[go: up one dir, main page]

CN105383304A - 使用能量消耗数据划分估计可用行驶距离的系统和方法 - Google Patents

使用能量消耗数据划分估计可用行驶距离的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105383304A
CN105383304A CN201510512744.6A CN201510512744A CN105383304A CN 105383304 A CN105383304 A CN 105383304A CN 201510512744 A CN201510512744 A CN 201510512744A CN 105383304 A CN105383304 A CN 105383304A
Authority
CN
China
Prior art keywords
operating range
energy
date
data
controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510512744.6A
Other languages
English (en)
Inventor
杰森·梅尔
邱诗琦
曾福林
森基特·森加米西威兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN105383304A publication Critical patent/CN105383304A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/12Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00Driver interactions
    • B60L2250/16Driver interactions by display
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00Operating Modes
    • B60L2260/40Control modes
    • B60L2260/50Control modes by future state prediction
    • B60L2260/52Control modes by future state prediction drive range estimation, e.g. of estimation of available travel distance
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供一种使用能量消耗数据划分估计可用行驶距离的系统和方法。一种用于指示可用行驶距离的车辆系统包括显示器和控制器,控制器被配置为存储来自先前行驶周期的能量消耗数据和行驶距离数据。所述控制器还被配置为:根据一周中的日期存储先前车辆行驶周期的数据,并且在当前行驶周期期间,通过显示器输出可用行驶距离。所述控制器还被配置为:基于预期能量消耗速率和预期行驶距离产生可用行驶距离,所述预期能量消耗速率和预期行驶距离均与当前行驶周期在一周中的日期对应。

Description

使用能量消耗数据划分估计可用行驶距离的系统和方法
技术领域
本公开涉及电池驱动的车辆动力传动控制系统。
背景技术
车辆可由被配置为从车载电池接收电能的电机的操作而被推进。该电池可用来自公用电网或其他非车载电源的电能被充电。在电池是唯一推进动力源的情况下,电池全部耗尽可致使动力传动系统无法运转。这种事件的发生将需要对电池重新充电的时间消耗,该时间消耗会给车辆驾驶员带来不便。因此,驾驶员可希望在电池耗尽之前提前准确地知道车辆的预期的可用行驶距离。
发明内容
在至少一个实施例中,一种车辆距离指示器系统包括显示器和控制器,控制器被配置为:存储来自先前行驶周期的能量消耗数据和行驶距离数据。所述控制器还被配置为:根据一周中的日期存储先前车辆行驶周期数据,并且在当前行驶周期期间,通过显示器输出可用行驶距离。所述控制器还被配置为:基于预期能量消耗速率和预期行驶距离产生可用行驶距离,所述预期能量消耗速率和预期行驶距离均与当前行驶周期在一周中的日期对应。
在至少一个实施例中,一种指示车辆的可用行驶距离的方法包括:在显示器上显示针对车辆的当前行驶周期而预测的可用行驶距离,所述可用行驶距离基于存储的能量消耗数据和存储的行驶距离数据,所述存储的能量消耗数据和存储的行驶距离数据与多个行驶类型中的至少一个相关。所述预测的可用行驶距离还基于表征当前行驶周期的标准,所述标准与定义所述多个行驶类型中的至少一个的标准相关。
定义所述多个行驶类型中的至少一个的标准是一周中的日期。定义所述多个行驶类型中的至少一个的标准是速度区间。定义所述多个行驶类型中的至少一个的标准是一年中的季节。定义所述多个行驶类型中的至少一个的标准是滚动阻力。
在至少一个实施例中,一种车辆包括动力传动系统、指示行驶距离信息的用户界面显示器。所述车辆还包括控制器,所述控制器被配置为:存储来自先前行驶周期中的动力传动系统的能量消耗数据以及按照速度区间类型划分的车辆速度数据。所述控制器还被配置为:通过显示器输出针对当前行驶周期的可用行驶距离,所述可用行驶距离基于预期的能量消耗以及在当前行驶周期期间车辆速度落入每个速度区间类型的似然性。
