CN109017319A - 利用风和太阳能补偿进行车辆可行驶里程预测 - Google Patents
利用风和太阳能补偿进行车辆可行驶里程预测 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109017319A CN109017319A CN201810561724.1A CN201810561724A CN109017319A CN 109017319 A CN109017319 A CN 109017319A CN 201810561724 A CN201810561724 A CN 201810561724A CN 109017319 A CN109017319 A CN 109017319A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle
- mileage
- data
- prediction module
- wind
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/12—Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
- G01C21/34—Route searching; Route guidance
- G01C21/3453—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
- G01C21/3469—Fuel consumption; Energy use; Emission aspects
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
- B60L15/2045—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for optimising the use of energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/0097—Predicting future conditions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
- G01C21/34—Route searching; Route guidance
- G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
- G01C21/3691—Retrieval, searching and output of information related to real-time traffic, weather, or environmental conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/70—Interactions with external data bases, e.g. traffic centres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2260/00—Operating Modes
- B60L2260/40—Control modes
- B60L2260/50—Control modes by future state prediction
- B60L2260/52—Control modes by future state prediction drive range estimation, e.g. of estimation of available travel distance
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Transportation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
一种车辆的控制系统,该控制系统包括:i)用于驱动车辆的电动马达,ii)给电动马达提供电功率的电池,iii)与天气数据服务器通信的无线收发器,以及iv)联接至无线收发器的车辆可行驶里程预测模块。车辆可行驶里程预测模块从天气数据服务器接收如下至少一个:i)多个风特性数据,以及ii)多个太阳能数据。各个风特性数据与沿着车辆待行驶的预定路线的多个点中的一个相关联。车辆可行驶里程预测模块基于风特性数据来确定车辆的预测可行驶里程。各个太阳能数据与沿着车辆待行驶的预定路线的多个点中的一个相关联。车辆可行驶里程预测模块基于太阳能数据来确定车辆的预测可行驶里程。
Description
背景技术
在本节中提供的信息是用于一般地呈现本公开的语境的目的。当前署名的发明人的工作,就其在本节所描述的程度而言,以及在提交申请时可不被另视为现有技术的该描述的各个方面,既不明确地也不隐含地被认作针对本公开的现有技术。
通常,可以通过使电池上的漏极增加或者减小的任何事物来增加或者减小纯电动车或者混合动力电动车辆的可行驶里程。尤其,纯电动车或者混合动力电动车辆的标称可行驶里程可能受到风速和风向、以及受到温度的影响。在旅程期间,车辆的预期可行驶里程可能通过强大且稳定的顺风而显著地增加并且可能通过强大且稳定的逆风而显著地减小。相似地,在炎热天气期间,车辆的预期可行驶里程可能通过使用加热、通风和空调(HVAC)系统来冷却乘客舱而显著地减小。
可行驶里程预测准确性通常是基于历史平均值。当外部条件(诸如,风和太阳能加热)引起这些历史平均值的偏差时,可行驶里程准确性会受到影响并且车辆可能会被搁浅。这会引起驾驶员的里程焦虑。由于充电站的数量比加油站少很多,所以这在纯电动车中尤其重要。
