DE102007016108B4

DE102007016108B4 - System und Verfahren zum Anpassen der Reichweitenberechnung für hinsichtlich Kraftstoff flexible Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102007016108B4
Application number: DE102007016108A
Authority: DE
Inventors: Paul A. Fenton Bauerle
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2010-10-21
Anticipated expiration: 2027-04-04
Also published as: DE102007016108A1; US7219539B1

Abstract

Verfahren zum Berechnen der Kilometerreichweite für ein hinsichtlich Kraftstoff flexibles Fahrzeug mit einem Kraftstofftank, wobei das Verfahren umfasst, dass
ein momentaner Kraftstoffparameterwert ermittelt wird, der dem Anteil eines alternativen Kraftstoffs oder dem Sauerstoff-Prozentanteil des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank nach einem Auftankereignis entspricht;
ein vorheriger Kraftstoffparameterwert ermittelt wird, der dem Anteil eines alternativen Kraftstoffs oder dem Sauerstoff-Prozentanteil des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank vor dem Auftankereignis entspricht;
ein Skalierungsfaktor auf der Grundlage des momentanen Kraftstoffparameterwerts, des vorherigen Kraftstoffparameterwerts und der jeweiligen Reichweitenwerte, die mit den beiden Kraftstoffbestandteilen bei vollem Kraftstofftank erreicht werden können, berechnet wird;
ein vorheriger Kraftstoffverbrauchswert unter Verwendung des Skalierungsfaktors skaliert wird, um einen angepassten Kraftstoffverbrauchswert zu ermitteln; und
ein aktualisierter Kilometerreichweitenwert auf der Grundlage des angepassten Kraftstoffverbrauchswerts und der im Kraftstofftank vorhandenen Kraftstoffmenge berechnet wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kilometer- bzw. Meilenreichweiten-Berechnungssysteme für hinsichtlich Kraftstoff flexible Fahrzeuge und betrifft insbesondere Berechnungen zum Anpassen von Kraftstoffverbrauchswerten zum Aktualisieren des Kilometerreichweitenwerts entsprechend dem Kraftstoffgemisch in einem Kraftstofftank.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Verwendung von alternativen Kraftstoffquellen für Fahrzeuge wird in vielen Ländern eine immer verbreitetere Möglichkeit. Fahrzeuge, die verschiedene Kraftstofftypen verwenden können, werden als ”hinsichtlich Kraftstoff flexible Fahrzeuge” (FFV von flex fuel vehicles) bezeichnet. Momentan gibt es in den USA ungefähr 5 Millionen hinsichtlich Kraftstoff flexible Fahrzeuge.
Die beschränkte Produktion und die steigenden Preise von aus Erdöl hergestelltem Benzin ruft eine Inbetrachtziehung von alternativen Kraftstoffen hervor. Beispielsweise ist Ethanol ein alternativer Kraftfahrzeugkraftstoff, der allgemein aus der Fermentierung von relativ reichlich vorhandenen erneuerbaren Pflanzen hergestellt wird, wie beispielsweise Mais, Zuckerrohr, Zuckerrüben und Zellulose. Ethanol ist ein flüssiger Kraftstoff mit ähnlichen Eigenschaften wie Benzin. Ethanol kann leicht mit Benzin ver mischt werden und in einer Brennkraftmaschine verwendet werden. In einer standardmäßigen Kraftfahrzeugmaschine können ohne Modifikation Gemische von bis zu 10% Ethanol verwendet werden. Hinsichtlich Kraftstoff flexible Maschinen und Fahrzeuge können jedes Gemisch von Benzin und Ethanol verwenden.
Der Prozentanteil von Ethanol in Kraftstoff wird allgemein mit dem Buchstaben ”E” gefolgt von dem Prozentanteil von Ethanol bezeichnet; der verbleibende Gehalt ist Benzin. Somit ist E100 reines Ethanol, ist E0 reines Benzin und ist E10 ein Gemisch aus 10% Ethanol und 90% Benzin. Der Prozentanteil von Ethanol beeinflusst die Leistung einer Maschine und des Fahrzeugs, das diese verwendet. Der Energiegehalt von E100 beträgt ungefähr 80,2 MJ (76.000 BTU), während E0-Kraftstoff typischerweise ungefähr 120,3 MJ (114.000 BTU) aufweist. Je höher der E-Prozentanteil ist, desto mehr Kraftstoff wird benötigt, um die gleiche Menge von Energie zu erzeugen. Daher führt eine Erhöhung des E-Prozentanteils für gewöhnlich für eine gegebene Menge von Kraftstoff, beispielsweise einen vollen Tank, zu einer Verringerung der Kilometerreichweite des Fahrzeugs.
Der E-Prozentanteil kann sich nach einem Auftanken erheblich ändern, insbesondere, wenn der Kraftstofftyp gewechselt wird. Unter Verwendung einer bestehenden Technologie aktualisiert sich ein Kilometerreichweitenwert an der Fahrzeugarmaturenbrettanzeige auf der Grundlage einer neuen Kraftstoffmischung oder eines neuen Gemischs in dem Kraftstofftank nicht sofort selbst. Es kann sein, dass das Fahrzeug viele Kilometer gefahren werden muss oder manchmal ein voller Kraftstofftank durchlaufen werden muss, bevor die Kilometerreichweite genau ist.