所述速度区间类型包括高速公路行驶速度类型和城市行驶速度类型。所述控制器被配置为:存储车辆的行驶速度在多个速度区间中的每个速度区间内的行驶时间的百分比。所述控制器被配置为:基于一周中的日期、一年中的季节、道路类型或道路等级输出可用行驶距离。
附图说明
图1是具有电池驱动的电机的车辆的示意图。
图2A和图2B是描述计算可用行驶距离的方法的流程图。
图3是车辆系统示意图,该车辆系统示意图示出了根据基于一周中的日期的实施例的可用行驶距离的计算。
图4是车辆系统示意图,该车辆系统示意图示出了根据基于一周中的日期的另一实施例的可用行驶距离的计算。
图5是车辆系统示意图,该车辆系统示意图示出了根据基于车辆速度区间的又一实施例的可用行驶距离的计算。
具体实施方式
根据需要,在此公开本发明的详细实施例;然而,将理解的是,所公开的实施例仅仅是本发明的示例,其中,本发明可以以各种和替代形式来实现。附图无需按比例绘制;一些特征可被夸大或最小化以示出特定组件的细节。因此,在此公开的具体结构和功能细节不会被解释为具有限制性,而仅仅是用于教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。
在车辆中,无论是纯电动车辆(BEV)、混合动力电动车辆(HEV),还是传统的仅由内燃发动机提供动力的车辆,能量消耗速率都将为了多种终端使用特征而被监测和获知。多种示例包括瞬时能量消耗速率显示、整个行程中里程表的平均消耗速率、当前行驶周期的运行平均消耗速率以及剩余燃料可行驶距离计算。作为普遍关注的,使这些计算准确是重要的。
图1描述了插电式混合动力电动车辆100的示例。油电混合动力传动系统102可包括一个或更多个机械连接至传动装置106的电机104。此外,传动装置106机械连接至发动机108。传动装置106也可被机械连接至驱动车轮112的驱动轴110。电机104既能在发动机108开启时,又能在发动机关闭时提供车辆推进力。电机104另外可通过向驱动轴施加阻力扭矩来提供车辆减速能力。电机104还可被配置为用作发电机,并且能够通过回收在减速期间摩擦制动系统中的另外作为热损失掉的能量而提供燃料经济效益。当混合动力电动车辆100在纯电动动力传动模式下运转时,电机104可帮助减少来自发动机的污染排放。
牵引用电池(或电池组)114储存可被用于驱动电机104的能量。车辆电池组114能够提供高电压DC输出。电池组114电连接至电力电子模块116。电力电子模块116也电连接至电机104,并提供在电池组114和电机104之间的双向传输能量的能力。例如,电池组114可被配置为提供DC电流,其中,电机104可能需要三相AC电流来运行。在这种情况下,电力电子模块将DC电流转换为AC电流以被电机104接收。在再生模式下,电力电子模块116将电机104产生的三相AC电流转换为的DC电流以被电池组114接收。本发明描述的方法同样适用于纯电动车辆或任何其他使用电池组的设备。
电池组114除了提供用于推进的能量之外,还可为其他车辆电气系统提供能量。DC/DC转换模块118能够将电池组114的高电压DC输出转换成与低电压车辆负载兼容的低电压供应。诸如空调压缩机和电加热器的其他高电压负载可直接被连接至来自电池组114的高电压总线。低电压系统也可被电连接至12V电池120。纯电动BEV可具有相似结构,但是不具有发动机108。
电池组114可被外部电源126重新充电。外部电源126可通过与充电端口124进行电连接而向车辆100提供AC或DC电能。充电端口124可以是被配置为将来自外部电源126的电能传输到车辆100的任何类型的端口。充电端口124可电连接至电能转换模块122。电能转换模块被配置为调节外部电源126的电能,以向电池组114提供合适的电压和电流水平。在一些应用中,外部电源126可被配置为向电池组114提供合适的电压和电流水平,从而电能转换模块122可以不是必需的。例如,电能转换模块122的功能可被包含在外部电源126中。
可被动力传动系统控制模块(PCM)128控制的车辆动力传动系统包括发动机、传动装置、电机和电力电子装置。尽管被描述为单个控制器,但是PCM128可包括较大的控制系统(该控制系统包括多个控制器)。各个控制器或控制系统可被整个车辆100中的其他控制器影响,其中,特定控制器相对于其他从属控制器按照更高的命令层次而操作。在本公开中使用的术语“控制器”旨在至少包括与在此讨论的系统和方法相关的控制器系统。
任意上述提到的控制器和电力电子装置还可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储装置或介质可包括只读存储器(ROM)以及保持活性存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储器、随机访问存储器(RAM),例如,KAM是可被用于当CPU掉电时存储各种操作变量的持久性或非易失性存储器。计算机可读存储装置或介质可使用任意定数量的可存储数据的已知存储装置(例如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪存或其他任意电、磁、光或组合存储装置)而被实现,其中一些数据代表可执行指令,该可执行指令在控制器控制发动机或车辆的过程中被使用。
图1除了示出了插电式混合动力车辆之外,如果将发动机108移除,则图1还可代表电池电动车辆(BEV)。在BEV的情况下,电池驱动的电机104可作为单一推进源。同样地,如果组件122、124和126被移除,则图1可代表传统混合动力车辆(HEV)或动力分流式混合动力车辆。在电池是主要的推进动力源的每种电气化车辆类型中,准确地计算可用行驶距离和剩余燃料可行驶距离(DTE)是重要的。特别地,当这些车辆以纯电动模式运转时,驾驶员很大程度上依赖于车辆里程计算,以考虑存储在电池内的电能而确保期望的目的地在可用车辆驾驶里程内。
