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Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Informationsanzeigesystem und -verfahren zur Anzeige eines Effizienz-Anzeigeinstruments, das die Betriebseffizienz eines Fahrzeugs und Bereichsinformationen zusammen übermittelt, um ein Energieverbrauch-Budget anzugeben.
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Sämtliche Fahrzeuge, sowohl Personenbeförderungs- als auch Nutzfahrzeuge, enthalten eine Zahl von Anzeigeinstrumenten, Anzeigern und verschiedenen anderen Anzeigen, um den Fahrer des Fahrzeugs mit Informationen bezüglich des Fahrzeugs und seiner Umgebung zu versehen. Mit dem Aufkommen neuer Technologien, wie Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEVs), Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEVs) und Batterie-Elektrofahrzeuge (BEVs), ist eine Vielfalt neuer Anzeigeinstrumente und Informationsanzeigen aufgekommen, die den Fahrern helfen, den Betrieb dieser Fahrzeuge, die neue Technologie nutzen, besser zu erlernen, zu verstehen und zu vertrauen. Beispielsweise inkorporieren viele HEVs Anzeigeinstrumente, die den Fahrer mit Informationen über die verschiedenen Hybrid-Fahrzustände versehen sollen. Einige Anzeigeinstrumente werden dem Fahrer angeben, wenn das Fahrzeug von nur dem Verbrennungsmotor, nur dem Elektromotor oder einer Kombination der beiden angetrieben wird. Gleichermaßen kann eine Anzeige angeben, wenn der Elektromotor als ein Generator betrieben wird und eine Energiespeichervorrichtung wie eine Batterie auflädt.
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Es ist bekannt, dass einige Fahrer unter Umständen nicht imstande sind, erwünschte Kraftstoffverbrauchs- oder Energieeffizienzwerte zu erreichen, teilweise aufgrund ihrer Fahrgewohnheiten. In vielen Fällen sind Fahrer willens, ihr Verhalten zu ändern, sind jedoch nicht imstande, empfohlene Techniken in wirkliche Änderungen in ihren Fahrgewohnheiten zu übersetzen. Mit der Zunahme von Erfassungselektronik, Computern und anderer verwandter Technologie an Bord eines Fahrzeugs ist die Informationsmenge, die dem Fahrer kommuniziert werden kann, praktisch grenzenlos. Oftmals kann es sein, dass der Fahrer die Merkmale und Fähigkeiten, die sein Fahrzeug bietet, nicht alle kennt. Die Anzeige bestimmter Arten von Informationen, insbesondere Informationen, die für HEVs, PHEVs oder BEVs relevant sind, kann dazu beitragen, die Entscheidung für wirtschaftliches Fahren zu erleichtern.
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Nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung kann ein Informationsanzeigesystem bereitgestellt werden. Das Informationsanzeigesystem kann eine Informationsanzeige und eine Steuerung in Kommunikation mit der Informationsanzeige enthalten. Die Informationsanzeige kann ein Effizienz-Anzeigeinstrument mit einem Effizienz-Anzeiger und einer sicheren Betriebszone sein. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um einen gegenwärtigen Effizienzwert zu bestimmen, eine Budget-Schwelle basierend auf einem gegenwärtigen Batteriezustand und einer Zieldistanz zu bestimmen und Signale zu übertragen, die bewirken, dass die Informationsanzeige den Effizienz-Anzeiger basierend auf dem gegenwärtigen Effizienzwert anpasst und die sichere Betriebszone basierend auf der Budget-Schwelle anpasst.
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Das Effizienz-Anzeigeinstrument kann ein Energieverbrauch-Anzeigeinstrument mit einer oberen Grenze und einer unteren Grenze sein. Dementsprechend kann der Effizienz-Anzeiger mit einer Energieverbrauchsrate korrespondieren. Überdies kann der Effizienz-Anzeiger ein Momentaneffizienz-Anzeiger sein und der gegenwärtige Effizienzwert kann ein momentaner Effizienzwert sein. Alternativ kann der Effizienz-Anzeiger ein Durchschnittseffizienz-Anzeiger sein und der gegenwärtige Effizienzwert kann ein durchschnittlicher Effizienzwert sein. Der gegenwärtige Batteriezustand kann mit einer in einer Hauptbatterie verbleibenden gegenwärtigen Energiemenge korrespondieren. Die Budget-Schwelle kann durch Dividieren der in der Hauptbatterie verbleibenden gegenwärtigen Energiemenge durch die Zieldistanz berechnet werden.
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Das Effizienz-Anzeigeinstrument kann ferner eine Nebenverbraucher-Zone enthalten, die mit einer Komponente des Energieverbrauchs korrespondiert, die der Nutzung von Nebenverbrauchern zugeschrieben wird. Die Nebenverbraucher-Zone kann angrenzend an der unteren Grenze des Effizienz-Anzeigeinstruments angeordnet sein. Das Effizienz-Anzeigeinstrument kann ein lineares Anzeigeinstrument sein, das einen Balken enthält, der sich zwischen der oberen Grenze und der unteren Grenze erstreckt. Überdies kann die sichere Betriebszone mit einem becherförmigen Budget-Element assoziiert sein, das einen Boden nahe der unteren Grenze und einen mit der Budget-Schwelle korrespondierende Randabschluss aufweist.
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Nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung kann ein Energieverbrauch-Anzeigeinstrument bereitgestellt werden. Das Energieverbrauch-Anzeigeinstrument kann einen Effizienz-Anzeiger, der mit einer gegenwärtigen Energieverbrauchsrate korrespondiert, und ein Energiebudget-Element mit einer Energiebudget-Schwelle, die eine sichere Betriebszone definiert, enthalten. Die Energiebudget-Schwelle kann auf einem gegenwärtigen Batteriezustand und einer Distanz zu einem Ziel basiert sein.
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Der Effizienz-Anzeiger kann ein Momentaneffizienz-Anzeiger sein und die gegenwärtige Energieverbrauchsrate kann eine momentane Energieverbrauchsrate sein. Das Energieverbrauch-Anzeigeinstrument kann ferner einen Durchschnittseffizienz-Anzeiger enthalten, der mit einer durchschnittlichen Energieverbrauchsrate korrespondiert. Nach einer oder mehreren Ausführungsformen kann die durchschnittliche Energieverbrauchsrate auf dem gegenwärtigen Ladezyklus basiert sein. Der gegenwärtige Batteriezustand kann mit einer in einer Hauptbatterie verbleibenden gegenwärtigen Energiemenge korrespondieren und die Energiebudget-Schwelle kann durch Dividieren der in der Hauptbatterie verbleibenden gegenwärtigen Energiemenge durch die Distanz zu dem Ziel berechnet werden.
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Das Energieverbrauch-Anzeigeinstrument kann ferner eine Nebenverbraucher-Zone enthalten, die mit einer Komponente des Energieverbrauchs korrespondiert, die der Nutzung von Nebenverbrauchern zugeschrieben wird. Außerdem kann das Energieverbrauch-Anzeigeinstrument ein lineares Anzeigeinstrument sein, das einen Balken mit einer oberen Grenze und einer unteren Grenze enthält. Die Nebenverbraucher-Zone kann angrenzend an der unteren Grenze angeordnet sein.
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Ferner kann das Energiebudget-Element becherförmig mit einem Boden nahe der unteren Grenze und einem mit der Energiebudget-Schwelle korrespondierenden Randabschluss sein.
