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TECHNISCHES GEBIET
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Die erläuternden Ausführungsformen beziehen sich allgemein auf Verfahren und Vorrichtungen zum Melden eines Ladezustands in Elektrofahrzeugen (EVs) und/oder in Hybridelektrofahrzeugen (HEVs).
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HINTERGRUND
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Fahrzeughersteller wenden sich durchweg Alternativen für den Fahrzeugkraftstoff gegenüber herkömmlichen Benzinkraftmaschinen, mit denen Fahrzeuge für nahezu ein Jahrhundert ausgerüstet waren, zu. Mehrere verbreitete, moderne Versionen von Fahrzeugen mit alternativem Kraftstoff umfassen Hybridelektrofahrzeuge (HEVs) und Elektrofahrzeuge (EVs).
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In einem HEV wird eine Kombination aus Benzin- und Batterieleistung verwendet, um ein Fahrzeug mit Kraftstoff zu versorgen. Es kann der Fall sein, dass Benzin nur verwendet wird, wenn die Batterieleistung verbraucht ist, alternativ könnte Benzin zu bestimmten Zeiten während einer Fahrt verwendet werden, um das Wiederaufladen des elektrischen Systems zu unterstützen.
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In einem EV ist der Benzinmotor vollständig durch einen Elektromotor ersetzt. Die gesamte Leistung des Motors stammt von einer elektrischen Quelle, die während Fahrten unter Verwendung regenerativer Systeme wie etwa des regenerativen Bremsens teilweise ”wieder aufgeladen” werden kann.
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Sowohl in HEV- als auch in EV-Systemen haben Batterien, die elektrische Leistung für das Fahrzeug bereitstellen, einen momentanen ”Ladezustand”. Wenn dieser Ladezustand als Prozentsatz einer ”vollständigen Ladung” dargestellt wird, ist er das elektrische Äquivalent zu einem ”Kraftstofftankpegel”.
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Im Gegensatz zu herkömmlichen Fahrzeugen auf Kraftstoffbasis können jedoch HEVs und EVs die Fähigkeit zum ”Wiederauftanken” durch einfaches Einstecken in einen elektrischen Auslass an einem Ziel haben. Alternativ können sie an elektrischen Tankstellen aufgeladen werden, obwohl derzeit eine verhältnismäßig geringe Anzahl solcher Stationen existiert (im Vergleich zu Benzintankstellen).
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ZUSAMMENFASSUNG
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In einer ersten erläuternden Ausführungsform umfasst ein computerimplementiertes Verfahren zum Anzeigen der Fahrzeugreichweite das Empfangen eines Eingangs, der einem Pegel einer Ladung entspricht, die in einem Fahrzeug verbleibt, das wenigstens eine teilelektrische Leistungsquelle besitzt, die für die Fahrzeugfortbewegung verwendbar ist, in einem Rechensystem zum Anzeigen der Fahrzeugreichweite.
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In dieser erläuternden Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem das Bestimmen unter Verwendung des Rechensystems und wenigstens teilweise anhand von im Voraus definierten Kraftstoffnutzungsstatistiken für das Fahrzeug einer maximal verbleibenden Reichweite, die das Fahrzeug wenigstens anhand des Ladepegels fahren kann. Das erläuternde Verfahren umfasst ferner das Anzeigen auf einer Anzeige, die dem Rechensystem zugeordnet ist, einer Grenze der maximalen Reichweite, die einer Karte überlagert ist und wenigstens einen Indikator im Zentrum des Bereichs enthält, der einen momentanen Ort des Fahrzeugs angibt.
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In einer zweiten erläuternden Ausführungsform speichert ein maschinenlesbares Speichermedium Befehle, die dann, wenn sie ausgeführt werden, ein Rechensystem veranlassen, ein veranschaulichendes Verfahren auszuführen. Dieses veranschaulichende Verfahren umfasst das Empfangen eines Eingangs, der einem Pegel der Ladung entspricht, die in einem Fahrzeug verbleibt, das zumindest eine teilelektrische Leistungsquelle besitzt, die für die Fahrzeugfortbewegung verwendbar ist.
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Dieses erläuternde Verfahren umfasst außerdem das Bestimmen wenigstens teilweise anhand von im Voraus definierten Kraftstoffverbrauchsstatistiken für das Fahrzeug einer maximal verbleibenden Reichweite, die das Fahrzeug wenigstens anhand des Ladepegels fahren kann.
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Dieses erläuternde Verfahren umfasst ferner das Anzeigen auf einer dem Rechensystem zugeordneten Anzeige einer maximalen Reichweitengrenze, die einer Karte überlagert ist und wenigstens einen Indikator im Zentrum des Bereichs enthält, der einen momentanen Ort des Fahrzeugs angibt.
