DE102008046012B4

DE102008046012B4 - Verfahren und Systeme zum Anzeigen der Fahrereffizienz und der Betriebsmodi bei einem Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102008046012B4
Application number: DE102008046012.5A
Authority: DE
Inventors: Vernon L. Newhouse; Kevin S. Kidston; Carlene M. Sienkiewicz; Jonathan R. Schwarz; Emily R. Wu
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2022-01-27
Anticipated expiration: 2028-09-06
Also published as: US8068974B2; US20090066495A1; DE102008046012A1

Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen der Fahrereffizienz bei einem Hybridfahrzeug umfasst die Schritte, in denen ein Hybridfahrzeugparameter gemessen wird und wenigstens teilweise auf Grundlage des Hybridfahrzeugparameters die Fahrereffizienz berechnet wird. Der Hybridfahrzeugparameter wird wenigstens teilweise durch eine von einem Fahrer unternommene Handlung beeinflusst.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Hybridfahrzeuge und insbesondere auf Verfahren und Systeme zum Anzeigen der Fahrereffizienz und der Betriebsmodi bei einem Hybridfahrzeug.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Viele der heutigen Fahrzeuge besitzen ein oder mehrere Merkmale zum Fördern der Kraftstoffeinsparung. Beispielsweise besitzen viele Fahrzeuge die Merkmale eines Schongangs oder einer automatischen Geschwindigkeitsregelung. Außerdem sind Hybridfahrzeuge heutzutage so gestaltet, dass sie in verschiedenen Betriebsmodi laufen, die einige Betriebsmodi umfassen, in denen das Hybridfahrzeug elektrische Leistung, Batterieleistung und/oder alternative Leistungsquellen verwendet, um die Kraftstoffeinsparung zu steigern. Bestimmte Fahrzeuge umfassen außerdem regenerative Bremssysteme, die dazu beitragen, kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln und dadurch Kraftstoff und/oder Energie einsparen. Außerdem können auch die Handlungen eines Fahrers eines Hybridfahrzeugs eine wichtige Rolle bei der Kraftstoffeinsparung spielen. Wenn beispielsweise der Fahrer das Hybridfahrzeug so betreibt, dass die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung des Hybridfahrzeugs einen Sollbereich überschreitet oder wenn der Fahrer bewirkt, dass das Hybridfahrzeug Gänge in großem Maße schnell wechselt, kann dies eine nachteilige Auswirkung auf den Kraftstoffverbrauch des Hybridfahrzeugs haben.
Jedoch kann es für den Fahrer schwierig sein, festzustellen, ob er das Hybridfahrzeug in einer effizienten Weise fährt, und festzustellen, wie dies auch mit dem momentanen Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs zusammenhängen kann. Dies kann besonders schwierig sein, während der Fahrer das Hybridfahrzeug betreibt.
Die JP H11 - 220 807 A offenbart ein Verfahren zum Anzeigen der Kraftstoffwirtschaftlichkeit bei einem Hybridfahrzeug. Anhand verschiedener Sensorsignale berechnet ein Steuergerät den zeitlichen Verlauf der tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate im Vergleich zu einem Referenzwert und stellt den Verlauf auf Wunsch graphisch dar.
In der US 2002 / 0 171 541 A1 ist ein Verfahren zum Überwachen des Energieverbrauchs eines Hybridfahrzeugs, bei welchem der aktuelle Energieverbrauch und die mögliche Energieabgabe überlagert auf einer Anzeige dargestellt werden. Beispielsweise kann der aktuelle Energieverbrauch durch einen analogen Zeiger dargestellt werden, während die mögliche Energieabgabe durch eine Leuchtdiodenanordnung auf dem Hintergrund dargestellt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Systeme und Verfahren zur verbesserten Anzeige der Fahrereffizienz bei einem Hybridfahrzeug bereitzustellen.
Daher sollten Verfahren zum Bestimmen der Fahrereffizienz und eines Betriebsmodus bei einem Hybridfahrzeug geschaffen werden. Außerdem sollten Systeme zum Bestimmen der Fahrereffizienz und eines Betriebsmodus bei einem Hybridfahrzeug geschaffen werden. Ferner sollten Verfahren und Systeme zum Bestimmen der Fahrereffizienz und ein Zusammenhang mit dem Betriebsmodus bei einem Hybridfahrzeug, während ein Fahrer das Hybridfahrzeug betreibt, geschaffen werden. Weitere wünschenswerte Merkmale und Charakteristika der vorliegenden Erfindung gehen ferner aus der nachfolgenden genauen Beschreibung und den angehängten Ansprüchen hervor, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und dem vorangestellten technischen Gebiet und Hintergrund aufgenommen werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Anzeigen der Fahrereffizienz bei einem Hybridfahrzeug geschaffen. Das Verfahren umfasst die Schritte des Messens eines Hybridfahrzeugparameters, des Bestimmens eines Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs, des Berechnens der Fahrereffizienz wenigstens teilweise auf Grundlage des Hybridfahrzeugparameters und des Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs, des Skalierens der Fahrereffizienz in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus auf einen Wertebereich, der einem von mehreren Bereichen von Positionen einer Messwertanzeige eines Anzeigers entspricht, wobei jeder Bereich von Positionen angibt, dass sich das Hybridfahrzeug in einem bestimmten Betriebsmodus befindet, und des Bewegens der Messwertanzeige innerhalb des jeweiligen Bereichs auf eine Position, welche einen Effizienzwert angibt. Der Hybridfahrzeugparameter wird wenigstens teilweise durch eine von einem Fahrer unternommene Handlung beeinflusst.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Anzeigen der Fahrereffizienz für ein Hybridfahrzeug geschaffen. Das System umfasst eine Messeinheit, einen Prozessor und eine Anzeigevorrichtung. Die Messeinheit ist dazu ausgelegt, das Messen eines Hybridfahrzeugparameters wenigstens zu unterstützen.
Der Hybridfahrzeugparameter wird wenigstens teilweise durch eine von einem Fahrer unternommene Handlung beeinflusst. Der Prozessor ist mit der Messeinheit gekoppelt und dazu ausgelegt, das Bestimmen eines Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs wenigstens zu unterstützen und die Fahrereffizienz wenigstens teilweise auf Grundlage des Hybridfahrzeugparameters und des Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs zu berechnen. Die Anzeigevorrichtung ist mit dem Prozessor gekoppelt und umfasst eine Eingabevorrichtung und eine Anzeigeeinrichtung. Die Eingabevorrichtung ist mit dem Prozessor gekoppelt und dazu ausgelegt, von diesem die Fahrereffizienz zu empfangen. Die Anzeigeeinrichtung ist mit der Eingabevorrichtung gekoppelt und umfasst einen Anzeiger. Der Anzeiger ist so gestaltet, dass er sich wenigstens teilweise auf Grundlage der Fahrereffizienz zwischen mehreren Positionen bewegt. Der Prozessor ist ferner ausgestaltet, um Folgendes zu unterstützen: Skalieren der Fahrereffizienz in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus auf einen Wertebereich, der einem von mehreren Bereichen von Positionen einer Messwertanzeige des Anzeigers entspricht, wobei jeder Bereich von Positionen angibt, dass sich das Hybridfahrzeug in einem bestimmten Betriebsmodus befindet. Die Anzeigeeinrichtung ist ferner dazu ausgebildet, die Messwertanzeige innerhalb des jeweiligen Bereichs auf eine Position zu bewegen, welche die Fahrereffizienz angibt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Hybridfahrzeug eine Maschine besitzt und der Betriebsmodus die folgenden Hybridfahrzeugzustände umfasst:

das Hybridfahrzeug wird durch Batterieleistung angetrieben;
die Maschine des Hybridfahrzeugs läuft, jedoch wird der Maschine kein Kraftstoff zugeführt; und
die Maschine des Hybridfahrzeugs läuft und der Maschine wird Kraftstoff zugeführt;
wobei die mehreren Bereiche von Positionen umfassen:
- einen ersten Bereich von Positionen, der angibt, dass das Hybridfahrzeug durch Batterieleistung angetrieben wird;
- einen zweiten Bereich von Positionen, der angibt, dass die Maschine des Hybridfahrzeugs läuft, jedoch der Maschine kein Kraftstoff zugeführt wird; und
- einen dritten Bereich von Positionen, der angibt, dass die Maschine des Hybridfahrzeugs läuft und der Maschine Kraftstoff zugeführt wird.

Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, beschrieben. In den Zeichnungen ist:

1 ein funktionaler Blockschaltplan, der ein System zum Bestimmen eines Fahrereffizienzwertes und eines Betriebsmodus eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Vorderansicht einer Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines Wertes der Fahrereffizienz und eines Betriebsmodus eines Hybridfahrzeugs, die in Verbindung mit dem System von 1 verwendet werden kann, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ein Ablaufplan, der einen Prozess zum Bestimmen eines Fahrereffizienzwertes und eines Betriebsmodus eines Hybridfahrzeugs, der in Verbindung mit dem System von 1 und der Anzeigeeinrichtung von 2 verwendet werden kann, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ein Graph, der einen Zusammenhang zwischen Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugbeschleunigung mit dem Kraftstoffwirkungsgrad eines Hybridfahrzeugs, wenn das Hyb ridfahrzeug beschleunigt, der als Fahrereffizienzwertkomponente reflektiert wird und in Verbindung mit dem Prozess von 3 verwendet werden kann, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ein Graph, der einen Zusammenhang zwischen Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem Kraftstoffwirkungsgrad eines Hybridfahrzeugs gemäß einem ersten Betriebsmodus, in dem das Hybridfahrzeug unter Verwendung eines Batterieantriebs betrieben wird, der als Fahrereffizienzwertkomponente reflektiert wird und in Verbindung mit dem Prozess von 3 verwendet werden kann, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ein Graph, der einen Zusammenhang zwischen Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem Kraftstoffwirkungsgrad eines Hybridfahrzeugs gemäß einem zweiten Betriebsmodus, in dem das Hybridfahrzeug unter Verwendung eines Gas- oder Elektroantriebs betrieben wird, der als Fahrereffizienzwertkomponente reflektiert wird und in Verbindung mit dem Prozess von 3 verwendet werden kann, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ein Graph, der einen Zusammenhang zwischen Werten der Maschinendrehzahl mit dem Kraftstoffwirkungsgrad eines Hybridfahrzeugs, der als Fahrereffizienzwertkomponente reflektiert wird und in Verbindung mit dem Prozess von 3 verwendet werden kann, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
8 ein Graph, der einen Zusammenhang zwischen Werten von Veränderungen der Fahrpedalstellung mit dem Kraftstoffwirkungsgrad eines Hybridfahrzeugs, der als Fahrereffizienzwertkomponente reflektiert wird und in Verbindung mit dem Prozess von 3 verwendet werden kann, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die folgende genaue Beschreibung ist dem Wesen nach rein beispielhaft und soll die Erfindung oder die Anwendung und Verwendungen der Erfindung nicht einschränken. Außerdem soll sie nicht an irgendeine ausgedrückte oder implizierte Theorie, die in dem technischen Gebiet, dem Hintergrund, der Kurzzusammenfassung, die vorangestellt worden sind, oder der folgenden genauen Beschreibung dargestellt ist, gebunden sein.
1 ist ein funktionaler Blockschaltplan, der ein System 100 zum Bestimmen und Anzeigen eines Fahrereffizienzwertes bei einem Hybridfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der gezeigten Ausführungsform umfasst das System 100 eine Messvorrichtungseinheit 102, ein Computersystem 104 und ein Anzeigesystem 106.
Die Messvorrichtungseinheit 102 umfasst verschiedene Sensoren zum Messen mehrere Hybridfahrzeugparameter zur anschließenden Verwendung durch das Computersystem 104 beim Bestimmen eines Fahrereffizienzwertes bei dem Hybridfahrzeug. Jeder der Hybridfahrzeugparameter wird wenigstens teilweise durch eine Handlung des Fahrers wie etwa die Ausübung von Druck auf ein Fahrpedal und/oder ein Bremspedal des Hybridfahrzeugs durch den Fahrer beeinflusst. In der gezeigten Ausführungsform umfasst die Messvorrichtungseinheit 102 einen Fahrpedalsensor 112, einen Bremspedalsensor 114, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 116, einen Fahrzeugbeschleunigungssensor 118, einen Maschinendrehzahlsensor 120 und einen Betriebsmodussensor 122. In anderen Ausführungsformen kann die Messvorrichtungseinheit 102 eine andere Kombination dieser und/oder anderer verschiedener Typen von Sensoren oder ähnlicher Vorrichtungen umfassen.
Der Fahrpedalsensor 112 erfasst, ob der Fahrer Kraft auf das Fahrpedal ausübt, indem er beispielsweise erfasst, wann ein Fuß des Fahrers mit dem Fahrpedal in Kontakt ist. Außerdem erfasst der Fahrpedalsensor 112 Veränderungen der Fahrpedalstellung und/oder der auf das Fahrpedal ausgeübten Kraft. Beispielsweise misst der Fahrpedalsensor 112 Veränderungen der Fahrpedalstellung und/oder der auf das Fahrpedal ausgeübten Kraft durch Fahrerhandlungen, um eine Bestimmung eines Fahrereffizienzwertes wenigstens zu unterstützen, wie weiter unten dargelegt wird. Speziell werden in der gezeigten Ausführungsform Werte, die von dem Fahrpedalsensor 112 erfasst werden, über den Fahrzeugbus 108 zur Verarbeitung zu dem Computersystem 104 geschickt. Der Fahrpedalsensor 112 kann einen oder mehrere Sensoren oder ähnliche Vorrichtungen umfassen, die vorzugsweise mit dem Fahrpedal des Hybridfahrzeugs gekoppelt sind.
Der Bremspedalsensor 114 erfasst, ob der Fahrer Kraft auf das Bremspedal ausübt, indem er beispielsweise erfasst, wann ein Fuß des Fahrers mit dem Bremspedal in Kontakt ist. Außerdem erfasst der Bremspedalsensor 114 Veränderungen der Bremspedalstellung und/oder der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft auf Grund von Fahrerhandlungen, um eine Bestimmung eines Fahrereffizienzwertes wenigstens zu unterstützen, wie weiter unten dargelegt wird. In einer Ausführungsform erfasst der Bremspedalsensor 114 den Bremsdruck an dem Fahrpedal und umfasst einen oder mehrere Pedalhubsensoren, Pedalkraftsensoren und/oder andere Sensoren. Beispielsweise können ein oder mehrere Pedalhubsensoren eine Angabe darüber liefern, wie weit das Bremspedal bewegt worden ist, was auch als Bremspedalhub bekannt ist, wenn der Fahrer Kraft auf das Bremspedal ausübt. In einer beispielhaften Ausführungsform kann ein solcher Bremspedalhub dadurch festgelegt sein, wie weit sich eine mit dem Bremspedal gekoppelte Bremsenhauptzylinder-Eingangsstange bewegt hat. Als weiteres Beispiel können ein oder mehrere Bremspedalkraftsensoren bestimmen, wie viel Kraft der Fahrer auf das Bremspedal ausübt. Dies ist auch als Bremspedalkraft bekannt. In einer beispielhaften Ausführungsform kann ein solcher Bremspedalkraftsensor einen Hydraulikdruckemulator und/oder einen Druckmesswandler umfassen, wobei die Bremspedalkraft durch Messen des Hydraulikdrucks in einem Hauptzylinder eines Bremssystems bestimmt werden kann.
Außerdem kann der Bremspedalsensor 114 gemeinsam mit dem Fahrpedalsensor 112 die Messung von Veränderungen des Niederdrückens des Bremspedals und/oder des Fahrpedals durch den Fahrer unterstützen. Beispielsweise können solche Veränderungen eintreten, wenn der Fahrer einen wesentlichen Druck auf das Bremspedal und danach auf das Fahrpedal oder umgekehrt ausübt oder beides vornimmt oder wenn der Fahrer den Druck auf das Fahrpedal und/oder das Bremspedal schnell verändert. Solche Veränderungen oder Maße, die ähnliche Fahrerhandlungen reflektieren, können die Fahrereffizienz durch den Fahrer des Hybridfahrzeugs nicht optimal reflektieren. In der gezeigten Ausführungsform werden Werte, die von dem Bremspedalsensor 114 erfasst werden, über den Fahrzeugbus 108 zur Verarbeitung zu dem Computersystem 104 geschickt. Der Bremspedalsensor 114 kann einen oder mehrere Sensoren oder ähnliche Vorrichten umfassen, die vorzugsweise mit dem Bremspedal des Hybridfahrzeugs gekoppelt sind.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 116 misst eine Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs, die beispielsweise wenigstens teilweise durch das Niederdrücken des Fahrpedals und/oder des Bremspedals durch den Fahrer beeinflusst wird. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird, können solche Fahrzeuggeschwindigkeitswerte auf vielfache Weise verwendet werden, um eine Bestimmung eines Fahrereffizienzwertes wenigstens zu unterstützen. In der gezeigten Ausführungsform werden Werte, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 116 erfasst werden, über den Fahrzeugbus 108 zur Verarbeitung zu dem Computersystem 104 geschickt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 116 kann einen oder mehrere Sensoren oder ähnliche Vorrichtungen umfassen, die beispielsweise mit einem oder mehreren Rädern des Hybridfahrzeugs gekoppelt oder innerhalb des Hybridfahrzeugs angeordnet sind.
