CN103764473A

CN103764473A - 确定车辆能量消耗的方法和装置

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Publication number: CN103764473A
Application number: CN201280040572.1A
Authority: CN
Inventors: A·延森; P·万瑟林
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2032-07-06
Also published as: RU2608196C2; SE535927C2; WO2013009249A1; EP2731843A4; EP2731843A1; BR112013033471A2; SE1150679A1; CN103764473B; RU2014105456A; EP2731843B1

Abstract

本发明涉及一种用于确定设置有以发动机（101）形式的第一动力源的车辆（100）的能量消耗的方法，第一动力源用于产生第一驱动力以推进所述车辆（100）。该方法包括在所述车辆（100）正在沿第一方向行进时估计由于抵抗所述车辆（100）在所述方向的运动的第一制动力而消耗的能量，以及在所述车辆（100）的所述行程期间累积由于所述第一制动力而消耗的能量的表示。本发明还涉及一种系统和一种车辆（100）。

Description

确定车辆能量消耗的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于确定车辆能量消耗的方法和系统，尤其涉及用于根据权利要求1的前序部分lai确定车辆能量消耗的方法。本发明还涉及一种车辆，并且还涉及一种实施根据本发明的方法的计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

在例如卡车、巴士等重型车辆的运行中，在使用车辆的活动的收益性方面，经济性随着时间已变得越来越重要。除了车辆的采购成本之外，日常运行中涉及的主要支出项目包括驾驶员工资、修理和维护成本和为车辆提供动力的燃料。因此重要的是将这些领域中每个的成本保持得尽可能低。

燃料成本和修理和维护成本常常并行发展，因为被猛烈驾驶的车辆不仅消耗更多燃料，而且还受到更大的磨损，导致更高的修理和维护成本。

不过，在其活动中使用重型车辆的公司现有的问题是可能难以识别燃料消耗和磨损有多大比例是由于鲁莽驾驶，并且有多大比例是由于其他因素（例如非常多斜坡的地形、装载很重的车辆和/或具有密集交通的城市环境）。

因此，已经开发出系统使得例如驾驶员和拥有者更容易评估车辆实际上是否被以节省燃料的方式驾驶。

这些系统使得车队中的车辆能够经由例如无线链路（如适当的电信系统）连接到例如车队拥有者的运输管理系统，以使得能够关于例如车辆利用率和燃料效率，来实时监测车队。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于确定车辆能量消耗的方法。这一目的是利用根据权利要求1所述的方法实现的。

本发明涉及一种用于确定设置有发动机形式的第一动力源的车辆的能量消耗的方法，第一动力源用于产生用于所述车辆的推进的第一驱动力。该方法包括：

-在所述车辆正在沿第一方向行进时，估计由于抵抗所述车辆在所述方向的运动的第一制动力而消耗的能量，以及

-在所述车辆处于运动中时，累积由于所述第一制动力而消耗的能量的表示。

这种估计优选在发动机一启动和/或车辆一运动就开始，以便其后只要发动机在运转和/或行程在继续就继续进行。本发明提供了以下优点：可以针对行程确定由所述制动力实际消耗的能量的值。然后可以在评估车辆被驾驶的方式时使用这一值。当然希望能量消耗尽可能低，即能量转换尽可能低，因为转换的能量的量越大，凭借发动机推进车辆所需的燃料就越多。

例如，可以在整个行程期间或只要由第一驱动器来驱动车辆，就进行能量的估计量的累积。

例如，可以经由显示器，为车辆的驾驶员呈现能量的估计量，例如可以通过将能量的累积量转换成燃料量和/或燃料成本来方便理解，以进一步突出因所述第一制动力导致的成本。所述第一制动力可以是抵抗车辆运动的任何各种不同的力，例如空气阻力、滚动阻力、发动机摩擦力、变速箱摩擦力、辅助设备对功率的使用、制动系统施加的力。

根据实施例，针对几种制动力，例如上述制动力中的两个或更多，也可能个别地针对每个制动力，累积所转换能量的表示，使得能够针对他们中的每个呈现如上数据。通过接下来分析各种制动力之间能量消耗的中断，能够评估车辆被驾驶的方式。也可以向远程位置（例如车队管理中心）发送能量的估计量，从而使能对多个车辆的中心性评估，并且在同一驾驶员使用两辆或更多辆车辆时使能对驾驶员的中心性评估。

