DE102015113701A1

DE102015113701A1 - Strecke-bis-Leerzustand-Berechnung auf Routenbasis für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102015113701A1
Application number: DE102015113701.1A
Authority: DE
Inventors: Jason Meyer; Sangeetha Sangameswaran
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: CN105383496B; US9476719B2; US20170038222A1; US10415986B2; CN105383496A; US20160061610A1

Abstract

Ein Fahrzeug umfasst eine elektrische Maschine, die dazu konfiguriert ist, ein Drehmoment zu Fahrzeugrädern zu liefern, eine Batterie, die mit der elektrischen Maschine elektrisch gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung zu dieser zu liefern, eine Anzeige, die dazu konfiguriert ist, Informationen an einen Fahrer zu signalisieren, und einen Prozessor. Der Prozessor ist dazu konfiguriert, eine Fahrzeugfahrreichweite auf der Anzeige darzustellen. Die Fahrzeugfahrreichweite basiert auf einer bekannten Fahrzeugroute mit mindestens einem Routensegment, einer abgeschätzten Energienutzung für das Routensegment, einer verfügbaren Batterieladung und gespeicherten Energieverbrauchsdaten von vorherigen Fahrzyklen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Energieabschätzsystem, eine Energieabschätzvorrichtung, ein Energieabschätzverfahren und einen Energieabschätzprozess zum Abschätzen eines Energieverbrauchs einer Bordfahrzeugbarriere. Insbesondere beschreibt die Offenbarung ein Energieabschätzsystem, eine Energieabschätzvorrichtung, ein Energieabschätzverfahren und einen Energieabschätzprozess zum Berechnen einer Strecke-bis-Leerzustand-Vorhersage (DTE-Vorhersage) für eine Bordfahrzeugbatterie auf der Basis zumindest eines bekannten Fahrroutensegments für das Fahrzeug und einer oder mehrerer Energieverbrauchsabschätzungen für das Fahrzeug.
HINTERGRUND
Ein Fahrzeug wendet Energie auf, um den Antrieb zum Bewegen des Fahrzeugs entlang einer Route zu erzeugen. Die vom Fahrzeug aufgewendete Energie kann hinsichtlich des Energieverbrauchs durch das Fahrzeug betrachtet werden, wobei der Energieverbrauch des Fahrzeugs hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs, des Verbrauchs der elektrischen Batterie oder irgendeiner Kombination der beiden sowie eines anderen Typs von Energieverbrauch, der den Antrieb zum Bewegen des Fahrzeugs erzeugen kann, gemessen werden kann.
Ein Batterie-Elektrofahrzeug (BEV) kann beispielsweise durch den Betrieb einer elektrischen Maschine angetrieben werden, die dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung von einer Bordfahrzeugbatterie zu empfangen. Die Bordfahrzeugbatterie kann mit elektrischer Leistung von einem Versorgungsnetz oder einer anderen bordexternen Leistungsquelle aufgeladen werden.
Ein Fahrer eines solchen BEV kann es wünschen, über die DTE-Fahrreichweite des Fahrzeugs während des Verlaufs einer Fahrt genau informiert zu werden.
KURZDARSTELLUNG
Diese Anmeldung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert. Die Beschreibung fasst Aspekte der Ausführungsformen zusammen und sollte nicht verwendet werden, um die Ansprüche zu begrenzen. Andere Implementierungen werden gemäß den hier beschriebenen Techniken in Erwägung gezogen, wie bei der Untersuchung der folgenden Zeichnungen und der ausführlichen Beschreibung ersichtlich ist, und solche Implementierungen sollen innerhalb des Schutzbereichs dieser Anmeldung liegen.
Beispielhafte Ausführungsformen können ein Strecke-bis-Leerzustand-Vorhersagewerkzeug (DTE-Vorhersagewerkzeug) zum Erzeugen einer DTE-Fahrreichweitenvorhersage für ein Fahrzeug schaffen, dessen Antrieb zumindest teilweise durch eine oder mehrere Bordfahrzeugbarrieren erzeugt wird. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann die DTE-Fahrreichweitenvorhersage gemäß einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale, Prozesse und/oder Verfahren erzeugen.
Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann dazu konfiguriert sein, sowohl eine DTE-Fahrreichweitenvorhersage auf der Basis einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate für eine bekannte Fahrroute zu erzeugen als auch eine fortlaufende DTE-Fahrreichweitenvorhersage auf der Basis einer globalen mittleren Energieverbrauchsrate zu erzeugen, wenn die Fahrroute des Fahrzeugs nicht bekannt ist.
Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann eine bekannte Fahrzeugfahrroute in mehrere Straßensegmente mit jeweils einer zugehörigen Länge unterteilen, so dass das DTE-Vorhersagewerkzeug eine Energieverbrauchsabschätzung für jedes Straßensegment erzeugen kann. In solchen Ausführungsformen können die mehreren Straßensegmente ein erstes Segment mit einer ersten Länge und einer ersten abgeschätzten Energienutzung und ein zweites Segment mit einer zweiten Länge und einer zweiten abgeschätzten Energienutzung umfassen. Es folgt, dass die verfügbare Batterieladung der Bordfahrzeugbatterie als genug festgestellt werden kann, um die Energieverbrauchsabschätzung zum Durchfahren des ersten Segments abzudecken, aber nicht genug, um die Gesamtheit des zweiten Segments zu durchfahren. Wenn festgestellt wird, dass die verfügbare Batterieladung geringer ist als die Energieverbrauchsabschätzung zum Durchfahren aller Straßensegmente, die eine bekannte Fahrroute für das Fahrzeug bilden, kann das DTE-Vorhersagewerkzeug einen Ort entlang des Straßensegments identifizieren, wo abgeschätzt wird, dass die Fahrzeugbatterie unter einen minimalen Ladungsschwellenwert geht (z. B. nicht genügend Ladung, um angemessen Energie bereitzustellen, um das Fahrzeug anzutreiben). Die DTE-Fahrreichweite kann ferner auf einem Korrekturfaktor basieren, der in einer Rückkopplungsschleife implementiert wird.
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung schaffen eine Anzahl von Vorteilen. Die vorliegende Offenbarung schafft beispielsweise eine genaue Abschätzung einer Fahrzeugreichweite. Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung schaffen reagierende Neuberechnungen auf der Basis von Änderungen von Fahrmustern. Außerdem schaffen Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung kontinuierliche Reichweitenabschätzungen.
Es folgt, dass ein Fahrzeug, das in der Lage ist, eine genaue Fahrzeugfahrreichweite zu erzeugen, geschaffen wird. Das Fahrzeug kann eine elektrische Maschine, die dazu konfiguriert ist, ein Antriebsdrehmoment zu den Fahrzeugrädern zu liefern; eine Batterie, die mit der elektrischen Maschine elektrisch gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung zu dieser zu liefern; einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, eine Fahrzeugfahrreichweite auf der Basis zumindest teilweise einer bekannten Fahrzeugfahrroute, einer Energieverbrauchsabschätzung für die bekannte Fahrzeugfahrroute und einer verfügbaren Batterieladung zu erzeugen, und eine Anzeige, die dazu konfiguriert ist, die Fahrzeugfahrreichweite anzuzeigen, umfassen.
Es folgt auch, dass ein Verfahren zum Steuern eines Elektrofahrzeugs geschaffen werden kann. Das Verfahren kann das Steuern einer elektrischen Maschine, um ein Antriebsdrehmoment zu einem oder mehreren Fahrzeugrädern zu liefern, wobei die elektrische Maschine mit einer Batterie elektrisch gekoppelt ist, die elektrische Leistung zur elektrischen Maschine liefert; das Erzeugen einer Fahrzeugfahrreichweite auf der Basis zumindest teilweise einer bekannten Fahrzeugfahrroute, einer Energieverbrauchsabschätzung für die bekannte Fahrzeugfahrroute und einer verfügbaren Batterieladung durch einen Prozessor, und das Steuern einer Anzeige, um die Fahrzeugfahrreichweite anzuzeigen, umfassen.
Es folgt auch, dass eine Rechenvorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs geschaffen werden kann. Die Rechenvorrichtung kann einen Speicher, der dazu konfiguriert ist, eine Energieverbrauchsabschätzung für eine bekannte Fahrzeugfahrroute zu speichern; und einen Prozessor in Kommunikation mit dem Speicher umfassen, wobei der Prozessor dazu konfiguriert sein kann: eine Fahrzeugfahrreichweite auf der Basis zumindest teilweise der bekannten Fahrzeugfahrroute, der Energieverbrauchsabschätzung und einer verfügbaren Batterieladung für eine Fahrzeugbatterie zu erzeugen und eine Anzeige zu steuern, um die Fahrzeugfahrreichweite anzuzeigen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein besseres Verständnis der Erfindung kann auf Ausführungsformen Bezug genommen werden, die in den folgenden Zeichnungen gezeigt sind. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstäblich und zugehörige Elemente können weggelassen sein, um die hier beschriebenen neuen Merkmale zu betonen und deutlich darzustellen. Außerdem können Systemkomponenten verschiedenartig angeordnet sein, wie auf dem Fachgebiet bekannt. In den Figuren können sich gleiche Bezugszeichen in den ganzen verschiedenen Figuren auf gleiche Teile beziehen, wenn nicht anders angegeben.
1 stellt ein beispielhaftes Blockdiagramm eines Batterie-Elektrofahrzeugs dar;
2 stellt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm dar, das einen Prozess zum Erzeugen eines Energieverbrauchsprofils gemäß einigen Ausführungsformen beschreibt;
3 stellt ein beispielhaftes System zum Erhalten von Informationen gemäß einigen Ausführungsformen dar;
4 stellt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm dar, das einen Prozess zum Erzeugen eines Energieverbrauchsprofils gemäß einigen Ausführungsformen beschreibt;
5 stellt einen beispielhaften Ablaufplan dar, der einen Prozess gemäß einigen Ausführungsformen beschreibt;
6 stellt einen beispielhaften Ablaufplan dar, der einen Prozess gemäß einigen Ausführungsformen beschreibt;
7 stellt ein beispielhaftes Blockdiagramm für ein Verfahren zum Berechnen einer Verbrauchsraten-Korrekturrate gemäß einigen Ausführungsformen dar;
8 stellt einen beispielhaften Ablaufplan dar, der einen Prozess gemäß einigen Ausführungsformen beschreibt;
9 stellt ein beispielhaftes Blockdiagramm für ein Rechensystem dar, das ein Teil eines Fahrzeugsystems gemäß einigen Ausführungsformen sein kann.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Obwohl die Erfindung in verschiedenen Formen verkörpert sein kann, sind in den Zeichnungen einige beispielhafte und nicht begrenzende Ausführungsformen mit dem Verständnis, dass die vorliegende Offenbarung als Veranschaulichung der Erfindung betrachtet werden soll und die Erfindung nicht auf die dargestellten spezifischen Ausführungsformen begrenzen soll, gezeigt und werden nachstehend beschrieben. Nicht alle der dargestellten Komponenten, die in dieser Offenbarung beschrieben werden, können jedoch erforderlich sein, und einige Implementierungen können zusätzliche, andere oder weniger Komponenten als die in dieser Offenbarung ausdrücklich beschriebenen umfassen. Veränderungen in der Anordnung und im Typ der Komponenten können durchgeführt werden, ohne vom Gedanken oder Schutzbereich der Ansprüche, wie hier dargelegt, abzuweichen.
Es sollte beachtet werden, dass in einigen Ausführungsformen in dieser Offenbarung auf ein Straßensegment und ein Routensegment austauschbar Bezug genommen werden kann.
Aufgrund des relativen Mangels an geeigneten Aufladestationen, die schnell eine oder mehrere Fahrzeugbatterien eines Fahrzeugs aufladen können, das zumindest teilweise auf der einen oder den mehreren Fahrzeugbatterien beruht, um das Fahrzeugantriebssystem zu speisen, ist es ein wichtiges Ziel für solche Fahrzeuge (z. B. Hybridfahrzeuge, Einsteck-Hybridfahrzeuge oder Batterie-Elektrofahrzeuge), eine genaue Strecke-bis-Leerzustand-Fahrreichweitenvorhersage (DTE-Fahrreichweitenvorhersage) liefern zu können. Daher ist es eines der Ziele dieser Offenbarung, eine Beschreibung eines DTE-Vorhersagewerkzeugs zum Schaffen einer genauen DTE-Fahrreichweitenvorhersage für ein Fahrzeug zu schaffen.
Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann ein Programm, eine Anwendung und/oder irgendeine Kombination von Software und Hardware sein, die in eine oder mehrere der Komponenten integriert ist, die das Betriebssystem des Fahrzeugs bilden. Eine weitere Beschreibung für das DTE-Vorhersagewerkzeug und die Komponenten des Fahrzeugsystems, die das DTE-Werkzeug betreiben, wird nachstehend weiter vorgesehen.
Für beispielhafte Zwecke kann ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung ein BEV sein, das eine elektrische Maschine, die dazu konfiguriert ist, ein Drehmoment zu den Fahrzeugrädern zu liefern, eine Batterie, die mit der elektrischen Maschine elektrisch gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung zu dieser zu liefern, eine Anzeige, die dazu konfiguriert ist, einem Fahrer Informationen zu signalisieren, eine Speichereinheit und ein Rechensystem umfasst. Das Rechensystem kann einen Prozessor oder eine Steuereinheit umfassen, die dazu konfiguriert sein kann, das DTE-Vorhersagewerkzeug zu betreiben, so dass auf in der Speichereinheit gespeicherte Informationen Bezug genommen wird, um eine DTE-Fahrreichweite für eine bekannte Fahrroute des Fahrzeugs zu berechnen. Die DTE-Fahrreichweite kann beispielsweise durch das DTE-Vorhersagewerkzeug auf der Basis einer bekannten Fahrzeugfahrroute mit mindestens einem Straßensegment, einer Energieverbrauchsabschätzung für das Straßensegment, einer verfügbaren Batterieladung und gespeicherten Energieverbrauchsdaten von vorherigen Fahrzyklen berechnet werden. Die Steuereinheit kann ferner dazu konfiguriert sein, die Darstellung der DTE-Fahrreichweite auf der Anzeige zu steuern.
Mit Bezug auf 1 ist nun eine beispielhafte Ausführungsform eines Fahrzeugs 101 (z. B. BEV), auf das in dieser ganzen Offenbarung Bezug genommen wird, in schematischer Form dargestellt. Das Fahrzeug 101 umfasst eine Batterie 12 und eine elektrische Maschine 14. Die Batterie 12 kann eine oder mehrere Batterien darstellen, die eine Batterie mit 12 V zum Speisen von einer oder mehreren Nicht-Antriebs-Fahrzeugkomponenten (z. B. Beleuchtung, HVAC, Anzeigen, Audiosysteme, Infotainmentsysteme usw.) sowie eine oder mehrere einen Antrieb schaffende Batterien umfassen. Das Fahrzeug 101 umfasst auch ein Getriebe 16, Räder 18, ein Rechensystem 20, das aus einem oder mehreren Prozessoren und einer oder mehreren Speichereinheiten bestehen kann, einen elektrischen Anschluss 22 und eine Anzeige/Schnittstelle 24. Das Rechensystem kann dazu konfiguriert sein, vollständig oder zumindest teilweise das hier beschriebene DTE-Vorhersagewerkzeug zu betreiben. Die Anzeige/Schnittstelle 24 kann einen Bildschirm, Lautsprecher, eine Drucktaste oder verschiedene andere Benutzerschnittstellenelemente umfassen. Die elektrische Maschine 14 und die Räder 18 sind mit dem Getriebe 16 in irgendeiner geeigneten/bekannten Weise mechanisch verbunden, so dass die elektrische Maschine 14 die Räder 18 antreiben kann und die Räder 18 die elektrische Maschine 14 antreiben können. Andere Anordnungen, die andere Konfigurationen und/oder mehr oder weniger Komponenten umfassen können, sind auch möglich. Die Batterie 12 kann Energie zur elektrischen Maschine 14 liefern oder Energie von dieser empfangen. Die Batterie 12 kann auch Energie von einem Versorgungsnetz oder einer anderen bordexternen Leistungsquelle (nicht dargestellt) über den elektrischen Anschluss 22 empfangen. Das Rechensystem 20 steht mit der Batterie 12, der elektrischen Maschine 14, dem Getriebe 16 und der Anzeige/Schnittstelle 24 in Kommunikation und/oder steuert diese.
Obwohl die vorliegende Beschreibung auf einen BEV-Typ eines Fahrzeugs Bezug nimmt, liegt es innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung, das DTE-Vorhersagewerkzeug auf andere Typen von Fahrzeugen wie z. B. Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV) und herkömmliche Fahrzeuge, die durch eine Brennkraftmaschine betrieben werden, anzuwenden.
In einem Fahrzeug, ob einem Batterie-Elektrofahrzeug (BEV), Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) oder einem herkömmlichen Fahrzeug, das nur durch eine Brennkraftmaschine betrieben wird, wird die Energieverbrauchsrate für eine Vielfalt von Endverwendungsmerkmalen überwacht und gelernt. Verschiedene Beispiele umfassen eine augenblickliche Energieverbrauchsratenanzeige, eine mittlere Verbrauchsrate über den Fahrtkilometerstand, eine laufende globale mittlere Verbrauchsrate für den aktuellen Fahrzyklus und eine Restreichweiten-Berechnung. Als allgemeines Anliegen ist es wichtig, dass solche Berechnungen genau sind.
Die vorhergesagte Energieverbrauchsrate und die Energieverbrauchsabschätzungen, auf die hier Bezug genommen wird, zum Berechnen der DTE-Fahrreichweitenvorhersage können mittleren Energieverbräuchen zum Betreiben des Antriebssystems des Fahrzeugs und/oder mittleren Energieverbräuchen zum Betreiben von einem oder mehreren Nicht-Antriebs-Fahrzeugsystemen und/oder Nicht-Antriebs-Fahrzeugkomponenten entsprechen.
Es sollte beachtet werden, dass für herkömmliche Brennkraftmaschinentypen auf Erdölbasis von Fahrzeugen die vorhergesagte Energieverbrauchsrate und/oder Energieverbrauchsabschätzung durch das DTE-Vorhersagewerkzeug hinsichtlich einer Menge an Erdölkraftstoff (z. B. Benzin, Dieselkraftstoff), dessen Verbrauch in Gallonen, Litern oder einer anderen Menge einer messbaren Kraftstoffnutzung vorhergesagt wird, und/oder hinsichtlich einer Energienutzungsmenge (z. B. kWh, Joules oder eine andere ähnliche Einheit der Energienutzung) durch eine oder mehrere Fahrzeugbatterien, die im Fahrzeugsystem enthalten sind, erzeugt werden kann. Für Fahrzeuge, die zumindest teilweise auf einer oder mehreren Batterien zum Speisen des Antriebs des Fahrzeugs beruhen, können die vorhergesagte Energieverbrauchsrate und/oder Energieverbrauchsabschätzung durch das DTE-Vorhersagewerkzeug hinsichtlich der Menge an Batterieenergie erzeugt werden, deren Verbrauch hinsichtlich einer Energienutzungsmenge (z. B. kWh, Joules oder eine andere ähnliche Einheit der Energienutzung) durch eine oder mehrere Fahrzeugbatterien vorhergesagt wird, die im Fahrzeugsystem enthalten sind. Für Fahrzeuge auf der Basis von alternativem Kraftstoff (z. B. Biodiesel, Solarenergie, verflüssigtes Erdgas, komprimiertes Erdgas, reines Ethanol, Brennstoffzellen) können die vorhergesagte Energieverbrauchsrate und/oder Energieverbrauchsabschätzung durch das DTE-Vorhersagewerkzeug hinsichtlich einer Menge des alternativen Kraftstoffs erzeugt werden, dessen Verbrauch vorhergesagt wird. Es sollte beachtet werden, dass es innerhalb des Schutzbereichs dieser Offenbarung liegt, die Merkmale des hier beschriebenen DTE-Vorhersagewerkzeugs auf irgendeinen der verschiedenen Typen von Fahrzeugen, die mit den verschiedenen vorstehend beschriebenen Energiequellen laufen, oder andere Fahrzeugtypen, die mit einer innerhalb der vorhersehbaren Zukunft zu verwendenden Energiequelle laufen, anzuwenden.
Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann eine DTE-Fahrreichweitenvorhersage auf der Basis der Summierung der vorhergesagten Energieverbrauchsrate für Antriebsfahrzeugkomponenten und Nicht-.Antriebs-Fahrzeugkomponenten erzeugen. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann beispielsweise eine bekannte Fahrzeugfahrroute identifizieren, die bekannte Fahrzeugfahrroute in ein oder mehrere Straßensegmente unterteilen und eine Energieverbrauchsabschätzung für jedes Straßensegment auf der Basis einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate für jedes Straßensegment bestimmen. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann dann eine abgeschätzte Fahrzeugbatterie-Energieverfügbarkeit mit der vorhergesagten Energieverbrauchsrate vergleichen, um festzustellen, ob die Fahrzeugbatterie-Energieverfügbarkeit genügt, damit das Fahrzeug die bekannte Fahrzeugfahrroute durchfährt. Die vorhergesagten Energieverbrauchsraten können gemittelte Energieverbrauchsraten sein, die durch das DTE-Vorhersagewerkzeug während des vorherigen Betriebs und vorheriger Fahrten des Fahrzeugs aufgezeichnet wurden.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann das DTE-Vorhersagewerkzeug beispielsweise eine Energieverbrauchsabschätzung für ein spezielles Straßensegment gemäß dem Prozess und den Komponenten, die in 2 dargestellt sind, erzeugen. 2 stellt ein Blockdiagramm 200, das einen Prozess beschreibt, und die Informationen, auf die in dem ganzen Prozess Bezug genommen wird, zum Erzeugen eines Energieverbrauchsprofils für ein festgelegtes Straßensegment dar, wobei das Energieverbrauchsprofil einer gesamten Energieverbrauchsabschätzung für eine Fahrzeugleistungsversorgung entspricht (z. B. Batterieenergieverbrauch für ein HEV/PHEV oder BEV oder Kraftstoffverbrauch für eine Brennkraftmaschine), die einem oder mehreren bekannten und/oder vorhergesagten Faktoren zugeschrieben werden kann. Jeder der potentiellen Faktoren, die zur gesamten Energieverbrauchsabschätzung für das Fahrzeug beitragen können, wie durch das Energieverbrauchsprofil dargestellt, wird nachstehend mit Bezug auf das Blockdiagramm 200 genauer bereitgestellt. Jede der in 2 dargestellten Komponenten kann Software, Hardware, Middleware oder irgendeine Kombination davon darstellen, die als Teil des DTE-Vorhersagewerkzeugs zum Erzeugen des gesamten Energieverbrauchsprofils für das Fahrzeug 101 enthalten sein kann.
Bei 201 kann das festgelegte Straßensegment aus einer Liste von einem oder mehreren Straßensegmenten identifiziert werden, die eine bekannte Fahrroute bilden. Auf der Basis des aus der Liste identifizierten Straßensegments kann das DTE-Vorhersagewerkzeug zum Gewinnen von Straßensegment-Informationen bei 201 weitergehen. Die Straßensegment-Informationen können umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf, eine aufgestellte Geschwindigkeitsbegrenzung auf dem identifizierten Straßensegment, ein Höhenprofil für das identifizierte Straßensegment, aktuelle und/oder vorhergesagte Verkehrsinformationen für das identifizierte Straßensegment, Straßenzustandsinformationen für das identifizierte Straßensegment, Wetterinformationen für das identifizierte Straßensegment, oder irgendein anderes identifizierbares Straßensegmentattribut für das identifizierte Straßensegment. Die Straßensegment-Informationen können als externe Informationen betrachtet werden, auf die durch das DTE-Vorhersagewerkzeug von einer lokalen Datenbank (z. B. einer Datenbank, die in einem Speicher des Fahrzeugsystems gespeichert ist) zugegriffen wird oder durch das DTE-Vorhersagewerkzeug von einer externen Quelle über eine Kommunikation über eine Netzverbindung zugegriffen wird.
Für Ausführungsformen, in denen die Straßensegment-Informationen von einer externen Quelle erhalten werden, stellt 3 ein beispielhaftes Netzsystem 300 dar, 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 vorstehend beschriebenen Straßensegment-Informationen speichern. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann in dem Fahrzeug 101 derart laufen, dass das DTE-Vorhersagewerkzeug eine Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugsystems steuern kann, um mit dem Informationsserver 302 über das Netz 301 zu kommunizieren. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann eine Anforderung für die Straßensegment-Informationen steuern, die zum Informationsserver 302 über das Netz 301 übertragen werden soll. In Reaktion kann der Informationsserver 302 die Anforderung empfangen und über das Netz 301 eine oder mehrere der angeforderten Straßensegment-Informationen zum Fahrzeug 101 zurück übertragen, damit sie durch die Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs 101 empfangen werden. Sobald die Straßensegment-Informationen empfangen und in einer Speichereinheit (d. h. Speicher) des Fahrzeugsystems gespeichert sind, kann das DTE-Vorhersagewerkzeug dann die Straßensegment-Informationen gewinnen, wie bei 201 in 2 dargestellt.
Außerdem kann das DTE-Vorhersagewerkzeug auf die Straßensegment-Informationen Bezug nehmen, um eine abgeschätzte Fahrzeit für das Fahrzeug 101 auf dem identifizierten Straßensegment zu erzeugen. Die abgeschätzte Fahrzeit kann durch das DTE-Vorhersagewerkzeug auf der Basis einer Analyse von einer oder mehreren der Informationen erzeugt werden, die die Straßensegment-Informationen bilden. Die abgeschätzte Fahrzeit kann dann als Teil der gewonnenen Informationen bei 201 betrachtet werden.
Nach dem Gewinnen der Straßensegment-Informationen bei 201 kann auf die Straßensegment-Informationen durch das DTE-Vorhersagewerkzeug Bezug genommen werden, um individuelle Energieverbrauchsmodelle zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann auch auf zusätzliche Informationen durch das DTE-Vorhersagewerkzeug beim Bestimmen von individuellen Energieverbrauchsmodellen Bezug genommen werden. Eine weitere Beschreibung wird nachstehend bereitgestellt.
Hinsichtlich der individuellen Modelle kann ein Basisantriebsmodell 202 vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden, um eine Basisantriebsenergieverbrauchsvorhersage zu erzeugen, die eine Menge an Energie vorhersagt, die erforderlich sein kann, um das Fahrzeug 101 anzutreiben, um das identifizierte Straßensegment mit der aufgestellten Geschwindigkeitsbegrenzung zu durchfahren. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann die Basisantriebsenergieverbrauchsvorhersage beispielsweise auf der Basis der Informationen der aufgestellten Geschwindigkeitsbegrenzung, die in den Straßensegment-Informationen enthalten sind, sowie in einigen Ausführungsformen von externen Informationen in Bezug auf die Umgebungstemperatur und den Luftdruck bestimmen. Die externen Informationen können von Fahrzeugsensoren erhalten werden, die ein Teil des Fahrzeugsystems sind, oder alternativ können die externen Informationen von einem Informationsserver 302 erhalten werden, wie vorstehend mit Bezug auf das Erhalten der hier beschriebenen Straßensegment-Informationen beschrieben.
Die Analyse der Informationen der aufgestellten Geschwindigkeitsbegrenzung, der Umgebungstemperatur-Informationen und der Luftdruck-Informationen kann ferner durch das DTE-Vorhersagewerkzeug hinsichtlich gelernter Gewohnheiten des Fahrzeugs 101 implementiert werden. Es folgt, dass während des Verlaufs des Betriebs des Fahrzeugs 101 das DTE-Vorhersagewerkzeug Informationen aufzeichnen kann, die einen mittleren Energieverbrauch des Fahrzeugs 101 beim Fahren hinsichtlich eines oder mehrerer Straßensegmentattribute identifiziert. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann beispielsweise den mittleren Energieverbrauch des Fahrzeugs 101 aufzeichnen, wenn das Fahrzeug mit einer Vielfalt von verschiedenen Geschwindigkeiten fährt und/oder entlang bestimmter Straßentypen fährt. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann dann die Informationen des mittleren Energieverbrauchs für das Fahrzeug 101 als historische Informationen innerhalb einer Datenbank (z. B. in einer Speichereinheit gespeichert) des Fahrzeugsystems speichern, so dass auf die Informationen des mittleren Energieverbrauchs durch das DTE-Vorhersagewerkzeug zu einem späteren Zeitpunkt zugegriffen werden kann. Daher kann die Datenbank historische Leistungsinformationen für das Fahrzeug 101 umfassen, die den mittleren Energieverbrauch für das Fahrzeug 101 bei bestimmten Geschwindigkeiten oder Bereichen von Geschwindigkeiten beschreiben. Die Datenbank kann beispielsweise als Nachschlagetabelle konfiguriert sein, die aus Geschwindigkeiten und/oder Bereichen von Geschwindigkeiten besteht, die an ihre entsprechenden historischen mittleren Energieverbräuche für das Fahrzeug 101 angepasst sind. Es folgt, dass das DTE-Vorhersagewerkzeug auf diese Datenbank zugreifen kann, um historische mittlere Energieverbräuche für das Fahrzeug 101 bei speziellen Geschwindigkeiten nachzuschlagen, um sie als Basisantriebsenergieverbrauchsvorhersage im Basisantriebsmodell 202 zu verwenden.
In einigen Ausführungsformen kann das DTE-Vorhersagewerkzeug die Basisantriebsenergieverbrauchsvorhersage auf der Basis der vorstehend beschriebenen historischen Informationen bestimmen und dann ferner Modifikationen auf die Basisantriebsenergieverbrauchsvorhersage anwenden, um die vorhergesagten Effekte der Umgebungstemperatur und des Luftdrucks auf den Energieverbrauch zu berücksichtigen. Die Modifikationen an der Basisantriebsenergieverbrauchsvorhersage, die aus der Datenbank von historischen Informationen erhalten wird, können angesichts der spezifischen Umgebungstemperatur-Informationen und Luftdruck-Informationen, die durch das Basisantriebsmodell 202 erhalten werden, durchgeführt werden.
Nach dem Analysieren der Informationen, wie vorstehend beschrieben, kann das DTE-Vorhersagewerkzeug das Basisantriebsmodell 202 verwenden, um die Basisantriebsenergieverbrauchsvorhersage (BPECP) zu erzeugen, die als sich aus dem Basisantriebsmodell 202 ergebend dargestellt ist. Die BPECP, die für das festgelegte Straßensegment erzeugt wird, kann ein Produkt einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate (z. B. mittlere Energieverbrauchsrate aus der Datenbank) und einer Fahrlänge für das festgelegte Straßensegment sein.
Das Höhenmodell 203 ist ein anderes beispielhaftes Modell, das vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden kann. Insbesondere kann das Höhenmodell 203 vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden, um eine Höhenenergieverbrauchsvorhersage zu bestimmen, die die potentielle Energie vorhersagt, die durch das Fahrzeug 101 verbraucht und gewonnen wird, wenn das Fahrzeug verschiedene Höhen aufwärts und abwärts fährt, während es das identifizierte Straßensegment durchfährt. Die Informationen der potentiellen Energie sowie Informationen, die die Höhe des identifizierten Straßensegments identifizieren, können innerhalb eines Höhenprofils von den gewonnenen Straßensegment-Informationen bei 201 empfangen werden. In einigen Ausführungsformen kann die Höhenenergieverbrauchsvorhersage auch die Effekte von Systemen zum regenerativen Bremsen am Fahrzeug 101 berücksichtigen, die einen Teil des Energieverbrauchs wiedergewinnen können. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann die Informationen, die im Höhenprofil enthalten sind, und in einigen Ausführungsformen die Effekte von regenerativem Bremsen durch Einführen von solchen Informationen in eine vorbestimmte Formel zum Erzeugen der Höhenenergieverbrauchsvorhersage analysieren. Die vorbestimmte Formel kann beispielsweise die Masse des Fahrzeugs 101, die Schwerkraftbeschleunigung und die Höheninformationen für das identifizierte Straßensegment berücksichtigen.
Auf der Basis der Analyse der Höhenprofilinformationen und in einigen Ausführungsformen der Effekte von regenerativem Bremsen kann das DTE-Vorhersagewerkzeug das Höhenmodell 203 verwenden, um die Höhenenergieverbrauchsvorhersage (EECP) zu erzeugen, die als sich aus dem Höhenmodell 203 ergebend dargestellt ist. Die EECP, die für das festgelegte Straßensegment erzeugt wird, kann ein Produkt einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate, die gemäß den vorstehend hinsichtlich der Höhenprofil-Informationen beschriebenen Merkmalen berechnet wird, und einer Fahrlänge für das festgelegte Straßensegment sein.
Das Aufwärmmodell 204 ist ein anderes beispielhaftes Modell, das vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden kann. Insbesondere kann das Aufwärmmodell 204 vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden, um eine Aufwärmenergieverbrauchsvorhersage zu bestimmen, die eine Menge an Energie vorhersagt, die zum Starten des Fahrzeugs 101 verbraucht wird. Die Aufwärmenergieverbrauchsvorhersage kann beispielsweise einer Vorhersage der zusätzlichen Energie, die während der Aufwärmperiode für das Fahrzeug 101 aufgrund von Faktoren, einschließlich erhöhter Ölviskosität und Katalysatoranspringen, verbraucht wird, entsprechen. Einige der Faktoren, die vom Aufwärmmodell 204 zum Bestimmen der Aufwärmenergieverbrauchsvorhersage empfangen werden, können umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf, Fahrtstreckeninformationen (d. h. Straßenlängen-Informationen), Informationen der anfänglichen Umgebungstemperatur, Informationen des anfänglichen Reifendrucks, Informationen der anfänglichen Kühlmitteltemperatur, Informationen der anfänglichen Abgastemperatur und Informationen der anfänglichen Öltemperatur. Die Fahrtstrecken-Informationen entsprechen einer vom Fahrzeug 101 seit dem Start des Fahrzeugs 101 zurückgelegten Strecke, wobei die Fahrtstrecken-Informationen beispielsweise über eine Fahrereingabe oder eine Bezugnahme auf eine Abstandsmesskomponente (z. B. Kilometerzähler) des Fahrzeugsystems erhalten werden können. Die anfängliche Umgebungstemperatur kann beispielsweise von Fahrzeugsensoren erhalten werden, die innerhalb des Fahrzeugsystems enthalten sind, oder alternativ kann die anfängliche Umgebungstemperatur von einem externen Informationsserver 302 erhalten werden, wie vorstehend beschrieben. Die Informationen des anfänglichen Reifendrucks können beispielsweise von einer oder mehreren Reifendruck-Überwachungseinrichtungen erhalten werden, die in einem oder mehreren der Räder enthalten sind, die im Fahrzeugsystem enthalten sind. Die anfängliche Kühlmitteltemperatur kann beispielsweise von einem oder mehreren Temperatursensoren erhalten werden, die als Teil des Fahrzeugsystems enthalten sind. Die anfängliche Abgastemperatur kann beispielsweise von einem oder mehreren Temperatursensoren erhalten werden, die als Teil des Fahrzeugsystems enthalten sind. Die anfängliche Öltemperatur kann beispielsweise von einem oder mehreren Temperatursensoren erhalten werden, die als Teil des Fahrzeugsystems enthalten sind.
Durch Analysieren einer Kombination von einer oder mehreren der Eingangsinformationen, die im Aufwärmmodell 204 empfangen werden, kann das DTE-Vorhersagewerkzeug das Aufwärmmodell 204 verwenden, um die Aufwärmenergieverbrauchsvorhersage (WUECP) zu erzeugen, die als sich aus dem Aufwärmmodell 204 ergebend dargestellt ist. Die WUECP, die für das festgelegte Straßensegment erzeugt wird, kann ein Produkt einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate, die gemäß den vorstehend hinsichtlich der Aufwärm-/Fahrtinformationen beschriebenen Merkmale berechnet wird, und einer Fahrlänge für das festgelegte Straßensegment sein.
Das Nebenlastmodell 205 ist ein weiteres beispielhaftes Modell, das vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden kann. Insbesondere kann das Nebenlastmodell 205 durch das DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden, um eine Nebenenergieverbrauchsvorhersage zu bestimmen, die eine Menge an Energie vorhersagt, die erforderlich ist, damit das Fahrzeug 101 verschiedene Nebenlasten während des Verlaufs des Durchfahrens des identifizierten Straßensegments betreibt. Die Nebenlasten können entsprechen, sind jedoch nicht begrenzt auf, Lichtmaschinenlasten oder Gleichstrom-Gleichstrom-Umsetzerlasten, die sich von Scheinwerfern, einer Innenbeleuchtung, einem Audiosystem, einem Infotainmentsystem, einem Lautsprechersystem, beheizten Sitzen, Solenoidventilen, elektrischen Gebläsen, Fahrzeugsteuermodulen, Sensoren, Klimatisierungsgebläsen oder anderen Fahrzeugkomponenten ergeben, deren Funktion auf einer Fahrzeugenergiequelle (z. B. einer Batterie von 12 Volt) beruht. Die vom Nebenlastmodell 205 betrachteten Nebenlasten können einer oder mehreren der Nebenlasten, von denen das DTE-Vorhersagewerkzeug weiß, dass sie gegenwärtig im Fahrzeug 101 laufen, einer oder mehreren der Nebenlasten, von denen das DTE-Vorhersagewerkzeug vorhersagt, dass sie im Fahrzeug 101 während des Verlaufs des Befahrens des identifizierten Straßensegments laufen, oder irgendeiner Kombination der beiden entsprechen. Die Vorhersage einer Nebenlast kann dem Multiplizieren eines Abstandes oder einer Zeit, von dem vom DTE-Vorhersagewerkzeug vorhergesagt wird, dass die Nebenlast während des Verlaufs des identifizierten Straßensegments läuft, und eines bekannten mittleren Energieverbrauchs für die Nebenlast entsprechen.
Das Nebenlastmodell 205 kann ferner gelernte Gewohnheiten des Fahrzeugs 101 beim Bestimmen der Nebenenergieverbrauchsvorhersage verwenden. Während des Verlaufs des Betriebs des Fahrzeugs 101 kann das DTE-Vorhersagewerkzeug beispielsweise Informationen detektieren, die den mittleren Energieverbrauch zum Speisen von einer oder mehreren der Nebenlasten identifizieren, die hier beschrieben werden oder ansonsten bekannt sind oder im Fahrzeug 101 laufen können. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann dann die Informationen der mittleren Energieverbrauchsrate in Bezug auf das Speisen der Nebenlasten als historische Informationen innerhalb einer Datenbank (z. B. in einer Speichereinheit gespeichert) des Fahrzeugsystems speichern, so dass auf die Informationen des mittleren Energieverbrauchs durch das DTE-Vorhersagewerkzeug zu einem späteren Zeitpunkt zugegriffen werden kann. Daher kann eine solche Datenbank historische Leistungsinformationen für das Speisen von einer oder mehreren der Fahrzeugkomponenten umfassen, die als Nebenlast im Fahrzeug 101 betrachtet werden. Es folgt, dass das DTE-Vorhersagewerkzeug auf diese Datenbank zugreifen kann, um historische mittlere Energieverbräuche für eine oder mehrere Nebenlasten nachzuschlagen, von denen bekannt ist oder durch das Nebenlastmodell 205 vorhergesagt wird, dass sie während des Verlaufs des Befahrens des identifizierten Straßensegments laufen.
Wie dargestellt, empfängt das Nebenlastmodell 205 die abgeschätzte Fahrzeit an den Informationen des identifizierten Straßensegments von 201. Indem dann die abgeschätzte Fahrzeit mit jedem der historischen mittleren Energieverbräuche für die eine oder die mehreren Nebenlasten, von denen bekannt ist oder vorhergesagt wird, dass sie im Fahrzeug 101 laufen, während das identifizierte Straßensegment befahren wird, multipliziert wird, kann das DTE-Vorhersagewerkzeug vorhergesagte Energieverbrauchswerte für jede der Nebenlasten erhalten, von denen bekannt ist oder vorhergesagt wird, dass sie im Fahrzeug 101 laufen, während das identifizierte Straßensegment befahren wird. Durch Summieren von jedem dieser vorhergesagten Energieverbrauchswerte kann das DTE-Vorhersagewerkzeug das Nebenlastmodell 205 verwenden, um die Nebenlast-Energieverbrauchsvorhersage (ALECP) zu erzeugen, die als sich aus dem Nebenlastmodell 205 ergebend dargestellt ist. Es folgt, dass die ALECP, die für das festgelegte Straßensegment erzeugt wird, ein Produkt einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate, die gemäß den vorstehend hinsichtlich der Nebenlastinformationen beschriebenen Merkmale berechnet wird (z. B. mittlere Energieverbrauchsrate, die in einer Datenbank gespeichert ist), und einer Fahrlänge für das festgelegte Straßensegment sein kann.
Das Klimatisierungsnutzungsmodell 206 ist ein anderes beispielhaftes Modell, das vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden kann. Insbesondere kann das Klimatisierungsnutzungsmodell 206 vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden, um eine Klimatisierungsnutzungs-Energieverbrauchsvorhersage für das Fahrzeug 101 zu bestimmen, die sich auf die durch Energiequellen (z. B. Batterie oder Kraftstoff) des Fahrzeugs 101 verbrauchte Energie bezieht, um Klimaregelungsniveaus innerhalb des Fahrzeugs 101 aufrechtzuerhalten, während es das identifizierte Straßensegment befährt. Das Klimatisierungsnutzungsmodell 206 kann beispielsweise die Menge an Energie vorhersagen, die erforderlich ist, um die Fahrzeugkabinentemperatur zu erreichen, die durch eine Klimaanlage des Fahrzeugs 101 eingestellt wird.
Das Klimatisierungsnutzungsmodell 206 kann ferner gelernte Gewohnheiten des Fahrzeugs 101 beim Bestimmen der Klimatisierungsnutzungs-Energieverbrauchsvorhersage verwenden. Während des Verlaufs des Betriebs des Fahrzeugs 101 kann das DTE-Vorhersagewerkzeug beispielsweise Informationen detektieren, die den mittleren Energieverbrauch für das Speisen der Klimaanlage des Fahrzeugs 101 identifizieren, um die Fahrzeugkabine auf einer oder mehreren Solltemperaturen zu halten. In einigen Ausführungsformen kann das DTE-Vorhersagewerkzeug ferner die Außentemperatur im Vergleich zur eingestellten Fahrzeugkabinentemperatur berücksichtigen, wenn der mittlere Energieverbrauch verfolgt wird. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann dann die Informationen des mittleren Energieverbrauchs in Bezug auf das Speisen der Klimaanlage als historische Informationen innerhalb einer Datenbank (z. B. in einer Speichereinheit gespeichert) des Fahrzeugsystems speichern, so dass auf die Informationen des mittleren Energieverbrauchs durch das DTE-Vorhersagewerkzeug zu einem späteren Zeitpunkt zugegriffen werden kann. Daher kann eine solche Datenbank historische Leistungsinformationen zum Speisen der Klimaanlage bei bestimmten bekannten Solltemperaturen zum Halten der Fahrzeugkabine umfassen. Es folgt, dass das DTE-Vorhersagewerkzeug auf diese Datenbank zugreifen kann, um historische mittlere Energieverbräuche für bekannte eingestellte Fahrzeugkabinentemperaturen nachzuschlagen.
In einigen Ausführungsformen kann das DTE-Vorhersagewerkzeug wahlweise berücksichtigen, ob ein oder mehrere Fenster oder Schiebedächer sich in einem oberen oder unteren Zustand befinden, um die historischen Informationen des mittleren Energieverbrauchs, die von der Datenbank erhalten werden, zu modifizieren. Geöffnete Fenster und/oder Schiebedächer erhöhen beispielsweise den vorhergesagten mittleren Energieverbrauch, da die Klimaanlagen härter arbeiten müssen können, um die eingestellte Fahrzeugkabinentemperatur aufrechtzuerhalten.
Wie dargestellt, empfängt das Klimatisierungsnutzungsmodell 206 die abgeschätzte Fahrzeit an den Informationen des identifizierten Straßensegments von 201. Indem dann die abgeschätzte Fahrzeit mit den historischen Informationen des mittleren Energieverbrauchs multipliziert wird, die von der vorstehend beschriebenen Datenbank erhalten werden, kann das DTE-Vorhersagewerkzeug die Klimatisierungsnutzungs-Energieverbrauchsvorhersage erhalten. Wie in 2 dargestellt, kann das Klimatisierungsnutzungsmodell 206 auch Informationen der anfänglichen Kabinentemperatur und Informationen der anfänglichen Umgebungstemperatur empfangen. Die Informationen der anfänglichen Kabinentemperatur und die Informationen der anfänglichen Umgebungstemperatur können dann durch das Klimatisierungsnutzungsmodell 206 berücksichtigt werden, um die Klimatisierungsnutzungs-Energieverbrauchsvorhersage auf der Basis der historischen Informationen des mittleren Energieverbrauchs, die von der Datenbank erhalten werden, zu modifizieren. Je weiter die anfängliche Kabinentemperatur und/oder die anfängliche Umgebungstemperatur von der Fahrzeugkabinentemperatur entfernt ist, die in der Klimaanlage des Fahrzeugs 101 eingestellt ist, desto mehr vorhergesagte Energie kann beispielsweise vom DTE-Vorhersagewerkzeug zur Energieverbrauchs-Klimatisierungsnutzungs-Energieverbrauchsvorhersage addiert werden.
In einigen Ausführungsformen kann das DTE-Vorhersagewerkzeug wahlweise eine Sättigungskompensation anwenden, um sicherzustellen, dass die Klimatisierungsnutzungs-Energieverbrauchsvorhersage keine Fähigkeit der Klimaanlage des Fahrzeugs übersteigt.
In dieser Weise kann das DTE-Vorhersagewerkzeug das Klimatisierungsnutzungsmodell 206 verwenden, um die Klimatisierungsnutzungs-Energieverbrauchsvorhersage (CUECP) zu erzeugen, die als sich aus dem Klimatisierungsnutzungsmodell 206 ergebend dargestellt ist. Es folgt, dass die CUECP, die für das festgelegte Straßensegment erzeugt wird, ein Produkt einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate, die gemäß den vorstehend hinsichtlich der Klimatisierungsnutzungsinformationen beschriebenen Merkmalen berechnet wird (z. B. mittlere Energieverbrauchsrate, die in einer Datenbank gespeichert ist), und einer Fahrlänge für das festgelegte Straßensegment sein kann.
Es sollte beachtet werden, dass jede der Energieverbrauchsvorhersagen (BPECP, EECP, WUECP, ALECP, CUECP) eine effektive Energieumsetzungseffizienz integriert haben kann, die mit der Umsetzung der Quellenenergie (z. B. Kraftstoffenergie oder Batterieenergie) in eine nutzbare Form wie z. B. mechanische Energie, um das Fahrzeug anzutreiben, oder elektrische Energie für die Batterie von 12 V des Fahrzeugs, um die Energie zu erzeugen, um eine oder mehrere der Nebenlasten des Fahrzeugs zu speisen, verbunden sein kann.
Nach dem Erzeugen der Energieverbrauchsvorhersagen aus einem oder mehreren des Basisantriebsmodells 202, des Höhenmodells 203, des Aufwärmmodells 204, des Nebenlastmodells 205 und des Klimatisierungsnutzungsmodells 206 kann das DTE-Vorhersagewerkzeug bei 207 eine oder mehrere (alle in einer bevorzugten Ausführungsform) der erzeugten Energieverbrauchsvorhersagen summieren, um das Energieverbrauchsprofil für das Fahrzeug 101 zu erzeugen, das das identifizierte Straßensegment befährt. Das Energieverbrauchsprofil kann den vorhergesagten Energieverbrauch für das Fahrzeug 101, wenn das Fahrzeug 101 das identifizierte Straßensegment befährt, auf der Basis der historischen Informationen, der Fahrzeuginformationen und der externen Informationen, die vorstehend im Einzelnen beschrieben sind, identifizieren. Das Energieverbrauchsprofil kann ferner als Form einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate für das festgelegte Straßensegment hinsichtlich der verschiedenen Energieverbrauchsvorhersagen (BPECP, EECP, WUECP, ALECP, CUECP) erzeugt werden.
Zusätzlich oder alternativ kann das DTE-Vorhersagewerkzeug eine Energieverbrauchsabschätzung für ein spezielles Straßensegment gemäß dem Prozess und den Komponenten, die in 4 dargestellt sind, erzeugen. 4 stellt ein Blockdiagramm 400, das einen Prozess beschreibt, und die Informationen, auf die im ganzen Prozess Bezug genommen wird, zum Erzeugen eines Energieverbrauchsprofils für ein festgelegtes Straßensegment dar, wobei das Energieverbrauchsprofil einer gesamten Energieverbrauchsabschätzung für eine Fahrzeugleistungsversorgung (z. B. Batterieenergieverbrauch für ein HEV/PHEV oder BEV oder Kraftstoffverbrauch für eine Brennkraftmaschine) entspricht, die einem oder mehreren Faktoren zugeschrieben werden kann. Jeder der potentiellen Faktoren, die zur gesamten Energieverbrauchsabschätzung für das Fahrzeug beitragen können, wie durch das Energieverbrauchsprofil dargestellt, wird nachstehend mit Bezug auf das Blockdiagramm 400 genauer bereitgestellt. Jede der in 4 dargestellten Komponenten kann Software, Hardware, Middleware oder irgendeine Kombination davon darstellen, die als Teil des DTE-Vorhersagewerkzeugs zum Erzeugen des gesamten Energieverbrauchsprofils für das Fahrzeug 101 enthalten sein kann.
Bei 401 wird das festgelegte Straßensegment aus einer Liste von einem oder mehreren Straßensegmentn identifiziert, die eine bekannte Fahrroute bilden können. Auf der Basis des aus der Liste identifizierten Straßensegments kann das DTE-Vorhersagewerkzeug zum Gewinnen von Straßensegment-Informationen bei 401 weitergehen. Die Straßensegment-Informationen können umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf, eine aufgestellte Geschwindigkeitsbegrenzung auf dem identifizierten Straßensegment, ein Höhenprofil für das identifizierte Straßensegment, aktuelle und/oder vorhergesagte Verkehrsinformationen für das identifizierte Straßensegment, Straßenzustandsinformationen für das identifizierte Straßensegment, Wetterinformationen für das identifiziere Straßensegment, Stoppschild- und Verkehrsampelinformationen für das identifizierte Straßensegment, Abbiegesequenzinformationen für das identifizierte Straßensegment oder irgendein anderes identifizierbares Straßensegmentattribut für das identifizierte Straßensegment. Die Straßensegment-Informationen können als externe Informationen betrachtet werden, auf die durch das DTE-Vorhersagewerkzeug von einer lokalen Datenbank (z. B. eine Datenbank, die in einem Speicher des Fahrzeugsystems gespeichert ist), zugegriffen wird oder durch das DTE-Vorhersagewerkzeug von einer externen Quelle über eine Kommunikation durch eine Netzverbindung zugegriffen wird.
Für Ausführungsformen, in denen die Straßensegment-Informationen von einer externen Quelle erhalten werden, stellt 3 ein beispielhaftes Netzsystem 300 dar, 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 vorstehend beschriebenen Straßensegment-Informationen speichern. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann im Fahrzeug 101 laufen, so dass das DTE-Vorhersagewerkzeug eine Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugsystems steuern kann, um mit dem Informationsserver 302 über das Netz 301 zu kommunizieren. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann eine Anforderung für die Straßensegment-Informationen steuern, die zum Informationsserver 302 über das Netz 301 übertragen werden soll. In Reaktion kann der Informationsserver 302 die Anforderung empfangen und über das Netz 301 eine oder mehrere der angeforderten Straßensegment-Informationen zum Fahrzeug 101 zurück übertragen, damit sie von der Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs 101 empfangen werden. Sobald die Straßensegment-Informationen empfangen und in einer Speichereinheit (d. h. Speicher) des Fahrzeugsystems gespeichert sind, kann das DTE-Vorhersagewerkzeug dann die Straßensegment-Informationen gewinnen, wie bei 401 in 4 dargestellt.
Außerdem kann das DTE-Vorhersagewerkzeug auf Straßensegment-Informationen Bezug nehmen, um eine abgeschätzte Fahrzeit für das Fahrzeug 101 auf dem identifizierten Straßensegment zu erzeugen. Die abgeschätzte Fahrzeit kann durch das DTE-Vorhersagewerkzeug auf der Basis einer Analyse von einer oder mehreren der Informationen erzeugt werden, die die Straßensegment-Informationen bilden. Die abgeschätzte Fahrzeit kann dann als Teil der gewonnenen Informationen bei 401 betrachtet werden.
Nach dem Gewinnen der Straßensegment-Informationen bei 401 kann auf die Straßensegment-Informationen durch das DTE-Vorhersagewerkzeug Bezug genommen werden, um individuelle Energieverbrauchsmodelle zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann auch auf zusätzliche Informationen durch das DTE-Vorhersagewerkzeug beim Bestimmen von individuellen Energieverbrauchsmodellen Bezug genommen werden. Eine weitere Beschreibung wird nachstehend bereitgestellt.
Hinsichtlich der individuellen Modelle kann ein Geschwindigkeitsvorhersagemodell 402 vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden, um eine abgeschätzte Geschwindigkeit zu erzeugen, die eine Vorhersage für eine Geschwindigkeit ist, mit der das Fahrzeug 101 entlang des identifizierten Straßensegments fährt. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann die abgeschätzte Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101 auf der Basis von Informationen der aufgestellten Geschwindigkeitsbegrenzung und Verkehrsinformationen, die als Teil der Straßensegment-Informationen bei 401 gewonnen worden sein können, bestimmen. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann beispielsweise anfänglich feststellen, dass eine Vorgabegeschwindigkeit für das Fahrzeug 101, das entlang des identifizierten Straßensegments fährt, gleich der aufgestellten Geschwindigkeitsbegrenzung sein sollte, die in den Straßensegment-Informationen identifiziert ist. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann dann die Verkehrsinformationen analysieren, die in den Straßensegment-Informationen enthalten sind, um die Vorgabegeschwindigkeit für das Fahrzeug 101, das entlang des identifizierten Straßensegments fährt, angesichts der Verkehrsinformationen einzustellen. Die Verkehrsinformationen können beispielsweise eine Baustelle oder Stoßverkehr entlang des identifizierten Straßensegments identifizieren, die durch das DTE-Vorhersagewerkzeug analysiert werden würden, was zu einer Verringerung der mittleren Geschwindigkeit von dem führt, was als Vorgabegeschwindigkeit (z. B. aufgestellte Geschwindigkeitsbegrenzung) betrachtet wird. Auf der Basis dieser Analyse kann das DTE-Vorhersagewerkzeug daher die abgeschätzte Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101, das entlang des identifizierten Straßensegments fährt, als aufgestellte Geschwindigkeitsbegrenzung bestimmen, die angesichts der Verkehrsinformationen eingestellt wird. Die abgeschätzte Geschwindigkeit kann einen Wert aufweisen, der einer mittleren konstanten Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101 für eine Dauer der Fahrt entlang des identifizieren Straßensegments entspricht.
Alternativ kann in einer Ausführungsform auf der Basis von gelernten Gewohnheiten das DTE-Vorhersagewerkzeug die abgeschätzte Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101 auf der Basis von Verkehrsinformationen und einer historischen Geschwindigkeit, mit der das Fahrzeug 101 gefahren wurde, wenn die Geschwindigkeitsbegrenzung die Geschwindigkeitsbegrenzung ist, die in den Straßensegment-Informationen identifiziert ist, bestimmen. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann beispielsweise anfänglich eine historische Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101 bestimmen, das auf einer Straße mit einer aufgestellten Geschwindigkeitsbegrenzung fährt, die dieselbe wie oder ähnlich zur aufgestellten Geschwindigkeitsbegrenzung ist, die in den Straßensegment-Informationen identifiziert ist (z. B. historisch kann festgestellt werden, dass das Fahrzeug mit 40 mph im Durchschnitt in einem Straßensegment mit 35 mph fährt). Die historischen Geschwindigkeitsinformationen können beispielsweise aus einer historischen Datenbank nachgeschlagen werden, die in einem Speicher des Fahrzeugsystems gespeichert ist. Die historische Datenbank kann kontinuierlich aktualisiert werden, um die mittlere Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101, das entlang Straßensegmenten mit verschiedenen aufgestellten Geschwindigkeitsbegrenzungen fährt, durch Verfolgen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 101, wenn es entlang verschiedener Straßensegmente mit bekannten aufgestellten Geschwindigkeitsbegrenzungen fährt, zu bestimmen. Nach dem Erhalten der historischen Geschwindigkeit kann das DTE-Vorhersagewerkzeug dann die Verkehrsinformationen analysieren, die in den Straßensegment-Informationen enthalten sind, um die historische Geschwindigkeit, die für das Fahrzeug 101 bestimmt wird, das entlang des identifizierten Straßensegments fährt, angesichts der Verkehrsinformationen einzustellen. Die Verkehrsinformationen können beispielsweise eine Baustelle oder Stoßverkehr entlang des identifizierten Straßensegments identifizieren, die durch das DTE-Vorhersagewerkzeug analysiert werden würden, was zu einer Verringerung der mittleren Geschwindigkeit von dem führt, was als historische Geschwindigkeit betrachtet wird. Die Verkehrsinformationen können alternativ fehlenden Verkehr entlang des identifizierten Straßensegments identifizieren, was durch das DTE-Vorhersagewerkzeug so analysiert werden würde, dass es zu einer Erhöhung der mittleren Geschwindigkeit von dem führt, was als historische Geschwindigkeit betrachtet wird. In jedem Fall kann auf der Basis dieser Analyse das DTE-Vorhersagewerkzeug dann die abgeschätzte Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101, das entlang des identifizierten Straßensegments fährt, als historische Geschwindigkeit bestimmen, die angesichts der Verkehrsinformationen eingestellt wird. Die abgeschätzte Geschwindigkeit kann einen Wert aufweisen, der einer mittleren konstanten Geschwindigkeit für das Fahrzeug 101 für eine Dauer der Fahrt entlang des identifizierten Straßensegments entspricht.
In beiden Ausführungsformen kann die abgeschätzte Geschwindigkeit in einem Fahrgeschwindigkeitsprofil enthalten sein und vom Geschwindigkeitsvorhersagemodell 402 zum Radenergiemodell 404 übertragen werden.
Ein Stoppvorhersagemodell 403 kann vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden, um ein Stoppwahrscheinlichkeitsprofil und eine Fahrzeitabschätzung für das Fahrzeug 101 zu erzeugen. Das Stoppwahrscheinlichkeitsprofil kann eine abgeschätzte Stoppdauerzeit, in der sich das Fahrzeug 101 in einem gestoppten Zustand befindet, während es das identifizierte Straßensegment befährt, und eine abgeschätzte Stoppwahrscheinlichkeit für jeden Verkehrsstopp und/oder jedes Stoppzeichen, das in den Straßensegment-Informationen für das identifizierte Straßensegment identifiziert ist, identifizieren. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann beispielsweise die abgeschätzte Stoppwahrscheinlichkeit als Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug 101 an jedem Stopppunkt entlang des identifizierten Straßensegments stoppt (z. B. Verkehrsampel, Fußgängerübergang, Schulübergang, Stoppzeichen oder anderer Verkehrspunkt, an dem das Fahrzeug 101 potentiell stoppen müssen kann), bestimmen. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann die abgeschätzte Stoppdauerzeit als abgeschätzte Zeit, die sich das Fahrzeug 101 in einem gestoppten Zustand befinden kann, an jedem der Stopppunkte entlang des identifizierten Straßensegments bestimmen.
Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann beispielsweise die abgeschätzte Stoppwahrscheinlichkeit an einem Stoppschild als 100 % bestimmen, während die abgeschätzte Stoppwahrscheinlichkeit für eine Verkehrsampel darauf basieren kann, ob festgestellt wird, dass das Fahrzeug 101 links abbiegt, rechts abbiegt oder weiter geradeaus über die Verkehrsampel fährt. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann beispielsweise die abgeschätzte Stoppdauerzeit für jeden Stopppunkt als auf der Basis der abgeschätzten Stoppwahrscheinlichkeit für den Stopppunkt und auch auf der Basis dessen, ob festgestellt wird, dass das Fahrzeug links abbiegt, rechts abbiegt oder weiterhin geradeaus über den Stopppunkt fährt, auf der Basis des identifizierten Straßensegments und/oder der gesamten ausgewählten Route für das Fahrzeug 101 bestimmen.
In dieser Weise kann eine endgültige abgeschätzte Stoppdauerzeit durch das DTE-Vorhersagewerkzeug als Produkt der abgeschätzten Stoppdauerzeit und der abgeschätzten Stoppwahrscheinlichkeit für jeden Stopppunkt entlang des identifizierten Straßensegments berechnet werden. Die endgültige abgeschätzte Stoppdauerzeit kann durch das DTE-Vorhersagewerkzeug aufgenommen werden, um die Fahrzeitabschätzung zu erzeugen, die vom Stoppvorhersagemodell 403 zum Nebenlastmodell 408 und Klimatisierungsnutzungsmodell 409 übertragen wird.
Ferner kann das DTE-Vorhersagewerkzeug das Stoppwahrscheinlichkeitsprofil erzeugen, um irgendeine oder mehrere der abgeschätzten Stoppdauerzeit, der abgeschätzten Stoppwahrscheinlichkeit oder der endgültigen abgeschätzten Stoppdauerzeit für jeden Stopppunkt entlang des identifizierten Straßensegments aufzunehmen. Das Stoppwahrscheinlichkeitsprofil kann vom Stoppvorhersagemodell zum Nebenlastmodell 408 und Klimatisierungsnutzungsmodell 409 übertragen werden.
Ein Radenergiemodell 404 kann vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden, um eine Basisradenergieverbrauchsvorhersage zu erzeugen, die eine Menge an Energie vorhersagt, die erforderlich sein kann, um das Fahrzeug 101 anzutreiben, um das identifizierte Straßensegment mit der abgeschätzten Geschwindigkeit zu befahren, die im Fahrgeschwindigkeitsprofil enthalten ist, das vom Geschwindigkeitsvorhersagemodell 402 empfangen wird. Beim Bestimmen der Basisradenergieverbrauchsvorhersage kann das DTE-Vorhersagewerkzeug ferner externe Informationen betrachten, wie beispielsweise Umgebungstemperatur und Luftdruck. Die externen Informationen können von Fahrzeugsensoren erhalten werden, die ein Teil des Fahrzeugsystems sind, oder alternativ können die externen Informationen von einem Informationsserver 302 erhalten werden, wie vorstehend mit Bezug auf das Erhalten der hier beschriebenen Straßensegment-Informationen beschrieben.
In einigen Ausführungsformen, wie in 4 dargestellt, kann das DTE-Vorhersagewerkzeug eine oder mehrere der abgeschätzten Geschwindigkeitsinformationen, Umgebungstemperatur-Informationen und Luftdruck-Informationen analysieren, um die Basisradenergieverbrauchsvorhersage zu bestimmen. Irgendeine oder mehrere der abgeschätzten Geschwindigkeitsinformationen, Umgebungstemperatur-Informationen, Luftdruck-Informationen oder anderer bekannter Informationen oder anderer Informationen, die von den beschriebenen Informationen ableitbar sind, können beispielsweise durch das DTE-Vorhersagewerkzeug analysiert werden, indem sie in eine vorbestimmte Formel zum Erzeugen der Basisradenergieverbrauchsvorhersage eingeführt werden. Die vorbestimmte Formel kann beispielsweise die Masse des Fahrzeugs 101, die Strecke des identifizierten Straßensegments, die für das Fahrzeug 101 bestimmte abgeschätzte Geschwindigkeit, die Luftdichte, den Rollwiderstand und einen Luftwiderstandskoeffizienten berücksichtigen, um die Basisradenergieverbrauchsvorhersage zu erzeugen.
Auf der Basis der Analyse der abgeschätzten Geschwindigkeitsinformationen, Umgebungstemperatur-Informationen und Luftdruck-Informationen, wie vorstehend beschrieben, kann das DTE-Vorhersagewerkzeug das Radenergiemodell 404 verwenden, um die Basisradenergieverbrauchsvorhersage (BWECP) zu erzeugen, die als sich aus dem Radenergiemodell 404 ergebend dargestellt ist. Die BWECP, die für das festgelegte Straßensegment erzeugt wird, kann ein Produkt einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate, die angesichts der Basisradinformationen berechnet wird, und einer Fahrlänge für das festgelegte Straßensegment sein.
Das Höhenmodell 405 ist ein anderes beispielhaftes Modell, das vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden kann. Insbesondere kann das Höhenmodell 405 durch das DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden, um eine Höhenenergieverbrauchsvorhersage zu bestimmen, die die potentielle Energie vorhersagt, die vom Fahrzeug 101 verbraucht und erlangt wird, wenn das Fahrzeug verschiedene Höhen aufwärts und abwärts fährt, während es das identifizierte Straßensegment befährt. Die Informationen der potentiellen Energie sowie Informationen, die die Höhe des identifizierten Straßensegments identifizieren, können innerhalb eines Höhenprofils von den gewonnenen Straßensegment-Informationen bei 401 empfangen werden. In einigen Ausführungsformen kann die Höhenenergieverbrauchsvorhersage auch die Effekte von Systemen zum regenerativen Bremsen am Fahrzeug 101 berücksichtigen, die einen Teil des Energieverbrauchs wiedergewinnen können. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann die Informationen, die im Höhenprofil enthalten sind, und in einigen Ausführungsformen die Effekte von regenerativem Bremsen durch Einführen von solchen Informationen in eine vorbestimmte Formel zum Erzeugen der Höhenenergieverbrauchsvorhersage analysieren. Die vorbestimmte Formel kann beispielsweise die Masse des Fahrzeugs 101, die Schwerkraftbeschleunigung, die Höheninformationen für das identifizierte Straßensegment und in einigen Ausführungsformen die Effekte von regenerativem Bremsen berücksichtigen, um die Höhenenergieverbrauchsvorhersage zu erzeugen.
Auf der Basis der Analyse der Höhenprofil-Informationen und in einigen Ausführungsformen der Effekte von regenerativem Bremsen kann das DTE-Vorhersagewerkzeug das Höhenmodell 405 verwenden, um die Höhenenergieverbrauchsvorhersage (EECP) zu erzeugen, die als sich aus dem Höhenmodell 405 ergebend dargestellt ist. Die EECP, die für das festgelegte Straßensegment erzeugt wird, kann ein Produkt einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate, die gemäß den vorstehend hinsichtlich der Höhenprofil-Informationen beschriebenen Merkmalen berechnet wird, und einer Fahrlänge für das festgelegte Straßensegment sein.
Das Aufwärmmodell 406 ist ein anderes beispielhaftes Modell, das vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden kann. Insbesondere kann das Aufwärmmodell 406 vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden, um eine Aufwärmenergieverbrauchsvorhersage zu bestimmen, die die Menge an Energie vorhersagt, die verbraucht wird, um das Fahrzeug 101 zu starten. Die Aufwärmenergieverbrauchsvorhersage kann beispielsweise einer Vorhersage der zusätzlichen Energie, die während der Aufwärmperiode für das Fahrzeug 101 aufgrund von Faktoren, einschließlich erhöhter Ölviskosität und Katalysatoranspringen, verbraucht wird, entsprechen. Einige der Faktoren, die vom Aufwärmmodell 406 empfangen werden, zum Bestimmen der Aufwärmenergieverbrauchsvorhersage können umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf, Fahrtstrecken-Informationen, Informationen der anfänglichen Umgebungstemperatur, Informationen des anfänglichen Reifendrucks, Informationen der anfänglichen Kühlmitteltemperatur, Informationen der anfänglichen Abgastemperatur und Informationen der anfänglichen Öltemperatur. Die Fahrtstreckeninformationen entsprechen einer vom Fahrzeug 101 seit dem Start des Fahrzeugs 101 zurückgelegten Strecke, wobei die Fahrtstreckeninformationen beispielsweise über eine Fahrereingabe oder eine Bezugnahme auf eine Abstandsmesskomponente (z. B. Kilometerzähler) des Fahrzeugsystems erhalten werden können. Die anfängliche Umgebungstemperatur kann beispielsweise von Fahrzeugsensoren erhalten werden, die innerhalb des Fahrzeugsystems enthalten sind, oder alternativ kann die anfängliche Umgebungstemperatur von einem externen Informationsserver 302 erhalten werden, wie vorstehend beschrieben. Die Informationen des anfänglichen Reifendrucks können beispielsweise von einer oder mehreren Reifendruck-Überwachungseinrichtungen erhalten werden, die in einem oder mehreren der Räder enthalten sind, die im Fahrzeugsystem enthalten sind. Die anfängliche Kühlmitteltemperatur kann beispielsweise von einem oder mehreren Temperatursensoren erhalten werden, die als Teil des Fahrzeugsystems enthalten sind. Die anfängliche Abgastemperatur kann beispielsweise von einem oder mehreren Temperatursensoren erhalten werden, die als Teil des Fahrzeugsystems enthalten sind. Die anfängliche Öltemperatur kann beispielsweise von einem oder mehreren Temperatursensoren erhalten werden, die als Teil des Fahrzeugsystems enthalten sind.
Durch Analysieren einer Kombination von einer oder mehreren der Eingangsinformationen, die im Aufwärmmodell 406 empfangen werden, kann das DTE-Vorhersagewerkzeug das Aufwärmmodell 406 verwenden, um die Aufwärmenergieverbrauchsvorhersage (WUECP) zu erzeugen, die als sich aus dem Aufwärmmodell 406 ergebend dargestellt ist. Die für das festgelegte Straßensegment erzeugte WUECP kann ein Produkt einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate, die gemäß den vorstehend hinsichtlich der Aufwärm-/Fahrtinformationen beschriebenen Merkmalen berechnet wird, und einer Fahrlänge für das festgelegte Straßensegment sein.
Das Brems-/Beschleunigungsmodell 407 ist ein anderes beispielhaftes Modell, das vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden kann. Insbesondere kann das Brems-/Beschleunigungsmodell 407 vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden, um eine Brems- und Beschleunigungs-Energieverbrauchsvorhersage für das Fahrzeug 101 zu bestimmen, wenn das Fahrzeug 101 entlang des identifizierten Straßensegments fährt. Wenn das Fahrzeug 101 stoppt oder anderweitig verlangsamt und dann wieder auf Geschwindigkeit beschleunigt, geht Energie verloren. In einigen Ausführungsformen, in denen das Fahrzeug 101 ein System zum regenerativen Bremsen umfasst, kann einige Energie wiedergewonnen werden, wenn das System zum regenerativen Bremsen während eines Bremsvorgangs verwendet wird. Es folgt, dass das Brems-/Beschleunigungsmodell 407 zum Vorhersagen einer Menge an Energie dient, die aufgrund des Bremsens und der Beschleunigung des Fahrzeugs 101 verbraucht wird, wenn es entlang des identifizierten Straßensegments fährt. Um die Brems- und Beschleunigungs-Energieverbrauchsvorhersage zu erzeugen, empfängt das Brems-/Beschleunigungsmodell 407 das Stoppwahrscheinlichkeitsprofil vom Stoppvorhersagemodell 403. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann die im Stoppwahrscheinlichkeitsprofil enthaltenen Informationen durch Einführen von solchen Informationen in eine vorbestimmte Formel zum Erzeugen der Brems- und Beschleunigungs-Energieverbrauchsvorhersage analysieren. Die vorbestimmte Formel kann beispielsweise eine Effizienz des regenerativen Bremsens, die Masse des Fahrzeugs 101, Informationen der abgeschätzten Geschwindigkeit, wie gemäß irgendeinem der hier beschriebenen Prozesse bestimmt, Informationen der abgeschätzten Stoppdauerzeit, Energieverbrauchs-Informationen, wenn das Fahrzeug 101 gestoppt ist oder sich im Leerlauf befindet, berücksichtigen.
Auf der Basis der Analyse des Stoppwahrscheinlichkeitsprofils kann das DTE-Vorhersagewerkzeug das Brems-/Beschleunigungsmodell 407 verwenden, um die Brems- und Beschleunigungs-Energieverbrauchsvorhersage (BAECP) zu erzeugen, die als sich aus dem Brems-/Beschleunigungsmodell 407 ergebend dargestellt ist. Die WUECP, die für das festgelegte Straßensegment erzeugt wird, kann ein Produkt einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate, die gemäß den vorstehend hinsichtlich der Brems-/Beschleunigungsinformationen beschriebenen Merkmale berechnet wird, und einer Fahrlänge für das festgelegte Straßensegment sein.
Das Nebenlastmodell 408 ist ein anderes beispielhaftes Modell, das vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden kann. Insbesondere kann das Nebenlastmodell 408 vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden, um eine Nebenenergieverbrauchsvorhersage zu bestimmen, die eine Menge an Energie vorhersagt, die erforderlich ist, damit das Fahrzeug 101 verschiedene Nebenlasten während des Verlaufs des Befahrens des identifizierten Straßensegments betreibt. Die Nebenlasten können entsprechen, sind jedoch nicht begrenzt auf, Lichtmaschinenlasten oder Gleichstrom-Gleichstrom-Umsetzerlasten, die sich von Scheinwerfern, einer Innenbeleuchtung, einem Audiosystem, einem Infotainmentsystem, einem Lautsprechersystem, beheizten Sitzen, Solenoidventilen, elektrischen Gebläsen, Fahrzeugsteuermodulen, Sensoren, Klimatisierungsgebläsen oder anderen Fahrzeugkomponenten ergeben, deren Funktion auf einer Fahrzeugenergiequelle (z. B. Batterie mit 12 Volt) beruht. Die vom Nebenlastmodell 408 betrachteten Nebenlasten können einer oder mehreren der Nebenlasten, von denen das DTE-Vorhersagewerkzeug weiß, dass sie gegenwärtig im Fahrzeug 101 laufen, einer oder mehreren der Nebenlasten, von denen das DTE-Vorhersagewerkzeug vorhersagt, dass sie im Fahrzeug 101 während des Verlaufs des Befahrens des identifizierten Straßensegments laufen, oder irgendeiner Kombination der beiden entsprechen. Die Vorhersage einer Nebenlast kann dem Multiplizieren einer Strecke oder einer Zeit, von der vom DTE-Vorhersagewerkzeug vorhergesagt wird, dass die Nebenlast während des Verlaufs des identifizieren Straßensegments läuft, und eines bekannten mittleren Energieverbrauchs für die Nebenlast entsprechen.
Das Nebenlastmodell 408 kann ferner gelernte Gewohnheiten des Fahrzeugs 101 beim Bestimmen der Nebenenergieverbrauchsvorhersage verwenden. Während des Verlaufs des Betriebs des Fahrzeugs 101 kann das DTE-Vorhersagewerkzeug beispielsweise Informationen detektieren, die den mittleren Energieverbrauch zum Speisen von einer oder mehreren der Nebenlasten identifizieren, die hier beschrieben sind oder anderweitig bekannt sind oder im Fahrzeug 101 laufen können. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann dann die Informationen des mittleren Energieverbrauchs in Bezug auf das Speisen der Nebenlasten als historische Informationen innerhalb einer Datenbank (z. B. in einer Speichereinheit gespeichert) des Fahrzeugsystems speichern, so dass auf die Informationen des mittleren Energieverbrauchs durch das DTE-Vorhersagewerkzeug zu einem späteren Zeitpunkt zugegriffen werden kann. Daher kann eine solche Datenbank historische Leistungsinformationen zum Speisen von einer oder mehreren der Fahrzeugkomponenten umfassen, die als Nebenlast am Fahrzeug 101 betrachtet werden. Es folgt, dass das DTE-Vorhersagewerkzeug auf diese Datenbank zugreifen kann, um historische mittlere Energieverbräuche für eine oder mehrere Nebenlasten nachzuschlagen, von denen bekannt ist oder vom Nebenlastmodell 408 vorhergesagt wird, dass sie während des Verlaufs des Befahrens des identifizierten Straßensegments laufen.
Wie dargestellt, empfängt das Nebenlastmodell 408 die abgeschätzte Fahrzeit an den Informationen des identifizieren Straßensegments von 401. Indem dann die abgeschätzte Fahrzeit mit jedem der historischen mittleren Energieverbräuche für die eine oder die mehreren Nebenlasten multipliziert wird, von denen bekannt ist oder vorhergesagt wird, dass sie am Fahrzeug 101 laufen, während das identifizierte Straßensegment befahren wird, kann das DTE-Vorhersagewerkzeug vorhergesagte Energieverbrauchswerte für jede der Nebenlasten erhalten, von denen bekannt ist oder vorhergesagt wird, dass sie am Fahrzeug 101 laufen, während das identifizierte Straßensegment befahren wird. Durch Summieren von jedem dieser vorhergesagten Energieverbrauchswerte kann das DTE-Vorhersagewerkzeug das Nebenlastmodell 408 verwenden, um die Nebenlast-Energieverbrauchsvorhersage (ALECP) zu erzeugen, die als sich aus dem Nebenlastmodell 408 ergebend dargestellt ist. Es folgt, dass die ALECP, die für das festgelegte Straßensegment erzeugt wird, ein Produkt einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate, die gemäß den vorstehend hinsichtlich der Nebenlastinformationen beschriebenen Merkmale berechnet wird (z. B. mittlere Energieverbrauchsrate, die in einer Datenbank gespeichert ist), und einer Fahrlänge für das festgelegte Straßensegment sein kann.
Es sollte beachtet werden, dass die BWECP, EECP, WUECP und BAECP Energieverbrauchsvorhersagen sind, die eine Menge an mechanischer Energie vorhersagen, die erforderlich sein kann, um das Fahrzeug 101 anzutreiben.
Das Klimatisierungsnutzungsmodell 409 ist ein anderes beispielhaftes Modell, das vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden kann. Insbesondere kann das Klimatisierungsnutzungsmodell 409 vom DTE-Vorhersagewerkzeug verwendet werden, um eine Klimatisierungsnutzungs-Energieverbrauchsvorhersage für das Fahrzeug 101 zu bestimmen, die sich auf die von Energiequellen (z. B. Batterie oder Kraftstoff) des Fahrzeugs 101 verbrauchte Energie bezieht, um Klimaregelungsniveaus innerhalb des Fahrzeugs 101 aufrechtzuerhalten, während es das identifizierte Straßensegment befährt. Das Klimatisierungsnutzungsmodell 409 kann beispielsweise die Menge an Energie vorhersagen, die erforderlich ist, um die Fahrzeugkabinentemperatur zu erreichen, die durch eine Klimaanlage des Fahrzeugs 101 eingestellt ist.
Das Klimatisierungsnutzungsmodell 409 kann ferner gelernte Gewohnheiten des Fahrzeugs 101 beim Bestimmen der Klimatisierungsnutzungs-Energieverbrauchsvorhersage verwenden. Während des Verlaufs des Betriebs des Fahrzeugs 101 kann das DTE-Vorhersagewerkzeug beispielsweise Informationen detektieren, die den mittleren Energieverbrauch zum Speisen der Klimaanlage des Fahrzeugs 101 identifizieren, um die Fahrzeugkabine auf einer oder mehreren Solltemperaturen zu halten. In einigen Ausführungsformen kann das DTE-Vorhersagewerkzeug ferner die Außentemperatur im Vergleich zur eingestellten Fahrzeugkabinentemperatur berücksichtigen, wenn der mittlere Energieverbrauch verfolgt wird. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann dann die Informationen des mittleren Energieverbrauchs in Bezug auf das Speisen der Klimaanlage als historische Informationen innerhalb einer Datenbank (z. B. in einer Speichereinheit gespeichert) des Fahrzeugsystems speichern, so dass auf die Informationen des mittleren Energieverbrauchs durch das DTE-Vorhersagewerkzeug zu einem späteren Zeitpunkt zugegriffen werden kann. Daher kann eine solche Datenbank historische Leistungsinformationen zum Speisen der Klimaanlage bei bestimmten bekannten Solltemperaturen zum Halten der Fahrzeugkabine umfassen. Es folgt, dass das DTE-Vorhersagewerkzeug auf diese Datenbank zugreifen kann, um historische mittlere Energieverbräuche für bekannte eingestellte Fahrzeugkabinentemperaturen nachzuschlagen.
In einigen Ausführungsformen kann das DTE-Vorhersagewerkzeug wahlweise berücksichtigen, ob ein oder mehrere Fenster oder Schiebedächer sich in einem oberen oder unteren Zustand befinden, um die historischen Informationen des mittleren Energieverbrauchs, die von der Datenbank erhalten werden, zu modifizieren. Geöffnete Fenster und/oder Schiebedächer erhöhen beispielsweise den vorhergesagten mittleren Energieverbrauch, da die Klimaanlagen härter arbeiten müssen können, um die eingestellte Fahrzeugkabinentemperatur aufrechtzuerhalten.
Wie dargestellt, empfängt das Klimatisierungsnutzungsmodell 409 die abgeschätzte Fahrzeit an den Informationen des identifizierten Straßensegments von 401. Indem dann die abgeschätzte Fahrzeit mit den historischen Informationen des mittleren Energieverbrauchs, die von der vorstehend beschriebenen Datenbank erhalten werden, multipliziert wird, kann das DTE-Vorhersagewerkzeug die Klimatisierungsnutzungs-Energieverbrauchsvorhersage erhalten. Wie in 4 dargestellt, kann das Klimatisierungsnutzungsmodell 409 auch Informationen der anfänglichen Kabinentemperatur und Informationen der anfänglichen Umgebungstemperatur empfangen. Die Informationen der anfänglichen Kabinentemperatur und die Informationen der anfänglichen Umgebungstemperatur können dann vom Klimatisierungsnutzungsmodell 409 berücksichtigt werden, um die Klimatisierungsnutzungs-Energieverbrauchsvorhersage auf der Basis der historischen Informationen des mittleren Energieverbrauchs, die von der Datenbank erhalten werden, zu modifizieren. Je weiter weg die anfängliche Kabinentemperatur und/oder die anfängliche Umgebungstemperatur von der Fahrzeugkabinentemperatur ist, die gegenwärtig in der Klimaanlage des Fahrzeugs 101 eingestellt ist, desto mehr vorhergesagte Energie kann beispielsweise durch das DTE-Vorhersagewerkzeug zur Energieverbrauchs-Klimatisierungsnutzungs-Energieverbrauchsvorhersage addiert werden.
In einigen Ausführungsformen kann das DTE-Vorhersagewerkzeug wahlweise eine Sättigungskompensation anwenden, um sicherzustellen, dass die Klimatisierungsnutzungs-Energieverbrauchsvorhersage nicht eine Fähigkeit der Klimaanlage des Fahrzeugs überschreitet.
In dieser Weise kann das DTE-Vorhersagewerkzeug das Klimatisierungsnutzungsmodell 409 verwenden, um die Klimatisierungsnutzungs-Energieverbrauchsvorhersage (CUECP) zu erzeugen, die als sich aus dem Klimatisierungsnutzungsmodell 409 ergebend dargestellt ist. Es folgt, dass die CUECP, die für das festgelegte Straßensegment erzeugt wird, ein Produkt einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate, die gemäß den vorstehend hinsichtlich der Nebenlastinformationen (z. B. mittlere Energieverbrauchsrate, die in einer Datenbank gespeichert ist) beschriebenen Merkmalen berechnet wird, und einer Fahrlänge für das festgelegte Straßensegment sein kann.
Es sollte beachtet werden, dass die ALECP und CUECP Energieverbrauchsvorhersagen sind, die eine Menge an Energie zum Speisen von Nicht-Antriebs-Fahrzeugkomponenten und/oder Nicht-Antriebs-Fahrzeugsystemen vorhersagen. Die ALECP-Energieverbrauchsvorhersage stellt die Menge an elektrischer Energie dar, die erforderlich ist, um das Batteriesystem mit 12 V für das Fahrzeug 101 zu speisen. Der Bereich der CUECP hängt von der Fahrzeug-Konfiguration ab. Für Elektrofahrzeuge mit einer elektrischen Klimaanlage oder einem elektrischen Heizsystem mit hoher Spannung stellt die CUECP-Abschätzung die Menge an elektrischer Hochspannungsenergie dar, die erforderlich ist, um die Klimaanlagen zu speisen. Für ein herkömmliches Fahrzeug stellt der Kabinenheizabschnitt der CUECP-Abschätzung die Menge an Wärmeenergie dar, die vom Wärmetauscher gewonnen wird. Andererseits stellt der Kabinenkühlabschnitt der CUECP-Abschätzung die Menge an mechanischer Energie dar, die erforderlich ist, um den Klimaanlagen-Kompressor zu betreiben.
Im Allgemeinen bestimmt jedes der Energieumsetzungs-Effizienzmodelle, die in 4 dargestellt sind, wie viel Quellenenergie (z. B. Gallonen von Kraftstoff oder Wattstunden von Batterieenergie) erforderlich ist, um Energie zu allen Systemkomponenten zu liefern, unter Berücksichtigung der verschiedenen Umsetzungseffizienzen. Um die Energielasten mit 12 V zu erfüllen, muss ein herkömmliches Fahrzeug zuerst Kraftstoffenergie in mechanische Energie über Verbrennung umsetzen und dann mechanische Energie in elektrische Energie über eine Lichtmaschine umsetzen.
Nach dem Erzeugen der Energieverbrauchsvorhersagen von einem oder mehreren des Radenergiemodells 404, des Höhenmodells 405, des Aufwärmmodells 406, des Brems-/Beschleunigungsmodells 407, des Nebenlastmodells 408 und des Klimatisierungsnutzungsmodells 409 kann eine Summierfunktion durch das DTE-Vorhersagewerkzeug bei 410 und 411 implementiert werden. Bei 410 kann das DTE-Vorhersagewerkzeug beispielsweise die Summierung der Energieverbrauchsvorhersagen vom Radenergiemodell 404, Höhenmodell 405, Aufwärmmodell 406 und Brems-/Beschleunigungsmodell 407 implementieren, um eine Antriebsenergieverbrauchsvorhersage zu erzeugen. Ferner kann bei 411 das DTE-Vorhersagewerkzeug die Summierung des Nebenlastmodells 408 und Klimatisierungsnutzungsmodells 409 implementieren, um eine Nicht-Antriebs-Energieverbrauchsvorhersage zu erzeugen.
Dann kann das DTE-Vorhersagewerkzeug ein Energieumsetzungseffizienzmodell 412 verwenden, um das Energieverbrauchsprofil zu erzeugen. Das Energieumsetzungseffizienzmodell 412 empfängt die Antriebsenergieverbrauchsvorhersage, die Nicht-Antriebs-Energieverbrauchsvorhersage und das Fahrgeschwindigkeitsprofil als Eingangsinformationen. Das Energieumsetzungseffizienzmodell 412 wendet dann bekannte Energieumsetzungseffizienzen für das Antriebsaggregat des Fahrzeugs 101, das die Energie bereitstellt, an, um das endgültige Energieverbrauchsprofil zu erzeugen. Die Energieumsetzungseffizienz kann beispielsweise ein Maß dessen sein, wie viel Energie, die zu einer Fahrzeugkomponente geliefert wird, zum Erreichen einer Fahrzeugfunktion schließlich verwendet wird, um die beabsichtigte Fahrzeugfunktion zu erreichen, während eines Energieumsetzungsprozesses. Mit anderen Worten, die Energieverbrauchseffizienz kann ein Maß des Energieverbrauchs und Energieverlusts während eines Energieumsetzungsprozesses sein. Um die bekannten Energieumsetzungseffizienzen anzuwenden, kann eine Energieeffizienz-Datenbank in einem Speicher des Fahrzeugsystems gespeichert sein, die bekannte Energieumsetzungseffizienzen für das Fahrzeugantriebsaggregat (z. B. eine Fahrzeugbatterie, die zum Antreiben des Fahrzeugs 101 oder Speisen von Komponenten des Fahrzeugsystems verwendet wird, wenn das Fahrzeug 101 ein Elektro- oder Hybridfahrzeug ist) als Funktion einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (z. B. abgeschätzte Geschwindigkeit des Fahrzeugs 101, das das identifizierte Straßensegment befährt, die im Fahrgeschwindigkeitsprofil enthalten ist, oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 101, wie durch eine Komponente zum Messen der aktuellen Geschwindigkeit detektiert) aufträgt. Es folgt, dass eine niedrigere Energieumsetzungseffizienz für das Fahrzeugantriebsaggregat dazu führen kann, dass die Antriebsenergieverbrauchsvorhersage und Nicht-Antriebs-Energieverbrauchsvorhersage höher eingestellt werden, um das endgültige Energieverbrauchsprofil zu erzeugen, um die niedrigere Energieumsetzungseffizienz zu kompensieren. Das Energieverbrauchsprofil kann ferner so erzeugt werden, dass es in Form einer vorhergesagten Energieverbrauchsrate für das festgelegte Straßensegment hinsichtlich der verschiedenen Energieverbrauchsvorhersagen (BWECP, EECP, WUECP, BAECP, ALECP, CUECP) vorliegt.
Es sollte beachtet werden, dass die vorstehend beschriebenen mittleren Energieverbrauchswerte auf der Basis der historischen Informationen mittlere stetige Energieverbrauchsratenwerte sein können. Ferner kann das Fahrzeug 101 mit einigen Grundlinien-Energieverbrauchsabschätzungen auf der Basis von Testszenarios für ein Testfahrzeug vorbeladen werden, das dasselbe oder zumindest ein ähnliches Fahrzeugmodell wie das Fahrzeug 101 ist. Die Testszenarios können dem Detektieren des Energieverbrauchs für das Testfahrzeug unter einer Vielfalt von Energieverbrauchsoperationen entsprechen, wie z. B. Fahren des Testfahrzeugs mit verschiedenen Geschwindigkeiten, Fahren des Testfahrzeugs unter verschiedenen Lasten, Fahren des Testfahrzeugs unter verschiedenen anfänglichen Bedingungen und Fahren des Testfahrzeugs unter verschiedenen externen Bedingungen. Einige Beispiele für die verschiedenen Szenarios zum Betreiben des Fahrzeugs sind in dieser ganzen Offenbarung vorgesehen, andere Szenarios liegen jedoch auch innerhalb des Schutzbereichs der hier beschriebenen Innovation. Auf der Basis der verschiedenen Testszenarios können dann Energieverbrauchsvorhersagen für das Testfahrzeug, das unter den verschiedenen Szenarios arbeitet, erhalten werden. Die Energieverbrauchsvorhersagen können dann als Teil einer Datenbank gespeichert werden, die in einem Speicher vorgeladen werden kann, der ein Teil des Fahrzeugsystems ist. Es folgt, dass auf diese vorgeladene Datenbank Bezug genommen, diese analysiert und verwendet werden kann, wenn das Energieverbrauchsprofil gemäß irgendeinem oder mehreren der hier beschriebenen Prozesse erzeugt wird.
Obwohl die obige Beschreibung hinsichtlich eines Straßensegments bereitgestellt wurde, das ein Teil einer gesamten bekannten Fahrroute ist, liegt es auch innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung, dass das DTE-Vorhersagewerkzeug ein Energieverbrauchsprofil für irgendein identifizierbares Straßensegment bereitstellt. Mit anderen Worten, das DTE-Vorhersagewerkzeug kann ein Energieverbrauchsprofil für ein Straßensegment mit bekannten Straßensegmentattributen bereitstellen, wie hier beschrieben.
Es folgt, dass für eine bekannte Fahrzeugfahrroute eine vorhergesagte Energieverbrauchsrate und/oder Energieverbrauchsabschätzung durch das DTE-Vorhersagewerkzeug gemäß irgendeinem oder mehreren der vorstehend mit Bezug auf 2 und 4 beschriebenen Prozesse erzeugt werden kann.
Wie vorher beschrieben, ist es besonders wichtig, dass der BEV-Typ von Fahrzeug die Fahrzeugreichweite oder die Strecke bis zum Leerzustand ("DTE") genau berechnet. BEVs weisen im Allgemeinen eine kürzere Reichweite als herkömmliche Fahrzeuge auf und an sich verlassen sich Fahrer solcher BEVs stark auf die Fahrzeugreichweitenberechnung, um sicherzustellen, dass das Ziel innerhalb der Fahrreichweite des Fahrzeugs liegt.
In einem herkömmlichen Fahrzeug wird die Fahrzeugfahrreichweite im Allgemeinen auf der Basis von gespeicherten Intervallbereichen der historischen Fahrzeugfahrreichweite berechnet, wobei jeder Intervallbereich individuell auf der Basis des Kraftstoffverbrauchs über eine feste Strecke berechnet wird, um eine mittlere Fahrzeugfahrreichweite zu erzeugen. 5 stellt beispielsweise einen beispielhaften Prozess dar, den das DTE-Vorhersagewerkzeug zum Berechnen der Fahrzeugfahrreichweite implementieren kann. Eine mittlere Effizienz wird auf der Basis einer vorherigen Anzahl N von Intervallbereichen berechnet, wie im Block 501 dargestellt. Jeder der Intervallbereiche b₁, b₂, ... b_N umfasst einen Kraftstoffverbrauch oder einen Kraftstoffeffizienzwert für ein Fahrzeugfahrintervall von d Meilen. Als Beispiel kann N 6 sein und d kann 60 sein. In einem solchen Beispiel würde die Effizienz folglich über insgesamt 360 gefahrene Meilen gemittelt werden. Das Fahrzeug fährt anschließend zusätzliche d Meilen, wie im Block 502 dargestellt. Der über die d Meilen verbrauchte Kraftstoff wird gemessen und eine Kraftstoffeffizienz wird für den neuen Intervallbereich b_N+1 berechnet. Der älteste Intervallbereich wird dann fallen gelassen, wie im Block 503 dargestellt. Eine neue Effizienz wird dann unter Verwendung eines Mittelwerts von b₂, b₃, ... b_N+1 berechnet.
Diese Technik kann jedoch während vorübergehender Fahrereignisse wie z. B. eines Übergangs von Stadt- auf Autobahnfahren weniger genau sein. Dieses Verfahren schafft auch eine diskontinuierliche Abschätzung, die zu einer großen Schrittänderung führen kann, wenn der älteste gespeicherte Intervallbereich fallen gelassen wird. Außerdem nehmen herkömmliche Reichweitenberechnungen im Allgemeinen an, dass die verfügbare Energie vom restlichen Kraftstoff ungeachtet von Temperatur oder Alter eine Konstante ist. Die von einer BEV-Batterie verfügbare Energie für einen gegebenen Ladungszustand kann jedoch auf der Basis der Batterietemperatur und des Batteriealters variieren. Ferner weisen die Kabinenheizung und Kabinenkühlung im Allgemeinen beträchtlichere und variablere Auswirkungen auf den Energieverbrauch in einem BEV als in einem herkömmlichen Fahrzeug auf. Unter extremen Umständen, wie z. B. in kalten Teilen des Winters, kann die kombinierte Fahrzeugenergienutzung sich relativ zum normalen Betrieb aufgrund der Kabinenheizenergienutzung verdoppeln.
Mit Bezug auf 6 stellt 6 nun einen Ablaufplan 600 dar, der ein bevorzugtes Verfahren zum Berechnen einer Fahrzeugfahrreichweite beschreibt. Das durch den Ablaufplan 600 beschriebene Verfahren kann durch das DTE-Vorhersagewerkzeug gesteuert werden, um eine DTE-Vorhersage für eine bekannte Fahrroute und eine fortlaufende DTE-Vorhersage, wenn die Fahrroute (z. B. Endziel) nicht bekannt ist, zu erzeugen.
Das durch den Ablaufplan 600 beschriebene Verfahren beginnt bei 33. Dann bestimmt das DTE-Vorhersagewerkzeug bei 34, ob eine Fahrroute für den aktuellen Fahrzyklus des Fahrzeugs bekannt ist. In einigen Ausführungsformen kann diese Bestimmung auf der Basis eines vom Fahrer eingegebenen Ziels in einem Fahrzeug-Navigationssystem oder einer tragbaren Navigationsvorrichtung in Kommunikation mit dem Fahrzeug durchgeführt werden. In anderen Ausführungsformen kann eine Fahrzeuganzeige mit einer Anzahl von Zielselektoren für "nach Hause", "Arbeit" und/oder andere häufige Ziele versehen sein.
Wenn die Fahrzeugfahrroute bekannt ist, dann wird eine Energieverbrauchsabschätzung auf der Basis einer vorhergesagten Energieverbrauchsabschätzung für mindestens ein Straßensegment bestimmt, das die bekannte Fahrroute bildet, wie im Block 36 dargestellt. Die Energieverbrauchsabschätzung für ein Straßensegment, das die bekannte Fahrroute bildet, kann durch das DTE-Vorhersagewerkzeug gemäß irgendeinem oder mehreren der hier beschriebenen Verfahren mit speziellem Bezug auf die mit Bezug auf 2 und 4 beschriebenen Verfahren erzeugt werden. Andere bekannte Verfahren zum Berechnen einer Energienutzung für ein gegebenes Routensegment können auch verwendet werden.
In einer Ausführungsform können die Straßensegmente auf einer festen Strecke basieren. Als Beispiele einer solchen Ausführungsform kann die bekannte Fahrroute in Segmente von fünf Meilen, zehn Meilen oder irgendeine andere geeignet identifizierbare Strecke aufgeteilt werden. In einer anderen Ausführungsform können die Straßensegmente als Prozentsatz über die bekannte Fahrroute berechnet werden. Als nicht begrenzendes Beispiel einer solchen Ausführungsform kann die bekannte Fahrroute in fünf Straßensegmente mit jeweils 20 % der bekannten Fahrroute aufgeteilt werden. In einer weiteren Ausführungsform können die Straßensegmente auf Attributen der Straßen auf der bekannten Fahrroute basieren. Als nicht begrenzendes Beispiel kann die bekannte Fahrroute in ein Autobahn-Straßensegment und ein Landstraßensegment aufgeteilt werden.
Die Energienutzung für die Route kann dann gemäß der folgenden Gleichung berechnet werden: E_{route_total} = E_{road_seg1} + E_{road_seg2} + E_{road_seg3} + .E_{road_seg4} wobei E_{route_total} die gesamte Energieverbrauchsabschätzung für die bekannte Fahrroute in Whr (Wattstunden) ist, E_{road_seg1} eine Energieverbrauchsabschätzung für ein erstes Straßensegment in Whr ist, E_{road_seg2} eine Energieverbrauchsabschätzung für ein zweites Straßensegment in Whr ist, E_{road_seg3} eine Energieverbrauchsabschätzung für ein drittes Straßensegment in Whr ist und E_{route_seg4} eine Energieverbrauchsabschätzung für ein viertes Straßensegment in Whr ist. Obwohl vier Straßensegmente in diesem erläuternden Beispiel verwendet werden, können mehr oder weniger Straßensegmente verwendet werden.
Nach dem Berechnen einer gesamten Energieverbrauchsabschätzung für die bekannte Fahrroute kann das DTE-Vorhersagewerkzeug eine Bestimmung hinsichtlich dessen durchführen, ob die Energieverbrauchsabschätzung geringer ist als eine verfügbare Energie, wie in der Operation 38 dargestellt. Die verfügbare Energie kann ein Messwert der gespeicherten Batterieenergie sein, der von einem Fahrzeugrechensystem erhalten wird.
Wenn ja, dann wird die Fahrzeug-DTE auf der Basis der Energieverbrauchsabschätzung und einer gespeicherten mittleren Verbrauchsrate berechnet, wie im Block 40 dargestellt. Die DTE-Berechnung kann unter Verwendung der folgenden Gleichung durchgeführt werden:
wobei DTE_nom eine nominale Strecke bis zum Leerzustand ist, D_trip eine gesamte Fahrtstrecke der Route in km ist, Ebatt eine verfügbare Energie in Whr ist und R_{global,whr/km} die gespeicherte mittlere globale Energieverbrauchsrate in Whr/km ist. Die mittlere globale Energieverbrauchsrate kann eine mittlere Energieverbrauchsrate sein, die für das Fahrzeug beispielsweise durch das DTE-Vorhersagewerkzeug über den Verlauf der Lebensdauer des Fahrzeugs oder des aktuellen Fahrzyklus berechnet wird. Der aktuelle Fahrzyklus kann durch einen Insassen des Fahrzeugs zurückgesetzt werden, so dass die globale Energieverbrauchsrate gleichzeitig zurückgesetzt werden kann, um zu ermöglichen, dass eine neue globale Energieverbrauchsrate berechnet wird. Die mittlere Energieverbrauchsrate kann eine Kombination von einer oder mehreren von mittleren Energieverbrauchsraten für Antriebs- und Nicht-Antriebs-Fahrzeugkomponenten sein, die Energie von der einen oder den mehreren Fahrzeugbatterien benötigten.
Wenn die verfügbare Energie für die Fahrzeugbatterie jene überschreitet, die für die aktuelle Fahrzeugroute erforderlich ist, wird angenommen, dass die überschüssige Energie in zukünftigen Fahrten konsistent mit der mittleren globalen Energieverbrauchsrate verbraucht wird.
Wenn die Energieverbrauchsabschätzung für die bekannte Fahrroute nicht geringer ist als die verfügbare Energie, dann wird eine befahrbare Strecke entlang der bekannten Fahrroute berechnet, wie im Block 42 dargestellt. Die Berechnung der befahrbaren Strecke kann unter Verwendung der folgenden Gleichungen durchgeführt werden:
usw., wobei D_{road_seg1} eine Fahrtstrecke für ein erstes Straßensegment in km ist, D_{road_seg2} eine Fahrtstrecke für ein zweites Straßensegment in km ist und D_{road_seg3} eine Fahrtstrecke für ein drittes Straßensegment in km ist. Wenn die verfügbare Energie unzureichend ist, um die aktuelle Fahrzeugfahrroute zu vollenden, basiert folglich die DTE auf einer Bestimmung dessen, wie viele der Straßensegmente vollständig entlang gefahren werden können, zusammen mit einer Bruchteilstrecke entlang des anschließenden Straßensegments.
Nach der DTE-Berechnung von entweder Block 40 oder Block 42 wird die DTE einem Fahrzeugfahrer auf der Fahrzeuganzeige angezeigt, wie im Block 44 dargestellt. Ein Korrekturfaktor wird dann berechnet und die globale mittlere Verbrauchsrate wird gemäß dem Korrekturfaktor aktualisiert, wie im Block 46 dargestellt.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann das DTE-Vorhersagewerkzeug den Korrekturfaktor und die mittlere globale Verbrauchsrate unter Verwendung der in Blockdiagrammform in 7 dargestellten Verfahren berechnen. Eine Differenz wird zwischen einer aktuellen Energieverbrauchsrate und der abgeschätzten Energieverbrauchsrate für das aktuelle Routensegment berechnet, wie im Block 70 dargestellt. Ein Korrekturfaktor wird auf der Basis der Differenz berechnet, wie im Block 72 dargestellt.