Herkömmliche Kraftstoffreichweitenberechnungen berücksichtigen den Typ von Kraftstoff in dem Fahrzeug nicht. Beispielsweise ist es aus der US 6,467,337 B2 bekannt, wie der Durchschnittsverbrauch und die Reichweite eines kraftstoffbetriebenen Fahrzeugs geeignet ermittelt und Tankvorgänge detektiert werden können. Jedoch ist das in dieser Druckschrift beschriebene Verfahren nicht hinreichend, um bei einer Änderung des Kraftstoffgemisches nach einem Tankvorgang unmittelbar eine aktualisierte Reichweite zu berechnen und anzuzeigen. Die meisten herkömmlichen Kilometerreichweitenanzeigen von Fahrzeugen verwenden den durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch für eine vorherige gefahrene Distanz, wie beispielsweise die letzen 40 Kilometer, um den Kilometerreichweitenwert zu berechnen. Dies kann zu einer ungenauen Kilometerreichweitenanzeige nach dem Tanken führen, wenn dem Tank eine große Menge von Kraftstoff mit niedrigerer oder höherer Energie hinzugefügt wird, da die Reichweite aus dem Energiegehalt des vorherigen Kraftstoffgemischs anstatt aus dem des momentanen Kraftstoffgemischs berechnet wird. Beispielsweise kann der Kraftstoff, wenn von E0 zu E85 gewechselt wird, einen erheblichen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauchswert haben, und es würde nach dem Wechseln des Kraftstofftyps etwa 40 Kilometer dauern, bis man bei der Kilometerreichweitenwertberechnung einen Unterschied erhält.
Demgemäß ist es erwünscht, eine Methode zu erhalten, um den Kilometerreichweitenwert für Fahrzeuge zu berechnen, die verschiedene Kraftstoffgemische verwenden können, und die an einem fahrzeugeigenen Anzeigeelement angezeigte Kilometerreichweite auf einen aussagekräftigeren Wert zu aktualisieren, der genau dem Kraftstoffgemisch entspricht, das nach einem Auftankereignis verwendet wird. Andere erwünschte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und dem vorangehenden technischen Gebiet und dem Hintergrund ersichtlich.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein System stellt gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Methode bereit, um die Kilometerreichweitenanzeige eines Fahrzeugs anzupassen, um die mögliche fahrbare Distanz zu reflektieren, wenn sich das Gemisch von Kraftstofftypen in dem Kraftstofftank ändert. Das System umfasst ein Kilometerreichweiten-Berechnungssystem für hinsichtlich Kraftstoff flexible Fahrzeuge, das in allen Fahrzeugen effektiv verwendet werden kann, die verschiedene Kraftstoffgemische verwenden können. Da das Kilometerreichweiten-Berechnungssystem die Genauigkeit der Kraftstoffreichweitenberechnung verbessert, ermöglicht es Kunden, Stopps zum Tanken besser zu planen.
Die Kilometerreichweiten-Berechnungstechnik gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung erhält einen momentanen Kraftstoffparameterwert, der dem Kraftstoff in dem Kraftstofftank entspricht, und einen vorherigen Kraftstoffparameterwert, der dem Kraftstoff in dem Kraftstofftank vor dem Auftankereignis entspricht. Sie berechnet dann auf der Grundlage des momentanen Kraftstoffparameters und des vorigen Kraftstoffparameterwerts einen Skalierungsfaktor. Der Skalierungsfaktor wird verwendet, um einen vorherigen Kraftstoffverbrauchswert anzupassen, um auf der Grundlage des Kraftstoffverbrauchswerts für das neue Kraftstoffgemisch einen aktualisierten Kilometerreichweitenwert zu erzeugen. Der Hinweis auf den aktualisierten Kilometerreichweitenwert, der dem angepassten Kraftstoffverbrauchswert für verschiedene Typen von Kraftstoffgemisch entspricht, kann an einem fahrzeugeigenen Anzeigeelement angezeigt werden.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird hierin nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Figuren beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
1 ist eine schematische Darstellung eines FFV-Kilometerreichweiten-Berechnungssystems.
2A und 2B enthält ein Flussdiagramm eines FFV-Kilometerreichweiten-Berechnungsprozesses gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die Erfindung kann hierin hinsichtlich funktionaler und/oder logischer Blockkomponenten und verschiedener Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es sei angemerkt, dass solche Blockkomponenten durch jede Anzahl von Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten realisiert sein können, die ausgestaltet sind, um die spezifizierten Funktionen auszuführen. Beispielsweise kann eine Ausführungsform der Erfindung verschiedene integrierte Schaltkreiskomponenten einsetzen, z. B. Speicherelemente, Elemente einer digitalen Signalverarbeitung, Logikelemente, Nachschlagetabellen oder dergleichen, die unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuereinrichtungen eine Vielzahl von Funktionen ausführen können. Zusätzlich werden Fachleute erkennen, dass die vorliegende Erfindung in Verbindung mit jeder Anzahl von verschiedenen Fahrzeugausgestaltungen ausgeführt werden kann, und dass das hierin beschriebene bestimmte System lediglich eine beispielhafte Anwendung für die Erfindung ist.