发明内容
一种车辆的控制系统,该控制系统包括:i)用于驱动车辆的电动马达,ii)给电动马达提供电功率的电池,iii)与天气数据服务器通信的无线收发器,以及iv)联接至无线收发器的车辆可行驶里程预测模块。车辆可行驶里程预测模块从天气数据服务器接收如下至少一个:i)多个风特性数据,以及ii)多个太阳能数据。每个风特性数据与沿着车辆待行驶的预定路线的多个点中的一个相关联。车辆可行驶里程预测模块基于风特性数据来确定车辆的预测可行驶里程。每个太阳能数据与沿着预定路线的多个点中的一个相关联。车辆可行驶里程预测模块基于太阳能数据来确定车辆的预测可行驶里程。
在其它特征中,风特性数据包括在沿着预定路线的多个点中的每一个处的风速和风向。在其它特征中,在沿着预定路线的多个点中的每一个处的风速和风向与车辆将经过每个点时的预测时间相关联。在其它特征中,当车辆在预定路线上行驶时,车辆可行驶里程预测模块从天气数据服务器接收实时风特性数据。在其它特征中,车辆可行驶里程预测模块基于所接收到的实时风特性数据来更新车辆的预测可行驶里程。
在其它特征中,太阳能数据包括在沿着预定路线的多个点中的每一个处的紫外线指数(UVI)数据。在其它特征中,在沿着预定路线的多个点中的每一个处的UVI数据与车辆将经过每个点时的预测时间相关联。在其它特征中,当车辆在预定路线上行驶时,车辆可行驶里程预测模块从天气数据服务器接收实时太阳能数据。在其它特征中,车辆可行驶里程预测模块基于所接收到的实时太阳能数据来更新车辆的预测可行驶里程。在其它特征中,车辆可行驶里程预测模块和无线收发器设置在车辆的信息娱乐模块中。
一种用于预测具有电动马达和给电动马达提供电功率的电池的车辆的可行驶里程的设备包括:与天气数据服务器通信的无线收发器和联接至无线收发器的车辆可行驶里程预测模块。车辆可行驶里程预测模块从天气数据服务器接收如下至少一个:i)多个风特性数据,以及ii)多个太阳能数据。每个风特性数据与沿着车辆待行驶的预定路线的多个点中的一个相关联。车辆可行驶里程预测模块基于风特性数据来确定车辆的预测可行驶里程。每个太阳能数据与沿着车辆待行驶的预定路线的多个点中的一个相关联。车辆可行驶里程预测模块基于太阳能数据来确定车辆的预测可行驶里程。
本公开的其它适用领域将从详细描述、权利要求书和附图中变得显而易见。详细描述和特定示例意在仅仅用于图示的目的并且不意在限制本公开的范围。
附图说明
本公开将从详细描述和附图中得到更加全面地理解,在附图中:
图1是根据本公开的原理的示例性车辆发动机系统和示例性驱动系统的功能框图;
图2是根据本公开的原理的用于访问用在车辆可行驶里程预测中的天气数据的通信系统的功能框图;
图3是根据本公开的原理的流程图,其描绘了使用风特性来预测车辆可行驶里程的方法;以及
图4是根据本公开的原理的流程图,其描绘了使用太阳能特性来预测车辆可行驶里程的方法。
在附图中,附图标记可以重复用于识别相似的和/或相同的元件。
具体实施方式
本公开涉及一种车辆控制系统,该车辆控制系统包含:1)风速和风向,以及2)作为太阳能的代表的UV指数,将其输入到预测模型中以估计在已知旅程期间消耗的能量以及计算所导致的经调节车辆可行驶里程。所公开的车辆控制系统使用蜂窝数据连接来从因特网获取实时风和太阳能数据。该实时风和太阳能数据使得所公开的车辆控制系统能够确定在各种风和阳光条件下的可预测里程行为。基于沿着已知旅程路线的预期风和UV指数进行的该“预测性”里程估计会提供比基于历史车辆效率和历史HVAC性能进行的“反应性”里程估计更大的准确性。
蜂窝数据连接可以是由驾驶员的手机或者由嵌入在车辆中的蜂窝收发器提供。手机天气数据提供对风况和UV情况的最新预测并且与反应性预测相比极大地提高了预测准确性。用于风的方向和大小的实时数据可以包含:i)当日时间,以及ii)沿着路线的(多个)位置。用于太阳能的实时数据可以设在0-11的刻度尺上,其包含:1)当日时间,ii)沿着路线的(多个位置),iii)云量,以及/或者iv)太阳强度。
有利地,所公开的车辆控制系统可以提供用于误差校正的附加考虑因素。使与实际使用的驱动能量相关联的数据进行积累并且对其进行评估以便产生在计算结束时应用的乘数以在行驶继续进行时缓和初始计算中的任何误差。由于使数据进行积累并且将其与预测作比较,所以该学习能力使得风计算变得更加准确。对风向和位置进行分析并且基于行驶环境将其用于缓和风影响。任何路段的较低速度限制和较低当前主动速度将具有减小的影响。城市峡谷、多山区域、以及其它抑制风或者改变风的特征也可以被考虑到。行驶路径的方向性(或者方位)也可以被并入到能量影响中。
相似地,使与实际使用的HVAC能量相关联的数据进行积累并且对其进行评估以便产生在计算结束时应用的乘数以在行驶继续进行时缓和初始计算中的任何误差。由于使数据进行积累并且将其与预测作比较,所以该学习能力使得太阳能计算变得更加准确。对UV指数和位置进行分析。当确定UV指数影响时,具有极端树木覆盖量、城市峡谷、多山区域的环境以及当日时间也可以被考虑到。
现在参照图1,呈现了示例性车辆系统的功能框图。尽管示出的是用于混合动力车辆的车辆系统并且将对其进行描述,但本公开也适用于纯电动车、燃料电池车、自主车辆、非电动车、以及其它类型的车辆。同样,尽管提供的是车辆的示例,但本申请也适用于非车辆实施方案。
发动机102燃烧空气/燃料混合器以生成驱动转矩。发动机控制模块(ECM)106基于一个或多个驾驶员输入来控制发动机102。例如,ECM 106可以控制发动机致动器的致动,诸如,节气门、一个或多个火花塞、一个或多个燃料喷射器、阀致动器、凸轮轴相位器、废气再循环(EGR)阀、一个或多个增压装置、以及其它合适的发动机致动器。