车辆100还包括安置于客舱内部的用户界面。该界面包括显示器,以向驾驶员通知各种车辆运行状况。距离指示器系统显示行驶距离信息,以帮助在驾驶员方面制定驾驶计划。DTE值显示可用行驶距离,并且当车辆运行时,一个或更多个车辆控制器可更新该值。通常,DTE可由下面的等式(1)计算。
如何计算平均能量消耗是得到准确的DTE估计的重要因素。特定的计算方法包括对整个延伸距离的全部能量消耗取平均值。由于客户的驾驶模式不是总是固定的,因此这会产生不准确的DTE估计。使用单个数值来代表整个能量消耗历史可能未充分考虑车辆经历了不同的驾驶模式。例如,与周末(即,在具有较低限速的单一社区中办理本地事务)相比,客户在工作日(即,经由高速公路上下班)往往具有不同的驾驶模式。在这种情况下,工作日驾驶的能量消耗历史会更多地反映在高速公路上的消耗历史。在周末开始的时候,如果基于没有反映周末驾驶方式的先前的能量消耗速率,则DTE估计值可能不准确。类似地,能量消耗历史将缓慢适应周末的城市驾驶方式,然后,当在星期一按照集中于高速公路的驾驶模式而使用车辆时,DTE估计值将再次不准确。这里所公开的系统和方法通过基于不同行驶类型分别对能量消耗分布进行划分(binning),来将上述提到的驾驶方式的差异考虑在内,然后,在适当时间调用存储的能量消耗数据,以用于DTE估计。
参考图2A和图2B,方法200被描述为基于一周中的日期将能量消耗分布划分为不同的行驶类型。在步骤202中,车辆控制器确定存储在电池中的可用能量。能量可由相对于充荷电的荷电状态(SOC)百分比来表指示。同样地,绝对能量值也可被使用,例如kW-hr代表可用的电池能量。用于推进的可用能量还可包括下限阈值以避免电池全部耗尽。在步骤204中,控制器确定在一周中的当前日期。控制器可参考在一周中的当前日期来查找存储的涉及能量消耗的数据,以预测在即将出现的行驶周期中的能量使用。行驶周期可被定义为从点火开关接通时间到点火开关断开时间的动力传动系统的活动持续时间。可选的,行驶周期可包括一天期间发生的所有驾驶活动。在步骤206中,控制器可将计数器值η设置为0,以对在一周中的当前日期保持参考。在步骤208中,当η=0时,控制器将一周中被识别的日期识别为当前日期加η天。在最初的情况下,该被识别的日期将会等于当前日期。同样地,在步骤206中,控制器可针对将使用随后的计算更新的运行的能量估计值,而将占位符设置为0,上述随后的计算将在以下更详细地讨论。
在步骤210中,控制器根据一周中的日期在各个划分中查找存储于存储器中的历史能量消耗速率数据。具体地,控制器调用与被识别的一周中的日期对应的消耗数据。类似的,在步骤212中,控制器根据一周中的日期在各个划分中查找存储于存储器中的历史行程距离数据。被识别的一周中的日期被用作调用历史距离数据的参考。在步骤214中,控制器可使用先前存储的消耗速率和距离数据,来计算在被识别的一天期间预期的即将出现的能量消耗。通过使用针对特定日期的历史值,可实现当前日期可用行驶距离的更准确的预测。
在步骤216中,预期的能量消耗与运行的能量估计值相加。总体预测消耗的运行的能量估计值被保持,并可包括多个日期和/或多个行驶周期。例如,特定实例中可能不允许驾驶员在给定的某一天后对车辆电池再充电。因此,在下一行驶周期的开始,电池的电能可能少于充满的电能。在至少一个实施例中,控制器考虑了这样一种情况:在先前的行驶周期后没有再充电。如果在步骤218中,存储在电池中的可用能量少于运行的能量估计值,则控制器仅仅基于当前日期预测可用行驶里程,这是因为推定按照历史行驶距离的历史消耗速率,所有可用能量在当前日期期间将被耗尽。
然而,如果在步骤218中,存储在电池中的可用能量大于运行能量估计值,则可推定在当前日期结束时,仍有剩余能量储存于电池中。这些剩余能量将可用于即将到来的一天或更多天中。在步骤220中,控制器将计数器η编入索引,以考虑随后日期中的消耗。控制器返回步骤208,并认识出与当前日期之后的随后日期(即,当前日期+1)对应的新的被识别的日期。与当前日期的计算相似,分别在步骤210和212中,控制器针对新的被识别的日期调用历史消耗速率和行驶的距离。在步骤214中,控制器使用一周中的被识别新的日期的先前实例期间的历史消耗速率和行驶距离,来针对新的被识别的日期计算预期的总能量消耗。
接着,在步骤216中,通过将新的被识别的日期的预期能量消耗与运行的能量估计值的先前值相加,来更新运行的能量估计值。如果在步骤218中可用能量大于更新的运行的能量估计值(在示例中,目前考虑了两天),则仍有足够的能量以提供第三天的行驶距离。控制器可循环返回至步骤220,将计数器η编入索引,然后为每个随后的日期重复所述处理,直到所有可用能量都被考虑在内。本发明的一个方面是一种里程预测算法,假设没有对电池在充电,该算法能够考虑在多个随后日期中的变化的消耗速率和预期距离。
一旦得到的运行能量估计超过存储于电池中的可用能量,则在步骤222中,控制器使用全部可用能量预测可用行驶距离。如上所述,各自具有独有的驾驶特性的多个日期将被包扩在整个距离的预测中。在步骤224中,控制器向车辆用户界面提供DTE估计值,以显示全部可用行驶距离。
一旦当前行驶周期正在进行,则在步骤226中,控制器监测当前日期期间的能量消耗速率和行驶距离。数据存储在控制器的存储器中,有助于调用能量消耗分布,从而为随后的计算估计DTE。在步骤228中,指示当前日期能量消耗速率的数据存储于与一周中的日期对应的单独的划分中。类似地,在步骤230中,指示当前日期行驶距离的数据存储于与行驶周期在一周中的日期对应的单独的划分中。
参考图3,车辆行驶距离指示器系统300的示意图描述了可发生在一个或更多个车辆控制器中的数据存储和信息流动的示例。在这个实施例中,行驶类型根据一周中的单独的日期而分类。控制器识别一周中的当前日期302。在图3的示例中,星期二被用作说明性的示例。控制器接收当前的瞬时能量消耗速率304。控制器调用存储于存储器中并根据一周中的日期被划分的能量消耗数据306。在示例中,控制器调用反映星期二的平均能量消耗的数据308。这些数据将被输入至以下将详细讨论的当前日期的可用行驶距离计算。
在至少一个实施例中,控制器可执行瞬时能量消耗速率和一周中相关日期的历史平均能量消耗速率的初步比较。如果瞬时消耗速率显著偏离历史速率,则应用调整因子以补偿这种预期驾驶模式的特定异常。如果瞬时消耗速率在一周中的当前日期的历史速率的预定接近度内,则历史平均消耗速率可被直接应用于计算当前日期的DTE值。
控制器接收指示在当前日期中先前已经行驶的英里数312的数据。控制器调用存储于存储器中并根据一周中的日期被划分的行驶距离数据314。在一个示例中,控制器此时调用与星期二行驶的平均距离有关的数据316。这些与行驶距离有关的数据被输入至当前日期的可用行驶距离计算。基于一周中的当前日期的先前实例中的平均能量消耗速率和平均行驶距离来计算当前日期的预期能量消耗。在示例中,星期二的预期能量消耗310被计算。
如以上讨论的,如果所有可用的电池能量在当前日期中预期不会用尽,则随后的日期可被考虑,直到所有可用能量被考虑在内。在至少一个实施例中,控制器也可调用一周中即将到来的日期的历史行驶距离。在图3的示例中,存储于电池中的可用能量超过了预期在星期二的行驶中将被消耗的量。在这种情况下,则调用存储的与星期三对应的能量消耗数据318和行驶距离数据320。该数据可被用于计算星期三的预期的能量消耗值322。然后,预期的星期三的消耗322可与预期的星期二的消耗310相加,并且,此时总的运行的估计值可与存储于电池中的可用能量进行比较。如果这两天的合并消耗没有超过存储在电池中的可用能量,则第三天将被包括在估计中。在示例中,与星期四对应的能量消耗数据324和行驶距离数据326此时调用。类似地,预期的星期四的消耗328与总的运行的估计值相加。该估计计算将继续添加随后的日期,直到预期的总消耗超过存储于电池中的可用的总能量,其中,每个日期都可具有各自的能量消耗分布。
控制器使用所有日期的需要考虑的所有可用的电池能量的总和输出预测的可用行驶距离330。来自当前日期的预期的能量消耗的输入以及来自随后日期的任何相关数据(如果适用)被用于产生在假设的即将出现的驾驶状况下的可被行驶的可用距离的估计值。这个值被提供作为DTE估计值332,且车辆显示被更新以通知驾驶员。
尽管以示例的方式示出了先前行驶周期的存储的数据的平均化,但是其他公式、算法、或查找表也可被应用于先前行驶周期的划分后的原始数据,以确定一周中的特定日期的合适的估计值。在一个示例中,某一划分中的存储的值可被时间加权,其中,更近期的值相关程度更高并且被给予增加的权重以达到计算的目的。同样的,特定的被划分的类型中的较小的统计分布可指示给定类型的驾驶模式的更高的一致性,并且类似地,也可被给予增加的权重。在附加的可选实施例中,神经网络处理器被用于基于收集的一些不同的行驶类型来学习驾驶模式。
参考图4,描述了简化的划分技术,其中,控制器被配置为根据两种类型的日期(工作日和周末)来分开存储的驾驶数据的类型。类似的标号被使用以与先前实施例的特定相似方面对应,该先前实施例使用各个日期的划分数据。如果不需要每日的驾驶分布的区分度,行驶类型可通过宽泛区分工作日驾驶和周末驾驶而被定义。车辆系统400的一个或更多个控制器识别一周中的当前日期402。控制器接收当前的瞬时能量消耗速率404。控制器调用存储于存储器中并根据工作日与周末的不同而划分的历史能量消耗数据406。在图4的划分的示例中,与周末对应的存储的平均能量消耗数据408被调用。这些数据被输入至预期的周末能量消耗410的计算。
控制器接收指示当前日期中先前已经行驶的英里数的数据412。控制器调用历史行驶距离数据414,历史行驶距离数据414存储于存储器中并根据发生在周末或工作日的出现而被划分。然后,控制器调用反映周末平均行驶距离的数据416。这些有关行驶距离的数据也被输入至预期的周末能量消耗410的计算。基于先前的对应的周末或工作日的平均能量消耗速率和平均行驶距离为当前日期估计预期能量消耗。与先前的实施例相似,在当前日期的预期能量消耗少于存储于电池中的可用能量时,另外的随后的日期可被包含于距离计算中。足够的另外日期被包含于计算中,直到所有可用能量均被考虑在内。
来自可用的预期周末能量消耗410的输入加上任意的适当的另外日期,被用于产生在假定即将发生的驾驶状况下可行驶的距离的估计值。控制器输出预测的可用行驶距离430。这个值被提供作为DTE估计值432,并且车辆用户界面更新以向用户显示该信息。
参考图5,描述了包括车辆行驶距离指示器系统500的进一步的实施例。在这个示例中,与驾驶行为相关的数据根据车辆速度区间类型被划分。根据车辆速度数据对驾驶行为划分可能对驾驶员(该驾驶员具有宽范围的行驶速度,且最近的能量消耗历史不能代表即将出现的模式)尤其有用。过去的速度可被用于获知车辆在特定速度区间中行驶的似然性。每个区间的可能性以持续的方式更新,以至于与在每个行驶周期后更新驾驶历史相比,这种基于速度的划分响应更灵敏。在至少一个实施例中,每个速度区间内的车辆速度的似然性由车辆的行驶速度在速度区间内的行驶时间的百分比来确定。