Der Fahrzeugbeschleunigungssensor 118 misst eine Beschleunigung des Hybridfahrzeugs, die beispielsweise wenigstens teilweise durch das Niederdrücken des Fahrpedals und/oder des Bremspedals durch den Fahrer beeinflusst wird. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird, können solche Fahrzeugbeschleunigungswerte verwendet werden, um eine Bestimmung eines Fahrereffizienzwertes wenigstens teilweise, beispielsweise dann, wenn sie zum Berechnen einer kombinierten Auswirkung der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugbeschleunigung auf den Kraftstoffwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs verwendet werden, zu unterstützen. In der gezeigten Ausführungsform werden Werte, die von dem Fahrzeugbeschleunigungssensor 118 erfasst werden, in ähnlicher Weise über den Fahrzeugbus 108 zur Verarbeitung zu dem Computersystem 104 geschickt. Der Fahrzeugbeschleunigungssensor 118 kann einen oder mehrere Sensoren oder ähnliche Vorrichtungen wie beispielsweise Beschleunigungsmesser innerhalb des Hybridfahrzeugs umfassen.
Der Maschinendrehzahlsensor 120 misst eine Drehzahl einer Maschine des Hybridfahrzeugs, die beispielsweise wenigstens teilweise durch das Niederdrücken des Fahrpedals und/oder des Bremspedals durch den Fahrer beeinflusst wird. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird, können solche Maschinendrehzahlwerte verwendet werden, um eine Bestimmung eines Fahrereffizienzwertes wenigstens teilweise zu unterstützen. In der gezeigten Ausführungsform werden Werte, die von dem Maschinendrehzahlsensor 120 erfasst werden, über den Fahrzeugbus 108 zur Verarbeitung zu dem Computersystem 104 geschickt. Der Maschinendrehzahlsensor 120 kann einen oder mehrere Sensoren oder ähnliche Vorrichtungen, die vorzugsweise mit einer Maschine des Hybridfahrzeugs gekoppelt sind, umfassen.
Der Betriebsmodussensor 122 unterstützt in bestimmten Ausführungsformen eine Bestimmung hinsichtlich eines Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs, der beispielsweise wenigstens teilweise durch eine oder mehrere Handlungen des Fahrers beeinflusst wird. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird, kann der Wert für den Betriebsmodus zusammen mit einem oder mehreren Fahrzeugparametern wie etwa jenen, die durch die anderen Sensoren der Messvorrichtungseinheit 102 gemessen werden, verwendet werden, um eine Bestimmung eines Fahrereffizienzwertes wenigstens teilweise unterstützen. In der gezeigten Ausführungsform werden Werte, die von dem Betriebsmodussensor 122 erfasst werden, über den Fahrzeugbus 108 zur Verarbeitung zu dem Computersystem 104 geschickt. Der Betriebsmodussensor 122 kann einen oder mehrere Sensoren oder ähnliche Vorrichtungen, die vorzugsweise mit einer Maschine des Hybridfahrzeugs gekoppelt sind, umfassen.
Das Computersystem 104 ist mit der Messvorrichtungseinheit 102 gekoppelt. Das Computersystem 104 empfängt Daten über den Fahrzeugbus 108 von den verschiedenen Sensoren der Messvorrichtungseinheit 102. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird, verwendet das Computersystem 104 Werte von der Messvorrichtungseinheit 102, um verschiedene Berechnungen, Vergleiche und Bestimmungen wie etwa jene, die weiter unten in Verbindung mit 3 beschrieben werden auszuführen, beispielsweise beim Bestimmen eines Fahrereffizienzwertes, eines Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs und der Beziehungen bzw. Zusammenhänge zwischen solchen Werten. Das Computersystem 104 verwendet solche Berechnungen, Vergleiche und Bestimmungen beim letztendlichen Bestimmen des Fahrereffizienzwertes und schickt den Fahrereffizienzwert zu dem Anzeigesystem 106, in dem der Fahrereffizienzwert dem Fahrer in irgendeinem Format angezeigt wird.
In der gezeigten Ausführungsform umfasst das Computersystem 104 einen Prozessor 126, einen Speicher 128, einen Computersystembus 130, eine Schnittstelle 133 und eine Speichervorrichtung 134. Der Prozessor 126 führt die Rechen- und Steuerfunktionen des Computersystems 104 aus und kann irgendeinen Typ eines Prozessors oder mehrere Prozessoren, einzelne integrierte Schaltungen wie etwa einen Mikroprozessor oder irgendeine geeignete Anzahl integrierter Schaltungsbausteine und/oder Schaltkarten umfassen, die zusammenarbeiten, um die Funktionen einer Verarbeitungseinheit zu erfüllen. Während des Betriebs führt der Prozessor 126 ein oder mehrere Programme 132 aus, die vorzugsweise in dem Speicher 128 gespeichert sind und als solche den allgemeinen Betrieb des Computersystems 104 steuern.
In einer Ausführungsform speichert der Speicher 128 ein Programm oder Programme 132, die eine oder mehrere Ausführungsformen eines Fahrereffizienzbestimmungsprozesses der vorliegenden Erfindung ausführen, die weiter unten näher besprochen werden. Der Speicher 128 kann irgendein Typ eines geeigneten Speichers sein. Außerdem speichert der Speicher 128 in einer bevorzugten Ausführungsform verschiedene Tabellen, Diagrammen, Funktionen oder andere Formen bekannter Beziehungen 137 zwischen den Hybridfahrzeugparametern und dem Kraftstoffwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs, um die Bestimmung eines Fahrereffizienzwertes bei dem Hybridfahrzeug zu unterstützen. Der Speicher kann einen oder mehrere der verschiedenen Typen von dynamischem Direktzugriffsspeicher (DRAM) wie etwa einen SDRAM, der verschiedenen Typen von statischem RAM (SRAM) und der verschiedenen Typen von nichtflüchtigem Speicher (PROM, EPROM und Flash) umfassen. Wohlgemerkt kann der Speicher 128 ein einziger Typ von Speicherkomponente sein oder aus vielen verschiedenen Typen von Speicherkomponenten zusammengesetzt sein. Außerdem können der Speicher 128 und der Prozessor 126 auf mehrere verschiedene Computer, die gemeinsam das Computersystem 104 bilden, verteilt sein. Beispielsweise kann sich ein Teil des Speichers 128 in einem Computer innerhalb eines bestimmten Gerätes oder Prozesses befinden, während ein anderer Teil sich in einem fernen Computer befinden kann.
Der Computersystembus 130 dient dazu, Programme, Daten, den Status und andere Informationen oder Signale zwischen den verschiedenen Komponenten des Computersystems 104 zu übertragen. Der Computersystembus 130 kann irgendein geeignetes physisches oder logisches Mittel zum Verbinden von Computersystemen mit Komponenten sein. Dieses umfasst, ist jedoch nicht darauf beschränkt, direkte fest verdrahtete Verbindungen, Faseroptik, Infrarot- und Funkbustechnologien.
Die Schnittstelle 133 ermöglicht eine Kommunikation mit dem Computersystem 104, beispielsweise von einem Systemtreiber und/oder einem anderen Computersystem, und kann mittels eines geeigneten Verfahrens und einer geeigneten Vorrichtung implementiert sein. Sie kann eine oder mehrere Netzschnittstellen umfassen, um mit anderen Systemen oder Komponenten zu kommunizieren, beispielsweise mit der Messvorrichtungseinheit 102 und deren verschiedenen Sensoren und/oder dem Anzeigesystem 106 und dessen Eingabevorrichtung 138, beispielsweise über den Fahrzeugbus 108. Die Schnittstelle 133 kann außerdem eine oder mehrere Netzschnittstellen, um mit Technikern zu kommunizieren, und/oder eine oder mehrere Speicherschnittstellen zum Anschluss an Speichergeräte wie etwa die Speichervorrichtung 134 umfassen.
