CN115447502A - 用于机动车辆的能量管理系统和用于管理机动车辆中的能量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆(10a、10b)的能量管理系统(100)和用于管理机动车辆中的能量的方法，所述能量管理系统(100)包括：监控装置(101‑105)，所述监控装置适于监控驾驶员在机动车辆内的位置和/或移动；驾驶员意图确定装置(200)，所述驾驶员意图确定装置适于基于所监控的驾驶员的位置和/或移动而确定驾驶员使用机动车辆的预定能量消耗装置(111‑117)的意图；启用/停用装置(200)，所述启用/停用装置适于基于所确定的驾驶员的意图而分别启用、停用机动车辆的预定能量消耗装置中的特定能量消耗装置。

Description

用于机动车辆的能量管理系统和用于管理机动车辆中的能量 的方法
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的能量管理系统和一种用于管理机动车辆中的能量的方法。
本发明可以应用在重型车辆中，诸如卡车、公共汽车和建筑设备。虽然将关于卡车和公共汽车描述本发明，但本发明不限于此特定车辆，而是还可以用于其它车辆中，诸如建筑设备和乘用车。
背景技术
现代车辆配备有许多电控部件，这些电控部件包括：用于操作车窗、风挡刮水器和车门的小型电动机；与车辆的发动机相关或用于控制制动系统的元件的致动器；用于车内和/或车外照明的光源；等等。通常，这些电控部件由用户(通常为驾驶员)通过操作电气开关而启用/停用，或者由于车辆内所包括的电子控制单元(ECU)基于例如从车载监控传感器接收的数据做出的确定而自动地启用/停用。
在电控部件的启用/停用期间，ECU通常检查由电控部件消耗的能量不超过由电池输送的电力。事实上，同时启用所有部件将涉及过高的电流消耗，从而导致电池问题，这可能导致部件的随机操作。另一种选择可以是关闭所有系统，并且根据驾驶员的请求而唤醒它们，但是这将涉及驾驶员会注意到的过长的唤醒时间。
为了避免上述问题，在现有技术中已经开发出解决方案，以能够仅向相关时间时需要的电子/电气基础设施元件完全供电，从而降低车辆的总电力消耗。
在具体解决方案中，ECU适于接收关于当前所需的车辆活动的信息，因此所需的车辆活动由全局车辆模式来定义(诸如驻车、生活或行驶)，或者由应用的预定义需要来预定义。取决于车辆模式，ECU可以仅启用在具体车辆模式下操作车辆所需的部件，并且停用车辆的其它部件。
然而，在此解决方案中，ECU的电力消耗水平以及车辆功能可用性仅基于整车使用情况。这涉及系统能量消耗与针对驾驶员的功能可用性之间的非优化权衡以及对车辆即时使用情况的强烈且固定的依赖性。因此，驾驶员可能经历一些系统/功能可用性的一些限制，因为车辆没有处于正确的车辆使用情况来让这些系统/功能可用。
发明内容
本发明的目标是提供一种避免了现有技术的问题的、用于机动车辆的能量管理系统，尤其是提供一种优化系统能量消耗与针对驾驶员的功能可用性之间的权衡的系统。
所述目标由根据权利要求1所述的能量管理系统来实现。
权利要求书中提到的“特定能量消耗装置”保持被供电，并且保持在能够根据驾驶员的请求而被立即操作的模式下。
优选地，权利要求书中提到的驾驶员意图确定单元和控制单元是同一个单元，特别是车辆所配备的电子控制单元(ECU)。然而，在变型中，驾驶员意图确定单元和控制单元可以是两个不同的ECU。
有利地，所提到的“机动车辆”是重型车辆，通常是公共汽车或卡车。
在示例中，所提到的“能量消耗装置”是电气装置/部件，因此消耗电能。然而，在变型中，本发明显然适用于任何能量消耗装置，诸如以压缩空气或液压能量操作的装置。
例如，卡车和公共汽车通常设有气动致动器，以使驾驶员能够控制座椅的悬架，并且相应地上下移动座椅。
显然，本发明也适用于设有所述能量管理系统的机动车辆。
同一目标也由根据权利要求10所述的方法来实现。
通常，所述方法可以由上文提到的能量管理系统来实施。
如此配置之后，本发明的系统和方法允许基于驾驶员在车辆中的位置和/或移动来确定驾驶员可能需要或最可能将要使用的特定功能，并且通过关闭车辆的其它可用功能来仅启用这些特定功能的使用。这允许降低驾驶员由于缺乏足够的能量而无法使用某些功能的风险。此外，相比于基于车辆使用情况的现有解决方案，这允许降低车辆的总电力消耗。
以下描述和从属权利要求2-8和11-15中公开了本发明的其它优点和有利特征。
附图说明
参照附图，下文是作为示例引述的本发明的实施例的更详细描述。
在附图中：
图1A和图1B分别示出了其中包含有根据本公开所述能量管理系统的公共汽车和卡车；
图2是示出根据本发明所述实施例的能量管理系统的视图。
具体实施方式
现将在下文中参照附图更全面地描述本公开，本公开的当前优选的实施例被示出在附图中。然而，本公开可以按许多不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施例；而是，提供此实施例是为了详尽和完整，并且向本领域的技术人员全面传达本公开的范围。
现参照附图、特别是参照图1A、图1B和图2，图1A中示出了示例性车辆(此处图示为公共汽车10a)，根据本公开所述的能量管理系统100可以被包含在所述车辆中。所述系统100当然可以在如图1B所示的卡车10b、轿车等中实施(可能以略有不同的方式)。该车辆例如可以是电池电动车辆(BEV)或混合动力电动车辆(HEV)中的一种，或者可以是燃气车辆/汽油车辆/柴油车辆。该车辆包括电动机(在电动车辆或混合动力车辆的情况下)或发动机(诸如内燃机，在燃气车辆/汽油车辆/柴油车辆的情况下)。
进一步参照图2，所述系统100包括电子控制单元(ECU)200，该电子控制单元200经由多个连接线路被电连接到对应的传感器101-105。所述ECU 200还经由多个控制线路被连接到对应的电控车辆部件111-117。
因此，所述ECU 200可以被视为用于启用和停用所述电气部件111-117中的任一个电气部件的装置。换句话说，所述ECU 200控制所述部件111-117的启用。所述ECU 200还控制所述部件111-117的电力消耗。
所述传感器101-105适于感测驾驶员在车辆的驾驶室内的位置和/或移动。所述传感器可以例如包括传感器101，该传感器101用于感测压力/重量是否被施加在卡车的驾驶室的后部处所安装的铺位的床垫上。另一个传感器102可以包括被安装在卡车的驾驶室内的摄像机，所述摄像机的视野将与道路相反地定向(向后)。另一个传感器103可以适于感测压力/重量是否被施加在卡车的座椅上，例如驾驶员座椅上。其它传感器104可以包括被安装在卡车的驾驶室内的雷达或激光雷达传感器。可以进一步设置其它传感器105，用于感测与驾驶员在驾驶室中的位置和/或移动相关的其它数据。
所述电控车辆部件(也被称为“装置”)可以例如包括：适于上下移动车窗的致动器111、适于打开或关闭车顶灯的致动器112、用于打开或关闭仪表板上的灯光标志的致动器113、适于打开或关闭铺位上方的灯的致动器114、适于上下移动左车门的车窗的致动器115、适于锁定或解锁方向盘的致动器116以及适于操作车辆的其它设备(如气囊)的其它致动器117。
基于从所述传感器101-105接收的信号，所述ECU 200可以确定驾驶员使用所述电控车辆部件111-117中的特定部件的意图。
在确定驾驶员的意图之后，所述ECU 200启用驾驶员在不久的将来可能需要的特定能量消耗部件/装置，并且停用其它部件。启用步骤可以包括将电力提供到所需要的部件直到允许由驾驶员使用该部件的正常水平，而停用步骤可以包括将被提供到不需要的部件的电力降低到不允许由驾驶员使用所述部件的低水平。因此，所述系统100允许通过减少除了特定能量消耗装置之外(或将特定能量消耗装置排除在外)的部件所消耗的能量来降低车辆的总电力消耗。
例如，上文所提到的“低水平”也可以被称为“睡眠模式”，在该睡眠模式下，相关部件保持被供应最少的电能，但是需要在启用之前被唤醒。
在变型中，“低水平”也可以是零水平，这意味着相关部件被完全关闭并且不消耗任何电能。
下文提供若干示例，以更好地说明本发明的用于管理能量的方法。
在这些示例中，机动车辆是卡车，并且驾驶员能够根据车辆情形(例如行驶、驻车、生活、自主驾驶)而选择卡车的驾驶室内的不同位置。
在第一种可能情形下，当卡车处于生活情形下并且驾驶员位于驾驶室的铺位区域中时，传感器101向ECU 200发送信号，从而通知驾驶员位于铺位区域中。此信号向所述ECU200指示驾驶员意图使用部件114(例如，铺位屏幕)。因此，致动器111、112、113、115和117不需要是可用的。因此，所述ECU 200将这些致动器转换为低消耗状态，而用于铺位的致动器114被转换为正常消耗状态。
在第二种可能情形下，当卡车处于自主驾驶情形下并且驾驶员坐在他的正常驾驶位置中时，传感器103向ECU 200发送信号，从而通知驾驶员在驾驶员座椅中。此信号向ECU200指示驾驶员意图使用部件113、115、116和117(例如，信息娱乐、HVAC或电话服务)。因此，致动器111、112和114(例如，CMS屏幕)不需要是可用的。因此，ECU 200将这些致动器转换为低消耗状态，而致动器113、115、116和117被转换为正常消耗状态。