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Nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung wird ein Verfahren zur Anzeige von Fahrzeuginformationen bereitgestellt. Das Verfahren kann enthalten, einen gegenwärtigen Effizienzwert für ein Fahrzeug zu bestimmen, eine sichere Betriebs-Schwelle basierend auf einem gegenwärtigen Batteriezustand und einer Distanz zu einem Ziel zu berechnen und ein Effizienz-Anzeigeinstrument mit einem Effizienz-Anzeiger, der mit einem gegenwärtigen Effizienzwert korrespondiert, und eine sichere Zone, die mit der sicheren Betriebs-Schwelle korrespondiert, anzuzeigen. Berechnen der sicheren Betriebs-Schwelle basierend auf einem gegenwärtigen Batteriezustand und einer Distanz zu einem Ziel kann umfassen, eine in einer Hauptbatterie verbleibende gegenwärtige Energiemenge zu bestimmen, eine gegenwärtige Distanz zu dem Ziel zu bestimmen und die in der Hauptbatterie verbleibende gegenwärtige Energiemenge durch die gegenwärtige Distanz zu dem Ziel zu dividieren.
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Weitere Ausführungen der Erfindung sind in den Figuren beschrieben.
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1 zeigt eine vereinfachte beispielhafte schematische Repräsentation eines Fahrzeugs, das ein Informationsanzeigesystem nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung enthält;
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2 stellt eine beispielhaftes Informationsanzeige nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung dar;
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3a stellt ein beispielhaftes Effizienz-Anzeigeinstrument nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung dar;
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3b stellt eine alternative Ansicht des in 3a gezeigten beispielhaften Effizienz-Anzeigeinstruments dar;
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4 stellt ein anderes beispielhaftes Effizienz-Anzeigeinstrument nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung dar;
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5 stellt ein weiteres beispielhaftes Effizienz-Anzeigeinstrument nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung dar; und
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6 zeigt ein vereinfachtes beispielhaftes Ablaufdiagramm, das ein Verfahren nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung darstellt.
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Ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hierin nach Erfordernis offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können überbetont oder minimiert sein, um Einzelheiten von bestimmten Komponenten zu zeigen. Daher sind hierin offenbarte spezifische strukturelle und funktionale Einzelheiten nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einem Fachmann zu lehren, die vorliegende Erfindung verschiedenartig anzuwenden.
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Jetzt auf die Zeichnungen Bezug nehmend, zeigt 1 eine vereinfachte beispielhafte schematische Repräsentation eines Fahrzeugs 10. Wie darin ersichtlich, kann das Fahrzeug 10 ein Batterie-Elektrofahrzeug (BEV) sein, das ein vollelektrisches Fahrzeug ist, das von einer oder mehreren elektrischen Maschinen ohne Unterstützung durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird. Die eine oder mehreren elektrischen Maschinen des Fahrzeugs 10 können einen Fahrmotor 12 enthalten. Der Motor 12 kann ein Drehmoment zu einer Welle 14 ausgeben, die mit einem ersten Satz von Fahrzeug-Antriebsrädern oder Primärantriebsrädern 16 durch ein Getriebe 18 verbunden ist. Andere Fahrzeuge im Rahmen der vorliegenden Anmeldung können verschiedene Anordnungen von elektrischen Maschinen, wie mehr als ein Fahrmotor, aufweisen. In der in 1 gezeigten Ausführungsform kann der Fahrmotor 12 als ein Motor zum Ausgeben von Drehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs 10 verwendet werden. Alternativ kann der Motor 12 auch als ein Generator verwendet werden, der elektrische Leistung zu einem Hochspannungsbus 20 und einem Energiespeichersystem 22 durch einen Wechselrichter 24 ausgibt.
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Das Energiespeichersystem 22 kann eine Hauptbatterie 26 und ein Batterieenergie-Steuermodul (BECM) 28 enthalten. Die Hauptbatterie 26 kann eine Hochspannungsbatterie sein, die imstande ist, elektrische Leistung zum Betreiben des Motors 12 auszugeben. Nach einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Hauptbatterie 26 ein Batteriesatz sein, der aus mehreren Batteriemodulen besteht. Jedes Batteriemodul kann eine Vielzahl von Batteriezellen enthalten. Die Batteriezellen können unter Verwendung von vorhandener Fahrzeuginnenraum-Luft luftgekühlt werden. Die Batteriezellen können außerdem unter Verwendung eines Flüssigkühlmittelsystems erwärmt oder gekühlt werden. Das BECM 28 kann als eine Steuerung für die Hauptbatterie 26 fungieren. Das BECM 28 kann außerdem ein elektronisches Überwachungssystem enthalten, das Temperatur und Ladezustand jeder der Batteriezellen verwaltet. Andere Arten von Energiespeichersystemen können mit einem Fahrzeug wie dem Fahrzeug 10 verwendet werden. Beispielsweise kann eine Vorrichtung wie ein Kondensator verwendet werden, der wie eine Hochspannungsbatterie sowohl zum Speichern als auch zum Ausgeben von elektrischer Energie imstande ist. Alternativ kann eine Vorrichtung wie eine Brennstoffzelle in Verbindung mit einer Batterie und/oder einem Kondensator zur Bereitstellung von elektrischer Leistung für das Fahrzeug 10 verwendet werden.
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Wie in 1 gezeigt, können der Motor 12, das Getriebe 18 und der Wechselrichter 24 allgemein als ein Antriebsstrang 30 bezeichnet werden. Zur Steuerung der Komponenten des Antriebsstrangs 30 kann ein Fahrzeugsteuersystem, allgemein als eine Fahrzeugsteuerung 32 gezeigt, bereitgestellt werden. Obwohl sie als eine einzelne Steuerung dargestellt ist, kann sie mehrere Steuerungen enthalten, die zur Steuerung mehrerer Fahrzeugsysteme verwendet werden können. Beispielsweise kann die Steuerung 32 eine Fahrzeugsystemsteuerung/ein Kraftübertragungs-Steuermodul (VSC/PCM) sein. In dieser Hinsicht kann der PCM-Abschnitt des VSC/PCM innerhalb des VSC/PCM eingebettete Software oder eine separate Hardware-Vorrichtung sein.
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Ein Steuerungsbereichsnetz (CAN) 34 kann der Steuerung 32 die Kommunikation mit dem Antriebsstrang 30 und dem BECM 28 gestatten. Genauso wie die Hauptbatterie 26 ein BECM enthält, können andere von der Steuerung 32 gesteuerte Vorrichtungen ihre eigenen Steuerungen oder Unter-Steuerungen aufweisen. Beispielsweise kann der Antriebsstrang 30 ein Antriebsstrangsteuermodul (TCM) (nicht dargestellt) enthalten, das konfiguriert ist, um die Steuerung spezifischer Komponenten innerhalb des Antriebsstrangs 30, wie der Motor 12 und/oder der Wechselrichter 24, zu koordinieren. Beispielsweise kann das TCM eine Motorsteuerung enthalten. Die Motorsteuerung kann, unter anderen Dingen, die Position, die Drehzahl, den Leistungsverbrauch und die Temperatur des Motors 12 überwachen. Unter Verwendung dieser Informationen und eines Gaspedal-Befehls vom Fahrer können die Motorsteuerung und der Wechselrichter 24 die Gleichstrom-(DC)-Spannungsversorgung von der Hauptbatterie 26 in Signale umwandeln, die zum Antreiben des Motors 12 verwendet werden können. Einige oder sämtliche dieser verschiedenen Steuerungen können ein Steuerungssystem bilden, das für Verweiszwecke die Steuerung 32 sein kann. Obwohl sie im Kontext des Fahrzeugs 10, das ein BEV ist, dargestellt und beschrieben werden, versteht es sich, dass Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung in anderen Fahrzeugarten, wie solchen, die von einem Verbrennungsmotor angetrieben werden, entweder allein oder zusätzlich zu einer oder mehreren elektrischen Maschinen (z. B. HEVs, PHEVs usw.), implementiert werden können.
