DE102014219661A1

DE102014219661A1 - Wirkungsgradmesser für plug-in-elektrofahrzeug

Info

Publication number: DE102014219661A1
Application number: DE102014219661.2A
Authority: DE
Inventors: Ryan J. Skaff; Henry F. Donald
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2015-04-09
Also published as: US20150100226A1; CN104512272A; US9292976B2; CN104512272B

Abstract

Eine Benutzerschnittstelle für ein Fahrzeug kann eine Informationsanzeigevorrichtung aufweisen, die ausgelegt ist, um einen Wirkungsgradmesser, der einen Wirkungsgradanzeiger aufweist, anzuzeigen. Die Position des Wirkungsgradanzeigers kann einem Wert für die Reichweite pro voller Ladung entsprechen. Der Wert für die Reichweite pro voller Ladung kann in Bezug auf einen Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung für eine Energiespeichervorrichtung und eine entfernungsbezogene Energieverbrauchsrate berechnet werden. Eine momentane Energieverbrauchsrate kann herangezogen werden, um einen momentanen Wert für die Reichweite pro voller Ladung zu berechnen. Gleichermaßen kann eine durchschnittliche Energieverbrauchsrate herangezogen werden, um einen durchschnittlichen Wert für die Reichweite pro voller Ladung zu berechnen. Der Wirkungsgradmesser kann einen Anzeiger für einen momentanen Wirkungsgrad, der einem momentanen Wert für die Reichweite pro voller Ladung entspricht, einen Anzeiger für einen durchschnittlichen Wirkungsgrad, der einem durchschnittlichen Wert für die Reichweite pro voller Ladung entspricht, oder beide aufweisen.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren zum Übermitteln von Energieverbrauch in einem Plug-in-Elektrofahrzeug.
Plug-in-Elektrofahrzeuge, einschließlich batteriegetriebene Elektrofahrzeuge (Battery Electric Vehicles; BEV) und Plug-in-Hybridfahrzeuge (Plug-in Hybrid Electric Vehicles; PHEV), können an eine externe Stromversorgung angeschlossen werden, um eine Fahrzeugbatterie aufzuladen. Solche Fahrzeuge weisen typischerweise ein Ladekabel auf, das von einer externen Stromversorgung ausgeht, um Energie durch induktive Verfahren oder physische Verbindung mit einem Fahrzeugladeanschluss zu übertragen, um das Laden der Fahrzeugbatterie zu erleichtern. Die Fahrzeugbatterie stellt elektrischen Strom bereit, um einen Motor zu betreiben, der wiederum Raddrehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs erzeugt. Ist die Batterieladung erschöpft, ist das Fahrzeug unter Umständen nicht mehr mobil, insbesondere hinsichtlich BEV. Sparsame Fahroptionen können die Reichweite des Fahrzeugs vergrößern, vor allem durch Verringern der Rate, mit der das Fahrzeug in der Batterie gespeicherte Energie verbraucht.
Fahrzeuge weisen eine Reihe von Schnittstellen wie Messinstrumente, Anzeiger und/oder Anzeigevorrichtungen auf, um Informationen über das Fahrzeug und seine Umgebung an den Fahrer zu übertragen. Mit dem Aufkommen neuer Technologien sind diese Schnittstellen technisch anspruchsvoller geworden. Zum Beispiel weisen einige Fahrzeuge Batterie-Ladezustandsmesser und Fahrzeug-Reichweitenanzeiger auf. In vielen Elektrofahrzeugen sind außerdem Wirkungsgrad- oder Wirtschaftlichkeitsmesser eingebaut, mit denen versucht wird, eine Rate, mit der das Fahrzeug in der Batterie gespeicherte Energie verbraucht, zu übermitteln. Typischerweise werden bei diesen Messgeräten Metriken verwendet, mit denen viele Fahrer nicht vertraut sind. Demzufolge haben diese Fahrer Schwierigkeiten, die Energieverbrauchsrate sinnvoll für die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit des Betriebs des Fahrzeugs heranzuziehen.
Eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf ein Informationsanzeigesystem für ein Plug-in-Elektrofahrzeug. Das Plug-in-Elektrofahrzeug kann einen Elektromotor, der eingesetzt werden kann, um Drehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs bereitzustellen, und eine Energiespeichervorrichtung aufweisen, die ausgelegt ist, um elektrische Energie für den Elektromotor zu liefern. Das Informationsanzeigesystem kann eine Steuerung umfassen, die ausgelegt ist, um Eingabedaten, die einen Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung der Energiespeichervorrichtung und mindestens eine Energieverbrauchsrate anzeigen, zu empfangen. In bestimmten Ausführungsformen kann die Energieverbrauchsrate auf eine Entfernung bezogen sein. Die Steuerung kann weiterhin ausgelegt sein, um mindestens einen Wert für die Reichweite pro voller Ladung, der sich auf den Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung und die mindestens eine Energieverbrauchsrate bezieht, zu berechnen. Der mindestens eine Wert für die Reichweite pro voller Ladung kann ebenfalls entfernungsbezogen sein. Das Informationsanzeigesystem kann ferner eine Schnittstelle, die mit der Steuerung kommuniziert, aufweisen. Weiterhin kann die Schnittstelle ausgelegt sein, um einen Wirkungsgradmesser, der mindestens einen Wirkungsgradanzeiger aufweist, auf einer Informationsanzeigevorrichtung darzustellen. Eine Position des mindestens einen Wirkungsgradanzeigers auf dem Wirkungsgradmesser kann dem mindestens einen Wert für die Reichweite pro voller Ladung entsprechen.
Die mindestens eine Energieverbrauchsrate kann eine momentane Energieverbrauchsrate und der mindestens eine Wert für die Reichweite pro voller Ladung kann ein momentaner Wert für die Reichweite pro voller Ladung sein. Ferner oder alternativ kann die mindestens eine Energieverbrauchsrate eine durchschnittliche Energieverbrauchsrate und der mindestens eine Wert für die Reichweite pro voller Ladung ein durchschnittlicher Wert für die Reichweite pro voller Ladung sein. Weiterhin kann der mindestens eine Wirkungsgradanzeiger einen Anzeiger für den momentanen Wirkungsgrad, der dem momentanen Wert für die Reichweite pro voller Ladung entspricht, und einen Anzeiger für den durchschnittlichen Wirkungsgrad, der dem durchschnittlichen Wert für die Reichweite pro voller Ladung entspricht, aufweisen.
Die Schnittstelle kann weiterhin ausgelegt sein, um eine Energieverbrauch-Verlaufstabelle anzuzeigen, die eine Mehrzahl von Grafikelementen aufweist, die zusammen ein abgelaufenes Intervall darstellen. Jedes Grafikelement kann einem diskreten Teilintervall zugeordnet sein und einen durchschnittlichen Wert für die Reichweite pro voller Ladung über die Dauer des diskreten Teilintervalls anzeigen. Das abgelaufene Intervall kann ein rollierendes Intervall sein. Ferner kann das abgelaufene Intervall ein zeitbezogenes oder ein entfernungsbezogenes Intervall sein.
Die Energieverbrauchsrate kann in Bezug auf die Entfernung pro verbrauchter Energieeinheit übermittelt werden. Ferner kann der Wert für die Reichweite pro voller Ladung berechnet werden, indem mindestens der Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung mit der Energieverbrauchsrate multipliziert wird.
Alternativ kann die Energieverbrauchsrate in Bezug auf den Energieverbrauch pro Entfernungseinheit übermittelt werden. Ferner kann der Wert für die Reichweite pro voller Ladung berechnet werden, indem mindestens der Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung durch die Energieverbrauchsrate dividiert wird.
Eine oder mehrere zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf ein Steuerungssystem für ein Fahrzeug, das eine Steuerung und eine Schnittstelle, die mit der Steuerung kommuniziert, umfasst. Die Steuerung kann ausgelegt sein, um Eingabedaten, die eine Energieverbrauchsrate anzeigen, zu empfangen. Die Steuerung kann ferner ausgelegt sein, um einen Wert für die Reichweite pro voller Ladung, der sich auf die Energieverbrauchsrate und einen Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung einer Energiespeichervorrichtung bezieht, zu berechnen. Die Schnittstelle kann ausgelegt sein, um den Wert für die Reichweite pro voller Ladung anzuzeigen.
Die Schnittstelle kann eine Informationsanzeigevorrichtung aufweisen, die ausgelegt ist, um einen Wirkungsgradmesser, der einen Wirkungsgradanzeiger aufweist, anzuzeigen. Darüber hinaus kann der Wirkungsgradanzeiger dem Wert für die Reichweite pro voller Ladung entsprechen.
Die Energieverbrauchsrate kann in Bezug auf die Entfernung pro verbrauchter Energieeinheit übermittelt werden. Ferner kann der Wert für die Reichweite pro voller Ladung berechnet werden, indem mindestens der Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung mit der Energieverbrauchsrate multipliziert wird.
Alternativ kann die Energieverbrauchsrate in Bezug auf den Energieverbrauch pro Entfernungseinheit übermittelt werden. Ferner kann der Wert für die Reichweite pro voller Ladung berechnet werden, indem mindestens der Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung durch die Energieverbrauchsrate dividiert wird.
Noch eine oder mehrere zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf ein Verfahren zum Anzeigen einer Wirkungsgradmetrik. Das Verfahren kann Empfangen, an einer Steuerung, von Eingabedaten, die eine Energieverbrauchsrate anzeigen, und Berechnen eines Wertes für die Entfernung pro voller Ladung, der sich auf die Energieverbrauchsrate und einen Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung einer Energiespeichervorrichtung bezieht, umfassen. Das Verfahren kann ferner Anzeigen des Wertes für die Entfernung pro voller Ladung auf einer Informationsanzeigevorrichtung umfassen.
Das Anzeigen des Wertes für die Entfernung pro voller Ladung auf einer Informationsanzeigevorrichtung kann das Anzeigen eines Wirkungsgradmessers, der einen Wirkungsgradanzeiger aufweist, beinhalten. Eine Position des Wirkungsgradanzeigers auf dem Wirkungsgradmesser kann dem Wert für die Entfernung pro voller Ladung entsprechen.
ist eine vereinfachte, beispielhafte, schematische Darstellung eines batteriegetriebenen Elektrofahrzeugs (BEV) gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
zeigt eine beispielhafte Informationsanzeigevorrichtung zum Übermitteln einer Wirkungsgradmetrik gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
zeigt eine weitere beispielhafte Informationsanzeigevorrichtung zum Übermitteln einer Wirkungsgradmetrik gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
zeigt noch eine weitere beispielhafte Informationsanzeigevorrichtung zum Übermitteln einer Wirkungsgradmetrik gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
ist ein vereinfachtes, beispielhaftes Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Übermitteln einer Wirkungsgradmetrik gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
In der nachstehenden ausführlichen Beschreibung wird Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen, die einen Bestandteil derselben darstellen und in denen ähnliche Symbole typischerweise ähnliche Komponenten kennzeichnen, sofern nicht im Zusammenhang anders vorgegeben. Die veranschaulichenden Ausführungsformen, die in der ausführlichen Beschreibung, in den Zeichnungen und in den Ansprüchen beschrieben werden, sind nicht als einschränkend zu verstehen. Andere Ausführungsformen können benutzt und andere Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Sinn oder Schutzbereich des hier dargestellten Erfindungsgegenstandes abzuweichen. Es ist leicht einzusehen, dass die Aspekte der vorliegenden Offenbarung, wie allgemein hier beschrieben und in den Abbildungen dargestellt, in einer breiten Vielfalt verschiedener Konfigurationen angeordnet, ausgetauscht, kombiniert und ausgelegt werden können, die sämtlich ausdrücklich in Betracht gezogen wurden und in die vorliegende Offenbarung aufgenommen werden.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen zeigt eine vereinfachte, beispielhafte, schematische Darstellung eines Fahrzeugs 10. zeigt das Fahrzeug 10 als ein batteriegetriebenes Fahrzeug (BEV), das ein reines Elektrofahrzeug ist und das von einem oder mehr Elektromotoren 12 ohne Unterstützung durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird. Der Motor 12 kann elektrischen Strom aufnehmen und mechanische Rotationsausgangsleistung bereitstellen. Der Motor 12 kann mechanisch mit einem Getriebegehäuse 14 verbunden sein, um das Abtriebsmoment und die Drehzahl des Motors 12 durch ein vorab festgelegtes Übersetzungsverhältnis abzustimmen. Das Getriebegehäuse 14 kann über eine Abtriebswelle 18 mit einem Satz von Antriebsrädern 16 verbunden sein. Andere Ausführungsformen des Fahrzeugs 10 können mehrere Motoren (nicht dargestellt) zum Antreiben des Fahrzeugs aufweisen. Der Motor 12 kann auch als Generator fungieren, um mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Ein Hochspannungsbus 20 verbindet den Motor 12 über einen Umrichter 24 elektrisch mit einem Energiespeichersystem 22.
Das Energiespeichersystem 22 kann eine Hauptbatterie 26 und ein Batterieenergie-Steuermodul (Battery Energy Control Module, BECM) 28 aufweisen. Die Hauptbatterie 26 kann eine Starkstrombatterie sein, die in der Lage ist, elektrischen Strom zum Antreiben des Motors 12 abzugeben. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Hauptbatterie 26 ein Batteriepaket bestehend aus mehreren Batteriemodulen sein. Jedes Batteriemodul kann eine Mehrzahl von Batteriezellen enthalten. Die Batteriezellen können über die im Fahrzeuginnenraum befindliche Luft luftgekühlt werden. Die Batteriezellen können auch mit Hilfe eines Batterie-Thermosystems 30, wie ein Fluidkühlmittelsystem, erwärmt oder gekühlt werden. Das BECM 28 kann als eine Steuerung für die Hauptbatterie 26 fungieren, um die verschiedenen Aspekte des Batteriebetriebs zu überwachen und zu steuern. Das BECM 28 kann ferner ein elektronisches Überwachungssystem aufweisen, das die Temperatur und den Ladezustand einer jeden Batteriezelle steuert. In anderen Ausführungsformen des Fahrzeugs 10 können unterschiedliche Arten von Energiespeichersystemen, wie Kondensatoren und Brennstoffzellen (nicht dargestellt), verwendet werden.
Wie in dargestellt, können der Motor 12, das Getriebegehäuse 14 und der Umrichter 24 kollektiv als ein Getriebe 32 bezeichnet werden. Um die verschiedenen Aspekte des elektrischen Antriebsstrangs zu steuern, kann eine Antriebsstrangsteuerung 34 bereitgestellt werden. Wie in dargestellt, kann die Antriebsstrangsteuerung 34 in eine andere allgemeine Fahrzeugsteuerung, wie eine Fahrzeugsystemsteuerung (Vehicle System Controller, VSC) 36, integriert sein. Alternativ kann die Antriebsstrangsteuerung 34 eine zweckgebundene Steuerung für den elektrischen Antriebsstrang sein. Obwohl die Antriebsstrangsteuerung 34 als eine Einzelsteuerung dargestellt ist, kann sie mehrere Steuerungen oder mehrere Software-Komponenten oder Module aufweisen, die in einer einzigen Steuerung integriert sind. Zum Beispiel könnte die Antriebsstrangsteuerung 34 eine separate Hardware-Vorrichtung sein oder ein separates Antriebsstrangsteuerungsmodul (Powertrain Control Module, PCM) aufweisen, das Software sein kann, die in eine Mehrzwecksteuerung, wie die VSC 36, integriert ist. Gleichermaßen kann die VSC 36, obwohl sie als eine Einzelsteuerung dargestellt ist, mehrere Steuerungen oder mehrere Software-Komponenten oder Module aufweisen, die in einer einzigen Steuerung integriert sind, um verschiedene Fahrzeugsysteme, Untersysteme und Komponenten zu steuern. Zum Beispiel kann die VSC 36 eine Reihe von Mikroprozessoren, ASIC, IC, Speicher (z.B. FLASH, ROM, RAM, EPROM und/oder EEPROM) und Software-Codes aufweisen, um in Wechselwirkung miteinander eine Reihe von Operationen durchzuführen.
Der Einfachheit halber können sämtliche Überwachungs-, Verarbeitungs- und Steuerungsoperationen, die von der Antriebsstrangsteuerung 34 durchgeführt werden können, hier als von der VSC 36 durchgeführt beschrieben werden, obwohl die Antriebsstrangsteuerung 34 eine separate, zweckgebundene Steuerung in Kommunikation mit der VSC 36 sein kann. Zu diesem Zweck kann die VSC 36 mit anderen Steuerungen (z.B. BECM 28) über ein fahrzeugweites Netzwerk kommunizieren, das als Steuerungsnetzwerk (CAN) 38 bezeichnet wird. Das CAN 38 kann eine festverdrahtete Fahrzeugverbindung (z.B. Bus) sein und kann mithilfe einer Reihe von Kommunikationsprotokollen realisiert werden.
So wie die Hauptbatterie 26 ein BECM aufweist, können andere Vorrichtungen, die von der VSC 36 gesteuert werden, ihre eigenen Steuerungen aufweisen, die über das CAN 38 mit der VSC 36 kommunizieren können. Zum Beispiel kann das Getriebe 32 ein Getriebesteuerungsmodul (Transmission Control Module, TCM) 40 aufweisen, das ausgelegt ist, um die Steuerung spezieller Komponenten in dem Getriebe 32 wie den Motor 12 und/oder den Umrichter 24 zu überwachen und abzustimmen. Das TCM 40 kann über das CAN 38 mit der VSC 36 kommunizieren. Das TCM 40 kann eine Motorsteuerung zum Überwachen, unter anderem, von Position, Drehzahl, Stromverbrauch und Temperatur des Motors 12 aufweisen. Auf der Grundlage dieser Informationen und eines Drosselbefehls durch den Fahrer können die Motorsteuerung und der Umrichter 24 die Gleichstromzufuhr (DL-Zufuhr, DC-Direct Current) von der Hauptbatterie 26 in Signale umwandeln, die für den Antrieb des Motors 12 genutzt werden können.
Alternativ können die vorgenannten Steuerungen Software-Steuerungsmodule in der VSC 36 oder in anderen Mehrzwecksteuerungen, die sich im Fahrzeug 10 befinden, sein. Einige oder sämtliche dieser verschiedenen Steuerungen oder Software-Steuerungsmodule können ein Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung bilden. Es ist jedoch einzusehen, dass verschiedene Aspekte des offenbarten Erfindungsgegenstands nicht auf eine bestimmte Art oder Konfiguration der VSC 36 oder eine spezifische Steuerungslogik zum Steuern des Betriebs des elektrischen Antriebsstrangs oder anderer Fahrzeugsysteme beschränkt sind.
