CN102235484B - 用于获得车辆的节能的行驶速度的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于获得车辆的节能的行驶速度的方法，所述方法包含基于所述车辆的当前行驶状态和车辆特定的信息确定所述节能的行驶速度的步骤，其中所述当前的行驶状态包含所述车辆的当前速度和当前能源需求。

Description

用于获得车辆的节能的行驶速度的方法及装置

技术领域

本发明涉及用于获得车辆的节能的行驶速度的方法、相应的装置以及相应的计算机程序产品。

背景技术

在目前的车辆中经常存在消耗显示装置，其例如以l/100km为单位将与路段有关的当前的燃料消耗示出给驾驶员。该当前的消耗由于滚动阻力、摩擦阻力以及空气阻力而依赖于速度，由于重力和坡度而依赖于加速度和负载以及依赖于所选择的挡位。也经常存在挡位选择显示，其将对于当前行驶情况关于能源消耗的最优的挡位示出给驾驶员。

DE 10 2007 044 401 A1描述了对发动机信息和传动信息的分析，以便获得消耗优化的切换点。此外存在关于扭矩和转数的受限的最小和最大阈值。切换时间点推荐基于当前的不变的能源需求。

发明内容

在这种背景下，本发明提出了根据独立权利要求所述的、用于获得车辆的节能的行驶速度的方法、还有应用该方法的装置以及最后相应的计算机程序产品。各从属权利要求和下面的说明书给出了有利的设计方案。

本发明涉及为驾驶员建议速度的系统，相对于当前的消耗，车辆在所建议的速度情况下具有较低的消耗。同时能够获得并示出该较低消耗的效果。

依据本发明能够获得对于当前所行驶的速度的一个或多个替代的行驶速度、当前的和替代的与路段有关的消耗以及各个附加的和关于燃料消耗最优的挡位并将其示出给驾驶员。

本发明实现了一种用于获得车辆的节能的行驶速度的方法，所述方法包含基于所述车辆的当前行驶状态和车辆特定的信息，确定节能的行驶速度的步骤，其中所述当前的行驶状态包含所述车辆的当前速度和当前能源需求。

车辆既能够是具有内燃机的车辆也可以是电动或混合动力车辆。节能的行驶速度能够是这样的车辆的行驶速度，该行驶速度关于车辆的能源消耗最优、并且具有对于驾驶员来说尚可承受的与当前所行驶的速度的偏离。能源消耗能够是燃料消耗或者电能。如果得出能源节省潜力，那么所获得的节能速度偏离所行驶的当前速度。在最优情况下，在仅仅小的速度变化——通常为速度减小——时得出大的节省。能够将关于所获得的节能的速度的信息示出给驾驶员，从而驾驶员能够相应地匹配车辆的速度。能够从车辆的当前速度以及车辆的当前能源需求中根据确定规则来确定节能的速度。也能够获得多个替代的节能速度，其例如在所产生的能源消耗方面不同的或者通过车辆的传动的所选择的挡位而相互区别的。当前能源需求能够表示车辆的当前负载情况。如果关于当前速度以及关于当前能源需求的信息已经以经分析的形式存在，那么能够将其提供给依据本发明的方法。替代地，能够借助于合适的传感器获取相应的信息以及由这些传感器接收相应的信息。

能够根据当前发动机功率以及附加地或者替代地根据当前车道坡度来确定当前能源需求。能够根据当前发动机转数和当前发动机扭矩来确定发动机功率。通过这种方式能够非常准确地获得实际的当前的能源需求。如果根据车道坡度确定当前能源需求，那么在此能够考虑车辆质量。这使得简单地估计当前能源需求成为可能。此外为了确定能源需求还能够考虑当前加速度、当前速度、当前加速踏板位置以及传动装置的当前传动比。

车辆的车辆特定的信息能够包含至少一个能源消耗曲线和/或传动特性线。能够将相应的特性线存储在车辆的电子控制系统中以及为确定节能的行驶速度而读出并使用相应的特性线。从通过当前速度所限定的当前工作点开始，能够借助于特性线确定关于能源消耗更有利的工作点以及选择所分配给更有利的工作点的速度作为节能的行驶速度。能够从所存储的路段消耗特性图和路段消耗曲线以及消耗特性图和消耗特性线中获得车辆特定的信息。相应的特性线或者特性图能够以查阅表的形式存在。