控制器接收指示当前车辆速度的数据502。控制器还接收指示当前瞬时能量消耗速率的数据504。控制器可使用这些数据来将特定的消耗速率和对应的速度区间进行关联。控制器调用存储于存储器中并根据不同的速度区间划分的历史能量消耗数据506。在图5的示例中,控制器调用指示平均能量消耗(当车辆速度在车辆速度V3和V4之间的区间范围时的平均能量消耗)的数据508。由于车辆速度可能往往在单个行驶周期中跨区间变化,所以存储历史能量消耗速率的数据库不断地演变。
每个速度区间内驾驶消耗的时间被存储于历史行驶速度似然性数据514。更新的数据持续影响每个速度区间内的车辆行驶的全部似然性。
以上描述的基于一周中的日期的划分与基于速度的划分技术的一个不同点是数据处理的频率。在图5的实施例中,每个车辆速度区间的似然性周期性地更新。随着每个速度区间的似然性值516、518、520、522、524和526的演变,所述似然值被重复地发送,以用于正在进行的DTE估计值的更新。对应地,预期的能量消耗值528、530、532、534、536和538以正在进行的方式更新。积累的预测的能量的使用(用于全部速度区间)有助于可用行驶距离计算540。控制器向车辆用户界面提供代表可用行驶距离的更新的DTE估计值542的数值,以显示给驾驶员。
尽管六个速度区间以示例的方式示出,但任何数量的区间均可被用于增加估计值的区分度,或可选地简化需要的计算。另外,范围的阈值可以是被非均匀地间隔开,以对加速和减速的更高的灵敏度来考虑速度范围。在至少一个可选的实施例中,两个速度区间被用于代表高速和低速。在这种情况下,各种速度的似然性可与高速公路和城市的驾驶对应,作为驾驶分布数据的不同的划分。
根据本公开的各方面,另外的划分方式也是可行的。可反映不同驾驶行为的一些行驶类型可用于区分划分。例如,一年中的月份可与不同的驾驶模式对应,这是由于驾驶员在一年中通常表现出不同的驾驶行为。降雨量、温度、湿度、驾驶员加速和减速的激进性中的每一种都趋于表现为年度周期的模式。因此,特定驾驶模式的年复一年的改变是可预测的。例如,根据气候,在较热的月份中可能会有来自空调单元的增加的附件负载,因此增加了能量的消耗。相反,与冰雪天气相关的天气冷的月份可引起较慢或更谨慎的驾驶模式。根据一年中的月份来划分行驶类型也可将区域天气模式差异考虑在内。类似地,行驶类型可根据一年中的季节来划分。与根据月份划分相比,季节可提供更系列化的划分标准,而且仍然考虑到了上述提到的多种因素。
在进一步的另外的实施例中,外部阻力因素也可提供对代表驾驶行为的模式的数据进行划分的标准。得知的在不同道路等级或坡度上的驾驶模式可表现为趋向于对应的能量消耗。此外,道路状况(诸如与道路类型对应的表面摩擦)也可作为适合的行驶类型,例如铺面道路相比于砖路或碎石路。由于多种道路类型中的每种都会引起不同的滚动阻力值,所以与沿着行驶路线的每种道路类型对应的能耗分布可包括特性方面。从外部地图或其他互联网资源获得的地理数据允许车辆控制器在计算可用行驶距离中利用道路类型数据。在至少一个实施例中,根据与道路类型关联的滚动阻力值来划分行驶类型。
在进一步的另外的实施例中,多种行驶类型可分层次地划分,从而存在高级类型,高级类型和与不同的划分特性对应的子类型结合使用。按照这种方式,更多的影响DTE估计的驾驶因素可被同时考虑,以提高模型的精度。在至少一个实施例中,高级行驶类型根据上述讨论的一周中的日期被划分。与之结合的是,子类型被应用于每个划分中,以进一步将数据解析至子划分中,从而提高可用行驶距离计算的区分度。
虽然以上描述方法很大程度上与HEV相关,但是根据本公开的实施例也可适合于BEV、插电式混合动力电动车辆(PHEV)以及传统车辆。
本公开提供了代表性的控制策略和/或逻辑,该控制策略和/或逻辑可使用一个或更多个处理策略(例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等)来实现。因此,这里示出的各种步骤或功能可被按顺序执行、并行执行或在某些情况下被省略。尽管不总是明确地说明,但是本领域普通技术人员将认识到,一个或更多个示出的步骤或功能可根据被使用的特定处理策略而被重复执行。类似地,处理的顺序不是实现这里描述的特点和优点所必然需要的,它们被提供仅用于便于说明和描述。
控制逻辑主要被实现于软件中,该软件由基于微型计算机的车辆、发动机、和/或动力传动系统控制器执行。当然,控制逻辑可取决于特定的应用,在一个或更多个控制器中由软件、硬件、或者软件与硬件的组合来实现。当在软件中实现时,控制逻辑将被提供给一个或更多个计算机可读存储装置或媒体,该存储装置或媒体具有存储数据,该存储数据代表了被计算机执行的控制车辆或它的子系统的代码或指令。该计算机可读存储装置或媒体可包括一种或多种一定数量的已知的物理设备,该物理设备利用电、磁、和/或光存储,以保存可执行的指令和相关的标准信息、操作变量等等。可选地,使用合适的硬件器件(例如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器、或其他硬件器件或装置、或硬件、软件和固件的组合),可整体或部分实施过程、方法、或算法。