Das Fahrzeug 10 kann auch eine Klimaanlage 42 zum Erwärmen und Kühlen verschiedener Fahrzeugkomponenten aufweisen. Die Klimaanlage 42 kann ein Hochspannungs-PTC-Elektroheizelement (PTC = Positive Temperature Coefficient; positiver Temperaturkoeffizient) 44 und einen Hochspannungs-HVAC-Elektrokompressor 46 (HVAC = Heating, Ventilation and Air Conditioning; Heizung, Lüftung und Klimatechnik) 46 aufweisen. Das PTC 44 kann verwendet werden, um Kühlmittel zu erwärmen, das zu einer Pkw-Heizung geleitet wird. Wärme vom PTC 44 kann außerdem zu der Hauptbatterie 26 geführt werden. Sowohl das PTC 44 als auch der HVAC-Kompressor 46 können elektrische Energie direkt von der Hauptbatterie 26 entnehmen. Die Klimaanlage 42 kann eine Steuerung (nicht dargestellt) zum Kommunizieren mit der VSC 36 über das CAN 38 aufweisen. Der An-/Aus-Status der Klimaanlage 42 kann der VSC 36 übermittelt werden und, zum Beispiel, auf dem Status eines vom Bediener betätigten Schalters oder der automatischen Steuerung der Klimaanlage 42 auf der Grundlage verwandter Funktionen, wie Fensterenteisen, basieren.
Zusätzlich zur Hauptbatterie 26 kann das Fahrzeug 10 eine separate Sekundärbatterie 48, wie eine typische 12-Volt-Batterie, aufweisen. Die Sekundärbatterie 48 kann herangezogen werden, um verschiedene Fahrzeugzubehörteile, Scheinwerfer und dergleichen (kollektiv hier als Zubehörteile 50 bezeichnet) mit Strom zu versorgen. Ein DC/DC-Wandler 52 kann elektrisch zwischen die Hauptbatterie 26 und die Sekundärbatterie 48 geschaltet sein. Der DC/DC-Wandler 52 kann die Spannungshöhe anpassen oder „herabwandeln”, um es der Hauptbatterie 26 zu ermöglichen, die Sekundärbatterie 48 aufzuladen. Ein Niederspannungsbus 54 kann den DC/DC-Wandler 52 elektrisch mit der Sekundärbatterie 48 und den Zubehörteilen 50 verbinden.
Das Fahrzeug 10 kann weiterhin ein Wechselstrom-Ladegerät 56 zum Aufladen der Hauptbatterie 26 aufweisen. Das Wechselstrom-Ladegerät 56 kann mit einem Ladeanschluss 58 verbunden werden, um Wechselstrom von einer externen Stromversorgung 60, die an einer Ladestation oder einer anderen Ladevorrichtung (z.B. Hausanschluss) positioniert ist, zu beziehen. Die externe Stromversorgung 60 kann einen Adapter 62 (z.B. ein Ladekabelanschluss oder ein Stecker) zum Verbinden mit dem Ladeanschluss 58 an der Außenseite des Fahrzeugs aufweisen. Die externe Stromversorgung 60 selbst kann an ein elektrisches Energieversorgungsnetz angeschlossen sein. Dementsprechend kann das Wechselstrom-Ladegerät 56 Leistungselektronik aufweisen, die dazu benutzt wird, den von der externen Stromversorgung 60 entnommenen Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln oder „gleichzurichten“, um die Hauptbatterie 26 aufzuladen. Das Wechselstrom-Ladegerät 56 kann ausgelegt sein, um eine oder mehrere konventionelle Spannungsquellen von der externen Stromversorgung 60 (z.B. 110 Volt, 220 Volt, etc.) aufzunehmen. Obwohl die externe Stromversorgung 60 vorstehend als an einer festen Ladestation angeordnet beschrieben wird, kann die externe Stromversorgung 60 jede externe Stromquelle sein, die einem Fahrzeugbediener zum Anschließen an oder „Einstecken in“ das Fahrzeug 10 über den Ladeanschluss 58 zugänglich ist. Demzufolge kann die externe Stromversorgung 60 eine tragbare Stromquelle sein.
zeigt ebenfalls vereinfachte schematische Darstellungen eines Bremssystems 64, eines Beschleunigungssystems 66, eines Navigationssystems 68 und eines Telematiksystems 70. Das Bremssystem 64 kann ein Bremspedal, Positionssensoren, Drucksensoren oder eine Kombination davon sowie eine mechanische Verbindung zu den Fahrzeugrädern, wie den Primärantriebsrädern 16, um Reibungsbremsen durchzuführen, aufweisen. Das Bremssystem 64 kann auch zum Durchführen von Nutzbremsen ausgelegt sein, wobei die Bremsenergie erfasst und als elektrische Energie in der Hauptbatterie 26 gespeichert werden kann. Das Beschleunigungssystem 66 kann ein Gaspedal mit einem oder mehreren Sensoren aufweisen, die, wie die Sensoren in dem Bremssystem 64, Informationen wie Drosseleingaben an das VSC 36 übermitteln können.
Das Navigationssystem 68 kann eine Navigationsanzeige, ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS), eine Navigationsteuerung und eine Schnittstelle zum Empfangen von Zielinformationen oder anderen Eingabedaten von einem Fahrer aufweisen. Diese Komponenten können nur für das Navigationssystem 68 bestimmt sein oder im Verbund mit anderen Fahrzeugsystemen genutzt werden. Zum Beispiel kann die GPS-Einheit mindestens teilweise Bestandteil des Telematiksystems 70 sein. Das Navigationssystem 68 kann auch Entfernungs- und/oder Standortinformationen im Zusammenhang mit dem Fahrzeug 10, seinen Zielorten, Ladestationen oder anderen relevanten GPS-Wegpunkten übermitteln. Das Navigationssystem 68 kann Kartendaten im Zusammenhang mit einem aktuellen Fahrzeugstandort anzeigen. Das Navigationssystem 68 kann auch Reiserouten berechnen und eine entsprechende Routenführung für einen Fahrer bereitstellen, basierend auf den erhaltenen Zielinformationen, Ladestationen und anderen Orten von Interesse (Points Of Interest, POI). Ferner können Reiserouten durch den Betrag elektrischer Energie, die in der Hauptbatterie 26 verbleibt, beeinflusst werden, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
Das Telematiksystem 70 verbindet Telekommunikation mit Informationsverarbeitung. Insbesondere kann das Telematiksystem 70 Kommunikation zwischen dem Fahrzeug 10 und einem oder mehreren Kommunikationssystemen wie Telefonsystemen und Satellitensystemen ermöglichen. Das Telematiksystem 70 kann eine Reihe von Sendeempfängern 72 und Antennen 74 für drahtloses Kommunizieren mit einer oder mehreren externen satellitengestützten Quellen und/oder terrestrischen Quellen durch Funkübertragungen, Mikrowellenübertragungen, zellulare Netze oder dergleichen aufweisen. Zusätzlich zu einem GPS können die externen Quellen Verkehrsinformationssysteme, Wetterinformationssysteme oder Fernunterstützungssysteme, um nur einige zu nennen, beinhalten. Dementsprechend kann das Telematiksystem 70 Signale, die Fahrzeugstandort- und Zustandsdaten enthalten, sowie relevante Wetter- und Verkehrsinformationen auf der Grundlage der Fahrzeugstandortdaten austauschen.
Die VSC 36 kann mit jedem einzelnen Fahrzeugsystem kommunizieren, um den Fahrzeugbetrieb gemäß programmierten Algorithmen und Steuerlogik zu überwachen und zu steuern. In dieser Hinsicht kann die VSC 36 dazu beitragen, die unterschiedlichen verfügbaren Energiequellen und die mechanische Energie, die an die Räder 16 übertragen wird, zu koordinieren, um die Reisereichweite des Fahrzeugs zu maximieren.
Die VSC 36 kann einen programmierbaren digitalen Rechner und geeignete Eingabe-/Ausgabe-Schaltungen oder dergleichen aufweisen, die zum Empfangen verschiedener Eingabesignale, die einen Zustand der Fahrzeugsystemkomponenten anzeigen, ausgelegt ist. Die Eingabesignale können von den Fahrzeugsystemkomponenten selbst oder von vorrichtungsspezifischen Steuerungen übermittelt werden oder können von verschiedenen Fahrzeugsystemsensoren, Antennen 74 oder durch manuelle Eingaben empfangen werden. Die VSC 36 kann diese Eingabesignale und andere gemäß Logikregeln verarbeiten und den Betrieb des elektrischen Antriebsstrangs überwachen und steuern. Obwohl im Zusammenhang mit dem Fahrzeug 10, das ein BEV ist, veranschaulicht und beschrieben, ist einzusehen, dass Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bei anderen Arten von Plug-in-Elektrofahrzeugen, wie ein Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV), realisiert werden können.
Zusätzlich zu dem Vorstehenden kann das Fahrzeug 10 eine Benutzerschnittstelle 76 aufweisen, um die Kommunikation mit einem Fahrer zu erleichtern. Die Benutzerschnittstelle 76 kann mit der VSC 36 kommunizieren und relevante Fahrzeuginhalte an einen Fahrer des Fahrzeugs 10 übermitteln. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Benutzerschnittstelle 76 ein Informationsanzeigesystem 78 aufweisen, um die Schnittstelle zwischen dem Fahrer und den verschiedenen Fahrzeugsystemen, wie dem elektrischen Antriebsstrang oder dem Telematiksystem 70, bereitzustellen. Das Informationsanzeigesystem 78 kann eine Informationsanzeigevorrichtung 80, die mit einer Anzeigesteuerung 82 verbunden ist, aufweisen. Die Anzeigesteuerung 82 kann mit der Antriebsstrangsteuerung 34, dem BECM 28, dem TCM 40 und anderen zweckgebundenen oder Mehrzwecksteuerungen wie der VSC 36 kommunizieren. Die Anzeigesteuerung 82 kann Daten von verschiedenen Fahrzeugsystemen und Komponenten wie dem BECM 28, dem TCM 40, der Klimaanlage 42, Fahrzeugzubehörteilen 50 und dergleichen sammeln, auf die über das CAN 38 zugegriffen werden kann. Weiterhin kann die Anzeigesteuerung 82 Daten an die Informationsanzeigevorrichtung 80 bereitstellen, um Fahrzeugbetriebsinformationen in sinnvoller Weise an den Fahrer zu übermitteln. Von den verschiedenen Fahrzeugsystemen und Komponenten ausgegebene Signale können verarbeitet und Anzeigeberechnungen können in der VSC 36, der Anzeigesteuerung 82 oder der Informationsanzeigevorrichtung 80 oder einer Kombination daraus durchgeführt werden.
Obwohl als eine separate Steuerung dargestellt, kann die Anzeigesteuerung 82 in die VSC 36 oder eine andere allgemeine oder zweckgebundene Fahrzeugsteuerung integriert sein. Somit können, wie bei der Antriebsstrangsteuerung 34, sämtliche Überwachungs-, Verarbeitungs- und Steuerungsoperationen, die von einer separaten Anzeigesteuerung durchgeführt werden können, hier als von der VSC 36 ausgeführt beschrieben werden. Somit kann, wie hier verwendet, jede Bezugnahme auf eine Steuerung im Allgemeinen auf die VSC 36 verweisen oder auf eine andere allgemeine oder vorrichtungsspezifische Steuerung, wie die Antriebsstrangsteuerung 34, die Anzeigesteuerung 82 oder eine beliebige Kombination davon verweisen.
Die Informationsanzeigevorrichtung 80 kann eine Vielzahl von Informationen über das Fahrzeug und seine Umgebung durch grafische, schematische, numerische, textliche und/oder bildliche Darstellungen oder Abbildungen übermitteln. Die Anzeigevorrichtung 80 kann in einer Instrumententafel (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 10, wie einem Armaturenbrett oder einem Mittelkonsolenbereich, angeordnet sein. Ferner kann die Anzeigevorrichtung 80 Teil eines anderen Benutzerschnittstellensystems, wie des Navigationssystems 68, oder Teil eines zweckgebundenen Informationsanzeigesystems sein. Die Anzeigevorrichtung 80 kann eine Flüssigkristallanzeige (Liquid Crystal Display, LCD), ein Plasmabildschirm, eine organische Leuchtdiode (Organic Light Emitting Display, OLED) oder jede andere geeignete Anzeigevorrichtung sein. Die Anzeigevorrichtung 80 kann einen Berührungsbildschirm zum Empfangen von Fahrereingaben in Verbindung mit ausgewählten Bereichen der Anzeigevorrichtung aufweisen. Die Benutzerschnittstelle 76 oder die Anzeigevorrichtung 80 können ebenfalls eine oder mehrere Tasten (nicht dargestellt), wie Hard-Tasten oder Soft-Tasten, zum Empfangen von Fahrereingaben aufweisen.
Eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können durch Verwenden der Benutzerschnittstelle 76, insbesondere des Informationsanzeigesystems 78, realisiert werden. Die Steuerung 36 kann regelmäßig Fahrzeugdaten, einschließlich Betriebs- und Umweltdaten, von kommunikativ verbundenen Vorrichtungen wie den oben beschriebenen empfangen. Ferner können die Daten in eine oder mehrere Darstellungen in Bezug auf den Betrieb des Fahrzeugs 10, die auf der Informationsanzeigevorrichtung 80 angezeigt werden können, verarbeitet werden. Solche Anzeigedarstellungen können Informationen über Batterie-Ladezustand (SOC), Fahrzeugreichweite, Energieverbrauchsrate, Ladestationen oder dergleichen aufweisen.
Allgemein Bezug nehmend auf die –c kann zum Beispiel die Anzeigevorrichtung 80 der Benutzerschnittstelle 76 ein Batteriemessinstrument 84, das einen Batterie-Ladezustandsanzeiger 86 besitzt, aufweisen. Der Batterie-Ladezustandsanzeiger 86 kann den relativen Betrag elektrischer Energie, die in der Hauptbatterie 26 verbleibt, übermitteln. BEV haben eine begrenzte Reichweite oder Entfernung, die zurückgelegt werden kann, bevor die nutzbare elektrische Energie in der Hauptbatterie 26 erschöpft ist. Dementsprechend kann die Reichweite eines Fahrzeugs auch als sein Restreichweitenwert (DTE = Distance To Empty) bezeichnet werden. Um den DTE-Wert zu übermitteln, kann die Anzeigevorrichtung 80 auch einen DTE-Anzeiger 88 aufweisen. Wie in den –c dargestellt, kann der DTE-Anzeiger 88 eine digitale Anzeige des DTE-Wertes in Entfernungseinheiten (z.B. Kilometer etc.) sein und in dem Batteriemessinstrument 84 angeordnet sein. Alternativ kann der DTE-Anzeiger 88 an jeder geeigneten Stelle der Benutzerschnittstelle 76 angeordnet sein.
Die Art und Weise, wie das Fahrzeug 10 gefahren wird, kann ein wichtiger Faktor sein, um zu bestimmen, wie lange die in der Hauptbatterie 26 verbleibende Ladung reicht. Zum Beispiel kann aggressives Fahrverhalten die Hauptbatterie 26 schneller entleeren als ein relativ konservativer Fahrstil. Aus diesem Grund kann der Betrieb des Fahrzeugs 10 fortlaufend überwacht und analysiert werden, um die Auswirkung des Fahrverhaltens auf die Reichweite des Fahrzeugs zu bestimmen. Die Steuerung 36 kann vergangenes Fahrverhalten, aktuelles Fahrverhalten oder vorausgesagtes, künftiges Fahrverhalten berücksichtigen. Andere Faktoren, wie Wetter, Gelände, elektrische Verbraucher durch Zubehörnutzung, und dergleichen, können die Reichweite des Fahrzeugs ebenfalls beeinflussen.
Um Fahrer bei der Auswertung der Auswirkungen ihres Fahrverhaltens und anderer Fahrzeugbetriebsbedingungen zu unterstützen, kann die Anzeigevorrichtung 80 auch einen Wirkungsgradmesser 90 aufweisen. Allgemein kann der Wirkungsgradmesser 90 eine Energieverbrauchsrate übermitteln. Die Energieverbrauchsrate kann eine momentane Rate oder eine durchschnittliche Rate eines vorab festgelegten Intervalls sein. Bei Plug-in-Elektrofahrzeugen kann ein typischer Wirkungsgradmesser eine entfernungsbezogene Energieverbrauchsrate übermitteln. Zum Beispiel kann die Energieverbrauchsrate in Bezug auf eine Entfernung pro verbrauchte Energieeinheit (z.B. km/kWh) übermittelt werden. Alternativ kann die Energieverbrauchsrate in Bezug auf Energieverbrauch pro Entfernungseinheit (z.B. Wh/km) übermittelt werden.
Viele Fahrer haben Schwierigkeiten, eine solche Energieverbrauchs-/Wirtschaftlichkeitsmetrik zu verstehen oder nachzuvollziehen, hauptsächlich, weil sie mit Energieeinheiten wie einer Wattstunde nicht vertraut sind. Vielmehr sind für die meisten Fahrer traditionelle Kraftstoffverbrauchsmetriken, die in konventionellen Hybrid-Elektrofahrzeugen oder in nur mit einer Brennkraftmaschine ausgerüsteten Fahrzeugen verwendet werden, wie eine Entfernung pro Kraftstoffvolumen (z.B. km/l), verständlich und nachvollziehbar. Vor diesem Hintergrund können einige Wirkungsgradmesser eine der Angabe km pro Liter entsprechende Metrik (MPGe = Meilen per Gallone Äquivalent) übermitteln, die von der Umweltschutzbehörde eingeführt wurde, um den Energieverbrauch von mit alternativen Kraftstoffen angetriebenen Fahrzeugen (z.B. Plug-in-Elektrofahrzeuge) mit der Kraftstoffwirtschaftlichkeit konventioneller Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren zu vergleichen. Für viele Fahrer ist es jedoch schwierig, die Komplexität von MPGe zu verstehen, und sie tun sich gleichermaßen schwer, diese Verbrauchsmetrik nachzuvollziehen.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Benutzerschnittstelle 76 ausgelegt sein, einen Wirkungsgradmesser 90 anzuzeigen, der einen Wirkungsgradanzeiger 92 besitzt, um eine Wirkungsgradmetrik zu übermitteln, die Fahrer von Plug-in-Elektrofahrzeugen intuitiv nachvollziehen können. Insbesondere kann der Wirkungsgradmesser 92 einen Wert für die Entfernung (Elektrofahrzeug-Reichweite) pro voller Ladung als die Wirkungsgradmetrik übermitteln. Der Wert für die Entfernung pro voller Ladung kann eine Entfernung oder eine Reichweite anzeigen, die das Fahrzeug 10 mit einer vollen Ladung der Hauptbatterie 26 fahren könnte, wenn der Betrieb des Fahrzeugs mit der momentanen (oder durchschnittlichen) Energieverbrauchsrate beibehalten wird. Demzufolge kann der Wert für eine Entfernung pro voller Ladung hier auch als ein Wert für eine Reichweite pro voller Ladung (Range Per Full Charge, RPFC) bezeichnet werden.
Um den Wert für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC) zu erhalten, muss der Betrag nutzbarer Energie in der Hauptbatterie 26, wenn sie voll aufgeladen ist, bekannt sein. Mit einer vollen Ladung kann die Hauptbatterie 26 einen bekannten Betrag nutzbarer Energie enthalten. Dieser Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung (Energy per Full Charge, E_FC) kann sich auf den Energiebetrag einer Batterie beziehen, der tatsächlich über den Ladezustandsbereich genutzt werden kann. Batterien von Elektrofahrzeugen müssen unter Umständen Anforderungen an Entladeverhalten und regenerative Energie sowie anderen Anforderungen, einschließlich Leben und Sicherheit, entsprechen. Demzufolge kann der Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung (E_FC) geringer sein als die Nennleistung der Hauptbatterie 26. In bestimmten Ausführungsformen kann der Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung (E_FC) ein fester Wert sein. Alternativ kann sich der Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung (E_FC) mit zunehmendem Alter der Hauptbatterie 26 verändern. Daher können in einer oder mehreren Ausführungsformen das BECM 28 und/oder die Steuerung 36 den Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung (E_FC), der sich durch eine Reihe von Faktoren, einschließlich Lebensdauer, Entladetiefe, Temperatur, Aufladerate und dergleichen, ändern kann, empfangen, berechnen, nachschlagen oder auf andere Weise bestimmen.
Der Wert für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC) kann auf den Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung (E_FC) und eine Energieverbrauchsrate (R_E), wie Entfernung pro verbrauchte Energieeinheit (z.B. km/kWh) oder Energieverbrauch pro Entfernungseinheit (z.B. Wh/km), bezogen sein. Wird zum Beispiel die Energieverbrauchsrate (R_E) in Entfernung pro verbrauchte Energieeinheit gemessen, kann der Wert für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC) durch Multiplizieren des Betrags nutzbarer Energie pro voller Ladung (E_FC) mit der Energieverbrauchsrate (R_E) berechnet werden wie nachstehend in Gleichung 1 gezeigt:
Ist also der Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung (E_FC) 20 kWh, dann kann mithilfe des Wirkungsgradanzeigers 92 eine Energieverbrauchsrate (R_E) von 4 km/kWh an den Wirkungsgradmesser 90 als 80 km/voller Ladung übermittelt werden.
Wird, alternativ, die Energieverbrauchsrate (R_E) in Bezug auf den Energieverbrauch pro Entfernungseinheit gemessen, kann der Wert für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC) durch Dividieren des Betrags nutzbarer Energie pro voller Ladung (E_FC) durch die Energieverbrauchsrate (R_E) (oder durch Multiplizieren des Betrags nutzbarer Energie mit dem Kehrwert der Energieverbrauchsrate) berechnet werden wie nachstehend in Gleichung 2 gezeigt:
Ist also der Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung (E_FC) 20 kWh, dann kann mithilfe des Wirkungsgradanzeigers 92 eine Energieverbrauchsrate (R_E) von 250 Wh/km an den Wirkungsgradmesser 90 als 80 km/voller Ladung übermittelt werden. Das Ergebnis ist das gleiche wie im vorherigen Beispiel, da 250 Wh/1 km die Umkehrung von 4 km/kWh ist.
Wie in dargestellt, kann der Wirkungsgradmesser 90 eine Anzeige mit Balkendarstellung sein, die eine Skala 94 mit Werten für die Reichweite pro voller Ladung aufweist. Die Position des Wirkungsgradanzeigers 92 auf dem Wirkungsgradmesser 90 kann dem berechneten Wert für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC) entsprechen. Dementsprechend kann der Wert für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC) anhand der Stellung des Wirkungsgradanzeigers 92 im Verhältnis zur Skala 94 übermittelt werden.
Obwohl der beispielhafte Wirkungsgradmesser 90 in der als eine vertikale Anzeige mit Balkendarstellung abgebildet ist, kann der Wert für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC) auf verschiedene Art und Weise übermittelt werden, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel kann der Wirkungsgradmesser 90 eine horizontale Anzeige mit Balkendarstellung, eine Messuhr, ein Zähler oder eine andere geeignete Art von Messvorrichtung sein, die einen Wirkungsgradanzeiger 92 zum Übermitteln eines Wertes für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC) aufweist. Weiterhin oder alternativ kann der Wirkungsgradanzeiger 92 eine digitale, numerische Sichtanzeige des Wertes für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC) sein.
Der Wirkungsgradanzeiger 92 kann ein Anzeiger für den momentanen Wirkungsgrad entsprechend einem momentanen Wert für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC_inst) sein. Auf diese Weise kann der Wert für die momentane Reichweite pro voller Ladung (RPFC_inst) auf eine momentane Energieverbrauchsrate (R_{E_inst}) bezogen sein. Alternativ kann der Wirkungsgradmesser 92 ein Anzeiger für einen durchschnittlichen Wirkungsgrad entsprechend einem Wert für die durchschnittliche Reichweite pro voller Ladung (RPFC_ave) sein. Der Wert für die durchschnittliche Reichweite pro voller Ladung (RPFC_ave) kann auf eine durchschnittliche Energieverbrauchsrate (R_{E_ave}) bezogen sein. Ferner kann die Energieverbrauchsrate über ein vorbestimmtes oder vorgewähltes Intervall gemittelt werden. Das Intervall kann entfernungsbezogen oder zeitbezogen sein. Bei entfernungsbezogenen Intervallen, zum Beispiel, kann die zum Berechnen des durchschnittlichen Wertes für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC_ave) herangezogene durchschnittliche Energieverbrauchsrate (R_{E_ave}) auf eine aktuelle Fahrstrecke, eine Strecke seit dem letzten Zurücksetzen des Wertes für die Reichweite, eine Langzeit- oder Gesamtlaufleistung oder dergleichen bezogen sein. Bei zeitbezogenen Intervallen kann die zum Berechnen des durchschnittlichen Wertes für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC_ave) herangezogene durchschnittliche Energieverbrauchsrate (R_{E_ave}) auf einen vorbestimmten Zeitraum, wie die letzten 5, 10 oder 30 Minuten oder dergleichen bezogen sein. Wie bereits erwähnt, kann der Fahrer möglicherweise zwischen zwei oder mehr bestimmten Metriken oder Intervallen für die Reichweite pro voller Ladung für die Anzeige wählen.
Der Wirkungsgradmesser 90 kann mindestens einen Wirkungsgradanzeiger 92 aufweisen. Der mindestens eine Wirkungsgradanzeiger 92 kann einen Anzeiger für einen momentanen Wirkungsgrad, einen Anzeiger für einen durchschnittlichen Wirkungsgrad oder beide aufweisen. veranschaulicht eine beispielhafte Informationsanzeigevorrichtung 80 mit einem Wirkungsgradmesser 90, der sowohl einen Anzeiger für den momentanen Wirkungsgrad 92‘ entsprechend einem momentanen Wert für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC_inst) und einen Anzeiger für den durchschnittlichen Wirkungsgrad 92‘‘ entsprechend einem durchschnittlichen Wert für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC_ave) aufweist.
Bezugnehmend auf , kann die Benutzerschnittstelle 76 ferner ausgelegt sein, um eine Energieverbrauch-Verlaufstabelle 96 anzuzeigen. Die Energieverbrauch-Verlaufstabelle 96 kann eine Mehrzahl von Grafikelementen 98, die zusammen ein abgelaufenes Intervall darstellen, aufweisen, wobei jedes Grafikelement 98 einem diskreten Teilintervall zugeordnet sein kann. Benachbarte Grafikelemente können benachbarten Teilintervallen entsprechen. Das abgelaufene Intervall kann ein entfernungsbezogenes Intervall sein, wobei jedes diskrete Teilintervall einer festen Entfernung entspricht. Alternativ kann das abgelaufene Intervall ein zeitbezogenes Intervall sein, wobei jedes diskrete Teilintervall einem festen Zeitraum entspricht. Das abgelaufene Intervall und/oder die Teilintervalle können vorbestimmt sein. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen können eines oder mehrere der abgelaufenen Intervalle und der Teilintervalle selektiv von dem Fahrer über die Benutzerschnittstelle 76 verändert werden.
Jedes Grafikelement 98 kann einen historischen Durchschnittswert für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC_ave) über das entsprechende diskrete Teilintervall anzeigen. Wie in dargestellt, kann die beispielhafte Energieverbrauch-Verlaufstabelle 96 ein Balkendiagramm oder ein Säulendiagramm sein, und jedes Grafikelement 98 kann ein Balken oder eine Säule entsprechend einem separaten, diskreten Teilintervall sein. Ferner kann die Höhe oder Länge eines jeden Balkens oder einer jeden Säule den durchschnittlichen Wert für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC_ave) für das entsprechende zeit- oder entfernungsbezogene Teilintervall anzeigen. Weiterhin kann das abgelaufene Intervall ein rollierendes Intervall sein. Auf diese Weise kann die Energieverbrauch-Verlaufstabelle 96 durchschnittliche Werte für die Reichweite pro voller Ladung für jedes Teilintervall, beginnend mit dem zuletzt abgeschlossenen Teilintervall, übermitteln. Obwohl ein Balken-/Säulendiagramm abgebildet ist, kann die Energieverbrauch-Verlaufstabelle 96 mithilfe anderer geeigneter Diagramme visualisiert sein, zum Beispiel als Liniendiagramm mit diskreten Punkten, die durchschnittlichen Werte für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC_ave) für jedes Teilintervall anzeigen.
ist ein vereinfachtes, beispielhaftes Ablaufdiagramm eines Verfahrens (300), um eine Energiewirkungsgrad-Metrik gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu übermitteln. Verschiedene Schritte im Verfahren (300) können durch die VSC 36, die die Anzeigesteuerung 82 aufweisen kann, ausgeführt werden. Wie darin und unter fortlaufender Bezugnahme auf die – ersichtlich, kann das Verfahren (300) das Empfangen (305) von Eingabedaten, die einen Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung (E_FC) einer Energiespeichervorrichtung wie der Hauptbatterie 26 anzeigen, beinhalten. Das Verfahren kann ferner das Empfangen (310) von Eingabedaten, die eine Energieverbrauchsrate (R_E) anzeigen, und das Berechnen (315) eines Wertes für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC) auf der Grundlage des Betrags nutzbarer Energie pro voller Ladung (E_FC) und der Energieverbrauchsrate (R_E) beinhalten. Wie vorstehend beschrieben, kann die Energieverbrauchsrate (R_E) hinsichtlich der Entfernung, wie der Entfernung pro verbrauchter Energieeinheit (z.B. km/kWh), oder des Energieverbrauchs pro Entfernungseinheit (z.B. Wh/km) übermittelt werden. Weiterhin kann die Energieverbrauchsrate (R_E) eine momentane Energieverbrauchsrate (R_{E_inst}) zum Berechnen eines momentanen Wertes für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC_inst) oder eine durchschnittliche Energieverbrauchsrate (R_{E_ave}) zum Berechnen eines durchschnittlichen Wertes für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC_ave) sein. Das Verfahren (300) kann auch das Anzeigen eines Wirkungsgradmessers 90, der einen Wirkungsgradanzeiger 92 aufweist, auf einer Informationsanzeigevorrichtung 80 beinhalten. Die Position des Wirkungsgradanzeigers 92 auf dem Wirkungsgradmesser 90 kann dem Wert für die Reichweite pro voller Ladung (RPFC) entsprechen.
Realisierungen veranschaulichender Ausführungsformen, die hier offenbart werden, können in programmiertem Code, der auf maschinenlesbaren Datenträgern, wie zum Beispiel, aber nicht beschränkt auf, Computer-Disketten, CDs, DVDs, Festplatten, programmierbaren Speichern, Flash-Speichern und anderen permanenten oder temporären Speicherquellen gespeichert ist, erfasst sein. Die Durchführung des programmierten Codes kann dazu führen, dass ein ausführender Prozessor eines oder mehrere der Verfahren, die hier beschrieben werden, in beispielhafter Weise durchführt.
Obwohl vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen sämtliche möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Spezifikation verwendeten Begriffe beschreibender und nicht einschränkender Natur, und es ist einzusehen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Sinn und Schutzbereich des hier vorgestellten Erfindungsgegenstands abzuweichen. Weiterhin können die Merkmale verschiedener realisierender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu bilden.

Claims

Steuerungssystem für ein Fahrzeug, umfassend: eine Steuerung, die ausgelegt ist, um Eingabedaten, die eine Energieverbrauchsrate anzeigen, zu empfangen und einen Wert für die Reichweite pro voller Ladung zu berechnen, der sich auf die Energieverbrauchsrate und einen Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung einer Energiespeichervorrichtung bezieht, und eine Schnittstelle, die mit der Steuerung kommuniziert und ausgelegt ist, den Wert für die Reichweite pro voller Ladung anzuzeigen.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Schnittstelle eine Informationsanzeigevorrichtung aufweist, die ausgelegt ist, um einen Wirkungsgradmesser, der einen Wirkungsgradanzeiger aufweist, anzuzeigen, wobei der Wirkungsgradanzeiger auf dem Wirkungsgradmesser dem Wert für die Reichweite pro voller Ladung entspricht.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Energieverbrauchsrate bezogen auf die Entfernung pro verbrauchter Energieeinheit übermittelt wird.
Steuerungssystem nach Anspruch 3, wobei der Wert für die Reichweite pro voller Ladung berechnet wird, indem mindestens der Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung mit der Energieverbrauchsrate multipliziert wird.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Energieverbrauchsrate bezogen auf den Energieverbrauch pro Entfernungseinheit übermittelt wird.
Steuerungssystem nach Anspruch 5, wobei der Wert für die Reichweite pro voller Ladung berechnet wird, indem mindestens der Betrag nutzbarer Energie pro voller Ladung durch die Energieverbrauchsrate dividiert wird.