Die Speichervorrichtung 134 kann irgendein geeigneter Typ von Speichergerät, der Direktzugriffsspeichervorrichtungen wie etwa Festplattenlaufwerke, Flash-Systeme, Diskettenlaufwerke und Laufwerke für optische Platten umfasst, sein. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Speichervorrichtung 134 ein Programmprodukt, von dem der Speicher 128 ein Programm 132 empfangen kann, das eine oder mehrere Ausführungsformen eines Fahrereffizienzbestimmungsprozesses der vorliegenden Erfindung ausführt. Wie in 1 gezeigt ist, kann die Speichervorrichtung 134 eine Plattenlaufwerkvorrichtung umfassen, die Platten 135 zum Speichem von Daten verwendet. Als eine beispielhafte Implementierung kann das Computersystem 104 außerdem eine Internet-Website verwenden, um beispielsweise Daten zu liefern oder zu pflegen oder Operationen daran vorzunehmen.
Natürlich werden Fachleute erkennen, dass, obwohl diese beispielhafte Ausführungsform im Zusammenhang mit einem voll funktionsfähigen Computersystem beschrieben wird, die Mechanismen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, als Programmprodukt in verschiedenen Formen verteilt zu sein, und dass die vorliegende Erfindung ungeachtet des bestimmten Typs von ein computerlesbares Signal tragenden Medien, die verwendet werden, um die Verteilung auszuführen, Anwendung findet. Beispiele von signaltragenden Medien umfassen: Aufzeichnungsmedien wie etwa Disketten, Festplatten, Speicherkarten und optische Platten (z. B. die Platte 135) und Übertragungsmedien wie etwa digitale und analoge Kommunikationsverbindungen. Gleichwohl kann das Computersystem 104 sich wohlgemerkt auch anderweitig von der in 1 gezeigten Ausführungsform unterscheiden, beispielsweise insofern, als das Computersystem 104 mit einem oder mehreren fernen Computersystemen und/oder anderen Steuersystemen gekoppelt sein kann oder solche anderweitig verwenden kann.
Das Anzeigesystem 106 ist über den Fahrzeugbus 108 mit dem Prozessor 126 des Computersystems 104 gekoppelt. Das Anzeigesystem 106 empfängt den Fahrereffizienzwert und diesbezügliche Betriebsmodusinformationen über den Fahrzeugbus 108 und zeigt dem Fahrer den Fahrereffizienzwert und den Betriebsmodus, vorzugsweise während der Fahrer das Hybridfahrzeug betreibt, an. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst das Anzeigesystem 106 eine Eingabevorrichtung 138 und eine Anzeigeeinrichtung 140. Die Eingabevorrichtung 138 ist mit dem Prozessor 126 des Computersystems 104 gekoppelt und dazu ausgelegt, den Fahrereffizienzwert und diesbezügliche Betriebsmodusinformationen zu empfangen. Die Anzeigeeinrichtung 140 ist mit der Eingabevorrichtung 138 gekoppelt und empfängt beispielsweise über eine Verbindung 142 Daten, die den Fahrereffizienzwert und den diesbezüglichen Betriebsmodus repräsentieren. Die Anzeigeeinrichtung 140 umfasst einen Anzeiger 144, der so gestaltet ist, dass er sich wenigstens teilweise auf Grundlage des Fahrereffizienzwertes und des Betriebsmodus zwischen mehreren Positionen bewegt, wie in Verbindung mit 2 näher besprochen wird.
2 ist eine Vorderansicht der Anzeigeeinrichtung 140 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform der Anzeiger 144 der Anzeigeeinrichtung 140 eine Messwertanzeige 144, die zwischen einem ersten Bereich 242, einem zweiten Bereich 244 und einem dritten Bereich 246 von Positionen, die von dem Fahrereffizienzwert und dem Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs abhängen, beweglich ist.
Die Messwertanzeige 144 bewegt sich in dem ersten Bereich 242 von Positionen, wenn der Betriebsmodus angibt, dass das Hybridfahrzeug durch Batterieleistung angetrieben wird. Die Messwertanzeige 144 bewegt sich in diesem ersten Bereich 242 nach links, wenn das Fahren in diesem Bereich effizienter wird. Umgekehrt bewegt sich die Messwertanzeige 144 in diesem ersten Bereich 242 nach rechts, wenn das Fahren in diesem Bereich ineffizienter wird.
Die Messwertanzeige 144 bewegt sich in dem zweiten Bereich 244 von Positionen, wenn der Betriebsmodus angibt, dass beide der folgenden Bedingungen erfüllt sind, nämlich dass das Hybridfahrzeug läuft und das Hybridfahrzeug keinen Kraftstoff liefert. Speziell bezieht sich dies auf Bedingungen, unter denen sich eine Maschine des Hybridfahrzeugs dreht, jedoch der Maschine kein Kraftstoff zugeführt wird und folglich die Maschine kein Drehmoment durch Verbrennung erzeugt. Die Messwertanzeige 144 bewegt sich in diesem zweiten Bereich 244 nach links, wenn das Fahren in diesem Bereich effizienter wird. Umgekehrt bewegt sich die Messwertanzeige 144 in diesem zweiten Bereich 244 nach rechts, wenn das Fahren in diesem Bereich ineffizienter wird.
Die Messwertanzeige 144 bewegt sich in dem dritten Bereich 246 von Positionen, wenn beide der folgenden Bedingungen erfüllt sind, nämlich dass das Hybridfahrzeug läuft und das Hybridfahrzeug Kraftstoff liefert. Speziell bezieht sich dies auf Bedingungen, unter denen sich eine Maschine des Hybridfahrzeugs dreht und der Maschine Kraftstoff zugeführt wird, womit die Maschine ein Drehmoment durch Verbrennung erzeugt. Die Messwertanzeige 144 ist in 2 in diesem dritten Bereich 246 gezeigt. Die Messwertanzeige 144 bewegt sich in diesem dritten Bereich 246 nach links, wenn das Fahren in diesem Bereich effizienter wird. Umgekehrt bewegt sich die Messwertanzeige 144 in diesem dritten Bereich 246 nach rechts, wenn das Fahren in diesem Bereich ineffizienter wird.
Demgemäß verschafft die Anzeigeeinrichtung 140 dem Fahrer Informationen darüber, wie effizient er das Hybridfahrzeug betreibt, und außerdem hinsichtlich des Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs. Der Fahrer kann den Betriebsmodus schnell ermitteln, indem er schaut, in welchem der drei Bereiche von Positionen sich die Messwertanzeige 144 momentan befindet. Außerdem kann der Fahrer schnell ermitteln, wie effizient er das Hybridfahrzeug betreibt, indem er schaut, wie weit links oder rechts sich die Messwertanzeige 144 momentan in dem bestimmten Bereich der Anzeigeeinrichtung 140 zu irgendeinem bestimmten Zeitpunkt zeigt.
3 ist ein Ablaufplan einer beispielhaften Ausführungsform eines Fahrereffizienz- und Betriebsmodusbestimmungs- und -anzeigeprozesses 300 zum Bestimmen eines Fahrereffizienzwertes und eines Betriebsmodus eines Hybridfahrzeugs. Wie in 3 gezeigt ist, beginnt die Fahrereffizienz- und Betriebsmodusbestimmung mit dem Messen einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Schritt 302). In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Fahrzeuggeschwindigkeit wenigstens teilweise durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 116 von 1 bestimmt. Außerdem wird eine Fahrzeugbeschleunigung gemessen (Schritt 304). In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Fahrzeugbeschleunigung wenigstens teilweise durch den 118 von 1 gemessen.
Als Nächstes wird bestimmt, ob die Fahrzeugbeschleunigung größer als null ist (Schritt 306). In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt diese Bestimmung wenigstens teilweise durch den Prozessor 126 des Computersystems 104 von 1 auf Grundlage eines durch den Fahrzeugbeschleunigungssensor 118 von 1 im obigen Schritt 304 erfassten Fahrzeugbeschleunigungsmesswertes.