根据一个实施方式能够在分配给当前速度的公差范围内确定节能的行驶速度。该公差范围能够限定最小和最大的速度。通过这种方式能够避免节能的行驶速度过多地偏离当前速度。公差范围的宽度能够被固定地预先确定或者使之匹配于当前速度的大小。公差范围也能够考虑最小或者最大可推荐的行驶速度，例如目标速度。

依据本发明的方法能够包含确定车辆的传动的有利的传动比的步骤。能够基于车辆的当前的行驶状态和车辆特定的信息确定有利的传动比。有利的传动比能够限定关于节能的行驶速度的最优的挡位。如果最优的挡位与当前所选择的挡位并不相符，那么能够将换挡要求告诉驾驶员或者在自动变速箱的情况下能够自动选择最优的挡位。

与此相应地，能够在到显示装置的接口处提供关于节能的行驶速度的信息和/或有利的传动比的信息和/或当前行驶状态的信息。该显示装置能够是视觉的显示装置或者听觉的显示装置，也就是说例如显示屏或者扬声器。如果不仅向驾驶员示出关于当前行驶状态的信息还示出关于在所获得的更节能的行驶速度情况下得出的一个或多个行驶状态的信息，那么驾驶员有好的比较可能性并且能够基于此诀定同意或者反对节能的行驶速度。替代地或者附加地，能够在至传动系的控制装置的接口处提供所提及的信息以用于转换。

在应用公差范围的实施方式中能够根据当前的道路类型调整该公差范围。

替代地或者附加地，能够根据当前速度限制来调整公差范围。由此能够在推荐节能的行驶速度时避免例如超过最高速度或者低于最低速度。

在这种情况下，能够基于数字地图和车辆的当前位置获得当前道路类型和/或速度限制。此外，依据本发明的方法还能够被集成至导航系统中或者能够由导航系统将相应的位置数据或者道路类型数据提供至到依据本发明的方法的接口。还能够借助于目标识别以及尤其是交通指示牌识别来确定道路类型或速度限制。此外，还能够应用诸如摄影机的图像获取装置，结合相应的图形分析。

本发明还实现了一种装置，其被构造以便在相应的装置中执行或者实现依据本发明的方法的步骤。通过以装置形式的本发明的这一实施变型也能够快速并高效地解决作为本发明基础的任务。

在此能够将装置理解为处理传感器信号并且据此输出控制信号的电气装置。该装置能够具有能够以硬件和/或软件方式构造的接口。在以硬件方式的构造中，所述接口能够例如是所谓的ASIC系统的一部分，所述ASIC系统包含控制装置的各种功能。然而也可能的是，所述接口是特有的、集成的电路或者至少部分地由分立构件组成。在以软件方式的构造中，所述接口能够是软件模块，所述软件模块例如存在于另外还有其他软件模块的微控制器上。

具有程序代码的计算机程序产品也是有利的，所述程序代码被储存在诸如半导体存储器、硬盘存储器或者光存储器的机器可读的载体上，并且被用于当在装置上实施该程序时执行根据前述实施方式之一的方法。

也能够经由合适的数据连接例如因特网在服务器上提供该程序代码以用于下载。在此，能够针对费用缴纳由服务器的运行者开启软件的下载。因此，软件或者计算机程序产品是能够独立交易的商品。

附图说明

下面根据所附的附图示例性地详细解释本发明。附图中：

图1示出了本发明的一个实施例的流程图；

图2示出了本发明的一个实施例的方框图；

图3示出了对于确定的负载情况的路段消耗曲线；以及

图4示出了本发明的信息的可能的表示方式。

具体实施方式

在下面的对本发明的优选实施例的说明中，为在不同的图中示出的起相似作用的元件采用相同或相似的附图标记，其中省去了这些元件的重复性描述。

图1示出了根据本发明的一个实施例的、用于获得车辆的节能的行驶速度的方法的流程图。

在步骤102中接收关于当前行驶状态的信息和车辆特定的信息。在此关于当前行驶状态的信息包含关于当前速度的信息以及关于车辆的当前能源需求或者当前负载情况的信息。能够经由到传感器、分析装置或存储装置的相应的接口接收这些信息。

在步骤104中确定一个或多个替代的节能行驶速度。这能够基于所接收的关于车辆的当前行驶状态的信息以及车辆特定的信息来实现。为了确定节能的行驶速度能够实现适合的算法。

在步骤106中能够提供关于至少一个节能的行驶速度的信息并且能够例如将其显示给车辆的驾驶员。在此该显示能够结合当前速度、当前消耗以及当前挡位选择以及分配给节能的行驶速度的节能的消耗以及分配给节能的行驶速度的节能的挡位选择来实现。

