CN104442817A - 显示混合动力汽车剩余续驶里程的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显示混合动力汽车剩余续驶里程的方法，所述方法包括：在当前行驶里程小于第一距离时，显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程与车辆历史油耗水平和历史电耗水平相关联；并且在当前行驶里程大于第二距离时，显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程与车辆历史油耗水平和历史电耗水平不相关联。另一方面，本发明还涉及采用上述方法的一种显示混合动力汽车剩余续驶里程的装置。

Description

显示混合动力汽车剩余续驶里程的方法及装置
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，并且更具体地，涉及一种显示混合动力汽车剩余续驶里程的方法及装置。
背景技术
随着汽车工业的不断发展，汽车的仪表板设计越来越丰富，驾驶者能够从汽车仪表板上获得的信息也越来越丰富。一般汽车的常规仪表有车速里程表、转速表、机油压力表、水温表、燃油表、充电表等。现代汽车上，大部分仪表显示的依据来自传感器，传感装置可以例如根据被监测对象的状态变化而改变其电阻值，最后通过仪表表述或显示出来。通常，仪表板上最显著的是车速里程表，它一方面指示汽车的时速，另一方面指示汽车所行驶过的距离。驾驶员还可以从燃油表或充电表获知汽车上剩余的能源储备，但这仍然不能直观地反映汽车利用剩余的能源能够继续行驶的里程数，即剩余续驶里程。
剩余续驶里程就是基于目前所剩余的能量对汽车还可以行驶的总里程的预测，这对汽车驾驶者而言实际上相当重要，它直接决定了驾驶者对于汽车行驶模式如经济模式或动力模式等模式以及车内用电器件开闭等的选择。目前，已经有汽车在仪表板上提供对汽车剩余续驶里程的显示。以内燃机为驱动部件的传统汽车和以电能为动力源的纯汽车，只有单一能量源并且驱动部件单一，因此剩余续驶里程的预测较为简单。相反地，对于现今逐渐普及的混合动力汽车而言，由于存在电能和燃油两种能量源，因此其剩余续驶里程预测较为复杂和困难。
目前，还没有全面、准确并且高效的混合动力汽车剩余续驶里程的估计方法和装置。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种显示混合动力汽车剩余续驶里程的方法，所述方法包括：在当前行驶里程小于第一距离时，显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程与车辆历史油耗水平和历史电耗水平相关联；并且在当前行驶里程大于第二距离时，显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程与车辆历史油耗水平和历史电耗水平不相关联。
另一方面，本发明还提供了一种显示混合动力汽车剩余续驶里程的装置，所述系统包括显示仪表以及续驶里程计算单元，其中所述续驶里程计算单元被配置为在当前行驶里程小于第一距离时，与车辆历史油耗水平和历史电耗水平相关联地计算显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程；并且在当前行驶里程大于第二距离时，与车辆历史油耗水平和历史电耗水平不相关联地计算显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程；并且所述显示仪表被配置为分别显示接收自所述续驶里程计算装置的显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程。
本发明针对现有技术的难点和缺陷提供了一种系统的混合动力汽车剩余续驶里程的估计方法，其能够较准确地对剩余续驶里程进行全程估计。根据本发明所提供的方法，通过对历史燃油、电能消耗率的估计使初始剩余续驶里程的判断更加准确，并且进一步通过在车辆行驶过程中对剩余续驶里程的自学习过程，使行驶过程中的剩余续驶里程估计更加接近实际剩余续驶里程，由此提高了混合动力汽车剩余续驶里程估计的准确性，为驾驶员的驾驶方式判断提供了更准确的依据，满足了驾驶员驾驶需求，改善了车辆驾驶性能。
附图说明
以下将结合附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
图1是根据本发明的一个实施例的用于显示混合动力汽车续驶里程的装置的示意图。
图2是根据本发明的一个实施例的用于显示混合动力汽车剩余续驶里程的方法的示意流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点更加明显易懂，以下结合附图和具体实施例进一步详细描述本发明。需要说明的是，附图中的各结构只是示意性的而不是限定性的，以使本领域普通技术人员最佳地理解本发明的原理，其不一定按比例绘制。
图1是根据本发明的一个实施例的用于显示混合动力汽车续驶里程的装置100的示意图。如图1所示，装置100可以包括续驶里程计算单元10以及显示仪表20。
续驶里程计算单元10可以通过CAN总线连接到混合动力汽车控制单元(HCU)，由此获取计算混合动力汽车的显示剩余续驶里程所需要的信息。在本文的描述中，显示剩余续驶里程指的是当前供显示仪表向驾驶者显示的剩余续驶里程，包括显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程两个部分。另一方面，续驶里程计算单元10还可以预先存储有表征车辆历史油耗和电耗水平的信息，例如历史总行驶里程、历史等效总电耗以及历史等效总电耗等。
根据本发明的一个实施例，为计算显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程，续驶里程计算单元10可以被配置为从HCU获得剩余油量、动力电池当前的荷电状态以及当前行驶里程，即从本次行驶的起始点到当前点的行驶里程。在该实施例中，续驶里程计算单元10可以被配置为根据动力电池当前的荷电状态以及动力电池的容量来计算得到剩余电量。
显示仪表20可以采用本领域中已知的或待开发的任何技术来实现，其与续驶里程计算单元10连接以接收计算得到的显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程并且向驾驶者进行显示。进一步地，显示仪表20还可以配备有音频信号传输设备，以根据需要向驾驶者进行语音提示，或者在剩余续驶里程低于阈值的情况下进行报警。在实践中，显示仪表20可以被配置为分开地向驾驶者提供显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程，也可以对两者相加以向驾驶者提供总的剩余续驶里程信息。可以容易地理解，混合动力汽车总显示剩余续驶里程等于显示油剩余续驶里程与电剩余续驶里程之和。显示仪表20还可以被配置为根据驾驶者的选择指令来进行对应的显示。
图2是根据本发明的一个实施例的用于显示混合动力汽车剩余续驶里程的方法的示意流程图。首先，续驶里程计算单元10可以被配置为确定剩余油量和剩余电量。进而，判断从本次行驶的起始点到当前点的行驶里程，即当前行驶里程是否小于第一距离A km。在当前行驶里程小于A km的情况下，续驶里程计算单元10将与车辆的历史油耗水平和历史电耗水平相关联地计算显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程。
根据本发明的一个实施例，在当前行驶里程小于第一距离时，续驶里程计算单元可以基于起始点到当前点的油耗水平和电耗水平以及车辆历史油耗水平和历史电耗水平来估计显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程。换句话说，在当前行驶里程小于第一距离时，将历史油/电耗水平与在当前行驶里程内的油/电耗水平两者相结合来进行估计，举例来说如下式所示：
显示油剩余续驶里程=平均油剩余续驶里程；
显示电剩余续驶里程=平均电剩余续驶里程；
平均油剩余续驶里程=剩余油量/第一平均油耗率；
平均电剩余续驶里程=剩余电量/第一平均电耗率；
第一平均油耗率=(起始点到当前点的等效总油耗+历史等效总油耗)/(起始点到当前点行驶里程+历史总行驶里程)；
第一平均电耗率=(起始点到当前点的等效总电耗+历史等效总电耗)/(起始点到当前点行驶里程+历史总行驶里程)。
应注意的是，在本文此处及下文中，等效总油耗都指的是纯用油行驶相同里程时的消耗量，而等效总电耗都指的是纯用电行驶相同里程时的消耗量。
另一方面，在当前行驶里程大于第一距离A km的情况下，续驶里程计算单元10将判断当前行驶里程是否大于第二距离B km。在当前行驶里程大于B km的情况下，续驶里程计算单元10将与车辆的历史油耗水平和历史电耗水平不相关联地计算显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程。换句话说，在这种情况下，续驶里程计算单元10在估计油/电耗水平时不再考虑历史油/电耗水平。
根据本发明的一个实施例，在当前行驶里程大于第二距离时，续驶里程计算单元可以根据下列各式来计算：
显示油剩余续驶里程=平均油剩余续驶里程+V油*显示时间间隔，
显示电剩余续驶里程=平均电剩余续驶里程+V电*显示时间间隔，
其中V油为油剩余续驶里程随时间的变化量，V电为油剩余续驶里程随时间的变化量，
并且基于车辆在当前点前第二距离B km内的油耗水平和电耗水平以及车辆在当前点前第一距离A km内的油耗水平和电耗水平来估计所述平均油剩余续驶里程和平均电剩余续驶里程以及V油和V电。
不同于当前行驶里程小于A km的情况，平均油剩余续驶里程和平均电剩余续驶里程不再与历史油耗水平和历史电耗水平相关联。在这个实施例中，可以根据下式来计算平均油/电剩余续驶里程：
平均油剩余续驶里程=剩余油量/第二平均油耗率；
平均电剩余续驶里程=剩余电量/第二平均电耗率；
第二平均油耗率=当前点前第二距离内的等效总油耗/第二距离；
第二平均电耗率=当前点前第二距离内的等效总电耗/第二距离。