虽然以上描述了示例性实施例,但这些实施例并不意在描述权利要求所涵盖的所有可能形式。说明书中所使用的词语是描述性词语而非极限性词语,并且应理解的是,可在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如之前所述,可将各种实施例的特征进行组合以形成本发明的可能未被明确描述或示出的进一步的实施例。尽管针对一个或更多个期望的特性,各种实施例已经被描述为提供在其它实施例或现有技术实现方式之上的优点或优于其它实施例或现有技术实现方式,但是本领域的普通技术人员应认识到,一个或更多个特征或特性可被折衷以实现依赖于特定应用和实现的期望的整体系统属性。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、装配的容易性等。如此,针对一个或更多个特性被描述为不如其它实施例或现有技术实现方式的实施例并非在本公开的范围之外,并可被期望用于特定应用。

Claims (6)

1.一种车辆距离指示器系统,包括:
显示器;和
控制器,被配置为:根据一周中的日期存储来自先前车辆行驶周期的能量消耗数据和行驶距离数据,并且在当前行驶周期期间,基于预期能量消耗速率和预期行驶距离通过显示器输出可用行驶距离,所述预期能量消耗速率和预期行驶距离均与当前行驶周期在一周中的日期对应。
2.如权利要求1所述的系统,其中,所述预期能量消耗速率和所述预期行驶距离分别基于与当前行驶周期在一周中的日期对应的存储的能量消耗数据的平均值和存储的行驶距离数据的平均值。
3.如权利要求1所述的系统,其中,所述控制器还被配置为:响应于预期能量消耗小于可用电池能量,基于一周中的随后日期的预期能量消耗来调整可用行驶距离。
4.如权利要求1所述的系统,其中,如果当前行驶周期在一周中的日期为工作日,则所述预期能量消耗速率和所述预期行驶距离分别基于工作日的存储的能量消耗数据的平均值和存储的行驶距离数据的平均值。
5.如权利要求1所述的系统,其中,如果当前行驶周期在一周中的日期为周末,则所述预期能量消耗速率和所述预期行驶距离分别基于周末的存储的能量消耗数据的平均值和存储的行驶距离数据的平均值。
6.如权利要求1所述的系统,其中,所述能量消耗速率基于车辆速度,并且其中,所述控制器还被配置为:存储车辆的行驶速度在多个速度区间中的每个速度区间内的行驶时间的百分比。
CN201510512744.6A 2014-08-20 2015-08-19 使用能量消耗数据划分估计可用行驶距离的系统和方法 Pending CN105383304A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/464,293 US20160052397A1 (en) 2014-08-20 2014-08-20 System and method of estimating available driving distance using energy consumption data binning
US14/464,293 2014-08-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105383304A true CN105383304A (zh) 2016-03-09

Family

ID=55274016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510512744.6A Pending CN105383304A (zh) 2014-08-20 2015-08-19 使用能量消耗数据划分估计可用行驶距离的系统和方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20160052397A1 (zh)
CN (1) CN105383304A (zh)
DE (1) DE102015113264A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107228680A (zh) * 2016-03-25 2017-10-03 惠州华阳通用电子有限公司 一种基于历史数据的汽车低油量提醒方法及系统
CN108549037A (zh) * 2018-05-10 2018-09-18 中南大学 一种基于并行神经网络的无人驾驶车辆电源预测方法及系统
CN110928287A (zh) * 2018-09-03 2020-03-27 现代自动车株式会社 编队控制器、包括编队控制器的系统及其方法
CN114005195A (zh) * 2021-11-17 2022-02-01 中国第一汽车股份有限公司 一种续驶里程的显示方法、装置、车辆及存储介质

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201311515D0 (en) * 2013-06-27 2013-08-14 Jaguar Land Rover Ltd EV range prediction
US10530290B2 (en) * 2014-12-02 2020-01-07 Electronic Power Design, Inc. System and method for hybrid power generation
US11333085B2 (en) * 2017-01-25 2022-05-17 Electronic Power Design, Inc. System and method for energy management using linear programming