图2示出了带有根据本发明的一个实施例的、用于获取车辆的节能的行驶速度的装置200的方框图。装置200连同控制装置202以及显示装置204一起被示出。根据该实施例以用于速度选择的驾驶员辅助系统200的形式实施该装置。在此尤其涉及用于选择具有较低消耗的速度的驾驶员辅助系统。该驾驶员辅助系统200能够被构造以实现根据图1所描述的方法。

控制装置202能够包含车辆的发动机控制装置和/或传动控制装置。控制装置202被构造以将当前速度、当前消耗、当前转数和/或当前负载或当前力矩提供至驾驶员辅助系统200。

驾驶员辅助系统200被构造以基于由控制装置202所接收的数据获得替代的速度、替代的消耗以及替代的挡位。能够例如根据当前速度和当前转数获得当前所选择的挡位。与当前的速度相比，替代的速度能够实现车辆的节能的运行。驾驶员辅助系统200被构造以将关于当前速度的信息和替代的速度的信息、关于当前消耗的和替代的消耗的信息以及关于当前挡位的连同替代的挡位的信息提供给显示装置204。替代地，也能够只获得或向显示装置204提供所提及信息的选择。此外还能够获得和提供更多的替代的速度连同相应的消耗值以及挡位信息。

显示装置204能够被构造以示出由驾驶员辅助系统200所接收的数据。此外，显示装置204能够经由相应的接口与驾驶员辅助系统200耦接。

在获得最优的替代的挡位和最优的替代的消耗时，例如在图2所示出的系统能够使用车辆特定的数据以及使用当前行驶情况的当前数据。车辆特定的数据能够是例如消耗曲线、消耗特性图或者传动特性图。当前数据能够是速度或者负载。

提出这样的替代的速度，其提供显著的消耗上的优点且无需太低于当前行驶速度。消耗上的优点和速度上的缺点应该位于可接受和可比较的大小范围内。

在此假设，当导致显著的消耗优点时，驾驶员基本上愿意在当前速度的大小范围内行驶然而能够接受“小”的偏差。

当小的速度变化引起相对大的节省而驾驶员并没有意识到时，该方法是特别成功的。

为了确定替代的速度以及所属的消耗和档位，能够使用例如消耗曲线，在这些消耗曲线中标明了关于行驶速度的针对确定的负载情况的消耗，这些确定的负载情况能够由车辆的重力和车道坡度决定。用于确定这些值的另一可能就是考虑发动机的特性图，也就是根据负载和转数的消耗，以及传动的特性图，也就是传动比的特性图。

在两种情况下，在曲线中或者特性图中寻找相应的有利的工作点。

这些曲线或者特性图能够被存储在控制装置中或者从发动机或者传动控制装置中读出。

图3示出了根据本发明的一个实施例的、针对确定的负载情况的消耗曲线312。基于该消耗曲线并从当前速度v0开始能够获得节能的速度v1。此外，在横坐标上标明的是速度v，在纵坐标上标明的是路段消耗c。

根据所示出的负载情况，路段消耗在较小的速度时相对较高，然后随着速度上升而下降至一个最低值，从而随后随着速度进一步上升而又上升。对于当前速度v0能够从消耗曲线312获得一个所分配的路段消耗c0。从当前的速度v0开始，进一步地提高速度引起更高的路段消耗。这是不期望的。与之相对地，速度的减小，直至到达路段消耗的最小值，引起较少的路段消耗。因而，通过当前速度v0的减小能够实现能源节省。速度的减小应该仅在驾驶员可接受的范围内执行，例如减小至所示出的速度v1。路段消耗c1被分配给速度v1，该路段消耗c1虽然高于最小值但是小于路段消耗c0。替代的速度v1的值能够对应于替代的速度应当位于其内的公差范围的最小值。公差范围的最大值能够对应于当前速度v0或者更高的速度。

能够通过以下方式获得替代的速度，即从当前速度开始沿着更高速度的方向和/或沿着更低速度的方向对消耗曲线312进行采样，直到找到具有最小路段消耗的替代的速度。能够例如以预定的步长进行该采样。也能够随机地选出不同的替代的速度并且将其路段消耗与当前路段消耗c0相互比较，以便通过这种方式获得尽可能小的路段消耗连同所分配的速度。在此仅考虑位于公差范围内的那些速度。