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Das Fahrzeug 10 kann auch eine Klimaanlage 38 enthalten. Die Klimaanlage 38 kann sowohl Heiz- als auch Kühlkomponenten enthalten. Beispielsweise kann die Klimaanlage 38 eine elektrische Hochspannungsheizung und -Steuerung mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) 40 enthalten. Die PTC 40 kann zum Erwärmen von Kühlmittel, das in einer Personenkraftwagen-Heizung zirkuliert, verwendet werden. Wärme von der PTC 40 kann auch zur Hauptbatterie 26 zirkuliert werden. Die Klimaanlage 38 kann außerdem einen elektrischen Hochspannungs-HVAC-Kompressor 42 enthalten. Sowohl die PTC 40 als auch der HVAC-Kompressor 42 können elektrische Energie direkt aus der Hauptbatterie 26 entnehmen. Überdies kann die Klimaanlage 38 mit der Steuerung 32 kommunizieren. Der Ein/Aus-Status der Klimaanlage 38 kann zur Steuerung 32 kommuniziert werden und kann auf beispielsweise dem Status eines vom Fahrer betätigten Schalters oder der automatischen Steuerung der Klimaanlage 38, basierend auf verwandten Funktionen wie Scheibenenteisung, basiert werden.
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Zusätzlich zu der Hauptbatterie 26 kann das Fahrzeug 10 eine separate sekundäre Batterie 44, wie eine typische 12-Volt-Batterie, enthalten. Die sekundäre Batterie 44 kann zur Versorgung der verschiedenen anderen Nebenverbraucher, Scheinwerfer und dergleichen des Fahrzeugs (hierin zusammengefasst als Nebenverbraucher 46 bezeichnet) verwendet werden. Ein Gleichstrom-zu-Gleichstrom-Wandler 48 kann elektrisch zwischen der Hauptbatterie 26 und der sekundären Batterie 44 eingefügt werden. Der Gleichstrom-zu-Gleichstrom-Wandler 48 kann der Hauptbatterie 26 gestatten, die sekundäre Batterie 44 aufzuladen.
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Das Fahrzeug 10, das als ein BEV dargestellt ist, kann ferner eine Wechselstrom-(AC)-Ladeeinrichtung 50 zum Laden der Hauptbatterie 26 unter Verwendung einer Wechselstromquelle außerhalb des Fahrzeugs enthalten. Die Wechselstrom-Ladeeinrichtung 50 kann Leistungselektronik enthalten, die zum Umwandeln der Wechselstromquelle außerhalb des Fahrzeugs aus einem elektrischen Energieversorgungsnetz in die von der Hauptbatterie 26 benötigte Gleichstromspannung verwendet wird und dadurch die Hauptbatterie 26 auf ihren vollen Ladezustand auflädt. Die Wechselstrom-Ladeeinrichtung 50 kann zur Anpassung an eine oder mehrere herkömmliche Spannungsquellen von einem elektrischen Versorgungsnetz außerhalb des Fahrzeugs (z. B. 110 Volt, 220 Volt usw.) imstande sein. Die Wechselstrom-Ladeeinrichtung 50 kann unter Verwendung eines Adapters, der in 1 schematisch als ein Stecker 52 dargestellt ist, an das elektrische Versorgungsnetz außerhalb des Fahrzeugs angeschlossen werden.
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In 1 sind außerdem vereinfachte schematische Repräsentationen eines Bremssystems 54, eines Beschleunigungssystems 56 und eines Navigationssystems 57 dargestellt. Das Bremssystem 54 kann Dinge wie ein Bremspedal, Stellungssensoren, Drucksensoren oder eine Kombination der beiden sowie eine mechanische Verbindung mit den Fahrzeugrädern, wie die Primärantriebsräder 16, zum Bewirken von Reibungsbremsung enthalten. Das Bremssystem 54 kann außerdem ein Nutzbremssystem enthalten, in dem Bremsenergie aufgenommen und als elektrische Energie in der Hauptbatterie 26 gespeichert werden kann. Gleichermaßen kann das Beschleunigungssystem 56 ein Fahrpedal mit einem oder mehreren Sensoren enthalten, die, wie die Sensoren in dem Bremssystem 54, Informationen wie Gaspedal-Eingabe zur Steuerung 32 kommunizieren können. Das Navigationssystem 57 kann eine Navigationsanzeige, eine GPS-Einheit (globales Positionierungssystem), eine Navigationssteuerung und Eingänge zum Empfangen von Zielinformationen und anderer Daten von einem Fahrer enthalten. Das Navigationssystem kann außerdem Distanz- und/oder Standortinformationen, die mit dem Fahrzeug 10 assoziiert sind, seine Zielbestimmung oder andere relevante GPS-Wegepunkte kommunizieren. Die Steuerung 32 kann mit jedem individuellen Fahrzeugsystem kommunizieren, um den Fahrzeugbetrieb gemäß programmierten Algorithmen und Steuerlogik zu überwachen und zu steuern. In dieser Hinsicht kann die Steuerung 32 dazu beitragen, die verschiedenen verfügbaren Energiequellen und die mechanische Leistung, die den Rädern 16 zugeführt wird, zu verwalten, um den Bereich des Fahrzeugs zu maximieren. Die Steuerung 32 kann auch mit einem Fahrer kommunizieren.
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Zusätzlich zum Vorstehenden kann das Fahrzeug 10 ein Informationsanzeigesystem 58 zur Erleichterung der Kommunikation mit einem Fahrer enthalten. Wie nachstehend ausführlich erläutert, kann das Informationsanzeigesystem 58 einem Fahrer des Fahrzeugs 10 relevanten Fahrzeuginhalt vor, während oder nach einem Betrieb bereitstellen. Wie in 1 gezeigt, kann das Informationsanzeigesystem 58 die Steuerung 32 und eine Informationsanzeige 60 enthalten. Das Informationsanzeigesystem 58 kann außerdem sein eigenes Steuerungssystem enthalten, das für Verweiszwecke eine Anzeigesteuereinheit 62 sein kann. Die Anzeigesteuereinheit 62 kann mit der Steuerung 32 kommunizieren und kann Steuerungsfunktionen auf der Informationsanzeige 60 durchführen, obwohl die Steuerung 32 auch als das Steuerungssystem der Informationsanzeige fungieren kann. Die Steuerung 32 kann konfiguriert sein, um Eingang zu empfangen, der zu den gegenwärtigen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 in Beziehung steht. Beispielsweise kann die Steuerung 32 Eingangssignale von dem BECM 28, dem Antriebsstrang 30 (z. B. Motor 12 und/oder Wechselrichter 24), der Klimaanlage 38, dem Bremssystem 54, dem Beschleunigungssystem 56 oder dergleichen empfangen. Die Steuerung 32 kann der Anzeigesteuereinheit 62 Ausgang derart bereitstellen, dass die Informationsanzeige 60 Energieverbrauchs- und Bereichsinformationen oder andere Informationen, die zum Betrieb des Fahrzeugs 10 in Beziehung stehen, an einen Fahrer übermittelt.