发动机102可以将转矩输出至变速器110。变速器控制模块(TCM)114控制变速器110的操作。例如,TCM 114可以控制变速器110以及一个或多个转矩传递装置(例如,变矩器、一个或多个离合器等)内的挡位选择。
车辆系统可以包括一个或多个电动马达。例如,电动马达118可以在变速器110内进行实施,如在图1的示例中示出的。电动马达可以用作发电机或者在给定时间用作马达。当用作发电机时,电动马达将机械能转变为电能。例如,电能可以用于经由功率控制装置(PCD)130来给电池126充电。当用作马达时,电动马达生成转矩,例如,该转矩可以用于补充或者取代由发动机102输出的转矩。尽管提供了一个电动马达的示例,但车辆可以包括零个或者多于一个电动马达。
逆变器控制模块(PIM)134可以控制电动马达118和PCD 130。PCD130基于来自PIM134的信号将来自电池126的(例如,直流)功率应用至(例如,交流)电动马达118,并且,例如,PCD 130将由电动马达118输出的功率提供至电池126。PIM 134在各个实施方案中可以被称为逆变器模块(PIM)。
转向控制模块140,例如,基于驾驶员转动车辆内的方向盘以及/或者来自一个或多个车辆控制模块的转向命令,来控制车辆的车轮的转向/回转。方向盘角度传感器(SWA)监测方向盘的旋转位置并且基于方向盘的位置生成SWA 142。作为示例,转向控制模块140可以经由EPS马达144基于SWA 142来控制车辆转向。然而,车辆可以包括另一类转向系统。电子制动控制模块(EBCM)150可以选择性地控制车辆的制动器154。
车辆的各个模块可以经由控域网(CAN)162来共享参数。CAN 162也可以被称为汽车区域网络。例如,CAN 162可以包括一个或多个数据总线。给定控制模块可以经由CAN 162使得各个参数可用于其它控制模块。
驾驶员输入可以包括:例如,可以被提供至ECM 106的油门踏板位置(APP)166。制动踏板位置(BPP)170可以被提供至EBCM 150。驻车、倒车、空挡、行驶杆(PRNDL)的位置174可以被提供至TCM 114。点火状态178可以被提供至车身控制模块(BCM)180。例如,点火状态178可以由驾驶员经由点火钥匙、按钮或者开关输入。在给定时间,点火状态178可以是如下其中一个:关闭、辅助、运行、或者启动。
车辆系统还包括信息娱乐模块182。信息娱乐模块182控制显示器184上显示的内容。在各个实施方案中,显示器184可以是触屏显示器并且将指示显示器184的用户输入的信号传输至信息娱乐模块182。此外或者可替代地,信息娱乐模块182可以从一个或多个其它用户输入装置185(诸如,一个或多个开关、按钮、旋钮等)接收指示用户输入的信号。
信息娱乐模块182可以接收来自在图1中大体上由186图示的多个外部传感器和摄像机的输入。例如,信息娱乐模块182可以经由来自外部传感器和摄像机186的输入在显示器184上显示视频、多个视图、以及/或者警告。至少一些外部传感器和摄像机信息可以经由控域网(CAN)162被传输至信息娱乐模块182。
信息娱乐模块182还可以经由一个或多个其它装置生成输出。例如,信息娱乐模块182可以经由车辆的一个或多个扬声器190输出声音。车辆可以包括未示出的一个或多个附加控制模块,诸如,底盘控制模块、电池组控制模块等。车辆可以省略一个或多个所示出和讨论的控制模块。
根据本公开的一个实施例,车辆还包括车辆可行驶里程预测模块192和移动收发器194。在图1中,车辆可行驶里程预测模块192和移动收发器194被示出为独立模块,这些独立模块经由控域网162可通信地联接至信息娱乐模块182。然而,本领域的技术人员将容易理解,在替代实施例中,车辆可行驶里程预测模块192和移动收发器194中的一个或者两个可以被并入作为信息娱乐模块182内的子模块。
如下文更加详细的解释的,车辆可行驶里程预测模块192配置为经由移动收发器194与蜂窝网络通信。此外,移动收发器194可以包括多个无线收发器,该多个无线收发器配置为与多个不同的外部网络和装置(包括蜂窝网络(例如,3G网络、4G网络、LTE网络等)、蓝牙装置、WiFi网络等)通信。因此,车辆可行驶里程预测模块192还配置为使用蓝牙连接或者WiFi连接经由移动收发器194与附近移动装置(诸如,智能手机)通信。
图2是根据本公开的原理的用于访问用在车辆可行驶里程预测中的天气数据的通信系统的功能框图。云服务器220可以由车辆240和/或与车辆240中的用户或者乘客相关联的移动装置230中的移动收发器194访问且与其通信。服务器220经由因特网协议(IP)网络210(诸如,因特网)与车辆240和/或移动装置230中的移动收发器194无线地通信。在示例性实施例中,移动装置230可以是智能手机230。与移动收发器194一样,移动装置230可以包括多个无线收发器,该多个无线收发器配置为与多个不同的网络和装置(包括蜂窝网络(例如,3G网络、4G网络、LTE网络等)、蓝牙装置、WiFi网络等)通信。
在示例性实施例中,车辆240的驾驶员可以使用在信息娱乐模块182和/或车辆可行驶里程预测模块192中实施的测绘应用来编程沿着预定路线从起始点至目的地点的旅程。根据本公开的原理,车辆可行驶里程预测模块192使用移动收发器194来与云服务器220通信以便检索预测天气数据,包括在沿着预定路线的多个点或者路段处的风特性(即,风速和风向)以及紫外线指数(UVI)数据(作为太阳能的代表)。由于在一个点处的风特性和UV指数可能在几分钟内大幅地发生变化,所以预测天气数据优选地包括在车辆240经过或者穿过每个点和路段的大致时间下与沿着预定路线的多个点(或者路段)中的每一个相关联的风特性和UVI数据。
