DE102015113699A1

DE102015113699A1 - Routenbasierte Energieverbrauchsschätzung unter Verwendung physikalischer Modelle

Info

Publication number: DE102015113699A1
Application number: DE102015113699.6A
Authority: DE
Inventors: Jason Meyer; Fling Finn Tseng; Johannes Geir Kristinsson
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2016-03-03
Also published as: CN105383495A; US9759573B2; US20160061611A1; CN105383495B

Abstract

Diese Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf ein System, eine Vorrichtung, ein Verfahren und einen Prozess zum Erstellen eines routenbasierten Energieverbrauchsschätzwerts auf Basis von physikalischen Modellen. Insbesondere beschreibt die Offenbarung die Erstellung des routenbasierten Energieverbrauchsschätzwerts auf Basis von physischen Modellen für ein Fahrzeug, das einen spezifischen Straßenabschnitt befährt. Der Energieverbrauchsschätzwert kann auf Informationen in Bezug auf historischen Energieverbrauchsinformationen für das Fahrzeug, auf externen Informationen, die den Energieverbrauch durch das Fahrzeug beeinflussen können, auf Fahrzeugsysteminformationen, die den Energieverbrauch durch das Fahrzeug beeinflussen können und/oder auf ausgewählten Straßenabschnittsinformationen, die verwendet werden können, um den Energieverbrauch durch das Fahrzeug zu prognostizieren, basieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf ein System, eine Vorrichtung, ein Verfahren und einen Prozess zum Erstellen eines routenbasierten Energieverbrauchsschätzwerts auf Basis von physikalischen Modellen. Insbesondere beschreibt die Offenbarung die Erstellung des routenbasierten Energieverbrauchsschätzwerts auf Basis von physischen Modellen für ein Fahrzeug, das einen spezifischen Straßenabschnitt befährt. Der Energieverbrauchsschätzwert kann auf Informationen in Bezug auf historische Energieverbrauchsinformationen für das Fahrzeug, auf externen Informationen, die den Energieverbrauch durch das Fahrzeug beeinflussen können, auf Fahrzeugsysteminformationen, die den Energieverbrauch durch das Fahrzeug beeinflussen können und/oder auf ausgewählten Straßenabschnittsinformationen, die verwendet werden können, um den Energieverbrauch durch das Fahrzeug zu prognostizieren, basieren.
HINTERGRUND
Ein Fahrzeug verbraucht Energie, um den Vortrieb zur Bewegung des Fahrzeugs entlang einer Route zu erstellen. Die durch das Fahrzeug verbrauchte Energie kann in Form von Energieverbrauch durch das Fahrzeug betrachtet werden, wobei der Energieverbrauch des Fahrzeugs sowohl in Form von Kraftstoffverbrauch, Verbrauch von elektrischer Batterieenergie oder irgendeiner Kombination der beiden als auch als eine andere Art von Energieverbrauch gemessen werden kann, der in der Lage ist, den Vortrieb zum Bewegen des Fahrzeugs zu erstellen.
Weil die Forderungen nach effizientem Energieverbrauch in Fahrzeugen zunehmen, können neue Verfahren wichtig werden, den Fahrer oder andere Fahrzeugsysteme auf potentielle Energieeinsparoptionen aufmerksam zu machen.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Diese Anmeldung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert. Die Beschreibung fasst Aspekte der Ausführungsformen zusammen und sollte nicht zum Einschränken der Ansprüche verwendet werden. Andere Umsetzungsformen werden gemäß den hier beschriebenen Techniken in Betracht gezogen, wie sich bei Prüfung der folgenden Zeichnungen und der ausführlichen Beschreibung ergeben wird, und solche Umsetzungsformen sollen innerhalb des Schutzbereichs dieser Anmeldung liegen.
Ausführungsbeispiele stellen ein Energieverbrauchs-Tool bereit, um eine Kombination aus einer oder mehreren historischen Informationen, Fahrzeuginformationen, externen Informationen und Straßenabschnittsinformationen zu sammeln, um den Energieverbrauch für ein jeweiliges Fahrzeug zu prognostizieren. Die Energieverbrauchsprognose kann für eine oder mehrere verfügbare Routen erstellt werden, die für das jeweilige Fahrzeug zum Erreichen eines bekannten Ziels identifiziert werden. Dies kann es einem Fahrer oder der Fahrzeugintelligenz gestatten, eine der verfügbaren Routen auszuwählen, wobei die ausgewählte Route der Route mit dem geringsten prognostizierten Energieverbrauch entsprechen kann.
Gemäß einigen Ausführungsformen wird eine Vorrichtung zur Prognose des Energieverbrauchs eines Fahrzeugs bereitgestellt. Die Vorrichtung kann einen Speicher, der dazu ausgelegt ist, Straßenabschnittsinformationen für einen Straßenabschnitt, den ein Fahrzeug befahren soll, zu speichern, und einen Prozessor, der mit dem Speicher kommuniziert, enthalten. Der Prozessor kann dazu ausgelegt sein, auf Basis der Straßenabschnittsinformationen eine geschätzte Geschwindigkeit für das Fahrzeug zu bestimmen und für das auf dem Straßenabschnitt fahrende Fahrzeug ein Energieverbrauchsprofil auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit zu erstellen.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann ein Verfahren zur Prognose des Energieverbrauchs eines Fahrzeugs bereitgestellt werden. Das Verfahren kann Folgendes umfassen: Aufnehmen von Straßenabschnittsinformationen für einen Straßenabschnitt, das das Fahrzeug befahren soll, durch einen Prozessor; Bestimmen einer geschätzten Geschwindigkeit für das Fahrzeug auf Basis der Straßenabschnittsinformationen durch den Prozessor und Erstellen eines Energieverbrauchsprofils für das auf dem Straßenabschnitt fahrende Fahrzeug auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit durch den Prozessor.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zum besseren Verständnis der Erfindung kann Bezug auf in den folgenden Zeichnungen gezeigte Ausführungsformen genommen werden. Die Komponenten in der Zeichnung sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, und zugehörige Elemente können weggelassen sein, um dadurch die neuartigen, hier beschriebenen Merkmale zu betonen und klar zu veranschaulichen. Zusätzlich können Systemkomponenten auf verschiedene Weisen angeordnet werden, wie aus der Technik bekannt ist. In den Figuren können sich in den unterschiedlichen Figuren gleiche Referenznummern durchweg auf gleiche Teile beziehen, es sei denn, es ist etwas anderes spezifiziert.
1 veranschaulicht ein beispielhaftes Routenplanungs-Display gemäß einigen Ausführungsformen;
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockdiagramm, das einen Prozess zum Erstellen eines Energieverbrauchsprofils gemäß einigen Ausführungsformen beschreibt;
3 veranschaulicht ein beispielhaftes System zum Beziehen von Informationen gemäß einigen Ausführungsformen;
4 veranschaulicht ein beispielhaftes Flussdiagramm, das einen Prozess gemäß einigen Ausführungsformen beschreibt; und
5 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockdiagramm für ein Computersystem, das Teil eines Fahrzeugsystems gemäß einigen Ausführungsformen sein kann.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Obwohl die Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt werden kann, werden einige beispielhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen in den Zeichnungen gezeigt und nachstehend mit dem Verständnis beschrieben werden, dass die vorliegende Offenbarung als ein Beispiel für die Erfindung anzusehen ist und dass sie die Erfindung nicht auf die spezifischen, veranschaulichten Ausführungsformen beschränken soll. Möglicherweise sind allerdings nicht alle in dieser Offenbarung beschriebenen, aufgezeigten Komponenten erforderlich, und einige Umsetzungsformen können zusätzliche, andere oder weniger Komponenten enthalten, als die in dieser Offenbarung ausdrücklich beschriebenen. Varianten in der Anordnung und in der Art der Komponenten können vorgenommen werden, ohne vom Gedanken oder vom Schutzbereich der Ansprüche, wie sie hier dargelegt werden, abzuweichen.
Angesichts der kontinuierlichen Bedeutung der Verbesserung des Energieverbrauchs von Fahrzeugen ist es wichtig geworden, die Fahrer ebenso über spezifische Leistungspegel ihres Fahrzeugs als auch darüber zu informieren, wie ihre Betriebsentscheidungen den Energieverbrauch des Fahrzeugs beeinflussen werden. Daher ist es eines der Ziele der in dieser Offenbarung beschriebenen Neuerung, ein Energieprognose-Tool bereitzustellen, um für einen ausgewählten, zu befahrenden Straßenabschnitt ein exaktes Energieverbrauchsprofil für das spezifische Fahrzeug des Fahrers bereitzustellen. Das Energieverbrauchsprofil kann eine Energieverbrauchsprognose für das Fahrzeug auf Basis eines oder mehrerer von Folgenden identifizieren (d. h. schätzen): historische Informationen, Fahrzeuginformationen, Straßenabschnittsinformationen und/oder externe Informationen. Indem sich das Energieprognose-Tool beim Erstellen des Energieverbrauchsprofils auf solche Informationen stützt, ist das Energieprognose-Tool möglicherweise in der Lage, sich einfach und robust an Fahrgewohnheiten und Änderungen der Umgebungsbedingungen beim Erstellen neuer (d. h. aktualisierter) Energieverbrauchsprofile für das Fahrzeug des Fahrers anzupassen, während der Fahrer das Fahrzeug zu einem Ziel hinsteuert.
Weiterhin wird anerkannt, dass exakte, historische Fahrinformationen eines Fahrers des Fahrzeugs möglicherweise nicht verfügbar oder unzuverlässig sind. Zum Beispiel kann das Fahrzeug ein neu erworbenes Fahrzeug sein, so dass historische Fahrinformationen des Fahrers möglicherweise nicht ohne Weiteres verfügbar sind. In einem anderen Beispiel kann das Fahrzeug ein Mietfahrzeug, ein geleastes Firmenfahrzeug, Ladefahrzeug eines Fahrzeughändlers sein oder in irgendeiner anderen Art von Programm laufen, bei der der Fahrer des Fahrzeugs bekanntermaßen wechseln kann. In solchen Ausführungsformen stellen die historischen Fahrinformationen möglicherweise nicht exakt den aktuellen Fahrer dar, weil die historischen Fahrinformationen möglicherweise nicht auf dem aktuellen Fahrer basieren. Allerdings kann das Energieprognose-Tool sogar bei solchen Ausführungsformen, bei denen die historischen Fahrinformationen möglicherweise nicht verlässlich sind, eine exakte Energieverbrauchsprognose für das Fahrzeug auf Basis von historischen Energieverbrauchsinformationen des Fahrzeugs, externen Informationen, die den Energieverbrauch durch das Fahrzeug beeinflussen können, Fahrzeugsysteminformationen, die den Energieverbrauch durch das Fahrzeug beeinflussen können, und/oder ausgewählten Straßenabschnittsinformationen bereitstellen. Zum Beispiel kann sich das Energieprognose-Tool auf ein Geschwindigkeitsprognosemodell und ein Anhalteprognosemodell stützen, um den Energieverbrauch für das Fahrzeug zu prognostizieren, wenigstens zum Teil auf Basis einer prognostizierten Geschwindigkeit des Fahrzeugs, das einen Straßenabschnitt entlang fährt, und einer prognostizierten Anzahl von Haltepunkten für das Fahrzeug, wenn es den Straßenabschnitt entlang fährt.
Gemäß einigen Zielsetzungen kann das Energieprognose-Tool dazu ausgelegt sein, zwischen einem Fahrzeug zu unterscheiden, das kalt gestartet oder das warm gestartet worden ist (z. B. in Bezug auf die Temperatur des Motorblocks des Fahrzeugs). Das Energieprognose-Tool kann auch dazu ausgelegt sein, den Energieverbrauch für Fahrzeugantriebs- und Nichtantriebsfunktionen separat zu prognostizieren. Das Energieprognose-Tool kann auch dazu ausgelegt sein, zwischen verfügbaren Routen zu unterscheiden, die unterschiedliche Änderungsraten in ihren Höhengraden aufweisen.
Folglich wird das Energieprognose-Tool gemäß dieser Offenbarung Bezug auf physikalisch basierte Modelle nehmen, um für ein Fahrzeug das Gesamtenergieverbrauchsprofil (z. B. mechanisch und/oder elektrisch) zu prognostizieren, das einen prognostizierten Energieverbrauch für das Fahrzeug identifiziert, der erforderlich ist, um einen bekannten Straßenabschnitt entlang zu fahren. Das Energieverbrauchs-Tool kann Straßenabschnittsinformationen (z. B. angegebene Geschwindigkeitsbeschränkung, Höhe, Anzahl der Verkehrshaltepunkte) in einen Algorithmus zum Erstellen des Energieverbrauchsprofils für das Fahrzeug einbeziehen. Das Energieprognose-Tool kann auch Mitkopplungskompensation zur Berücksichtigung des Motorwarmlaufens einbeziehen. Das Energieprognose-Tool kann weiterhin ein transientes und stationäres Energieverbrauchsmodell eines Klimaregelungssystems, das Teil des Fahrzeugsystems des Fahrzeugs ist, enthalten. Eine weitere Beschreibung des Energieprognose-Tools und wie das Energieprognose-Tool ausgelegt ist, um beim Erstellen eines Energieverbrauchsprofils, das eine Energieverbrauchsprognose für das Fahrzeug beinhaltet, dynamisch Fahrgewohnheiten zu erlernen und zu kompensieren, wird nachstehend ausführlicher bereitgestellt.
Das Energieprognose-Tool kann ein Programm, eine Anwendung und/oder irgendeine Kombination von Software und Hardware sein, die in einer oder mehreren der Komponenten, die das Betriebssystem des Fahrzeugs umfassen, integriert ist. Eine weitere Beschreibung des Energieprognose-Tools und der Komponenten des Fahrzeugsystems des Fahrzeugs, auf dem das Energieprognose-Tool läuft, wird nachstehend ausführlicher beschrieben.
Bei herkömmlichen Fahrzeugen auf Mineralölbasis kann die durch das Energieprognose-Tool erstellte Energieverbrauchsprognose in Form der Menge an Mineralölkraftstoff (z. B. Benzin, Dieselkraftstoff), deren Verbrauch prognostiziert wird, in Gallonen, Litern oder einer anderen Menge messbaren Kraftstoffverbrauchs und/oder in Form einer Menge an Energieverbrauch (z. B. in kWh, Joule oder einer anderen ähnlichen Energieverbrauchseinheit) durch eine oder mehrere Fahrzeugbatterien, die im Fahrzeugsystem enthalten sind, erfolgen. Bei Fahrzeugen, die wenigstens zum Teil auf einer oder mehreren Batterien zum Versorgen des Antriebs des Fahrzeugs beruhen, kann die Energieverbrauchsprognose durch das Energieprognose-Tool in Form einer Menge an Batterieenergie, deren Verbrauch prognostiziert wird, in Form einer Energieverbrauchsmenge (z. B. kWh, Joule oder einer anderen ähnlichen Energieverbrauchseinheit) von einer oder mehreren Fahrzeugbatterien, die im Fahrzeugsystem enthalten sind, erstellt werden. Bei Hybridfahrzeugen auf Batterie- und Mineralölkraftstoffbasis kann die Energieverbrauchsprognose durch das Energieprognose-Tool in Form einer Menge an verbrauchtem Mineralölkraftstoff und einer Menge an Batterieenergie, deren Verbrauch prognostiziert wird, erstellt werden. Bei alternativen Fahrzeugen auf Kraftstoffbasis (z. B. Biodiesel, Solarenergie, Flüssiggas, komprimiertes Erdgas, reines Ethanol, Brennstoffzellen) kann die Energieverbrauchsprognose durch das Energieprognose-Tool in Form einer Menge des alternativen Kraftstoffs, deren Verbrauch prognostiziert wird, erstellt werden. Es sei angemerkt, dass im Schutzbereich der in dieser Offenbarung beschriebenen Neuerung das Anwenden auf irgendeine der unterschiedlichen Fahrzeugarten, die mit den unterschiedlichen, oben beschriebenen Energiequellen laufen, oder auf andere Fahrzeugarten, die mit einer in absehbarer Zukunft zu nutzenden Energiequelle laufen, enthalten ist.
Der spezifische Straßenabschnitt, für den das Energieprognose-Tool ein Energieverbrauchsprofil erstellt, kann einer oder mehreren verfügbaren Routen zu einem gewünschten Ziel entsprechen. 1 veranschaulicht zum Beispiel ein beispielhaftes Routenplanungs-Display, das ein an einer Startposition 110 befindliches Fahrzeug 101 und eine Zielposition 120, die eine Position darstellt, die der Fahrer des Fahrzeugs als ein gewünschtes Ziel bestimmt hat, identifiziert. Zwischen der Startposition 110 und der Zielposition 120 liegen eine erste Route 1, eine zweite Route 2 und eine dritte Route 3, wobei jede der Routen verfügbare Fahrrouten darstellt, auf denen das Fahrzeug 101 die Zielposition 120 erreicht, wenn es von der Startposition 110 startet.
Die erste Route 1 kann aus einem ersten Straßenabschnitt 1A, einem zweiten Straßenabschnitt 1B und einem dritten Straßenabschnitt 1C bestehen. Die zweite Route 2 kann aus einem ersten Straßenabschnitt 2A und einem zweiten Straßenabschnitt 2B bestehen. Die dritte Route 3 kann aus einem ersten Straßenabschnitt 3A, einem zweiten Straßenabschnitt 3B und einem dritten Straßenabschnitt 3C bestehen. Obwohl nicht speziell veranschaulicht, kann es auch eine andere, aus einem einzelnen Straßenabschnitt bestehende Route zum Erreichen der Zielposition 120 geben. Jeder Straßenabschnitt kann gemäß einem Straßenabschnittsattribut identifiziert werden, zu dem Folgende zählen können, ohne darauf beschränkt zu sein: eine spezifische Straße (z. B. Teil einer gleichen Straße), Geschwindigkeitsbeschränkung (z. B. Straßenabschnitt mit einer gleichen Geschwindigkeitsbeschränkung oder einer Geschwindigkeitsbeschränkung in einem vorbestimmten Bereich), Verkehrsbelastung (z. B. Straßenabschnitt mit einem gleichen Verkehrszustand oder einem Verkehrszustand in einem vorbestimmten Bereich von Verkehrszuständen), Straßenzustände (z. B. ein Straßenabschnitt mit einem gleichen oder ähnlichen Straßenzustand, wie zum Beispiel Bauarbeiten), Straßenabschnittsart (z. B. Stadtstraße, Landstraße, Hauptstraße, befestigte Straße, Schotterstraße, Anliegerstraße, Betonstraße, Autobahn, Mautstraße) oder andere detektierbare Straßenabschnittsattribute.
In einigen Ausführungsformen kann die Startposition 110 einer aktuellen Position des Fahrzeugs 101 entsprechen, die vom Energieprognose-Tool über Eingabe des Fahrers oder über Positionsinformationen, die aus einer GPS-Einheit, die Teil des Fahrzeugsystems des Fahrzeugs ist, aufgenommen werden, bezogen wird. In einigen Ausführungsformen kann die Startposition 110 einer manuell vom Fahrer eingegebenen Position entsprechen, die möglicherweise nicht einer eigentlichen aktuellen Position des Fahrzeugs entspricht. Was die Zielposition 120 angeht, kann der Fahrer die Zielposition 120 manuell über eine Eingabeeinrichtung eingeben, die Teil des Fahrzeugsystems ist, die dann vom Energieprognose-Tool aufgenommen wird. Folglich kann das Energieprognose-Tool ein Energieverbrauchsprofil für eine gesamte Route (z. B. Route 1, Route 2 oder Route 3), für einen spezifischen Straßenabschnitt, der weniger als die gesamte Route umfasst (z.B. einen der Straßenabschnitte 1A–1C, 2A–2B oder 3A–3C), und/oder für irgendeinen anderen messbaren Abschnitt einer Route auf Basis eines bekannten Routenattributs erstellen. Folglich kann sich ein Straßenabschnitt für die Zwecke dieser Offenbarung auf einen einzelnen Straßenabschnitt, wie er oben beschrieben wird, beziehen oder auf einen oder mehrere Straßenabschnitte, aus denen die gesamte Route besteht, zum Beispiel von der Startposition 110 zur Zielposition 120.
Das Display in 1 kann zum Beispiel dem Energieprognose-Tool entsprechen, das als Teil eines im Gesamtfahrzeugsystem enthaltenen Fahrzeugnavigationssystems läuft. Das Display in 1 kann zum Beispiel alternativ dem Energieprognose-Tool entsprechen, das als unabhängige Anwendung einer Infotainmentkomponente oder einer Fahrzeugnavigationskomponente des Fahrzeugsystems läuft.
Folglich zeigt 1 ein beispielhaftes Display an, bei dem eine aktuelle Position 110 und eine Zielposition 120 für das Fahrzeug identifiziert worden sind und vom Energieprognose-Tool aufgenommen worden sind. 1 zeigt ebenfalls die vom Energieprognose-Tool bestimmten, verfügbaren Routen für das Fahrzeug 101 an, das von der Startposition 110 starten und die Zielposition 120 erreichen soll. Anhand der Anzeige verfügbarer Routen (z. B. Route 1, Route 2, Route 3) kann der Fahrer einen Auswahlbefehl eingeben, um eine der Routen auszuwählen, woraufhin das Energieprognose-Tool ein Energieverbrauchsprofil für die ausgewählte Route auf Basis der hier beschriebenen Prozeduren und Verfahren erstellen kann. Alternativ kann das Energieprognose-Tool in einigen Ausführungsformen ein Energieverbrauchsprofil für eine oder mehrere verfügbare Routen erstellen, bevor der Fahrer den Auswahlbefehl eingibt. In jedem Fall kann das Energieprognose-Tool ein Energieverbrauchsprofil für einen oder mehrere Straßenabschnitte gemäß den hier beschriebenen Prozeduren und Verfahren erstellen.
2 veranschaulicht ein Blockdiagramm 200, das einen Prozess und die Informationen, auf die im Prozess durchweg Bezug genommen wird, zum Erstellen eines Energieverbrauchsprofils für einen spezifizierten Straßenabschnitt beschreibt. Jede der in 2 veranschaulichten Komponenten kann Software, Hardware, Middleware oder irgendeine Kombination daraus darstellen, die als Teil des Energieprognose-Tools zum Erstellen des gesamten Energieverbrauchsprofils für das Fahrzeug 101 enthalten sein kann.
In 201 wird der spezifizierte Straßenabschnitt anhand einer Liste eines oder mehrerer Straßenabschnitte, aus denen eine Route bestehen kann, identifiziert. Zum Beispiel können die Straßenabschnitte, aus denen die Liste besteht, komplette Routen (z. B. Route 1, Route 2, Route 3) oder kleinere Straßenabschnitte (z. B. irgendeinen der Straßenabschnitte 1A–1C, 2A–2B oder 3A–3C) enthalten. Auf Basis des anhand der Liste identifizierten Straßenabschnitts fährt das Energieprognose-Tool in 201 mit dem Entnehmen von Straßenabschnittsinformationen fort. Zu den Straßenabschnittsinformationen können, ohne darauf beschränkt zu sein, Folgende zählen: angegebene Geschwindigkeitsbeschränkung auf dem identifizierten Straßenabschnitt, ein Höhenprofil für den identifizierten Straßenabschnitt, aktuelle und/oder prognostizierte Verkehrsinformationen für den identifizierten Straßenabschnitt, Straßenzustandsinformationen für den identifizierten Straßenabschnitt, Wetterinformationen für den identifizierten Straßenabschnitt, Haltezeichen- und Ampelinformationen für den identifizierten Straßenabschnitt, Abbiegeverlaufsinformationen für den identifizierten Straßenabschnitt oder irgendwelche anderen, identifizierbaren Straßenabschnittsattribute für den identifizierten Straßenabschnitt. Die Straßenabschnittsinformationen können als externe Informationen angesehen werden, auf die das Energieprognose-Tool in einer lokalen Datenbank (z. B. eine in einem Speicher des Fahrzeugsystems gespeicherte Datenbank) zugreifen kann oder auf die das Energieprognose-Tool in einer externen Quelle mittels Kommunikation über eine Netzverbindung zugreifen kann.
Für Ausführungsformen, bei denen die Straßenabschnittsinformationen aus einer externen Quelle bezogen werden, veranschaulicht 3 ein beispielhaftes Netzsystem 300, das aus dem Fahrzeug 101, einem Netz 301 und einem Informationsserver 302 besteht. Der Informationsserver 302 kann einen oder mehrere externe Server darstellen, die eine oder mehrere der oben beschriebenen Straßenabschnittsinformationen speichern. Das Energieprognose-Tool kann so auf dem Fahrzeug 101 laufen, dass das Energieprognose-Tool eine Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugsystems steuern kann, um mit dem Informationsserver 302 über das Netz 301 zu kommunizieren. Das Energieprognose-Tool kann eine Anforderung zum Übertragen von Straßenabschnittsinformationen über das Netz 301 an den Informationsserver 302 steuern. Als Reaktion kann der Informationsserver 302 die Anforderung aufnehmen und über das Netz 301 eine oder mehrere der angeforderten Straßenabschnittsinformationen zurück zum Fahrzeug 101 übertragen, damit sie von der Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs 101 aufgenommen werden. Sobald die Straßenabschnittsinformationen in einer Speichereinheit (d. h. einem Speicher) des Fahrzeugsystems aufgenommen und gespeichert worden sind, kann das Energieprognose-Tool dann die Straßenabschnittsinformationen entnehmen, wie in 201 in 2 veranschaulicht wird.
Nach dem Entnehmen der Straßenabschnittsinformationen in 201 kann das Energieprognose-Tool Bezug auf die Straßenabschnittsinformationen nehmen, um einzelne Energieverbrauchsmodelle zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann das Energieprognose-Tool auch Bezug auf zusätzliche Informationen beim Bestimmen einzelner Energieverbrauchsmodelle nehmen. Eine weitere Beschreibung wird nachstehend bereitgestellt.
In Form der einzelnen Modelle kann ein Geschwindigkeitsprognosemodell 202 vom Energieprognose-Tool verwendet werden, um eine geschätzte Geschwindigkeit zu erstellen, die eine Prognose einer Geschwindigkeit ist, mit der das Fahrzeug 101 den identifizierten Straßenabschnitt entlang fahren wird. Das Energieprognose-Tool kann die geschätzte Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101 auf Basis angegebener Geschwindigkeitsbeschränkungsinformationen und Verkehrsinformationen, die möglicherweise in 201 als Teil der Straßenabschnittsinformationen entnommen worden sind, bestimmen. Zum Beispiel kann das Energieprognose-Tool anfangs bestimmen, dass eine Default-Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101, das den identifizierten Straßenabschnitt entlang fährt, gleich der in den Straßenabschnittsinformationen angegebenen Geschwindigkeitsbeschränkung sein sollte. Das Energieprognose-Tool kann dann die in den Straßenabschnittsinformationen beinhalteten Verkehrsinformationen analysieren, um die Default-Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101, das den identifizierten Straßenabschnitt entlang fährt, in Hinblick auf die Verkehrsinformationen anzupassen. Zum Beispiel können die Verkehrsinformationen Baustellen- oder Berufsverkehr entlang des identifizierten Straßenabschnitts identifizieren, was vom Energieprognose-Tool analysiert werden würde, so dass sich, ausgehend von der als Default angesehenen Geschwindigkeit (z. B. der angegebenen Geschwindigkeitsbeschränkung), eine Reduzierung der durchschnittlichen Geschwindigkeit ergibt. Demzufolge kann das Energieprognose-Tool auf Basis dieser Analyse die geschätzte Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101, das den identifizierten Straßenabschnitt entlang fährt, als die in Hinblick auf die Verkehrsinformationen angepasste, angegebene Geschwindigkeitsbeschränkung bestimmen. Die geschätzte Geschwindigkeit kann einen Wert aufweisen, der einer durchschnittlichen konstanten Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101 für eine Dauer des Fahrens entlang des identifizierten Straßenabschnitts entspricht.
Alternativ kann das Energieprognose-Tool in einer Ausführungsform auf Basis von erlernten Gewohnheiten die geschätzte Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101 auf Basis von Verkehrsinformationen und einer historischen Geschwindigkeit bestimmen, mit der das Fahrzeug 101 gefahren worden ist, als die Geschwindigkeitsbeschränkung die in den Straßenabschnittsinformationen identifizierte Geschwindigkeitsbeschränkung war. Zum Beispiel kann das Energieprognose-Tool anfänglich eine historische Geschwindigkeit für das auf einer Straße fahrende Fahrzeug 101 mit einer angegebenen Geschwindigkeitsbeschränkung bestimmen, die die gleiche oder ähnlich ist wie die in den Straßenabschnittsinformationen identifizierte, angegebene Geschwindigkeitsbeschränkung (z. B. kann historisiert ermittelt werden, dass das Fahrzeug mit durchschnittlich 40 mph in einem 35-mph-Straßenabschnitt gefahren ist). Die historischen Geschwindigkeitsinformationen können zum Beispiel in einer historischen Datenbank nachgeschlagen werden, die in einem Speicher des Fahrzeugsystems gespeichert ist. Die historische Datenbank kann kontinuierlich aktualisiert werden, um die durchschnittliche Geschwindigkeit für Fahrzeug 101, das die Straßenabschnitte mit verschiedenen angegebenen Geschwindigkeitsbeschränkungen entlang fährt, zu bestimmen, indem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 101 verfolgt wird, wenn es unterschiedliche Straßenabschnitte mit bekannten angegebenen Geschwindigkeitsbeschränkungen entlang fährt. Nachdem die historische Geschwindigkeit bezogen worden ist, kann das Energieprognose-Tool dann die in den Straßenabschnittsinformationen beinhalteten Verkehrsinformationen analysieren, um die historische Geschwindigkeit, die für das Fahrzeug 101, das den identifizierten Straßenabschnitt entlang fährt, bestimmt worden ist, in Hinblick auf die Verkehrsinformationen anzupassen. Zum Beispiel können die Verkehrsinformationen Baustellen- oder Berufsverkehr entlang des identifizierten Straßenabschnitts identifizieren, die vom Energieprognose-Tool analysiert werden würden, damit sich, ausgehend von der als historisch angesehenen Geschwindigkeit, eine Reduzierung der durchschnittlichen Geschwindigkeit ergibt. Die Verkehrsinformationen können alternativ ein Fehlen von Verkehr entlang des identifizierten Straßenabschnitts identifizieren, das vom Energieprognose-Tool analysiert werden würden, damit sich, ausgehend von der als historisch angesehenen Geschwindigkeit, eine Erhöhung der durchschnittlichen Geschwindigkeit ergibt. In jedem Fall kann das Energieprognose-Tool dann auf Basis dieser Analyse die geschätzte Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101, das den identifizierten Straßenabschnitt entlang fährt, als die in Hinblick auf die Verkehrsinformationen angepasste, historische Geschwindigkeit bestimmen. Die geschätzte Geschwindigkeit kann einen Wert aufweisen, der einer durchschnittlichen, konstanten Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101 für eine Dauer des Fahrens entlang des identifizierten Straßenabschnitts entspricht.
In jeder Ausführungsform kann die geschätzte Geschwindigkeit in einem Fahrgeschwindigkeitsprofil enthalten sein und vom Geschwindigkeitsprognosemodell 202 an das Radenergiemodell 204 übertragen werden.
Ein Anhalteprognosemodell 203 kann vom Energieprognose-Tool genutzt werden, um ein Anhaltewahrscheinlichkeitsprofil und einen Fahrtzeitschätzwert für das Fahrzeug 101 zu bestimmen. Das Anhaltewahrscheinlichkeitsprofil kann eine geschätzte Anhaltezeitdauer identifizieren, die sich das Fahrzeug 101 in einem angehaltenen Zustand befindet, während es auf dem identifizierten Straßenabschnitt fährt, und eine geschätzte Anhaltewahrscheinlichkeit für jeden Verkehrshaltepunkt und/oder Haltezeichen, der bzw. das in den Straßenabschnittsinformationen für den identifizierten Straßenabschnitt identifiziert worden ist. Zum Beispiel kann das Energieprognose-Tool die geschätzte Anhaltewahrscheinlichkeit als eine Wahrscheinlichkeit bestimmen, mit der das Fahrzeug 101 an jedem Haltepunkt entlang des identifizierten Straßenabschnitts anhalten wird (z. B. Ampel, Fußgängerüberweg, Schulüberweg, Haltezeichen oder ein anderer Haltepunkt, an dem möglicherweise erforderlich wird, dass das Fahrzeug 101 anhält). Das Energieprognose-Tool kann die geschätzte Anhaltezeitdauer als eine geschätzte Zeit bestimmen, die das Fahrzeug 101 sich an jedem der Anhaltepunkte entlang des identifizierten Straßenabschnitts in einem angehaltenen Zustand befindet.
Das Energieprognose-Tool kann zum Beispiel die geschätzte Anhaltewahrscheinlichkeit bei einem Haltezeichen mit 100 % bestimmen, während die geschätzte Anhaltewahrscheinlichkeit für eine Ampel darauf basieren kann, ob das Fahrzeug 101 links abbiegen, rechts abbiegen oder weiter geradeaus über die Ampel fahren soll. Das Energieprognose-Tool kann zum Beispiel auf Basis des identifizierten Straßenabschnitts und/oder der ausgewählten Gesamtroute für das Fahrzeug 101 die geschätzte Anhaltezeitdauer für jeden Anhaltepunkt so bestimmen, dass sie auf einer geschätzten Anhaltewahrscheinlichkeit für den Anhaltepunkt basiert und auch darauf basiert, ob das Fahrzeug links abbiegen, rechts abbiegen oder weiter geradeaus über den Anhaltepunkt hinaus fahren soll.
Auf diese Weise kann vom Energieprognose-Tool eine abschließende, geschätzte Anhaltezeitdauer als das Produkt der geschätzten Anhaltezeitdauer und der geschätzten Anhaltewahrscheinlichkeit für jeden Anhaltepunkt entlang des identifizierten Straßenabschnitts berechnet werden. Die abschließende, geschätzte Anhaltezeitdauer kann im Energieprognose-Tool enthalten sein, um den Fahrtzeitschätzwert zu erstellen, der aus dem Anhalteprognosemodell 203 zum Zusatzverbrauchermodell 208 und dem Klimaanlagenverwendungsmodell 209 übertragen wird.
Weiterhin kann das Energieprognose-Tool das Anhaltewahrscheinlichkeitsprofil so erstellen, dass es irgendeine oder mehrere von Folgenden enthält: die geschätzte Anhaltezeitdauer, die geschätzte Anhaltewahrscheinlichkeit oder die abschließende, geschätzte Anhaltezeitdauer für jeden Anhaltepunkt entlang des identifizierten Straßenabschnitts. Das Anhaltewahrscheinlichkeitsprofil kann aus dem Anhalteprognosemodell 203 zum Zusatzverbrauchermodell 208 und dem Klimaanlagenverwendungsmodell 209 übertragen werden.
Ein Radenergiemodell 204 kann vom Energieprognose-Tool verwendet werden, um eine Basis-Radenergieverbrauchsprognose zu erstellen, die eine Menge an Energie prognostiziert, die erforderlich sein kann, um das Fahrzeug 101 zum Durchlaufen des identifizierten Straßenabschnitts mit der geschätzten Geschwindigkeit, die in dem aus dem Geschwindigkeitsprognosemodell 202 aufgenommenen Fahrgeschwindigkeitsprofil enthalten ist, anzutreiben. Beim Bestimmen der Basis-Radenergieverbrauchsprognose kann das Energieprognose-Tool weiterhin externe Informationen berücksichtigen, wie zum Beispiel Umgebungstemperatur und Atmosphärendruck. Die externen Informationen können aus Fahrzeugsensoren bezogen werden, die Teil des Fahrzeugsystems sind, oder alternativ können die externen Informationen aus einem Informationsserver 302 bezogen werden, wie oben in Hinsicht auf den Bezug der hier beschriebenen Straßenabschnittsinformationen beschrieben worden ist.
In einigen Ausführungsformen, wie in 2 veranschaulicht wird, kann das Energieprognose-Tool einen oder mehrere der folgenden Werte: geschätzte Geschwindigkeitsinformationen, Umgebungstemperaturinformationen und Atmosphärendruckinformationen, analysieren, um die Basis-Radenergieverbrauchsprognose zu bestimmen. Zum Beispiel können irgendeine oder mehrere der folgenden Informationen, die geschätzten Geschwindigkeitsinformationen, die Umgebungstemperaturinformationen, die Atmosphärendruckinformationen oder andere bekannte Informationen oder andere aus den beschriebenen Informationen abzuleitende Informationen, vom Energieprognose-Tool analysiert werden, indem sie in eine vorbestimmte Formel zum Erstellen der Basis-Radenergieverbrauchsprognose eingesetzt werden. Die vorbestimmte Formel kann zum Beispiel die Masse des Fahrzeugs 101, die Strecke des identifizierten Straßenabschnitts, die für das Fahrzeug 101 bestimmte, geschätzte Geschwindigkeit, die Luftdichte, den Rollwiderstand und einen aerodynamischen Luftwiderstandsbeiwert berücksichtigen, um die Basis-Radenergieverbrauchsprognose zu erstellen.
Auf Basis der Analyse der geschätzten Geschwindigkeitsinformationen, der Umgebungstemperaturinformationen und der Atmosphärendruckinformationen, wie oben beschrieben, kann das Energieprognose-Tool das Basis-Radenergiemodell 204 nutzen, um die Basis-Radenergieverbrauchsprognose (BWECP, Base Wheel Energy Consumption Prediction) zu erstellen, die als aus dem Radenergiemodell 204 resultierend veranschaulicht wird.
Das Höhenmodell 205 ist ein anderes beispielhaftes Modell, das vom Energieprognose-Tool genutzt werden kann. Insbesondere kann das Höhenmodell 205 vom Energieprognose-Tool genutzt werden, um eine Höhenenergieverbrauchsprognose zu bestimmen, die die vom Fahrzeug 101 verbrauchte und gewonnene potentielle Energie prognostiziert, wenn das Fahrzeug beim Durchlaufen des identifizierten Straßenabschnitts unterschiedliche Höhen herauf- und herunterfährt. Die Informationen zur potentiellen Energie können ebenso wie die Informationen, die die Höhe des identifizierten Straßenabschnitts identifizieren, in 201 aus den entnommenen Straßenabschnittsinformationen in einem Höhenprofil aufgenommen werden. In einigen Ausführungsformen kann die Höhenenergieverbrauchsprognose auch die Auswirkungen von Bremsenergierückgewinnungssystemen im Fahrzeug 101 berücksichtigen, die in der Lage sein können, etwas vom Energieverbrauch auszugleichen. Das Energieprognose-Tool kann die im Höhenprofil enthaltenen Informationen und in einigen Ausführungsformen die Auswirkungen von Bremsenergierückgewinnung analysieren, indem solche Informationen in eine vorbestimmte Formel zum Erstellen der Höhenenergieverbrauchsprognose eingesetzt werden. Die vorbestimmte Formel kann zum Beispiel die Masse des Fahrzeugs 101, die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft, die Höheninformationen für den identifizierten Straßenabschnitt und in einigen Ausführungsformen die Auswirkungen von Bremsenergierückgewinnung berücksichtigen, um die Höhenenergieverbrauchsprognose zu erstellen.
Auf Basis der Analyse der Höhenprofilinformationen und in einigen Ausführungsformen der Auswirkungen von Bremsenergierückgewinnung kann das Energieprognose-Tool das Höhenmodell 205 nutzen, um die Höhenenergieverbrauchsprognose (EECP, Elevation Energy Consumption Prediction) zu erstellen, die als aus dem Höhenmodell 205 resultierend veranschaulicht wird.
Das Warmlaufmodell 206 ist ein anderes beispielhaftes Modell, das vom Energieprognose-Tool genutzt werden kann. Insbesondere kann das Warmlaufmodell 206 vom Energieprognose-Tool genutzt werden, um eine Warmlaufenergieverbrauchsprognose zu bestimmen, die die zum Anlaufen des Fahrzeugs 101 verbrauchte Menge an Energie prognostiziert. Zum Beispiel kann die Warmlaufenergieverbrauchsprognose einer Prognose der zusätzlichen Energie entsprechen, die während der Warmlaufperiode für das Fahrzeug 101 aufgrund von Faktoren, zu denen erhöhte Ölviskosität und Katalysatoraktivierung zählen, verbraucht wird. Zu einigen der vom Warmlaufmodell 206 aufgenommenen Faktoren zum Bestimmen der Warmlaufenergieverbrauchsprognose können Folgende zählen, ohne darauf beschränkt zu sein: Fahrtstreckeninformationen, Anfangsumgebungstemperaturinformationen, Anfangsreifendruckinformationen, Anfangskühlmitteltemperaturinformationen, Anfangsabgastemperaturinformationen und Anfangsöltemperaturinformationen. Die Fahrtstreckeninformationen entsprechen einer vom Fahrzeug 101 seit dem Anlaufen des Fahrzeugs 101 zurückgelegten Strecke, wobei die Fahrtstreckeninformationen zum Beispiel mittels Fahrereingabe oder Bezug auf eine Streckenmesskomponente (z. B. ein Wegstreckenzähler) des Fahrzeugsystems bezogen werden können. Die Anfangsumgebungstemperatur kann zum Beispiel aus im Fahrzeugsystem enthaltenen Fahrzeugsensoren bezogen werden, oder alternativ kann die Anfangsumgebungstemperatur von einem externen Informationsserver 302 bezogen werden, wie oben beschrieben worden ist. Die Anfangsreifendruckinformationen können zum Beispiel aus einem oder mehreren Reifendruckwächtern bezogen werden, die in einem oder mehreren der im Fahrzeugsystem enthaltenen Räder enthalten sind. Die Anfangskühlmitteltemperatur kann zum Beispiel von einem oder mehreren Temperatursensoren bezogen werden, die als Teil des Fahrzeugsystems enthalten sind. Die Anfangsabgastemperatur kann zum Beispiel von einem oder mehreren Temperatursensoren bezogen werden, die als Teil des Fahrzeugsystems enthalten sind. Die Anfangsöltemperatur kann zum Beispiel von einem oder mehreren Temperatursensoren bezogen werden, die als Teil des Fahrzeugsystems enthalten sind.
Indem es eine Kombination einer oder mehrerer der im Warmlaufmodell 206 aufgenommenen Eingangsinformationen analysiert, kann das Energieprognose-Tool das Warmlaufmodell 206 nutzen, um die Warmlaufenergieverbrauchsprognose (WUECP, Warm Up Energy Consumption Prediction) zu erstellen, die als aus dem Warmlaufmodell 206 resultierend veranschaulicht wird.
Das Brems-/Beschleunigungsmodell 207 ist ein anderes beispielhaftes Modell, das vom Energieprognose-Tool genutzt werden kann. Insbesondere kann das Brems-/Beschleunigungsmodell 207 vom Energieprognose-Tool genutzt werden, um eine Brems- und Beschleunigungsenergieverbrauchsprognose für das Fahrzeug 101 zu bestimmen, wenn das Fahrzeug 101 den identifizierten Straßenabschnitt entlang fährt. Wenn das Fahrzeug 101 anhält oder anderweitig langsamer wird und dann wieder beschleunigt, geht Energie verloren. In einigen Ausführungsformen, in denen das Fahrzeug 101 ein Bremsenergierückgewinnungssystem enthält, kann etwas Energie zurückgewonnen werden, wenn das Bremsenergierückgewinnungssystem während einer Bremsoperation verwendet wird. Folglich dient das Brems-/Beschleunigungsmodell 207 zum Prognostizieren einer Menge an Energie, die aufgrund des Bremsens und Beschleunigens des Fahrzeugs 101 verbraucht werden wird, wenn es den identifizierten Straßenabschnitt entlang fährt. Um die Brems- und Beschleunigungsenergieverbrauchsprognose zu erstellen, nimmt das Brems-/Beschleunigungsmodell 207 das Anhaltewahrscheinlichkeitsprofil aus dem Anhalteprognosemodell 203 auf. Das Energieprognose-Tool kann die im Anhaltewahrscheinlichkeitsprofil enthaltenen Informationen analysieren, indem solche Informationen in eine vorbestimmte Formel zum Erstellen der Brems- und Beschleunigungsenergieverbrauchsprognose eingesetzt werden. Die vorbestimmte Formel kann zum Beispiel Folgendes berücksichtigen: einen Bremsenergierückgewinnungswirkungsgrad, die Masse des Fahrzeugs 101, die geschätzten Geschwindigkeitsinformationen, wie sie gemäß irgendeinem der hier beschriebenen Prozesse bestimmt werden, die geschätzten Anhaltezeitdauerinformationen, die Energieverbrauchsinformationen dafür, wenn das Fahrzeug 101 angehalten oder im Leerlauf ist.
Auf Basis der Analyse des Anhaltewahrscheinlichkeitsprofils kann das Energieprognose-Tool das Brems-/Beschleunigungsmodell 207 nutzen, um die Brems- und Beschleunigungsenergieverbrauchsprognose (BAECP, Braking And Acceleration Energy Consumption Prediction) zu erstellen, die als aus dem Brems-/Beschleunigungsmodell 207 resultierend veranschaulicht wird.
Das Zusatzverbrauchermodell 208 ist ein anderes beispielhaftes Modell, das vom Energieprognose-Tool genutzt werden kann. Insbesondere kann das Zusatzverbrauchermodell 208 vom Energieprognose-Tool genutzt werden, um eine Zusatzenergieverbrauchsprognose zu bestimmen, die die für das Fahrzeug 101 erforderliche Energie, um verschiedene Zusatzverbraucher während des Verlaufs des Durchlaufens des identifizierten Straßenabschnitts zu betreiben, prognostiziert. Die Zusatzverbraucher können, ohne darauf beschränkt zu sein, Wechselstromgeneratorverbrauchern oder Gleichspannungswandlerverbrauchern entsprechen, die sich aus Folgenden ergeben: Scheinwerfern, Innenbeleuchtung, Audiosystem, Infotainmentsystem, Lautsprechersystem, beheizten Sitzen, Magnetventilen, elektrischen Lüftern, Fahrzeugsteuermodulen, Sensoren, Klimaanlagengebläselüftern oder anderen Fahrzeugkomponenten, die zum Funktionieren auf eine Fahrzeugenergiequelle (z. B. eine 12-Volt-Batterie) angewiesen sind. Die durch das Zusatzverbrauchermodell 208 berücksichtigten Zusatzverbraucher können einem oder mehreren der Zusatzverbraucher, von denen dem Energieprognose-Tool bekannt ist, dass sie aktuell im Fahrzeug 101 laufen, einer oder mehreren der Zusatzverbraucher, von denen das Energieprognose-Tool prognostiziert, dass sie im Fahrzeug 101 während des Verlaufs des Fahrens des identifizierten Straßenabschnitts laufen werden, oder irgendeiner Kombination aus den beiden entsprechen. Die Prognose eines Zusatzverbrauchers kann dem Multiplizieren einer Strecke oder Zeit, während der laut Prognose des Energieprognose-Tools der Zusatzverbraucher während des Verlaufs des identifizierten Straßenabschnitts laufen wird, und einem bekannten durchschnittlichen Energieverbrauch für den Zusatzverbraucher entsprechen.
Das Zusatzverbrauchermodell 208 kann weiterhin erlernte Gewohnheiten des Fahrzeugs 101 beim Bestimmen der Zusatzenergieverbrauchsprognose nutzen. Während des Verlaufs des Betriebs des Fahrzeugs 101 kann das Energieprognose-Tool zum Beispiel Informationen detektieren, die den durchschnittlichen Energieverbrauch zum Versorgen einer oder mehrerer der Zusatzverbraucher identifizieren, die hier beschrieben werden oder die anderweitig bekannt sind oder die im Fahrzeug 101 laufen können. Das Energieprognose-Tool kann dann die Durchschnittsenergieverbrauchsinformationen, die in Beziehung zum Versorgen der Zusatzverbraucher stehen, als historische Informationen in einer Datenbank (z. B. gespeichert in einer Speichereinheit) des Fahrzeugsystems speichern, so dass vom Energieprognose-Tool zu einem späteren Zeitpunkt auf die Durchschnittsenergieverbrauchsinformationen zugegriffen werden kann. Demzufolge kann eine solche Datenbank historische Leistungsinformationen zum Versorgen einer oder mehrerer der Fahrzeugkomponenten beinhalten, die als ein Zusatzverbraucher im Fahrzeug 101 angesehen werden. Folglich kann das Energieprognose-Tool auf diese Datenbank zugreifen, um historische Durchschnittsenergieverbräuche für einen oder mehrere Zusatzverbraucher nachzuschlagen, von denen bekannt ist oder von denen das Zusatzverbrauchermodell 208 prognostiziert hat, dass sie während des Verlaufs des Fahrens des identifizierten Straßenabschnitts laufen werden.
Wie veranschaulicht wird, nimmt das Zusatzverbrauchermodell 208 aus 201 die geschätzte Fahrtzeit auf dem identifizierten Straßenabschnitt auf. Indem dann die geschätzte Fahrtzeit zu jedem der historischen Durchschnittsenergieverbräuche der einen oder der mehreren Zusatzverbraucher, von denen bekannt ist oder von denen prognostiziert wird, dass sie im Fahrzeug 101 laufen werden, während es den identifizierten Straßenabschnitt durchquert, multipliziert wird, kann das Energieprognose-Tool dann für jeden der Zusatzverbraucher, von dem bekannt ist oder von dem prognostiziert wird, dass er im Fahrzeug 101 laufen wird, während es den identifizierten Straßenabschnitt durchläuft, prognostizierte Energieverbrauchswerte beziehen. Indem es diese prognostizierten Energieverbrauchswerte summiert, kann das Energieprognose-Tool das Zusatzverbrauchermodell 208 nutzen, um die Zusatzverbraucherenergieverbrauchsprognose (ALECP, Auxiliary Load Energy Consumption Prediction) zu erstellen, die als aus dem Zusatzverbrauchermodell 208 resultierend veranschaulicht wird.
Es sei angemerkt, dass die BWECP, EECP, WUECP und BAECP Energieverbrauchsprognosen sind, die eine Menge an mechanischer Energie prognostizieren, die erforderlich sein kann, um das Fahrzeug 101 anzutreiben.
Das Klimaanlagenverwendungsmodell 209 ist ein anderes beispielhaftes Modell, das vom Energieprognose-Tool genutzt werden kann. Insbesondere kann das Klimaanlagenverwendungsmodell 209 vom Energieprognose-Tool genutzt werden, um eine Klimaanlagenverwendungsenergieverbrauchsprognose für das Fahrzeug 101 zu bestimmen, die sich auf die aus Energiequellen (z. B. Batterie oder Kraftstoff) des Fahrzeugs 101 verbrauchte Energie bezieht, um Klimaregelungspegel im Fahrzeug 101 aufrechtzuerhalten, während es den identifizierten Straßenabschnitt durchläuft. Zum Beispiel kann das Klimaanlagenverwendungsmodell 209 die Menge an Energie prognostizieren, die erforderlich ist, um die durch ein Klimaregelungssystem des Fahrzeugs 101 eingestellte Fahrzeuginnenraumtemperatur zu erreichen.
Das Klimaanlagenverwendungsmodell 209 kann weiterhin erlernte Gewohnheiten des Fahrzeugs 101 beim Bestimmen der Klimaanlagenverwendungsenergieverbrauchsprognose nutzen. Während des Verlaufs des Betriebs des Fahrzeugs 101 kann das Energieprognose-Tool zum Beispiel Informationen detektieren, die den durchschnittlichen Energieverbrauch zum Versorgen des Klimaregelungssystems des Fahrzeugs 101 identifizieren, um den Fahrzeuginnenraum auf einer oder mehreren eingestellten Temperaturen zu halten. In einigen Ausführungsformen kann das Energieprognose-Tool weiterhin die Außentemperatur im Vergleich zur eingestellten Fahrzeuginnenraumtemperatur berücksichtigen, wenn es den durchschnittlichen Energieverbrauch verfolgt. Das Energieprognose-Tool kann dann die Durchschnittsenergieverbrauchsinformationen, die in Beziehung zum Versorgen des Klimaregelungssystems stehen, als historische Informationen in einer Datenbank (z. B. gespeichert in einer Speichereinheit) des Fahrzeugsystems speichern, so dass vom Energieprognose-Tool zu einem späteren Zeitpunkt auf die Durchschnittsenergieverbrauchsinformationen zugegriffen werden kann. Demzufolge kann eine solche Datenbank historische Leistungsinformationen zum Versorgen des Klimaregelungssystems bei gewissen bekannten, eingestellten Temperaturen beinhalten, um die Fahrzeuginnenraumtemperatur aufrechtzuerhalten. Folglich kann das Energieprognose-Tool auf diese Datenbank zugreifen, um historische Durchschnittsenergieverbräuche für bekannte, eingestellte Fahrzeuginnenraumtemperaturen nachzuschlagen.
In einigen Ausführungsformen kann das Energieprognose-Tool optional berücksichtigen, ob eines oder mehrere Fenster oder Schiebedächer sich in einem herauf- oder heruntergefahrenen Zustand befinden, um die aus der Datenbank bezogenen, historischen Durchschnittsenergieverbrauchsinformationen zu modifizieren. Zum Beispiel erhöhen geöffnete Fenster und/oder Schiebedächer den prognostizierten durchschnittlichen Energieverbrauch, weil die Klimaregelungssysteme möglicherweise mehr leisten müssen, um die eingestellte Fahrzeuginnenraumtemperatur aufrechtzuerhalten.
Wie veranschaulicht wird, nimmt das Klimaanlagenverwendungsmodell 209 die geschätzte Fahrtzeit auf dem identifizierten Straßenabschnitt aus 201 auf. Indem es dann die geschätzte Fahrtzeit zu den historischen, aus der oben beschriebenen Datenbank bezogenen Durchschnittsenergieverbrauchsinformationen multipliziert, kann das Energieprognose-Tool die Klimaanlagenverwendungsenergieverbrauchsprognose beziehen. Wie in 2 veranschaulicht wird, kann das Klimaanlagenverwendungsmodell 209 auch Anfangsinnenraumtemperaturinformationen und Anfangsumgebungstemperaturinformationen aufnehmen. Die Anfangsinnenraumtemperaturinformationen und die Anfangsumgebungstemperaturinformationen können dann vom Klimaanlagenverwendungsmodell 209 berücksichtigt werden, um die Klimaanlagenverwendungsenergieverbrauchsprognose auf Basis der aus der Datenbank bezogenen, historischen Durchschnittsenergieverbrauchsinformationen zu modifizieren. Je weiter zum Beispiel die Anfangsinnenraumtemperatur und/oder die Anfangsumgebungstemperatur von der Fahrzeuginnenraumtemperatur entfernt ist, die aktuell im Klimaregelungssystem des Fahrzeugs 101 eingestellt ist, desto mehr prognostizierte Energie kann vom Energieprognose-Tool zur Energieverbrauchsklimaanlagenverwendungsenergieverbrauchsprognose addiert werden.
In einigen Ausführungsformen kann das Energieprognose-Tool optional eine Sättigungskompensation anwenden, um sicherzustellen, dass die Klimaanlagenverwendungsenergieverbrauchsprognose nicht die Fähigkeit des Klimaregelungssystems des Fahrzeugs überschreitet.
Auf diese Weise kann das Energieprognose-Tool das Klimaanlagenverwendungsmodell 209 nutzen, um die Klimaanlagenenergieverbrauchsprognose (CUECP, Climate Usage Energy Consumption Prediction) zu erstellen, die als aus dem Klimaanlagenverwendungsmodell 209 resultierend veranschaulicht wird.
Es sei angemerkt, dass die ALECP und CUECP Energieverbrauchsprognosen sind, die eine Menge an Energie zum Versorgen von Nicht-Antriebs-Fahrzeugkomponenten und/oder -Fahrzeugsystemen prognostizieren. Die ALECP-Energieverbrauchsprognose stellt die Menge an elektrischer Energie dar, die zum Versorgen des 12-V-Batteriesystems für das Fahrzeug 101 erforderlich ist. Die Domäne der CUECP hängt von der Fahrzeugkonfiguration ab. Bei Elektrofahrzeugen mit einem elektrischen Hochspannungs-Klimaanlagensystem oder -Heizsystem stellt der CUECP-Schätzwert die Menge an elektrischer Hochspannungsenergie dar, die zum Versorgen der Klimaregelungssysteme erforderlich ist. Bei einem konventionellen Fahrzeug stellt der Innenraumheizabschnitt des CUECP-Schätzwerts die Menge an Heizenergie dar, die aus dem Wärmetauscher entnommen wird. Auf der anderen Seite stellt der Innenraumkühlabschnitt des CUECP-Schätzwerts die Menge an mechanischer Energie dar, die zum Betreiben des Klimaanlagenverdichters erforderlich ist.
Im Allgemeinen bestimmt jedes der in 2 veranschaulichten Energieumwandlungswirkungsgradmodelle unter Berücksichtigung der verschiedenen Umwandlungswirkungsgrade, wie viel Quellenergie (z. B. Gallonen Kraftstoff oder Wattstunden Batterieenergie) erforderlich ist, um Energie für alle Systemkomponenten bereitzustellen. Um die 12-V-Energieverbraucher zu bedienen, muss ein konventionelles Fahrzeug zuerst mittels Verbrennung Kraftstoffenergie in mechanische Energie umwandeln und dann mittels eines Wechselstromgenerators mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln.
Nach dem Erstellen der Energieverbrauchsprognosen anhand eines oder mehrerer der folgenden Modelle, des Radenergiemodells 204, des Höhenmodells 205, des Warmlaufmodells 206, des Brems-/Beschleunigungsmodells 207, des Zusatzverbrauchermodells 208 und des Klimaanlagenverwendungsmodells 209, kann vom Energieprognose-Tool in 210 und 211 eine Summationsfunktion umgesetzt werden. Zum Beispiel kann in 210 das Energieprognose-Tool die Summation der Energieverbrauchsprognosen aus dem Radenergiemodell 204, dem Höhenmodell 205, dem Warmlaufmodell 206 und dem Brems-/Beschleunigungsmodell 207 umsetzen, um eine Antriebs-Energieverbrauchsprognose zu erstellen. Weiterhin kann in 211 das Energieprognose-Tool die Summation des Zusatzverbrauchermodells 208 und des Klimaanlagenverwendungsmodells 209 umsetzen, um eine Nicht-Antriebs-Energieverbrauchsprognose zu erstellen.
Dann kann das Energieprognose-Tool ein Energieumwandlungswirkungsgradmodell 212 nutzen, um das Energieverbrauchsprofil zu erstellen. Das Energieumwandlungswirkungsgradmodell 212 nimmt die Antriebs-Energieverbrauchsprognose, die Nicht-Antriebs-Energieverbrauchsprognose und das Fahrgeschwindigkeitsprofil als Eingangsinformationen auf. Das Energieumwandlungswirkungsgradmodell 212 wendet dann bekannte Energieumwandlungswirkungsgrade auf das die Energie bereitstellende Antriebsaggregat des Fahrzeugs 101 an, um das abschließende Energieverbrauchsprofil zu erstellen. Zum Beispiel kann der Energieumwandlungswirkungsgrad ein Maß dafür sein, wie viel Energie, die einer Fahrzeugkomponente zum Erreichen einer Fahrzeugfunktion bereitgestellt wird, schließlich genutzt werden wird, um bei einem Energieumwandlungsprozess die beabsichtigte Fahrzeugfunktion zu erreichen. Mit anderen Worten: Der Energieverbrauchswirkungsgrad kann ein Maß für den Energieverbrauch und den Energieverlust während eines Energieumwandlungsprozesses sein. Um die bekannten Energieumwandlungswirkungsgrade anzuwenden, kann eine Energiewirkungsgraddatenbank in einem Speicher des Fahrzeugsystems gespeichert sein, die bekannte Energieumwandlungswirkungsgrade für das Fahrzeugantriebsaggregat (z. B. eine Fahrzeugbatterie, die zum Antreiben des Fahrzeugs 101 verwendet wird, oder versorgende Komponenten des Fahrzeugsystems, wenn das Fahrzeug 101 ein Elektro- oder Hybridfahrzeug ist) als eine Funktion einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs aufzeichnet (z. B. die geschätzte Geschwindigkeit des auf dem identifizierten Straßenabschnitt fahrenden Fahrzeugs 101, die im Fahrtgeschwindigkeitsprofil enthalten ist, oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 101, wie sie von einer die aktuelle Geschwindigkeit messenden Komponente detektiert wird). Folglich kann ein niedrigerer Energieumwandlungswirkungsgrad für das Fahrzeugantriebsaggregat dazu führen, dass die Antriebs-Energieverbrauchsprognose und die Nicht-Antriebs-Energieverbrauchsprognose höher angepasst werden, um das abschließende Energieverbrauchsprofil zu erstellen, damit der geringere Energieverbrauchswirkungsgrad ausgeglichen wird.
Es sei angemerkt, dass die oben beschriebenen, auf den historischen Informationen basierenden durchschnittlichen Energieverbrauchswerte durchschnittliche, stationäre Energieverbrauchswerte sein können. Weiterhin kann das Fahrzeug 101 mit einigen vorab geladenen Basis-Energieverbrauchsschätzwerten geliefert werden, die auf Testszenarien für ein Testfahrzeug basieren, das das gleiche oder wenigstens ein ähnliches Fahrzeugmodell wie das Fahrzeug 101 ist. Die Testszenarien können dem Detektieren des Energieverbrauchs für das Testfahrzeug bei den verschiedensten Energieverbrauchsoperationen entsprechen, wie zum Beispiel beim Fahren des Testfahrzeugs mit verschiedenen Geschwindigkeiten, beim Fahren des Testfahrzeugs unter verschiedenen Belastungen, beim Fahren des Testfahrzeugs unter verschiedenen Anfangsbedingungen und beim Fahren des Testfahrzeugs unter verschiedenen externen Bedingungen. Einige Beispiele für die unterschiedlichen Szenarien, das Fahrzeug zu betreiben, werden in dieser Offenbarung durchweg bereitgestellt, allerdings liegen andere Szenarien ebenfalls im Schutzbereich der hier beschriebenen Neuerung. Dann können, basierend auf den unterschiedlichen Testszenarien, Energieverbrauchsprognosen für das bei den verschiedenen Szenarien betriebene Testfahrzeug bezogen werden. Die Energieverbrauchsprognosen können dann als Teil einer Datenbank gespeichert werden, die vorab in einen Speicher, der Teil des Fahrzeugsystems ist, geladen sein können. Folglich kann diese vorab geladene Datenbank beim Erstellen des Energieverbrauchsprofils gemäß irgendeinem oder mehreren der hier beschriebenen Prozesse referenziert, analysiert und genutzt werden.
Obwohl die oben genannte Beschreibung in Form eines Straßenabschnitts bereitgestellt worden ist, der Teil einer Route von einer Startposition 110 zu einer Zielposition 120 ist, liegt es ebenfalls im Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung, dass das Energieprognose-Tool ein Energieverbrauchsprofil für irgendeinen identifizierbaren Straßenabschnitt bereitstellt. Mit anderen Worten: Das Energieprognose-Tool kann, wie hier beschrieben wird, ein Energieverbrauchsprofil für einen Straßenabschnitt mit bekannten Straßenabschnittsattributen bereitstellen. Zum Beispiel kann das Energieprognose-Tool ein Energieverbrauchsprofil während des Betriebs des Fahrzeugs bereitstellen, bei dem das Energieverbrauchsprofil für einen dem Energieprognose-Tool bekannten oder von ihm prognostizierten Straßenabschnitt gilt, auf dem das Fahrzeug 101 wenigstens eine eingestellte Strecke fahren wird.
4 veranschaulicht ein beispielhaftes Flussdiagramm 400, das einen Prozess für das Energieprognose-Tool gemäß einigen Ausführungsformen beschreibt. Der durch das Flussdiagramm 400 beschriebene Prozess beschreibt beispielhafte Schritte, die vom Energieprognose-Tool umgesetzt werden können, um das Energieverbrauchsprofil für das spezifische Fahrzeug 101 zu erstellen. Die Schritte des nachstehend beschriebenen Prozesses werden für beispielhafte Zwecke bereitgestellt, da es im Schutzbereich dieser Offenbarung liegt, dass das Energieprognose-Tool eine größere oder kleinere Anzahl von Schritten umsetzt, um das Energieverbrauchsprofil zu erstellen. Eine weitere Beschreibung, die das Flussdiagramm 400 beschreibt, wird nun bereitgestellt.
In 401 kann das Energieprognose-Tool gemäß einem oder mehreren der hier beschriebenen Prozesse Straßenabschnittsinformationen für das Fahrzeug 101 aufnehmen. Zum Beispiel kann das Energieprognose-Tool die Straßenabschnittsinformationen, wie oben beschrieben wird, entsprechend den in 201 im Blockdiagramm 200 entnommenen Straßenabschnittsinformationen aufnehmen.
In 402 kann das Energieprognose-Tool gemäß irgendeinem oder mehreren der hier beschriebenen Prozesse zusätzlich externe Informationen aufnehmen. Zum Beispiel kann das Energieprognose-Tool irgendeine oder mehrere der externen Informationen aufnehmen (z. B. Umgebungstemperatur, Atmosphärendruck, Fahrtstrecke, Anfangsumgebungstemperatur, Anfangsreifendruck, Anfangskühlmitteltemperatur, Anfangsabgastemperatur, Anfangsöltemperatur, Anfangsinnenraumtemperatur, GPS-Positionsdaten, Echtzeit-Verkehrsdaten, Routenabschnittszustandsdaten), von denen oben beschrieben wird, dass sie von einer oder mehreren Komponenten des Fahrzeugsystems bezogen und vom Energieprognose-Tool aufgenommen werden.
In 403 kann das Energieprognose-Tool die geschätzte Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101, das den identifizierten Straßenabschnitt entlang fährt, bestimmen, wie hier unter Bezugnahme auf das in 2 veranschaulichte Geschwindigkeitsprognosemodell 202 beschrieben wird.
In 404 kann das Energieprognose-Tool die geschätzte Anhaltezeitdauer und die geschätzten Anhaltewahrscheinlichkeitsinformationen bestimmen, wie hier unter Bezugnahme auf das in 2 veranschaulichte Anhalteprognosemodell 203 beschrieben wird.
In 405 kann das Energieprognose-Tool eine oder mehrere Energieverbrauchsprognosen in Hinsicht auf irgendeines oder mehrere der hier beschriebenen Modelle erstellen. Zum Beispiel kann das Energieprognose-Tool, wie oben mit Bezug auf das in 2 veranschaulichte Blockdiagramm 200 beschrieben wird, Energieverbrauchsprognosen in Hinsicht auf eines oder mehrere der folgenden Modelle erstellen: das Radenergiemodell 204, das Höhenmodell 205, das Warmlaufmodell 206, das Brems-/Beschleunigungsmodell 207, das Zusatzverbrauchermodell 208 und das Klimaanlagenverwendungsmodell 209.
Dann kann das Energieprognose-Tool in 406 die Antriebs-Energieverbrauchsprognose auf Basis der Summation einer oder mehrerer der in 405 erstellten Energieverbrauchsprognosen erstellen. Zum Beispiel kann die Antriebs-Energieverbrauchsprognose die Summation der Energieverbrauchsprognosen aus dem Radenergiemodell 204, dem Höhenmodell 205, dem Warmlaufmodell 206 und dem Brems-/Beschleunigungsmodell 207 umsetzen, um die Antriebs-Energieverbrauchsprognose zu erstellen, wie hier unter Bezugnahme auf die Summation in 210 beschrieben wird. Zusätzlich kann das Energieprognose-Tool die Summation des Zusatzverbrauchermodells 208 und des Klimaanlagenverwendungsmodells 209 umsetzen, um eine Nicht-Antriebs-Energieverbrauchsprognose zu erstellen, wie hier unter Bezugnahme auf die Summation in 211 beschrieben wird.
In 407 kann das Energieprognose-Tool einen bekannten Energieumwandlungswirkungsgrad für eine Energiequelle des Fahrzeugs 101 kompensieren. Das Energieprognose-Tool kann dies ausführen, indem es bekannte Energieumwandlungswirkungsgrade auf die Antriebs-Energieverbrauchsprognose und die Nicht-Antriebs-Energieverbrauchsprognose als eine Funktion der geschätzten Geschwindigkeit anwendet, wie hier unter Bezugnahme auf das in 2 veranschaulichte Energieumwandlungswirkungsgradmodell 212 beschrieben wird.
In 408 kann das Energieprognose-Tool ein Energieverbrauchsprofil für das Fahrzeug 101 in Hinsicht auf den in 407 angewandten Energieumwandlungswirkungsgrad erstellen. Zum Beispiel kann das Energieprognose-Tool das Energieverbrauchsprofil erstellen, nachdem es das Energieverbrauchswirkungsgradmodell 212 angewandt hat, wie im Blockdiagramm in 2 veranschaulicht wird.
In 409 kann das Energieprognose-Tool eines oder mehrere reale Fahrzeugattribute messen, schätzen oder beobachten, die in Beziehung zur eigentlichen Leistung des Fahrzeugs 101 stehen. Zum Beispiel kann das Energieprognose-Tool irgendeinen der wahren Werte der in 2 gezeigten Blockausgaben messen oder schätzen. Zu diesen Fahrzeugattributen zählen, ohne darauf beschränkt zu sein:
Zwischenattribute, wie zum Beispiel die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit, die Ist-Antriebsenergie (oder das Ist-Radmoment) und die verbrauchte Ist-12-V-Leistung und Fahrzeugendattribute, wie zum Beispiel die Istmenge der von irgendeiner oder mehreren der Fahrzeugkomponenten und/oder Fahrzeugsysteme verbrauchten Quellenenergie (z. B. Kraftstoff in Gallonen oder Batterieenergie in Wattstunden).
In 410 kann das Energieprognose-Tool auf Basis der beobachteten Fahrzeugattribute aus 409 Parameter in den physikalischen Modellen aktualisieren. Jedes der in 2 beschriebenen Modelle ist dazu ausgelegt, eine Energieverbrauchsprognose auf Basis von Algorithmen bereitzustellen, die auf physikalischen Gesetzen wurzeln, und somit müssen die Modellalgorithmen zum Erstellen der Energieverbrauchsprognosen nicht geändert werden. Allerdings sind nicht alle Variablen, die in die Modelle eingegeben werden, und damit ihre jeweiligen Algorithmen zum Erstellen der jeweiligen Energieverbrauchsprognosen konstant und/oder bestens bekannt. Die Fahrzeugmasse oder das -gewicht hat zum Beispiel einen bekannten Einfluss sowohl auf die Energie, die zum Hochfahren einer Steigung erforderlich ist, als auch durch Änderung des Rollwiderstands auf die Radenergie, was die EECP bzw. die BWECP beeinflussen wird. Demzufolge gestatten die Schritte 409 und 410 dem Energieprognose-Tool die Nutzung von Rückkopplungsinformationen, um sicherzustellen, dass der geschätzte Energieverbrauch zum Ist-Energieverbrauch passt. Allerdings nutzt das Energieprognose-Tool gemäß dieser Offenbarung anders als vorherige Innovationen die Rückkopplungsinformationen, um interne Parameter für eines oder mehrere der Modelle (z. B. der in 2 beschriebenen Modelle) zu modifizieren, anstatt die Fahrzeugenergieverbrauchsschätzwerte direkt anzupassen. Falls zum Beispiel das beobachtete Antriebs-Energieverbrauchsprofil (kann anhand des Radmoments und der Rad-/Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden) nicht zum prognostizierten Antriebs-Energieverbrauchsprofil passt, dann kann das Energieprognose-Tool die Fahrzeugmassenparameter in seinen Modellen über die Zeit anpassen, um Übereinstimmung sicherzustellen. Die kombinierten Auswirkungen der Anpassung dieser Arten von internen Parametern stellen sicher, dass das abschließend geschätzte Energieverbrauchsprofil über die Lebensdauer des Fahrzeugs und über einen weiten Bereich von Nutzungsmustern exakt bleibt.
Es sei angemerkt, dass der durch das Flussdiagramm 200 beschriebene Prozess für beispielhafte Zwecke bereitgestellt wird, wie es auch im Schutzbereich der durch die Offenbarung beschriebenen Innovation liegt, dass er eine geringere oder eine größere Anzahl von Schritten beinhaltet.
Mit Bezug auf 5: Es wird eine veranschaulichende Ausführungsform eines Computersystems 500, das für eine oder mehrere der in 3 gezeigten Einrichtungen oder in irgendeinem anderen System, das zum Ausführen irgendeines oder mehrerer der hier erörterten Verfahren, Merkmale und Prozesse ausgelegt ist, verwendet werden kann, gezeigt und durch das Computersystem 500 gekennzeichnet. Zum Beispiel können die funktionalen Komponenten des Fahrzeugs 101, die zum Umsetzen des Energieprognose-Tools benötigt werden, als das Computersystem 500 umgesetzt werden. Auch kann der Informationsserver 302, der in 3 veranschaulicht wird, als das Computersystem 500 umgesetzt sein.
Das Computersystem 500 kann eine Verarbeitungseinheit 510 enthalten, die aus einem Prozessor 511 besteht, der in Kommunikation mit einem Hauptspeicher 512 steht, wobei der Hauptspeicher 512 einen Satz von Befehlen 527 speichert, die vom Prozessor 511 ausgeführt werden können, um zu bewirken, dass das Computersystem 500 irgendeines oder mehrere der hier offenbarten Verfahren, Prozesse oder computerbasierten Funktionen durchführt. Zum Beispiel kann das in dieser Offenbarung durchweg beschriebene Energieprognose-Tool ein Programm sein, das aus einem Satz von Befehlen 527 besteht, die ausgeführt werden, um irgendeines oder mehrere der hier beschriebenen Verfahren, Prozesse oder computerbasierten Funktionen auszuführen, wie zum Beispiel die Prozesse zum Erstellen des Energieverbrauchsprofils für das Fahrzeug 101. Das Computersystem 500 kann mobil oder nicht mobil sein, als eigenständige Einrichtung arbeiten oder unter Verwendung eines Netzes mit anderen Computersystemen oder Peripherieeinrichtungen verbunden sein.
Bei einem vernetzten Einsatz kann das Computersystem 500 in der Funktion eines Servers oder als ein Nutzer-Client-Computer in einem Fahrzeug in einer Nutzernetz-Server-Client-Umgebung oder als ein Peer-Computersystem in einem Fahrzeug in einer Peer-to-Peer-(oder verteilten)Netzumgebung betrieben werden. Zusätzlich dazu, dass es eine Komponente im Fahrzeugsystem ist, kann das Energieprognose-Tool auch auf dem Computersystem 500 laufen, das als verschiedene Einrichtungen umgesetzt wird oder in diese integriert ist, wie zum Beispiel ein Personal Computer („PC“), ein Tablet-PC, eine Set-Top-Box („STB“), ein Personal Digital Assistant („PDA“), eine mobile Einrichtung, wie zum Beispiel ein Smartphone oder ein Tablet, ein Palmtop, ein Laptop, ein Desktop-Computer, ein Netz-Router, -Switch oder -Bridge oder irgendeine andere Maschine, die in der Lage ist, einen Satz von Befehlen (sequentiell oder anders) auszuführen, der von der Maschine vorzunehmende Aktionen spezifiziert. In einer besonderen Ausführungsform kann das Computersystem 500 unter Verwendung elektronischer Einrichtungen, die Sprach-, Video- oder Datenkommunikation bereitstellen, umgesetzt werden. Obwohl ein einzelnes Computersystem 500 veranschaulicht wird, soll der Begriff „System“ auch so aufgefasst werden, dass er weiterhin irgendeine Zusammenstellung von Systemen oder Subsystemen enthält, die einzeln oder gemeinsam einen Satz oder mehrere Sätze von Befehlen zum Durchführen einer oder mehrerer Computerfunktionen ausführen.
Wie in 5 veranschaulicht wird, kann das Computersystem 500 den Prozessor 511, wie zum Beispiel eine zentrale Verarbeitungseinheit („CPU“, Central Processing Unit), eine Grafikverarbeitungseinheit („GPU“, Graphics Processing Unit) oder beides, enthalten. Außerdem kann das Computersystem 500 den Hauptspeicher 512 und einen statischen Speicher 522 enthalten, die miteinander über einen Bus 505 kommunizieren können. Wie gezeigt wird, kann das Computersystem 500 weiterhin eine Display-Einheit 525, wie zum Beispiel ein Flüssigkristall-Display („LCD“), eine organische Leuchtdiode („OLED“), ein Flachbildschirm-Display, ein Halbleiter-Display oder eine Kathodenstrahlröhre („CRT“) enthalten. Die Display-Einheit 525 kann einer Display-Komponente eines Navigationssystems, einem Fahrzeug-Infotainmentsystem, einem Head-up-Display oder einem Armaturenbrett des Fahrzeugs 101 entsprechen. Zusätzlich kann das Computersystem 500 eine oder mehrere Befehlseingabeeinrichtungen 523 enthalten, wie zum Beispiel einen Steuerknopf, ein Armaturenbrett, eine Tastatur, einen Scanner, eine Digitalkamera zur Bilderfassung und/oder optischen Befehlserkennung, einen Touchscreen oder eine Audioeingabeeinrichtung, Knöpfe, eine Maus oder ein Touchpad. Das Computersystem 500 kann auch ein Laufwerk 521 zum Aufnehmen eines computerlesbaren Mediums 528 enthalten. In einer besonderen Ausführungsform kann das Laufwerk 521 das computerlesbare Medium 528 aufnehmen, auf dem einer oder mehrere Sätze von Befehlen 527 eingebettet sein können, wie zum Beispiel die dem Energieprognose-Tool entsprechende Software. Weiterhin können die Befehle 527 eines oder mehrere der Verfahren oder der Logik, wie sie hier beschrieben werden, verwirklichen. In einer besonderen Ausführungsform können sich die Befehle 527 vollständig oder wenigstens zum Teil in irgendeinem oder mehreren der Folgenden befinden: dem Hauptspeicher 512, dem statischen Speicher 522, dem computerlesbaren Medium 528 und/oder im Prozessor 511 während der Ausführung der Befehle 527 durch den Prozessor 511.
Das Computersystem 500 kann auch eine Signalerstellungseinrichtung 524, wie zum Beispiel einen Lautsprecher oder eine Fernbedienung, und eine Sensorschnittstelle 529 enthalten. Die Sensorschnittstelle 529 kann dazu ausgelegt sein, durch einen oder mehrere Sensoren, die Teil des Fahrzeugsystems sind, bezogene Informationen aufzunehmen. Zum Beispiel kann das Fahrzeugsystem einen oder mehrere Temperatursensoren enthalten, die an verschiedenen Positionen im Fahrzeugsystem positioniert sind, um Sensormessungsinformationen über die Motorbetriebsstofftemperatur, die Abgaskomponenten und/oder die Abgastemperatur, die Umgebungstemperatur, die Motorblocktemperatur, die Innenraumtemperatur, den Atmosphärendruck, den Reifendruck oder die Fahrzeuggeschwindigkeit zu beziehen. In einigen Ausführungsformen kann die Sensorschnittstelle 529 auch Informationen aufnehmen, die den Zustand gewisser Fahrzeugkomponenten identifizieren, wie zum Beispiel den Zustand der Fensterstellungen, der Schiebedachstellungen, der Drosselklappenstellungen, und andere detektierbare Zustände von Fahrzeugsystemkomponenten.
Das Computersystem 500 kann weiterhin eine Kommunikationsschnittstelle 526 enthalten. Die Kommunikationsschnittstelle 526 kann aus einer Netzschnittstelle (entweder drahtgebunden oder drahtlos) zur Kommunikation mit einem externen Netz 540 bestehen. Das externe Netz 540 kann sich aus einem oder mehreren Netzen zusammensetzen, einschließlich standardbasierte Netze (z. B. 2G, 3G, 4G, Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), GSM (R) Association, Long Term Evolution (LTE) (TM) oder mehr), WiMAX, Bluetooth, Nahfeldkommunikation (NFC), WiFi (einschließlich 802.11 a/b/g/n/ac oder andere), WiGig, Global Positioning System(GPS-)Netze und andere zum Zeitpunkt des Einreichens dieser Anmeldung verfügbare oder solche, die möglicherweise in der Zukunft entwickelt werden. Weiterhin kann das Netz 540 ein öffentliches Netz, wie zum Beispiel das Internet, ein privates Netz, wie zum Beispiel ein Intranet, oder Kombinationen daraus sein, und es kann eine Vielzahl von jetzt verfügbaren oder später entwickelten Netzprotokollen nutzen, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, TCP/IP-basierte Netzprotokolle. Zum Beispiel kann das externe Netz 540 dem gleichen Netz 301, das mit Bezug auf 3 beschrieben worden ist, entsprechen.
In einigen Ausführungsformen kann das Programm, das das Energieprognose-Tool verwirklicht, mittels Übertragung über das Netz 540 von einem außerhalb gelegenen Server heruntergeladen werden und in einem oder mehreren der Folgenden gespeichert werden, dem Hauptspeicher 512, dem computerlesbaren Medium 528 oder dem statischen Speicher 522. Weiterhin kann das Energieprognose-Tool, das auf dem Computersystem 500 läuft, in einigen Ausführungsformen mit einem Informationsserver über das Netz 540 kommunizieren. Zum Beispiel kann das Energieprognose-Tool mit dem Informationsserver 302 mittels des Netzes 540 kommunizieren, um irgendeine oder mehrere der hier beschriebenen externen Informationen über die Kommunikationsschnittstelle 526 aufzunehmen.
In einer alternativen Ausführungsform können zweckgebundene Hardware-Umsetzungsformen, einschließlich anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, programmierbare Logikarrays und andere Hardware-Einrichtungen, dazu gebaut sein, eines oder mehrere der hier beschriebenen Verfahren umzusetzen. Anwendungen, die die Vorrichtung und die Systeme verschiedener Ausführungsformen enthalten können, können allgemein eine Vielzahl elektronischer Systeme und Computersysteme enthalten. Mit einer oder mehreren hier beschriebenen Ausführungsformen können Funktionen unter Verwendung von zwei oder mehr spezifischen, untereinander verbundenen Hardware-Modulen oder -Einrichtungen mit zugehörigen Steuer- und Datensignalen, die zwischen und über die Module kommuniziert werden, oder als Teile einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung umgesetzt werden. Dementsprechend umfasst das vorliegende System Software-, Firmware- und Hardware-Umsetzungsformen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können die hier beschriebenen Verfahren durch Software-Programme umgesetzt werden, die vom Computersystem 500 ausführbar sind. Weiterhin können Umsetzungsformen in einer beispielhaften, nicht einschränkenden Ausführungsform verteiltes Verarbeiten, Verarbeiten verteilt auf Komponenten-/Objekte und paralleles Verarbeiten beinhalten. Alternativ kann virtuelle Computersystem-Verarbeitung aufgebaut werden, um eines oder mehrere der Verfahren oder Funktionalitäten umzusetzen, wie sie hier beschrieben werden.
Obwohl das computerlesbare Medium als ein einzelnes Medium gezeigt wird, beinhaltet der Begriff „computerlesbares Medium“ ein einzelnes Medium oder mehrere Medien, wie zum Beispiel eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder verknüpfte Caches und Server, die einen oder mehrere Befehlssätze speichern. Der Begriff „computerlesbares Medium“ soll auch jedes dinghafte Medium beinhalten, das in der Lage ist, einen Befehlssatz für die Ausführung durch einen Prozessor zu speichern, zu codieren oder zu führen, oder das bewirkt, dass ein Computersystem eines oder mehrere der hier offenbarten Verfahren oder Operationen durchführt.
In einem besonderen, nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel kann das computerlesbare Medium Halbleiterspeicher enthalten, wie zum Beispiel eine Speicherkarte oder ein anderes Gehäuse, das einen oder mehrere nichtflüchtige Festwertspeicher, wie zum Beispiel Flash-Speicher, aufnimmt. Weiterhin kann das computerlesbare Medium ein Direktzugriffsspeicher oder ein anderer flüchtiger, wiederbeschreibbarer Speicher sein. Zusätzlich kann das computerlesbare Medium ein magneto-optisches oder ein optisches Medium sein, wie zum Beispiel eine Disk oder Bänder oder eine andere Speichereinrichtung zum Erfassen von über ein Übertragungsmedium kommunizierten Informationen. Dementsprechend ist die Offenbarung so aufzufassen, dass sie ein oder mehrere computerlesbare Medien oder ein Verteilungsmedium und andere Äquivalente und Folgemedien beinhaltet, auf denen Daten oder Befehle gespeichert werden können.
Alle Prozessbeschreibungen oder Blöcke in den Figuren sollen so verstanden werden, dass sie Module, Abschnitte oder Teile von Code darstellen, die einen oder mehrere ausführbare Befehle zum Umsetzen spezifischer logischer Funktionen oder Schritte im Prozess beinhalten, und alternative Ausführungsformen liegen innerhalb des Schutzbereichs der hier beschriebenen Ausführungsformen, in denen Funktionen möglicherweise nicht in der gezeigten oder erörterten Reihenfolge ausgeführt werden, einschließlich im Wesentlichen gleichzeitig oder in umgekehrter Reihenfolge, abhängig von der einbezogenen Funktionalität, wie von Durchschnittsfachleuten verstanden würde.
Es ist hervorzuheben, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere alle „bevorzugten“ Ausführungsformen, mögliche Beispiele für Umsetzungsformen sind, die lediglich für ein klares Verständnis der Prinzipien der Erfindung dargelegt werden. Viele Variationen und Modifikationen können an der bzw. den oben beschriebenen Ausführungsform(en) vorgenommen werden, ohne im Wesentlichen vom Gedanken und den Prinzipien der hier beschriebenen Techniken abzuweichen. Alle solchen Modifikationen sollen hier im Schutzbereich dieser Offenbarung eingeschlossen sein und durch die folgenden Ansprüche geschützt sein.
Es wird ferner beschrieben:

A. Vorrichtung, die Folgendes umfasst: einen Speicher, der dazu ausgelegt ist, einem Straßenabschnitt entsprechende Straßenabschnittsinformationen zu speichern; und einen Prozessor, der mit dem Speicher kommuniziert und der dazu ausgelegt ist, ein Energieverbrauchsprofil für ein Fahrzeug, das innerhalb eines Straßenabschnitts fährt, auf Basis einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit zu erstellen.
B. Vorrichtung nach A, wobei die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit auf den Straßenabschnittsinformationen basiert.
C. Vorrichtung nach A, wobei die Straßenabschnittsinformationen eine angegebene Geschwindigkeitsbeschränkung für den Straßenabschnitt beinhalten und wobei der Prozessor weiterhin dazu ausgelegt ist, die geschätzte Geschwindigkeit durch Folgendes zu bestimmen: Beziehen, aus dem Speicher, von historischen Geschwindigkeitsinformationen für das Fahrzeug, das auf einem beendeten Straßenabschnitt mit einer historischen Geschwindigkeitsbeschränkung fuhr, die die gleiche wie die angegebene Geschwindigkeitsbeschränkung ist; und Einstellen der geschätzten Geschwindigkeit als die historische Geschwindigkeit.
D. Vorrichtung nach A, wobei die Straßenabschnittsinformationen Verkehrshaltepunktinformationen beinhalten, die Verkehrshaltepunktpositionen entlang dem Straßenabschnitt identifizieren, und wobei der Prozessor weiterhin zu Folgendem ausgelegt ist: Bestimmen einer geschätzten Anhaltewahrscheinlichkeit, die auf Basis der Straßenabschnittsinformationen eine Wahrscheinlichkeit identifiziert, dass das Fahrzeug an Verkehrshaltepunktpositionen entlang dem Straßenabschnitt anhalten wird; Bestimmen einer geschätzten Anhaltezeit für jede Verkehrshaltepunktposition, bei der für das Fahrzeug eine Wahrscheinlichkeit anzuhalten besteht; und Erstellen des Energieverbrauchsprofils für das Fahrzeug, das innerhalb des Straßenabschnitts fährt, auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit, der geschätzten Anhaltewahrscheinlichkeit und der geschätzten Anhaltezeit.
E. Vorrichtung nach A, wobei der Prozessor weiterhin zu Folgendem ausgelegt ist: Aufnehmen, aus dem Speicher, von Energieverbrauchsinformationen, die externe Bedingungen und Fahrzeugkomponenten, die den Energieverbrauch des Fahrzeugs beeinflussen, identifizieren; und Erstellen des Energieverbrauchsprofils für das Fahrzeug, das innerhalb des Straßenabschnitts fährt, auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit und der Energieverbrauchsinformationen.
F. Vorrichtung nach E, wobei zu den externen Bedingungen wenigstens eine der folgenden zählt: Fahrzeuginnenraumtemperaturinformationen, Anfangsfahrzeugmotortemperaturinformationen, Anfangsfahrzeugreifendruckinformationen oder Anfangsfahrzeugbetriebsstofftemperaturinformationen.
G. Vorrichtung nach E, wobei zu den Fahrzeugkomponenten wenigstens eine der folgenden zählt: Beleuchtungskomponenten, Audiosystemkomponenten, Infotainmentsystemkomponenten, Lautsprechersystemkomponenten, Sitzheizungskomponenten, Magnetventilkomponenten, Elektrogebläsekomponenten, Fahrzeugsteuermodulkomponenten, Sensorkomponenten, Fahrzeugklimaregelungskomponenten oder elektrische Motorkomponenten zum Bereitstellen von Vortrieb zum Bewegen des Fahrzeugs.
H. Vorrichtung nach A, die weiterhin Folgendes umfasst: eine Schnittstelle, die in Kommunikation mit einem externen Server steht und die zu Folgendem ausgelegt ist: Übertragen einer Anforderung von Straßenabschnittsinformationen zum externen Server; und Aufnehmen wenigstens eines Teils der Straßenabschnittsinformationen aus dem externen Server als Reaktion auf die Anforderung.
I. Vorrichtung nach A, die weiterhin Folgendes umfasst: eine Schnittstelle, die in Kommunikation mit einem externen Server steht und die zu Folgendem ausgelegt ist: Übertragen einer Anforderung von externen Informationen zum externen Server, wobei zu den Informationen wenigstens eine der folgenden zählt: Temperaturinformationen, Atmosphärendruckinformationen, Straßenzustandsinformationen, Verkehrsinformationen, angegebene Geschwindigkeitsinformationen, Straßenhöheninformationen, Fahrtstreckeninformationen für eine bekannte Fahrzeugroute oder Fahrtzeitschätzwertinformationen für eine bekannte Fahrzeugroute; Aufnehmen wenigstens eines Teils der externen Informationen aus dem externen Server als Reaktion auf die Anforderung; wobei der Prozessor weiterhin dazu ausgelegt ist, das Energieverbrauchsprofil für das Fahrzeug, das innerhalb des Straßenabschnitts fährt, auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit und der externen Informationen zu erstellen.
J. Vorrichtung nach A, wobei der Speicher weiterhin dazu ausgelegt ist, Energieumwandlungswirkungsgradinformationen für eine Energiequelle des Fahrzeugs zu speichern, und wobei der Prozessor weiterhin zu Folgendem ausgelegt ist: Aufnehmen der Energieumwandlungswirkungsgradinformationen; Anpassen des Energieverbrauchsprofils in Hinsicht auf die Energieumwandlungswirkungsgradinformationen; und Erstellen eines Gesamtenergieverbrauchsprofils auf Basis des angepassten Energieverbrauchsprofils.
K. Verfahren zum Prognostizieren des Energieverbrauchs eines Fahrzeugs, das Folgendes beinhaltet: Erstellen, durch einen Prozessor, eines Energieverbrauchsprofils für das Fahrzeug, das innerhalb eines identifizierten Straßenabschnitts fährt, auf Basis einer geschätzten Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
L. Verfahren nach K, das weiterhin Folgendes umfasst: Aufnehmen, durch den Prozessor, von Straßenabschnittsinformationen, zu denen eine angegebene Geschwindigkeitsbeschränkung für den Straßenabschnitt zählt; und Bestimmen, durch den Prozessor, der geschätzten Geschwindigkeit durch Einstellen der geschätzten Geschwindigkeit auf die angegebene Geschwindigkeitsbeschränkung für den Straßenabschnitt, die in den Straßenabschnittsinformationen beinhaltet ist.
M. Verfahren nach K, das weiterhin Folgendes umfasst: Aufnehmen, durch den Prozessor, von Straßenabschnittsinformationen, zu denen eine angegebene Geschwindigkeitsbeschränkung für den Straßenabschnitt zählt; Beziehen, aus einem Speicher, von historischen Geschwindigkeitsinformationen für das Fahrzeug, das auf einem beendeten Straßenabschnitt mit einer historischen Geschwindigkeitsbeschränkung fuhr, die die gleiche wie die angegebene Geschwindigkeitsbeschränkung ist; und Bestimmen, durch den Prozessor, der geschätzten Geschwindigkeit durch Einstellen der geschätzten Geschwindigkeit auf die historische Geschwindigkeit.
N. Verfahren nach K, das weiterhin Folgendes umfasst: Aufnehmen, durch den Prozessor, von Straßenabschnittsinformationen, zu denen Verkehrshaltepunktinformationen zählen, die Verkehrshaltepunktpositionen entlang dem Straßenabschnitt identifizieren; Bestimmen einer geschätzten Anhaltewahrscheinlichkeit, die auf Basis der Straßenabschnittsinformationen eine Wahrscheinlichkeit identifiziert, dass das Fahrzeug an Verkehrshaltepunktpositionen entlang dem Straßenabschnitt anhalten wird; Bestimmen einer geschätzten Anhaltezeit für jede Verkehrshaltepunktposition, bei der für das Fahrzeug eine Wahrscheinlichkeit anzuhalten besteht; und Erstellen des Energieverbrauchsprofils für das Fahrzeug, das innerhalb des Straßenabschnitts fährt, auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit, der geschätzten Anhaltewahrscheinlichkeit und der geschätzten Anhaltezeit.
O. Verfahren nach K, das weiterhin Folgendes umfasst: Aufnehmen, aus dem Speicher, von Energieverbrauchsinformationen, die externe Bedingungen und Fahrzeugkomponenten, die den Energieverbrauch des Fahrzeugs beeinflussen, identifizieren; und Erstellen, durch den Prozessor, des Energieverbrauchsprofils für das Fahrzeug, das innerhalb des Straßenabschnitts fährt, auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit und der Energieverbrauchsinformationen.
P. Verfahren nach O, wobei zu den externen Bedingungen wenigstens eine der folgenden zählt: Fahrzeuginnenraumtemperaturinformationen, Anfangsfahrzeugmotortemperaturinformationen, Anfangsfahrzeugreifendruckinformationen oder Anfangsfahrzeugbetriebsstofftemperaturinformationen.
Q. Verfahren nach O, wobei zu den Fahrzeugkomponenten wenigstens eine der folgenden zählt: Beleuchtungskomponenten, Audiosystemkomponenten, Infotainmentsystemkomponenten, Lautsprechersystemkomponenten, Sitzheizungskomponenten, Magnetventilkomponenten, Elektrogebläsekomponenten, Fahrzeugsteuermodulkomponenten, Sensorkomponenten, Fahrzeugklimaregelungskomponenten oder elektrische Motorkomponenten zum Bereitstellen von Vortrieb zum Bewegen des Fahrzeugs.
R Verfahren nach K, das weiterhin Folgendes umfasst: Übertragen einer Anforderung von Straßenabschnittsinformationen zu einem externen Server; und Aufnehmen wenigstens eines Teils der Straßenabschnittsinformationen aus dem externen Server als Reaktion auf die Anforderung.
S. Verfahren nach K, das weiterhin Folgendes umfasst: Übertragen einer Anforderung von externen Informationen an einen externen Server, wobei zu den Informationen wenigstens eine der folgenden zählt: Temperaturinformationen, Atmosphärendruckinformationen, Straßenzustandsinformationen, Verkehrsinformationen, angegebene Geschwindigkeitsinformationen, Straßenhöheninformationen, Fahrtstreckeninformationen für eine bekannte Fahrzeugroute oder Fahrtzeitschätzwertinformationen für eine bekannte Fahrzeugroute; Aufnehmen wenigstens eines Teils der externen Informationen aus dem externen Server als Reaktion auf die Anforderung; wobei das Erstellen des Energieverbrauchsprofils das Erstellen des Energieverbrauchsprofils auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit und der externen Informationen umfasst.
T. Verfahren nach K, das weiterhin Folgendes umfasst: Aufnehmen von in einem Speicher gespeicherten Energieumwandlungswirkungsgradinformationen; Anpassen des Energieverbrauchsprofils in Hinsicht auf die Energieumwandlungswirkungsgradinformationen; und Erstellen eines Gesamtenergieverbrauchsprofils auf Basis des angepassten Energieverbrauchsprofils.

Zeichenerklärung

FIGUR 2

Road Segment List	Liste Straßenabschnitte
201	Informationsentnahme
Posted Speed	Angegebene Geschwindigkeit
Real Time Traffic	Verkehr in Echtzeit
202	Geschwindigkeitsprognosemodell
Stop Signs & Traffic Lights	Haltezeichen & Ampeln
Turn Sequence	Abbiegeverlauf
203	Anhalteprognosemodell
Ambient Temperature	Umgebungstemperatur
Barometric Pressure	Atmosphärendruck
Traveling Speed Profile	Fahrtgeschwindigkeitsprofil
204	Radenergiemodell
Elevation Profile	Höhenprofil
205	Höhenmodell
Trip Distance	Fahrtstrecke
Initial Ambient Temperature	Anfangsumgebungstemperatur
Initial Tire Pressure	Anfangsreifendruck
Initial Coolant Temperature	Anfangskühlmitteltemperatur
Initial Exhaust Temperature	Anfangsabgastemperatur
Initial Oil Temperature	Anfangsöltemperatur
206	Warmlaufmodell
Stopping Likelihood Profile	Anhaltewahrscheinlichkeitsprofil
207	Brems-/Beschleunigungsmodell
Travel Time by Road Segment	Fahrtzeit auf Straßenabschnitt
208	Zusatzverbrauchermodell
Initial Cabin Temperature	Anfangsinnenraumtemperatur
Initial Ambient Temperature	Anfangsumgebungstemperatur
209	Klimaanlagenverwendungsmodell
Propulsive Energy	Antriebs-Energie
Traveling Speed Profile	Fahrtgeschwindigkeitsprofil
Non-Propulsive Energy	Nicht-Antriebs-Energie
212	Energieumwandlungswirkungsgradmodell
Energy Consumption Profile	Energieverbrauchsprofil
Learned Habits	Erlernte Gewohnheiten
Prediction	Prognose
BWECP	BWECP
EECP	EECP
WUECP	WUECP
BAECP	BAECP
ALECP	ALECP
CUECP	CUECP
Σ	Σ

Claims

Vorrichtung, die Folgendes umfasst: einen Speicher, der dazu ausgelegt ist, einem Straßenabschnitt entsprechende Straßenabschnittsinformationen zu speichern; und einen Prozessor, der mit dem Speicher kommuniziert und der dazu ausgelegt ist, ein Energieverbrauchsprofil für ein Fahrzeug, das innerhalb eines Straßenabschnitts fährt, auf Basis einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit zu erstellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit auf den Straßenabschnittsinformationen basiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Straßenabschnittsinformationen eine angegebene Geschwindigkeitsbeschränkung für den Straßenabschnitt beinhalten und wobei der Prozessor weiterhin dazu ausgelegt ist, die geschätzte Geschwindigkeit durch Folgendes zu bestimmen: Beziehen, aus dem Speicher, von historischen Geschwindigkeitsinformationen für das Fahrzeug, das auf einem beendeten Straßenabschnitt mit einer historischen Geschwindigkeitsbeschränkung fuhr, die die gleiche wie die angegebene Geschwindigkeitsbeschränkung ist; und Einstellen der geschätzten Geschwindigkeit als die historische Geschwindigkeit.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Straßenabschnittsinformationen Verkehrshaltepunktinformationen beinhalten, die Verkehrshaltepunktpositionen entlang dem Straßenabschnitt identifizieren, und wobei der Prozessor weiterhin zu Folgendem ausgelegt ist: Bestimmen einer geschätzten Anhaltewahrscheinlichkeit, die auf Basis der Straßenabschnittsinformationen eine Wahrscheinlichkeit identifiziert, dass das Fahrzeug an Verkehrshaltepunktpositionen entlang dem Straßenabschnitt anhalten wird; Bestimmen einer geschätzten Anhaltezeit für jede Verkehrshaltepunktposition, bei der für das Fahrzeug eine Wahrscheinlichkeit anzuhalten besteht; und Erstellen des Energieverbrauchsprofils für das Fahrzeug, das innerhalb des Straßenabschnitts fährt, auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit, der geschätzten Anhaltewahrscheinlichkeit und der geschätzten Anhaltezeit.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor weiterhin zu Folgendem ausgelegt ist: Aufnehmen, aus dem Speicher, von Energieverbrauchsinformationen, die externe Bedingungen und Fahrzeugkomponenten, die den Energieverbrauch des Fahrzeugs beeinflussen, identifizieren; und Erstellen des Energieverbrauchsprofils für das Fahrzeug, das innerhalb des Straßenabschnitts fährt, auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit und der Energieverbrauchsinformationen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei zu den externen Bedingungen wenigstens eine der folgenden zählt: Fahrzeuginnenraumtemperaturinformationen, Anfangsfahrzeugmotortemperaturinformationen, Anfangsfahrzeugreifendruckinformationen oder Anfangsfahrzeugbetriebsstofftemperaturinformationen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei zu den Fahrzeugkomponenten wenigstens eine der folgenden zählt: Beleuchtungskomponenten, Audiosystemkomponenten, Infotainmentsystemkomponenten, Lautsprechersystemkomponenten, Sitzheizungskomponenten, Magnetventilkomponenten, Elektrogebläsekomponenten, Fahrzeugsteuermodulkomponenten, Sensorkomponenten, Fahrzeugklimaregelungskomponenten oder elektrische Motorkomponenten zum Bereitstellen von Vortrieb zum Bewegen des Fahrzeugs.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin Folgendes umfasst: eine Schnittstelle, die in Kommunikation mit einem externen Server steht und die zu Folgendem ausgelegt ist: Übertragen einer Anforderung von Straßenabschnittsinformationen zum externen Server; und Aufnehmen wenigstens eines Teils der Straßenabschnittsinformationen aus dem externen Server als Reaktion auf die Anforderung.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin Folgendes umfasst: eine Schnittstelle, die in Kommunikation mit einem externen Server steht und die zu Folgendem ausgelegt ist: Übertragen einer Anforderung von externen Informationen zum externen Server, wobei zu den Informationen wenigstens eine der folgenden zählt: Temperaturinformationen, Atmosphärendruckinformationen, Straßenzustandsinformationen, Verkehrsinformationen, angegebene Geschwindigkeitsinformationen, Straßenhöheninformationen, Fahrtstreckeninformationen für eine bekannte Fahrzeugroute oder Fahrtzeitschätzwertinformationen für eine bekannte Fahrzeugroute; Aufnehmen wenigstens eines Teils der externen Informationen aus dem externen Server als Reaktion auf die Anforderung; wobei der Prozessor weiterhin dazu ausgelegt ist, das Energieverbrauchsprofil für das Fahrzeug, das innerhalb des Straßenabschnitts fährt, auf Basis der geschätzten Geschwindigkeit und der externen Informationen zu erstellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Speicher weiterhin dazu ausgelegt ist, Energieumwandlungswirkungsgradinformationen für eine Energiequelle des Fahrzeugs zu speichern, und wobei der Prozessor weiterhin zu Folgendem ausgelegt ist: Aufnehmen der Energieumwandlungswirkungsgradinformationen; Anpassen des Energieverbrauchsprofils in Hinsicht auf die Energieumwandlungswirkungsgradinformationen; und Erstellen eines Gesamtenergieverbrauchsprofils auf Basis des angepassten Energieverbrauchsprofils.