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Die Informationsanzeige 60 kann innerhalb eines Armaturenbretts (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 10, wie ein Instrumentenbrett oder ein Mittelkonsolenbereich, angeordnet sein. Überdies kann die Informationsanzeige 60 Teil eines anderen Anzeigesystems, wie das Navigationssystem 57, sein oder kann Teil eines dedizierten Informationsanzeigesystems sein. Die Informationsanzeige 60 kann eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Plasmaanzeige, eine organische Lichtemissionsanzeige (OLED) oder eine andere geeignete Anzeige sein. Die Informationsanzeige 60 kann einen Touchscreen zum Empfangen von Fahrereingabe, der mit ausgewählten Bereichen der Informationsanzeige 60 assoziiert ist, enthalten. Das Informationsanzeigesystem 58 kann außerdem einen oder mehrere Knöpfe (nicht dargestellt) einschließlich von Hardware-Tasten oder Software-Tasten enthalten, die sich angrenzend an der Informationsanzeige 60 zum Bewirken von Fahrereingabe befinden. Andere Bedienereingaben, die durchschnittlichen Fachleuten bekannt sind, können auch eingesetzt werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Anmeldung zu verlassen.
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Allgemein Bezug nehmend auf 2, ist die Informationsanzeige 60 detaillierter gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie darin ersichtlich, kann die Informationsanzeige 60 einen oder mehrere Anzeigebildschirme 64 anzeigen, die wechseln können, um verschiedene Informationen an den Fahrer zu übermitteln. Dazu können der eine oder die mehreren Anzeigebildschirme 64 auswählbar oder nicht auswählbar sein und können nach Empfang von Fahrer- oder Fahrzeugeingabe an der Steuerung 32 und/oder Anzeigesteuereinheit 62 wechseln.
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Wie in 2 dargestellt, können der eine oder die mehreren Anzeigebildschirme 64 der Informationsanzeige 60 eine Budget-Ansicht oder einen Budget-Bildschirm 66 enthalten. Der Budget-Bildschirm 66 kann ein Batterie-Anzeigeinstrument 68 mit einem Batterie-Ladezustand-(SOC)-Anzeiger 70 enthalten. Der SOC-Anzeiger 70 kann die in der Hauptbatterie 26 verbleibende relative Menge elektrischer Energie übermitteln. BEVs können einen beschränkten Bereich oder eine beschränkte Distanz aufweisen, der/die gefahren werden kann, bevor die Hauptbatterie 26 erschöpft ist. Dementsprechend kann der Bereich eines Fahrzeugs auch als sein Distanz-bis-leer-(DTE)-Wert bezeichnet werden. Zum Übermitteln des DTE-Werts kann der Batterie-Anzeiger 68 auch einen DTE-Anzeiger 72 enthalten. Wie in 2 dargestellt, kann der DTE-Anzeiger 72 eine digitale Datenauslesung des DTE-Werts in Entfernungseinheiten (z. B. Meilen, Kilometer usw.) sein. Alternativ kann der DTE-Anzeiger 72 anderswo auf dem Budget-Bildschirm 66 angezeigt werden.
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Zur Bestimmung, wie lange die verbleibende Ladung in der Hauptbatterie 26 halten wird, kann es ein wichtiger Faktor sein, wie das Fahrzeug 10 gefahren wird. Beispielsweise kann aggressives Fahrverhalten die Hauptbatterie 26 schneller erschöpfen als relativ konservatives Fahrverhalten. Dazu kann der Betrieb des Fahrzeugs 10 kontinuierlich überwacht und analysiert werden, um die Auswirkungen des Fahrverhaltens auf den Bereich des Fahrzeugs zu bestimmen. Die Steuerung 32 kann vergangenes Fahrverhalten, gegenwärtiges Fahrverhalten oder vorhergesagtes zukünftiges Fahrverhalten berücksichtigen. Diesbezüglich kann der Budget-Bildschirm 66 übermitteln, wie das Fahrverhalten das „Energie-Budget” des Fahrzeugs beeinflusst. Das Konzept eines Energie-Budgets in dem Kontext des Fahrzeugs 10 kann eine Menge oder Rate des Energieverbrauchs betreffen, den man sich leisten kann, ohne die Hauptbatterie 26 vor dem Erreichen eines vorgesehenen Ziels (z. B. nächster Ladepunkt, Endbestimmung usw.) zu erschöpfen.
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Wie vorher erwähnt, können die BEVs einen beschränkten Bereich haben; sie können auch beschränkte Möglichkeiten zum Laden haben. Daher kann der Budget-Bildschirm 66 Fahrzeugbereich-Informationen und Zieldistanz-Informationen übermitteln, um die Fahrer mit einer Versicherung zu versehen, dass sie imstande sein werden, ihren nächsten Ladepunkt zu erreichen. Wenn sie nicht imstande sind, ihre Bestimmung zu erreichen, kann der Budget-Bildschirm 66 den Fahrern auch reichlich Warnungen bereitstellen, so dass sie entweder ihr Fahrverhalten verändern können, um ihr Ziel zu erreichen, oder ihre Zielbestimmung ändern können. Daher kann der Budget-Bildschirm 66 zusätzlich zu dem Batterie-Anzeigeinstrument 68 einen mit einer gegenwärtigen Zieldistanz korrespondierenden Distanz-zum-Ziel-(DTT)-Anzeiger 74 enthalten. Wie vorher erwähnt, kann die Zieldistanz mit der gegenwärtigen Distanz von dem Fahrzeug 10 zu einer Bestimmung korrespondieren. Nach einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Bestimmung ein zwischenliegender Ladestandort, die endgültige Fahrtbestimmung oder dergleichen sein. Überdies kann die Bestimmung von einem Fahrer eingegeben werden (z. B. über das Navigationssystem 57 oder einen separaten Zieleingabebildschirm) oder kann von dem Fahrzeug 10 als ein Standardziel ausgewählt werden.
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Der DTT-Anzeiger 74 kann, wie der DTE-Anzeiger 72, ebenfalls eine digitale Datenauslesung des Zieldistanzwerts sein. Wenn der DTT-Wert kleiner als der DTE-Wert ist, kann das Fahrzeug 10 als innerhalb eines Energie-„Überschusses” betrieben angesehen werden. Wenn umgekehrt der DTT-Wert den DTE-Wert übersteigt, kann das Fahrzeug 10 als innerhalb eines Energiedefizits oder „-mangels” betrieben angesehen werden. Dementsprechend kann der Budget-Bildschirm 66 ferner einen Überschuss-Anzeiger 76 enthalten, um dem Fahrer zu übermitteln, ob das Fahrzeug 10 über ausreichend elektrische Energie zum Erreichen seines Ziels verfügt. Der Überschuss-Anzeiger 76 kann außerdem die Größenordnung oder den Betrag des Mangels/Überschusses in Entfernungseinheiten übermitteln. Der Überschuss-Anzeiger 76 kann, wie der DTE-Anzeiger 72 und der DTT-Anzeiger 74, ebenfalls eine digitale Datenauslesung sein. Wie in 2 gezeigt, kann der Betrag des Überschusses (Mangels) durch Subtrahieren des Zieldistanzwerts (DTT) von dem DTE-Wert erhalten werden.
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Energiebudget-Informationen können, zusätzlich zur Anzeige als digitale Daten, auch grafisch übermittelt werden. Wie in 2 gezeigt, kann der Budget-Bildschirm 66 ferner ein Effizienz-Anzeigeinstrument 78 enthalten. Das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 kann außerdem Informationen über den Bereich des Fahrzeugs 10 und die Zieldistanz einbeziehen. Wie unten ausführlicher erläutert wird, kann das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 Fahrern helfen, ein Energieverbrauch-Budget zu visualisieren. Insbesondere kann das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 Fahrern bei der Bestimmung helfen, ob das Fahrzeug 10 mehr Energie verbraucht, als sie sich leisten können, um ihr Ziel zu erreichen. Das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 kann Fahrer darüber informieren, ob sie ihre Bestimmung wahrscheinlich erreichen werden oder nicht, so dass das Fahrverhalten entsprechend verändert werden kann.
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Die 3a und 3b stellen das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 nach einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen detaillierter dar. Wie darin ersichtlich, kann das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 ein lineares oder nichtlineares Anzeigeinstrument mit einem vertikalen (oder horizontalen) Balken 80 sein. Der Balken 80 kann eine untere Grenze 82 und eine obere Grenze 84 enthalten. Das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 kann einen Momentaneffizienz-Anzeiger 86 enthalten, der sich entlang dem Balken 80 zwischen der unteren Grenze 82 und der oberen Grenze 84 bewegt, um einen momentanen Effizienzwert an einen Fahrer zu übermitteln. Das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 kann, obwohl es in Ausdrücken der Effizienz beschrieben wird, tatsächlich Informationen über die Nutzung der Energie in echten Einheiten übermitteln. Dazu kann das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 ein Energieverbrauch-Anzeigeinstrument sein, das Energieverbrauchsraten anzeigt. Beispielsweise kann das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 eine pro Entfernungseinheit verbrauchte Energiemenge übermitteln. Je weniger Energie pro Einheitsentfernung verbraucht wird, kann in dieser Hinsicht mit einem wirtschaftlicheren Betrieb des Fahrzeugs 10 korrespondieren. Ebenso gilt, dass, je näher der Momentaneffizienz-Anzeiger 86 sich an der unteren Grenze 82 des Effizienz-Anzeigeinstruments 78 befindet, desto energieeffizienter das Fahrzeug 10 zu einem gegebenen Zeitpunkt betrieben wird.
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Wie vorher erwähnt, möchten Fahrer versichert werden, dass sie imstande sein werden, ihr Ziel zu erreichen, bevor die Hauptbatterie 26 erschöpft ist. Fahrer möchten außerdem ausreichend Warnung erhalten, wenn ihr gegenwärtiges Fahrzeug-Bedienverhalten mehr Energie verbraucht, als sie sich leisten können, um ihr Ziel zu erreichen. Um diese Befürchtungen hinsichtlich des Bereichs zu mildern, kann das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 außerdem Energiebudget-Informationen enthalten. Die Energiebudget-Informationen können Informationen über den Bereich des Fahrzeugs 10 (z. B. DTE) sowie die Zieldistanz einbeziehen. Insbesondere kann das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 ein Energiebudget-Element 88 enthalten. Das Budget-Element 88 kann eine Budget-Schwelle 90 enthalten, die eine sichere Betriebszone 92 definiert. Beispielsweise kann die sichere Betriebszone 92 als eine Zone auf dem Balken 80 zwischen der Budget-Schwelle 90 und der unteren Grenze 82 definiert sein. Die sichere Betriebszone 92 kann mit einer Zone auf dem Balken 80 korrespondieren, in der die durchschnittliche Effizienz des Fahrzeugs 10 beibehalten werden muss, um das Ziel sicher zu erreichen. Die sichere Betriebszone 92 und die korrespondierende Budget-Schwelle 90 können auf durchschnittliches Fahren basiert sein. Wenn der Fahrer imstande ist, die durchschnittliche Effizienz (z. B. pro Entfernungseinheit verbrauchte Energie) innerhalb der sicheren Betriebszone 92 beizubehalten, sollte das Fahrzeug 10 imstande sein, seine Bestimmung zu erreichen. Im Verlauf einer Fahrt kann die sichere Betriebszone 92 ständig aktualisiert werden, um den gegenwärtigen Zustand der Batterie und die verbleibende Zieldistanz zu reflektieren.
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Wie vorher beschrieben, kann die momentane Effizienz in Energieeinheiten pro Einheitsentfernung (z. B. Wattstunden pro Meile) übermittelt werden, um eine momentane Energieverbrauchsrate zu reflektieren. Die gegenwärtige Kapazität der Hauptbatterie 26 kann in Energieeinheiten (z. B. Wattstunden) bereitgestellt werden. Die Zieldistanz kann natürlich in Entfernungseinheiten (z. B. Meilen) verfügbar sein. Nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung kann die Budget-Schwelle 90 durch Dividieren der gegenwärtigen Hauptbatterie-Kapazität durch die gegenwärtige Zieldistanz berechnet werden. Effizienzwerte unter der berechneten Budget-Schwelle 90 können als innerhalb der sicheren Betriebszone 92 betrachtet werden. Durch Einbeziehen von Bereichsinformationen in das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 kann die sichere Betriebszone 92 Fahrern helfen, ein Energie-Budget zu visualisieren und zu bestimmen, ob sie sich die Energiemenge, die sie gegenwärtig verbrauchen, leisten können, um ihre Zielbestimmung zu erreichen. Der Momentaneffizienz-Anzeiger 86 kann eine Momentaufnahme der Energiemenge, die gegenwärtig verbraucht wird, bereitstellen. In dieser Hinsicht kann das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 Fahrer dabei unterstützen, besser mit ihrem Fahrverhalten umzugehen und/oder es zu verändern, um Energie bei einer Rate innerhalb der sicheren Betriebszone 92 zu verbrauchen. Dadurch kann den Fahrern versichert werden, dass sie ihre Bestimmung erreichen werden.
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Die sichere Betriebszone 92 kann mit wachsender Zunahme des Verhältnisses zwischen der Hauptbatterie-Kapazität und der Zieldistanz zunehmen. Umgekehrt kann die sichere Betriebszone 92 mit wachsender Abnahme des Verhältnisses zwischen der Hauptbatterie-Kapazität und der Zieldistanz abnehmen. Somit kann ein relativ effizientes Fahrverhalten dahin tendieren, eine Zunahme der Größe der sicheren Betriebszone 92 zu bewirken (d. h. das Energie-Budget vergrößern). Andererseits kann ein relativ ineffizientes Fahrverhalten dahin tendieren, eine Abnahme der sicheren Betriebszone 92 zu bewirken (d. h. das Energie-Budget verkleinern). Nach einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Budget-Element 88 becherförmig sein, um das Energie-Budget zu symbolisieren. Je größer der Becher ist, desto größer kann das verfügbare Energie-Budget zum Erreichen des Ziels sein. Als ein Ergebnis kann der Fahrer es sich leisten, Energie mit einer relativ höheren Rate zu verbrauchen, falls gewünscht, und trotzdem den nächsten Ladepunkt erreichen.
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3a zeigt den Momentaneffizienz-Anzeiger 86, der in der sicheren Betriebszone 92 angezeigt wird. Durch Betreiben eines Fahrzeugs in einer solchen Weise, dass die durchschnittliche Effizienz innerhalb der sicheren Betriebszone 92 bleibt, kann einem Fahrer versichert werden, die eingegebene Zielbestimmung sicher zu erreichen. 3b zeigt den Momentaneffizienz-Anzeiger 86, der außerhalb der sicheren Betriebszone 92 angezeigt wird. Wenn der Fahrer fortfährt, das Fahrzeug 10 in einer solchen Weise zu betreiben, die bewirken würde, dass die durchschnittliche Effizienz außerhalb der sicheren Betriebszone 92 bleibt, ist das Fahrzeug 10 unter Umständen außerstande, das Ziel mit der gegenwärtigen Ladung der Hauptbatterie zu erreichen. Wenn zusätzlich oder alternativ an einem Punkt der momentane Verbrauch, der durch den Momentaneffizienz-Anzeiger 86 repräsentiert wird, innerhalb der sicheren Betriebszone 92 gehalten werden kann, kann es möglich sein, die Endbestimmung zu erreichen.
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Jetzt Bezug nehmend auf 4, kann das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 ferner einen Durchschnittseffizienz-Anzeiger 94 nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung enthalten. Wie der Momentaneffizienz-Anzeiger 86 kann der Durchschnittseffizienz-Anzeiger 94 Informationen übermitteln, die mit einer pro Entfernungseinheit verbrauchten Energiemenge korrespondieren. Der Durchschnittseffizienz-Anzeiger 94 kann Fahrer mit zusätzlicher Rückmeldung versehen, so dass sie besser mit ihrem Fahrverhalten umgehen können, um den Durchschnittseffizienz-Anzeiger 94 in die sichere Betriebszone 92 zu bekommen (oder ihn dort zu halten). Der Durchschnittseffizienz-Anzeiger 94 kann mit einem durchschnittlichen Effizienzwert korrespondieren. Der durchschnittliche Effizienzwert kann über ein Gleitfenster berechnet werden, das vergangene Fahrleistung angibt. Das Gleitfenster kann mit einer kürzlichen Zeitperiode oder gefahrenen Distanz korrespondieren. Beispielsweise kann der durchschnittliche Effizienzwert mit der Fahrleistung während der letzten 15 Minuten korrespondieren. Natürlich können alternative rollende Zeitperioden genutzt werden. Als ein anderes Beispiel kann das Gleitfenster mit der Fahrleistung während der gegenwärtigen Fahrt oder einer unmittelbar zurückliegenden, im Voraus bestimmten Zahl von Meilen korrespondieren.
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Nach einer oder mehreren Ausführungsformen kann der Durchschnittseffizienz-Anzeiger 94 mit einem lebenslangen durchschnittlichen Effizienzwert korrespondieren. In dieser Hinsicht kann der durchschnittliche Effizienzwert auf die Anforderung eines Fahrers zurückgesetzt werden. Alternativ kann der durchschnittliche Effizienzwert mit der durchschnittlichen Energieverbrauchsrate für den gegenwärtigen Ladezyklus korrespondieren. Folglich kann der durchschnittliche Effizienzwert nach jeder Batterieladesitzung zurückgesetzt werden. Als eine andere Alternative kann der durchschnittliche Effizienzwert zurückgesetzt werden, wenn ein Ladestandort aktualisiert, geändert oder gelöscht wird. Als eine noch andere Alternative kann der Durchschnittseffizienz-Anzeiger 94 verwendet werden, um eine erwartete oder vorhergesagte zukünftige Effizienz anzugeben. Die erwartete zukünftige Effizienz kann auf einer Messung eines vergangenen Effizienzverhaltens basiert sein.
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Wie in 4 gezeigt, kann die Informationsanzeige 60 selektiv eine Anzeigeinstrument-Skala 96 für das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 anzeigen. Die Anzeigeinstrument-Skala 96 kann die mit dem Effizienz-Anzeigeinstrument 78 assoziierten tatsächlichen Energie-Effizienzwerte übermitteln. Wie vorher beschrieben, kann das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 die Fahrzeugbetrieb-Effizienz in der Form einer Energieverbrauchsrate (z. B. pro Einheitsentfernung verbrauchte Energie) übermitteln. In dieser Hinsicht kann die Anzeigeinstrument-Skala 96 eine Zahl von Skalenstrichen 98 enthalten, die Einheiten von Wattstunden pro Meile übermitteln und periodisch entlang der Länge des Effizienz-Anzeigeinstruments 78 mit Abstand angeordnet sind. Überdies kann die untere Grenze 82 mit einer Energieverbrauchsrate von null Wattstunden pro Meile korrespondieren. Wie vorher erwähnt, kann das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 nichtlinear sein. Folglich können die Effizienzwerte (z. B. Energieverbrauchsraten) nichtlinear auf das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 abgebildet sein, um relevantere Zonen des Balkens 80 zu fokussieren oder zu vergrößern.
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5 stellt ein beispielhaftes Effizienz-Anzeigeinstrument nach einer oder mehreren alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung dar. Wie darin ersichtlich, kann das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 eine Nebenverbraucher-Zone 100 enthalten, die einen Nebenverbraucherboden 102 aufweist. Die Nebenverbraucher-Zone 100 kann mit der Komponente des gegenwärtigen Effizienzwerts, die auf der Nutzung von Nebenverbrauchern beruht, anstatt mit der Energie, die zum Antreiben des Fahrzeugs 10 genutzt wird, korrespondieren. Der Nebenverbraucherboden 102 kann als eine untere Begrenzung auf dem Balken 80 des Effizienz-Anzeigeinstruments 78 angezeigt werden, der einen minimalen Effizienzwert (z. B. pro Einheitsentfernung verbrauchte Energie) angibt, den der Fahrer lediglich durch Veränderungen des Fahrverhaltens erreichen kann. Dementsprechend kann die Nebenverbraucher-Zone 100 einen Weg bereitstellen, um den Anteil des Energieverbrauchs, der zur Nutzung von Nebenverbrauchern in Beziehung steht, sowie den Anteil, der zur Nutzung des Gaspedals in Beziehung steht, zu übermitteln. Daher können weder der Momentaneffizienz-Anzeiger 86 noch der Durchschnittseffizienz-Anzeiger 94 lediglich durch Veränderungen im Fahrverhalten, die den Energieverbrauch reduzieren (z. B. langsameres Fahren, langsamere Beschleunigung usw.), unter den Nebenverbraucherboden 102 fallen Der Nebenverbraucherboden 102 kann mit einem kurzfristigen rollenden Durchschnitt des Energieverbrauchs aus der Nutzung von Nebenverbrauchern, wie die Nebenverbraucher 46 und die Klimaanlage 38, korrespondieren. Als ein Beispiel kann der Nebenverbraucherboden 102 durch Dividieren der Leistungsabgabe aufgrund der Nutzung von Nebenverbrauchern durch die über eine relativ kurze rollende Distanz oder Zeitperiode gemittelte Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden. Die Steuerung 32 kann bei der Bestimmung des Nebenverbraucherbodens 102 spezielle Bedingungen berücksichtigen, so dass sein Wert ein repräsentatives Äquivalent der gegenwärtigen Energieverbrauchsrate aufgrund der Nutzung von Nebenverbrauchern und nicht der Nutzung des Gaspedals ist. Beispielsweise kann die Steuerung 32 Fälle berücksichtigen, in denen das Fahrzeug sich im Leerlauf befindet (z. B. an einer Ampel gestoppt ist), so dass der Nebenverbraucherboden 102 als ein Ergebnis der Division einer Potenz durch Null nicht untypisch hoch ist.
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Die Berechnung der Budget-Schwelle 90 kann von der verbleibenden Distanz des Fahrzeugs 10 zum Erreichen der Zielbestimmung oder eines geeigneten Ladestandorts (d. h. Zieldistanz) abhängen. Die Zieldistanz kann die endgültige vermittelte verbleibende Distanz sein, basierend auf verschiedenen möglichen Fahrereingaben. Beispielsweise kann die Zieldistanz von einem Fahrer kommen, der eine Distanz zu einer Zielbestimmung oder einem Ladestandort spezifisch eingibt. Diese Informationen können unter Verwendung von an dem Instrumentenbrett oder der Mittelkonsole bereitgestellten Eingaben direkt in das Informationsanzeigesystem 58 eingegeben werden oder die Informationen können indirekt über ein Mobiltelefon, einen Personal-Computer oder dergleichen eingegeben werden. Alternativ kann die Zieldistanz von dem Navigationssystem 57 erhalten werden, in das ein Fahrer eine Bestimmung und/oder eine Abfolge von Navigations-Wegepunkten einschließlich eines endgültigen Ladestandorts eingibt. In dieser Hinsicht kann das Fahrzeug 10 die Zieldistanz basierend auf vom Fahrer bereitgestellten Informationen berechnen. Wenn keine Zielinformationen bereitgestellt werden, kann das Fahrzeug 10 die Zieldistanz basierend auf einen Verlauf früherer Fahrten, wie eine durchschnittliche Fahrtdistanz oder eine andere verfügbare Metrik, vorhersagen.