举例来说,假定驾驶员选择从起始点A至目的地点B的覆盖240英里的预定路线,并且该旅程将以60mph的目标速度发生在下午1点至下午5点(即,4小时的持续时间)。由于车辆240每分钟将行驶大约一英里,所以车辆可行驶里程预测模块192可以将预定路线划分为240个均匀间隔开的点或者路段并且在240个点/路段中的每一个处获取以分钟为单位的天气/太阳能数据。因此,车辆可行驶里程预测模块192可以在下午1点时获取用于起始点A的风/太阳能数据,在下午1:01时获取用于第一英里点的风/太阳能数据,在下午1:02时获取用于第二英里点的风/太阳能数据,在下午1:03时获取用于第三英里点的风/太阳能数据等等。相似地,车辆可行驶里程预测模块192可以在下午3点时获取用于预定路线的中点(即,第120英里点)的风/太阳能数据。在有利实施例中,车辆可行驶里程预测模块192可以继续在旅程期间获取更新的风/太阳能数据,因为风和太阳数据可以在几小时内(或者也许是在几分钟内)从早先的预测发生大幅变化。
如下文更加详细的描述的,车辆可行驶里程预测模块192可以利用车辆240的特定空气动力特性和车辆240中的加热、通风和空调(HVAC)系统的特定能量特性来进行编程,以便使得车辆可行驶里程预测模块192能够调节用于车辆240和电池126的标称车辆可行驶里程估值(基于历史数据)以便获取用于解释车辆240从下午1点至下午5点在沿着预定路线的每个点处遇到的特定天气特性和太阳能特性的更加准确的预测车辆可行驶里程。
在另一示例性实施例中,车辆240的驾驶员可以使用由移动装置230执行的测绘应用来编程沿着预定路线从起始点A至目的地点B的相同旅程。在该实施例中,移动装置230直接访问云服务器220以便获取在沿着预定路线的多个点或者路段处的所需要的风特性(即,风速和风向)和紫外线指数(UVI)数据(作为太阳能的代表)。相似地,移动装置230必须利用关于车辆240的特定空气动力特性和车辆240中的HVAC系统的特定能量特性相同的信息来进行编程,以便获取用于解释车辆240从下午1点至下午5点在沿着预定路线的每个点处遇到的特定天气特性和太阳能特性的更加准确的预测车辆可行驶里程。移动装置230可以与车辆240中的移动收发器194无线地(例如,经由蓝牙或者WiFi)通信(如图2中的虚线所指示的)以便在移动装置230与车辆240之间传递数据。因此,由移动装置230确定出的预测车辆可行驶里程可以被传输至车辆240以由信息娱乐模块182显示。
图3是根据本公开的原理的流程图,其描绘了使用风特性来预测车辆可行驶里程的方法。该方法可以由车辆可行驶里程预测模块192或者由移动装置230执行。然而,在描述实施例时为了简洁起见,将假设车辆可行驶里程预测模块192在执行图3中的方法。
在305中,车辆可行驶里程预测模块192经由蜂窝数据连接来访问云服务器220中的天气数据。因此,车辆可行驶里程预测模块192在车辆240经过沿着预定路线的选择点时的特定时间点找出在这些点处的风特性。
在310中,车辆可行驶里程预测模块192基于风速和风向来调节车辆速度(以及能量消耗)以便维持目标速度(例如,60mph)。例如,顺风会减少能量消耗以便使得维持目标速度需要更少能量。这会增加电池或者燃料续航里程。在315中,车辆可行驶里程预测模块192调节(或者确定)恰当的车辆空气动力系数以便补偿风特性。这些系数对于每个车辆模型是独特的。
在320中,车辆可行驶里程预测模块192可以计算标称道路负载方程。在325中,车辆可行驶里程预测模块192基于车辆空气动力系数生成经调节道路负载方程。经调节道路负载方程的示例可以是:
其中,v1表示车辆速度,并且v2表示针对风调节的速度。系数d0、d1和d2表示与每个车辆模型相关联的独特空气动力系数。
在330中,车辆可行驶里程预测模块192可以进一步使用附加功率方程(例如,对HVAC的太阳能影响)来调节预测车辆可行驶里程。最后,在335中,车辆可行驶里程预测模块192确定新的预测可行驶里程。该值可以被显示在显示器184上的信息娱乐模块182上。举例来说,信息娱乐模块182可以在显示器184上的地图上描绘从点A至点B的预定路线。预定路线的在预测燃料续航里程内的部分可以被示出为沿着预定路线的绿线。预定路线的在预测燃料续航里程外的部分可以被示出为沿着预定路线的红线。
在涉及到风的情况下,车辆可行驶里程预测模块192确定空气对车辆240的影响(即,通过增加标准或者标称道路负载计算的空气成分),这示出了由于风引起的对车辆240的行为的增加阻力。车辆可行驶里程预测模块192通过使用前进方向和风速来确定该附加空气移动对车辆的可能影响。例如,侧向负载风力会解释维持一个速度所需要的附加能量,因为为了维持与迎头风可能引起的前进方向不同的前进方向,在车辆上会具有增加负载。
图4是根据本公开的原理的流程图,其描绘了使用太阳能特性来预测车辆可行驶里程的方法。与在图3中一样,该方法可以由车辆可行驶里程预测模块192或者由移动装置230执行。然而,在描述实施例时为了简洁起见,将假设车辆可行驶里程预测模块192在执行图4中的方法。
在405中,车辆可行驶里程预测模块192经由蜂窝数据连接来访问云服务器220中的天气数据。因此,车辆可行驶里程预测模块192在车辆240经过沿着预定路线的选择点时的特定时间点找出在这些点处的UVI数据。
在410中,车辆可行驶里程预测模块192基于在沿着预定路线的选择点处的UVI数据来调节HVAC系数。HVAC系数对于每个车辆模型是独特的。
在415中,车辆可行驶里程预测模块192可以计算标称HVAC负载方程。在420中,车辆可行驶里程预测模块192基于独特的车辆HVAC系数生成经调节HVAC负载方程。经调节HVAC负载方程的示例可以是:
其中,h3(UVI)和h4(UVI)表示取决于UVI数据的系数,并且其中,v1和ΔT和分别表示速度和温度差。
HVAC负载计算表示用于使太阳能负载对将乘客舱维持在设定点温度下所需要的能量的影响量化的方式。
车辆可行驶里程预测模块192基于德尔塔温度值(ΔT)将调节器添加至标称可行驶里程预测模型,其中,德尔塔温度值是乘客舱中的内部设定点温度(例如,72度)与外部空气温度(例如,81度)之间的差异。在UV指数增加时,车辆可行驶里程预测模块192通过乘以大于1的数字使用UV指数值来使太阳能补偿的预测值从标称(反应性)预测增加。该实施方案允许更简单的实施和校准策略。
在425中,车辆可行驶里程预测模块192可以进一步使用附加功率方程(例如,风能影响)来调节预测电池或者燃料续航里程。最后,在430中,车辆可行驶里程预测模块192确定新的预测可行驶里程。
前述描述在性质上仅仅是图示性的并且决不意在限制本公开、其应用或者使用。本公开的宽泛教导可以按照各种形式进行实施。因此,尽管本公开包括特定示例,但本公开的真实范围不应限制于此,因为在研读附图、说明书和随后的权利要求书时,其它修改例将变得显而易见。应理解,在不更改本公开的原理的情况下,方法内的一个或多个步骤可以按照不同的顺序(或者同时地)执行。进一步地,尽管各个实施例在上文被描述为具有某些特征,但针对本公开的任何实施例描述的这些特征中的任何一个或多个可以在任一其它实施例中进行实施以及/或者与任一其它实施例的特征进行组合,即使并未明确地描述该组合。换言之,所描述的实施例并不相互排斥,并且一个或多个实施例彼此的置换仍保持在本公开的范围内。
使用多个术语来描述多个元件之间的(例如,多个模块、多个电路元件、多个半导体层等之间的)空间和功能关系,这些术语包括“连接的”、“接合的”、“联接的”、“邻近”、“旁边”、“在……顶部上”、“上方”、“下方”、以及“设置”。除非明确地被描述为是“直接的”,否则当在上述公开中描述第一元件与第二元件之间的关系时,该关系可以是在第一元件与第二元件之间不存在任何其它居间元件的情况的直接关系,但也可以是在第一元件与第二元件之间存在一个或多个居间元件(空间地或者功能地)的情况的间接关系。
在附图中,如由箭头所指示的箭头的方向通常表明与该图相关的信息(诸如,数据或者指令)的流动。例如,当元件A和元件B交换各种信息但从元件A传输至元件B的信息与该图有关时,箭头可以从元件A指向元件B。该单向箭头并不暗示没有从元件B至元件A传输任何其它信息。进一步地,对于从元件A发送至元件B的信息,元件B可以发送对至元件A的信息的请求或者接收对至元件A的信息的确认。
如下描述在性质上仅仅是示例性的并且决不意在限制本公开、其应用或者使用。为了简洁起见,相同的附图标记将在附图中用于识别相似的元件。如本文所使用的,语句“A、B和C中的至少一个”应该被理解为表示逻辑(A或者B或者C),使用的是非排外性逻辑“或者”,并且不应被理解为表示“A中的至少一个、B中的至少一个、以及C中的至少一个”。应理解,在不更改本公开的原料的情况下,方法内的各步骤可以按照不同的顺序来执行。
如本文所使用的,包括下文的定义,术语“模块”或者术语“控制器”可以由术语“电路”取代。术语“模块”可以指如下元件、是如下元件的一部分、或者包括如下元件:专用集成电路(ASIC);数字、模拟、或者混合模拟/数字离散电路;组合逻辑电路;现场可编程门阵列(FPGA);用于执行代码的处理器电路(共享的、专用的、或者成组的);用于储存由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享的、专用的、成组的);用于提供所描述的功能的其它合适的硬件部件;或者上述一些或者所有的组合(诸如,片上系统(system-on-chip))。
模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中,接口电路可以包括连接至局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或者其组合的有线或者无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路进行连接的多个模块之间。例如,多个模块可以允许负载平衡。在又一示例中,服务器(也称为远程或者云)模块可以代表客户模块来完成一些功能。
如上文所使用的,术语“代码”可以包括软件、固件、以及/或者微码,并且可以指程序、例程、功能、类别、数据结构、以及/或者目标。术语“共享处理器电路”涵盖用于执行来自多个模块的一些或者所有代码的单个处理器电路。术语“成组处理器电路”涵盖与附加处理器电路进行组合以执行来自一个或多个模块的一些或者所有代码的处理器电路。对多个处理器电路的提及涵盖:在各离散模上的多个处理器电路、在单个模上的多个处理器电路、在单个处理器电路上的多个核心、在单个处理器电路上的多个线程、或者上述的组合。术语“共享存储器电路”涵盖用于储存来自多个模块的一些或者所有代码的单个存储器电路。术语“成组存储器电路”涵盖与附加存储器进行组合以储存来自一个或多个模块的一些或者所有代码的存储器电路。
术语“存储器电路”是术语“计算机可读介质”的子集。如本文所使用的,术语“计算机可读介质”不涵盖传播通过介质(诸如,在载波上)的暂时性电信号或者电磁信号;术语“计算机可读介质”因此可以被看作是有形的和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例有:非易失性存储器电路(诸如,闪存存储器电路、可擦可编程只读存储器电路、或者掩膜式只读存储器电路)、易失性存储器电路(诸如,静态随机存取存储器电路或者动态随机存取存储器电路)、磁储存介质(诸如,模拟或者数字磁带或者硬盘驱动器)、以及光储存介质(诸如,CD、DVD、或者蓝光光盘)。
本申请中所描述的设备和方法可以部分地或者完全地由专用计算机来实施,该专用计算机是通过将通用计算机配置为执行体现在计算机程序中的一个或多个特定功能来产生。上文描述的功能框、流程部件以及其它元件用作软件规范,该软件规范可以通过熟练技师或者程序员的例行工作被转化为计算机程序。
计算机程序包括被储存在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或者依赖于所储存的数据。计算机程序可以涵盖:与专用计算机的硬件相互作用的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定装置相互作用的装置驱动器、一个或多个操作系统、用户应用、后台服务、后台应用等。
计算机程序可以包括:(i)待被解析的描述性文本,诸如,HTML(超文本标记语言)、XML(可延伸标记语言)、或者JSON(JavaScript对象表示法),(ii)汇编代码,(iii)由编译器从源代码生成的目标代码,(iv)由解释器执行的源代码,(v)由即时编译器编译和执行的源代码等。仅仅作为示例,可以使用来自多种语言的句法来编写源代码,该多种语言包括:C、C++、C#、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、HTML5(超文本标记语言第5版)、Ada、ASP(动态服务器网页)、PHP(PHP:超文本预处理器)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、VisualLua、MATLAB、SIMULINK、以及
在35U.S.C.§112(f)的意义内,权利要求书中所叙述的元件都不意在是构件-加-功能元件,除非使用语句“用于……的构件”、或者在方法权利要求的情况下使用语句“用于……的操作”或者“用于……的步骤”来明确地叙述元件。
Claims (10)
1.一种车辆的控制系统,所述控制系统包括:
电动马达,所述电动马达配置为驱动所述车辆;
电池,所述电池配置为给所述电动马达提供电功率;
无线收发器,所述无线收发器配置为与天气数据服务器通信;以及
车辆可行驶里程预测模块,所述车辆可行驶里程预测模块联接至所述无线收发器并且配置为从所述天气数据服务器接收如下至少一个:
多个风特性数据,各个所述风特性数据与沿着所述车辆待行驶的预定路线的多个点中的一个相关联,其中,所述车辆可行驶里程预测模块进一步配置为基于所述风特性数据来确定所述车辆的预测可行驶里程;以及
多个太阳能数据,各个所述太阳能数据与沿着所述车辆待行驶的所述预定路线的所述多个点中的一个相关联,其中,所述车辆可行驶里程预测模块进一步配置为基于所述太阳能数据来确定所述车辆的所述预测可行驶里程。
2.根据权利要求1所述的控制系统,其中,所述风特性数据包括在沿着所述预定路线的所述多个点中的每一个处的风速和风向。
3.根据权利要求2所述的控制系统,其中,在沿着所述预定路线的所述多个点中的每一个处的所述风速和风向与所述车辆将经过每个点时的预测时间相关联。
4.根据权利要求1所述的控制系统,其中,所述车辆可行驶里程预测模块进一步配置为当所述车辆在所述预定路线上行驶时从所述天气数据服务器接收实时风特性数据。
5.根据权利要求4所述的控制系统,其中,所述车辆可行驶里程预测模块进一步配置为基于所接收到的实时风特性数据来更新所述车辆的所述预测可行驶里程。
6.根据权利要求1所述的控制系统,其中,所述太阳能数据包括在沿着所述预定路线的所述多个点中的每一个处的紫外线指数(UVI)数据。
7.根据权利要求6所述的控制系统,其中,在沿着所述预定路线的所述多个点中的每一个处的所述UVI数据与所述车辆将经过每个点时的预测时间相关联。
8.根据权利要求1所述的控制系统,其中,所述车辆可行驶里程预测模块进一步配置为当所述车辆在所述预定路线上行驶时从所述天气数据服务器接收实时太阳能数据。
9.根据权利要求8所述的控制系统,其中,所述车辆可行驶里程预测模块进一步配置为基于所接收到的实时太阳能数据来更新所述车辆的所述预测可行驶里程。
10.根据权利要求1所述的控制系统,其中,所述车辆可行驶里程预测模块和所述无线收发器设置在所述车辆的信息娱乐模块中。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/619781 | 2017-06-12 | ||
US15/619,781 US20180356242A1 (en) | 2017-06-12 | 2017-06-12 | Vehicle range prediction with wind and solar compensation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109017319A true CN109017319A (zh) | 2018-12-18 |
Family
ID=64332641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810561724.1A Pending CN109017319A (zh) | 2017-06-12 | 2018-06-04 | 利用风和太阳能补偿进行车辆可行驶里程预测 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180356242A1 (zh) |
CN (1) | CN109017319A (zh) |
DE (1) | DE102018113873A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112172600A (zh) * | 2019-07-01 | 2021-01-05 | 汉能移动能源控股集团有限公司 | 电动车的监控系统和方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10464547B2 (en) | 2017-07-13 | 2019-11-05 | GM Global Technology Operations LLC | Vehicle with model-based route energy prediction, correction, and optimization |
US11067403B2 (en) * | 2018-07-05 | 2021-07-20 | GM Global Technology Operations LLC | Vehicle energy usage tracking |
US11358584B2 (en) * | 2019-04-02 | 2022-06-14 | Ford Global Technologies, Llc | Electrified vehicle energy management for robust cold power discharge capability |
US10989551B2 (en) * | 2019-05-13 | 2021-04-27 | GM Cruise Holdings, LLC | Reducing HVAC loads for rideshare vehicles |
DE102020100555A1 (de) | 2020-01-13 | 2021-07-15 | Audi Aktiengesellschaft | Wetteroptimierte Reichweitenberechnung für E-Fahrzeuge |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100138142A1 (en) * | 2009-07-17 | 2010-06-03 | Karen Pease | Vehicle Range Finder |
CN102589562A (zh) * | 2011-01-11 | 2012-07-18 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 使用用于路线模拟的车辆状态信息的导航系统和方法 |
KR20140083555A (ko) * | 2012-12-26 | 2014-07-04 | 엘지전자 주식회사 | 전기 자동차의 주행 가능 거리를 예측하기 위한 장치 및 그 방법 |
CN104282164A (zh) * | 2013-07-11 | 2015-01-14 | 现代自动车株式会社 | 设置先进的驾驶员协助系统的警告参考的系统和方法 |
US20150183364A1 (en) * | 2013-07-08 | 2015-07-02 | Kia Motors Corporation | System and method for assisting driver |
CN104786854A (zh) * | 2014-01-21 | 2015-07-22 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于车辆的可再充电能量储存系统管理 |
CN105480095A (zh) * | 2014-10-01 | 2016-04-13 | 福特全球技术公司 | 估计可用行驶距离的系统和方法 |
-
2017
- 2017-06-12 US US15/619,781 patent/US20180356242A1/en not_active Abandoned
-
2018
- 2018-06-04 CN CN201810561724.1A patent/CN109017319A/zh active Pending
- 2018-06-11 DE DE102018113873.3A patent/DE102018113873A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100138142A1 (en) * | 2009-07-17 | 2010-06-03 | Karen Pease | Vehicle Range Finder |
CN102589562A (zh) * | 2011-01-11 | 2012-07-18 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 使用用于路线模拟的车辆状态信息的导航系统和方法 |
KR20140083555A (ko) * | 2012-12-26 | 2014-07-04 | 엘지전자 주식회사 | 전기 자동차의 주행 가능 거리를 예측하기 위한 장치 및 그 방법 |
US20150183364A1 (en) * | 2013-07-08 | 2015-07-02 | Kia Motors Corporation | System and method for assisting driver |
CN104282164A (zh) * | 2013-07-11 | 2015-01-14 | 现代自动车株式会社 | 设置先进的驾驶员协助系统的警告参考的系统和方法 |
CN104786854A (zh) * | 2014-01-21 | 2015-07-22 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于车辆的可再充电能量储存系统管理 |
CN105480095A (zh) * | 2014-10-01 | 2016-04-13 | 福特全球技术公司 | 估计可用行驶距离的系统和方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112172600A (zh) * | 2019-07-01 | 2021-01-05 | 汉能移动能源控股集团有限公司 | 电动车的监控系统和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102018113873A1 (de) | 2018-12-13 |
US20180356242A1 (en) | 2018-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109017319A (zh) | 利用风和太阳能补偿进行车辆可行驶里程预测 | |
JP6802222B2 (ja) | ピーク効率の勧告および共有 | |
EP3369604B1 (en) | Method and system for estimating remaining range of electric car, and electric car | |
CN109204314B (zh) | 推进高效的自主驾驶策略 | |
EP2948357B1 (en) | Predicting an energy consumption of a vehicle | |
ES2735399T3 (es) | Procedimiento y equipo para optimizar el comportamiento operativo de un vehículo motor con motor de combustión | |
Kazemi et al. | Predictive AECMS by utilization of intelligent transportation systems for hybrid electric vehicle powertrain control | |
US9487208B2 (en) | Travel support device, travel support method, and drive support system | |
US9202378B2 (en) | Driving assistance apparatus | |
US20160221567A1 (en) | Travel support device, travel support method, and drive support system | |
JP2011102801A (ja) | 自動車の走行可能距離を推定する方法 | |
KR101769723B1 (ko) | 이동 지원 장치, 이동 지원 방법, 및 구동 지원 시스템 | |
US9855942B2 (en) | Moving assist apparatus and method and driving assist system | |
CN107264301A (zh) | 基于环境因素确定电动车辆行程的系统和方法 | |
CN102975713A (zh) | 基于模型预测控制的混合动力汽车控制方法 | |
CN113200094B (zh) | 用于主动空气动力学装置的控制系统 | |
US20130073143A1 (en) | Vehicle navigation apparatus | |
CN107757614A (zh) | 用于自动车辆的障碍物回避协同驾驶 | |
US20230001824A1 (en) | Route based battery preconditioning systems and methods | |
EP3134303A2 (en) | Movement assistance apparatus, movement assistance method, and driving assistance system | |
CN114103671A (zh) | 电动车辆的充电系统和方法 | |
CN105329067B (zh) | 一种车载空调控制方法及系统 | |
Boehme et al. | Application of an optimal control problem to a trip-based energy management for electric vehicles | |
US20150105958A1 (en) | Method for controlling an internal combustion engine and an e-machine of an hybrid electrical vehicle | |
Reghunath et al. | Optimal gearshift strategy using predictive algorithm for fuel economy improvement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181218 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |