根据权利要求17所述的设备，其中所述电子控制系统被构造成执行以下动作：

基于所述前瞻路线信息来确定所述发动机的预计的发动机功率需求，所述预计的发动机功率需求包括利用所述默认换挡计划将车辆速度维持在预定的路线参数内所需的发动机功率；

基于所述预计的发动机功率需求来确定所述车辆速度的预计的改变；

基于所述预计的发动机功率需求以及所述车辆速度的预计的改变来生成所述修改的挡位请求；并且

响应于所述挡位请求动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标。

23.根据权利要求22所述的设备，其中所述电子控制系统被构造成动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标，以减少否则由于有效地改进所述车辆系统的燃料经济性的所述修改的挡位请求而导致的正动力储备。

24.根据权利要求22所述的设备，其中所述电子控制系统被构造成动态地调整所述修改的PCC车辆速度目标，以减少否则由于有效地改进所述车辆系统的燃料经济性的所述修改的挡位请求而导致的时间节省。

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