Der Kürze halber kann es sein, dass herkömmliche Techniken und Merkmale, die mit Fahrzeugcomputersystemen, Fahrzeugelektroniksteuereinheiten, einer Fahrzeugnetzwerkkommunikation und anderen funktionalen Aspekten der Systeme (und den einzelnen Betriebskomponenten der Systeme) in Beziehung stehen, hierin nicht ausführlich beschrieben sind. Ferner sollen die Verbindungslinien, die in den verschiedenen hierin enthaltenen Figuren gezeigt sind, beispielhafte funktionale Beziehungen und/oder physikalische Kopplungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es sei angemerkt, dass viele alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einer praktischen Ausführungsform vorhanden sein können.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Elemente oder Merkmale, die miteinander ”verbunden” oder ”gekoppelt” sind. Wie hierin verwendet bedeutet ”verbunden”, wenn es nicht ausdrücklich anders dargestellt ist, dass ein Element/Merkmal direkt und nicht notwendigerweise mechanisch mit einem anderen Element/Merkmal verbunden ist (oder direkt mit einem anderen Element/Merkmal kommuniziert). Ähnlich bedeutet ”gekoppelt”, wenn es nicht ausdrücklich anders dargestellt ist, dass ein Element/Merkmal direkt oder indirekt und nicht notwendigerweise mechanisch mit einem anderen Element/Merkmal verbunden ist (oder direkt oder indirekt mit einem anderen Element/Merkmal kommuniziert).
Somit können, obwohl die hierin gezeigten schematischen Diagramme beispielhafte Anordnungen von Elementen zeigen, bei einer tatsächlichen Ausführungsform zusätzliche Zwischenelemente, -einrichtungen, -merkmale oder -komponenten vorhanden sein (unter der Annahme, dass die Funktionalität der Systeme nicht nachteilig beeinflusst wird).
Das hierin beschriebene System stellt eine Methode bereit, um die Kilometerreichweitenanzeige eines Fahrzeugs anzupassen, um die mögliche fahrbare Distanz zu reflektieren, wenn sich der Kraftstoffgemischtyp in dem Kraftstofftank ändert. Das System setzt ein Kilometerreichweiten-Berechnungssystem für ein hinsichtlich Kraftstoff flexibles Fahrzeug ein, das effektiv in allen Fahrzeugen verwendet werden kann, die verschiedene Kraftstoffgemische verwenden. Bei einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Maschinensteuermodul (ECM) eines hinsichtlich Kraftstoff flexiblen Fahrzeugs (FFV) einen gespeicherten Datenwert (EX), der einen momentanen Kraftstoffparameterwert reflektiert (wie beispielsweise den Prozentanteil von Ethanol in dem Kraftstoff zu einem beliebigen Zeitpunkt nach dem Auftanken) und einen gespeicherten Datenwert (PEX), der einen vorherigen Kraftstoffparameter reflektiert (wie beispielsweise den Prozentanteil von Ethanol in dem Kraftstofftank zu einem beliebigen Zeitpunkt vor dem Auftanken). Nach dem Hinzufügen von Kraftstoff zu dem Tank wird auf der Grundlage von EX und PEX ein Skalierungsfaktor berechnet und werden gespeicherte vorherige Kraftstoffverbrauchswerte durch den Skalierungsfaktor angepasst und wird der Kilometerreichweitenwert (MRV) aktualisiert und angezeigt.
1 ist eine schematische Darstellung eines FFV 100 mit einem Kilometerreichweiten-Berechnungssystem, das gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ausgestaltet ist. Die verschiedenen in 1 gezeigten Blockmodule können in jeder Anzahl von physikalischen Komponenten oder Modulen realisiert sein, die sich in dem FFV 100 befinden. Ein praktisches FFV 100 kann eine Anzahl von elektrischen Steuereinheiten (ECUs), Computersystemen und anderen als die in 1 gezeigten Komponenten umfassen. Herkömmliche Teilsysteme, Merkmale und Aspekte des FFV 100 werden hierin nicht ausführlich beschrieben.
Das FFV 100 umfasst allgemein einen Kraftstofftank 101, einen Sensor 102, eine Anzeige 103, eine Verarbeitungsarchitektur 104, einen Speicher 105 und einen Kommunikationsbus 106. Der Kraftstofftank 101 ist ein Behälter für mehrere Liter Kraftstoff und ist an dem Fahrzeug befestigt. Der Sensor 102 ist allgemein eine Einrichtung zum Messen des Prozentanteils von Ethanol oder Sauerstoff für den Kraftstoff in der Kraftstoffleitung, dem Tank oder einem anderen Mittel. Der Sensor 102 kann auch zu jedem gegebenen Zeitpunkt den in dem Kraftstofftank verbleibenden Kraftstoff messen. Die Verarbeitungsarchitektur 104 ist allgemein eine logische Verarbeitungseinrichtung, wie nachstehend ausführlich beschrieben. Der Speicher 105 ist ein Datenspeicherbereich, der formatiert ist, um den Betrieb des FFV 100 zu unterstützen. In der Praxis können diese Elemente unter Verwendung von mindestens einem Datenkommunikationsbus 106 oder jeder geeigneten Verbindungsarchitektur, -technik oder -anordnung miteinander gekoppelt sein.
Der Kraftstofftank 101 enthält den Kraftstoff für das Fahrzeug. Vor einem Tankereignis zeichnet sich der Kraftstoff in dem Kraftstofftank 101 durch einen vorherigen Kraftstoffparameterwert aus, der mit einem Ethanol- oder Sauerstoffgehalt in Verbindung steht. Nach einem Tankereignis zeichnet sich der Kraftstoff in dem Kraftstofftank durch einen momentanen Kraftstoffparameterwert aus, der mit dem momentanen Ethanol- oder Sauerstoffgehalt in Verbindung steht.
Der Sensor 102 ist ausgestaltet, um den Prozentanteil von alternativem Kraftstoff in dem Kraftstofftank 101 zu messen. Der Sensor 102 kann durch direktes Messen des Kraftstoffs an dem Kraftstofftank 101 oder an anderen Orten, die in 1 nicht gezeigt sind, wie beispielsweise der Kraftstoffleitung, dem Vergaser, der Lambdasonde, der Kraftstoffeinspritzeinrichtung oder anderen Orten Messungen durchführen. Somit kann sich der Sensor 102 in dem Kraftstofftank 101 oder an anderen Orten befinden, die in 1 nicht gezeigt sind und ohne Einschränkung die Kraftstoffleitung, den Vergaser oder andere Orte umfassen. Der Sensor 102 kann den Ethanol-, den Sauerstoffgehalt messen oder andere Messgrößen des Kraftstoffgemischs verwenden. Die Messung durch den Sensor 102 liefert den Kraftstoffparameterwert des Kraftstofftanks.
Die Verarbeitungsarchitektur 104 ist ausgestaltet, um den Kilometerreichweitenwert für das FFV 100 zu berechnen. Obwohl in 1 nur ein Verarbeitungsblock gezeigt ist, kann eine praktische Realisierung jede Anzahl von unterschiedlichen physikalischen und/oder logischen Prozessoren verwenden, die in dem FFV 100 verteilt sein können. In der Praxis kann die Verarbeitungsarchitektur 104 mit einem Universalprozessor, einem inhaltsadressierbaren Speicher, einem digitalen Signalprozessor, einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis, einer feldprogrammierbaren Gatteranordnung, jeder geeigneten programmierbaren Logikeinrichtung, einer diskreten Gatter- oder Transistorlogik, diskreten Hardwarekomponenten oder jeder Kombination hiervon realisiert oder ausgeführt werden, die entworfen ist, um die hierin beschriebenen Funktionen auszuführen. Ein Prozessor kann als ein Mikroprozessor, ein Controller, ein Mikrocontroller oder eine Zustandsmaschine realisiert sein. Ein Prozessor kann auch als eine Kombination von Recheneinrichtungen realisiert sein, zum Beispiel eine Kombination eines digitalen Signalprozessors und eines Mikroprozessors, mehrerer Mikroprozessoren, eines oder mehrerer Mikroprozessoren in Verbindung mit einem Kern eines digitalen Signalprozessors, oder jeder anderen solchen Ausgestaltung.
Die Verarbeitungsarchitektur 104 erhält den momentanen Kraftstoffparameter von dem Sensor 102. Wie hierin verwendet kann ein ”Kraftstoffparameter” der Prozentanteil von Ethanol in dem Kraftstoff, ein Messwert des Sauerstoffgehalts in dem Kraftstoff oder eine andere Messgröße des Kraftstoffgemischs sein. Das FFV 100 erhält auch einen vorherigen Kraftstoffparameterwert und einen vorherigen Kraftstoffverbrauchswert, die in dem Speicher 105 gespeichert sind, und berechnet auf der Grundlage des momentanen Kraftstoffparameters und des vorherigen Kraftstoffparameterwerts einen Skalierungsfaktor, um den vorherigen Kraftstoffverbrauchswert anzupassen. Wie in diesem Beispiel verwendet ist der Kraftstoffverbrauchswert als verbrauchter Kraftstoff definiert. Beispielsweise kann ein Kraftstoffverbrauchswert 7,73 l umfassen. Das FFV 100 erzeugt auf der Grundlage des angepassten Kraftstoffverbrauchswerts auch einen aktualisierten Kilometerreichweitenwert. Beispielsweise kann ein Kilometerreichweitenwert 709,1 km betragen. Bei dieser Ausführungsform ist die Anzeige 103 ausgestaltet, um den angepassten Kilometerreichweitenwert an einem fahrzeugeigenen Anzeigeelement anzugeben. Die Berechnung des Skalierungsfaktors und des Kilometerreichweitenwerts werden nachstehend ausführlicher beschrieben.
Der Speicher 105 weist ausreichend Kapazität auf, um die hierin beschriebenen Kilometerreichweiten-Berechnungstechniken unterzubringen. Beispielsweise kann der Speicher 105 ausgestaltet sein, um den momentanen Kraftstoffparameterwert 108, den vorherigen Kraftstoffparameterwert 110, die Änderung 112 des momentanen Kraftstoffparameterwerts relativ zu dem vorherigen Kraftstoffparameterwert, die Maschinenlaufzeit 114, den Kraftstoffverbrauchswert 116, die Skalierungsfaktoren 118 und den Kilometerreichweitenwert 120 zu speichern. Der Speicher 105 zeigt Speicherauszüge der obigen Variablen für eine beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung, um zu erläutern, wie sich diese Variablen nach einem Auffüllen über der Zeit ändern. Es sei angemerkt, dass die Variablen in dem Speicher 105 nicht in einer Anordnung gespeichert sein müssen. Der Speicher 105 kann als ein RAM-Speicher, ein Flash-Speicher, ein ROM-Speicher, ein EPROM-Speicher, ein EEPROM-Speicher, Register, eine Festplatte, eine entfernbare Festplatte, eine CD-ROM oder jede andere Form von in der Technik bekanntem Speichermedium realisiert sein.
Das FFV 100 und insbesondere die Verarbeitungsarchitektur 104 sind geeignet ausgestaltet, um die hierin beschriebenen Kilometerreichweiten-Berechnungsfunktionen auszuführen. Beispielsweise erhält das FFV 100 einen momentanen Kraftstoffparameterwert, der dem Kraftstoff in dem Kraftstofftank 101 nach dem Auftankereignis entspricht. Der Kilometerreichweitenwert wird auf der Grundlage von Verlaufswerten des vorherigen Kraftstoffverbrauchswerts zusammen mit dem Prozentanteil von Ethanol berechnet, um die angezeigte Kilometerzahl zu aktualisieren. Die angezeigte Kilometerreichweite kann aktualisiert werden, wenn sich der momentane Kraftstoffparameterwert erheblich von dem vorherigen Kraftstoffparameterwert vor dem Auftankereignis unterscheidet. Beispielsweise können die Verlaufswerte des momentanen Kraftstoffparameters und der entsprechende Kraftstoffverbrauch in einer Datenbank in dem Speicher 105 gespeichert sein. Wenn sich der Kraftstoffparameterwert über einen bestimmten vorbestimmten Schwellenwert hinaus gegenüber dem in dem Speicher 105 gespeicherten ändert, kann eine automatische Aktualisierung des vorherigen Kraftstoffverbrauchswert den Kraftstoffverbrauchswert durch einen Skalierungsfaktor anpassen.
Wenn beispielsweise von E0- zu E85-Kraftstoff gewechselt wird, kann die Kilometerreichweitenberechnung den in dem Speicher 105 gespeicherten Kraftstoffverbrauchswert durch einen neuen Skalierungsfaktor anpassen, der der Änderung in dem Kraftstoffgemisch von E0 auf E85 entspricht. Bei diesem Beispiel kann die Kilometerreichweitenberechnung auch den Kraftstoffparameterwert, der dem Verlaufskraftstoffverbrauchswert entspricht, von E0 auf einen Wert entsprechend E85 aktualisieren. Details darüber, wie der Kraftstoffverbrauchswert angepasst wird und der Kraftstoffparameter aktualisiert wird, werden nachstehend erläutert.
Die Schritte eines in Verbindung mit den hierin offenbarten Ausführungsformen beschriebenen Verfahrens oder Algorithmus können direkt in Hardware, in Firmware, in einem durch einen Prozessor ausgeführten Softwaremodul oder in jeder praktischen Kombination hiervon ausgeführt werden. Diesbezüglich kann sich ein Softwaremodul in dem Speicher 105 oder jedem anderen geeigneten Speichermedium befinden. In der Praxis kann der Speicher 105 mit der Verarbeitungsarchitektur 104 derart gekoppelt sein, dass die Verarbeitungsarchitektur 104 Informationen aus dem Speicher 105 lesen kann und Informationen in diesen Schreiben kann. Der Speicher 105 kann in die Verarbeitungsarchitektur 104 fest eingebaut sein. Als ein Beispiel können die Verarbeitungsarchitektur 104 und der Speicher 105 in einem ASIC umfasst sein.
2A und 2B enthalten ein Flussdiagramm eines Kilometerreichweiten-Berechnungsprozesses 200. Der Kilometerreichweiten-Berechnungsprozess 200 arbeitet gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Die verschiedenen in Verbindung mit dem Prozess 200 ausgeführten Aufgaben können durch Software, Hardware, Firmware oder jede Kombination hiervon ausgeführt werden. Zu Erläuterungszwecken kann sich die folgende Beschreibung des Prozesses 200 auf Elemente beziehen, die oben in Verbindung mit 1 erwähnt wurden. Bei praktischen Ausführungsformen können Abschnitte des Prozesses 200 durch verschiedene Elemente des beschriebenen Systems ausgeführt werden, z. B. den Sensor 102, die Verarbeitungsarchitektur 104 oder den Speicher 105. Es sei angemerkt, dass der Prozess 200 jede Anzahl von zusätzlichen oder alternativen Aufgaben umfassen kann, wobei die in 2A und 2B gezeigten Aufgaben nicht in der dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden müs sen und der Prozess 200 in einem umfangreicheren Vorgang oder Prozess mit zusätzlicher Funktionalität umfasst sein kann, die hierin nicht ausführlich beschrieben ist.
Der Kilometerreichweiten-Berechnungsprozess 200 kann begonnen werden, indem ein oder mehrere Eingaben erhalten werden (Aufgabe 201), die ohne Einschränkung umfassen: einen Kraftstoffverbrauchswert, einen momentanen Kraftstoffparameterwert, einen vorherigen Kraftstoffparameterwert, eine Kilometerzählerdistanz, eine Maschinenlaufzeit, den in dem Tank verbleibenden Kraftstoff und andere Informationen, wie hierin beschrieben. Wie bei diesem Beispiel verwendet ist die Kilometerzählerdistanz für das Fahrzeug als eine kumulative Kilometerzählerauslesung definiert. Wie auch bei diesem Beispiel verwendet ist die Maschinenlaufzeit als der kumulative Wert in Sekunden definiert, der angibt, wie lange die Maschine während jedem Zündzyklus lief. Es wird erwartet, dass die Maschinenlaufzeit nach einem Auftankereignis bei Null beginnt, dies ist jedoch nicht notwendig; beispielsweise kann eine Maschinenlaufzeit 0 bis 60 Sekunden betragen.
Der vorherige Kraftstoffparameterwert wird aus einer vorherigen Kilometerreichweitenberechnung erhalten, wie sie aus dem Speicher 105 ausgelesen wird. Wenn die Kilometerreichweitenberechnung 200 zum ersten Mal ausgeführt wird, wie beispielsweise, wenn das Fahrzeug im Werk das erste Mal angeschaltet wird, kann der vorherige Kraftstoffparameterwert mit einem Wert initialisiert werden, der E0 entspricht.
Der Prozess 200 kann eine Änderung eines momentanen Kraftstoffparameterwerts relativ zu einem vorherigen Kraftstoffparameterwert berechnen (Aufgabe 202). Der Prozess 200 kann dann ein Auftankereignis überprüfen. Wenn ein Auftankereignis detektiert wird (Abfrageaufgabe 203), dann kann der Prozess 200 die Kilometerzählerdistanz und die Maschinenlaufzeit mit momentanen Werten aktualisieren (Aufgabe 204). Als nächstes überprüft der Prozess 200, ob die Kilometerreichweitenkompensation aufgrund dessen deaktiviert ist, dass entweder die Laufzeit oder die Distanz seit dem letzten Tankereignis einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt (Abfrageaufgabe 205). Wenn beispielsweise die Maschinenlaufzeit 60 Sekunden übersteigt oder die Distanz seit dem letzten Auftanken 3,2 Kilometer übersteigt, wird die Kilometerreichweitenkompensation deaktiviert. Wenn die Kilometerreichweitenkompensation deaktiviert ist, kann der Prozess 200 den momentanen Kraftstoffparameterwert einfach aktualisieren (Aufgabe 212). Der Prozess 200 kann dann den aktualisierten Kilometerreichweitenwert anzeigen (Aufgabe 213) und zu Aufgabe 201 zurückführen.
Wenn die Kilometerreichweitenberechnung aktiviert ist, kann der Prozess 200 überprüfen, ob die Änderung des momentanen Kraftstoffparameterwerts (EX), berechnet in Aufgabe 202 oben, einen bestimmten vorbestimmten Schwellenwert übersteigt (Abfrageaufgabe 206). Wenn die Änderung des momentanen Kraftstoffparameters beispielsweise 10% übersteigt, dann kann der Prozess 200 auf der Grundlage des Werts des momentanen Kraftstoffparameters (EX) einen neuen Skalierungsfaktor (NSF) berechnen (Aufgabe 207) und auf der Grundlage des vorherigen Kraftstoffparameterwerts (PEX) einen alten Skalierungsfaktor (OSF) berechnen (Aufgabe 208).
Als nächstes kann der Prozess 200 auf der Grundlage von NSF und OSF einen Skalierungsfaktor (SF) berechnen (Aufgabe 209), um einen angepassten Kraftstoffverbrauchswert (AFCV) zu berechnen. Der Prozess 200 kann dann damit fortfahren, auf der Grundlage des AFCV (Aufgabe 210) einen aktualisierten Kilometerreichweitenwert (MRV) zu erzeugen (Aufgabe 211). Als nächstes kann der Prozess 200 EX aktualisieren (Aufgabe 212) und den MRV an einem fahrzeugeigenen Anzeigeelement anzeigen (Aufgabe 213). Die Kilometerreichweitenberechnung 200 kann dann enden (Aufgabe 214) oder zu der Aufgabe 201 zurückführen.
Die folgenden Gleichungen zeigen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wie NSF, SF, OSF, MRV und AFCV berechnet werden können, wenn von EO zu E85 gewechselt wird:
NSF wird auf der Grundlage der Beziehung NSF = [1 + (EX/85%)·(ReichweiteE0/ReichweiteE85 – 1)]berechnet, wobei ”ReichweiteE0” der Kilometerreichweitenwert für E0-Kraftstoff ist und ”ReichweiteE85” der Kilometerreichweitenwert für E85-Kraftstoff für einen vollen Kraftstofftank ist. Bei einer praktischen Ausführungsform wird ReichweiteE0 mit 724 Kilometer berechnet oder kalibriert, und wird ReichweiteE85 mit 531 Kilometer berechnet oder kalibriert. EX stellt den momentanen gemessenen Kraftstoffparameter dar, der zu jedem Zeitpunkt von dem Sensor 102 erhalten wird.
OSF wird auf der Grundlage der Beziehung OSF = [1 + (PEX/85%)·(ReichweiteE0/ReichweiteE85 – 1)]berechnet, wobei PEX der Prozentanteil des Kraftstoffparameterwerts von der vorherigen Ausführung der Kilometerreichweiten-Berechnungsaufgabe 212 ist und OSF den NSF von der vorherigen Ausführung der Kilometerreichweitenberechnung 200 darstellt.
SF wird auf der Grundlage der Beziehung SF = NSF/OSF berechnet.
AFCV wird auf der Grundlage der Beziehung AFCV = alter Kraftstoffverbrauchswert·(SF) berechnet.
MRV wird auf der Grundlage der Beziehung
MRV = (akkumulierte Distanz/AFCV)·in dem Kraftstofftank verbleibender Kraftstoff berechnet, wobei die ”akkumulierte Distanz” die Distanz ist, die von dem Fahrzeug seit dem letzten Zurücksetzen der Reichweitenberechnung des Fahrzeugs, beispielsweise durch den Kunden, gefahren wurde. Der Speicher 105 zeigt beispielhafte Werte entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Bei diesem Beispiel kann die akkumulierte Distanz 97 Kilometer betragen und kann der in dem Tank verbleibende Kraftstoff 56,78 l betragen.
Bei diesem Beispiel des Wechselns von E0 zu E85 kann die angezeigte Kilometerreichweite, da der Kraftstoffverbrauchswert angepasst ist, um für die E0-Kilometerreichweitenberechnung geeignet zu erscheinen, für einige Minuten oder einige Kilometer nach dem Auftankereignis in Abhängigkeit davon, wie gut sich der neue Kraftstoff mit dem verbleibenden Kraftstoff vermischt, anstatt 531 km, die E85-Kraftstoff entsprechen, 724 km zeigen. Der korrekte Wert von 531 Kilometer für E85 erscheint nach dem Vermischen des Kraftstoffs an einem fahrzeugeigenen Anzeigelement.
Zusammenfassung
Ein Kilometerreichweiten-Berechnungssystem und -verfahren für ein hinsichtlich Kraftstoff flexibles Fahrzeug, wie es hierin beschrieben ist, kann effektiv verwendet werden, um den Kilometerreichweitenwert zu berechnen, der einem Kraftstoffgemisch entspricht. Das System ist zur Verwendung in allen Fahrzeugen geeignet, die verschiedene Kraftstoffgemische verwenden können. Das System kann einen Skalierungsfaktor berechnen, den Kilometerreichweitenwert auf der Grundlage des Skalierungsfaktors aktualisieren und den aktualisierten Kilometerreichweitenwert an einem fahrzeugeigenen Anzeigeelement anzeigen.

Claims

Verfahren zum Berechnen der Kilometerreichweite für ein hinsichtlich Kraftstoff flexibles Fahrzeug mit einem Kraftstofftank, wobei das Verfahren umfasst, dass ein momentaner Kraftstoffparameterwert ermittelt wird, der dem Anteil eines alternativen Kraftstoffs oder dem Sauerstoff-Prozentanteil des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank nach einem Auftankereignis entspricht; ein vorheriger Kraftstoffparameterwert ermittelt wird, der dem Anteil eines alternativen Kraftstoffs oder dem Sauerstoff-Prozentanteil des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank vor dem Auftankereignis entspricht; ein Skalierungsfaktor auf der Grundlage des momentanen Kraftstoffparameterwerts, des vorherigen Kraftstoffparameterwerts und der jeweiligen Reichweitenwerte, die mit den beiden Kraftstoffbestandteilen bei vollem Kraftstofftank erreicht werden können, berechnet wird; ein vorheriger Kraftstoffverbrauchswert unter Verwendung des Skalierungsfaktors skaliert wird, um einen angepassten Kraftstoffverbrauchswert zu ermitteln; und ein aktualisierter Kilometerreichweitenwert auf der Grundlage des angepassten Kraftstoffverbrauchswerts und der im Kraftstofftank vorhandenen Kraftstoffmenge berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen des Skalierungsfaktors auf der Beziehung Skalierungsfaktor = neuer Skalierungsfaktor/alter Skalierungsfaktor basiert, wobei der neue Skalierungsfaktor dem momentanen Kraftstoffparameterwert entspricht und der alte Skalierungsfaktor dem vorherigen Kraftstoffparameterwert entspricht.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der momentane Kraftstoffparameterwert einen ersten Ethanol-Prozentanteil darstellt und der vorherige Kraftstoffparameterwert einen zweiten Ethanol-Prozentanteil darstellt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Berechnen des neuen Skalierungsfaktors auf der Beziehung neuer Skalierungsfaktor = [1 + (erster Ethanol-Prozentanteil/85%)·(ReichweiteE0/ReichweiteE85 – 1)] basiert, wobei ”ReichweiteE0” der Kilometerreichweitenwert für E0-Kraftstoff ist und ”ReichweiteE85” der Kilometerreichweitenwert für E85-Kraftstoff für einen vollen Kraftstofftank ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Berechnen des alten Skalierungsfaktors auf der Beziehung alter Skalierungsfaktor = [1 + (zweiter Ethanol-Prozentanteil/ 85%)·(ReichweiteE0/ReichweiteE85 – 1)] basiert, wobei ”ReichweiteE0” der Kilometerreichweitenwert für E0-Kraftstoff ist und ”ReichweiteE85” der Kilometerreichweitenwert für E85-Kraftstoff für einen vollen Kraftstofftank ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen des Kilometerreichweitenwerts auf der Beziehung Kilometerreichweitenwert = (akkumulierte Distanz/angepasster Kraftstoffverbrauchswert)·in dem Kraftstofftank verbleibender Kraftstoff basiert, wobei die akkumulierte Distanz die Distanz ist, die von dem Fahrzeug seit dem letzten Zurücksetzen der Reichweitenberechnung des Fahrzeugs gefahren wurde.