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Alternativ kann, wenn eine Zieldistanz nicht von einem Fahrer eingegeben oder in anderer Weise verfügbar ist, eine Schätzung der Distanz bis leer (DTE) als ein Ersatzwert für die Zieldistanz verwendet werden. Wenn beispielsweise beim Anlassen kein Ladepunkt oder keine Zieldistanz eingegeben wird, kann eine DTE-Schätzung zu Beginn einer Fahrt als ein Ersatzwert für die Zieldistanz verwendet werden. In diesem Fall kann die verbleibende Distanz von der anfänglichen DTE-Schätzung basierend auf der tatsächlich gefahrenen Distanz (z. B. Fahrtstrecke des Weglängenmessers) rückwärts gezählt werden. Wenn beispielsweise die anfängliche DTE-Schätzung zu Beginn einer Fahrt 80 Meilen beträgt und das Fahrzeug 10 25 Meilen gefahren ist, kann die verbleibende Zieldistanz 55 Meilen betragen. Die verbleibende Zieldistanz kann 55 Meilen betragen, selbst wenn die gegenwärtige DTE-Schätzung nicht diesen Wert beträgt. Wenn das Fahrzeug 10 über die ersten 25 Meilen relativ effizient gefahren wird, kann die gegenwärtige DTE-Schätzung jetzt mehr als 55 Meilen betragen. Wenn das Fahrzeug 10 andererseits über die ersten 25 Meilen relativ ineffizient gefahren wird, kann die gegenwärtige DTE-Schätzung dann weniger als 55 Meilen betragen. Wenn zusätzlich ein Ladepunkt während der Fahrt gelöscht wird, kann die Zieldistanz durch eine Momentaufnahme der DTE zu diesem Zeitpunkt ersetzt werden und kann dann von dort basierend auf der Fahrtstrecke des Weglängenmessers rückwärts gezählt werden.
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Die DTE-Schätzung kann auf einem Profil des durchschnittlichen Energieverbrauchs basiert sein. Das Profil des durchschnittlichen Energieverbrauchs kann mit einem theoretischen oder globalen Durchschnitt aller Fahrerarten korrespondieren. Nach einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Profil des durchschnittlichen Energieverbrauchs, von dem die DTE geschätzt wird, mit einem Durchschnitt für das Fahrzeug 10 oder einem der Fahrer des Fahrzeugs korrespondieren. Beispielsweise kann jedem Fahrer des Fahrzeugs 10 eine Schlüssel-ID zugewiesen werden, mit der sie sich gegenüber dem Fahrzeug 10 identifizieren. Dies ermöglicht es, Fahrerpräferenzen, Einstellungen oder andere Profilinformationen, wie ein Profil des durchschnittlichen Energieverbrauchs, für jeden Fahrer zu speichern und abzurufen.
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Die Schlüssel-ID kann beim Anlassen entweder aktiv oder passiv in das Fahrzeug eingegeben werden. Beispielsweise kann jeder Fahrer einen mit seiner Schlüssel-ID assoziierten Code manuell eingeben. Alternativ kann die Schlüssel-ID unter Verwendung von Hochfrequenz-(HF)-Technologie automatisch an das Fahrzeug 10 übertragen werden. Insbesondere kann die Schlüssel-ID eine in einem Schlüssel oder Schlüsselanhänger des Fahrers gespeicherte RFID sein, die, wenn abgerufen, die ID des Fahrers an das Fahrzeug 10 überträgt.
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Das Profil des durchschnittlichen Energieverbrauchs des Fahrzeugs kann mit einem lebenslangen Durchschnitt oder einem Durchschnitt einer vergangenen gefahrenen Distanz, einer Zeitperiode oder einem anderen relevanten Ereignis korrespondieren. Bei Verwendung einer DTE-Schätzung als einen standardmäßigen Ersatzwert, wenn eine Zieldistanz nicht eingegeben wird oder nicht mehr verfügbar ist, kann die Budget-Schwelle 90 auf dem Effizienz-Anzeigeinstrument 78 helfen, Fahrer darin zu unterstützen, mindestens die anfängliche geschätzte DTE zu erhalten. In dieser Hinsicht kann das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 mit der Budget-Schwelle 90 das gegenwärtige Fahrverhalten der Fahrer gegen sie selbst messen. Überdies können die Kennzeichnungen auf dem DTT-Anzeiger 74 und dem Überschuss-Anzeiger 76 wechseln, wenn eine DTE-Schätzung als die Basis für die Zieldistanz ersetzt wird, um den Unterschied in den übermittelten Informationen zu reflektieren. Beispielsweise kann die Kennzeichnung für den DTT-Anzeiger 74 von „Ladepunkt” oder einem ähnlichen Begriff zu „Budget” oder einem anderen ähnlichen Begriff wechseln. Gleichermaßen kann die Kennzeichnung für den Überschuss-Anzeiger 76 von „Überschuss” oder einem ähnlichen Begriff zu „Status” oder einem anderen ähnlichen Begriff wechseln.
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6 zeigt ein vereinfachtes beispielhaftes Ablaufdiagramm, das ein Verfahren 600 zum Anzeigen des Effizienz-Anzeigeinstruments nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung darstellt. Der Schritt 605 stellt einen Eintritt in das Verfahren bereit und kann mit dem Beginn einer Fahrt (z. B. ein Schlüssel-Ein-Ereignis) korrespondieren. In Schritt 610 kann die Steuerung 32 bestimmen, ob Zielbestimmung-Informationen von einem Fahrer eingegeben wurden. Wenn Zielinformationen vom Fahrer eingegeben wurden, kann das Verfahren zu Schritt 615 fortschreiten. In Schritt 615 kann die Steuerung 32 die gegenwärtige Zieldistanz basierend auf der Eingabe des Fahrers bestimmen. Beispielsweise kann der Fahrer eine tatsächliche Zieldistanz eingegeben haben. Alternativ kann der Fahrer Bestimmungsinformationen in das Navigationssystem 57 eingegeben haben. Als ein Ergebnis kann die Zieldistanz basierend auf einer berechneten Route bestimmt werden. Wenn in Schritt 610 bestimmt wird, dass Zielinformationen nicht vom Fahrer eingegeben wurden oder anderweitig nicht verfügbar sind, kann das Verfahren zu Schritt 620 fortschreiten. In Schritt 620 kann die Steuerung 32 die Zieldistanz durch einen standardmäßigen Wert ersetzen. Nach einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Steuerung 32 einen anfänglichen Distanz-bis-leer-(DTE)-Wert zu Beginn der Fahrt schätzen und die anfängliche DTE als den Ersatzwert für die Zieldistanz einsetzen.