US10319225B2 (en) * 2017-05-24 2019-06-11 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. System, method, and computer-readable storage medium for determining road type
GB2568465A (en) 2017-11-13 2019-05-22 Jaguar Land Rover Ltd Determining a charging requirement for an energy storage means of a vehicle
GB2568466B (en) 2017-11-13 2022-01-05 Jaguar Land Rover Ltd Determining a minimum state of charge for an energy storage means of a vehicle
US11145141B2 (en) * 2019-03-08 2021-10-12 Ford Global Technologies, Llc Electric vehicle predictive range estimating systems and methods
US20220081091A1 (en) * 2019-07-01 2022-03-17 Electronic Power Design, Inc. Hybrid power generation plant system and method
US11200757B2 (en) 2019-08-16 2021-12-14 Honda Motor Co., Ltd. Systems and methods for range prediction
GB2592886B (en) * 2019-12-06 2023-03-01 Jaguar Land Rover Ltd Control of vehicle range calculation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040080434A1 (en) * 2002-10-18 2004-04-29 Nissan Motor Co., Ltd. Map image display device
US20070262855A1 (en) * 2005-11-21 2007-11-15 Marc Zuta Measuring system and method
WO2010043833A1 (fr) * 2008-10-17 2010-04-22 Renault S.A.S. Procede d'estimation d'autonomie pour vehicule automobile pourvu de moyens de predictions ameliores et dispositif associe
CN102463993A (zh) * 2010-11-15 2012-05-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 确定车辆的估计行驶范围的方法
CN102991503A (zh) * 2011-09-16 2013-03-27 福特全球技术公司 用于控制车辆的方法
KR20130036948A (ko) * 2011-10-05 2013-04-15 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 경제운전 유도 장치 및 그 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5897848B2 (ja) * 2011-08-31 2016-04-06 トヨタ自動車株式会社 充放電支援装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040080434A1 (en) * 2002-10-18 2004-04-29 Nissan Motor Co., Ltd. Map image display device
US20070262855A1 (en) * 2005-11-21 2007-11-15 Marc Zuta Measuring system and method
WO2010043833A1 (fr) * 2008-10-17 2010-04-22 Renault S.A.S. Procede d'estimation d'autonomie pour vehicule automobile pourvu de moyens de predictions ameliores et dispositif associe
CN102463993A (zh) * 2010-11-15 2012-05-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 确定车辆的估计行驶范围的方法
CN102991503A (zh) * 2011-09-16 2013-03-27 福特全球技术公司 用于控制车辆的方法