例如，由于空气阻力导致的高能量消耗可以指示以车辆被不必要地快速驾驶。可以将所转换能量的呈现与给驾驶员提示相结合，例如，通过降速来改进，以便减小空气阻力效应。

也可以为车辆提供内部制动系统（例如行车制动系统或辅助制动系统）形式的能量转换器，凭借所述第一制动系统施加所述第一制动力。在这种情况下，该方法可以包括针对所述第一制动系统的连续激活来估计由所述第一制动系统在其被激活时所转换的能量的量。如上所述，能量消耗的估计优选在发动机一启动和/或在车辆一处于运动就开始，但在这种情况下，其优选在制动器系统一被激活就开始，然后只要制动器系统被激活就继续，使得能够获得由于这种制动导致的能量消耗的良好估计。

这实现了如下优点：提供了在制动系统的连续激活期间，被驾驶员实际制动消耗的能量的总量的值。然后可以将这一值用作驾驶员如何驾驶车辆的度量。当然希望能量的量尽可能低，因为被制动消耗的更多能量来源于驾驶员在驾驶车辆时更少的前方视野显示。

例如，以能量的量形式呈现这种信息或将其转换成燃料的量和/或燃料成本以进一步突出以包括很多制动的方式驾驶车辆的成本，使得驾驶员能够认识到实际制动消耗掉多大的成本。为了减小通过制动系统制动消耗的能量比例，可以给予驾驶员提示，例如系统可以建议与前方车辆保持更大间距。通过制动系统制动消耗掉的能量的估计量还充当如何驾驶车辆的良好度量，这意味着可以有利地使用这一能量的量来评估和比较驾驶员。

尽管之前已知的系统在评估车辆/驾驶员方面实现了优点，但仍然难以精确确定燃料消耗的多大比例是由于驾驶模式，而非诸如车辆行进所处环境或其负载多重之类的因素导致的。因此，根据本发明的系统解决了这一问题。

可以进一步为车辆提供超过一个内部制动系统，在这种情况下，可以个别地针对每个制动系统累积所转换能量的表示，使得能够独立为它们的每个呈现如上的数据或汇集为单一能量消耗。

由下文和附图阐述的实施例范例的详细描述指明了本发明的另外特性及其优点。

附图说明

图1a描绘了可以采用本发明的车辆中的动力传动系。

图1b描绘了车辆控制系统中的控制单元。

图2示出了根据本发明的方法的范例。

图3是车辆的能量消耗曲线图的范例。

具体实施方式

在本说明书和权利要求中，制动力表示抵抗车辆在行进方向上的运动的力。可以由车辆内部的制动系统，例如行车制动系统或辅助制动系统，或由车辆内部部件中的摩擦力来施加这一制动力。它还可以采取外部制动力的形式，例如空气阻力或滚动阻力的形式。

图1a示意性地描绘了根据本发明实施例的重型车辆100中的动力传动系。图1中示意性描绘的车辆仅具有一个具备动力轮113、114的轴，但本发明也适用于具有超过一个带动力轮的轴的车辆。动力传动系包括燃烧发动机101，燃烧发动机101通过常规方式经由发动机的输出轴，通常经由飞轮102，通过离合器106连接到变速箱103的输入轴109。离合器例如可以是由车辆控制系统经由控制单元110控制的自动操作的离合器，该控制单元110还控制变速箱103。该车辆还包括驱动轴104、105，驱动轴104、105连接到动力轮113、114并由来自变速箱103的输出轴107，经由轮轴齿轮108，例如以常规差分方式驱动。

还可以为车辆100提供行车制动系统，常规上，行车制动系统例如可以包括制动盘115-118，关联的制动衬片（未描绘）与每个车轮相邻。由车辆的控制系统，例如凭借制动控制单元111，来控制将制动衬片施加到制动盘以产生制动力的压力，制动器控制单元111通过常规方式向调节行车制动系统中的制动力的一个或多个调节器发送信号。

制动控制单元111例如可以适于仅控制行车制动系统，但也可以适于控制车辆的各种其他制动系统（如果有的话）。例如，可以为车辆提供如下的减速器和/或其他辅助制动系统（例如排气制动和发动机制动）。例如基于驾驶员的命令，向适当的系统模块发送控制信号以请求期望的制动力。