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In einer dritten erläuternden Ausführungsform umfasst ein computerimplementiertes Verfahren das Verwenden eines Fahrzeugrechensystems (VCS), um den Pegel der Ladung zu bestimmen, die in einer Fahrzeugbatterie verbleibt. Das veranschaulichende Verfahren umfasst außerdem die Verwendung des VCS, um eine maximale Reichweite, die das Fahrzeug fahren kann, wenigstens anhand des bestimmten Ladungspegels zu bestimmen. Das erläuternde Verfahren umfasst ferner das Verwenden des VCS, um wenigstens eine Grenze der maximalen Reichweite, die einer Karte überlagert ist, anzuzeigen, wobei die Anzeige wenigstens einen Indikator innerhalb der Bereichsgrenze enthält, der einen momentanen Fahrzeugort angibt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt ein beispielhaftes Schema eines HEV;
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2 zeigt ein erläuterndes Beispiel eines Prozesses zum Melden der verfügbaren Fahrzeugreichweite;
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3 zeigt ein erläuterndes Beispiel für ein EV, das einen momentanen Ort, eine Gesamtreichweite und eine momentane Reichweite mit Rückkehr zeigt;
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4 zeigt eine Kraftstoffgrenzenbestimmung für ein HEV;
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5 zeigt ein alternatives Mittel zum Anzeigen von Informationen ähnlich jenen, die in 3 angezeigt sind;
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6 zeigt eine beispielhafte Bestimmung, die berücksichtigt, welcher Fahrstil ausschließlich oder hauptsächlich verwendet wird;
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7 zeigt ein erläuterndes Beispiel einer Bestimmung zum Berechnen und Anzeigen der maximalen Fahrzeit;
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8 zeigt ein erläuterndes Beispiel zusätzlicher Einstellungen, die für eine Berechnung anhand von Faktoren, die den Kraftstoffwirkungsgrad beeinträchtigen können, vorgenommen werden können;
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9 zeigt ein erläuterndes Beispiel einer Messskala für ein HEV; und
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10 zeigt ein erläuterndes Beispiel einer Messskala für ein BEV.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Wie gefordert werden hier genaue Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; selbstverständlich stellen jedoch die offenbarten Ausführungsformen die Erfindung, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden könnte, lediglich beispielhaft dar. Die Figuren sind nicht notwendig maßstabsgerecht; einige Merkmale sind vergrößert oder verkleinert, um Einzelheiten besonderer Komponenten zu zeigen. Daher sollen bestimmte strukturelle und funktionale Einzelheiten, die hier offenbart werden, nicht als beschränkend, sondern lediglich als eine Grundlage für die Darstellung interpretiert werden, um dem Fachmann auf dem Gebiet zu lehren, die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weisen zu verwenden.
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In den Zeichnungen ist 1 eine vereinfachte beispielhafte schematische Darstellung eines Fahrzeugs 10, das eine Kraftmaschine 12 und eine Elektromaschine oder einen Generator 14 enthalten kann. Die Kraftmaschine 12 und der Generator 14 können über eine Leistungsübertragungsanordnung verbunden sein, die in dieser Ausführungsform eine Planetenradanordnung 16 ist. Selbstverständlich können andere Typen von Leistungsübertragungsanordnungen einschließlich anderer Zahnradsätze und Getriebe verwendet werden, um die Kraftmaschine 12 mit dem Generator 14 zu verbinden. Die Planetenradanordnung 16 umfasst ein Hohlrad 18, einen Träger 20, Planetenräder 22 und ein Sonnenrad 24.
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Der Generator 14 kann ebenfalls an eine Welle 26, die mit dem Sonnenrad 24 verbunden ist, Drehmoment ausgeben. Ebenso kann die Kraftmaschine 12 Drehmoment an eine Kurbelwelle 28 ausgeben, die über eine Passivkupplung 32 mit einer Welle 30 verbunden sein kann. Die Kupplung 32 kann einen Schutz vor Überdrehmomentbedingungen schaffen. Die Welle 30 kann mit dem Träger 20 der Planetenradanordnung 16 verbunden sein und das Hohlrad 18 kann mit einer Welle 34 verbunden sein, die mit einer ersten Gruppe von Fahrzeugantriebsrädern oder primären Antriebsrädern 36 über einen Zahnradsatz 38 verbunden sein kann.
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Das Fahrzeug 10 kann eine zweite elektrische Maschine oder einen Motor 40 enthalten, der verwendet werden kann, um Drehmoment an eine Welle 42 auszugeben, die mit dem Zahnradsatz 38 verbunden ist. Andere Fahrzeuge innerhalb des Umfangs der vorliegenden Anmeldung können andere Anordnungen elektrischer Maschinen aufweisen, etwa mehr oder weniger als zwei elektrische Maschinen. In der in 1 gezeigten Ausführungsform kann die Anordnung elektrischer Maschinen (d. h. des Motors 40 und des Generators 14) verwendet werden, um Drehmoment auszugeben. Alternativ kann jede von ihnen auch als ein Generator verwendet werden, der elektrische Leistung an einen Hochspannungsbus 44 und an ein Energiespeichersystem 46, das eine Batterie 48 und ein Batteriesteuermodul (BCM) 50 enthalten kann, ausgibt.
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Die Batterie 48 kann eine Hochspannungsbatterie sein, die elektrische Leistung ausgeben kann, um den Motor 40 und den Generator 14 zu betreiben. Das BCM 50 kann als eine Steuereinheit für die Batterie 48 wirken. Andere Typen von Energiespeichersystemen können zusammen mit einem Fahrzeug wie etwa dem Fahrzeug 10 verwendet werden. Beispielsweise kann eine Vorrichtung wie etwa ein Kondensator verwendet werden, der wie eine Hochspannungsbatterie elektrische Energie sowohl speichern als auch ausgeben kann. Alternativ kann eine Vorrichtung wie etwa eine Brennstoffzelle in Verbindung mit einer Batterie und/oder einem Kondensator verwendet werden, um für das Fahrzeug 10 elektrische Leistung bereitzustellen.
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Wie in 1 gezeigt ist, können der Motor 40, der Generator 14, die Planetenradanordnung 16 und ein Teil des zweiten Zahnradsatzes 38 allgemein als ein Getriebe 52 bezeichnet werden. Um die Kraftmaschine 12 und Komponenten des Getriebes 52 (d. h. den Generator 14 und den Motor 40) zu steuern, kann ein Fahrzeugsteuersystem, das allgemein als Fahrzeugsteuereinheit 54 gezeigt ist, vorgesehen sein. Obwohl sie als eine einzige Steuereinheit gezeigt ist, kann sie mehrere Steuereinheiten umfassen, die verwendet werden können, um mehrere Fahrzeugsysteme zu steuern. Beispielsweise kann die Steuereinheit 54 eine Fahrzeugsystem-Steuereinheit und ein Antriebsstrang-Steuermodul (VSC/PCM) sein. Hierbei kann der PCM-Abschnitt des VSC/PCM Software sein, die in das VSC/PCM eingebettet ist, alternativ kann es eine separate Hardware-Vorrichtung sein.
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Ein Steuerungsbereichsnetz (CAN) 56 kann der Steuereinheit 54 erlauben, mit dem Getriebe 52 und dem BCM 50 zu kommunizieren. So wie die Batterie 48 ein BCM 50 enthält, können andere Vorrichtungen, die durch die Steuereinheit 54 gesteuert werden, ihre eigenen Steuereinheiten besitzen. Beispielsweise kann eine Kraftmaschinensteuereinheit (ECU) mit der Steuereinheit 54 kommunizieren und Steuerfunktionen an der Kraftmaschine 12 ausführen. Außerdem kann das Getriebe 52 ein Getriebesteuermodul (TCM) enthalten, das konfiguriert ist, um die Steuerung bestimmter Komponenten im Getriebe 52 wie etwa des Generators 14 und/oder des Motors 40 zu koordinieren. Einige oder alle dieser verschiedenen Steuereinheiten können ein Steuersystem gemäß der vorliegenden Anmeldung bilden. Obwohl die Veranschaulichung und die Beschreibung im Zusammenhang mit dem Fahrzeug 10 erfolgen, das ein HEV ist, können selbstverständlich Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung in anderen Fahrzeugtypen implementiert sein, etwa jene, die nur durch eine Brennkraftmaschine, nur durch einen Elektromotor oder durch eine Brennstoffzelle mit Leistung versorgt werden.
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Außerdem sind in 1 vereinfachte schematische Darstellungen eines Bremssystems 58, eines Fahrpedals 60 und eines Klimatisierungssystems 62 gezeigt. Das Bremssystem 58 kann Elemente wie etwa ein Bremspedal, Positionssensoren, Drucksensoren oder irgendeine Kombination von beiden sowie eine mechanische Verbindung mit den Fahrzeugrädern wie etwa den Rädern 36 umfassen, um ein Reibungsbremsen zu bewirken.
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Das Bremssystem 58 kann außerdem ein regeneratives Bremssystem umfassen, bei dem die Bremsenergie aufgefangen und als elektrische Energie in der Batterie 48 gespeichert wird. Ebenso kann das Fahrpedal 60 einen oder mehrere Sensoren umfassen, die ähnlich wie die Sensoren im Bremssystem 58 mit der Steuereinheit 54 kommunizieren können. Das Klimatisierungssystem 62 kann ebenfalls mit der Steuereinheit 54 kommunizieren. Der Ein/Aus-Status des Klimatisierungssystems kann an die Steuereinheit 54 übermittelt werden und kann beispielsweise auf den Zustand eines von einer Bedienungsperson betätigten Schalters beruhen, alternativ kann die automatische Steuerung des Klimatisierungssystem 62 auf verwandten Funktionen wie etwa einer Fensterenteisung beruhen.
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Zusätzlich zu dem Vorangehenden kann das Fahrzeug 10 ein Informationsanzeigesystem 64 umfassen, das, wie später im Einzelnen erläutert wird, den relevanten Fahrzeuginhalt für den Fahrer des Fahrzeugs 10 bereitstellen kann. Wie in 1 gezeigt ist, kann das Informationsanzeigesystem die Steuereinheit 54 und eine Informationsanzeige 66 umfassen. Das Informationsanzeigesystem 64 kann außerdem sein eigenes Steuersystem umfassen, das zu Referenzzwecken eine Anzeigesteuereinheit 68 sein kann. Die Anzeigesteuereinheit 68 kann mit der Steuereinheit 54 kommunizieren und kann Steuerfunktionen auf der Informationsanzeige 66 ausführen, obwohl die Steuereinheit 54 auch als das Steuersystem für die Informationsanzeige dienen kann. Die Steuereinheit 54 kann konfiguriert sein, um einen Eingang zu empfangen, der mit momentanen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 in Beziehung steht, wobei die Steuereinheit 54 für die Anzeigesteuereinheit 68 einen Ausgang bereitstellen kann, derart, dass die Informationsanzeige 66 Antriebseffizienzinformationen oder andere Informationen, die mit dem Betrieb des Fahrzeugs 10 in Beziehung stehen, an den Fahrer übermitteln kann.
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Die Informationsanzeige 66 kann in einem (nicht gezeigten) Armaturenbrett des Fahrzeugs 10 wie etwa einer Instrumententafel oder einem Mittelkonsolenbereich angeordnet sein. Darüber hinaus kann die Informationsanzeige 66 ein Teil eines weiteren Anzeigesystems wie etwa eines Navigationsanzeigesystems sein oder sie kann ein Teil eines dedizierten Informationsanzeigesystems sein. Die Informationsanzeige 66 kann eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Plasmaanzeige, eine organische lichtemittierende Anzeige (OLED) oder irgendeine andere geeignete Anzeige sein. Die Informationsanzeige 66 kann einen Berührungsbildschirm umfassen, um eine Fahrereingabe, die ausgewählten Bereichen der Informationsanzeige 66 zugeordnet ist, zu empfangen. Das Informationsanzeigesystem 64 kann auch einen oder mehrere (nicht gezeigte) Tasten einschließlich Hard-Keys oder Soft-Keys enthalten, die sich in der Nähe der Informationsanzeige 66 befinden, um eine Fahrereingabe vorzunehmen. Andere Bedienereingaben, die einem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, können ebenfalls verwendet werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Anmeldung abzuweichen.
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Zusätzlich oder alternativ kann als eine Informationsanzeige ein entferntes Rechensystem wie etwa ein PC, eine nomadische Vorrichtung (wie etwa ein Zellentelephon, ein Smartphone, ein PDA und dergleichen, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein) oder eine andere Vorrichtung mit einer Anzeige verwendet werden. Einige oder alle Verarbeitungsschritte, die den hier offenbarten erläuternden Ausführungsformen zugeordnet sind, können ebenso gut in dem entfernten Rechensystem erfolgen.
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Implementierungen erläuternder Ausführungsformen, die hier offenbart sind, können in Programmcode enthalten sein, der in maschinenlesbaren Speichermedien gespeichert ist, etwa in Computer-Disks, CDs, DVDs, Festplattenlaufwerke, programmierbaren Speichern, Flash-Speichern und anderen temporären oder permanenten Speicherquellen, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein. Die Ausführung des Programmcodes kann einen ausführenden Prozessor dazu veranlassen, ein oder mehrere der hier beispielhaft beschriebenen Verfahren auszuführen.
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In einer ersten erläuternden Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, empfängt ein Ladungsanzeigesystem eine ”Ladezustand”-Anforderung 201. Das Ladeanzeigesystem könnte ein System sein, das für einen Zugriff auf eine Fahrzeugnavigationsanzeige verfügbar ist, alternativ könnte es ein System wie etwa ein Desktop-PC oder eine nomadische Vorrichtung (wie etwa ein Zellentelephon oder ein Smartphone, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein) sein.
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In Reaktion auf die Ladezustand-Anforderung bestimmt das empfangende Anzeigesystem einen momentanen Ladepegel der Fahrzeugbatterie 203 (oder der Brennstoffzelle, dem Leistungsversorgungssystem und dergleichen). Falls sich das Ladeanzeigesystem an Bord des Fahrzeugs befindet, kann diese Bestimmung über einen Zugriff auf ein Fahrzeugnetz wie etwa einen CAN-Bus erfolgen, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein.
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Falls sich das Anzeigesystem entfernt von dem Fahrzeug befindet, wird das Bestimmen des Ladezustands wahrscheinlich eine Abfrage des Fahrzeugs selbst zur Folge haben. Diese Bestimmung könnte auf ”zuletzt bekannten” Informationen beruhen, die in einer entfernten Quelle wie etwa einem entfernten Netz gespeichert sind oder sie könnte sich aus einer Echtzeitkommunikation ergeben, die mit dem Fahrzeug über eine Fahrzeugnetzverbindung begonnen worden ist. In dem ”Echtzeitkommunikations”-Fall leitet das Fahrzeug seinen momentanen Ladepegel an die entfernte Quelle zurück.
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Sobald der momentane Ladepegel bekannt ist, kann das Ladeanzeigesystem eine verfügbare Reichweite für das Fahrzeug berechnen, 205. In einer erläuternden Ausführungsform umfasst die berechnete Reichweite nur die verfügbare Reichweite für elektrische Leistung (z. B. berücksichtigt sie keine Benzinpegel, falls das Fahrzeug ein Fahrzeug sowohl mit Benzin- als auch mit Elektromotor ist). In einer weiteren erläuternden Ausführungsform wird eine Gesamtreichweite sowohl für elektrische Leistung als auch für Benzinleistung (falls verfügbar) berechnet.
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Wenn die Gesamtreichweite bekannt ist, kann einfach eine Hin- und Zurück-Reichweite berechnet werden, 207. In einer ersten erläuternden Ausführungsform sind die Berechnungen sowohl für die gesamte Reichweite als auch für die Hin- und Zurück-Reichweite verhältnismäßig einfache Rechnungen, die den momentanen Ladepegel im Vergleich zu einer Menge von Basisleistungsstatistiken für ein bestimmtes Fahrzeug verwenden. In genaueren Ausführungsformen können viele verschiedene Faktoren einschließlich Wetter, Verkehr, Geschwindigkeitsbeschränkungen und dergleichen, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein, berücksichtigt werden, um eine maximale Reichweite und eine maximale ”Hin- und Zurück”-Reichweite zu bestimmen.
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In wenigstens einer erläuternden Ausführungsform können mehrere Faktoren betrachtet werden, wenn eine Strecke bis leer (”distance to empty”, DTE) berechnet wird. Diese Faktoren können umfassen, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein:
- – Modifizierer/Fahrzeugbedingungen, um bekannte DTE-Genauigkeitsprobleme beim Einschalten des Fahrzeugs zu lösen, einschließlich einer Strategie, um diese Modifizierer über die Fahrt hinweg auszumitteln, z. B. die vorhergesagte Klimasteuerungsnutzung;
- – Gewichten eines historischen Fahrzeugbetriebs-”Fensters” anhand einer groben Schätzung der verbleibende potentiellen Reichweite. Falls z. B. eine verbleibende Reichweite niedrig ist, kann den zuletzt gefahrenen Meilen ein größeres Gewicht verliehen werden;
- – eine Strategie, um die Angabe von 0 Meilen bis leer sicherzustellen, bevor die verfügbare Batterieenergie null ist;
- – eine Strategie, um eine hinsichtlich der Leistung beschränkte Batterie handzuhaben;
- – die Genauigkeit des DTE-Systems für den elektrischen Weg;
- – die maximale DTE kann die laufende durchschnittliche Energiewirtschaftlichkeit, multipliziert mit der angekündigten nutzbaren Energiekapazität, nicht übersteigen;
- – die Fahrstilerkennung von sanft/moderat/aggressiv usw.;
- – Einstellungen, die auf der im Navigationssystem programmierten Weglänge beruhen.
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In dieser erläuternden Ausführungsform zeigt das Ladeanzeigesystem dann eine ”maximale” Reichweite einschließlich einer ”Point-of-No-Return-Markierung” an, 209. Für diese Reichweite wird selbstverständlich angenommen, dass dem Fahrzeug während der Reise keine Ladung zugeführt wird. Stattdessen wird in dieser Ausführungsform einem Anwender, möglicherweise einer Karte überlagert, eine gesamte zurücklegbare Reichweite und etwa auf der Hälfte dieser Reichweite eine Markierung, an der der ”Point of No Return” vorhanden ist, angezeigt. In komplexeren Anzeigeversionen könnte dies durch das Vorhandensein bekannter Tankpunkte, der Verfügbarkeit von Benzin als alternativen Kraftstoff und dergleichen verbessert sein.
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3 zeigt ein erläuterndes Beispiel für ein EV, in dem ein Standort, eine Gesamtreichweite und eine momentane Reichweite mit Rückkehr gezeigt sind.
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In diesem erläuternden Beispiel hat das Anzeigesystem eine maximale Reichweite für das EV anhand eines momentanen Ladepegels bestimmt (oder ist damit versehen worden). Die maximale Reichweite wird dann als eine Kartenüberlagerung graphisch angezeigt. Eine Legende zeigt die Ziele für das Fahrzeug 301, die Reichweite mit Rückkehr 305 und die gesamte EV-Reichweite 307.
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Auf der Kartenüberlagerung sind diese Ziele ebenfalls gezeigt. Wie in 3 ersichtlich ist, markiert ein kleiner Indikator 309 den Standort des Fahrzeugs. Ein großer gestrichelter Kreis 313 markiert die maximale momentane Reichweite des Fahrzeugs anhand der momentanen Ladung.
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Bei der halben Strecke (oder ungefähr bei der halben Strecke) zwischen dem Standort des Fahrzeugs und der Grenze der maximalen Reichweite zeigt eine zweite gestrichelte Linie die momentane maximale Reichweite, falls der Anwender außerdem wünscht, zum Ausgangsort zurückzukehren.
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Diese nützliche Anzeige von Informationen kann einem Fahrzeugfahrer ermöglichen, einfach und schnell zu prüfen, ob er ein Ziel, wo eine Wiederaufladung möglich ist (ohne Einschränkung z. B. irgendein Punkt innerhalb der maximalen Reichweite), erreichen kann oder ob er zu einem Ziel fahren und dann zurückkehren kann (ohne Einschränkung z. B. irgendein Punkt innerhalb der EV-Reichweite mit Rückkehr).
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Eine zweite erläuternde Anzeige, die in 4 gezeigt ist, zeigt eine Bestimmung für ein HEV. In dieser erläuternden Ausführungsform zeigt erneut eine Legende, dass für einen Anwender 401, für die EV-Reichweite 403 und für die Gesamtreichweite 405 Bezeichnungen erstellt werden.
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In dieser Ausführungsform ist die EV-Reichweite 403, die als Kreis 407 gezeigt ist, der der Karte überlagert ist, die Strecke, die der Anwender fahren kann, ohne zur Benzinleistung zu schalten. Falls daher beispielsweise der Anwender wünscht, soweit wie möglich mit Elektrizität zu fahren, kann der Anwender einfach sehen, welche Ziele erreicht werden können, wenn ausschließlich oder hauptsächlich mit Elektrizität gefahren wird.
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Gleichzeitig kann das Fahrzeug eine Benzinkapazität haben, wobei die maximale Gesamtreichweite auf der Karte bei 411 gezeigt ist. Dies ist der Bereich, der vom momentanen Ort 407 des Anwenders unter Nutzung der elektrischen und der Benzin-Kraftstoffversorgungen des Fahrzeugs erreichbar ist. Da eine vernünftige Chance besteht, dass ein Anwender zumindest eine Benzintankstelle irgendwo auf dem Weg finden kann, kann der Anwender einfach visuell bestimmen, vor welchem Punkt auf der Route er zum Nachtanken anhalten muss.
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Obwohl nicht bildlich dargestellt, wäre es auch möglich, eine ”Hin- und Zurück”-Reichweite auf dieser Karte anzuzeigen, obwohl es, wie oben erwähnt wurde, das Vorhandensein zahlreicher Benzintankstellen wahrscheinlicher macht, dass der Anwender an irgendeinem Punkt auf seiner Reise eine einfache Nachtankoption hat.
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5 zeigt ein alternatives Mittel zum Anzeigen von Informationen, die jenen, die in 3 angezeigt werden, ähnlich sind. In diesem erläuternden Beispiel zeigt die Legende, dass der innerste Punkt 501 einer Reichweitenanzeige der Anwender ist, ein Zwischenpunkt kann als der ”Point of No Return” 503 erkannt werden und die maximale Reichweite ist die längste Strecke, die ein Anwender fahren kann, 505.
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Erneut zeigt die Überlagerung auf der Karte den Standort des Anwenderfahrzeugs an einem Punkt 507. Auf der Hälfte der maximalen Reichweite erfolgt die Angabe des ”Point of No Return”. Unter der Annahme, dass der Anwender das Fahrzeug anhalten und wieder betanken kann, wird, sobald dieser Punkt passiert worden ist, mehr als die Hälfte der momentan verbleibenden Ladung vermutlich verbraucht worden sein, so dass der Anwender über eine weitere Strecke als jene, die durch diese Linie bezeichnet wird, nicht zurückkehren kann. Solange daher der Anwender einen Wiederbetankungspunkt zwischen der durch die Linie 509 bezeichneten Grenze und jenem, der durch die Linie 511 bezeichnet wird (die weiteste Strecke, die das Fahrzeug zurücklegen kann), ist es für den Anwender nicht ratsam, über diese Grenze hinaus weiterzufahren.
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Obwohl die Anzeige von Reichweiten in Bezug auf allgemeine Bestimmungen diskutiert worden ist, die auf im Voraus definierten Fahrzeugspezifikationen beruhen, ist es möglich, stärker verfeinerte Berechnungen zu verwenden.
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Beispielsweise zeigt 6 eine beispielhafte Bestimmung, die berücksichtigt, welche Fahrweise ausschließlich oder hauptsächlich ausgeführt wird. In dieser erläuternden Ausführungsform kann das Bestimmungssystem eine maximale Strecke bestimmen, die ein Anwender auf Landstraßen 601 zurücklegen kann. Das System kann auch eine maximale Strecke bestimmen, die ein Anwender auf Autobahnen (wo die Kraftstoffeffizienz typischerweise von jener auf Landstraßen verschieden ist) zurücklegen kann, 603.
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Dann kann in dieser erläuternden Ausführungsform die Bestimmungsmaschine prüfen, ob eine ankommende Anzeigeanforderung eine Landstraßen-Anzeigeanforderung 605 oder eine Autobahn-Anzeigeanforderung 609 ist. In Abhängigkeit vom Typ der Anzeigeanforderung kann das System eine Reichweite auf Landstraßen, 607, oder auf Autobahnen, 611, anzeigen.
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Alternativ oder zusätzlich kann das System beide Reichweitentypen (für verschiedene Straßentypen) anzeigen und/oder kann das System einen gemischten Durchschnitt anzeigen, einschließlich einer eingegeben oder im Voraus definierten Kombination aus Straßentypen, die ein bestimmtes oder typisches Fahren für einen Anwender angeben.
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7 zeigt ein erläuterndes Beispiel einer Bestimmung zum Berechnen und Anzeigen der maximalen Fahrzeit. Es könnte der Fall sein, dass die Effizienz für ein Fahrzeug anhand des Leistungsverbrauchs über die Zeit hinweg gemessen wird oder messbar ist. In einem solchen Fall kann es anhand einer im Voraus definierten Anzahl für ein Fahrzeugmodell oder einer bekannten Anzahl für ein bestimmtes Fahrzeug möglich sein, zu bestimmen, wie lang ein Fahrzeug mit einer momentanen Ladung fahren kann. Daher könnte es nützlich sein, diese Informationen ebenfalls anzuzeigen.
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In dem erläuternden Beispiel berechnet die Bestimmungsmaschine eine Fahrzeit-Reichweite weitgehend auf diese gleiche Weise, wie sie eine maximale geographische Reichweite berechnet, 701. Die Fahrzeit-Reichweite kann dann angezeigt werden, 703. Sie kann in Form konzentrischer Kreise (wie die geographische Reichweite) oder auf irgendeine andere geeignete Weise angezeigt werden. Wenn dem Anwender solche Informationen zur Verfügung stehen, kann er beispielsweise bei gegebener Tageszeit wissen, wie lang es wahrscheinlich dauern wird, bis er einen bestimmten physikalischen Ort erreicht. Der Anwender kann dann besser bestimmen, ob es möglich ist, diesen Ort mit der momentanen Ladung zu erreichen.
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8 zeigt ein erläuterndes Beispiel zusätzlicher Einstellungen, die vorgenommen werden können, um eine Berechnung anhand von Faktoren auszuführen, die die Kraftstoffeffizienz beeinflussen. Obwohl Verkehr und Wetter als erläuternde Beispiele verwendet werden, dienen diese lediglich veranschaulichenden Zwecken, sie sollen jedoch den Umfang der Erfindung nicht darauf einschränken.
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In dieser beispielhaften Ausführungsform werden in die Entscheidungsmaschine 801 ein oder mehrere zusätzliche Faktoren eingegeben. In dieser Ausführungsform umfassen diese Faktoren ein Verkehrsniveau und eine Wetterbedingung, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein.
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Obwohl die Verkehrsniveaus und Wetterbedingungen jeweils als drei beispielhafte Niveaus gezeigt sind, stellt dies lediglich eine beispielhafte Weise dar, diese Bestimmung zu erreichen, wobei nicht beabsichtigt ist, die Verwendung von Verkehr- und/oder Wetterdaten auf eine solche Dreifachunterteilung einzuschränken.
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In dieser Ausführungsform bestimmt das System anhand der bei 801 bereitgestellten Verkehrseingabe, ob ein niedriges, 803, mittleres, 805, oder hohes, 807, Verkehrsniveau für einen gegebenen Bereich, in dem die Bestimmung erfolgt, vorliegt. Da sich Verkehr stark ändern kann, kann es nützlich sein, Verkehr beispielsweise anhand der Tageszeit und des Wochentages zu charakterisieren, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein. Das heißt, um 9 Uhr vormittags an einem Montag in einem städtischen Bereich kann der Verkehr ohne Weiteres als ”stark” charakterisiert werden, während er um 3 Uhr nachmittags an einem Sonntag in einem ländlichen Bereich im Allgemeinen als ”gering” charakterisiert werden kann.
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Verallgemeinerungen wie diese können verwendet werden oder tatsächliche Verkehrsdaten können ausgewertet werden und eine Bestimmung kann anhand realer Daten oder einer Ansammlung realer Daten erfolgen.
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Falls ein Verkehrsniveau, für das eine Einstellung erfolgen sollte, gegeben ist, stellt das System die bestimmten Reichweiten anhand des Verkehrs ein, 809, und prüft dann irgendwelche anderen verbleibenden Faktoren.
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In dieser erläuternden Ausführungsform wird auch das Wetter als ein Faktor angesehen, so dass das System eine Wettervorhersage (oder eine andere Eingangsdatenquelle) prüft, um zu bestimmen, ob das Wetter ”schön”, 811, ”mild”, 813 oder ”schlecht”, 815, ist. Erneut könnten wie beim Verkehr spezifischere Daten betrachtet werden, etwa die Temperatur, Niederschlagsgrade und dergleichen, obwohl in dieser Ausführungsform beispielhaft nur drei verallgemeinerte Wetterniveaus untersucht werden.
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Falls eine Einstellung anhand eines bekannten Wetterniveaus erfolgen muss, wird die Einstellung berechnet, 817, woraufhin das System irgendwelche anderen zusätzlichen Verbesserungsfaktoren verarbeitet, die eingegeben worden sein können.
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Die Hinzufügung von Faktoren, die die Fahrzeit beeinflussen können, ermöglicht dem System, eine mögliche Reichweite anhand einer momentanen Ladung genauer vorherzusehen, so dass es dem Fahrer zusätzliche Fähigkeiten für die Entscheidungsfindung bereitstellt.
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9 zeigt ein erläuterndes Beispiel einer Messskala für ein HEV. In dieser erläuternden Ausführungsform kann die Messskala 900 zusätzlich oder alternativ zu einer kartenringartigen Anzeige angezeigt werden.
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In dieser Ausführungsform zeigt die Messskala eine verbleibende Kraftstoffreichweite, 905. Dies ist eine approximierte verbleibende Gesamtreichweite bei Verwendung von Kraftstoff. Dieses Messgerät enthält keine EV-Reichweite, die stattdessen (in dieser Ausführungsform) in einem zweiten Messgerät 903 enthalten ist, das als Teil der Messskala angezeigt wird.
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In diesem Beispiel repräsentiert ein Balken 907 den Betrag der erforderlichen EV-Leistung, um zu einem Ziel und zurück zu fahren. In diesem Fall könnte es beispielsweise ungefähr 14 Meilen mit elektrischer Leistung erfordern, um zu einem Ziel und zurück zu fahren.
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Falls in dieser Ausführungsform Benzin zusätzlich zu elektrischer Leistung erforderlich ist, kann für den Fahrer eine Angabe bereitgestellt werden, dass mehr als die elektrische Leistung verwendet werden könnte. Dies kann auf zahlreiche geeignete Weisen erfolgen, einschließlich des Bewegens des Indikatorbalkens nach unten zum Kraftstoffabschnitt der Messskala, durch Anordnen eines zweiten Balkens auf dem Kraftstoffabschnitt der Messskala und dergleichen, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein.
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Falls sich der Indikatorbalken in dem leeren Bereich 901 befindet, gibt dies an, dass eine geschätzte Fahrstrecke die gewünschte Gesamtreichweite, die zwischen Gas und elektrischer Leistung verfügbar ist, überschritten wird. In einem Fall wie diesem kann der Fahrer etwas elektrische Leistung durch strategische Leistungsnutzung zurückbehalten, wobei die Messskala anhand eines momentanen Kraftstoffpegels und eines momentanen Ladezustands eine Angabe zeigen könnte, die zeigt, ob ein Ziel möglich, unwahrscheinlich, unmöglich und dergleichen ist.
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Dies stellt ein nicht beschränkendes Beispiel einer Kraftstoffmessskala dar, die für die Implementierung mit den erläuternden Ausführungsformen geeignet ist und die lediglich zu Beispielzwecken angegeben wird.
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10 zeig ein erläuterndes Beispiel für eine Messskala für ein BEV. In diesem erläuternden Beispiel besitzt das Fahrzeug keine sekundäre Benzinkraftstoffquelle. Ein leerer Bereich 1001 zeigt die bereits verwendete Leistung (die Messskala 1000 repräsentiert eine vollständige Ladung, wenn sie voll ist).
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Ein zweiter Bereich 1003 zeigt die gesamte verbleibende Leistung. Der Indikatorbalken 1005 zeigt, wie viel der verbleibenden Leistung verwendet werden wird. Falls der Balken im leeren Bereich ist, könnte es unwahrscheinlich oder unmöglich sein, dass das Fahrzeug ein Ziel unter Verwendung der verbleibenden Leistung erreicht.
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Der Abschnitt 1007 zeigt einen projizierten Ladezustand (SOC) am Ende einer Reise. Dieser Abschnitt kann in Abhängigkeit davon, ob das Ziel wahrscheinlich in einem vernünftigen, nahezu leeren, wahrscheinlich leeren Zustand usw. erreicht wird, eine unterschiedliche Farbe haben.
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Obwohl in diesem Beispiel der Balken 1005 ansteigt, wenn wahrscheinlich mehr Leistung verbraucht wird, wäre es auch möglich, dass der Balken abfällt, wenn wahrscheinlich mehr Leistung verbraucht wird, um so einen wahrscheinlichen Endpegel für den leeren Bereich 1001 anzugeben, wenn eine Fahrstrecke abgeschlossen ist. Wenn daher in einem solchen Fall der Balken am unteren Ende des Bereichs 1003 ist, weiß der Fahrer, dass es unwahrscheinlich ist, dass ausreichend Leistung verbleibt, um die Fahrt abzuschließen.
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Auch in diesem Beispiel repräsentiert der Balken eine Rundfahrt von einem Ausgangspunkt zu einem Ziel und zurück. Es ist auch möglich, dass der Balken einfach nur eine projizierte Ladung repräsentiert, die in einer Richtung der Fahrt verbleibt.
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Obwohl oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr ist der in der Beschreibung verwendete Wortlaut eher ein beschreibender als ein beschränkender Wortlaut, wobei selbstverständliche viele verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können die Merkmale verschiedener implementierender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