Der Korrekturfaktor kann als Rückkopplungskorrektor unter Verwendung eines diskreten Filters erster Ordnung gemäß der folgenden Gleichung berechnet werden:
wobei R_{route_corr,whr/km} der Routen-Energieverbrauchsraten-Korrekturfaktor in Whr/km ist, k ein diskreter Zeitindex ist, α eine Filterkonstante ist, E_{road_seg_x} eine Energieverbrauchsabschätzung für das aktuelle Straßensegment in Whr ist, D_{road_seg_x} eine Strecke des aktuellen Straßensegments in Whr ist und R_whr/km eine aktuelle beobachtete Energieverbrauchsrate in Whr/km ist.
Eine Summe des Korrekturfaktors und der abgeschätzten Energieverbrauchsrate für das aktuelle Routensegment wird berechnet, wie im Block 74 dargestellt. Die globale Energieverbrauchsrate kann unter Verwendung eines diskreten Filters erster Ordnung gemäß der folgenden Gleichung berechnet werden:
Wenn die nominale DTE zuerst für einen gegebenen Fahrzyklus berechnet wird, sollte der Korrekturfaktor zurückgesetzt werden, d. h. gleich null gesetzt werden. Wie aus dem Obigen zu sehen ist, wird die beobachtete Energieverbrauchsrate mit der abgeschätzten mittleren Energieverbrauchsrate des aktuellen Routensegments verglichen, wenn die Route befahren wird. Der Korrekturfaktor wird auf der Basis der Differenz zwischen den abgeschätzten und beobachteten Werten unter Verwendung eines Filters erster Ordnung gelernt und die globale Energieverbrauchsrate lernt den Korrekturfaktor mit derselben Rate.
Mit Rückkehr zu 6 wird, nachdem der Korrekturfaktor und die globale mittlere Verbrauchsrate aktualisiert sind, eine Feststellung hinsichtlich dessen durchgeführt, ob sich die Route geändert hat, wie in der Operation 48 dargestellt. Die Anwesenheit einer Routenänderung kann in Reaktion auf einen neuen vom Benutzer festgelegten Ort an einem Navigationssystem oder einer anderen Eingabevorrichtung bestimmt werden oder in Reaktion auf einen detektierten Fahrzeugort, der von der bekannten Fahrzeugroute abweicht, abgeleitet werden. Eine Routenänderung kann auch abgeleitet werden, wenn das Fahrzeug das Ende der bekannten Fahrzeugroute erreicht und weiter fährt.
Wenn sich die Route nicht geändert hat, dann wird die DTE erneut berechnet, wie im Block 50 dargestellt. Diese erneute Berechnung kann gemäß der folgenden Gleichung durchgeführt werden:
wobei D_traveled eine entlang der Route zurückgelegte Strecke in km, Meilen oder eines anderen identifizierbaren Maßes einer Strecke ist. Wie zu sehen ist, während das Fahrzeug eine bekannte Route durchfährt, wird der Routenenergieverbrauchs-Korrekturfaktor auf die restliche verfügbare Batterieenergie angewendet. In einigen Ausführungsformen wird die Korrektur sowohl auf den bekannten Routenabschnitt der DTE-Abschätzung als auch den restlichen Abschnitt angewendet, da die globale Energieverbrauchsrate dieselbe Korrektur mit derselben Rate lernt. Nach dem erneuten Berechnen der DTE kehrt die Steuerung zum Block 44 zurück.
Wenn sich die Route geändert hat, dann wird eine Feststellung hinsichtlich dessen durchgeführt, ob die neue Fahrroute bekannt ist. Wenn die neue Fahrroute bekannt ist, dann kehrt die Steuerung zum Block 36 zurück. Wenn die neue Fahrroute nicht bekannt ist, dann wird die DTE auf der Basis der gespeicherten globalen mittleren Verbrauchsrate berechnet, wie im Block 54 dargestellt. Insbesondere wird diese Berechnung auch durchgeführt, wenn in der Operation 34 eine Feststellung durchgeführt wird, dass die Route nicht bekannt ist. Die DTE-Berechnung für eine unbekannte Route kann gemäß der folgenden Gleichung durchgeführt werden:
Die berechnete DTE wird auf der Fahrzeuganzeige angezeigt, wie im Block 56 dargestellt. Die mittlere globale Verbrauchsrate wird dann aktualisiert, wie im Block 58 dargestellt. Die globale Energieverbrauchsrate kann gemäß der folgenden Gleichung aktualisiert werden: R_{global,whr/km}(k) = [1 – α]R_{global,whr/km}(k – 1) + [α]R_whr/km(k) wobei R_{global,whr/km} die globale Energieverbrauchsrate in Whr ist und R_whr/km die aktuelle beobachtete Energieverbrauchsrate ist. Wie zu sehen ist, wenn die aktuelle Route unbekannt ist, wird die beobachtete Energieverbrauchsrate verwendet, um die globale Energieverbrauchsrate zu aktualisieren. In dieser Ausführungsform ist die globale Energieverbrauchsrate als einzelner Faktor gezeigt. In einigen Ausführungsformen wird jedoch die globale Energieverbrauchsrate in individuelle Faktoren aufgeteilt, wie z. B. Antriebsenergie, Verluste und Klimatisierung. Diese Faktoren können individuell gelernt und summiert werden, um die globale Energieverbrauchsrate zu erzeugen.
Wie zu sehen sein kann, wenn ein Fahrzeug, das entlang einer bekannten Route fährt, sich dem Ende der bekannten Route nähert, konvergiert die Berechnung des Blocks 40 mit jener des Blocks 54. Die Reichweitenberechnung geht folglich sanft von einer auf der Basis teilweise einer bekannten Fahrzeugroute auf eine auf der Basis einer gespeicherten mittleren Kraftstoffverbrauchsrate über.
Mit Bezug auf 8 ist nun ein Ablaufplan 800 dargestellt, der ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung beschreibt. Das durch den Ablaufplan 800 beschriebene Verfahren kann beispielsweise durch das hier beschriebene DTE-Vorhersagewerkzeug gesteuert werden.
Bei 81 kann eine bekannte Fahrzeugroute bestimmt werden. Die bekannte Fahrzeugroute kann gemäß irgendeinem oder mehreren der hier beschriebenen Verfahren bestimmt werden.
Bei 82 wird die bekannte Fahrzeugroute in ein oder mehrere Straßensegmente gemäß irgendeinem oder mehreren der hier beschriebenen Verfahren unterteilt.
Bei 83 kann die Energienutzung für die Straßensegmente abgeschätzt werden, wobei die Energieverbrauchsabschätzungen gemäß irgendeinem oder mehreren der hier beschriebenen Verfahren zum Erzeugen einer Energieverbrauchsabschätzung für ein bekanntes Straßensegment erzeugt werden können.
Bei 84 kann die Strecke bis zum Leerzustand auf der Basis der bei 83 erzeugten Energieverbrauchsabschätzungen, der aktuellen Batterieladung und einer gespeicherten Energieverbrauchsrate berechnet werden, wie im Block 76 dargestellt. Als Beispiele kann dies eine Summe einer Straßensegmentlänge und einer abgeschätzten Länge auf der Basis der gespeicherten Energieverbrauchsrate oder eines Bruchteils einer Segmentlänge, der auf der Basis der Batterieladung erreichbar ist, umfassen, wie im Block 86 dargestellt.
Bei 85 kann die DTE dann zu einem Fahrzeuginsassen durch Anzeigen der DTE-Informationen auf einer Anzeige in der Kabine geliefert werden.
Obwohl das vorstehend beschriebene Verfahren weitgehend in Bezug auf BEVs war, können Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung auch in Verbindung mit HEVs, Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeugen (PHEVs) und herkömmlichen Fahrzeugen verwendet werden.
Wie aus den verschiedenen Ausführungsformen zu sehen ist, schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Berechnen einer Fahrzeugreichweite, das genau ist und Änderungen des Fahrstils dynamisch kompensiert. Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Berechnen einer Reichweite, das im Gegensatz zu herkömmlichen diskontinuierlichen Verfahren kontinuierlich ist.
Obwohl die beste Art im Einzelnen beschrieben wurde, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen innerhalb des Schutzbereichs der folgenden Ansprüche. Obwohl verschiedene Ausführungsformen als Vorteile schaffend oder bevorzugt gegenüber anderen Ausführungsformen in Bezug auf eine oder mehrere erwünschte Eigenschaften beschrieben wurden, wie dem Fachmann auf dem Gebiet bewusst ist, können eine oder mehrere Eigenschaften aufs Spiel gesetzt werden, um gewünschte Systemattribute zu erreichen, die von der speziellen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Attribute umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf: Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebensdauerkosten, Vermarktungsfähigkeit, Aussehen, Aufmachung, Größe, Wartungsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, leichte Montage usw. Die hier erörterten Ausführungsformen, die als weniger erwünscht als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften beschrieben sind, liegen nicht außerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung und können für spezielle Anwendungen erwünscht sein.
9 umfasst eine erläuternde Ausführungsform eines Rechensystems 900, das so konfiguriert ist, dass es in einem Fahrzeugsystem enthalten ist, wie in dieser ganzen Offenbarung beschrieben. Das Rechensystem 900 kann beispielsweise dem mit Bezug auf 1 beschriebenen Rechensystem 20 entsprechen.
Das Rechensystem 900 kann einen Satz von Befehlen umfassen, die ausgeführt werden können, um zu bewirken, dass das Rechensystem 900 irgendeines oder mehrere der hier beschriebenen Verfahren, Prozesse oder Funktionen auf Computerbasis durchführt. Das DTE-Vorhersagewerkzeug kann beispielsweise ein Programm sein, das aus einem Satz von Befehlen 924 besteht, die ausgeführt werden, um zu bewirken, dass das Rechensystem 900 irgendeines oder mehrere der hier beschriebenen Verfahren, Prozesse oder Funktionen auf Computerbasis durchführt. Die Befehle können in irgendeinem oder mehreren des Hauptspeichers 904, eines statischen Speichers 906 oder eines Plattenlaufwerks 916 gespeichert sein. Das Rechensystem 900 kann unter Verwendung eines Netzes 926 mit anderen Computersystemen oder Peripheriegeräten verbunden sein. Das Rechensystem 900, das mit dem Netz 926 verbunden ist, kann Sprache, Video oder Daten über das Netz 926 zu einem anderen Rechensystem oder einer anderen Rechenvorrichtung über die Netzschnittstelle 920 übermitteln. Das Rechensystem 900, das mit dem Netz 926 verbunden ist, kann auch Sprache, Video oder Daten über das Netz 926 von einem anderen Computersystem oder einer anderen Vorrichtung über die Netzschnittstelle 920 empfangen. Die Befehle 924 können beispielsweise über das Netz 926 über die Netzschnittstelle 920 gesendet oder empfangen werden.
Das Netz 926 kann dem in 3 beschriebenen Netz 301 entsprechen. Das Netz 926 kann eine Sammlung von einem oder mehreren Netzen sein, einschließlich Netzen auf Standardbasis (z. B. 2G, 3G, 4G, universelles Mobiltelekommunikationssystem (UMTS), GSM (R) Association, Langzeitentwicklung (LTE) (TM) oder mehr), WiMAX, Bluetooth, Nahfeld-Kommunikation (NFC), WiFi (einschließlich 801.22 a/b/g/n/ac oder andere), WiGig, Netze eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS), und andere, die zum Zeitpunkt der Einreichung dieser Anmeldung verfügbar sind oder die in der Zukunft entwickelt werden können. Ferner kann das Netz 926 ein öffentliches Netz wie z. B. das Internet, ein privates Netz wie z. B. ein Intranet oder eine Kombination davon sein und kann eine Vielfalt von Vernetzungsprotokollen verwenden, die nun zur Verfügung stehen oder später entwickelt werden, einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf Vernetzungsprotokolle auf TCP/IP-Basis.
Obwohl ein einzelnes Rechensystem 900 dargestellt ist, soll der Begriff "System" auch als irgendeine Sammlung von Systemen oder Untersystemen einschließend aufgefasst werden, die individuell oder gemeinsam einen Satz oder mehrere Sätze von Befehlen ausführen, um eine oder mehrere hier beschriebene Computerfunktionen und Merkmale durchzuführen. Es folgt, dass ein Fahrzeug, das dazu konfiguriert ist, die in dieser Offenbarung beschriebenen Merkmale zu implementieren, ein Rechensystem umfassen kann, das mehr oder weniger Komponenten umfasst, wie durch das in 9 dargestellte Rechensystem 900 beschrieben.
Wie in 9 dargestellt, kann das Rechensystem 900 einen Prozessor 902 wie z. B. eine Zentraleinheit ("CPU"), eine Graphikverarbeitungseinheit ("GPU") oder beide umfassen. Überdies kann das Rechensystem 900 irgendeine Kombination eines Hauptspeichers 904 und eines statischen Speichers 906 umfassen, die über einen Kommunikationsbus 908 miteinander kommunizieren können. Wie gezeigt, kann das Rechensystem 900 ferner eine Videoanzeigeeinheit 910 wie z. B. eine Flüssigkristallanzeige ("LCD"), eine organische Leuchtdiode ("OLED"), eine Flachfeldanzeige, eine Festkörperanzeige oder eine Kathodenstrahlröhre ("CRT") umfassen. Die Anzeigeeinheit 910 kann eine oder mehrere Anzeigen darstellen, die innerhalb der Fahrzeugkabine verfügbar sind (z. B. Navigationsanzeige, Head-up-Anzeige, Pop-up-Anzeige, Infotainmentanzeige usw.). Außerdem kann das Rechensystem 900 eine Eingabesteuereinheit 912 umfassen, die eine oder mehrere Eingabevorrichtungen wie z. B. eine Tastatur, einen Scanner, eine Digitalkamera für die Bildaufnahme und/oder visuelle Befehlserkennung, einen Berührungsbildschirm, einen Bewegungssensor, eine Audioeingabevorrichtung oder eine Cursorsteuervorrichtung (z. B. eine Maus oder ein Berührungsfeld) zum Empfangen von Eingangsbefehlen eines Insassen umfasst. Das Rechensystem 900 kann auch ein Plattenlaufwerk 916 zum Aufnehmen eines computerlesbaren Mediums 922 umfassen. Das Rechensystem 900 kann auch eine Signalerzeugungsvorrichtung 918 (z. B. ein Lautsprechersystem oder ein Fernbedienungssignal-Ausgabesystem) und eine Netzschnittstelle 920 umfassen.
In einigen Ausführungsformen, wie in 9 dargestellt, kann das Plattenlaufwerk 916 das computerlesbare Medium 922 aufnehmen, in das einer oder mehrere Sätze von Befehlen 924, wie z. B. Software, eingebettet sein können. Ferner können die Befehle 924 eines oder mehrere der Verfahren, Prozesse oder Logik, wie hier beschrieben, wie z. B. das DTE-Vorhersagewerkzeug, verkörpern. In einigen Ausführungsformen können sich die Befehle 924 vollständig oder zumindest teilweise innerhalb des Hauptspeichers 904, des statischen Speichers 906 und/oder innerhalb des Prozessors 902 während der Ausführung der Befehle 924 durch das Rechensystem 900 befinden. Der Hauptspeicher 904 und der Prozessor 902 können auch computerlesbare Medien umfassen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können die hier beschriebenen Verfahren durch Softwareprogramme implementiert werden, die durch ein Computersystem ausführbar sind. Ferner können in einer beispielhaften, nicht begrenzten Ausführungsform Implementierungen eine verteilte Verarbeitung, eine verteilte Komponenten/Objekt-Verarbeitung und eine parallele Verarbeitung umfassen. Alternativ kann eine virtuelle Computersystemverarbeitung konstruiert sein, um eines oder mehrere der Verfahren oder Funktionalität, wie hier beschrieben, zu implementieren.
Obwohl das computerlesbare Medium 922 als einzelnes Medium gezeigt ist, umfasst der Begriff "computerlesbares Medium" ein einzelnes Medium oder mehrere Medien, wie z. B. eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder zugehörige Caches und Server, die einen oder mehrere Sätze von Befehlen speichern. Der Begriff "computerlesbares Medium" soll auch irgendein konkretes Medium umfassen, das einen Satz von Befehlen zur Ausführung durch einen Prozessor speichern, codieren oder tragen kann, oder die bewirken, dass ein Computersystem irgendeines oder mehrere der hier offenbarten Verfahren oder Operationen durchführt.
In einigen Ausführungsformen kann das computerlesbare Medium 922 einen Halbleiterspeicher wie z. B. eine Speicherkarte oder einen anderen Baustein umfassen, der einen oder mehrere nichtflüchtige Festwertspeicher aufnimmt, wie z. B. einen Flash-Speicher. Ferner kann das computerlesbare Medium 922 ein Direktzugriffsspeicher oder ein anderer flüchtiger wiederbeschreibbarer Speicher sein. Außerdem kann das computerlesbare Medium 922 ein magnetooptisches oder optisches Medium wie z. B. Platten oder Bänder oder eine andere Speichervorrichtung umfassen, um Informationen zu erfassen, die über ein Übertragungsmedium übermittelt werden. Eine digitale Datei oder digitale Informationen, die über das Netz 926 gesendet oder empfangen werden, können als Verteilungsmedium betrachtet werden, das zu einem konkreten Speichermedium äquivalent ist. Folglich wird die Offenbarung als irgendeines oder mehrere eines computerlesbaren Mediums oder eines Verteilungsmediums und andere Äquivalente und Nachfolgermedien umfassend betrachtet, in denen Daten oder Befehle gespeichert werden können.
Beliebige Prozessbeschreibungen oder Blöcke in den Figuren sollten als Module, Segmente oder Abschnitte eines Codes darstellend verstanden werden, die einen oder mehrere ausführbare Befehle zum Implementieren von spezifischen Logikfunktionen oder Schritten im Prozess umfassen, und alternative Implementierungen sind innerhalb des Schutzbereichs der hier beschriebenen Ausführungsformen enthalten, in denen Funktionen außerhalb der Reihenfolge von der gezeigten oder erörterten ausgeführt werden können, einschließlich im Wesentlichen gleichzeitig oder in umgekehrter Reihenfolge, in Abhängigkeit von der beteiligten Funktionalität, wie für einen Fachmann auf dem Gebiet verständlich wäre.
Es sollte betont werden, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere beliebige "bevorzugte" Ausführungsformen, mögliche Beispiele von Implementierungen sind, die lediglich für ein klares Verständnis der Prinzipien der Erfindung dargelegt sind. Viele Veränderungen und Modifikationen können an der (den) vorstehend beschriebenen Ausführungsform(en) durchgeführt werden, ohne vom Gedanken und von den Prinzipien der hier beschriebenen Techniken wesentlich abzuweichen. Alle solchen Modifikationen sollen hier innerhalb des Schutzbereichs dieser Offenbarung enthalten sein und durch die folgenden Ansprüche geschützt sein.
Es wird ferner beschrieben:

A. Fahrzeug, das Folgendes umfasst: eine elektrische Maschine, die dazu konfiguriert ist, ein Antriebsdrehmoment zu Fahrzeugrädern zu liefern; eine Batterie, die mit der elektrischen Maschine elektrisch gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung zu dieser zu liefern; einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, eine Fahrzeugfahrreichweite zumindest teilweise auf der Basis einer bekannten Fahrzeugfahrroute, einer Energieverbrauchsabschätzung für die bekannte Fahrzeugfahrroute und einer verfügbaren Batterieladung zu erzeugen; und eine Anzeige, die dazu konfiguriert ist, die Fahrzeugfahrreichweite darzustellen.
B. Fahrzeug nach A, wobei die Energieverbrauchsabschätzung zumindest teilweise auf gespeicherten Energieverbrauchsdaten von einem vorherigen Fahrzyklus basiert.
C. Fahrzeug nach A, wobei die bekannte Fahrzeugfahrroute aus mehreren Straßensegmenten besteht.
D. Fahrzeug nach C, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist: eine erste Energieverbrauchsabschätzung für ein erstes Straßensegment zu erzeugen; eine zweite Energieverbrauchsabschätzung für ein zweites Straßensegment zu erzeugen, wobei das erste Straßensegment und das zweite Straßensegment in den mehreren Straßensegmenten enthalten sind; die verfügbare Batterieladung mit der ersten Energieverbrauchsabschätzung und der zweiten Energieverbrauchsabschätzung zu vergleichen; festzustellen, ob vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug die Fahrt auf dem ersten Straßensegment vollendet, auf der Basis des Vergleichs; festzustellen, ob nicht vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug die Fahrt auf dem zweiten Straßensegment vollendet, auf der Basis des Vergleichs; einen DTE-Ort entlang des zweiten Straßensegments zu identifizieren, von dem vorhergesagt wird, dass dort die verfügbare Batterieladung unter einen vorbestimmten Ladungsschwellenwert fällt; und die Fahrzeugfahrreichweite so zu erzeugen, dass sie dem DTE-Ort entspricht.
E. Fahrzeug nach A, wobei der Prozessor ferner dazu konfiguriert ist: einen tatsächlichen Energieverbrauchswert für den aktuellen Fahrzyklus zu erzeugen; den tatsächlichen Energieverbrauchswert mit der Energieverbrauchsabschätzung zu vergleichen; und einen Korrekturfaktor auf der Basis des Vergleichs zu erzeugen.
F. Fahrzeug nach E, wobei der Prozessor ferner dazu konfiguriert ist: den Korrekturfaktor auf die Energieverbrauchsabschätzung in einer Rückkopplungsschleife anzuwenden, um eine korrigierte Energieverbrauchsabschätzung zu erzeugen; und die Fahrzeugfahrreichweite auf der Basis der korrigierten Energieverbrauchsabschätzung zu aktualisieren.
G. Fahrzeug nach A, wobei die Fahrzeugfahrreichweite sich über die bekannte Fahrroute hinaus erstreckt; und wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist: die Fahrzeugfahrreichweite für eine Strecke, die sich über die bekannte Fahrroute hinaus erstreckt, auf der Basis einer mittleren globalen Energieverbrauchsrate zu bestimmen.
H. Fahrzeug nach G, wobei die mittlere globale Energieverbrauchsrate eine mittlere Energieverbrauchsrate für das Fahrzeug während eines aktuellen Fahrzyklus ist.
I. Fahrzeug nach G, wobei die mittlere globale Energieverbrauchsrate eine mittlere Energieverbrauchsrate für das Fahrzeug während eines aktuellen Fahrzyklus und eines oder mehrerer vorheriger Fahrzyklen ist.
J. Verfahren zum Steuern eines Elektrofahrzeugs, das Folgendes umfasst: Steuern einer elektrischen Maschine, die durch eine Batterie gespeist wird, um ein Antriebsdrehmoment zu einem oder mehreren Fahrzeugrädern zu liefern; Erzeugen einer Fahrzeugfahrreichweite zumindest teilweise auf der Basis einer bekannten Fahrzeugfahrroute, einer Energieverbrauchsabschätzung für die bekannte Fahrzeugfahrroute und einer verfügbaren Batterieladung durch einen Prozessor; und Übertragen der Fahrzeugfahrreichweite zu einer Anzeige, damit sie angezeigt wird.
K. Verfahren nach J, wobei die Energieverbrauchsabschätzung zumindest teilweise auf gespeicherten Energieverbrauchsdaten von einem vorherigen Fahrzyklus basiert.
L. Verfahren nach J, wobei die bekannte Fahrzeugfahrroute aus mehreren Straßensegmenten besteht.
M. Verfahren nach L, das ferner Folgendes umfasst: Erzeugen einer ersten Energieverbrauchsabschätzung für ein erstes Straßensegment; Erzeugen einer zweiten Energieverbrauchsabschätzung für ein zweites Straßensegment, wobei das erste Straßensegment und das zweite Straßensegment in den mehreren Straßensegmenten enthalten sind; Vergleichen der verfügbaren Batterieladung mit der ersten Energieverbrauchsabschätzung und der zweiten Energieverbrauchsabschätzung; Bestimmen, ob vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug die Fahrt auf dem ersten Straßensegment vollendet, auf der Basis des Vergleichs; Bestimmen, ob nicht vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug die Fahrt auf dem zweiten Straßensegment vollendet, auf der Basis des Vergleichs; Identifizieren eines DTE-Orts entlang des zweiten Straßensegments, von dem vorhergesagt wird, dass dort die verfügbare Batterieladung unter einen vorbestimmten Ladungsschwellenwert fällt; und Erzeugen der Fahrzeugfahrreichweite so, dass sie dem DTE-Ort entspricht.
N. Verfahren nach J, das ferner Folgendes umfasst: Erzeugen eines tatsächlichen Energieverbrauchswerts für einen aktuellen Fahrzyklus; Vergleichen des tatsächlichen Energieverbrauchswerts mit der Energieverbrauchsabschätzung; und Erzeugen eines Korrekturfaktors auf der Basis des Vergleichs.
O. Verfahren nach N, das ferner Folgendes umfasst: Anwenden des Korrekturfaktors auf die Energieverbrauchsabschätzung in einer Rückkopplungsschleife, um eine korrigierte Energieverbrauchsabschätzung zu erzeugen; und Aktualisieren der Fahrzeugfahrreichweite auf der Basis der korrigierten Energieverbrauchsabschätzung.
P. Verfahren nach J, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen der Fahrzeugfahrreichweite für eine Strecke, die sich über die bekannte Fahrroute hinaus erstreckt, auf der Basis einer mittleren globalen Energieverbrauchsrate.
Q. Verfahren nach P, wobei die mittlere globale Energieverbrauchsrate eine mittlere Energieverbrauchsrate für das Fahrzeug während eines aktuellen Fahrzyklus ist.
R. Verfahren nach P, wobei die mittlere globale Energieverbrauchsrate eine mittlere Energieverbrauchsrate für das Fahrzeug während eines aktuellen Fahrzyklus und eines oder mehrerer vorheriger Fahrzyklen ist.
S. Rechenvorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs, die Folgendes umfasst: einen Speicher, der dazu konfiguriert ist, eine Energieverbrauchsabschätzung für eine bekannte Fahrzeugfahrroute zu speichern; und einen Prozessor in Kommunikation mit dem Speicher, der dazu konfiguriert ist: eine Fahrzeugfahrreichweite zumindest teilweise auf der Basis der bekannten Fahrzeugfahrroute, der Energieverbrauchsabschätzung und einer verfügbaren Batterieladung für eine Fahrzeugbatterie zu erzeugen; und eine Anzeige zu steuern, um die Fahrzeugfahrreichweite anzuzeigen.
T. Rechenvorrichtung nach S, wobei die Fahrzeugbatterie dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung zu einer elektrischen Maschine zu liefern, die ein Antriebsdrehmoment zu Fahrzeugrädern liefert; wobei sich die Fahrzeugfahrreichweite über die bekannte Fahrroute hinaus erstreckt; und wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist: die Fahrzeugfahrreichweite für eine Strecke, die sich über die bekannte Fahrzeugfahrroute hinaus erstreckt, auf der Basis einer mittleren globalen Energieverbrauchsrate zu erzeugen.

Zeichenerklärung

Fig. 2

Road Segment List	Straßensegmentliste
Information Extraction	Informationsgewinnung
Ambient Temperature	Umgebungstemperatur
Barometric Pressure	Luftdruck
Posted speed	Aufgestellte Geschwindigkeit
Elevation Profile	Höhenprofil
Trip Distance	Fahrtstrecke
Initial Ambient Temperature	Anfängliche Umgebungstemperatur
Initial Tire Pressure	Anfänglicher Reifendruck
Initial Coolant Temperature	Anfängliche Kühlmitteltemperatur
Initial Exhaust Temperature	Anfängliche Abgastemperatur
Initial Oil Temperature	Anfängliche Öltemperatur
Travel Time by Road Segment	Fahrzeit per Straßensegment
Initial Cabin Temperature	Anfängliche Kabinentemperatur
202	Basisantriebsmodell
Learned Habits	Gelernte Gewohnheiten
203	Höhenmodell
Prediction	Vorhersage
204	Aufwärmmodell
205	Nebenlastmodell
206	Klimatisierungsnutzungsmodell
Energy Consumption Profil	Energieverbrauchsprofil
Figure	Figur

Fig. 4

Road Segment List	Straßensegmentliste
Information Extraction	Informationsgewinnung
Posted speed	Aufgestellte Geschwindigkeit
Real Time Traffic	Echtzeitverkehr
Stop Signs & Traffic Lights	Stoppschilder & Verkehrsampeln
Turn Sequence	Abbiegesequenz
402	Geschwindigkeitsvorhersagemodell
Learned Habits	Gelernte Gewohnheiten
403	Stoppvorhersagemodell
Prediction	Vorhersage
Ambient Temperature	Umgebungstemperatur
Barometric Pressure	Luftdruck
Traveling Speed Profile	Fahrgeschwindigkeitsprofil
Elevation Profile	Höhenprofil
Trip Distance	Fahrtstrecke
Initial Ambient Temperature	Anfängliche Umgebungstemperatur
Initial Tire Pressure	Anfänglicher Reifendruck
Initial Coolant Temperature	Anfängliche Kühlmitteltemperatur
Initial Exhaust Temperature	Anfängliche Abgastemperatur
Initial Oil Temperature	Anfängliche Öltemperatur
Stopping Likelihood Profile	Stoppwahrscheinlichkeitsprofil
Travel Time by Road Segment	Fahrzeit per Straßensegment
Initial Cabin Temperature	Anfängliche Kabinentemperatur
404	Radenergiemodell
405	Höhenmodell
406	Aufwärmmodell
407	Brems-/Beschleunigungsmodell
408	Nebenlastmodell
409	Klimatisierungsnutzungsmodell
Propulsive Energy	Antriebsenergie
Traveling Speed Profile	Fahrgeschwindigkeitsprofil
Non-Propulsive Energy	Nicht-Antriebs-Energie
412	Energieumsetzungs-Effizienzmodell
Energy Consumption Profil	Energieverbrauchsprofil
Figure	Figur

Fig. 6

34	Ist Route bekannt?
36	Energie zum Befahren der Route auf der Basis von Straßensegmenten abschätzen
38	Abgeschätzte Energie weniger als verfügbare Energie?
Y	J
40	DTE auf der Basis von abgeschätzter und mittlerer globaler Verbrauchsrate berechnen
46	Korrekturfaktor berechnen und mittlere globale Verbrauchsrate aktualisieren
54	DTE auf der Basis von mittlerer globaler Verbrauchsrate berechnen
56	DTE auf Fahrzeuganzeige anzeigen
58	Mittlere globale Verbrauchsrate aktualisieren
42	Befahrbare Strecke entlang der Route berechnen
44	DTE auf Fahrzeuganzeige anzeigen
48	Hat sich Route geändert?
50	DTE neu berechnen
52	Ist neue Route bekannt?
Figure	Figur

Claims

Fahrzeug, das Folgendes umfasst: eine elektrische Maschine, die dazu konfiguriert ist, ein Antriebsdrehmoment zu Fahrzeugrädern zu liefern; eine Batterie, die mit der elektrischen Maschine elektrisch gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung zu dieser zu liefern; einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, eine Fahrzeugfahrreichweite zumindest teilweise auf der Basis einer bekannten Fahrzeugfahrroute, einer Energieverbrauchsabschätzung für die bekannte Fahrzeugfahrroute und einer verfügbaren Batterieladung zu erzeugen; und eine Anzeige, die dazu konfiguriert ist, die Fahrzeugfahrreichweite darzustellen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Energieverbrauchsabschätzung zumindest teilweise auf gespeicherten Energieverbrauchsdaten von einem vorherigen Fahrzyklus basiert.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die bekannte Fahrzeugfahrroute aus mehreren Straßensegmenten besteht.
Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist: eine erste Energieverbrauchsabschätzung für ein erstes Straßensegment zu erzeugen; eine zweite Energieverbrauchsabschätzung für ein zweites Straßensegment zu erzeugen, wobei das erste Straßensegment und das zweite Straßensegment in den mehreren Straßensegmenten enthalten sind; die verfügbare Batterieladung mit der ersten Energieverbrauchsabschätzung und der zweiten Energieverbrauchsabschätzung zu vergleichen; festzustellen, ob vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug die Fahrt auf dem ersten Straßensegment vollendet, auf der Basis des Vergleichs; festzustellen, ob nicht vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug die Fahrt auf dem zweiten Straßensegment vollendet, auf der Basis des Vergleichs; einen DTE-Ort entlang des zweiten Straßensegments zu identifizieren, von dem vorhergesagt wird, dass dort die verfügbare Batterieladung unter einen vorbestimmten Ladungsschwellenwert fällt; und die Fahrzeugfahrreichweite so zu erzeugen, dass sie dem DTE-Ort entspricht.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner dazu konfiguriert ist: einen tatsächlichen Energieverbrauchswert für den aktuellen Fahrzyklus zu erzeugen; den tatsächlichen Energieverbrauchswert mit der Energieverbrauchsabschätzung zu vergleichen; und einen Korrekturfaktor auf der Basis des Vergleichs zu erzeugen.
Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei der Prozessor ferner dazu konfiguriert ist: den Korrekturfaktor auf die Energieverbrauchsabschätzung in einer Rückkopplungsschleife anzuwenden, um eine korrigierte Energieverbrauchsabschätzung zu erzeugen; und die Fahrzeugfahrreichweite auf der Basis der korrigierten Energieverbrauchsabschätzung zu aktualisieren.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugfahrreichweite sich über die bekannte Fahrroute hinaus erstreckt; und wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist: die Fahrzeugfahrreichweite für eine Strecke, die sich über die bekannte Fahrroute hinaus erstreckt, auf der Basis einer mittleren globalen Energieverbrauchsrate zu bestimmen.
Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei die mittlere globale Energieverbrauchsrate eine mittlere Energieverbrauchsrate für das Fahrzeug während eines aktuellen Fahrzyklus ist.
Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei die mittlere globale Energieverbrauchsrate eine mittlere Energieverbrauchsrate für das Fahrzeug während eines aktuellen Fahrzyklus und eines oder mehrerer vorheriger Fahrzyklen ist.