车辆100还可以包括以位于齿轮箱的输出轴107上的减速器112的形式的液压辅助/辅助制动，该减速器112例如受到制动控制单元111或某种其他控制单元的控制，并例如通过使用涡轮机抵抗齿轮箱输出轴107的转动来施加制动力。减速器112可以适于，例如通过制动控制单元111与行车制动系统协作，并例如可以以常规方式用于缓解行车制动系统以便减小磨损和制动盘/衬片过热风险。

车辆100还包括驾驶室，驾驶室常规配备有具有仪器、操作控制器等的驾驶员环境。这种驾驶员环境还可以包括至少一个显示器130以为驾驶员呈现信息。根据本发明的实施例，显示器130用于如下为驾驶员呈现能量消耗。例如可以由控制单元131控制显示器，控制单元131也可以用于实施本发明的至少部分。

现代车辆中的控制系统一般包括由一条或多条通信总线构成的通信总线系统，以将若干电子控制单元（ECU）与车载的各种部件连接在一起。这样的控制系统可以包括大量控制单元，并且可以在它们中的两个或更多之间划分对特定功能的责任。一个控制单元还可以适于负责超过一个功能。

如上所述，为了简单起见，图1a仅描绘了控制单元110、111、131和控制发动机101的控制单元119，但如本领域技术人员将认识到的，这里关注的类型的车辆常常具有显著更多的控制单元。

在所描绘的实施例中，在控制单元131中实施本发明，控制单元131可以如上所述控制在所述显示器130上呈现什么，但也可以是本发明专用的控制单元。也可以将本发明全部或部分实现于车上已经存在的一个或多个控制单元中，例如制动控制单元111，上述控制单元中的另一个或另一个适当的控制单元。

考虑到如下所述的能量消耗的计算，控制单元131行使的控制可能不仅取决于制动控制单元111，例如，而且还取决于从例如控制发动机的功能的一个或多个控制单元（在本范例中为控制单元119）接收的信息，可能还取决于其他车载控制单元。

这里涉及的类型的控制单元通常适于从车辆的各个部分接收传感器信号，例如制动器控制单元111可以从例如减速器112和发动机控制单元119接收代表车辆制动系统中的各种当前状况的传感器信号和信号。这里涉及的类型的控制单元通常还适于向各种车辆部分和部件输送控制信号。在本范例中，制动器控制单元111向各种控制装置输送信号以请求制动力，还向控制单元131输送信号，控制单元131自身向显示器130输送信号用于如下的能量消耗的呈现。

控制常常受到编程指令的支配，编程指令的形式通常是计算机程序，当在计算机或控制单元中执行时，计算机程序使计算机/控制单元实施期望形式的控制行为，例如根据本发明的方法步骤。计算机程序通常采取存储于数字存储介质121（参见图1b）上并由控制单元执行的计算机程序产品129的形式，数字存储介质处于控制单元中或连接到控制单元，例如是ROM（只读存储器）、PROM（可编程只读存储器）、EPROM（可擦除PROM）、闪速存储器、EEPROM（电可擦除PROM）、硬盘单元等。因此，可以通过改变计算机程序的指令来修改特定状况下车辆的行为。

图1b中示意性地描绘了控制单元（控制单元131）的范例，控制单元可能包括计算单元120，计算单元120例如可以采取某种适当类型的处理器或微计算机的形式，例如用于数字信号处理的电路（数字信号处理器，DSP）或具有预定特殊功能的电路（专用集成电路，ASIC）。计算单元连接到存储器单元121，存储器单元121包含例如计算单元能够执行计算所需的所存储程序代码129和/或所存储数据。计算单元还被布置成在存储器单元121中存储部分或最终计算结果。

控制单元还设置有相应的装置122、123、124、125，用于接收和发送输入和输出信号。这些输入和输出信号可以包括输入信号接收装置122、125能够检测为信息并能够转换成计算单元120能够处理的信号的波形、脉冲或其他属性。因此将这些信号传输到计算单元。输出信号发送装置123、124被布置成，例如通过对其进行调制，来转换从计算单元接收的信号，以便生成可以被传输到车辆控制系统的其他部分和/或信号旨在用于的部件/多个部件的输出信号。通往相应装置、用于接收和发送输入和输出信号的连接中的每个都可以采取电缆、数据总线（例如CAN（控制器区域网）总线、MOST（介质取向的系统传输）总线或某种其他总线配置）或无线连接中的一种或多种的形式。