在这个实施例中，V油可以被计算为当前油剩余续驶里程和平均油剩余续驶里程的函数，并且V电可以被计算为当前电剩余续驶里程和平均电剩余续驶里程的函数，其中当前油剩余续驶里程和当前电剩余续驶里程基于车辆在当前点前第二距离内的油耗水平和电耗水平以及车辆在当前点前第一距离内的油耗水平和电耗水平来计算，例如如下式所示的那样：
当前油剩余续驶里程=剩余油量/当前油耗率；
当前电剩余续驶里程=剩余电量/当前电耗率；
当前油耗率=(短时油耗率-第二平均油耗率)*Cf+第二平均油耗率；
当前油耗率=(短时电耗率-第二平均电耗率)*Ce+第二平均电耗率；
短时油耗率=当前点前第一距离内的等效总油耗/第一距离；
短时电耗率=当前点前第一距离内的等效总电耗/第一距离；
其中Cf和Ce为预先设定的常数。
如上所述，在车辆行驶里程大于第二距离B km后，显示油/电剩余续驶里程不再受历史数据影响。第二距离B km可以是根据车辆实际情况设定的一个里程长度。
对于当前行驶里程在第一距离与第二距离之间的情况，可以有多种处理方式，包括采用与针对第一距离相同的方式。在本发明的实施例，还可以针对处在第一距离与第二距离之间的当前行驶里程采取更准确的处理方式。总的来说，可以结合历史油/电耗水平以及根据短时油/电耗水平所估计的的油/电剩余续驶里程随时间的变化量来得到显示油/电剩余续驶里程。
根据本发明的一个实施例，在当前行驶里程在第一距离与第二距离之间时，可以根据下列各式来估计显示油/电剩余续驶里程： 
显示油剩余续驶里程=平均油剩余续驶里程+V油*显示时间间隔，
显示电剩余续驶里程=平均电剩余续驶里程+V电*显示时间间隔，
其中V油为油剩余续驶里程随时间的变化量，V电为油剩余续驶里程随时间的变化量，并且基于起始点到当前点的油耗水平和电耗水平、车辆历史油耗水平和历史电耗水平、车辆在当前点前第一距离内的油耗水平和电耗水平来估计所述平均油剩余续驶里程和平均电剩余续驶里程以及V油和V电。
在该实施例中，平均油/电剩余续驶里程可以根据下式来计算：
平均油剩余续驶里程=剩余油量/第一平均油耗率；
平均电剩余续驶里程=剩余电量/第一平均电耗率；
第一平均油耗率=(起始点到当前点的等效总油耗+历史等效总油耗)/(起始点到当前点行驶里程+历史总行驶里程)；
第一平均电耗率=(起始点到当前点的等效总电耗+历史等效总电耗)/(起始点到当前点行驶里程+历史总行驶里程)。
在该实施例中，V油可以被计算为当前油剩余续驶里程和平均油剩余续驶里程的函数，而V电可以被计算为当前电剩余续驶里程和平均电剩余续驶里程的函数，其中当前油剩余续驶里程和当前电剩余续驶里程基于起始点到当前点的油耗水平和电耗水平、车辆历史油耗水平和历史电耗水平、车辆在当前点前第一距离内的油耗水平和电耗水平来计算，例如如下式所示的那样：
当前油剩余续驶里程=剩余油量/当前油耗率；
当前电剩余续驶里程=剩余电量/当前电耗率；
当前油耗率=(短时油耗率-第一平均油耗率)*Cf+第一平均油耗率；
当前油耗率=(短时电耗率-第一平均电耗率)*Ce+第一平均电耗率；
短时油耗率=当前点前第一距离内的等效总油耗/第一距离；
短时电耗率=当前点前第一距离内的等效总电耗/第一距离，其中Cf和Ce为预先设定的常数。
以上列举了若干具体实施例来详细阐明本发明，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员还可以做出各种变形和改进。因此所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。

Claims (12)

1.一种显示混合动力汽车剩余续驶里程的方法，其特征在于，所述方法包括：在当前行驶里程小于第一距离时，显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程与车辆历史油耗水平和历史电耗水平相关联；并且在当前行驶里程大于第二距离时，显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程与车辆历史油耗水平和历史电耗水平不相关联。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在当前行驶里程小于第一距离时：
显示油剩余续驶里程=平均油剩余续驶里程，
显示电剩余续驶里程=平均电剩余续驶里程，
其中基于起始点到当前点的油耗水平和电耗水平以及车辆历史油耗水平和历史电耗水平来估计所述平均油剩余续驶里程和平均电剩余续驶里程。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
平均油剩余续驶里程=剩余油量/第一平均油耗率；
平均电剩余续驶里程=剩余电量/第一平均电耗率；
第一平均油耗率=(起始点到当前点的等效总油耗+历史等效总油耗)/(起始点到当前点行驶里程+历史总行驶里程)；
第一平均电耗率=(起始点到当前点的等效总电耗+历史等效总电耗)/(起始点到当前点行驶里程+历史总行驶里程)，其中所述等效总油耗为纯用油行驶相同里程时的消耗量，并且所述等效总电耗为纯用电行驶相同里程时的消耗量。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在当前行驶里程大于第二距离时：
显示油剩余续驶里程=平均油剩余续驶里程+V油*显示时间间隔，