根据该实施例，假设当前车辆速度v0与消耗c0相关联，能够向驾驶员提供带有更低消耗c1的更低的速度v1作为替代。

一最优的挡位与在速度v0时的消耗c0相关联，消耗曲线在该点基于该最优的挡位。如果在当前的行驶情况中以另外的挡位行驶，那么也会向驾驶员示出该最优的挡位。

合理的替代的速度的选择能够依赖于当前的道路类型。例如在高速公路上建议远远低于100km/h的速度是不合理的，因为会妨碍交通，因为卡车作为最慢的车辆也至少以80km/h行驶。因此，在系统的扩展中能够耦接导航系统，其具有数字地图以及存储在其中的例如高速公路、州县公路或城市的道路类型以及速度限制。因此，对于替代的速度的确定能够将最小和最大的合理的速度确定为限制。例如在图3中所示出的速度v1能够表示最小的临界速度。

在另外的负载情况下能够应用另外的特性线。能够例如通过当前发动机数据或者车道坡度获得当前所处的负载情况。

图4示出了根据本发明的一个实施例的、例如在图2中所示出的显示装置上的、可能的表示方式。根据该实施例，该表示以表格的形式实现。在此，在第一列421标明了以km/h为单位的速度值，在第二列422标明了以l/100km为单位的消耗值，以及在第三列423中标明了挡位。在第一行431中标明了当前值、在第二行432中标明了根据第一建议所建议的替代的值以及在另外的行433中标明了根据第二建议所另外建议的替代值。

根据该实施例当前速度为100km/h。当前消耗为8.5l/100km以及设置为5挡。在第一行431中标明了这些当前值。

在当前的负载情况下能够从当前的5挡切换至6挡以减少消耗。这例如基于相应的传动特性线来获得。相应地，作为第一建议能够在第二行432中示出6挡作为替代的挡位。与之关联的是在不改变速度100km/h的情况下的经减少的消耗8.0l/100km。

在当前的负载情况下除了选择6挡之外附加地例如将速度降至92km/h用以进一步减少消耗。这能够例如基于在图3中所示出的特性线来获得。相应地，作为第二建议在第三行433中再次示出6挡作为替代的挡位以及此外示出92km/h作为替代的速度。与之相关联的是经减少的消耗7.5l/100km。

以表格形式的显示使得驾驶员能够比较车辆当前运行状态与替代的状态。通过相应的动作，例如换挡或者匹配行驶速度，驾驶员能够使车辆的当前运行状态过渡至替代的状态。对于自动或半自动车辆控制，驾驶员能够选择所示出的替代的状态，并且车辆控制能够相应于驾驶员的选择相应地匹配车辆的运行状态。根据另一实施方式，车辆控制能够在不影响驾驶员的情况下进行运行状态的轻微的改变。

所描述的且在图中所示的实施例仅仅是示例性地选出的。能够整个地或者关于单独的特征地相互结合不同的实施例。一个实施例也能够通过另外的实施例的特征来补充。还能够重复地以及以不同于所描述的顺序的另外的顺序执行依据本发明的方法步骤。如果实施例在第一特征和第二特征之间包括连接词“和/或“，则能够如此理解，即根据一个实施方式，该实施例既具有第一特征也具有第二特征，以及根据另一实施方式，该实施例仅仅具有第一特征或者仅仅具有第二特征。

Claims (8)

1.一种用于获得车辆的节能的行驶速度的方法，所述方法包含以下步骤：

基于所述车辆的当前行驶状态和车辆特定的信息，确定(104)所述节能的行驶速度，其中所述当前的行驶状态包含所述车辆的当前速度和当前能源需求，其中，所述车辆的所述车辆特定的信息包含至少一个能源消耗曲线(312)和/或传动特性线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据当前发动机功率和/或当前车道坡度确定所述当前能源需求。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在分配给所述当前速度的公差范围内确定所述节能的行驶速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其具有基于所述车辆的所述当前行驶状态和所述车辆特定的信息确定所述车辆的传动的有利的传动比的步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将关于所述节能的行驶速度的信息和/或所述有利的传动比的信息和/或所述当前行驶状态的信息提供至到显示装置(204)的接口和/或在到传动系的控制装置的接口处提供以用于转换。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其具有根据当前道路类型和/或当前速度限制调整所述公差范围的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于数字地图和所述车辆的当前位置获得所述当前道路类型。

8.一种用于获得车辆的节能的行驶速度的装置，其被构造以便实施根据前述权利要求中任一项所述的方法的步骤。