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der angepasste Kraftstoffverbrauchswert auf der Beziehung angepasster Kraftstoffverbrauchswert = alter Kraftstoffverbrauchswert·(Skalierungsfaktor) basiert, wobei der alte Kraftstoffverbrauchswert ein angepasster Kraftstoffverbrauchswert von einer vorherigen Ausführung der Kilometerreichweitenberechnung ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Berechnen des alten Skalierungsfaktors auf der Beziehung alter Skalierungsfaktor = [1 + (vorheriger Kraftstoffparameterwert/85%)·(ReichweiteE0/ReichweiteE85 – 1)] basiert, wobei ”ReichweiteE0” der Kilometerreichweitenwert für E0-Kraftstoff ist und ”ReichweiteE85” der Kilometerreichweitenwert für E85-Kraftstoff für einen vollen Kraftstofftank ist.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner umfasst, dass ein Hinweis auf den aktualisierten Kilometerreichweitenwert angezeigt wird, der dem angepassten Kraftstoffverbrauchswert für verschiedene Typen von Kraftstoffgemisch entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass der momentane Kraftstoffparameterwert in einem fahrzeugeigenen Computerspeicher gespeichert wird; und der angepasste Kraftstoffverbrauchswert in einer fahrzeugeigenen Computerdatenbank gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sowohl das Ermitteln des momentanen Kraftstoffparameterwerts als auch das Ermitteln des vorherigen Kraftstoffparameterwerts durch Messen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3 und 11, wobei der Skalierungsfaktor auf der Grundlage des momentanen Ethanol-Prozentanteils, des Ethanol-Prozentanteils vor dem Auftanken, eines ersten Reichweitenwerts für das Fahrzeug, der einem ersten Kraftstofftyp entspricht, und eines zweiten Reichweitenwerts für das Fahrzeug, der einem zweiten Kraftstofftyp entspricht, berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der erste Kraftstofftyp einem Kraftstoffgemisch entspricht, das 85 Prozent Ethanol enthält, und der zweite Kraftstofftyp einem Kraftstoffgemisch entspricht, das 0 Prozent Ethanol enthält.
Kilometerreichweiten-Berechnungssystem für ein hinsichtlich Kraftstoff flexibles Fahrzeug mit einem Kraftstofftank, wobei das Fahrzeug ausgestaltet ist, um verschiedene Typen von Kraftstoff zu verwenden, wobei das System umfasst: einen Sensor, der ausgestaltet ist, um einen momentanen Kraftstoffparameterwert zu messen, der dem Anteil eines alternativen Kraftstoffs oder dem Sauerstoff-Prozentanteil des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank nach einem Auftankereignis entspricht; einen Speicher zum Speichern eines vorherigen Kraftstoffparameterwerts, der dem Anteil eines alternativen Kraftstoffs oder dem Sauerstoff-Prozentanteil des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank vor dem Auftankereignis entspricht, und eines vorherigen Kraftstoffverbrauchswerts; und eine Verarbeitungsarchitektur mit einer Verarbeitungslogik, die ausgestaltet ist, um: einen Skalierungsfaktor auf der Grundlage des momentanen Kraftstoffparameterwerts, des vorherigen Kraftstoffparameterwerts und der jeweiligen Reichweitenwerte, die mit den beiden Kraftstoffbestandteilen bei vollem Kraftstofftank erreicht werden können, zu berechnen; den vorherigen Kraftstoffverbrauchswert unter Verwendung des Skalierungsfaktors zu skalieren, um einen angepassten Kraftstoffverbrauchswert zu ermitteln; und einen aktualisierten Kilometerreichweitenwert auf der Grundlage des angepassten Kraftstoffverbrauchswerts und der im Kraftstofftank vorhandenen Kraftstoffmenge zu bestimmen.
System nach Anspruch 14, wobei der momentane Kraftstoffparameterwert einen ersten Ethanol-Prozentanteil darstellt und der vorherige Kraftstoffparameterwert einen zweiten Ethanol-Prozentanteil darstellt.
System nach Anspruch 14, ferner umfassend ein fahrzeugeigenes Anzeigeelement, das mit der Verarbeitungsarchitektur gekoppelt ist, wobei das fahrzeugeigene Anzeigeelement ausgestaltet ist, um einen Hinweis auf den aktualisierten Kilometerreichweitenwert anzuzeigen.