显示电剩余续驶里程=平均电剩余续驶里程+V电*显示时间间隔，
其中V油为油剩余续驶里程随时间的变化量，V电为油剩余续驶里程随时间的变化量，并且基于车辆在当前点前第二距离内的油耗水平和电耗水平以及车辆在当前点前第一距离内的油耗水平和电耗水平来估计所述平均油剩余续驶里程和平均电剩余续驶里程以及V油和V电。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
平均油剩余续驶里程=剩余油量/第二平均油耗率；
平均电剩余续驶里程=剩余电量/第二平均电耗率；
第二平均油耗率=当前点前第二距离内的等效总油耗/第二距离；
第二平均电耗率=当前点前第二距离内的等效总电耗/第二距离，其中所述等效总油耗为纯用油行驶相同里程时的消耗量，并且所述等效总电耗为纯用电行驶相同里程时的消耗量。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，V油被计算为当前油剩余续驶里程和平均油剩余续驶里程的函数，并且V电被计算为当前电剩余续驶里程和平均电剩余续驶里程的函数，其中当前油剩余续驶里程和当前电剩余续驶里程基于车辆在当前点前第二距离内的油耗水平和电耗水平以及车辆在当前点前第一距离内的油耗水平和电耗水平来计算。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，
当前油剩余续驶里程=剩余油量/当前油耗率；
当前电剩余续驶里程=剩余电量/当前电耗率；
当前油耗率=(短时油耗率-第二平均油耗率)*Cf+第二平均油耗率；
当前油耗率=(短时电耗率-第二平均电耗率)*Ce+第二平均电耗率；
短时油耗率=当前点前第一距离内的等效总油耗/第一距离；
短时电耗率=当前点前第一距离内的等效总电耗/第一距离，其中Cf和Ce为预先设定的常数，并且其中所述等效总油耗为纯用油行驶相同里程时的消耗量，并且所述等效总电耗为纯用电行驶相同里程时的消耗量。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在当前行驶里程在第一距离与第二距离之间时：
显示油剩余续驶里程=平均油剩余续驶里程+V油*显示时间间隔，
显示电剩余续驶里程=平均电剩余续驶里程+V电*显示时间间隔，
其中V油为油剩余续驶里程随时间的变化量，V电为油剩余续驶里程随时间的变化量，并且基于起始点到当前点的油耗水平和电耗水平、车辆历史油耗水平和历史电耗水平、车辆在当前点前第一距离内的油耗水平和电耗水平来估计所述平均油剩余续驶里程和平均电剩余续驶里程以及V油和V电。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，
平均油剩余续驶里程=剩余油量/第一平均油耗率；
平均电剩余续驶里程=剩余电量/第一平均电耗率；
第一平均油耗率=(起始点到当前点的等效总油耗+历史等效总油耗)/(起始点到当前点行驶里程+历史总行驶里程)；
第一平均电耗率=(起始点到当前点的等效总电耗+历史等效总电耗)/(起始点到当前点行驶里程+历史总行驶里程)，其中所述等效总油耗为纯用油行驶相同里程时的消耗量，并且所述等效总电耗为纯用电行驶相同里程时的消耗量。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，V油被计算为当前油剩余续驶里程和平均油剩余续驶里程的函数，并且V电被计算为当前电剩余续驶里程和平均电剩余续驶里程的函数，其中当前油剩余续驶里程和当前电剩余续驶里程基于起始点到当前点的油耗水平和电耗水平、车辆历史油耗水平和历史电耗水平、车辆在当前点前第一距离内的油耗水平和电耗水平来计算。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，
当前油剩余续驶里程=剩余油量/当前油耗率；
当前电剩余续驶里程=剩余电量/当前电耗率；
当前油耗率=(短时油耗率-第一平均油耗率)*Cf+第一平均油耗率；
当前油耗率=(短时电耗率-第一平均电耗率)*Ce+第一平均电耗率；
短时油耗率=当前点前第一距离内的等效总油耗/第一距离；
短时电耗率=当前点前第一距离内的等效总电耗/第一距离，其中Cf和Ce为预先设定的常数，并且其中所述等效总油耗为纯用油行驶相同里程时的消耗量，并且所述等效总电耗为纯用电行驶相同里程时的消耗量。
12.一种显示混合动力汽车剩余续驶里程的装置，其特征在于，所述系统包括显示仪表以及续驶里程计算单元，其中
所述续驶里程计算单元被配置为在当前行驶里程小于第一距离时，与车辆历史油耗水平和历史电耗水平相关联地计算显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程；并且在当前行驶里程大于第二距离时，与车辆历史油耗水平和历史电耗水平不相关联地计算显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程；并且
所述显示仪表被配置为显示接收自所述续驶里程计算装置的显示油剩余续驶里程和显示电剩余续驶里程。
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