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Nach der Bestimmung der anfänglichen Zieldistanz kann das Verfahren zu Schritt 625 fortschreiten. In Schritt 625 kann die Steuerung 32 die gegenwärtige Zieldistanz durch Bestimmen der verbleibenden Distanz zum Ziel aktualisieren. Wenn die Zielinformationen von dem Navigationssystem 57 bereitgestellt wurden, kann die aktualisierte Zieldistanz mit der auf der geplanten Route basierten verbleibenden Distanz zum Ziel korrespondieren. Anderenfalls kann die aktualisierte Zieldistanz mit der anfänglichen Zieldistanz abzüglich der gefahrenen Distanz (z. B. Fahrtstrecke des Weglängenmessers) seit der Eingabe der anfänglichen Zieldistanz korrespondieren. Nach der Aktualisierung der verbleibenden Zieldistanz kann das Verfahren zu Schritt 630 fortschreiten.
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In Schritt 630 kann die Steuerung 32 den gegenwärtigen Ladezustand (SOC) für die Hauptbatterie 26 bestimmen. Insbesondere kann die Steuerung 32 die Menge der für die Hauptbatterie 26 verfügbaren verbleibenden Energie bestimmen. Batterie-SOC-Informationen können von dem BECM 28 erhalten werden. Als Nächstes kann die Steuerung 32 in Schritt 635 die Budget-Schwelle 90 berechnen. Nach einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Budget-Schwelle 90 auf der gegenwärtigen Batteriekapazität und der verbleibenden Zieldistanz basiert sein. Beispielsweise kann die Budget-Schwelle 90 durch Dividieren der von der Hauptbatterie 26 verfügbaren verbleibenden Energiemenge durch die aktualisierte Zieldistanz berechnet werden.
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In Schritt 640 kann die Steuerung 32 außerdem einen momentanen Effizienzwert für das Fahrzeug 10 bestimmen. Wie vorher beschrieben, kann der momentane Effizienzwert mit einer momentanen Energieverbrauchsrate (z. B. Energie pro Einheitsentfernung) korrespondieren. Die momentane Energieverbrauchsrate kann unter Verwendung eines von mehreren Verfahren, die einem durchschnittlichen Fachmann bekannt sind, berechnet werden. Beispielsweise kann die momentane Energieverbrauchsrate mit der momentanen, vom Fahrzeug 10 abgegebenen Leistung, dividiert durch die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit, korrespondieren.
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Nach der Bestimmung des Werts des Budget-Schwellenwerts und des momentanen Effizienzwerts kann das Verfahren zu Schritt 645 fortschreiten. In Schritt 645 kann die Steuerung 32 Signale übertragen, die mit dem Wert des Budget-Schwellenwerts und dem momentanen Effizienzwert korrespondieren. Die übertragenen Signale können bewirken, dass die Informationsanzeige 60 das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 dementsprechend anpasst. Insbesondere können die übertragenen Signale bewirken, dass die Informationsanzeige 60 das Budget-Element 88 und die korrespondierende sichere Betriebszone 92 basierend auf der berechneten Budget-Schwelle 90 anpasst. Überdies können die übertragenen Signale bewirken, dass die Informationsanzeige 60 den Momentaneffizienz-Anzeiger 86 basierend auf dem momentanen Effizienzwert anpasst. Die Signale können von der Steuerung 32 zu einer Anzeigesteuereinheit 62 übertragen werden, die die Informationsanzeige 60 ansteuert. Alternativ kann die Steuerung 32 die Anzeigesteuereinheit 62 enthalten und können die übertragenen Signale die Informationsanzeige 60 direkt ansteuern. Nach der Aktualisierung der Informationsanzeige 60 in Schritt 645 kann das Verfahren zu Schritt 650 fortschreiten.
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In Schritt 650 kann die Steuerung 32 bestimmen, ob die Zielinformationen gelöscht wurden oder anderweitig nicht mehr verfügbar sind. Wenn die Zielinformationen weiterhin verfügbar sind, kann das Verfahren zu Schritt 625 zurückkehren, in dem die Zieldistanz erneut aktualisiert wird. In dieser Hinsicht kann das Effizienz-Anzeigeinstrument 78 ständig aktualisiert werden, um den gegenwärtigen Zustand der Hauptbatterie 26 und die verbleibende Distanz zur Zielbestimmung zu reflektieren. Wenn andererseits die Zielinformationen (z. B. Standort des Ladepunkts oder Zieldistanz) gelöscht wurden oder nicht mehr verfügbar sind, kann das Verfahren zu Schritt 220 zurückkehren, in dem eine Momentaufnahme der DTE zu diesem Zeitpunkt gemacht und als eine Basis für den Wert der Zieldistanz verwendet wird.
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Nach einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung kann das Verfahren auch einen Schritt 655 enthalten. In Schritt 655 kann die Steuerung 32 eine Nebenverbraucher-Verbrauchsrate bestimmen. Die Nebenverbraucher-Verbrauchsrate kann mit einer äquivalenten Energieverbrauch-Komponente korrespondieren, die aus einer Nutzung von Nebenverbrauchern und nicht der Nutzung des Gaspedals resultiert. Die Nebenverbraucher-Verbrauchsrate kann den Nebenverbraucherboden 102 definieren, wie in Bezug auf 5 beschrieben. Dazu kann die Steuerung 32 in Schritt 645 Signale übertragen, die bewirken, dass die Informationsanzeige 60 die Nebenverbraucher-Zone 100 auf dem Effizienz-Anzeigeinstrument 78 basierend auf der Nebenverbraucher-Verbrauchsrate anpasst.
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Das Verfahren kann zusätzlich oder alternativ ferner einen Schritt 660 enthalten. In Schritt 660 kann die Steuerung 32 einen durchschnittlichen Effizienzwert bestimmen. Wie vorher beschrieben, kann der durchschnittliche Effizienzwert mit einer durchschnittlichen Energieverbrauchsrate (z. B. Energie pro Einheitsentfernung) korrespondieren. Die durchschnittliche Energieverbrauchsrate kann unter Verwendung eines von mehreren Verfahren, die einem durchschnittlichen Fachmann bekannt sind, berechnet werden. Beispielsweise kann die durchschnittliche Energieverbrauchsrate mit der durchschnittlichen, vom Fahrzeug 10 abgegebenen Leistung, dividiert durch die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit, korrespondieren. Der durchschnittliche Effizienzwert kann auf einem lebenslangen Durchschnitt, Fahrt-Durchschnitt, Ladezyklus-Durchschnitt oder dergleichen basiert sein. In Schritt 645 kann die Steuerung 32 Signale übertragen, die bewirken, dass die Informationsanzeige 60 den Durchschnittseffizienz-Anzeiger 94 auf dem Effizienz-Anzeigeinstrument 78 basierend auf dem durchschnittlichen Effizienzwert anpasst.
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Verweise auf die Steuerung 32 können im Allgemeinen mit jeder Zahl von Fahrzeugsteuerungen korrespondieren, die imstande sind, die hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Wie vorher beschrieben, kann die Steuerung 32 ein VSC/PCM, eine Fahrzeugsteuereinheit, eine Motorsteuereinheit, eine Anzeigesteuereinheit oder dergleichen enthalten. Es sollte auch beachtet werden, dass das Verfahren von 6, wie hierin beschrieben, nur beispielhaft ist und dass die Funktionen oder Schritte des Verfahrens anders als in der beschriebenen Reihenfolge und/oder gleichzeitig vorgenommen werden können, wie es erwünscht, gestattet und/oder möglich ist.
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Während oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Die in der Patentschrift verwendeten Wörter sind vielmehr Wörter der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Geist und Rahmen der Erfindung zu verlassen. Zusätzlich können die Merkmale der verschiedenen implementierenden Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