KR20130036948A (ko) * 2011-10-05 2013-04-15 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 경제운전 유도 장치 및 그 방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107228680A (zh) * 2016-03-25 2017-10-03 惠州华阳通用电子有限公司 一种基于历史数据的汽车低油量提醒方法及系统
CN107228680B (zh) * 2016-03-25 2021-01-05 惠州华阳通用电子有限公司 一种基于历史数据的汽车低油量提醒方法及系统
CN108549037A (zh) * 2018-05-10 2018-09-18 中南大学 一种基于并行神经网络的无人驾驶车辆电源预测方法及系统
CN108549037B (zh) * 2018-05-10 2019-09-27 中南大学 一种基于并行神经网络的无人驾驶车辆电源预测方法及系统
CN110928287A (zh) * 2018-09-03 2020-03-27 现代自动车株式会社 编队控制器、包括编队控制器的系统及其方法
CN110928287B (zh) * 2018-09-03 2024-05-07 现代自动车株式会社 编队控制器、包括编队控制器的系统及其方法
CN114005195A (zh) * 2021-11-17 2022-02-01 中国第一汽车股份有限公司 一种续驶里程的显示方法、装置、车辆及存储介质
CN114005195B (zh) * 2021-11-17 2024-03-26 中国第一汽车股份有限公司 一种续驶里程的显示方法、装置、车辆及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US20160052397A1 (en) 2016-02-25
DE102015113264A1 (de) 2016-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105383304A (zh) 使用能量消耗数据划分估计可用行驶距离的系统和方法
CN111867911B (zh) 车辆控制方法和设备
Zeng et al. A parallel hybrid electric vehicle energy management strategy using stochastic model predictive control with road grade preview
Bozorgi et al. A time and energy efficient routing algorithm for electric vehicles based on historical driving data
CN104608764B (zh) 车辆和动力传动系控制系统以及运转该系统的方法
CN105035076B (zh) 用于具有高混合度的混合动力车辆的控制系统
US10545503B2 (en) Propulsion efficient autonomous driving strategy
US9815373B2 (en) Battery state of charge target based on predicted regenerative energy
US8428804B2 (en) In-vehicle charge and discharge control apparatus and partial control apparatus
CN105480095B (zh) 估计可用行驶距离的系统和方法
US9121722B1 (en) Trip partitioning based on driving pattern energy consumption
US10040369B2 (en) Cooling system for vehicle device
US20110264317A1 (en) Self-learning satellite navigation assisted hybrid vehicle controls system
JP6928870B2 (ja) 車両および演算システム
CN102862489A (zh) 用于管理车辆中能量源使用的系统
CN102991503A (zh) 用于控制车辆的方法
CN102881955A (zh) 确定目标充电状态以给车辆中的电池充电的系统和方法
WO2014091238A2 (en) Range extender control
CN104340218A (zh) 实时燃料消耗估算
CN105383299A (zh) 用于车辆应用的瞬时状态至目标的计量器
CN105270412A (zh) 利用动能变化补偿的剩余能量可行驶距离预测
CN112739567B (zh) 用于功率分割串联电气混合重型车辆的ai控制多通道功率分配器/组合器
CN104044535A (zh) 用户接口系统和方法
JP2020083235A (ja) 車両の制御装置
Gao et al. Comprehensive powertrain modeling for heavy-duty applications: A study of plug-in hybrid electric bus

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160309