Wenn im Schritt 306 bestimmt wird, dass die Fahrzeugbeschleunigung größer als null ist, wird eine erste Effizienzwertkomponente wenigstens teilweise auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugbeschleunigung berechnet (Schritt 308). In einer Ausführungsform wird die erste Effizienzwertkomponente auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeits- und Fahrzeugbeschleunigungswerte zusammen mit einer bekannten Beziehung, die die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugbeschleunigung mit dem Kraftstoffwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs korreliert, berechnet. In einer bevorzugten Ausführungsform repräsentiert die erste Effizienzwertkomponente eine Basiswert-Effizienzwertkomponente, die bei kleineren Beschleunigungen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, größere Effizienzwertkomponenten liefert.
4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer solchen bekannten Beziehung in Form eines Diagramms 400 für erste Effizienzwertkomponente. Wie in 4 gezeigt ist, wird in dieser Ausführungsform die Fahrzeugbeschleunigung längs der x-Achse dargestellt und in Einheiten der Erdbeschleunigung (g) gemessen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird längs der y-Achse dargestellt und in Kilometer pro Stunde (km/h) gemessen. Die erste Effizienzwertkomponente wird längs der z-Achse dargestellt und in Einheiten zwischen null und hundert gemessen. Die erste Effizienzwertkomponente wird somit auf Grundlage der kombinierten Auswirkung von momentanen Messwerten der Fahrzeugbeschleunigung und der Fahrzeuggeschwindigkeit auf den Kraftstoffwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs berechnet. Obwohl in 4 ein Diagramm 400 für erste Effizienzwertkomponente gezeigt ist, können andere verschiedene Typen bekannter Beziehungen wie etwa Funktionen der Variablen oder Tabellen, die die Variablen korrelieren, ebenso verwendet werden. Das Diagramm 400 für erste Effizienzwertkomponente und/oder irgendwelche andere Typen bekannter Beziehungen 137, die zu diesen Variablen gehören, sind in dem Speicher 128 von 1 gespeichert, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform die erste Effizienzwertkomponente durch den Prozessor 126 berechnet wird.
Um weiter auf 3 Bezug zu nehmen, wird umgekehrt dann, wenn im Schritt 306 bestimmt wird, dass die Fahrzeugbeschleunigung kleiner oder gleich null ist, die erste Effizienzwertkomponente stattdessen auf Grundlage eines Maßes des regenerativen Bremsens berechnet (Schritte 310 und 312, die weiter unten beschrieben werden). Speziell wird zunächst ein Maß des regenerativen Bremsens bestimmt (Schritt 310). In einer Ausführungsform repräsentiert Maß des regenerativen Bremsens einen Wert der möglichen Umwandlung von kinetischer Energie in elektrische Energie und dadurch mögliche Kraftstoff- und/oder Energieeinsparungen bei dem Hybridfahrzeug. In einer bevorzugten Ausführungsform wird Maß des regenerativen Bremsens wenigstens teilweise durch den Prozessor 126 des Computersystems 104 von 1 anhand von Werten, die von dem Bremspedalsensor 114 und/oder von anderen Sensoren der Messvorrichtungseinheit 102 von 1 erhalten worden sind, bestimmt. Der erste Effizienzkomponentenwert wird dann wenigstens teilweise auf Grundlage des Maßes des regenerativen Bremsens berechnet (Schritt 312) und vorzugsweise auch auf einem bekannten Zusammenhang zwischen einem solchen Maß des regenerativen Bremsens mit dem Kraftstoffwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs berechnet.
Demgemäß wird die erste Effizienzwertkomponente auf eine von zwei alternativen Arten berechnet, je nachdem, ob das Hybridfahrzeug beschleunigt (die erste Alternative, im Schritt 308) oder langsamer wird (die zweite Alternative, in den Schritten 310 und 312). In beiden Fällen wird in einer bevorzugten Ausführungsform der erste Teileffizientenwert durch den Prozessor 126 des Computersystems 104 von 1 unter Verwendung einer in dem Speicher 128 gespeicherten bekannten Beziehung 137 berechnet.
Zwischenzeitlich wird ein Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs bestimmt (Schritt 314). In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Betriebsmodus durch den Betriebsmodussensor 122 und/oder den Prozessor 126 von 1 bestimmt, wobei er einen der drei möglichen Betriebsmodi repräsentiert: entweder (i), dass das Hybridfahrzeug momentan durch Batterieleistung angetrieben wird, oder (ii), dass die Maschine des Hybridfahrzeugs läuft und das Hybridfahrzeug keinen Kraftstoff liefert (d. h. sich die Maschine dreht, jedoch der Maschine kein Kraftstoff zugeführt wird und folglich die Maschine kein Drehmoment durch Verbrennung erzeugt), oder (iii), dass die Maschine des Hybridfahrzeugs läuft und dem Hybridfahrzeug Kraftstoff zugeführt wird (d. h. sich die Maschine dreht und der Maschine Kraftstoff zugeführt wird und folglich die Maschine ein Drehmoment durch Verbrennung erzeugt). In bestimmten Ausführungsformen können verschiedene Kombinationen dieser und/oder anderer Betriebsmodi verwendet werden. Außerdem kann in einer bestimmten Ausführungsform der Betriebsmodus durch den Prozessor 126 von 1 allein oder durch den Betriebsmodussensor 122 allein oder durch eine oder mehrere andere Vorrichtungen bestimmt werden.
Danach wird eine zweite Effizienzwertkomponente auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Betriebsmodus berechnet (Schritt 316). In einer Ausführungsform wird die zweite Effizienzwertkomponente auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Betriebsmodus zusammen mit einer bekannten Beziehung, die die Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem Kraftstoffwirkungsgrad korreliert und außerdem wenigstens teilweise auf dem Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs basiert, berechnet. In einer Ausführungsform repräsentiert die zweite Effizienzwertkomponente als Antwort auf größere Luftwiderstandswerte, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, in jedem Betriebsmodus eine größere Ineffizienz.
5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer solchen bekannten Beziehung in Form eines Diagramms 500 für zweite Effizienzwertkomponente, das dann verwendet wird, wenn das Hybridfahrzeug durch Batterieleistung angetrieben wird. Wie in 5 gezeigt ist, wird in dieser Ausführungsform die Fahrzeuggeschwindigkeit längs der x-Achse dargestellt und in Kilometer pro Stunde (km/h) gemessen. Die zweite Effizienzwertkomponente wird längs der y-Achse dargestellt und in Einheiten zwischen null und siebzig bei Fahrzeuggeschwindigkeiten im Bereich von null bis zweihundert Kilometer pro Stunde gemessen, wie in 5 gezeigt ist. In anderen Ausführungsformen und/oder bei Fahrzeuggeschwindigkeiten von über 200 Kilometer pro Stunde kann die zweite Effizienzwertkomponente höhere Werte von beispielsweise bis zu einem möglichen oberen Grenzwert von hundert in einer bevorzugten Ausführungsform aufweisen.
6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer weiteren solchen bekannten Beziehung in Form eines alternativen Diagramms 600 für zweite Effizienzwertkomponente, das dann verwendet wird, wenn das Hybridfahrzeug durch Gas- oder Elektroleistung angetrieben wird. Wie in 6 gezeigt ist, wird in dieser Ausführungsform die Fahrzeuggeschwindigkeit ebenfalls längs der der x-Achse dargestellt und in Kilometer pro Stunde (km/h) gemessen. Die zweite Effizienzwertkomponente wird längs der y-Achse dargestellt und in Einheiten zwischen null und siebzig bei Fahrzeuggeschwindigkeiten im Bereich von null bis zweihundert Kilometer pro Stunde gemessen, wie in 6 gezeigt ist. In anderen Ausführungsformen und/oder bei Fahrzeuggeschwindigkeiten von über 200 Kilometer pro Stunde kann die zweite Effizienzwertkomponente höhere Werte von beispielsweise bis zu einem möglichen oberen Grenzwert von hundert in einer bevorzugten Ausführungsform aufweisen.
Die zweite Effizienzwertkomponente wird somit auf Grundlage der Auswirkung der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit auf den Kraftstoffwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs unter Verwendung des Diagramms 500 von 5 für zweite Effizienzwertkomponente, wenn das Hybridfahrzeug durch Batterieleistung angetrieben wird, oder alternativ unter Verwendung des alternativen Diagramms 600 von 6 für zweite Effizienzwertkomponente, wenn das Hybridfahrzeug durch Gas- oder Elektroleistung angetrieben wird, berechnet. Obwohl in den 5 bzw. 6 ein Diagramm 500 für zweite Effizienzwertkomponente und ein alternatives Diagramm 600 für zweite Effizienzwertkomponente gezeigt sind, können zahlreiche andere verschiedene Typen bekannter Beziehungen wie etwa Funktionen der Variablen oder Tabellen, die die Variablen korrelieren, ebenso verwendet werden. Das Diagramm 500 für zweite Effizienzwertkomponente, das alternative Diagramm 600 für zweite Effizienzwertkomponente und/oder irgendwelche andere Typen bekannter Beziehungen 137, die diese Variablen in einen Zusammenhang bringen, sind in einer bevorzugten Ausführungsform in dem Speicher 128 von 1 gespeichert. Außerdem wird in einer bevorzugten Ausführungsform die zweite Effizienzwertkomponente durch den Prozessor 126 von 1 berechnet. Wohlgemerkt können in bestimmten Ausführungsformen die Schritte 304 bis 312 und die Schritte 314 bis 316 sowie verschiedene andere Schritte des Fahrereffizienz- und Betriebsmodusbestimmungs- und -anzeigeprozesses 300 insgesamt oder zum Teil, gleichzeitig oder in einer Reihenfolge, die sich von der in 3 gezeigten unterscheidet, ungeachtet der in 3 dargestellten oder hier besprochenen Reihenfolge, ausgeführt werden.
Um wieder auf 3 Bezug zu nehmen wird als Nächstes eine Maschinendrehzahl gemessen (Schritt 318). In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Maschinendrehzahl wenigstens teilweise durch den Maschinendrehzahlsensor 120 von 1 gemessen. Danach wird auf Grundlage der Maschinendrehzahl eine dritte Effizienzwertkomponente berechnet (Schritt 320). In einer Ausführungsform wird die dritte Effizienzwertkomponente auf Grundlage der Maschinendrehzahl zusammen mit einer bekannten Beziehung, die die Maschinendrehzahl mit dem Kraftstoffwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs korreliert, berechnet. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform die dritte Effizienzwertkomponente geschätzt werden, wenn die Maschinendrehzahl eintausendneunhundert Umdrehungen pro Minute (1.900 min^-1) übersteigt. In anderen Ausführungsformen können verschiedene andere Werte und Schwellenwerte verwendet werden. In einer anderen Ausführungsform kann der dritte Effizienzwert nur dann zugewiesen werden, wenn eine oder mehrere weitere Bedingungen erfüllt sind, beispielsweise nur dann, wenn das Hybridfahrzeug beschleunigt.
7 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer solchen bekannten Beziehung in Form eines Diagramms 700 für dritte Effizienzwertkomponente. Wie in 7 gezeigt ist, wird in dieser Ausführungsform die Maschinendrehzahl längs der x-Achse dargestellt und in Umdrehungen pro Minute (min^-1) gemessen. Die dritte Effizienzwertkomponente wird längs der y-Achse dargestellt und in Einheiten zwischen null und hundert gemessen. Die dritte Effizienzwertkomponente wird somit auf Grundlage der Auswirkung der momentanen Maschinendrehzahl auf den Kraftstoffwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs berechnet. Obwohl in 7 ein Diagramm 700 für dritte Effizienzwertkomponente gezeigt ist, können andere verschiedene Typen bekannter Beziehungen wie etwa Funktionen der Variablen oder Tabellen, die die Variablen korrelieren, ebenso verwendet werden. Das Diagramm 700 für dritte Effizienzwertkomponente und/oder irgendwelche andere Typen bekannter Beziehungen 137, die diese Variablen in einen Zusammenhang bringen, sind in einer bevorzugten Ausführungsform in dem Speicher 128 von 1 gespeichert. Außerdem wird in einer bevorzugten Ausführungsform der dritte Effizienzwert durch den Prozessor 126 berechnet.
Um wieder auf 3 Bezug zu nehmen, werden als Nächstes ein oder mehrere Werte hinsichtlich Veränderungen des Niederdrückens oder des mehrfachen Niederdrückens eines Fahrpedals und/ oder eines Bremspedals und/oder beider Pedale eines Hybridfahrzeugs gemessen (Schritt 322). In einer bevorzugten Ausführungsform werden diese ein oder mehreren Werte mit Informationen gemessen, die durch den Fahrpedalsensor 112 und/oder den Bremspedalsensor 114 von 1 ermittelt werden. Beispielsweise kann ein solcher Wert ein ruckweises Fahren oder „Stopand-go“-Fahrmanöver durch den Fahrer reflektieren. Dies kann wesentliche Veränderungen der Fahrpedalstellung und/oder der Bremspedalstellung in einer relativ kurzen Zeitspanne wie etwa dann, wenn der Fahrer (i) das Fahrpedal während einer relativ kurzen Zeitspanne niederdrückt und zurücknimmt, (ii) das Bremspedal während einer relativ kurzen Zeitspanne niederdrückt und zurücknimmt, (iii) ein Ausmaß an auf das Fahrpedal und/oder das Bremspedal ausgeübtem Druck in einer relativ kurzen Zeitspanne ändert und/oder (iv) das Fahrpedal und das Bremspedal nacheinander während einer relativ kurzen Zeitspanne mit wenigstens einem bestimmten Ausmaß an Druck niederdrückt, umfassen. Dies kann außerdem weitere Messwerte der Fahreraktivität, die sich auf Veränderungen des Niederdrückens des Fahrpedals, des Bremspedals oder beider Pedale, die dadurch möglicherweise zu einem ineffizienten Fahren führen, beziehen, umfassen.
Danach wird auf Grundlage des einen oder der mehreren Werte hinsichtlich Veränderungen des Niederdrückens oder des mehrfachen Niederdrückens eines Fahrpedal und/oder eines Bremspedals und/oder beider Pedale eine vierte Effizienzwertkomponente berechnet (Schritt 324). In einer Ausführungsform wird die vierte Effizienzwertkomponente auf Grundlage eines solchen oder mehrerer solcher Werte zusammen mit einer bekannten Beziehung, die einen solchen oder mehrere solche Werte mit dem Kraftstoffwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs korreliert, berechnet. Beispielsweise repräsentiert in einer Ausführungsform die vierte Effizienzwertkomponente eine Fahrpedalverstellungs-Effizienzwertkomponente und wird geschätzt, wenn der Fahrer schnell die Fahrpedalstellung verändert.
8 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer solchen bekannten Beziehung in Form eines Diagramms 800 für vierte Effizienzwertkomponente. Wie in 8 gezeigt ist, wird ein Maß einer Veränderung der Stellung des Fahrpedals längs der x-Achse dargestellt und als prozentuale Änderung (%) gemessen. Die vierte Effizienzwertkomponente wird längs der y-Achse dargestellt und in Einheiten zwischen null und hundert gemessen. In dieser Ausführungsform wird die vierte Effizienzwertkomponente somit auf Grundlage der Auswirkung der prozentualen Änderung der Fahrpedalstellung auf den Kraftstoffwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs berechnet.
Obwohl in 8 ein Diagramm 800 für vierte Effizienzwertkomponente gezeigt ist, können andere verschiedene Typen bekannter Beziehungen wie etwa Funktionen der Variablen oder Tabellen, die die Variablen korrelieren, ebenso verwendet werden. Außerdem kann die Berechnung der vierten Effizienzwertkomponente einen oder mehrere Typen von Maßen von Veränderungen des Niederdrückens des Fahrpedals oder des Bremspedals oder beider Pedale wie etwa jene, die oben besprochen worden sind, umfassen. Das Diagramm 700 für vierte Effizienzwertkomponente und/oder irgendein anderer Typ bekannter Beziehungen 137, die diese Variablen in einen Zusammenhang bringen, sind in einer bevorzugten Ausführungsform in dem Speicher 128 von 1 gespeichert.
Um weiter auf 3 Bezug zu nehmen, werden die erste, die zweite, die dritte und die vierte Effizienzwertkomponente zusammenaddiert, um einen Gesamteffizienzwert des Hybridfahrzeugs zu berechnen (Schritt 326). Als Nächstes wird im Schritt 328 der Gesamteffizienzwert wenigstens teilweise auf Grundlage des Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs abgeglichen. Beispielsweise wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Gesamteffizienzwert so skaliert, dass er in einen bestimmten Bereich von Werten, der dem ersten, 242, dem zweiten, 244, oder dem dritten, 246, Bereich von Positionen des Anzeigers 144 der Anzeigeeinrichtung aus den 1 und 2 entspricht, passt. Wenn beispielsweise der Betriebsmodus angibt, dass das Hybridfahrzeug durch Batterieleistung angetrieben wird, wird der Gesamteffizienzwert so skaliert, dass er in einen Bereich von Werten passt, der durch den ersten Bereich 242 von 2 wiedergegeben wird. Ähnlich wird dann, wenn der Betriebsmodus angibt, dass die Maschine läuft und das Hybridfahrzeug keinen Kraftstoff liefert, der Gesamteffizienzwert so skaliert, dass er in einen Bereich von Werten passt, der durch den zweiten Bereich 244 von 2 wiedergegeben wird. Ähnlich wird dann, wenn der Betriebsmodus angibt, dass die Maschine läuft und das Hybridfahrzeug Kraftstoff liefert, der Gesamteffizienzwert so skaliert, dass er in einen Bereich von Werten passt, der durch den dritten Bereich 246 von 2 wiedergegeben wird.
Als Nächstes wird der Gesamteffizienzwert zur endgültigen Anzeige für den Fahrer übertragen (Schritt 330). In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Gesamteffizienzwert durch den Prozessor 126 des Computersystems 104 zu der Eingabevorrichtung 138 des Anzeigesystems 106 von 1 übertragen. Der Gesamteffizienzwert wird dann dem Fahrer angezeigt (Schritt 322). In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Gesamteffizienzwert durch den Anzeiger 144 der Anzeigeeinrichtung 140 aus den 1 und 2 angezeigt. Speziell wird der Gesamteffizienzwert vorzugsweise, wie in 2 gezeigt ist, durch die Messwertanzeige 144 der Anzeigeeinrichtung 140 in einem von drei Bereichen wie etwa dem ersten Bereich 242, dem zweiten Bereich 244 oder dem dritten Bereich 246, was von dem momentanen Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs abhängt, während der Fahrer das Hybridfahrzeug betreibt, angezeigt.
Demgemäß wird ein System zum Bestimmen und Anzeigen eines Fahrereffizienzwertes und eines Betriebsmodus eines Hybridfahrzeugs geschaffen. Außerdem wird ein Verfahren zum Bestimmen und Anzeigen eines Fahrereffizienzwertes und eines Betriebsmodus eines Hybridfahrzeugs geschaffen. Das System und das Verfahren ermöglichen dem Fahrer, in einfacher Weise zu ermitteln, wie effizient er das Hybridfahrzeug in Verbindung mit einem Betriebsmodus betreibt, und enthalten dabei ein Zusammenhang dazwischen, während der Fahrer das Hybridfahrzeug betreibt, so dass der Fahrer geeignete Abgleiche vornehmen kann, um die Effizienz seines Betriebs des Hybridfahrzeugs zu verbessern. Außerdem kann dies dazu beitragen, Hybridfahrzeugemissionen durch solche Abgleiche durch den Fahrer zu verbessern.
Obgleich in der vorangehenden genauen Beschreibung wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform dargestellt worden ist, sollte klar sein, dass es eine große Anzahl von Abwandlungen gibt. Außerdem sollte klar sein, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Erfindung in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr stellt die vorangehende genaue Beschreibung für Fachleute einen zweckmäßigen Plan zum Umsetzen der beispielhaften Ausführungsform oder der beispielhaften Ausführungsformen bereit. Selbstverständlich können an der Funktion und der Anordnung von Elementen verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren zulässigen Entsprechungen dargelegt ist, abzuweichen.
Bezugszeichenliste

302: MESSE DIE FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT
304: MESSE DIE FAHRZEUGBESCHLEUNIGUNG
306: FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT > 0?
308: BERECHNE DIE ERSTE EFFIZIENZWERTKOMPONENTE AUF GRUNDLAGE DER FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT UND DER FAHRZEUGBESCHLEUNIGUNG
310: BESTIMME DAS MASS DES REGENERATIVEN BREMSEN
312: BERECHNE DIE ERSTE EFFIZIENZWERTKOMPONENTE AUF GRUNDLAGE DES MASSES DES REGENERATIVEN BREMSENS
314: BESTIMME DEN BETRIEBMODUS
316: BERECHNE DIE ZWEITE EFFIZIENZWERTKOMPONENTE AUF GRUNDLAGE DER FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT UND DES BETRIEBMODUS
318: MESSE DIE MASCHINENDREHZAHL
320: BERECHNE DIE DRITTE EFFIZIENZWERTKOMPONENTE AUF GRUNDLAGE DER MASCHINENDREHZAHL
322: BESTIMME DAS MASS DER VERÄNDERUNG DES NIEDERDRÜCKENS DES BREMSPEDALS/FAHRPEDALS
324: BERECHNE DIE VIERTE EFFIZIENZWERTKOMPONENTE AUF GRUNDLAGE DES VERÄNDERUNGSMASSES
326: SUMMIEREN DER EFFIZIENZWERTKOMPONENTEN = GESAMTEFFIZIENZWERT
328: GLEICHE DEN GESAMTEFFIZIENZWERT AUF GRUNDLAGE DES BETRIEBMODUS AB
330: ÜBERTRAGE DEN GESAMTEFFIZIENZWERT
332: ZEIGE DEN GESAMTEFFIZIENZWERT AN

Claims

Verfahren zum Anzeigen der Fahrereffizienz bei einem Hybridfahrzeug, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Messen eines Hybridfahrzeugparameters, der wenigstens teilweise durch eine von einem Fahrer unternommene Handlung beeinflusst wird; Bestimmen eines Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs; und Berechnen der Fahrereffizienz wenigstens teilweise auf Grundlage des Hybridfahrzeugparameters und des Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs; gekennzeichnet durch die Schritte: Skalieren der Fahrereffizienz in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus auf einen Wertebereich, der einem von mehreren Bereichen (242, 244, 246) von Positionen einer Messwertanzeige eines Anzeigers (144) entspricht, wobei jeder Bereich von Positionen angibt, dass sich das Hybridfahrzeug in einem bestimmten Betriebsmodus befindet; und Bewegen der Messwertanzeige innerhalb des jeweiligen Bereichs (242, 244, 246) auf eine Position, welche die Fahrereffizienz angibt, wobei das Hybridfahrzeug eine Maschine besitzt und der Betriebsmodus die folgenden Hybridfahrzeugzustände umfasst: das Hybridfahrzeug wird durch Batterieleistung angetrieben; die Maschine des Hybridfahrzeugs läuft, jedoch wird der Maschine kein Kraftstoff zugeführt; und die Maschine des Hybridfahrzeugs läuft und der Maschine wird Kraftstoff zugeführt; und wobei die mehreren Bereiche (242, 244, 246) von Positionen umfassen: einen ersten Bereich (242) von Positionen, der angibt, dass das Hybridfahrzeug durch Batterieleistung angetrieben wird; einen zweiten Bereich (244) von Positionen, der angibt, dass die Maschine des Hybridfahrzeugs läuft, jedoch der Maschine kein Kraftstoff zugeführt wird; und einen dritten Bereich (246) von Positionen, der angibt, dass die Maschine des Hybridfahrzeugs läuft und der Maschine Kraftstoff zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fahrereffizienz ein Maß eines Einflusses der Handlung auf einen Kraftstoffwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den folgenden Schritt umfasst: Messen mehrerer weiterer Hybridfahrzeugparameter, die wenigstens teilweise durch die Handlung oder eine zusätzliche von dem Fahrer unternommene Handlung oder beides beeinflusst wird, wobei der Schritt des Berechnens der Fahrereffizienz die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen mehrerer Effizienzwerte, wobei jeder Effizienzwert eine Auswirkung des Hybridfahrzeugparameters oder eines der mehreren weiteren Hybridfahrzeugparameter oder von beidem auf den Kraftstoffwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs umfasst; und Zusammenfassen der mehreren Effizienzwerte, um die Fahrereffizienz zu berechnen.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des Bestimmens der mehreren Effizienzwerte die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen, ob das Hybridfahrzeug beschleunigt oder langsamer wird; falls das Hybridfahrzeug beschleunigt: Messen einer Fahrzeuggeschwindigkeit; Messen einer Fahrzeugbeschleunigung; und Berechnen eines Effizienzwertes wenigstens teilweise auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeugbeschleunigung und einer bekannten Beziehung (400), die die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugbeschleunigung mit dem Kraftstoffwirkungsgrad korreliert, wenn das Hybridfahrzeug beschleunigt; und falls das Hybridfahrzeug langsamer wird: Berechnen des Effizienzwertes wenigstens teilweise auf Grundlage eines Maßes des regenerativen Bremsens, das auszuführen das Hybridfahrzeug unter momentanen Betriebsbedingungen in der Lage ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt des Bestimmens der mehreren Effizienzwerte ferner die folgenden Schritte umfasst: Berechnen eines zweiten Effizienzwertes wenigstens teilweise auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer ersten bekannten Beziehung (500), die die Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem Kraftstoffwirkungsgrad korreliert, wenn der Betriebsmodus angibt, dass das Hybridfahrzeug durch Batterieleistung angetrieben wird; und Berechnen des zweiten Effizienzwertes wenigstens teilweise auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer zweiten bekannten Beziehung (600), die die Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem Kraftstoffwirkungsgrad korreliert, wenn der Betriebsmodus angibt, dass das Hybridfahrzeug anders als durch Batterieleistung angetrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Bestimmens der mehreren Effizienzwerte ferner die folgenden Schritte umfasst: Messen einer Maschinendrehzahl; Berechnen eines dritten Effizienzwertes wenigstens teilweise auf Grundlage der Maschinendrehzahl und einer bekannten Beziehung (700), die die Maschinendrehzahl mit dem Kraftstoffwirkungsgrad korreliert; Bestimmen eines Maßes der Veränderung des Niederdrückens eines Bremspedals, eines Fahrpedals oder beider; und Berechnen eines vierten Effizienzwertes wenigstens teilweise auf Grundlage des Veränderungsmaßes und einer bekannten Beziehung (800), die ein solches Veränderungsmaß mit dem Kraftstoffwirkungsgrad korreliert.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner den folgenden Schritt umfasst: Abgleichen des Effizienzwertes in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs.
System (100) zum Anzeigen der Fahrereffizienz für ein Hybridfahrzeug, wobei das System Folgendes umfasst: eine Messeinheit (102), die ausgestaltet ist, um wenigstens das Messen eines Hybridfahrzeugparameters, der wenigstens teilweise durch eine von einem Fahrer unternommene Handlung beeinflusst wird, zu unterstützen; einen Prozessor (126), der mit der Messeinheit (102) gekoppelt ist und ausgestaltet ist, um wenigstens Folgendes zu unterstützen: Bestimmen eines Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs; und Berechnen der Fahrereffizienz wenigstens teilweise auf Grundlage des Hybridfahrzeugparameters und des Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs; und eine Anzeigevorrichtung (106), die mit dem Prozessor (126) gekoppelt ist, wobei die Anzeigevorrichtung (106) Folgendes umfasst: eine Eingabevorrichtung (138), die mit dem Prozessor (126) gekoppelt und ausgestaltet ist, um von diesem die Fahrereffizienz zu empfangen; und eine Anzeigeeinrichtung (140), die mit der Eingabevorrichtung (138) gekoppelt ist, wobei die Anzeigeeinrichtung (140) einen Anzeiger (144) umfasst, der so gestaltet ist, dass er sich wenigstens teilweise auf Grundlage der Fahrereffizienz zwischen mehreren Positionen bewegt; dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor (126) ferner ausgestaltet ist, um Folgendes zu unterstützen: Skalieren der Fahrereffizienz in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus auf einen Wertebereich, der einem von mehreren Bereichen (242, 244, 246) von Positionen einer Messwertanzeige des Anzeigers (144) entspricht, wobei jeder Bereich von Positionen angibt, dass sich das Hybridfahrzeug in einem bestimmten Betriebsmodus befindet; und wobei die Anzeigeeinrichtung (140) ferner dazu ausgebildet ist, die Messwertanzeige innerhalb des jeweiligen Bereichs (242, 244, 246) auf eine Position zu bewegen, welche die Fahrereffizienz angibt, wobei das Hybridfahrzeug eine Maschine besitzt und der Betriebsmodus die folgenden Hybridfahrzeugzustände umfasst: das Hybridfahrzeug wird durch Batterieleistung angetrieben; die Maschine des Hybridfahrzeugs läuft, jedoch wird der Maschine kein Kraftstoff zugeführt; und die Maschine des Hybridfahrzeugs läuft und der Maschine wird Kraftstoff zugeführt; und wobei der Anzeiger (144) eine Messwertanzeige umfasst, die beweglich ist zwischen und in: einem ersten Bereich (242) von Positionen, der angibt, dass das Hybridfahrzeug durch Batterieleistung angetrieben wird; einem zweiten Bereich (244) von Positionen, der angibt, dass die Maschine des Hybridfahrzeugs läuft, jedoch der Maschine kein Kraftstoff zugeführt wird; und einem dritten Bereich (246) von Positionen, der angibt, dass die Maschine des Hybridfahrzeugs läuft und der Maschine Kraftstoff zugeführt wird.
System nach Anspruch 8, wobei die Fahrereffizienz ein Maß eines Einflusses der Handlung auf einen Kraftstoffwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs umfasst.
System nach Anspruch 8, wobei: die Messeinheit (102) ferner ausgestaltet ist, um mehrere weitere Hybridfahrzeugparameter zu messen, die wenigstens teilweise durch die Handlung oder eine zusätzliche Handlung des Fahrers oder beides beeinflusst werden; und der Prozessor (126) ferner ausgestaltet ist, um wenigstens Folgendes zu unterstützen: Bestimmen mehrerer Effizienzwerte, wobei jeder Effizienzwert eine Auswirkung des Hybridfahrzeugparameters oder eines der mehreren weiteren Hybridfahrzeugparameter oder von beidem auf den Kraftstoffwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs umfasst; und Zusammenfassen der mehreren Effizienzwerte, um die Fahrereffizienz zu berechnen.
System nach Anspruch 10, wobei der Prozessor (126) ausgestaltet ist, um wenigstens Folgendes zu unterstützen: Bestimmen, ob das Hybridfahrzeug beschleunigt oder langsamer wird; falls das Hybridfahrzeug beschleunigt: Messen einer Fahrzeuggeschwindigkeit; Messen einer Fahrzeugbeschleunigung; und Berechnen eines Effizienzwertes wenigstens teilweise auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeugbeschleunigung und einer bekannten Beziehung (400), die die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugbeschleunigung mit dem Kraftstoffwirkungsgrad korreliert, wenn das Hybridfahrzeug beschleunigt; und falls das Hybridfahrzeug langsamer wird: Berechnen des Effizienzwertes wenigstens teilweise auf Grundlage eines Maßes des regenerativen Bremsens, das auszuführen das Hybridfahrzeug unter momentanen Betriebsbedingungen in der Lage ist.
System nach Anspruch 11, wobei der Prozessor (126) ferner ausgestaltet ist, um wenigstens Folgendes zu unterstützen: Berechnen eines zweiten Effizienzwertes wenigstens teilweise auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer ersten bekannten Beziehung (500), die die Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem Kraftstoffwirkungsgrad korreliert, wenn der Betriebsmodus angibt, dass das Hybridfahrzeug durch Batterieleistung angetrieben wird; und Berechnen des zweiten Effizienzwertes wenigstens teilweise auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer zweiten bekannten Beziehung (600), die die Maschinendrehzahl mit dem Kraftstoffwirkungsgrad korreliert, wenn der Betriebsmodus angibt, dass das Hybridfahrzeug anders als durch Batterieleistung angetrieben wird.
System nach Anspruch 12, wobei der Prozessor (126) ferner ausgestaltet ist, um wenigstens Folgendes zu unterstützen: Messen einer Maschinendrehzahl; Berechnen eines dritten Effizienzwertes wenigstens teilweise auf Grundlage der Maschinendrehzahl und einer bekannten Beziehung (700), die die Maschinendrehzahl mit dem Kraftstoffwirkungsgrad korreliert; Bestimmen eines Maßes der Veränderung des Niederdrückens eines Bremspedals, eines Fahrpedals oder beider; und Berechnen eines vierten Effizienzwertes wenigstens teilweise auf Grundlage des Veränderungsmaßes und einer bekannten Beziehung (800), die ein solches Veränderungsmaß mit dem Kraftstoffwirkungsgrad korreliert.
System nach Anspruch 13, wobei der Prozessor (126) ferner ausgestaltet ist, um wenigstens Folgendes zu unterstützen: Abgleichen des Effizienzwertes in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs.