SE536271C2 - Metod och modul för att styra ett fordons hastighet genom simulering - Google Patents

Abstract

Uppfinningen hänför sig till en metod för att styra ett fordons hastighet, innefattande under var och en av ett flertal simuleringsomgångar sj: - en forsta prediktering av fordonets hastighet vpredßc enligt en konventionellfarthållare; - en första jämförelse av vp,ed_cc med åtminstone ett av gränsvärdena vhml ochvlimz, där vfiml och vlim; utnyttjas för att definiera ett motonnoment T fór närmastefterföljande simuleringsomgång sjfl, och har värden identifierande uppfórsbackarrespektive nedförsbackar; - en andra prediktering av fordonets hastighet vpmdjnew över horisonten då Tberor av första jämförelsen i närmast föregående simuleringsomgång SH; - en andra jämförelse av vpfedjncw med åtminstone ett av gränsvärdena vminoch vmax, där vmin och vmax avgränsar ett intervall inom vilket fordonets hastighet bör vara; -bestämmande och utnyttjande av åtminstone ett referensvärde baserat pååtminstone någon av nämnda andra jämförelse och vpredjnewi denna simuleringsomgång Sj. (Figur 2)

Description

lO l5 20 25 30 536 271 När farthållare används i backig terräng kommer farthållarsystemet att försöka hålla den inställda set-hastigheten vw genom uppförsbackar och nedförsbackar. Detta kan ibland få till följd att fordonet accelererar över ett krön och även in i en efterkommande nedförsbacke. Då kommer fordonet därefter att behöva bromsas för att inte överskrida den inställda set-hastigheten vw, eller då fordonet når en hastighet vilken motsvarar en hastighet vkfl, för vilken konstantfartsbromsen aktiveras, vilket utgör ett bränsleslösande sätt att framföra fordonet. Fordonet kan även behöva bromsas i nedförsbacken för att inte överskrida den inställda set-hastigheten vse, eller konstantfartsbromshastigheten vkfl, då fordonet inte har accelererat över krönet.

För att minska bränsleanvändningen vid framförallt kuperade vägbanor, har ekonomiska farthållare som exempelvis Scanias Ecocruise® tagits fram. Fanhållaren försöker uppskatta fordonets nuvarande körmotstånd och har även vetskap om det historiska körmotståndet. Den ekonomiska farthållaren kan även förses med kartdata innefattande topografi-information. Fordonet positioneras då på kartan med hjälp av exempelvis en GPS och körmotståndet längs vägen framöver skattas. På så sätt kan fordonets referenshastighet vmf optimeras för olika vägtyper för att spara bränsle, varvid referenshastigheten væf kan skilja sig från set-hastigheten vw. I detta dokument benämns farthållare vilka tillåter att referenshastigheten væf att skiljer sig från den av föraren valda set-hastigheten v", referenshastighetsreglerande farthållare.

Ett exempel på en vidareutveckling av en ekonomisk farthållare är en ”Look Ahead”- farthållare (LACC), det vill säga en strategisk farthållare som använder sig av kunskap om framförliggande vägavsnitt, det vill säga kunskap om hur vägen ser ut framöver, fór att bestämma utseendet på referenshastigheten vref. LACC är alltså ett exempel på en referenshastighetsreglerande farthållare då referenshastigheten væf tillåts att, inom ett hastighetsintervall [vmhb vma,,], skilja sig från den av föraren valda set-hastigheten vw för att åstadkomma en mer bränslesparande körning.

Kunskapen om det framförliggande vägavsnittet kan till exempel bestå av kunskap om rådande topografi, kurvatur, trafiksituation, vägarbete, trafikintensitet och väglag. Vidare 10 15 20 25 30 535 2?'l 3 kan kunskapen bestå av en hastighetsbegränsning för det kommande vägavsnittet, samt av en trafikskylt i anslutning till vägen. Dessa kunskaper kan till exempel erhållas medelst positioneringsinforrnation, såsom GPS-infonnation (Global Positioning System- information), kartinformation och/eller topografrkartinforrnation, väderleksrapporter, information kommunicerad mellan olika fordon samt information kommunicerad via radio. Kunskaperna kan användas på en mängd sätt. Till exempel kan kunskap om en kommande hastighetsbegränsning för vägen utnyttjas för att åstadkomma bränsleeffektiva sänkningar av hastigheten infór en kommande lägre hastighetsbegränsning. På motsvarande sätt kan kunskap om en vägskylt med information om till exempel en kommande rondell eller korsning också utnyttjas för att på ett bränsleeffektivt sätt bromsa in inför rondellen eller korsningen.

En LACC-farthållare tillåter till exempel att referenshastigheten vmf höjs inför en brant uppförsbacke till en nivå vilken ligger över nivån fór set-hastigheten vm, efiersom motorfordonet beräknas komma att tappa i hastighet i den branta uppfórsbacken på grund av hög tågvikt i förhållande till fordonets motorprestanda. På motsvarande sätt tillåter LACC-farthållaren att referenshastigheten vmf sänks till en nivå vilken ligger under set- hastigheten vs, inför en brant nedfórsbacke, eftersom motorfordonet beräknas komma att accelerera i den branta nedförsbacken på grund av den höga tågvikten. Tanken är här att det genom att sänka ingångshastigheten i backen går att minska den borbromsande energin och/eller lufimotståndsförlusterna i nedförsbacken (vilket visar sig i insprutad mängd bränsle innan nedförsbacken). LACC-farthållaren kan på detta sätt minska bränsleförbrukningen med i stort sett bibehållen körtid.

Sammanfattning av uppfinningen Ett exempel på en tidigare känd farthållare vilken använder sig av topografisk information beskrivs i dokumentet ”Explicit use of road topography for model predictive cruise control in heavy trucks” av Erik Hellström, ISRN: LiTH-ISY-EX -- 05/3660 -- SE. Farthållningen sker här genom realtidsoptimering, och en kostnadsfunktion används fór att definiera optimeringskriterierna. En stor mängd olika lösningar beräknas och utvärderas här, och den lösning som ger lägst kostnad används. Eftersom en avsevärd mängd beräkningar utförs, krävs även stor kapacitet hos den processor som ska utföra beräkningama. 10 15 20 25 30 535 27'l I andra kända lösningar för farthållning har antalet möjliga lösningar minskats, där man istället väljer att iterera fram en lösning över fordonets framtida färdväg. Vägbanans topografi, fordonets massa och motorprestanda kan dock leda till olika stora krav på processorlasten då referenshastigheten vmf ska bestämmas. Fler beräkningar krävs då exempelvis en tungt lastad lastbil med medelhög motoreffekt framförs på en kuperad väg, jämfört med om en lätt lastad lastbil med en högre motoreffekt framförs på en förhållandevis plan väg. Detta eftersom lastbilen i första fallet troligen kommer att accelerera i varje nedtörsbacke och retardera i varje uppfórsbacke, medan vägen väsentligen kommer att upplevas som platt fór lastbilen i det andra fallet.

Förhållandevis höga krav kommer alltså att ställas på det inbyggda systemets processor om de tidigare kända lösningarna utnyttjas, eftersom processorlasten kan komma att variera mycket vid olika tillfällen. T.ex. måste processoms kapacitet vara tillräckligt hög för att snabbt klara fallen då en stor mängd beräkningar måste göras under en begränsad tid. Processom måste alltså dimensioneras för att klara av fallen då ett stort antal beräkningar ska göras på kort tid, trots att dessa fall endast uppkommer under en begränsad del av den använda processortiden.

Ett syfie med den föreliggande uppfinningen är att åstadkomma ett förbättrat systern för att styra ett fordons hastighet så att mängden använt bränsle kan minimeras, och i synnerhet att styra fordonets hastighet på ett sådant sätt så att processorlasten blir lägre och jämnare över tid. Ett ytterligare syfie med uppfinningen är att åstadkomma en förenklad farthållare som har ett mer förutsägbart beteende jämfört med tidigare kända ekonomiska och/eller referenshastighetsreglerande farthållare.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning uppnås åtminstone något av de ovan beskrivna syftena genom utnyttjande av ovan nämnda metod för att styra ett fordons hastighet, vilken kännetecknas av att: -inhämta en set-hastighet vse. för fordonet; 10 15 20 25 30 535 271 5 -bestämma en horisont för den framtida vägen med hjälp av kartdata och positionsdata, där horisonten innefattar ett eller flera vägsegment med åtminstone en egenskap för varje vägsegment; -under var och en av ett flertal simuleringsomgångar sj med vardera ett antal N simuleringssteg, vilka utförs med en förutbestämd frekvens f, utföra stegen att: -utföra en första prediktering av fordonets hastighet vmdjc över horisonten enligt en konventionell farthållare då set-hastigheten vse, ställs ut som en referenshastighet vmf, varvid den forsta predikteringen är beroende av nämnda vägsegments egenskaper; -jämföra i en första jämförelse den första predikterade fordonshastigheten vpmdjc med åtminstone ett av första undre respektive övre gränsvärden vfiml och vfim, där de första undre respektive övre gränsvärdena vh-ml och vfimg utnyttjas för att definiera ett motormoment T vilket ska utnyttjas i närmast efterföljande simuleringsomgång sin; -utföra en andra prediktering av fordonets hastighet vpmdjnew över horisonten då fordonets motonnoment T är ett värde vilket beror av resultatet av nämnda första jämförelse i närmast föregående simuleringsomgång s,~.|; -jämföra i en andra jämförelse den andra predikterade fordonshastigheten VPwdJHW med åtminstone ett av andra undre respektive övre gränsvärden vmin och vmu där de andra undre respektive övre gränsvärdena vmin och vma, avgränsar ett intervall inom vilket fordonets hastighet bör vara; -bestämma åtminstone ett referensvärde vilket indikerar hur fordonets hastighet ska påverkas baserat på åtminstone någon av nämnda andra jämförelse och den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew i denna simuleringsomgång sj; och -utnyttja nämnda åtminstone ett referensvärde i ett styrsystem i fordonet, varvid fordonet regleras baserat på nämnda åtminstone ett referensvärde.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning uppnås åtminstone något av de ovan beskrivna syfiena genom utnyttjande av ovan nämnda modul fór att styra ett fordons hastighet, vilken kännetecknas av: -en inmatningsenhet som är anpassad att ta emot en önskad hastighet vw, för fordonet; -cn horisontenhet vilken är anpassad att bestämma en horisont för den fiamtida vägen med hjälp av kartdata och positionsdata som innehåller vägsegment med åtminstone en egenskap för varje vägsegment; 10 15 20 25 30 535 27"! 6 -en beräkningsenhet vilken är anpassad att under var och en av ett flertal simuleringsomgångar s; med vardera ett antal N simuleringssteg, vilka utförs med en förutbestämd frekvens f, utföra stegen att: -utfóra en första prediktering av fordonets hastighet vpmdjc över horisonten enligt en konventionell farthållare då den önskade hastigheten v56, ställs ut som en referenshastighet vmf, varvid den första predikteringen är beroende av nämnda vägsegments egenskaper; -järnfóra i en första jämförelse den första predikterade fordonshastigheten vmdßc med åtminstone ett av första undre respektive övre gränsvärden vfim; och vfimg, där de första undre respektive övre gränsvärdena vnmi och vfim; utnyttjas fór att definiera ett motorrnoment T vilket ska utnyttjas i närmast efterföljande simuleringsomgång s,~+|, och där nämnda första undre gränsvärde vfim; har ett värde identifierande en uppförsbacke och nämnda första övre gränsvärde vfimz har ett värde identifierande en nedförsbacke; -utföra en andra prediktering av fordonets hastighet vpmdjnew över horisonten då fordonets motonnoment T är ett värde vilket beror av resultatet av nämnda första jämförelse i närmast föregående simuleringsomgång s,«_|; -järnföra i en andra jämförelse den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew med åtminstone ett av andra undre respektive övre gränsvärden vmin och vw, där de andra undre respektive övre gränsvärdena vm och vmax avgränsat ett intervall inom vilket fordonets hastighet bör vara; och -bestämma åtminstone ett referensvärde vilket indikerar hur fordonets hastighet ska påverkas baserat på åtminstone någon av nämnda andra jämförelse och den andra predikterade fordonshastigheten vpnfljnewi denna simuleringsomgång sj; och - en tillhandahållandeenhet anordnad att tillhandahålla nämnda åtminstone ett referensvärde till ett styrsystem i fordonet, van/id fordonet regleras enligt nämnda åtminstone ett referensvärde.

Stymingen av fordonets hastighet enligt den ovan beskrivna metoden och/eller genom utnyttjande av den ovan beskrivna modulen gör att man får en väsentligen konstant processorlast, eftersom lika många predikteringar görs under varje simuleringsomgång med en konstant frekvens f. Processorlasten är enligt föreliggande uppfinning oberoende av vilken effekt fordonets motor har, vilken massa fordonet har samt utseendet på vägens 10 15 20 25 30 536 271 7 topografi. Processom vilken skall utföra beräkningarna vet här om hur mycket processorkraft som kommer att behövas över tiden, vilket gör att det är mycket enkelt att allokera tillräcklig processorkrafl hos processorn över tiden. Processorlasten kommer här alltså att vara väsentligen lika stor vid olika situationer med olika topografi och är även oberoende av fordonets motorrnoment. Härigenom kan processom som ska utföra beräkningama dimensioneras utan krav på att klara av toppar i anslutning till värsta möjliga situation. Processom kan istället dimensioneras fór att klara av en jämn processorlast. Därmed kan kostnaden för processor minskas, vilket även leder till minskade produktionskostnader för fordonet Endast hastighetsvariationer framåt utmed horisonten predikteras, det vill säga den första predikterade fordonshastigheten vpmuc och den andra predikterade fordonshastigheten vpfeajnew, för två olika sätt att framföra fordonet, vilket gör att processorlasten blir förhållandevis låg. Beroende av resultatet för de två predikterade körsåtten, det vill säga för den första predikterade fordonshastígheten vpntw och den andra predikterade fordonshastigheten VPMJMW, väljs sedan vilket referensvärde som ska utnyttjas för reglering av fordonet hastighet.

Genom att prediktera fordonets hastighet med ett annat moment T, exempelvis min- moment som retarderar fordonet eller max-moment som accelererar fordonet, kan systemet utvärdera vilket referensvärde som ska utnyttjas vid regleringen av hastigheten för fordonet. Enligt olika utföringsfonner utnyttjas ett referensvärde vilket har bestämts under en tidigare simuleringsomgång sj--n vid styrningen av fordonets hastighet om den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew överskrider/underskrider gränsvärden Vmax, Vmin- Enligt en utfóringsforrn av uppfinningen väljs referensvärdet fordonshastigheten skall regleras eñer baserat på åtminstone en regel. Dessa en eller flera regler definierar alltså hur referensvärdet skall väljas.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgörs enligt åtminstone en av dessa regler referensvärdet som fordonshastigheten skall regleras efter ett värde motsvarande l0 15 20 25 30 536 27"! 8 set-hastigheten vse, om den andra predikterade fordonshastigheten vpwdjnew vid den andra jämförelsen överskrider det andra övre gränsvärdet vmax eller underskrider det andra undre gränsvärdet vmin.

Enligt en utföríngsform referenshastigheten vw; till ett värde representerar den andra predikterade fordonshastigheten vpredjnew om ett minvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew är lika med eller överskrider det andra undre gränsvärdet vmin och om även ett maxvärde för den andra predikterade fordonshastigheten Vpfadïnew är lika med eller överskrider ett ytterligare övre gränsvärde vmaxz, där det ytterligare övre gränsvärdet vmx; är relaterat till en set-hastighet vsa.

Enligt en utföringsforrn referenshastigheten vmf till ett värde vilket representerar den andra predikterade fordonshastigheten vpfeajnew Om ett maxvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew är lika med eller underskrider det övre gränsvärdet vw och om även ett minvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vpmjncw är lika med eller underskrider ett ytterligare undre gränsvärde vming, där det ytterligare undre gränsvärdet vmin; är relaterat till en set-hastighet.

Enligt en utföringsforrn av uppfinningen utvärderas simuleringafna vilka utförs enligt metoden för uppfinningen genom utnyttjande av kostnadsfunktioner. Här beräknas kostnaden för åtminstone en av den andra predikterade fordonshastigheten vpwdjnew och en tredje predikterad fordonshastíghet vpwtnünew. Med andra ord beräknas här kostnaderna för dessa två olika simulerade körsätt. Vid denna utvärdering utnyttjas åtminstone en kostnadsfunktion Jfnew, J Tkflww, vilka baseras på beräkningar av åtminstone någon av en hastighetsprofil v, en energiförbrukning E, och en körtid t.

Enligt en utföringsform av uppfinningen bestäms det referensvärde som ska utnyttjas vid regleringen av fordonshastigheten baserat på en fjärde jämförelse där kostnadsfunktionema Jïnew och Jnmew för den andra predikterade fordonshastigheten vpwdjnew och för en tredje predikterad fordonshastighet vpæd_fk+.,ew jämförs. lO 15 20 25 30 535 271 9 Enligt en utföringsforin av uppfinningen kan ett straff adderas till åtminstone en av kostnadsfunktionerna ITM. , Juana., om den andra predikterade fordonshastigheten vpredjnew och den tredje predikterade fordonshastigheten vpfatnwnew har uppnått olika sluthastigheter. Straffet adderas här om den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjncw och den tredje predikterade fordonshastigheten vmagygfnew inte har uppnått samma sluthastighet för att kompensera för att olika sluthastigheter jämförs.

Föredragna utföringsforrner av uppfinningen beskrivs i de osjålvständiga kraven och i den detaljerade beskrivningen.

Kort beskrivning av de bifogade figgerna Nedan kommer uppfinningen att beskrivas med hänvisning till de bifogade figurema, av vilka: Figur l visar en modul enligt en utföringsforrn av uppfinningen.

Figur 2 visar ett flödesschema för metoden enligt en utföringsforrn av uppfinningen.

Figur 3 illustrerar en predikterad hastighet under en simuleringsomgång enligt en utföringsforrn av uppfinningen.

Figur 4 illustrerar ett flertal simuleringsomgångar enligt en utföringsform av uppfinningen.

Figur 5 illustrerar fordonets predikterade hastigheter enligt en utföringsforrn av uppfinningen.

Figur 6 visar ett flödesschema för metoden enligt en utföringsforrn av uppfinningen.

Figur 7 illustrerar fordonets predikterade hastigheter enligt en utföringsform av uppfinningen Figur 8 illustrerar olika sluthastigheter för olika predikteringar av fordonets hastigheter enligt en utföringsforin av uppfinningen.

Figur 9 illustrerar fordonets predikterade hastighet enligt en utföringsforrn av uppfinningen Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsforiner av uppfinningen 10 15 20 25 30 536 27'l 10 Figur l visar en modul för att styra ett fordons hastighet enligt en aspekt av uppfinningen.

Modulen omfattar en inmatningsenhet som är anpassad att ta emot en önskad hastighet, det vill säga en set-hastighet vw, för fordonet. Föraren kan exempelvis ställa in en set- hastighet vse. som föraren önskar att fordonet ska hålla. Modulen omfattar även en horisontenhet som är anpassad att bestämma en horisont H för den framtida vägen med hjälp av kartdata och positionsdata. Horisonten H innehåller vägsegment med åtminstone en egenskap för varje vägsegrnent. Vägseginentens egenskaper kan t.ex. vara dess lutning, a, i radianer.

Vid beskrivning av föreliggande uppfinning anges att GPS (Global Positioning System) utnyttjas för att bestämma positionsdata till fordonet, men en fackman inser att även andra sorters globala eller regionala positioneringssystem är tänkbara för att ge positionsdata till fordonet. Till exempel kan sådana positioneringssystem använda sig av radiomottagare för att bestämma fordonets position. Fordonet kan även med hjälp av sensorer avsöka omgivningen och på så vis bestämma sin position.

I figur 1 visas hur information om den framtida vägen tillhandahålls modulen som karta (kartdata) och GPS (positionsdata). F ärdvägen skickas i stycken via exempelvis CAN-buss (Controller Area Network Bus) till modulen. Modulen kan vara separerad från eller kan vara en del av det eller de styrsystem vilka ska använda referensvärden fór reglering. Ett exempel på sådant styrsystem är fordonets motorstyrsystem. Alternativt kan även enheten tillhandahållande karta och positioneringssystem vara en del av ett system som ska använda referensvärden tör reglering. I modulen byggs styckena for tärdvägen sedan ihop i en horisontenhet till en horisont och bearbetas av processorenheten för att skapa en intem horisont vilken styrsystemet kan reglera cñer. Horisonten byggs sedan hela tiden på med nya stycken for färdvägen, vilka erhålls från enheten med GPS och kartdata, för att erhålla önskad längd på horisonten. Horisonten uppdateras alltså kontinuerligt under fordonets färd.

CAN betecknar ett seriellt bussystern, speciellt utvecklat för användning i fordon. CAN- databussen ger möjlighet till digitalt datautbyte mellan sensorer, reglerkomponenter, aktuatorer, styrdon etc. och säkerställer att flera styrdon kan få tillgång till signalerna från 10 15 20 25 30 536 271 ll en viss givare, för att använda dessa för styrning av sina anslutna komponenter. Var och en av anslutningama till mellan enhetema beskrivna i figur l kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-buss (Controller Area Network bus), en MOST- buss (Media Orientated Systerns Transport bus), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning.

Modulen innefattar även en beräkningsenhet vilken är anpassad att under ett flertal simuleringsomgångar sj med vardera ett antal N simuleringssteg som utförs med en förutbestämd frekvens f. Under varje simuleringsomgång sj- utförs en första prediktering av fordonets hastighet vpwdj-c över horisonten enligt en konventionell farthållare då den önskade hastigheten vw ställs ut som en referenshastighet vmf, varvid den första predikteringen år beroende av närrmda vägsegments egenskaper. Vidare jämförs i en första järnförelse den första predikterade fordonshastigheten vpmdfl med första undre respektive övre gränsvärden vjimj och vjjmg, där de första undre respektive övre gränsvärdena vjimj och vjjm; utnyttjas för att definiera ett motormoment T vilket ska utnyttjas i närmast efterföljande simuleringsomgång sj-H.

Sedan utförs en andra prediktering av fordonets hastighet vpfeajnew över horisonten vilken baseras på ett fordonsmotormoment T som är ett värde vilket beror av resultatet av nämnda första jämförelse i närmast föregående simuleringsomgång sj-|. Alltså utnyttjas här i denna simuleringsomgång s,- den första jäniförelsen i den föregående simuleringsomgång sj--j när den andra predikteringen av fordonets hastighet vmjnew utförs i denna simuleringsomgång sj.

Sedan jämförs i en andra jämförelse den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew med andra undre respektive övre gränsvärden v,,..e.. och vmak där de andra undre respektive övre gränsvärdena vmj., och vmax avgränsar ett intervall inom vilket fordonets hastighet bör vara. Därefter bestäms åtminstone ett referensvärde vilket indikerar hur fordonets hastighet ska påverkas baserat på åtminstone någon av nämnda andra jämförelse och den andra predikterade fordonshastigheten vpreünewi denna simuleringsomgång sj. 10 15 20 25 30 535 271 12 Modulen är vidare anpassad att tillhandahålla, till exempel genom att sända, nämnda åtminstone ett referensvärde till ett styrsystem i fordonet, varvid fordonet regleras enligt nämnda åtminstone ett referensvärde, Hur predikteringama av hastighetema utförs kommer att förklaras närmare nedan.

Modulen och/eller beräkningsenheten innefattar åtminstone en processor och en minnesenhet, vilka är anpassade att utföra alla beräkningar, prediktioner och jämförelser hos metoden enligt uppfinningen. Begreppet processor innefattar här en processor eller mikrodator, t.ex. en krets för digital si gnalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC). Beräkningsenheten är förbunden med en minnesenheten, vilken tillhandahåller beräkningsenheten t.ex. den lagrade programkoden och/eller den lagrade data beräkningsenheten behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten.

Metoden för styming av hastigheten enligt föreliggande uppfinning och dess olika utföringsfonner dessutom kan implementeras i ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator, till exempel ovan nämnda processor, åstadkommer att datom utför metoden.

Datorprogrammet utgör vanligtvis av en datorprogramprodukt lagrad på ett digitalt lagringsmedium, där datorprogrammet är innefattat i en datorprogramproduktens datorläsbara medium. Nämnda datorläsbara medium består av ett lämpligt minne, såsom exempelvis: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet, etc.

Figur 2 visar ett flödesschema för vilka steg som omfattas av metoden för att styra fordonets hastighet enligt en utföringsfonn av uppfinningen. Metoden omfattar att i ett första steg A) inhämta vm, som är en önskad set-hastighet som fordonet ska hålla, och i ett andra steg B) bestämma en horisont för den framtida vägen med hjälp av kartdata och positíonsdata som innehåller vägsegment med åtminstone en egenskap för varje vägsegment. 10 l5 20 25 30 535 271 13 Enligt metoden utförs sedan ett flertal simuleringsomgångar under horisontens längd. En simuleringsomgång sj omfattar ett antal N simuleringssteg som utförs med en förutbestämd frekvens f, och under en simuleringsomgång sj utförs stegen att: C 1) Utföra en första prediktering av fordonets hastighet vmdjc över horisonten enligt en konventionell farthållare då den önskade hastigheten vm ställs ut som en referenshastighet vmf, varvid den första predikteringen är beroende av nämnda vägsegrnents egenskaper.

CZ) Jämföra i en första jämförelse den första predikterade fordonshastigheten vpmdjc med första undre respektive övre gränsvärden vjjm; och vjjmg, där de första undre respektive övre gränsvärdena vjjmj och vjjm; utnyttjas för att definiera ett motorrnoment T vilket ska utnyttjas i närmast efterföljande simuleiingsomgång sj+|.

C3) Utföra en andra prediktering av fordonets hastighet vpmdjnew över horisonten då fordonets motormoment T är ett värde vilket beror av resultatet av nämnda första jämförelse i närmast föregående simuleringsomgång sjj Under en simuleringsomgång s,- utförs alltså predikteringen enligt Cl) och predikteringen enligt C3) parallellt vilket illustreras i figur 2. Resultatet av jämförelsen av den ßrsta jämförelse den första predikterade fordonshastigheten vpmdßc med första undre respektive övre gränsvärden vhmj och vfimzi närmast föregående simuleringsomgång sj--j bestämmer vilket moment T som skall utnyttjas vid predikteringen av den andra prediktering av fordonets hastighet vpmjjnew under denna simuleringsomgång sj.

C4) Jämföra i en andra jämförelse den andra predikterade fordonshastigheten vmdjncw med andra undre respektive övre gränsvärden vmjn och vmax, där de andra undre respektive övre gränsvärdena vmjn och vmax avgränsar ett intervall inom vilket fordonets hastighet bör Väfa.

CS) Bestämma åtminstone ett referensvärde vilket indikerar hur fordonets hastighet ska påverkas baserat på åtminstone någon av nämnda andra järnförelse och den andra predikterade fordonshastigheten vpwdjncwi denna simuleringsomgång sj. 10 15 20 25 30 536 271 14 I ett ytterligare steg D) tillhandahålls, till exempel genom att sända det över en CAN-buss, sedan nämnda åtminstone ett referensvärde till ett styrsystem i fordonet, där det utnyttjas för att reglera fordonets hastighet enligt nämnda åtminstone ett referensvärde.

Genom metoden enligt föreliggande uppfinning erhålls en konstant och förutbestämd processorlast vid bestämmande av detta åtminstone ett referensvärde.

Set-hastigheten v50, är alltså förarens insignal relaterad till en önskad farthållarhastighet och det åtminstone ett referensvärdet är det värde som fordonet regleras efter.

Företrädesvis utgörs det åtminstone ett referensvärdet något ut en referenshastighet vmf, ett referensmoment Tnf eller ett referensvarvtal (om.

Referenshastigheten vmf ställs ut till motorstyrenhetens hastighetsregulator. För traditionell farthållare är referenshastigheten vw; lika med set-hastigheten vw såsom nämnts ovan, vßf = vse.. Hastighetsregulatom styr sedan fordonets hastighet baserat på referenshastigheten vmf genom att begära erforderligt motormoment från motoms momentregulator. Enligt utfóringsfonnen där det åtminstone ett referensvärdet utgör ett referensmoment Tmf kan referensmomentet Tmf skickas direkt till motoms momentregulator. För uttöringsforrnen då det åtminstone ett referensvärdet utgör ett referensvarvtal wmf kan referensvarvtalet wmf skickas direkt till motoms varvtalsregulator.

Härefier följer en beskrivning av hur de olika predikterade hastighetema bestäms.

Den totala krafi som påverkar fordonet från omgivningen, FMV, består av ett rullmotstånd Fmy, en gravitatíon F samt ett luftmotstånd Fem. Gravitationen beräknas enligt F=m-g-a, (ekv.l) där m är fordonets massa, och a är vägens lutning i radianer. Eftersom vägens lutning väsentligen innefattar små vinklar, har sin(a) approximerats till u i ekvation l, där u anges i radianer.

Luttmotståndet beräknas som en faktor k multiplicerat med hastigheten i kvadrat, enligt: 10 15 20 25 536 2?'l l 5 FL", = FmHJWÉAYeR, + m- 9.82 -a + k - vi, (ekv. 2) l FmlLprexenr = Flo/Law, m = mas/ß k = ' A > (ekv' där A är fordonets uppskattade frontarea, Cd är motståndskoefñcienten vilken beror på föremålets strömlinjeform, p är luftens densitet, m är fordonets massa vilken uppskattats av fordonets massuppskattningssystern till me”. Nuvarande rullmotstånd, F faz/.prei-en: uppskattas också i fordonet kontinuerligt till F,,,¿;_e,,. För beräkning av ma, samt F mugg hänvisas till avhandlingen ”Fuel Optimal Powertrain Control för Heavy Trucks Utilizing Look Ahead” av Maria Ivarsson, Linköping 2009, ISBN 978-91-7393-637-8. v;_| är fordonets predikterade hastighet i föregående simuleringssteg.

Den krafi som driver fordonet framåt, F dme, beror av vilken prediktering som utförs. Den sätts enligt en utföringsform antingen till ett moment som accelererar fordonet eller sätts till ett moment som retarderar fordonet jäinfórt med konventionell farthållning.

Krafien som driver fordonet framåt, Fdn-ve, kan sättas till en krafi mellan en maximalt möjlig kraft (max-moment) och en minsta möjliga kraft (min-moment, t.ex. släpmoment).

Dock kan, som beskrivits ovan väsentligen vilken krañ som helst utnyttjas om den ligger inom intervallet: Fm S F < Enn, (ekv. 4) drive _ och den andra predikteringen av fordonets hastighet VpNdJneW kan alltså utföras genom utnyttjande av andra moment än max- eller min-momenten. Fm, beräknas som ett maximalt tillgängligt motonnoment, vilket beskrivs som en funktion av ett varvtal, multiplicerat med den totala utväxlingen im, och dividerat med den effektiva däcksradien, rwheej. Min-kraften F,,,,-,, beräknas på motsvarande sätt som max-krafien Fm, men med min-moment istället: FIM = (eko 5) rwheøl T. .- Fm = (ekv. 6) wheel där n är fordonets motorvarvtal, och i,,,, är fordonets totala utväxling. 10 15 20 25 30 536 27"! 16 Fordonets acceleration, Acc, ges av: Acc=(Fd -F )/m (ekv- 7) Enligt en utfóringsfonn av uppfinníngen har simuleringsstegen Cl-C5 under en simuleringsomgång s,- med N simuleringssteg en konstant steglängd vilken är beroende av fordonets hastighet. Längden på varje simuleringssteg dP ges av: dP = K - v,,,,., (ekv. 8) där K är en tidskonstant, exempelvis 0.9 s och v,»,.,», är aktuell fordonshastighet vid simuleringens början.

Tiden fór ett simuleringssteg ges av dt: dl = dP/ vH (ekv. 9) där v¿.| är predikterad hastighet i föregående simuleringssteg i- 1.

Skillnaden i hastighet dv är: dv = Acc-dt (ekv. 10) Förbrukad energi fór ett simuleringssteg d W, ges av: dW = dP - (Fdm - Em) (ekv. ll) Hastigheten v, i nuvarande simuleringssteg i blir: v, = vH +dv; (ekv. 12) Total tid ti till nuvarande simuleringssteg i är: t, =t,_, +dt; (ekv. 13) Total förbrukad energi W,- till nuvarande simuleringssteg i är: W, = W,_, + dW (ekv. 14) 10 15 20 25 30 536 271 17 I figur 3 illustreras hur en fordonshastighet predikteras under en simuleringsomgång s; med N simuleringssteg med en horisont som är L meter lång. Predikteringen avbryts efter N simuleringssteg, alltså efier en simuleringsomgång sj. En ny simuleringsomgång sj+| påbörjas sedan i nästa tidssampel. Varje simuleringsomgång sj- har en förutbestämd frekvens f. Med en frekvens på exempelvis 100 Hz utförs 100 simuleringssteg per sekund.

Eftersom längden på varje simuleringssteg beror på fordonets hastighet vinn vid predikteringens början, varierar längden på den predikterade sträckan i horisonten beroende på fordonets hastighet.

Vid exempelvis 80 km/h (22.22 rn/s) blir horisonten 2 km lång om f=l00Hz och K=0.9s, eftersom varje simuleringssteg dP då blir 20 m långt och över 100 steg blir horisonten då 2 km. I figur 3 illustreras att en ny hastighet vi predikteras i varje simuleringssteg i.

Processorlasten är här konstant, och antalet simuleringssteg i horisonten avgör hur lång tid simuleringen tar i anspråk. Antalet simuleringssteg bestäms av frekvensen f, som är ett förutbestämt värde. Därmed kan den maximala processorlasten alltid bestämmas i förväg, vilket är fördelaktigt eftersom processorn kan dimensioneras därefter. Processorlasten är alltså oberoende av vägens topografi, fordonsvikten och fordonets motortyp. Enligt en utföringsforrn kan den första predikterade fordonshastigheten Vpfedfi och den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew kan vara vektorer med N värden vardera, altemativt kan endast max- och minvärden för den första predikterade fordonshastigheten vpmdß och/eller för den andra predikterade fordonshastigheten vpfwjnew sparas i varje simuleringsomgång sj.

I figur 4 illustreras tre simuleringsomgångar SH, s,- och sin och vilka predikteringar som utförs under varje simuleringsomgång. I varje simuleringsomgång utförs en prediktering av den första predikterade fordonshastigheten vmedj, samt en prediktering av den andra predikterade fordonshastigheten vpfetrrnew. Den första predikterade fordonshastigheten vpmuc jämförs eñer varje simuleringsomgång med de första undre och övre gränsvärdena vüm, och vfimz, och beroende på resultatet av denna jämförelse så bestäms momentet T vilket ska utnyttjas vid bestämmande av den andra predikterade fordonshastigheten vmdjnew för nästa simuleringsomgång, vilket beskrivits ovan och även illustreras i figur 4 genom pilar benämnda ”valt T”. Detta illustreras även i stegen C2 och C3 i flödesschemat 10 l5 20 25 30 536 27"! 18 i figur 2, där ett moment T bestäms i steget C2 under denna simuleringsomgång sj, vilket sedan tillhandahålls steg C3 i den efterföljande simuleringsomgången sj-H. Detta illustreras även i steget S2 i ñgur 6, följt av stegen S21 respektive S32 beroende av storleken på den första predikterade fordonshastigheten vmdjc. Med andra ord baseras steget C3 under simuleringsomgång sj på ett moment T bestämt under den föregående simuleringsomgången sjq.

Alltså predikteras två olika fordonshastigheter under varje simuleringsomgång, den första predikterade fordonshastigheten vpwdjc samt en prediktering av den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew.

Såsom kommer att beskrivas och exemplifieras mer i detalj nedan, jämförs enligt en utföringsforrn av uppfinningen efter en simuleringsomgång s,- den andra predikterade fordonshastigheten vmdjmw med åtminstone en av de andra undre och övre gränsvärdena vmin och vmax. Här utnyttjas åtminstone en av en uppsättning regler för att bestämma värdet på det åtminstone ett referensvärdet.

Enligt en utföringsform säger en sådan regel att referensvärdet sätts till värdet för set- hastigheten vw om den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjncw vid denna jämförelse är mindre än det andra undre gränsvärdet vmin eller är större än det andra övre gränsvärdet vw ska fordonet styras efier set-hastigheten vw, det vill säga att referensvärdet sätts till värdet för set-hastigheten vw. Detta illustreras i steget S3 i figur 6, vilket nås om jämförelserna i något av stegen S22 och S32 resulterar i ”NEJ ”.

Om istället någon av jämförelsema i något av stegen S22 respektive S32 resulterar i ett ”JA”, så ska accelerationen respektive retardationen utvärderas i stegen S23 respektive S33. Om alltså till exempel den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjncw är inom intervallet som definieras av de andra undre och övre gränsvärdena vmi., och vmx, eller är lika med något av de andra undre och övre gränsvärdena vmi., och vmx, ska metoden gå över till respektive steg S23 och S33 i figur 6. 10 15 20 25 30 536 271 19 Alltså , om istället den andra predikterade fordonshastigheten vpædjnew baserad på en retardation inte underskrider det undre gränsvärdet vmin går metoden vidare till steget S33, där retardationen (sänkningen av hastigheten) utvärderas.

I steg S33 bestäms enligt en uttöringsforrn referenshastigheten vref till ett värde representerar den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew om ett minvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vpwdjnew är lika med eller överskrider det andra undre gränsvärdet vmin och om även ett maxvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vpædjnew är lika med eller överskrider ett ytterligare övre gränsvärde vmaxg, där det ytterligare övre gränsvärdet vmax; är relaterat till en set-hastighet vm. Enligt en utfóringsforrn motsvarar det ytterligare övre gränsvärdet vmaxg set-hastigheten vw plus en konstant e|, vmx2= vw, + c|_ Enligt en annan utfóringsfonn motsvarar det ytterligare övre gränsvärdet vmax; en faktor c; multiplicerad med set-hastigheten v56., vm2= vw * cl.

Exempelvis kan denna faktor cl ha värdet 1.02, vilket innebär att det ytterligare övre gränsvärdet vmax; är 2 % högre än set-hastigheten vw.

I steg S33 bestäms enligt en utfóringsforrn referenshastigheten væf till ett värde vilket motsvarar set-hastigheten v56, om den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew baserad på en retardation är mindre än det andra undre vmin gränsvärdet och/eller är mindre än det ytterligare övre gränsvärdet vmxz. l steg S33 bestäms enligt en utfóringsforrn referenshastigheten væf till ett värde vilket motsvarar det andra undre vmin gränsvärdet om ett minsta värde för den andra predikterade fordonshastigheten vmdjncw baserad på en retardation är större än eller lika med det andra undre vmin gränsvärdet och om ett största värde fór den andra predikterade fordonshastigheten VPWdJnCW baserad på en retardation är större än eller lika med det ytterligare övre gränsvärdet vmaxz. . Detta illustreras schematiskt i figur 9.

Om istället den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjncw baserad på en acceleration inte underskrider det undre gränsvärdet vmi.. går metoden vidare till steget S23, där aecelerationen (höjningen av hastigheten) utvärderas. 10 15 20 25 30 536 271 20 l steg S23 bestäms enligt en utfóringsfonn referenshastigheten vmf till ett värde vilket representerar den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew om ett maxvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew är lika med eller underskrider det övre gränsvärdet vw, och om även ett minvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vpndjncw är lika med eller underskrider ett ytterligare undre gränsvärde vmíng, där det ytterligare undre gränsvärdet vmin; är relaterat till en set-hastighet. Enligt en uttöringsfonn motsvarar det ytterligare undre gränsvärdet vmin; set-hastigheten vw minus en konstant c2, vmin2= vs., - c2. Enligt en annan uttöringsforrn motsvarar det ytterligare undre gränsvärdet vminz en faktor c; multiplicerad med set-hastigheten v39., vm2= vw * cz. Exempelvis kan denna faktor c; ha värdet 0.98, vilket innebär att det ytterligare övre gränsvärdet vmm är 2 % lägre än set-hastigheten VM.

I steg S23 bestäms enligt en utfóringsforrn referenshastigheten væf till ett värde vilket motsvarar set-hastigheten v52. om den andra predikterade fordonshastigheten vpæfijnw baserad på en acceleration är större än det övre vmx gränsvärdet och/eller är större än det ytterligare undre gränsvärdet vmm.

I steg S23 bestäms enligt en uttöringsform referenshastigheten vw; till ett värde vilket motsvarar det andra övre vmax gränsvärdet om den andra predikterade fordonshastigheten vmdjncw baserad på en acceleration är mindre än eller lika med det andra övre vm, gränsvärdet och om ett minsta värde för den andra predikterade fordonshastigheten vpwdjnew är mindre än eller lika med det ytterligare undre gränsvärdet vming. Enligt en utfóringsform av uppfinningen kan här referenshastigheten vwf även tampas upp mot till ett värde vilket motsvarar det ytterligare övre vw; gränsvärdet Efier varje simuleringsomgång sj bestäms alltså om det är set-hastigheten vm , den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjncw, eller något annat värde som ska få påverka fordonets hastighet. Referensvärden som representerar den bestämda hastigheten, vilka kan utgöras av en referenshastighet, ett referensmoment eller ett referensvarvtal ställs, sedan ut till en styrenhet för utnyttjande vid styming av fordonets hastighet. 10 15 20 25 30 536 271 21 De ett eller flera referensvärden som fordonets styrsystem ska styra efter bestäms alltså kontinuerligt under fordonets färd. Företrädesvis bestäms referensvärden med start en viss förutbestämd sträcka framför fordonet, och dessa värden synkroniseras sedan i styreriheten så att ett uträknat referensvärde för en viss situation sätts in vid rätt tidpunkt. Exempelvis är denna sträcka 50 meter, vilket alltså styrenheten tar hänsyn till vid reglering av fordonet.

En utföringsform enligt uppfinningen kommer nu att förklaras med hänvisning till figurema 5 och 6. I figur 5 illustreras i den övre delen den första predikterade hastigheten vpflxtcc (tjock linje) vilken skulle erhållits medelst en konventionell faithållare längs en horisont med en vägprofil såsom den visade i undre delen av figur 5.

I flödesscheinat i figur 6 visas hur den första predikterade hastigheten vlmtcc i ett första steg Sl predikteras. Efier att den första predikterade hastigheten vpmdjc har predikterats klart under N steg, jämförs den första predikterade hastigheten vpmtcc med de första undre och övre gränsvärdena vfim; och viimg, vilket illustreras i ett andra steg S2. Om den första predikterade hastigheten Vpmaßc understiger det första undre gränsvärdet vfimh har en uppförsbacke identifierats. Om den första predikterade hastigheten vpmfljc istället överstiger det första övre gränsvärdet vmnz, har en nedförsbacke identifierats.

Om en uppfórsbacke identifieras, det vill säga om den första predikterade hastigheten vpwdjc är mindre än det första undre gränsvärdet vfim., vilket sker vid Pl i figur 5, sätts fordonets motormoment T vid predikteringen av den andra predikterade hastigheten vpnfljnew till ett moment som accelererar fordonet (till exempel ett max-moment) i den efterföljande simuleringsomgången sji.. Detta illustreras i steg S21 i figur 6, se även ekvation 5, och visas som en streckad linje i figur 5. Detta förutsätter dock att den första predikterade hastigheten vpmdjc har understigit det första undre gränsvärdet vfim; innan den första predikterade hastigheten vpmdßc eventuellt överstiger det första övre gränsvärdet Viimz- Om istället en nedförsbacke identifieras, det vill säga om den första predikterade hastigheten vpwdjc är större än det första övre gränsvärdet vfimz, vilket sker vid P2 i figur 5, 10 15 20 25 30 536 271 22 sätts fordonets motorrnoment T i den predikteringen av den andra predikterade hastigheten vpmdjnew till ett moment som retarderar fordonet (till exempel ett min-moment) i efierföljande simuleringsomgång sjfl. Detta illustreras i steg S31 i figur 6, se även ekvation 6, och visas som en streckad linje i figur 5. Detta förutsätter dock att den första predikterade hastigheten vpmtcc har blivit större än det första övre gränsvärdet vfim; innan den första predikterade hastigheten vpmtcc eventuellt blir mindre än det första undre gränsvärdet vfim; . Enligt en utföringsform är beräkningsenheten som ovan förklarats med hänvisning till figur l anpassad att utföra dessa beskrivna beräkningar och jämförelser.

Om en backe identifierats medelst den ovan beskrivna analysen av den första predikterade hastigheten vpmuc, används enligt en ovan beskriven föredragen utföringsforrn av uppfinningen bestämda regler för att bestämma vilka ett eller flera referensvärden fordonet ska regleras efter. Berâkningsenheten är alltså enligt denna utföringsforrn anpassad att utnyttja regler för att bestämma det åtminstone ett referensvärdet.

Enligt en utföringsfonn av uppfinningen jämförs den andra predikterade fordonshastigheten vpwdjnew med de andra undre respektive övre gränsvärdena vmin respektive vw, där de andra undre respektive övre gränsvärdena vmin och vmx definierar ett intervall inom vilket fordonets hastighet bör vara. Dessa jämförelser utförs i stegen S22 och S32 i figur 6.

Enligt en utföringsforrn av uppfinningen säger en sådan regel att om den andra predikterade fordonshastigheten vpredjnew är inom intervallet som definieras av de andra undre och övre gränsvärdena vmin och vw, det vill säga om vmí., 5 vpwdjnew 5 vnm, går metoden vidare till steg S23 respektive S33, där fordonets utstyrda referensvärde bestäms till att vara ett värde som representerar den andra predikterade hastigheten VPMJUW. På så sätt kan man säkerställa att fordonets hastighet inte kommer att överskrida eller underskrida hastighetsgränserna som definieras av de andra undre och övre gränsvärdena vmin och vmax. 10 15 20 25 30 535 2?'l 23 I figur 5 illustreras med tre prickade linjer i den övre figuren hur vpædjncw predikteras med ett accelererande moment och även då predikteras att överstiga det andra övre gränsvärdet vmx. Då detta scenario inte är önskvärt efiersom fordonets hastighet kommer att överskrida hastighetsgränsen vmax, ställs set-hastigheten vw ut som referensvärde, precis som utförs i steg S3 i figur 6. Först då den andra predikterade fordonshastigheten vpwdjnw predikteras att inte överstiga det andra övre gränsvärdet vmx kan ett referensvärde som representerar den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjm ställas ut enligt steget S23 i figur 6.

Detta illustreras alltså även i flödesschemat i figur 6. Om den andra predikterade fordonshastigheten vpffltïnew predikteras med ett accelererande moment i steget S21 så jämförs sedan denna andra predikterade fordonshastighet vpfaigrncw med det andra övre gränsvärdet vmi ett steget S22. Om den andra predikterade hastigheten Vpfedjnew är mindre eller är lika med det andra övre gränsvärdet vw, så ska enligt en utföringsforrn av uppfinningen den andra predikterade hastigheten vwdjnew ställas ut som referensvärde i steget S23. Den andra predikterade hastigheten vWL-fnew ställs då företrädesvis ut som referensvårde vid den tidpunkt Pl då den första predikterade hastigheten vpwdjc underskriver det första undre gränsvärdet vfim| förutsatt att den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew predíkterats till att inte överskrida det andra övre gränsvärdet Vmax .

På motsvarande sätt jämförs den andra predikterade fordonshastigheten vpmijnew med det andra undre gränsvärdet vmin i ett steg S32 om den andra predikterade fordonshastigheten predikterats baserat på ett retarderande moment. Om den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew är större eller är lika med det andra undre gränsvärdet vmin, så ska enligt en utföringsforrn av uppfinningen den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew ställas ut som referensvärde i steg S33. Den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew ställs alltså företrädesvis ut vid den tidpunkt då den första predikterade hastigheten v,,..,¿_.,c överskrider det andra övre gränsvärdet vm, förutsatt att den andra predikterade hastigheten vpfedjnew predikterats till att inte underskrida det andra undre gränsvärdet vmin. 10 15 20 25 30 536 27"! 24 Vid nästa simuleringsomgäng börjar metoden om från S1. Tiden för att utföra beräkningarna, det vill säga den förutbestämda frekvensen f, är anpassad så att hela metoden gås igenom under en simuleringsomgång sj.

För att fordonet ska retarderas eller accelereras (uppnå min-moment eller max-moment) kan enligt en utföringsfonn av uppfinningen det åtminstone ett referensvärdet, såsom till exempel referenshastigheten vmf, ställas ut med en offset. Min-moment kan då exempelvis ställas ut genom att ge referenshastigheten vmf ett lågt värde, vilket ligger under det andra undre gränsvärdet vmi... Till exempel kan referenshastigheten vn; ges värdet vm- kr, där k; ligger i intervallet 1-10 km/h. Motoms styrenhet kommer då att begära ett släpmoment av motom. På motsvarande sätt kan max-moment uppnås genom att ge referenshastigheten vmf ett högt värde, vilket ligger över det andra övre gränsvärdet vmax. Till exempel kan referenshastigheten vw; ges värdet vmax + kz, där k; ligger i intervallet 1-10 km/h.

Enligt en utföringsforrn av uppfinningen bestäms den högsta första predikterade hastigheten vp,°d_w_m respektive lägsta första predikterade hastigheten vvmtcgmin under den första predikteringen av fordonets hastighet vmdjc enligt en konventionell farthällare, varvid den högsta första predikterade fordonshastigheten vpmdßcjnax och den lägsta första predikterade fordonshastigheten vp,,¿_cc_m¿n sedan används vid den första jämförelsen med de första undre respektive övre gränsvärdena vfiml och vfimz för att bestämma fordonets motorrnoment T i den andra predikteringen. Beräkningsenheten är enligt denna utföringsform anpassad att utföra dessa beräkningar. Genom utnyttjande av denna utföringsform behöver endast skalärer sparas, och inte hela vektorer, vilket sparar minnesutrymme. Värdena behöver heller inte sparas efter att de har använts i simuleringsomgången sj, efiersom ingen justering av referensvärden sker bakåt i horisonten, vilket gör att värdena inte kommer att användas mer för beräkningar efter denna simuleringsomgång sj. Denna skillnad jämfört med tidigare kända beräkningsalgoritiner spar processorkraft och bidrar till att ge en konstant processorlast. På motsvarande sätt kan även den högsta respektive lägsta hastigheten för predikteringen av den andra predikterade fordonshastigheten vmdjnew bestämmas under en simuleringsomgång sj. 10 15 20 25 30 535 271 25 Enligt en utföringsfonn av uppfinningen sätts referensvärdet, såsom referenshastigheten vn; till det andra undre gränsvärdet vmi, respektive till det andra övre gränsvärdet vmx.

Denna utföringsforrn är ett alternativ till de ovan beskrivna utföringsänema, vilka använder hysteres eller tillägg av en konstant offset kl respektive k; till referensvärdet.

Denna utföringsform kan alltså användas för att undvika ryckig reglering eller för att uppnå ett visst lågt eller högt moment. Utföringsformen resulterar i mindre känslighet för eventuella fel i hastighetspredikteringarna, samt att missnöje bland förare undviks eftersom man undviker att underskrida det andra undre gränsvärdet vmi., samt att överskrida det andra övre gränsvärdet vmax.

Enligt en utföringsforrn av uppfinningen tas hänsyn till drivlinans verkningsgrad (det vill säga verkningsgrad i motor, växellåda och slutväxel) och komfort/körbarhet vid predikteringen av den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjncw, det vill säga vid val av vilka styrstrategier som ska predikteras då den andra predikterade fordonshastigheten vmdjncw bestäms. Genom att i storlek och/eller tidpunkt bestämma momentet T beroende av motoms verkningsgrad eller baserat på komfortkrav, vilket ger olika storlek på den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew, kan en komfortabel och ekonomisk farthållning uppnås. Denna utföringsform kan implementeras baserat på regler som exempelvis säger att motorn ska ha ett visst moment vid ett visst varvtal, eller att aldrig tillåta moment som ger större acceleration än ett visst gränsvärde.

Ovan har beskrivits hur olika regler kan utnyttjas för att avgöra efter vilket åtminstone ett referensvärde fordonet ska regleras. Enligt härefter beskrivna utföringsforrner utnyttjas istället kostnadsfunktioner för att avgöra efter vilket åtminstone ett referensvärde fordonet ska regleras. I figur 6 utförs beräkningama baserade på dessa kostnadsfunktioner i stegen S23 respektive S33. Hur kostnadsfunktionema utnyttjas vid bestämmandet av det åtminstone ett referensvärdet kommer alltså att beskrivas i detalj nedan, i samband med ytterligare utföringsforrner av föreliggande uppfinning.

En utföringsfomi enligt uppfinningen kommer nu att förklaras med hänvisning till figur 7, vilken delvis motsvarar ovan beskrivna figur 5. I figur 7 illustreras (liksom i figur 5) i den övre delen den första predikterade hastigheten vpfedß (tjock linje) vilken skulle erhållits 10 15 20 25 30 536 274 26 medelst en konventionell farthållare längs en horisont med en vägprofil såsom den visade i undre delen av figur 7.

Efter att den första predikterade hastigheten vpmdjc har predikterats järnförs den första predikterade hastigheten vpwdßc med de första undre och övre gränsvärdena vfim; och vfimg.

Om den första predikterade hastigheten vpmafc understiger det första undre gränsvärdet vnmi, har en uppförsbacke identifierats. Om den första predikterade hastigheten vpædfc istället överstiger det första övre gränsvärdet vfimg, har en nedförsbacke identifierats.

Om en uppförsbacke identifieras, det vill säga om den första predikterade hastigheten vpnxtcc är mindre än det första undre gränsvärdet vfiml, vilket sker vid Pl i figur 7, sätts fordonets motonnoment T vid predikteringen av den andra predikterade hastigheten vpmdjnw till ett moment som accelererar fordonet (max-moment) i den efterföljande simuleringsomgången sin. Detta illustreras som en streckad linje i figur 7. Detta förutsätter dock att den första predikterade hastigheten vmdjc har understigit det första undre gränsvärdet vfim] innan den första predikterade hastigheten vmedjc eventuellt överstiger det första övre gränsvärdet vfimz.

Om istället en nedförsbacke identifieras, det vill säga om den första predikterade hastigheten vpwdic är större än det första övre gränsvärdet vlmz, vilket sker vid P2 i figur 7, sätts fordonets motormoment T i den predikteringen av den andra predikterade hastigheten vpwdjnew till ett moment som retarderar fordonet (min-moment) i efterföljande símuleringsomgång sJ-H. Detta illustreras som en streckad linje i figur 7. Detta förutsätter dock att den första predikterade hastigheten vmdßc har blivit större än det första övre gränsvärdet vma, innan den första predikterade hastigheten VWUC eventuellt blir mindre än det första undre gränsvärdet vmin. Enligt en utföringsfonn är beräkningsenheten som ovan förklarats med hänvisning till figur I anpassad att utföra dessa beskrivna beräkningar och jämförelser.

Om den första predikterade hastigheten v,,,ed_ cc är större eller lika med det första undre gränsvärdet vfim; och mindre eller lika med det första övre gränsvärdet vfimz, sätts 10 l5 20 25 30 535 271 27 referensvärdet till att vara en referenshastighet vilken är lika med set-hastigheten vsd, vilket illustreras i steg S2 följt av steg S3 i figur 6. Alltså ställs set-hastigheten vse, ut som referensvärde om den första predikterade hastigheten vpmdßc inte går utanför intervallet som definieras av de första undre vfim; och övre vm; gränsvärdena. Detta kan exempelvis innebära att ingen backe har identifierats som gör att den första predikterade hastigheten vpmy hamnar utanför intervallet vilket begränsas av de forsta undre och övre gränsvärdena vfiml, vfimz. Alltså kan detta innebära att fordonet kommer att köra på en plan väg. Set-hastigheten vw blir alltså då det referensvärde som fordonets styrsystem ska reglera efter. Företrädesvis predikteras ändå den andra predikterade hastigheten vpwdjn" med max- eller min-moment för att erhålla den fördelaktiga jämna processorlasten.

Enligt en utföringsfonn av föreliggande uppfinning utförs åtminstone en ytterligare prediktering av fordonets hastighet vpmdj-jnnew över horisonten i varje simuleringsomgång sj. Enligt en utföringsforrn av uppfinningen utförs här totalt tre olika predikteringar av fordonets hastighet vp,u,_cc, vpwdjncw, vpfaajinncw. Var och en av den åtminstone en ytterligare predikteringen av fordonets hastighet Vpfaajinnew utförs baserat på ett moment vilket krävs för att öka fordonets hastighet över den första predikterade fordonshastigheten vpwgc eller på ett moment vilket krävs för att sänka fordonets hastighet under den första predikterade fordonshastigheten vpmjc, där momentet på vilket den åtminstone en ytterligare predikteringen baseras är beroende av nämnda forsta jämförelse i närmast föregående simuleringsomgâng s,~-1.

Alltså utförs enligt utföringsformen i varje simuleringsomgång sj också utföra ytterligare en, till exempel en tredje, prediktering av fordonets hastighet vpfarnanew över horisonten, varvid totalt tre olika predikteringar av fordonets hastighet vmuc, vpmitfncw, vpfdjkmew görs. Den första predikterade hastigheten vpmdßc sker enligt hur en konventionell farthållare skulle prediktera den och därefter predikteras den andra vpmtfnew och tredje vpredjjanew predikterade fordonshastigheten, då fordonets motonnoment T sätts till ett max-moment, ett min-moment eller något annat moment, se ekvation 4, vilket ger ett altemativt körsätt, beroende på nämnda första jämförelse i närmast föregående simuleringsomgång sj... Denna tredje predikterade fordonshastighet vpfaajianew illustreras i figur 7 som en streck-prickad linje. 10 l5 20 25 30 536 27'l 28 Enligt en utföringsform utnyttjas motsvarande kriterier för att avgöra när och med vilket moment T den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew ska predikteras även för att avgöra när och med vilket moment T den tredje predikterade fordonshastigheten vpnxrfkmw ska predikteras.

Enligt en utföringsform används andra kriterier för att bestämma ett annat moment T, vilket ger ett alternativt körsätt, för att avgöra när och med vilket moment T den tredje predikterade fordonshastigheten vp,ed_1k+,,ew ska predikteras, t.ex. då man vill ha särskilda krav på komfort. Prediktionen av den tredje predikterade fordonshastigheten vmatfktnm innefattar företrädesvis att först göra ett eller flera simuleringssteg medelst utnyttjande av en konventionell farthållares funktion, och sedan göra resten av simuleringsstegen med ett annat moment T än det för den konventionella farthållaren, såsom exempelvis max- eller min-moment på sådant sätt som beskrivits ovan. Exempelvis kan simuleringsstegen l till 4 i figur 3 utföras genom att utnyttja en konventionell farthållare, och sedan kan simuleringsstegen 5 till N utföras med accelererande eller retarderande moment.

De flera streck-prickade Iinjema i den övre delen av figur 7 illustrerar hur den tredje predikterade hastigheten vpmdjktnew predikteras att överstiga det andra övre gränsvärdet vmax. Eftersom detta scenario inte är önskvärt, bestäms referensvärdet till att vara lika med set-hastigheten vw.. Först då varken den tredje predikterade fordonshastigheten vmxtnfinßw eller den andra predikterade fordonshastigheten vp,.,d_r,,ew predikteras att gå över det andra övre gränsvärdet vm, kan dessa körsätt komma i fråga för en jämförelse med en kostnadsfunktion enligt en utförandeform av föreliggande uppfinning. Detta beskrivs mer i detalj nedan i anslutning till ekvationema 15 och 16.

Om predikteringen av den andra predikterade fordonshastigheten vpædjnw överskrider eller underskrider gränsvärden som satts direkt eller indirekt av föraren, exempelvis de andra undre och övre gränsvärdena vmi., och vmax, bestäms enligt en utföringsforrn av uppfinningen referensvärdet vara lika med set-hastigheten vw, såsom illustreras med stegen S22, S32 och S3 i figur 6. 10 l5 20 25 30 536 271 29 Tre predikteringar av fordonets hastighet vpmdjc, vp,e¿_1,,c,., vpwdjktncw med olika styrstrategier görs alltså enligt denna utföringsforrn över en begränsad körsträcka med längden L framför fordonet, även kallad horisonten. Vid varje sådan prediktering beräknas då företrädesvis enligt en utföringsforrn av uppfinningen fordonets hastighetsprofil v, fordonets totala energiförbrukning EN, samt körtid tN. Enligt en utföringsfonn beräknas även max- och min-hastigheter för predikteringama, vilket kommer att beskrivas närmre nedan. Den totala energiförbrukningen EN för en predikterad hastighet under en simuleringsomgång beräknas genom utnyttjande av ekvation 14. På liknande sätt beräknas den totala tiden tN för en predikterad hastighet under simuleringsomgången medelst ekvation 13. Predikteringen av den första predikterade fordonshastigheten vpwdjc, vilken utförs med en konventionell farthållare ger den totala energiförbrukningen som betecknas Epmdjc och den totala köitiden som betecknas tmuc, samt avgör vilka av övriga styrstrategier/körsätt som ska predikteras, på så sätt som beskrivits ovan.

Den totala tiden tLAjm, samt den totala energiförbrukningen ELAJMW beräknas under varje simuleringsomgång för den andra predikterade hastigheten vpmjmw. Även den tredje predikterade fordonshastigheten pfaijifinew predikteras som beskrivits ovan, varvid den totala tiden trajmew samt den totala energiförbrukningen Eritjwnew för den tredje predikterade fordonshastigheten vpwdjktnew under en simuleringsomgång beräknas.

Enligt en utföringsform av uppfinningen utvärderas hastighetspredikteringarna genom att beräkna kostnaden för åtminstone en av den andra predikterade fordonshastigheten vpædjnew och en tredje predikterad fordonshastighet vpfadjkfiww genom utnyttjande av åtminstone en kostnadsfunktion Jfnew, J nanm. Alltså kan här baserat på kostnaden för den andra vpmdjnew och den tredje vpfaajianew prediktionen av fordonshastigheten/styrstrategi utvärderas vilken av prediktionema av fordonshastighetema/styrstrategiema som är bäst just för tillfället, varvid ett val av lämplig predikterad fordonshastigliet/styrstrategi kan göras.

Beräkningsenheten som beskrivits ovan är företrädesvis anpassad att utföra dessa beräkningar. Enligt en utföringsform bestäms kostnadema Jïnew och J-fkfiww för körsätten enligt den andra Vpwdjnew och tredje vpfedjkfltew predikteringen av fordonshastigheten 10 15 20 25 536 2?'| 30 genom att väga deras respektive energireducering och körtidsreducering i förhållande med motsvarande respektive energireducering och körtidsreducering för körsättet enligt den första predikterade fordonshastigheten vpwdjc med en viktningspararneter ß, enligt kostnadsfunktionema: E r .gm = + ß (ekv. 15) E pred _ cc Ipred Ncc E z ._ . »bíflflwf-jfflfl (ekv. 16) pm: _ w pm: _ tt- Kostnadsfunktionema JTNW och Jnmtew är alltså normerade med avseende på fordonets predikterade körsätt enligt den konventionella farthållaren (Epmtcc och tpredjc). Därmed är kostnadsuppskattningama oberoende av exempelvis fordonets massa.

Kostnadsfimktionema är enbart baserade på energi förbrukning och körtid, och fordonets bränsleförbrukning inte tas inte med i beräkningarna. Detta gör att ingen modell av motorns verkningsgrad behövs, vilket förenklar beräkningama vid utvärderingen av vilken styrstrategi som är mest fördelaktig.

Viktningsparainetem ß beror vidare mycket lite av fordonsvikt, körsträcka och motortyp.

Därmed förenklas införandet av moder eller inställningsmöjligheter för stymíngen av fordonshastigheten. Enligt en utföringsform kan föraren eller systemet välja om de exempelvis vill premiera minskad bränsleåtgång eller minskad körtid genom att ändra på viktningsparametem ß. Denna funktion kan presenteras för föraren genom att i ett användargränssnitt i exempelvis instrumentpanelen i fordonet presentera viktningsparametem ß eller ett parameter beroende av viktningsparametem ß.

Enligt en utföringsforrn av uppfinningen jämförs kostnaderna för kostnadsfunktíonerna J TW, och Irma., fór den andra predikterade fordonshastigheten vpwdjnew och för den tredje predikterade fordonshastigheten vpwdjkitnew i en fjärde jämförelse. Baserat på denna jämförelse bestäms sedan vilket referensvärde fordonet ska regleras efter, det vill säga att referensvärdet bestäms baserat på denna fjärde jämförelse. Den av den andra vpmdjnew Och den ffßdle Vpredjwnew predikteringen av hastigheten vilken ger den minst kostnaden 10 15 20 25 30 536 E71 31 används sedan som referensvärde, det vill säga referensvärdet sätt till den av den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew och den tredje predikterade fordonshastigheten vpwdjyrtncw, vilken ger minst kostnad. Detta görs i denna utföringsform i steg S23 för acceleration och S33 för retardation (figur 6).

På motsvarande sätt som beskrivits ovan det åtminstone ett referensvärdet, såsom till exempel referenshastigheten vwf, här enligt en utföringsforrn ställas ut med en offset för att fordonet ska retarderas eller accelereras (uppnå min-moment eller max-moment). Min- moment kan då exempelvis ställas ut genom att ge referenshastigheten væf ett lågt värde, vilket ligger under det andra undre gränsvärdet vmin, medan max-moment kan uppnås genom att ge referenshastigheten væf ett högt värde, vilket ligger över det andra övre gränsvärdet vm..

Enligt en utföringsfonn av uppfinningen bestäms den högsta första predikterade hastigheten vpmgcàm respektive lägsta första predikterad hastigheten vmdfqmi., under den första predikteringen av fordonets hastighet vpmuc enligt en konventionell farthållare, varvid den högsta första predikterade fordonshastigheten vpmdigmx och den lägsta första predikterade fordonshastigheten vpædvccfimin sedan används vid den första jämförelsen med de första undre respektive övre gränsvärdena vnmi och vfim; för att bestämma fordonets motormoment T förutom i den andra predikteringen även i den tredje predikteringen.

Beräkningseriheten är enligt denna utföringsforrn anpassad att utföra även dessa beräkningar, vid vilka endast skalärer måste sparas under själva simuleringsomgången sj, och därefler kan raderas, vilket ger en väsentligen konstant processorlast.

De olika styrstrategiema, det vill säga de olika predikterade fordonshastighetema vpwdjnew och vpmajiancw, har ofta inte samma sluthastighet vid slutet av horisonten vilket enligt en utföringsform innefattas i utvärderingen av styrstrategiemas kostnader. Detta illustreras i figur 9, där den andra predikterade fordonshastigheten vmdïnew predikteras med max- moment och den tredje predikterade fordonshastigheten vpfcd_n+new predikteras enligt en konventionell farthållare i några simuleringssteg och sedan med max-moment. Den andra predikterade fordonshastigheten vpwdjnew får en högre sluthastighet vmdynew än sluthastigheten vmdmanew för den tredje predikterade fordonshastigheten vpredjianew, 10 l5 20 25 30 535 271 32 eftersom den tredje fordonshastigheten vpreajiflncw först efierliknar en konventionell farthållare, vilket gör att hastigheten i detta fall inte ökar lika mycket som för den andra predikterade fordonshastigheten vmedjnew eftersom max-momentet här läggs på i senare simuleringssteg än vid prediktionen av den andra fordonshastigheten.

Sirnuleringsomgången sj slutar dock här efier ett antal N steg (visas som en streckad vertikal linje i figur 8), varvid också sluthastigheterna för respektive prediktering tas fram.

Enligt en utföringsfonn av uppfinningen adderas ett straff till åtminstone en av kostnadsfunktionema J rm. , 17mm., om den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjn" och den tredje predikterade fordonshastigheten vpmdjk+ncw har uppnått olika sluthastigheter. Straffets storlek kan beräknas baserat på energiförbrukningen E, och körtiden ty, vilka skulle krävas för att eñer horisonten föra den tredje predikteringens sluthastighet vmdmfincw till sluthastigheten vmflnew för den andra predikteringen, och samtidigt låta båda predikteringama köra lika lång sträcka.

Kostnadsfimktionema kommer då att se ut enligt följande: E I,A,Tnew- + E +t i , ,. 7.7' LAJ ß .l e JM, = E e" + ß ' " W (ekv. 17) prezl__cc tpred_cc Enn +E rr 'min - 'H m Jnunßw = , i-Éw y, +new +ß , +çitw y. +new (ekv. pm! _ cc pred _ cc För att få fram energiförbrukningen E, och körtid t,, görs ett antal beräkningar.

Beräkningarna baseras på Newtons andra lag med antagande om ett konstant könnotstånd, där Fm är konstant, d.v.s. här antas att vägen är plan och att luft- och rullmotståndet inte beror av hastigheten: mt3=(Fd rive _ Flem) (ekv' Hastigheten blir med dessa antaganden en linjär funktion av tiden.

Körtiden för att den tredje predikteringen ska föras från vmdntnew till vmflnew blir: f '" (ekv. zo) _ vant/Ik +new ) drive env rflu-new = (venr/(Ihew Sträckan som fordonet förflyttas är: 10 15 20 25 30 536 271 3 3 s _Frlr|ve_F,env [Z +V t k 7 _ 2"' yfnew endjlunew . 1,17: www' (e v' Energibehovet är: Erflwnew = Frlnv 'sy ' (ekv- Körtiden fór att den andra predikteringen ska köra samma sträcka s, med bibehållen hastighet vem me., är: S7 tyjfnew = lä (CkV. endflwnew Energibehovet är: ErJhew = Fenv 'sy ' (ekv- Ûm Vmanmw < Vmunew används ett max-moment (FdmfFmu), och om vendmanew > vmumw så används ett släpmoment (Fd,;\,=0).

Nonneringsvärdena Epmdjc och tpwdjc uppdateras enligt en utfóringsforrn inte for att få värden för exakt samma körsträcka som de övriga predikteringama. Exempelvis kan värdena uppdateras fór varje simuleringsomgång. Sträckan s, är så pass kort i förhållande till den totala predikterade sträckan så att normeringen fungerar bra även utan hänsyn tagen till energi- och tidsfórbrukning fór konventionell farthållare under sträckan sy.

Enligt en utföringsfonn av uppfinningen bestäms det åtminstone ett referensvärdet till den predikterade fordonshastighet som ger den lägsta totalkostnaden (ITM, eller Jnmw).

Enligt en uttöringsforrn kan ett bestämt referensvärde som skiljer sig från set~hastigheten, det vill säga om referensvårdet bestämts till exempel vpfeajnew eller vmfltfkttnew, behållas under tiden fordonet befinner sig i exempelvis en brant backe. På så sätt undviks en styrning som hoppar mellan olika körsätt/predikteringar. En brant backe kan här identifieras som att backens lutning överskrider ett fórutbestämt värde.

Enligt en utföringsfonn av uppfinningen tas hänsyn till motoms verkningsgrad och komfort/körbarhet vid predikteringen av den andra predikterade fordonshastigheten vpredjnew och vid den tredje predikterade fordonshastigheten vpmdjjfincw, det vill säga vid 10 15 536 271 34 val av vilka styrstrategier som ska predikteras då den andra vmtïnew och tredje vpfedjkflæw predikterade fordonshastigheten bestäms. Genom att i storlek och/eller tidpunkt bestämma momentet T beroende av drivlinans verkningsgrad eller baserat på komfortkrav, vilket ger olika storlek på den andra predikterade fordonshastigheten vpwdjncw, kan en komfortabel och ekonomisk farthållning uppnås. Denna utföringsforrn kan implementeras baserat på regler som exempelvis säger att motom ska ha ett visst moment vid ett visst varvtal, eller att aldrig tillåta moment som ger större acceleration än ett visst gränsvärde Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en datorprogramprodukt, omfattande datorprograminstruktioner för att tönnå ett datorsystem i ett fordon att utföra stegen enligt den beskrivna metoden, när datorprograminstruktionerna körs på nämnda datorsystem.

Uppfinningen omfattar även en datorprogramprodukt, där datorprograminstruktionema är lagrad på ett av ett datorsystem läsbart medium.

Den föreliggande uppfinningen är inte begränsad till de ovan beskrivna utfóringsformerna.

Olika altemativ, modifieringar och ekvivalenter kan användas. Därför begränsar inte de ovan nämnda utföringsforinema uppfinningens omfattning. Uppfinningen definieras av de bifogade patentkraven.

Claims (42)

10 15 20 25 30 535 271 35 Patentkrav

1. l. Metod för att styra ett fordons hastighet, kännetecknar] av att -inhämta en set-hastighet vw fór fordonet; -bestämma en horisont för den framtida vägen med hjälp av kartdata och positionsdata, där horisonten innefattar ett eller flera vägsegment med åtminstone en egenskap för varje vägsegment; -under var och en av ett flertal simuleringsomgångar sj med vardera ett antal N simuleringssteg, vilka utförs med en förutbestämd frekvens f, utföra stegen att: -utföra en första prediktering av fordonets hastighet vpædjc över horisonten enligt en konventionell farthållare då set-hastigheten vw ställs ut som en referenshastighet vmf, varvid den första predikteringen är beroende av nämnda vägsegments egenskaper; -jäniföra i en första jämförelse den forsta predikterade fordonshastigheten vpredfc med åtminstone ett av första undre respektive övre gränsvärden viimi och vlimz, där de första undre respektive övre gränsvärdena vfimj och vfiml utnyttjas för att definiera ett motonnoment T vilket ska utnyttjas i närmast efterföljande simuleringsomgång sin, och där nämnda första undre gränsvärde vfimj har ett värde identifierande en uppförsbacke och nämnda första övre gränsvärde vfim; har ett värde identifierande en nedförsbacke; -utföra en andra prediktering av fordonets hastighet vpmdjmw över horisonten då fordonets motonnoment T är ett värde vilket beror av resultatet av nämnda första jämförelse i närmast föregående simuleringsomgång SH; -jämföra i en andra jämförelse den andra predikterade fordonshastigheten vpfeajnew med åtminstone ett av andra undre respektive övre gränsvärden vmin och vmag där de andra undre respektive övre gränsvärdena vmin och vmx avgränsat ett intervall inom vilket fordonets hastighet bör vara; -bestämma åtminstone ett referensvärde vilket indikerar hur fordonets hastighet ska påverkas baserat på åtminstone någon av nämnda andra jämförelse och den andra predikterade fordonshastigheten vpmtfnewi denna simuleringsomgång sj; och -utnyttja nämnda åtminstone ett referensvärde i ett styrsystem i fordonet, varvid fordonet regleras baserat på nämnda åtminstone ett referensvärde.

2. Metod enligt patentkrav l, varvid nämnda N simuleringssteg har en steglängd vilken är beroende av fordonets hastighet. 10 15 20 25 30 536 271 36

3. Metod enligt något av patentkraven 1-2, varvid nämnda åtminstone ett referensvärde utgörs av en storhet i gruppen av: -en referenshastighet væf; -ett referensmoment Tæf; och -ett referensvarvtal wæf.

4. Metod enligt något av patentkraven 1-3, varvid fordonets motorrnoment T i den andra predikteringen sätts till ett moment vilket krävs för att retardcra fordonet under den första predikterade fordonshastigheten vpmdjc i denna simuleringsomgång sj om den första predikterade fordonshastigheten vpmdjc har bestämts vara större än det första övre gränsvärdet vfim; i den närmast föregående simuleringsomgången s,-_|.

5. Metod enligt patentkrav 4, varvid nämnda åtminstone ett referensvärde utgörs av åtminstone ett referensvärde vilket har bestämts under en tidigare simuleringsomgång sj." om den andra predikterade fordonshastigheten vpwdjnew underskrider det andra undre gränsvärdet vmin vid nämnda andra jämförelse.

6. Metod enligt något av patentkraven l-3, varvid fordonets motormoment Ti den andra predikteringen sätts till ett moment vilket krävs för att accelerera fordonet över den första predikterade fordonshastigheten vpwdßc i denna simuleringsomgång s,- om den första predikterade fordonshastigheten vpreuc har bestämts vara mindre än det första undre gränsvärdet vnm; i den närmast föregående simuleringsomgången sJ-_|.

7. Metod enligt patentkrav 6, varvid nämnda åtminstone ett referensvärde utgörs av åtminstone ett referensvärde vilket har bestämts under en tidigare simuleringsomgâng sj-" om den andra predikterade fordonshastigheten vpwdjncw överskrider det andra övre gränsvärdet vmax vid nämnda andra järnförelse.

8. Metod enligt något av patentkraven 4-7, varvid en högsta första predikterad fordonshastighet vpmd_cc_max respektive en lägsta första predikterad fordonshastighet vpmdjmm bestäms under den första predikteringen av fordonets hastighet vpreayc enligt en l0 l5 20 25 30 536 2?'l 37 konventionell farthållare, varvid den högsta första predikterade fordonshastigheten vpmdjmm, och den lägsta första predikterade fordonshastigheten vmdjl-“mgn sedan används vid den första järnförelsen med de första undre respektive övre gränsvärdena vüm; och vnm; för att bestämma fordonets motormoment T i den andra predikteringen.

9. Metod enligt något av patentkraven 1-8, varvid en hysteres läggs till nämnda åtminstone ett referensvärde.

10. Metod enligt något av patentkraven l-9, varvid regler används för att bestämma vilket åtminstone ett referensvärde fordonet ska regleras eñer.

11. l l. Metod enligt patentkrav 10, varvid en regel säger att det åtminstone ett referensvärdet bestäms till ett värde vilket representerar set-hastigheten vs., om den andra predikterade fordonshastigheten vpmtfnew vid den andra järnfórelsen överskrider det andra övre gränsvärdet vm, eller underskrider det andra undre gränsvärdet vmin.

12. Metod enligt patentkrav 10, varvid det åtminstone ett referensvärdet bestäms till ett värde vilket representerar den andra predikterade fordonshastigheten vpnxL-fncw om ett minvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vmedyne.. är lika med eller överskrider det andra undre gränsvärdet vmin och om även ett maxvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vWLTnew är lika med eller överskrider ett ytterligare övre gränsvärde vmm, där det ytterligare övre gränsvärdet vw; motsvarar en set-hastighet vm plus en konstant c., vmaxz= vw + cl.

13. l3. Metod enligt patentkrav 10, varvid det åtminstone ett referensvärdet bestäms till ett värde vilket representerar den andra predikterade fordonshastigheten vprødjnew om ett maxvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vmünew är lika med eller underskrider det övre gränsvärdet vmax och om även ett minvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew är lika med eller underskrider ett ytterligare undre gränsvärde vming, där det ytterligare undre gränsvärdet vmin; motsvarar en set- hstighet vm minus en konstant c2, vm;,,2= vw - cz. 10 15 20 25 30 536 271 38

14. Metod enligt något av patentkraven 1-9, varvid åtminstone en ytterligare prediktering av fordonets hastighet vpfaajwfincw över horisonten utförs i varje simuleringsomgång sj, där var och en av den åtminstone en ytterligare predikteringen av fordonets hastighet vpfeajkfllcw utförs baserat på ett moment vilket krävs för att öka fordonets hastighet över den första predikterade fordonshastigheten vpwdñcc eller på ett moment vilket krävs för att sänka fordonets hastighet under den första predikterade fordonshastigheten vpmtcc, där momentet på vilket den åtminstone en ytterligare predikteringen baseras är beroende av nämnda första jämförelse i närmast föregående simuleringsomgång sin.

15. Metod enligt patentkrav 14, varvid totalt tre olika predikteringar vPmLcc, vpwdjnew, vpmdJ-kmfl. av fordonets hastighet utförs.

16. Metod enligt något av patentkraven 1-9, varvid fordonets hastighetsprofil v, energiförbrukning EN, och körtid tN beräknas under varje prediktering.

17. Metod enligt patentkrav 16, varvid simuleringama utvärderas genom att beräkna kostnaden för åtminstone en av den andra predikterade fordonshastigheten vmdjmw och en tredje predikterad fordonshastighet vpwdjktnew genom utnyttjande av åtminstone en kostnadsfunktion Jïnew, 11mm.

18. Metod enligt patentkrav 17, varvid de respektive kostnadsfunktionema ITM, och Jfkflww för den andra predikterade fordonshastigheten v,,,ed_f,.ew respektive en tredje predikterad fordonshastighet v,,,,.1_-fk+..ew bestäms genom att väga deras respektive energireducering och körtidsreducering i förhållande till den första predikterade fordonshastigheten vpwajc med en viktningsparameter ß.

19. Metod enligt patentkrav 18, varvid kostnadsfunktionema Jfncw och Jfkflww för den andra predikterade fordonshastigheten s/pfeajnew och för en tredje predikterad fordonshastighet vpfaajkflew jämförs i en fjärde jämförelse, varefter vilket referensvärde fordonet ska regleras efier begäms baserat på nämnda fjärde jämförelse, 10 15 20 25 30 536 271 39

20. Metod enligt något av patentkraven 16-19, varvid ett straff adderas till åtminstone en av kostnadsfunktionema J Tnew , Jn+new för den andra predikterade fordonshastigheten vpmjnew och för en tredje predikterad fordonshastighet vpwdnfitnew om den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew och den tredje predikterade fordonshastigheten vmdjfinew har uppnått olika sluthastigheter.

21. Modul anordnad för att styra ett fordons hastighet, kännetecknad av -en inmatningsenhet som är anpassad att ta emot en set-hastighet vm fór fordonet; -en horisontenhet vilken är anpassad att bestämma en horisont för den framtida vägen med hjälp av kartdata och positionsdata, där horisonten innefattar ett eller flera vägsegment med åtminstone en egenskap för varje vägsegment; -en berâkningsenhet vilken är anpassad att under var och en av ett flertal simuleringsomgångar s,- med vardera ett antal N simuleringssteg, vilka utförs med en förutbestämd frekvens f, utföra stegen att: -utföra en första prediktering av fordonets hastighet vwtæ över horisonten enligt en konventionell farthållare då set-hastigheten vw ställs ut som en referenshastighet vmf, varvid den första predikteringen är beroende av nämnda vägsegments egenskaper; -jämföra i en första jämförelse den första predikterade fordonshastigheten vmdjc med åtminstone ett av första undre respektive övre gränsvärden vüm] och vumz, där de första undre respektive övre gränsvärdena vfim, och Wim; utnyttjas för att definiera ett motormoment T som ska utnyttjas i närmast efterföljande simuleringsomgâng sj+| , och där nämnda första undre gränsvärde vfim] har ett värde identifierande en uppförsbacke och nämnda första övre gränsvärde viim; har ett värde identifierande en nedförsbacke; -utföra en andra prediktering av fordonets hastighet vpmdjnew över horisonten då fordonets motormoment T är ett värde vilket beror av resultatet av nämnda första jämförelse i närmast föregående simuleringsomgâng s,«.|; -jämföra i en andra jämförelse den andra predikterade fordonshastigheten vprfidjnew med åtminstone ett av andra undre respektive övre gränsvärden vmin och vmax, där de andra undre respektive övre gränsvärdena vmín och vm, avgränsat ett intervall inom vilket fordonets hastighet bör vara; och 10 15 20 25 30 536 27'l 40 -bestämma åtminstone ett referensvärde vilket indikerar hur fordonets hastighet ska påverkas baserat på åtminstone någon av nämnda andra jäinfórelse och den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew i denna simuleringsomgång sj; och - en tillhandahållandeenhet anordnad att tillhandahålla nämnda åtminstone ett referensvärde till ett styrsystem i fordonet, varvid fordonet regleras enligt nämnda åtminstone ett referensvärde.

22. Modul enligt patentkrav 21, varvid nämnda beräkningsenhet är anordnad att - under en simuleringsomgång med N simuleringssteg utnyttja en konstant steglängd vilken är beroende av fordonets hastighet, och - justera nämnda steglängd baserat på fordonets hastighet.

23. Modul enligt något av patentkraven 21-22, varvid nämnda åtminstone ett referensvärde utgörs av en storhet i gruppen av: -en referenshastighet vmf; -ett referensmoment Tmf; och -ett referensvarvtal mfef.

24. Modul enligt något av patentkraven 21-23, varvid beräkningsenheten är anpassad att sätta fordonets motonnoment T i den andra predikteringen till ett moment vilket krävs fór att retardera fordonet under den forsta predikterade fordonshastigheten vpmdßc i denna simuleringsomgång s,- om den forsta predikterade fordonshastigheten vpwdjc har bestämts vara större än det första övre gränsvärdet vhm; i den närmast föregående simuleringsomgången s¿_|.

25. Modul enligt patentkrav 24, varvid beräkningsenheten är anpassad att bestämma att nämnda åtminstone ett referensvärde utgörs av åtminstone ett referensvärde vilket har bestämts under en tidigare simuleringsomgång s,-_,, om den andra predikterade fordonshastigheten Vpfedjncw underskrider det andra undre gränsvärdet vmin vid nämnda andra jämförelse. 10 15 20 25 30 536 271 41

26. Modul enligt något av patentkrav 21-23, varvid beräkningsenheten är anpassad att sätta fordonets motomioment T i den andra predikteringen till ett moment vilket krävs för att accelerera fordonet över den första predikterade fordonshastigheten vpredjc i denna simuleringsomgång sj om den första predikterade fordonshastigheten vpmdjc har bestämts vara mindre än det första undre gränsvärdet vüm; i den närmast föregående simuleringsomgången s,--|.

27. Modul enligt patentkrav 26, varvid beräkningsenheten är anpassad att bestämma att nämnda åtminstone ett referensvärde utgörs av åtminstone ett referensvärde vilket har bestämts under en tidigare simuleringsomgång sJ-.n om den andra predikterade fordonshastigheten vmdjne.. överskrider det andra övre gränsvärdet vmx vid nämnda andra järnfórelse.

28. Modul enligt något av patentkrav 24-27, varvid beräkningsenheten är anpassad att: - bestämma en högsta första predikterad fordonshastighet vpmdjtw respektive en lägsta första predíkterad fordonshastighet vpmdjmmin under den första predikteringen av fordonets hastighet vmd_cc enligt en konventionell farthållare; och - utnyttja den högsta första predikterade fordonshastigheten vpmdjmm och den lägsta första predikterade fordonshastigheten vpmdßgmin vid den första jämförelsen med de första undre respektive övre gränsvärdena vfim; och vfim; för att bestämma fordonets motonnoment T i den andra predikteringen.

29. Modul enligt något av patentkraven 21-28, varvid beräkningsenheten är anpassad att lägga till en hysteres nämnda åtminstone ett referensvärde.

30. Modul enligt något av patentkraven 2l-29, varvid beräkningsenheten är anpassad att använda regler för att bestämma vilket åtminstone ett referensvärde fordonet ska regleras efter.

31. Modul enligt patentkrav 30, varvid beräkningsenheten är anpassad att använda en regel vilken säger att det åtminstone ett referensvärdet bestäms till ett värde l0 15 20 25 30 535 271 42 vilket representerar set-hastigheten vw om den andra predikterade fordonshastigheten vmdjnew vid den andra jämförelsen överskrider det andra övre gränsvärdet vmax eller underskríder det andra undre gränsvärdet vmin.

32. Modul enligt patentkrav 30, varvid beräkningsenheten är anpassad att bestämma det åtminstone ett referensvärdet till ett värde vilket representerar den andra predikterade fordonshastigheten vmdjnew om ett minvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vp,e¿_-f,,ew är lika med eller överskrider det andra undre gränsvärdet vmin och om även ett maxvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vpwdjnew är lika med eller överskrider ett ytterligare övre gränsvärde vmxz, där det ytterligare övre gränsvärdet vmaxg motsvarar en set-hastighet vsc, plus en konstant cl, vmxf v56, + c, .

33. Modul enligt patentkrav 30, varvid beräkningsenheten är anpassad att bestämma det åtminstone ett referensvärdet till ett värde vilket representerar den andra predikterade fordonshastigheten vpmdjnew om ett maxvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vmdjnew är lika med eller underskrider det övre gränsvärdet vma, och om även ett minvärde för den andra predikterade fordonshastigheten vpwdiïnew är lika med eller underskríder ett ytterligare undre gränsvärde vmm, där det ytterligare undre gränsvärdet vminz motsvarar en set-hstighet vw minus en konstant cz, vmm2= vw - eg.

34. Modul enligt något av patentkraven 21-29, varvid beräkningsenheten är anpassad att utföra åtminstone en ytterligare prediktering av fordonets hastighet vpwdjytnew över horisonten i varje simuleringsomgång sj, där var och en av den åtminstone en ytterligare predikteringen av fordonets hastighet vp,ed_1-k+,,ew utförs baserat på ett moment vilket krävs för att öka fordonets hastighet över den första predikterade fordonshastigheten vpmdic eller på ett moment vilket krävs för att sänka fordonets hastighet under den första predikterade fordonshastigheten vpmLcc, där momentet på vilket den åtminstone en ytterligare predikteringen baseras är beroende av nämnda första jäinfórelse i närmast föregående simuleringsomgång sj_|. l0 15 20 25 30 536 271 43

35. Modul enligt patentkrav 34, varvid beräkningsenheten är anpassad att utföra totalt tre olika predikteringar av fordonet hastighet vpmtcc, vpmdjncw, vp,ed_n+..cw.

36. Modul enligt något av patentkraven 21-29, varvid beräkningsenheten är anpassad att beräkna fordonets hastighetsprofil v, energiförbrukning EN, och körtid tN under varje prediktering.

37. Modul enligt patentkrav 36, varvid beräkningsenheten är anpassad att utvärdera simuleringar-na genom att beräkna kostnaden för åtminstone en av den andra predikterade fordonshastigheten vmatfnew och en tredje predikterad fordonshastighet vp,,d_1-k+.,..,w genom utnyttjande av åtminstone en kostnadsfunktion Jmw, Jfkfim..

38. Modul enligt patentkrav 37, varvid beräkningsenheten är anpassad att bestämma de respektive kostnadsfunktionema J fm, och J Tkmew fór den andra predikterade fordonshastigheten vpmdj-.ww respektive en tredje predikterad fordonshastighet vpmdjkltnew genom att väga deras respektive energireducering och körtidsreducering i förhållande till den första predikterade fordonshastigheten vpmtcc med en viktningsparameter ß.

39. Modul enligt patentkrav 38, varvid beräkningsenheten är anpassad att jämföra kostnadsfunktionema Jtfnew och Jmnew för den andra predikterade fordonshastigheten Vpmajnsw och för en tredje predikterad fordonshastighet vpredjk+new i en fjärde jämförelse, vareñer vilket referensvärde fordonet ska regleras efter bestäms baserat på nämnda fjärde jämförelse.

40. Modul enligt något av patentkraven 36-39, varvid beräkningsenheten är anpassad att addera ett straff till åtminstone en av kostnadsfunktionema J-fncw , Juana., för den andra predikterade fordonshastigheten vpfeajnew och för en tredje predikterad fordonshastighet vmdjkfim., om den andra predikterade fordonshastigheten vmdjnew och den tredje predikterade fordonshastigheten vpmtfktnew har uppnått olika sluthastigheter. 10 536 271 44

41. 4l. Datorprogramprodukt, omfattande datorprograminstruktioner for att förmå ett datorsystem i ett fordon att utföra stegen enligt metoden enligt något av patentkraven l- 20, när datorprograminstruktionema körs på nämnda datorsystem.

42. Datorprogramprodukt enligt patentkrav 41, där datorprograminstruktionema är lagrade på ett av ett datorsystem läsbart medium.