在第三种可能情形下，当卡车处于生活情形下并且驾驶员坐在乘客侧上时，传感器103向ECU 200发送信号，从而通知驾驶员在乘客座椅中。此信号向ECU 200指示驾驶员意图使用部件111和113(例如，USB插头或乘客屏幕)。因此，致动器112和114到117不需要是可用的。因此，ECU 200将这些致动器转换为低消耗状态，而致动器111和113被转换为正常消耗状态。
应理解的是，本发明不限于上文所述和附图所图示的实施例；而是，本领域技术人员将认识到可以在随附权利要求书的范围内进行许多改变和修改。

Claims (15)

1.一种用于机动车辆(10a、10b)的能量管理系统(100)，所述能量管理系统(100)包括：
-监控装置(101-105)，所述监控装置适于监控驾驶员在所述机动车辆内的位置和/或移动；
-驾驶员意图确定单元(200)，所述驾驶员意图确定单元适于基于所监控的所述驾驶员的位置和/或移动而确定所述驾驶员使用所述机动车辆的特定能量消耗装置(111-117)的意图；
-控制单元(200)，所述控制单元适于基于所确定的所述驾驶员的意图而减少除了所述机动车辆的所述特定能量消耗装置之外的能量消耗装置的消耗。
2.根据权利要求1所述的系统(100)，其特征在于，所述监控装置适于基于由至少一个位置传感器提供的信号而监控所述驾驶员在所述机动车辆内的位置。
3.根据权利要求2所述的系统(100)，其特征在于，所述至少一个位置传感器选自铺位床垫传感器(101)、摄像机(102)、座椅传感器(103)、雷达传感器(104)和激光雷达传感器(104)。
4.根据权利要求1到3中的任一项所述的系统(100)，其特征在于，所述监控装置适于基于由至少一个移动传感器提供的信号而监控所述驾驶员在所述机动车辆内的移动。
5.根据权利要求4所述的系统(100)，其特征在于，所述至少一个移动传感器是摄像机(102)。
6.根据权利要求1到5中的任一项所述的系统(100)，其特征在于，所述特定能量消耗装置选自：适于上下移动右车门的车窗的致动器(111)；适于打开或关闭车顶灯的致动器(112)；用于打开或关闭仪表板上的灯光标志的致动器(113)；适于打开或关闭铺位上方的灯的致动器(114)；适于上下移动左车门的车窗的致动器(115)；适于锁定或解锁方向盘的致动器(116)；和适于操作气囊的致动器(117)。
7.根据权利要求1到6中的任一项所述的系统(100)，其特征在于，所述驾驶员意图确定装置和所述控制装置对应于所述机动车辆的电子控制单元(200)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其特征在于，所述控制装置(200)适于保持对特定能量消耗装置供应电力。
9.一种车辆(10a、10b)，包括根据权利要求1到8中的任一项所述的能量管理系统(100)，所述车辆优选为卡车。
10.一种用于管理机动车辆(10a、10b)中的能量的方法，包括以下步骤：
a)监控驾驶员在所述机动车辆内的位置和/或移动；
b)基于所监控的所述驾驶员的位置和/或移动而确定驾驶员使用所述机动车辆的特定能量消耗装置(111-117)的意图；
c)基于所确定的所述驾驶员的意图而减少除了所述机动车辆的所述特定能量消耗装置(111-117)之外的能量消耗装置的能量消耗。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤a)包括：基于由至少一个位置传感器(101-105)提供的信号而监控所述驾驶员在所述机动车辆内的位置。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述至少一个位置传感器选自铺位床垫传感器(101)、摄像机(102)、座椅传感器(103)、雷达传感器(104)和激光雷达传感器(104)。
13.根据权利要求10到12中的任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤a)包括：基于由至少一个移动传感器提供的信号而监控所述驾驶员在所述机动车辆内的移动。
14.根据权利要求10到13中的任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)中，除了所述特定能量消耗装置之外的装置所消耗的能量被降低到最低水平(“睡眠模式”)或降低到零(停用)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，除了被包括在特定能量消耗装置中的能量消耗装置之外的任何能量消耗装置都被切换到睡眠模式，在所述睡眠模式下，除了被包括在特定能量消耗装置中的能量消耗装置之外的所述任何能量消耗装置消耗最低水平的能量。
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