如上所述，从经济的角度来讲，有各种不同的现有系统用于评估驾驶车辆的方式。那些系统在评估车辆/驾驶员方面提供了优势。不过，重载车辆比轻载车辆消耗的燃料显著更多，可能仍然难以确定多少比例的燃料消耗实际是由于驾驶模式而非例如由于车辆装载有多重引起的。

本发明提出了一种方法，不论车辆装载如何，该方法都能够做出对行程的准确评估。

图2中例示了根据本发明的方法200。根据本发明的方法通过判断是否应当进行能量消耗的确定而开始于步骤201，在这种情况下，该方法前进到步骤202以判断是否应当将累积的能量消耗归零。

如前所述，可以针对整个行程累积能量消耗，但也可以针对周期而不是整个行程，来估计累积的能量消耗。例如，可以在以下任何时间将累积能量消耗归零：

-在车辆启动时，即在每次发动发动机时；

-在新的一天第一次启动发动机时。这种替代方案主要适用于通常整夜静止不动的车辆。从事长途运输的车辆常常在夜间也会行驶，因此某种其他适当的归零时间可能更适当；

-在开始行程时，即在开始从点A到点B的运输行进时。例如，可以由驾驶员通过适当的输入，例如经由输入单元（如压敏显示器）指示行程的开始。在从A到B的行程/运输行进期间，可以例如在中断、海运、静止等期间关掉发动机，而不进行任何归零；

-每次重新装载车辆时，其常常由驾驶员，例如经由压敏显示器向控制系统指明；

-每次由另一位驾驶员接管车辆时。

应当认识到，在与上文示范的相当不同的时间也可以对累积能量消耗进行归零，或根本不归零。也可以在以不同时间归零的各种不同计数器中累积能量消耗，例如从而存在自从在新一天内最近启动发动机以来，自从驾驶员改变以来，自从将车辆第一次投入使用以来等的转换能量的同时可获得性。

如下文所述，也可以存在用于估计能量消耗所针对的各种制动力的不同的计数器。

如果要进行归零，该方法进行到步骤203，以存储关于累积能量消耗的数据。因此可以在因为任何上述原因而归零的时间存储这些数据，从而能够如下将累积的能量消耗例如用于评估。在步骤203存储累积能量消耗之后，或者如果不存储关于累积能量消耗的数据，该方法行进到步骤204，以判断车辆是否是静止的。如果车辆是静止的，则未转换/消耗任何动能或势能，并且该方法返回到步骤201，以再次判断是否应当进行能量消耗的确定。不过，如果在步骤204车辆处于运动中，该方法进行到步骤205以估计由抵消车辆在行进方向上的运动的一个或多个制动力转换的能量的量。如下文所示范的，可以通过各种不同方式实现这一目的。可以将图2中例示的方法个体地应用到每个制动力或同时应用到要进行确定的所有那些制动力。一个实施例仅确定通过来自车辆的行车制动系统的制动力导致的能量消耗。另一个实施例仅针对由车辆内部的制动系统（例如行车制动、辅助制动等）产生的制动力导致的能量消耗。

在来自车辆内部制动系统的制动力的情况下，在制动系统工作时发生能量消耗，并且在估计由于制动系统激活而导致车辆经历的动能和/或势能减小之前，判断制动系统是否在工作。一个实施例确定在相关制动系统的每次激活时转换的能量，即，不论制动行为是否导致车辆速度的变化。一个实施例仅确定在减小车辆速度时消耗的能量的量，即，仅针对实际减小车辆速度的制动操作来确定转换能量的量。例如，在针对恒速制动系统来确定转换能量的量时，一个实施例确定由用于确保车辆不会达到过高的速度（例如在下坡运行时）的恒速制动系统转换的能量的量。

在本范例中，在控制单元131中实施本发明，控制单元131具有用于接收与制动系统相关的信号和与车辆相关的其他信号的模块。如前所述，可以为车辆提供例如减速器、排气制动、行车制动和发动机制动，在这种情况下，控制单元131具有用于例如从制动系统控制单元111或直接逐个从每个制动系统或从某种其他适当控制单元接收与这些制动系统相关的信号的模块。只要每个制动系统是工作的，相应的制动系统和/或制动控制单元例如可以向控制单元131发送信号。

本文所述类型的车辆中的控制系统还可以经由各种控制单元获得大量信息。可以由控制单元131使用这些可用数据来估计归因于除了车辆的一个或多个内部制动系统之外的作用于车辆的其他制动力的能量消耗。估计各种制动力可以以合格的方式基于熟知的物理定律，以获得关于所转换能量的信息。下文示范了针对不同制动力估计所转换能量的量的方式。

可以通过确定动能的减小，即下式，来获得行车制动器影响的大致估计，在针对导致速度减小的制动操作累积能量消耗的情况下，行车制动器影响的大致估计可能是适用的：

其中v₁是制动激活开始时的车辆速度，v₂是制动激活结束时的其速度。不过，该方法并未考虑车辆在任何情况下（因为例如倾斜的行驶表面）会经历的速度变化。

在一个实施例中，因此，控制单元131接收表示由每个制动系统施加的制动扭矩的信号或可以从其确定制动扭矩的信号。可能的范例包括来自行车制动（例如盘式或鼓式制动）的制动扭矩、来自减速器制动的制动扭矩、来自排气制动的制动扭矩和来自一个或多个其他辅助制动的制动扭矩，例如发动机制动扭矩。

基于所述制动扭矩，然后能够针对每个制动系统来确定能量测量值，能量测量值代表制动操作期间转换的能量的量，即在制动系统被激活的时间内车辆动能和/或势能减少的量。也可以针对制动操作总体上确定能量测量值，例如，在确定覆盖制动操作中涉及的所有制动系统的情况下。

因此，这一测量值具体指出了在制动操作期间或由特定制动系统制动消耗掉的能量的量。例如，如果短时间使用行车制动器但具有重加载（高扭矩），结果仍然是针对行车制动器的影响/使用的准确值。

如前所述，通过各种控制单元可以获得大量的信息，例如，通过发动机控制单元119，其他控制单元经由车辆的控制系统可获得由发动机101输送的当前扭矩。在正在消耗燃料时，扭矩可以是正的，或者在发动机制动期间扭矩为负。也可以例如连续地以及经由例如适当的控制单元（例如制动器控制单元111或专用于排气制动的控制模块）或通过某种其他适当方式，报告利用排气制动施加的扭矩。在驾驶员或制动器控制单元需要排气制动时，其他控制单元因此可以通过控制系统获得当前的制动扭矩。类似地，可以通过车辆的控制系统获得减速器的当前制动扭矩。盘式制动系统和鼓式制动系统可以经由控制系统报告制动压力（可以基于本领域的技术人员已知的物理关系从其计算出制动扭矩）或直接报告制动扭矩。结果是向控制单元131提供期望信息的容易方式。

如所熟知的，可以将能量E表达为E=Fs，其中F代表力，s代表行进距离，这与力和速度的时间积分相同。功率输出P=F（作用于车辆的力）*v（车辆速度），能量=功率输出*时间。由于通过其控制系统也可以获得关于车辆速度的信息，剩余的工作就是将接收到的制动扭矩转换成作用于车轮的实际制动力。

首先将发动机制动扭矩和排气制动扭矩乘以变速箱中的当前齿轮比（同样通常可经由控制系统获得的信息），然后乘以最终档位（final gear）的比例，之后除以动力轮的半径。这些因素通常已经从车辆说明书获知，但也可以经由控制系统获取。如果驾驶员啮合了空挡，如果车辆改变档位或如果压下离合器，可以可以立即判定这两个制动扭矩必须是零，因为然后从传动轮断开发动机和排气制动器（排气制动器位于变速箱上游）。

减速器产生的制动力取决于其位置。如图1a中所示，减速器通常位于变速箱之后，因此减速器产生的扭矩被乘以最终档位的比例并除以动力轮的半径。

可以通过各种不同的方式确定盘式和鼓式制动器的制动力。盘式和鼓式制动器的扭矩仅需要被除以动力轮的半径以获得制动力的测量值。如果没有关于这些制动扭矩的信息，可以使用模型从制动压力过渡到制动扭矩。例如，可以在该模型中使用关于制动器类型、被制动轴的数量等的信息。所有这样的信息通常都是从车辆说明书获知和/或经由控制系统获取的。

盘式和鼓式制动器的制动力也可以被确定为

其中M是制动扭矩，v是车辆的速度，ω是角速度。

应当指出，上文示范的计算仅仅是可以如何确定制动消耗的能量的范例。车辆中的控制系统正在不断被开发出来，并一直获得用于计算经由车辆制动系统制动而消耗掉的能量的越来越好的假设，并以最适合处于本发明范围之内的相应车辆的方式执行计算。

除了来自车辆内部制动系统的制动力之外，由主要由空气阻力、滚动阻力和发动机摩擦力导致的制动力来转换能量。

可以基于空气阻力确定由于空气阻力导致的能量消耗F=1/2ρACdv²，其中ρ是空气密度，A是车辆行进方向上的截面面积，v是车辆相对于风的速度，Cd为空气阻力系数，其取决于车辆遭遇风的表面的配置并受到车辆基本所有外部细节的影响。空气阻力系数可能难以计算，但可以通过例如从发动机发出的功率（可以通过发动机控制单元获得）减去如下所述的其他反作用力来估计空气阻力。也可以通过这种方式估计空气阻力系数。替代地，可以测量Cd，但一旦不同的挂车被耦合，Cd将立刻变化。因此可以通过车辆的控制系统计算空气阻力。因此，空气阻力极大地取决于车辆速度，一般情况是，以高平均速度长距离行驶时总能耗的大部分将由于克服空气阻力导致。

对能量消耗有贡献且也可以根据本发明估计的另一基本制动力是车辆的滚动阻力。可以将滚动阻力表达为F=CrN，其中Cr是滚动阻力系数，主要取决于车辆的轮胎/车轮、路面和法向力N，因为车辆的当前重量非常重要。类似地，可以由车辆的控制系统确定滚动阻力。

另一个对能量消耗有贡献的制动力来源于发动机的内部摩擦，从而可以将摩擦效应计算为P=Mω，并通过随时间对这一效应进行积分来相应地计算能量。因此，所得的制动力取决于速度，并且因此随着速度增大而增大。

另一个因素是变速箱的摩擦，这同样取决于速度，因此上文关于计算发动机摩擦所述的内容同样适用于变速箱摩擦。由于变速箱效率导致的损耗是另一个因素。

另一种制动力是轴/轮毂中的摩擦损耗，这同样取决于转速，并因此取决于车辆速度和最终档位比例，以及齿轮的效率。

还存在以由发动机供能的各种辅助设备形式的其他能量消耗器，例如空调系统、风扇等。还可能有其他消耗器，例如被提供以在车辆静止时运行例如吊车等的补充和其他辅助设备。还可以针对怠速确定能量消耗。

于是，除了主要在车辆运动时影响车辆的能量消耗部件之外，还可以针对在车辆静止时影响车辆的能量消耗部件，来如下确定和呈现能量消耗。

于是可以在步骤205针对若干制动力来估计能量消耗，之后方法200前进到步骤206，以更新针对每种制动力的累积的能量消耗。在步骤206更新之后，该方法前进到步骤207以判断是否应当在该方法返回到步骤201之前为驾驶员呈现关于累积能量消耗的数据。因此可以连续进行该方法，使得估计和累积能够在整个行程期间继续，该方法每次通过步骤205时，都针对那时影响车辆的制动力做出新的估计。例如，一旦车辆移动，车辆将受到滚动阻力和空气阻力的影响，而其制动系统将仅在被激活时工作。例如，可以每秒一次或多次或很多次地执行该方法200，以便针对每种制动力连续确定当前能量消耗。

因此可以通过在行进的距离和/或时间上对这些力进行积分，来确定由于相应抵消制动力而转换的总能量。

如果判定应当为驾驶员呈现关于能量消耗的数据，这在步骤208通过呈现累积能量消耗来完成。在本范例中，这经由显示器130来完成。

例如，可以如此呈现制动消耗的能量并例如以能量，例如经由相应制动力消耗的兆焦耳MJ或千瓦小时kWh的量的形式，来表达制动消耗的能量。替代地，例如，为了针对驾驶员增强可理解性，可以转而以制动消耗掉的燃料的形式表达制动消耗掉的能量，例如以升L或升（L）/100km的形式。另一种可能的替代方案是呈现制动消耗燃料的成本。还可以例如为驾驶员呈现制动消耗掉的燃料量和制动消耗掉的燃料成本两者。

可以通过几种不同的方式将消耗的能量转换成燃料，例如可以假设一升柴油产生大约5kWh的能量来运行发动机（这个值还包括克服其内部损耗所需的能量，这意味着用于转动发动机输出轴的能量的实际量更小）。

柴油的总能量含量大约为10-12kWh/升（1kWh=3.6MJ），剩余的能量被转换成热。

于是可以假设能量消耗大约为每制动消耗掉5*3.6=18MJ量的能量为1升。于是，做出这一判断并然后为驾驶员呈现能量消耗为其提供了关于仅仅制动车辆时涉及的能量实际量的良好反馈。

图3是条形图形式的用于驾驶员的表示的可能样子的范例，示出了在行程期间被划分到若干能量消耗部件中的以升/100km为单位表达的车辆总燃料消耗。如可以看出的，在本范例中，大部分能量被消耗于克服空气阻力和滚动阻力时。该图具有针对所施加的两种不同最大速度（89和85km/h）的条，以例示速度对各种能量消耗部件的燃料消耗的影响。可以为驾驶员显示成对的条，例如，它们中之一针对旅行期间的实际消耗，而另一个针对如果最大/平均速度更低时会达到的估计消耗。不过，一个实施例为每个消耗器显示代表旅行期间的实际消耗的单个条。

所描绘的条是十分示意性的，它们的相互尺寸当然会根据车辆速度、运载的货物、环境条件、城市交通、国家高速公路使用情况等发生很大变化。

于是能够看到如何在抵消车辆运动的各种制动力之间分析旅行期间消耗的燃料。一个实施例将能量消耗的表示与用于为驾驶员呈现关于驾驶车辆的提示的方法组合。就此而言，可以将本发明有利地与现有系统组合以便于经济的驾驶。

例如，如果认为车辆的当前速度或平均速度高，可以给驾驶员提示以稍微减速，以便减小空气阻力的影响。例如，将车辆速度从89km/h降到87km/h导致空气阻力减小大约10MJ/100km，即大约0.5升/100km。

减速还可能实现例如巡航控制期间和/或追上另一辆车时经由减速器/排气制动器制动消耗的能量减小。

如果经由车辆内部制动系统消耗的能量的比例高，例如可以给驾驶员提示，以与前方车辆保持更好的间距或试图更好地读取前方的交通情况，以便预先避免制动之后立即出现的加速。例如，将40吨的车辆组合从90km/h制动到70km/h对应于动能减小大约5MJ(1/2mV₂ ²-1/2Mv₁ ²)，即大约0.3升的柴油。这还意味着将消耗大约0.3升的燃料以将车辆加速回90km/h。如果例如通过更好的预期或与前车更长的间距本来可以避免制动，就可以因此节省该量的燃料。

此外，为了减小发动机摩擦力，驾驶员应当以尽可能低的发动机转速，因此以尽可能高的档位，运行车辆。如果车辆在比其控制系统所认为适当的档位更低档位行驶，例如，可以通过推荐向上换挡来向驾驶员指出这种情况。将认识到，至少在其运行在不同速度而未换挡时车辆速度也具有影响。

一个实施例仅确定由车辆内部制动系统中的任一个的激活导致的能量消耗，另一个实施例仅确定由行车制动系统的激活引起的能量消耗。

累积例如行程期间制动消耗的能量的表示提供了如何驾驶车辆的良好度量。经由例如行车制动系统制动消耗的能量的量越大，在驾驶车辆时驾驶员可能行使的预见性就越小。可以针对每个制动器系统个体地提供能量消耗数据，即可以针对每个制动系统独立地累积消耗能量的表示，或累积作为合成值的累积。还可以得到由各种所述制动力（制动系统和其他制动力）消耗的能量之间的分析，使得能够基于能量消耗在不同制动力之间的分析来评估车辆的驾驶。例如，可以由因为第二制动力导致的能量消耗来证明由第一制动力导致的高能量消耗，并且可以在评估时考虑这种情况。例如，高的滚动阻力，即重载车辆，可能减小至少部分取决于车辆的重量的其他制动力的负面影响。

作为被显示给驾驶员的补充，或作为被显示给驾驶员的替代，也可以例如经由适当的电信系统向车辆所属车队的运输管理系统（例如Scania的“Scania Fleet Management”）发送上述能量消耗数据。应当认识到，车辆可以适于向运输管理系统连续发送数据，运输管理系统然后可以使用数据来评估行程和驾驶员两者。例如，如果驾驶员驾驶各种车辆，可以在运输管理系统中的车辆层级和驾驶员层级上都存储数据，从而可以将驾驶员和车辆两者相互比较，例如，关于车辆的利用率和燃料效率方面。因此本发明能够很好地评估车辆的驾驶员，还能够比较例如在不同时间驾驶同一车辆的驾驶员。

本发明不限于上述其实施例，而是还涉及并包括所附独立权利要求的保护范围之内的所有实施例。例如，上文针对具有燃烧发动机的车辆例示了本发明。也可以将本发明应用于具有其他类型的原动机的车辆上，因为如上能量消耗评估还与例如具有电动机的车辆相关。

Claims

1.一种用于确定设置有发动机（101）的形式的第一动力源的车辆（100）的能量消耗的方法，所述第一动力源用于产生推进所述车辆（100）的第一驱动力，其特征在于所述方法包括

-在所述车辆（100）正在沿第一方向行进时，估计由于抵抗所述车辆（100）在所述方向的运动的第一制动力而消耗的能量，以及

-在所述车辆（100）的所述行程期间累积由于所述第一制动力而消耗的能量的表示。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一制动力包括空气阻力、滚动阻力、发动机摩擦力、变速箱摩擦力、辅助设备的功率使用、车辆的内部制动系统施加的力中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括

-在估计由所述第一制动力消耗的能量的量时，确定与消耗的能量的所述量对应的燃料的量和/或燃料的成本。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，还包括经由位于所述车辆（100）中的显示模块（130）为所述车辆的驾驶员呈现所述估计的能量的量、燃料的量和燃料的成本中的至少一个。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，还包括向远程位置发送所述估计的能量的量和/或燃料的量和/或燃料的成本。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括

-在满足如下条件中的至少一个时，将所述至少一个累积的能量的量归零：

-车辆（100）的发动机（101）被启动；

-在新的一天第一次启动车辆（100）的发动机（101）；

-车辆开始从点A到点B的行程，该行程期间发动机（101）被关闭若干次；

-所述车辆（100）被重新装载；

-车辆（100）被另一位驾驶员接管。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括基于由所述第一制动力消耗的能量的所述累积的表示，对所述车辆的驾驶做出评估。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括

-基于由所述第一制动力消耗的能量的所述累积的表示来确定第一补救措施以减小由所述第一制动力消耗的能量，以及

-为所述车辆的驾驶员呈现所述第一补救措施。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括估计由于抵抗车辆（100）在所述方向的运动的至少一个其他制动力而消耗的能量，以及

-在所述车辆（100）的所述行程期间累积由于所述至少一个其他制动力而消耗的能量的表示。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括确定所述制动力之间消耗的能量的分析，并基于所述分析来对所述车辆的驾驶做出评估。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述车辆（100）包括以第一制动系统的形式的至少一个能量消耗器，凭借所述第一制动系统施加所述第一制动力，所述方法还包括

-针对所述第一制动系统的连续激活来估计在其被激活时由其消耗的能量的量。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一制动器系统为行车制动系统或辅助制动系统。

13.根据权利要求11或12所述的方法，还包括在确定所消耗的能量的所述第一量时，估计由所述第一制动系统施加的制动扭矩。

14.根据权利要求11-13中的任一项所述的方法，还包括估计所述第一制动系统在其导致所述车辆（100）的速度减小的激活期间消耗的能量的量，以及

-针对导致所述车辆（100）的速度减小的所述第一制动器系统的激活，累积所估计的能量的量。

15.根据权利要求11-14中的任一项所述的方法，其中，所述第一制动器系统采取恒速制动系统的形式。

16.根据权利要求11-15中的任一项所述的方法，其中，所述车辆（100）设置有至少一个其他制动系统，还包括

-针对所述制动系统中的每个来估计由于其激活而消耗的能量的量，以及

-针对所述制动系统中的每个的连续激活来累积所述估计的能量的量。

17.一种计算机程序，所述计算机程序包含程序代码，并且在计算机中执行所述程序代码时，所述计算机程序使所述计算机应用根据权利要求1-16中的任一项所述的方法。

18.一种计算机程序产品，包括计算机可读介质和根据权利要求17所述的计算机程序，所述程序被包含在所述计算机可读介质中。

19.一种用于确定设置有以发动机（101）的形式的第一动力源的车辆（100）的能量消耗的系统，所述第一动力源用于产生推进所述车辆（100）的第一驱动力，所述车辆（100）包括以第一制动系统的形式的至少一个第一能量消耗器，其特征在于所述系统包括

-用于在所述车辆（100）正在沿第一方向行进时估计由于抵抗所述车辆（100）在所述方向的运动的第一制动力而消耗的能量的模块，以及

-用于在所述车辆（100）的所述行程期间累积由于所述第一制动力而消耗的能量的表示的模块。

20.一种车辆（100），其特征在于设置有根据权利要求19所述的系统。