DE102015118976A1 - Einflussfaktoren für die elektrische Reichweite-Anzeige und Algorithmen - Google Patents

Einflussfaktoren für die elektrische Reichweite-Anzeige und Algorithmen Download PDF

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Jason Meyer
Craig Edward Esler
Dale Gilman
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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Schätzen der Reichweite pro Vollaufladung (RPC) für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet eine Steuerung, die als Reaktion auf das Detektieren einer vordefinierten Bedingung, die den Fahrzeugenergieverbrauch beeinflusst, eine RPC und Kennzeichen, die ein Ausmaß angeben, zu dem die vordefinierte Bedingung die RPC beeinflusst, an eine Schnittstelle durch eine Steuerung ausgeben kann. Es wird ebenfalls ein elektrisch betriebenes Fahrzeug bereitgestellt, das eine oder mehrere Fahrzeugkomponenten, eine Traktionsbatterie zum Zuführen von Energie zu den Fahrzeugkomponenten, einen oder mehrere Sensoren und eine Steuerung enthält. Der eine oder die mehreren Sensoren überwachen die Fahrzeugkomponenten, die Traktionsbatterie und vorausgewählte Umgebungsbedingungen. Die Steuerung ist dazu ausgelegt, als Reaktion auf eine Eingabe von den Sensoren eine Ausgabe für eine Schnittstelle zu generieren, die eine RPC und Kennzeichen beinhaltet, die ein Ausmaß des Einflusses jeder der Umgebungsbedingungen und des Betriebs der Komponenten und der Batterie auf die RPC angeben.

Description

  • ERFINDUNGSGEBIET
  • Diese Offenbarung bezieht sich auf die Prognose der Reichweite pro Vollaufladung für Fahrzeuge mit einer Energiewandlungseinrichtung, wie zum Beispiel einer Elektromaschine.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Fahrzeuge, wie Batterie-Elektrofahrzeuge (BEVs, Battery Electric Vehicles), Plug-in Hybridelektrofahrzeuge (PHEVs, Plug-in Hybrid Electric Vehicles), Mildhybridelektrofahrzeuge (MHEVs, Mild Hybrid Electric Vehicles) oder Vollhybridelektrofahrzeuge (FHEVs, Full Hybrid Electric Vehicles) umfassen eine Energiespeichereinrichtung, wie zum Beispiel eine Hochspannungs-(HV-)Batterie, zur Funktion als eine Antriebsquelle für das Fahrzeug. Die HV-Batterie kann Komponenten und Systeme enthalten, um beim Management von Fahrzeugleistung und -operationen zu unterstützen. Die HV-Batterie kann eines oder mehrere Arrays (Anordnungen) aus Batteriezellen enthalten, die zwischen Batteriezellenanschlüssen und Verbindungssammelschienen elektrisch verbunden sind. Die HV-Batterie und das umgebende Umfeld können ein Wärmemanagementsystem zum Unterstützen beim Managen der Temperatur der HV-Batteriekomponenten, -systeme und einzelner Batteriezellen enthalten. Fahrzeuge mit einer oder mehreren HV-Batterien können ein Batteriemanagementsystem enthalten, das Werte misst und/oder schätzt, die die vorliegenden Betriebsbedingungen der HV-Batterie, von Fahrzeugkomponenten und/oder Batteriezellen beschreiben. Das Batteriemanagementsystem kann auch Informationen an eine Schnittstelle ausgeben, die zu den Messungen und Schätzwerten in Beziehung stehen.
  • KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Verfahren zum Schätzen der Reichweite pro Vollaufladung (RPC, Range Per Full Charge) für ein Fahrzeug beinhaltet, als Reaktion auf das Vorhandensein einer vordefinierten Bedingung, die den Fahrzeugenergieverbrauch beeinflusst, das Ausgeben einer RPC und von Kennzeichen, die ein Ausmaß angeben, zu dem die vordefinierte Bedingung die RPC beeinflusst, an eine Schnittstelle durch eine Steuerung. Zur vordefinierten Bedingung kann ein Zubehörlastfaktor, ein auf Fahrstil zurückzuführender Antriebsfaktor, ein auf das Batteriealter zurückzuführender Antriebsfaktor oder ein auf Umgebungsbedingungen zurückzuführender Antriebsfaktor zählen. Die RPC und die Kennzeichen können auf projektierten Energieverbrauchsraten basieren, die die vordefinierte Bedingung berücksichtigen und auf einer vorausgewählten, kalibrierbaren Fahrzeugfahrstreckenlänge basieren. Die RPC und die Kennzeichen können auf Verbrauchsraten basieren, die die vordefinierte Bedingung berücksichtigen und während eines vordefinierten Intervalls eines Fahrzyklus gelernt werden können, während die vordefinierte Bedingung vorliegt. Die RPC und die Kennzeichen können weiterhin auf durchschnittlichen Energieverbrauchsraten und auf einem mit dem vordefinierten Intervall verknüpften Gesamtfahrzeugenergieverbrauch basieren. Die RPC und die Kennzeichen können weiterhin auf einer Differenz zwischen den durchschnittlichen Energieverbrauchsraten und vorausgewählten, mit der vordefinierten Bedingung verknüpften Nennverbrauchsbedingungen basieren. Das Intervall kann ein Intervall auf Zeitbasis, ein Intervall auf Routenbasis oder ein Intervall auf Streckenlängenbasis sein. Wenigstens eines der Kennzeichen kann ein grafisches Element sein, das eine Reichweitenstreckenlänge relativ zu einem Ladezustand einer Energiespeichereinrichtung des Fahrzeugs zeigt. Wenigstens eines der Kennzeichen kann ein grafisches Element sein, das einen Leistungsverbrauchsprozentsatz relativ zu einem Ladezustand einer Energiespeichereinrichtung des Fahrzeugs zeigt. Wenigstens eines der Kennzeichen ist ein grafisches Element, das einen Leistungsverbrauchsprozentsatz relativ zur RPC über einer vorausgewählten, kalibrierbaren Streckenlänge zeigt.
  • Ein elektrisch betriebenes Fahrzeug enthält eine oder mehrere Fahrzeugkomponenten, eine Traktionsbatterie zum Zuführen von Energie zu den Fahrzeugkomponenten, einen oder mehrere Sensoren und eine Steuerung. Der eine oder die mehreren Sensoren überwachen die Fahrzeugkomponenten, die Traktionsbatterie und vorausgewählte Umgebungsbedingungen. Die Steuerung ist dazu ausgelegt, als Reaktion auf eine Eingabe von den Sensoren eine Ausgabe für eine Schnittstelle zu generieren, die eine RPC und Kennzeichen beinhaltet, die ein Ausmaß des Einflusses jeder der Umgebungsbedingungen und des Betriebs der Komponenten und der Batterie auf die RPC angeben. Wenigstens eine der Fahrzeugkomponenten kann zur Aktivierung durch einen Fahrer ausgelegt sein, und zu den Kennzeichen kann ein Anzeiger zählen, der eine Reduzierung der RPC aufgrund der Aktivierung der wenigstens einen der Fahrzeugkomponenten identifiziert. Wenigstens eine der Fahrzeugkomponenten kann Strom aus der Batterie ziehen, wenn sie aktiviert ist, und zu den Kennzeichen kann ein Anzeiger zählen, der eine Reduzierung der RPC aufgrund der Aktivierung der wenigstens einen der Fahrzeugkomponenten identifiziert.
  • Die Kennzeichen können ein grafisches Element sein, das einen Leistungsverbrauchsprozentsatz relativ zu einem vorausgewählten Intervall auf Zeitbasis, einem Intervall auf Routenbasis oder einem Intervall auf Streckenlängenbasis zeigt.
  • Ein Fahrzeugtraktionsbatteriesystem enthält eine Traktionsbatterie, eine Fahrzeugkomponente, die dazu ausgelegt ist, Strom aus der Traktionsbatterie zu ziehen, eine Schnittstelle und eine Steuerung. Die Steuerung ist dazu ausgelegt, als Reaktion auf das Detektieren einer auf den Strom zurückzuführenden Änderung der Energieverbrauchsbedingung eine RPC und Kennzeichen, die ein Ausmaß der Reduzierung der RPC aufgrund des Stroms angeben, an die Schnittstelle auszugeben. Wenigstens eines der Kennzeichen kann ein grafisches Element sein, das einen Leistungsverbrauchsprozentsatz relativ zu einem vorausgewählten Intervall auf Zeitbasis, einem Intervall auf Routenbasis oder einem Intervall auf Streckenlängenbasis zeigt. Das Fahrzeug kann auch eine andere Fahrzeugkomponente enthalten, die zur Aktivierung durch einen Fahrer ausgelegt ist. Die Steuerung kann weiterhin dazu ausgelegt sein, als Reaktion auf das Detektieren einer Aktivierungsbedingung für die andere Fahrzeugkomponente Kennzeichen an die Schnittstelle auszugeben, die ein Ausmaß der Reduzierung der RPC aufgrund der Aktivierung der anderen Fahrzeugkomponente angeben. Die Steuerung kann weiterhin dazu ausgelegt sein, als Reaktion auf das Detektieren einer auf Umgebungsbedingungen zurückzuführenden Änderung des Energieverbrauchs Kennzeichen an die Schnittstelle auszugeben, die ein Ausmaß der Reduzierung der RPC aufgrund der Umgebungsbedingungen angeben.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 veranschaulicht schematisch ein Batterieelektrofahrzeug.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für ein Fahrzeug veranschaulicht.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Algorithmus für den Betrieb einer Architektur für die Prognose der Reichweite pro Vollaufladung (RPC) veranschaulicht.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Algorithmus auf Zeitbasis für den Betrieb einer RPC-Prognosearchitektur veranschaulicht.
  • 5A ist eine veranschaulichende Ansicht eines Beispiels für eine Konfiguration von Ausgängen für eine Schnittstelle, die Anzeiger für Energieverbrauchskategorien enthalten kann, die in Beziehung zu RPC-Prognosealgorithmen stehen.
  • 5B ist eine veranschaulichende Ansicht eines Beispiels für eine andere Konfiguration von Ausgängen für eine Schnittstelle, die Anzeiger für Energieverbrauchskategorien enthalten kann, die in Beziehung zu RPC-Prognosealgorithmen stehen.
  • 5C ist eine veranschaulichende Ansicht eines Beispiels für eine andere Konfiguration von Ausgängen für eine Schnittstelle, die Anzeiger für Energieverbrauchskategorien enthalten kann, die in Beziehung zu RPC-Prognosealgorithmen stehen.
  • 5D ist eine veranschaulichende Ansicht eines Beispiels für eine andere Konfiguration von Ausgängen für eine Schnittstelle, die Anzeiger für Energieverbrauchskategorien enthalten kann, die in Beziehung zu RPC-Prognosealgorithmen stehen.
  • 5E ist eine veranschaulichende Ansicht eines Beispiels für eine andere Konfiguration von Ausgängen für eine Schnittstelle, die Anzeiger für Energieverbrauchskategorien enthalten kann, die in Beziehung zu RPC-Prognosealgorithmen stehen.
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Algorithmus auf Routenbasis für den Betrieb einer RPC-Prognosearchitektur veranschaulicht.
  • 7A und 7B sind ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Algorithmus auf Streckenlängenbasis für den Betrieb einer RPC-Prognosearchitektur veranschaulicht.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Es werden hier Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich allerdings, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und dass andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details besonderer Komponenten zu zeigen. Daher sind hier offenbarte, spezifische strukturelle und funktionale Details nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage, um einen Fachmann darüber zu unterrichten, Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verschieden einzusetzen. Wie Durchschnittsfachleute verstehen werden, können verschiedene, mit Bezug auf jede der Figuren veranschaulichte und beschriebene Merkmale mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht werden, um Ausführungsformen herzustellen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben werden. Die Kombinationen von veranschaulichten Merkmalen stellen bezeichnende Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten allerdings für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungsformen erwünscht sein.
  • 1 zeigt ein Schema eines typischen Plug-in Hybridelektrofahrzeugs (PHEV) auf. Ein typisches Plug-in Hybridelektrofahrzeug 12 kann eine oder mehrere Elektromaschinen 14 umfassen, die mechanisch mit einem Hybridgetriebe 16 verbunden sind. Die Elektromaschinen 14 können in der Lage sein, als ein Motor oder als ein Generator zu arbeiten. Zusätzlich ist das Hybridgetriebe 16 mechanisch mit einem Verbrennungsmotor 18 verbunden. Das Hybridgetriebe 16 ist ebenfalls mechanisch mit einer Antriebswelle 20 verbunden, die mechanisch mit den Rädern 22 verbunden ist. Die Elektromaschinen 14 können Antriebs- und Entschleunigungsfähigkeit bereitstellen, wenn der Verbrennungsmotor 18 ein- oder ausgeschaltet ist. Die Elektromaschinen 14 fungieren auch als Generatoren und können Vorteile hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs bereitstellen, indem sie Energie zurückgewinnen, die im Friktionsbremssystem normalerweise als Wärme verloren gehen würde. Die Elektromaschinen 14 können auch reduzierte Schadstoffemissionen bereitstellen, weil das Hybridelektrofahrzeug 12 unter gewissen Bedingungen im Elektromodus oder im Hybridmodus betrieben werden kann, um den Gesamtkraftstoffverbrauch des Fahrzeugs 12 zu verringern.
  • Eine Traktionsbatterie oder ein Batteriesatz 24 speichert und stellt Energie bereit, die von den Elektromaschinen 14 verwendet werden kann. Die Traktionsbatterie 24 stellt typischerweise eine Hochspannungs-Gleichstrom-Ausgabe aus einem oder mehreren Batteriezellen-Arrays in der Traktionsbatterie 24 bereit, die manchmal auch als Batteriezellen-Stapel bezeichnet werden. Die Batteriezellen-Arrays können eine oder mehrere Batteriezellen enthalten. Die Traktionsbatterie 24 ist elektrisch mit einem oder mehreren leistungselektronischen Modulen 26 durch eines oder mehrere Schütze (nicht dargestellt) verbunden. Das eine oder die mehreren Schütze trennen die Traktionsbatterie 24 von anderen Komponenten, wenn sie geöffnet sind, und verbinden die Traktionsbatterie 24 mit anderen Komponenten, wenn sie geschlossen sind. Das leistungselektronische Modul 26 ist ebenfalls mit den Elektromaschinen 14 elektrisch verbunden und stellt die Fähigkeit zur bidirektionalen Übertragung von elektrischer Energie zwischen der Traktionsbatterie 24 und den Elektromaschinen 14 bereit. Zum Beispiel kann eine typische Traktionsbatterie 24 eine Gleichspannung bereitstellen, während die Elektromaschinen 14 zum Funktionieren möglicherweise eine dreiphasige Wechselspannung benötigen. Das leistungselektronische Modul 26 kann die Gleichspannung in eine dreiphasige Wechselspannung umwandeln, wie sie von den Elektromaschinen 14 benötigt wird. In einem Generatormodus kann das leistungselektronische Modul 26 die dreiphasige Wechselspannung aus den Elektromaschinen 14, die als Generatoren fungieren, in die von der Traktionsbatterie 24 benötigte Gleichspannung umwandeln. Die Beschreibung hier ist gleichermaßen auf ein reines Elektrofahrzeug anwendbar. Bei einem reinen Elektrofahrzeug kann das Hybridgetriebe 16 ein Getriebe sein, das mit einer Elektromaschine 14 verbunden ist, und der Verbrennungsmotor 18 ist möglicherweise nicht vorhanden.
  • Zusätzlich dazu, dass die Traktionsbatterie 24 Energie für den Antrieb bereitstellt, kann sie Energie für andere elektrische Fahrzeugsysteme bereitstellen. Ein typisches System kann ein Gleichspannungswandlermodul 28 enthalten, das den Hochspannungs-Gleichstrom-Ausgang der Traktionsbatterie 24 in eine Niederspannungs-Gleichstrom-Versorgung umwandelt, die kompatibel mit anderen Fahrzeuglasten ist. Andere Hochspannungslasten, wie zum Beispiel Verdichter und elektrische Heizungen, können direkt mit der Hochspannung verbunden sein, ohne dass ein Gleichspannungswandlermodul 28 verwendet wird. In einem typischen Fahrzeug sind die Niederspannungssysteme mit einer Zubehörbatterie 30 (z. B. einer 12-V-Batterie) elektrisch verbunden.
  • Ein Batterieenergie-Steuermodul (BECM, Battery Energy Control Module) 33 kann mit der Traktionsbatterie 24 in Verbindung stehen. Das BECM 33 kann als eine Steuerung für die Traktionsbatterie 24 fungieren und kann auch ein elektronisches Überwachungssystem enthalten, das für jede der Batteriezellen Temperatur und Ladezustand managt. Die Traktionsbatterie 24 kann einen Temperatursensor 31 aufweisen, wie zum Beispiel einen Thermistor oder ein anderes Temperaturmessinstrument. Der Temperatursensor 31 kann in Verbindung mit dem BECM 33 stehen, um Temperaturdaten bezüglich der Traktionsbatterie 24 bereitzustellen. Der Temperatursensor 31 kann sich auch an oder in der Nähe der Batteriezellen in der Traktionsbatterie 24 befinden. Es wird ebenfalls in Betracht gezogen, dass mehr als ein Temperatursensor 31 verwendet werden kann, um die Temperatur der Batteriezellen zu überwachen.
  • Das Fahrzeug 12 kann zum Beispiel ein Elektrofahrzeug sein, wie zum Beispiel ein PHEV, ein FHEV, ein MHEV oder ein BEV, in dem die Traktionsbatterie 24 von einer externen Leistungsquelle 36 wiederaufgeladen werden kann. Die externe Leistungsquelle 36 kann eine Verbindung zu einer elektrischen Anschlussstelle sein. Die externe Leistungsquelle 36 kann elektrisch mit Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE) 38 verbunden sein. Das EVSE 38 kann Schaltungsanordnungen und Steuerungen zum Regeln und Managen der Übertragung von elektrischer Energie zwischen der Leistungsquelle 36 und dem Fahrzeug 12 bereitstellen. Die externe Leistungsquelle 36 kann dem EVSE 38 elektrische Gleichstrom- oder Wechselstromleistung bereitstellen. Das EVSE 38 kann einen Ladeverbinder 40 zum Einstecken in einen Ladeport 34 des Fahrzeugs 12 aufweisen. Der Ladeport 34 kann irgendeine Portart sein, die dazu ausgelegt ist, Leistung vom EVSE 38 zum Fahrzeug 12 zu übertragen. Der Ladeport 34 kann mit einem Ladegerät oder einem On-Board-Leistungswandlungsmodul 32 elektrisch verbunden sein. Das Leistungswandlungsmodul 32 kann die aus dem EVSE 38 zugeführte Leistung konditionieren, um der Traktionsbatterie 24 die korrekten Spannungs- und Strompegel bereitzustellen. Das Leistungswandlungsmodul 32 kann an das EVSE 38 angekoppelt sein, um die Abgabe von Leistung an das Fahrzeug 12 zu koordinieren. Der EVSE-Verbinder 40 kann Pins aufweisen, die mit entsprechenden Aussparungen am Ladeport 34 ineinandergreifen.
  • Die verschiedenen erörterten Komponenten können eine oder mehrere zugehörige Steuerungen aufweisen, um den Betrieb der Komponenten zu steuern und zu überwachen. Die Steuerungen können über einen seriellen Bus (z. B. Controller Area Network (CAN)) oder über diskrete Leiter in Verbindung stehen.
  • Die Batteriezellen, wie zum Beispiel eine prismatische Zelle, können elektrochemische Zellen enthalten, die gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie wandeln. Prismatische Zellen können ein Gehäuse, eine positive Elektrode (Kathode) und eine negative Elektrode (Anode) enthalten. Ein Elektrolyt kann es Ionen gestatten, sich während des Entladens zwischen der Anode und der Kathode zu bewegen und dann während des Wiederaufladens zurückzukehren. Anschlüsse können gestatten, dass Strom zur Verwendung durch das Fahrzeug aus der Zelle heraus fließt.
  • Wenn sie in einem Array mit mehreren Batteriezellen positioniert sind, können die Anschlüsse jeder Batteriezelle mit gegenüberliegenden Anschlüssen (positiv und negativ), die einander benachbart sind, ausgerichtet sein, und eine Sammelschiene kann eine Reihenverbindung zwischen den mehreren Batteriezellen erleichtern helfen. Die Batteriezellen können auch parallel angeordnet sein, so dass gleichartige Anschlüsse (positiv und positiv oder negativ und negativ) einander benachbart liegen. Zum Beispiel können zwei Batteriezellen so angeordnet sein, dass positive Anschlüsse einander benachbart liegen, und die nächsten beiden Zellen können so angeordnet sein, dass negative Anschlüsse einander benachbart liegen. In diesem Beispiel kann die Sammelschiene Anschlüsse aller vier Zellen kontaktieren. Die Traktionsbatterie 24 kann unter Verwendung eines Flüssig-Wärmemanagementsystems, eines Luft-Wärmemanagementsystems oder eines anderen, im Fachgebiet bekannten Verfahrens beheizt und/oder gekühlt werden.
  • Das genaue Verständnis von Energieverbrauchseigenschaften verschiedener Fahrzeugkomponenten ist ein wesentlicher Bestandteil zum Schätzen eines Restreichweiten-(DTE-, Distance To Empty)Bereichs von Fahrzeugen mit einer Energiewandlungseinrichtung, wie zum Beispiel einem Verbrennungsmotor oder einer Elektromaschine, und einer Energiequelle, wie zum Beispiel einem Kraftstofftank oder einer HV-Batterie. 2 zeigt ein Fahrzeug 200, das eine Energiequelle 202 enthalten kann. Das Fahrzeug 200 kann zum Beispiel ein elektrisch betriebenes Fahrzeug mit einem Friktionsbremssystem und einem regenerativen Bremssystem sein. Ein Energiesensor 204 kann mit der Energiequelle 202 in Verbindung stehen, wie zum Beispiel einem HV-Batteriesatz, um Leistungspegel der Batteriezellen im HV-Batteriesatz zu messen. Der Energiesensor 204 für einen HV-Batteriesatz kann einen Stromsensor, einen Spannungssensor und eine zugehörige Batteriesteuereinheit enthalten. Der Energiesensor 204 kann sich an einer passenden Position befinden, einschließlich innerhalb, angrenzend an oder in der Nähe der Energiequelle 202. Ein Hauptprozessor („CPU“) 206 des Fahrzeugs kann mit einer Vielzahl von Fahrzeugkomponenten 208 und einer Vielzahl von einem oder mehreren Sensoren 210 in Verbindung stehen, so dass die CPU 206 Informationen in Bezug auf die Fahrzeugkomponenten 208 aufnehmen und auch ihren Betrieb lenken kann. Zu nicht einschränkenden Beispielen für Fahrzeugkomponenten 208 können ein Verbrennungsmotor, ein Getriebe, ein Differential, ein Nachbehandlungssystem, ein Schmiersystem, ein oder mehrere Elektromotoren, Elektromaschinen, Reifen, ein Fahrgastzellen-Klimaregelungssystem, ein Bremssystem, ein Batteriesatz-Wärmemanagementsystem, ein Verbrennungsmotor-Wärmemanagementsystem und ein Elektromaschinen-Wärmemanagementsystem zählen.
  • Zu dem einen oder den mehreren Sensoren 210 können Sensoren zählen, die geeignet sind, Bedingungen der entsprechenden Fahrzeugkomponente 208 und andere Faktoren zu messen. Zum Beispiel kann der Energiesensor 204 ein Batterieladezustandsschätzer sein. Als ein anderes Beispiel: Zu dem einen oder den mehreren Sensoren 210 können Sensoren zum Messen von Friktionsbremsmoments und Raddrehzahl zählen. Als noch ein anderes Beispiel: Zu dem einen oder den mehreren Sensoren 210 können Sensoren zum Messen von Witterungsverhältnissen zählen. Eine Steuerung 212 kann in Verbindung zur Fahrzeug-CPU 206, dem Energiesensor 204 und der Energiequelle 202 stehen, um Informationen aufzunehmen, die in Beziehung zu den Fahrzeugkomponenten 208 und zur Energiequelle 202 stehen. Die Steuerung 212 kann ebenfalls in Verbindung mit einer Schnittstelle 214 stehen, die sich in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs 200 befindet, um Informationen anzuzeigen und/oder zu kommunizieren, die in Beziehung zu den Fahrzeugkomponenten 208 und zur Energiequelle 202 stehen.
  • 3 zeigt ein Beispiel für einen Algorithmus zum Berechnen einer DTE für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, zum Beispiel das Fahrzeug 200, der Energieverbrauchsausgaben zur Anzeige an einer Schnittstelle prognostizieren kann. Die Energieverbrauchsausgaben können als Anzeiger angezeigt werden, die verschiedene kategorisierte Einflussfaktoren identifizieren, die den Energieverbrauch des Fahrzeugs beeinflussen. Der Algorithmus wird im Allgemeinen durch die Referenznummer 300 dargestellt. In diesem Beispiel können zu den Energieverbrauchskategorien eine Zubehörkategorie und eine Antriebskategorie zählen, obwohl in Betracht gezogen wird, dass mit dem Algorithmus 300 andere Energieverbrauchskategorien oder andere Gruppierungen der kategorisierten Einflussfaktoren genutzt werden können. In diesem Beispiel kann zur Zubehörkategorie der Energieverbrauch aufgrund des Betriebs von Fahrzeugkomponenten zählen, zum Beispiel der Fahrzeugkomponenten 208, zu denen ein Klimaregelungssystem und Komponenten, die Gleichspannungswandlerlasten erfordern, zählen können. Zu Beispielen für Komponenten, die Gleichspannungswandlerlasten beziehen können, können Fahrzeugsensoren, Steuermodule, Innen-/Außenlicht, Audio-/Infotainmentsysteme und 12-V-Stromanschlüsse zählen. Zur Antriebskategorie können zwei antriebsbezogene Unterkategorien zählen. Vom Fahrer gesteuerte Antriebsfaktoren können eine erste Unterkategorie bilden, und externe Faktoren, die außerhalb der Kontrolle des Fahrers liegen, können eine zweite Unterkategorie bilden, die hier als eine Kategorie externer Faktoren oder eine Umgebungsfaktorkategorie bezeichnet werden kann. Die fahrergesteuerte Unterkategorie kann hier als eine Fahrstilkategorie bezeichnet werden. Die Fahrstilkategorie kann Auswirkungen auf den Energieverbrauch beinhalten, die zum Beispiel in Beziehung zur Beschleunigung, Energierückgewinnungsleistung aus regenerativem Bremsen, Höhenänderungen und Reisegeschwindigkeit stehen. Die Kategorie externer Faktoren kann Auswirkungen auf den Energieverbrauch beinhalten, die während eines Fahrzyklus auftreten oder vorhanden sind, die zum Beispiel in Beziehung zur Luftdichte, zu einem Kaltstart des Fahrzeugs und zum Batteriealter stehen.
  • In der Operation 304 kann eine Steuerung, zum Beispiel die Steuerung 212, einen externen Antriebsfaktoren-Leistungswert und einen Netto-Antriebsleistungswert auf Basis von Antriebsfaktoren der Fahrstilkategorie und der Kategorie externer Faktoren berechnen. In der Operation 306 kann die Steuerung 212 eine durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h), einen durchschnittlichen Zubehörleistungsverbrauch (W), einen durchschnittlichen Leistungsverbrauch (W) und einen durchschnittlichen Leistungsverbrauch aufgrund externer Faktoren lernen. In der Operation 308 kann die Steuerung eine durchschnittliche Energieverbrauchsrate (Wh/km), eine durchschnittliche Antriebsenergieverbrauchsrate (Wh/km), eine durchschnittliche Leistungsverbrauchsrate aufgrund externer Faktoren (Wh/km) und eine durchschnittliche Gesamtenergieverbrauchsrate (Wh/km) berechnen. In der Operation 310 kann die Steuerung eine Differenz der entsprechenden Energieverbrauchsraten relativ zu einer Nenn-Leistungsverbrauchsbedingung für die Zubehörfaktoren, die Antriebsfaktoren und die externen Faktoren berechnen. Die Werte der Nenn-Leistungsverbrauchsbedingungen können vorbestimmt sein. Zum Beispiel können die Werte auf zugänglichen Labortestdaten aus einem Kraftstoffverbrauchszyklus basieren. Die Werte können auch auf vorbestimmten Energieverbrauchszielen basieren, die bevorzugte Fahrzeugleistung oder bevorzugte Fahrzeugkomponentenleistung darstellen. In der Operation 312 kann die Steuerung eine Auswirkung jeder Energieverbrauchsratendifferenz relativ zu einer Nenn- oder Zielreichweite in Form einer elektrischen Reichweite (km) des Fahrzeugs pro Vollaufladung berechnen. In der Operation 314 kann eine Schnittstelle, zum Beispiel die Schnittstelle 214, eine Nennreichweite pro Vollaufladung (RPC) und Kennzeichen, die repräsentativ für den Einfluss der Auswirkungen der Energieverbrauchsratendifferenzen auf die Nenn-RPC sind, anzeigen.
  • 4 zeigt ein Beispiel für einen Algorithmus mit einem Mittelwert auf Zeitbasis zum Berechnen einer RPC für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, zum Beispiel das Fahrzeug 200, der Energieverbrauchsausgaben zur Anzeige an einer Schnittstelle, zum Beispiel der Schnittstelle 214, prognostizieren kann. Die Energieverbrauchsausgaben können als Anzeiger angezeigt werden, die verschiedene kategorisierte Einflussfaktoren identifizieren, die den Energieverbrauch des Fahrzeugs beeinflussen. Der Algorithmus wird im Allgemeinen durch die Referenznummer 400 angegeben. In diesem Beispiel und ähnlich wie im Algorithmus 300 können zu den Energieverbrauchskategorien eine Zubehörkategorie und eine Antriebskategorie zählen, obwohl in Betracht gezogen wird, dass mit dem Algorithmus 400 andere Energieverbrauchskategorien oder andere Gruppierungen kategorisierter Einflussfaktoren genutzt werden können. In diesem Beispiel und ähnlich wie im oben genannten Beispiel kann zur Zubehörkategorie der Energieverbrauch aufgrund des Betriebs von Fahrzeugkomponenten zählen, zum Beispiel der Fahrzeugkomponenten 208, wie zum Beispiel eines Klimaregelungssystems und von Komponenten, die Gleichspannungswandlerlasten erfordern. Zu anderen Beispielen für Fahrzeugkomponenten, die Gleichspannungswandlerlasten beziehen können, können Fahrzeugsensoren, Steuermodule, Innen-/Außenlicht, Audio-/Infotainmentsysteme und 12-V-Stromanschlüsse zählen. Zur Antriebskategorie können zwei antriebsbezogene Unterkategorien zählen. Vom Fahrer gesteuerte Antriebsfaktoren können eine erste Unterkategorie bilden, und externe Faktoren, die außerhalb der Kontrolle des Fahrers liegen können, können eine zweite Unterkategorie bilden, die hier als eine Kategorie externer Faktoren oder eine Umgebungsfaktorkategorie bezeichnet werden kann. Die fahrergesteuerte Unterkategorie kann hier als eine Fahrstilkategorie bezeichnet werden. Die Fahrstilkategorie kann Auswirkungen auf den Energieverbrauch beinhalten, die zum Beispiel in Beziehung zur Beschleunigung, Energierückgewinnungsleistung aus regenerativem Bremsen, Höhenänderungen und Reisegeschwindigkeit stehen. Die Kategorie externer Faktoren kann Auswirkungen auf den Energieverbrauch beinhalten, die während eines Fahrzyklus auftreten oder vorhanden sind, die zum Beispiel in Beziehung zur Luftdichte, zu einem Kaltstart des Fahrzeugs und zum Batteriealter stehen.
  • In der Operation 404 können einer oder mehrere Sensoren, zum Beispiel der eine oder die mehreren Sensoren 210, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs messen und den Messwert an eine Steuerung, wie zum Beispiel die Steuerung 212, übertragen. In der Operation 406 können der eine oder die mehreren Sensoren eine von einer Klimaanlage verbrauchte Energiemenge messen und die Informationen an die Steuerung übertragen, die einen Klimaanlagen-Leistungswert schätzen kann. In der Operation 408 können der eine oder die mehreren Sensoren eine von Gleichspannungswandlerlasten verbrauchte Energiemenge messen und die Informationen an die Steuerung übertragen, die einen Gleichspannungswandler-Leistungswert schätzen kann. In der Operation 410 können der eine oder die mehreren Sensoren den Energieverbrauch durch Antriebsfaktoren der Fahrstilkategorie messen und die Informationen an die Steuerung übertragen, die einen Antriebsleistungswert schätzen kann. In der Operation 412 kann die Steuerung eine Leistungsmenge schätzen, die von den Antriebsfaktoren der Kategorie externer Faktoren verbraucht wird. Von daher kann die Steuerung eine Leistungsmenge schätzen, die aufgrund der Antriebsfaktoren der Kategorie externer Faktoren verbraucht wird, gemäß: Pext = m·g·sin(θgrade)·v(k) + f1(Toil, ptire) + f2(ρamb) wobei gilt: Pext = aufgrund der externen Faktoren verbrauchte Leistung,
    m = Fahrzeugmasse, g = Erdbeschleunigung, v = Fahrzeuggeschwindigkeit, Toil = Öltemperatur, ptire = Reifendruck, ρamb = Umgebungsdruck, f1(Toil, ptire) = Kalibriertabelle, die die Auswirkungen des Fahrzeugwarmlaufens als eine Funktion von Öltemperatur und Reifendruck darstellt, und f2(ρamb) = Kalibriertabelle, die die Auswirkungen der Luftdichte darstellt. In einem anderen Beispiel kann Pext auf Basis einer oder mehrerer Kalibriertabellen und/oder Testdaten berechnet werden, die in Beziehung zu einer zusätzlichen Leistungsmenge stehen, die erforderlich ist, um das Fahrzeug unter verschiedenen Bedingungen zu fahren, wie zum Beispiel verschiedene Umgebungstemperaturen und/oder Öltemperaturen. Die Steuerung kann auch den Antriebsleistungswert unter Ausschluss der aufgrund der externen Faktoren verbrauchten Energiemenge berechnen, gemäß: Pprop,base = Pprop – Pext wobei gilt: Pprop,base = Antriebsleistung unter Ausschluss externer Faktoren, und Pprop = Antriebsleistung.
  • In der Operation 420 kann die Steuerung eine durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h) auf Basis der gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit und einen zugänglichen Verlauf von vorhergehenden Fahrzyklen lernen. In der Operation 422 kann die Steuerung eine durchschnittliche Zubehörleistung (W) auf Basis des geschätzten Klimaanlagen-Leistungswerts und des geschätzten Gleichspannungswandler-Leistungswerts lernen. In der Operation 424 kann die Steuerung eine durchschnittliche Energieverbrauchsrate für den Antrieb auf Basis der geschätzten Antriebsleistung und der geschätzten, aufgrund der externen Faktoren verbrauchten Leistungsmenge lernen. In der Operation 426 kann die Steuerung eine durchschnittliche Energieverbrauchsrate wegen der externen Faktoren auf Basis der geschätzten, aufgrund der externen Faktoren verbrauchten Leistungsmenge lernen. Zum Beispiel kann die Steuerung den durchschnittlichen Leistungsverbrauch für Zubehörfaktoren, für Antriebsfaktoren und wegen externer Faktoren in Watt lernen, gemäß: px,avg(k) = (1 – α)·pp,avg(k – 1) + α·px(k) wobei gilt: px,avg = durchschnittliche, für den Faktor x verbrauchte Leistung, px = aktuelle, für den Faktor x verbrauchte Leistung, k = diskreter Zeitindex, und α = Filterkonstante.
  • In der Operation 430 kann die Steuerung eine durchschnittliche Zubehörenergieverbrauchsrate (Wh/km) auf Basis der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und der durchschnittlichen Zubehörleistung berechnen. In der Operation 432 kann die Steuerung eine durchschnittliche Antriebsenergieverbrauchsrate (Wh/km) auf Basis der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und der durchschnittlichen Energieverbrauchsrate für den Antrieb berechnen. In der Operation 434 kann die Steuerung eine durchschnittliche Energieverbrauchsrate (Wh/km) wegen externer Faktoren auf Basis der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und der durchschnittlichen Energieverbrauchsrate wegen der externen Faktoren berechnen. Zum Beispiel kann die Steuerung die durchschnittliche Zubehörenergieverbrauchsrate, die durchschnittliche Antriebsenergieverbrauchsrate und die durchschnittliche Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren berechnen, gemäß: rx,avg = px,avg/vavg wobei gilt: rx,avg = durchschnittliche Energieverbrauchsrate aufgrund des Faktors x, und vavg = durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit.
  • In der Operation 440 kann die Steuerung eine Gesamtenergieverbrauchsrate des Fahrzeugs auf Basis der durchschnittlichen Zubehörenergieverbrauchsrate, der durchschnittlichen Antriebsenergieverbrauchsrate und der durchschnittlichen Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren berechnen. In der Operation 442 kann die Steuerung einen Zubehördeltawert auf Basis einer Differenz zwischen der durchschnittlichen Energieverbrauchsrate und einer aus einer Datenbank abgerufenen Nenn-Zubehörverbrauchsrate berechnen. In der Operation 444 kann die Steuerung einen Antriebsdeltawert auf Basis einer Differenz zwischen der durchschnittlichen Antriebsenergieverbrauchsrate und einer Nenn-Antriebsenergieverbrauchsrate berechnen. In der Operation 446 kann die Steuerung einen Deltawert externer Faktoren auf Basis einer Differenz zwischen der durchschnittlichen Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren und einer Nenn-Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren berechnen. Die Nennwerte für die Zubehörverbrauchsrate, die Antriebsenergieverbrauchsrate und die Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren können jeweils auf Daten basieren, die während eines Zyklus zur Kraftstoffverbrauchs-Zertifizierung gewonnen werden, oder auf anderen vorbestimmten Werten, die in Bezug zum Zielenergieverbrauch der Fahrzeugkomponenten stehen. Diese Daten können für die Steuerung zugänglich sein. Zum Beispiel kann die Steuerung die Differenz zwischen den durchschnittlichen Raten und den Nennbedingungen für die Antriebsfaktoren und die externen Faktoren (Wh/km) berechnen, gemäß: rx,diff = rx,avg – rx,nom wobei gilt: rx,diff = Differenz in der Energieverbrauchsrate (d. h. der Deltawert) für den Faktor x, und rx,nom = Nenn-Energieverbrauchsrate des Faktors x.
  • In der Operation 450 kann die Steuerung einen relativen Einfluss der Zubehörlasten auf Basis der Gesamtenergieverbrauchsrate und des Zubehördeltawerts berechnen. In der Operation 452 kann die Steuerung einen relativen Einfluss des Antriebssystems auf Basis der Gesamtenergieverbrauchsrate und des Antriebsdeltawerts berechnen. In der Operation 454 kann die Steuerung einen relativen Einfluss der externen Faktoren auf Basis der Gesamtenergieverbrauchsrate und des Deltawerts externer Faktoren berechnen. Zum Beispiel kann die Steuerung die Auswirkung jeder Energieverbrauchskategorie relativ zu einer Nenn- und/oder Ziel-RPC in Form des Einflusses jeder Kategorie auf die elektrische Reichweite (km) bei Vollaufladung berechnen, gemäß: Ix = erangenom·rx,diff/ravg wobei gilt: Ix = Einfluss des Faktors x auf die Restreichweite relativ zur jeweiligen Nennbedingung, erangenom = elektrische Reichweite bei Vollaufladung entsprechend der jeweiligen Nennbedingung, und ravg = durchschnittliche Gesamtenergieverbrauchsrate des Fahrzeugs.
  • In der Operation 460 kann die Steuerung den relativen Einfluss der Zubehörlasten, den relativen Einfluss des Antriebssystems und den relativen Einfluss der externen Faktoren an einer Schnittstelle anzeigen. In der Operation 460 kann die Steuerung auch eine RPC anzeigen, die die relativen Einflussfaktoren berücksichtigt. Jeder der relativen Einflussfaktoren kann einzeln an der Schnittstelle angezeigt werden, um die Auswirkung der Energieverbrauchskategorien in Bezug auf die RPC klar zu machen. Diese Klarheit kann einem Fahrer Einsicht in die Auswirkungen auf die RPC bereitstellen, die in Beziehung zum Fahrstil und zu Systemoperationen stehen. Von daher kann die Ausgabe auf dem Display eine Art Fahrtrainer bereitstellen.
  • Die 5A bis 5E zeigen Beispiele für Schnittstellenkonfigurationen zum Anzeigen der Auswirkungen des Energieverbrauchs der Einflussfaktoren auf die RPC. Die Schnittstelle kann einen Klimaanlagenanzeiger 502, einen Fahrstilanzeiger 504 und einen Anzeiger 506 für externe Bedingungen anzeigen. Der Fahrstilanzeiger 504 kann die Auswirkung des Energieverbrauchs der Antriebsfaktoren in der Fahrstilkategorie darstellen, die vom Fahrer gesteuert werden, wie oben beschrieben wird. Der Klimaanlagenanzeiger 502 kann die Auswirkung des Energieverbrauchs des Betriebs des Klimaregelungssystems in der Zubehörkategorie darstellen, wie oben beschrieben wird. Der Anzeiger 506 für externe Bedingungen kann die Auswirkung der Antriebsfaktoren in der Kategorie externer Faktoren darstellen, die außerhalb der Kontrolle des Fahrers liegen, wie oben beschrieben wird. In Hinsicht auf die RPC kann ein am entsprechenden Anzeiger gezeigter positiver Wert eine Fahrzeugleistungsverbesserung darstellen, und ein am entsprechenden Anzeiger gezeigter negativer Wert kann eine Fahrzeugleistungsverminderung darstellen. Die Schnittstelle kann auch einen DTE-Anzeiger 510 und einen Kraftstoffpegelanzeiger 512 beinhalten. Der DTE-Anzeiger 510 kann die DTE des Fahrzeugs auf Basis einer Energiemenge, die in der HV-Batterie übrig ist, und des Energieverbrauchs der Einflussfaktoren anzeigen. In 5E beinhaltet die Schnittstellenkonfiguration eine Balkenanzeige 530 der momentanen Reichweite pro Vollaufladung, einen Anzeiger 534 der durchschnittlichen Reichweite pro Vollaufladung und einen Anzeiger 536 der Nennreichweite pro Vollaufladung. Die Balkenanzeige 530 der momentanen Reichweite pro Vollaufladung kann eine Auswirkung von Fahrzeugbetriebsbedingungen auf den Energieverbrauch in Echtzeit darstellen. Der Anzeiger 534 der durchschnittlichen Reichweite pro Vollaufladung kann eine durchschnittliche Auswirkung auf den Energieverbrauch auf Basis von historisierten Daten darstellen. Der Anzeiger 536 der Nennreichweite pro Vollaufladung kann eine Energieleistungsreichweite des Fahrzeugs darstellen, die auf einer oder mehreren Kalibriertabellen und/oder Testdaten basieren kann.
  • 6 zeigt ein Beispiel für einen Algorithmus mit einem Mittelwert auf Routenbasis zum Berechnen einer RPC für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, zum Beispiel das Fahrzeug 200, der Energieverbrauchsausgaben zur Anzeige an einer Schnittstelle, zum Beispiel der Schnittstelle 214, prognostizieren kann. Die Energieverbrauchsausgaben können als Anzeiger angezeigt werden, die verschiedene kategorisierte Einflussfaktoren identifizieren, die den Energieverbrauch des Fahrzeugs beeinflussen. Der Algorithmus wird im Allgemeinen durch die Referenznummer 600 angegeben. In diesem Beispiel können zu den Energieverbrauchskategorien eine Zubehörkategorie und eine Antriebskategorie zählen, obwohl in Betracht gezogen wird, dass mit dem Algorithmus 600 andere Energieverbrauchskategorien oder Gruppierungen der kategorisierten Einflussfaktoren genutzt werden können. In diesem Beispiel kann zur Zubehörkategorie der Energieverbrauch aufgrund des Betriebs von Fahrzeugkomponenten zählen, zum Beispiel der Fahrzeugkomponenten 208, wie zum Beispiel eines Klimaregelungssystems und Komponenten, die Gleichspannungswandlerlasten erfordern. Zur Antriebskategorie können zwei antriebsbezogene Unterkategorien zählen. Vom Fahrer gesteuerte Antriebsfaktoren können eine erste Unterkategorie bilden, und externe Faktoren, die außerhalb der Kontrolle des Fahrers liegen können, können eine zweite Unterkategorie bilden, die hier als eine Kategorie externer Faktoren oder eine Umgebungsfaktorkategorie bezeichnet werden kann. Die fahrergesteuerte Unterkategorie kann hier als eine Fahrstilkategorie bezeichnet werden. Die Fahrstilkategorie kann Auswirkungen auf den Energieverbrauch beinhalten, die zum Beispiel in Beziehung zur Beschleunigung, Energierückgewinnungsleistung aus regenerativem Bremsen, Höhenänderungen und Reisegeschwindigkeit stehen. Die Kategorie externer Faktoren kann Auswirkungen auf den Energieverbrauch beinhalten, die während eines Fahrzyklus auftreten oder vorhanden sind, die zum Beispiel in Beziehung zur Luftdichte, zu einem Kaltstart des Fahrzeugs und zum Batteriealter stehen.
  • In der Operation 602 kann die Steuerung alle Routenwerte beim Fahrzeugstart zurücksetzen. In der Operation 604 können einer oder mehrere Sensoren, zum Beispiel der eine oder die mehreren Sensoren 210, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs messen und den Messwert an eine Steuerung, wie zum Beispiel die Steuerung 212, übertragen. In der Operation 606 können der eine oder die mehreren Sensoren eine von einer Klimaanlage verbrauchte Energiemenge messen und die Informationen an die Steuerung übertragen, die einen Klimaanlagen-Leistungswert schätzen kann. In der Operation 608 können der eine oder die mehreren Sensoren eine von Gleichspannungswandlerlasten verbrauchte Energiemenge messen und die Informationen an die Steuerung übertragen, die einen Gleichspannungswandler-Leistungswert schätzen kann. In der Operation 610 können der eine oder die mehreren Sensoren den Energieverbrauch durch Antriebsfaktoren der Fahrstilkategorie messen und die Informationen an die Steuerung übertragen, die einen Antriebsleistungswert schätzen kann. In der Operation 612 kann die Steuerung eine Leistungsmenge schätzen, die von den Antriebsfaktoren der Kategorie externer Faktoren verbraucht wird. Von daher kann die Steuerung eine Leistungsmenge schätzen, die aufgrund der Antriebsfaktoren der Kategorie externer Faktoren verbraucht wird, gemäß: Pext = m·g·sin(θgrade)·v(k) + f1(Toil, ptire) + f2(ρamb) wobei gilt: Pext = aufgrund der externen Faktoren verbrauchte Leistung, m = Fahrzeugmasse, g = Erdbeschleunigung, v = Fahrzeuggeschwindigkeit, Toil = Öltemperatur, ptire = Reifendruck, ρamb = Umgebungsdruck, f1(Toil, ptire) = Kalibriertabelle, die die Auswirkungen des Fahrzeugwarmlaufens als eine Funktion von Öltemperatur und Reifendruck darstellt, und f2(ρamb) = Kalibriertabelle, die die Auswirkungen der Luftdichte darstellt. In einem anderen Beispiel kann Pext auf Basis einer oder mehrerer Kalibriertabellen und Testdaten berechnet werden, die in Beziehung zu einer zusätzlichen Leistungsmenge stehen, die erforderlich ist, um das Fahrzeug unter verschiedenen Bedingungen zu fahren, wie zum Beispiel verschiedene Umgebungstemperaturen und/oder Öltemperaturen. Die Steuerung kann auch den Antriebsleistungswert unter Ausschluss der aufgrund der externen Faktoren verbrauchten Energiemenge berechnen, gemäß: Pprop,base = Pprop – Pext wobei gilt: Pprop,base = Antriebsleistung unter Ausschluss externer Faktoren, und Pprop = Antriebsleistung.
  • In der Operation 620 kann die Steuerung eine Gesamtroutenstreckenlänge (km) berechnen. In der Operation 622 kann die Steuerung eine Gesamtmenge der für eine Route verbrauchten Zubehörenergie berechnen. In der Operation 624 kann die Steuerung eine Gesamtmenge der für die Route verbrauchten Antriebsenergie berechnen. In der Operation 626 kann die Steuerung eine Gesamtmenge der für die Route aufgrund externer Faktoren verbrauchten Energie berechnen. Zum Beispiel kann die Steuerung die für Zubehörfaktoren, für Antriebsfaktoren und wegen externer Faktoren verbrauchte Gesamtroutenenergie in Wattstunden berechnen, gemäß: ex,trip(k) = ex,trip(k – 1) + ∆t·px(k) wobei gilt: ex,trip = für den Faktor x verbrauchte Routenenergie, und ∆t = Berechnungsschleifenzeit. Die Steuerung kann auch die Gesamtroutenstreckenlänge in Kilometer berechnen, gemäß: dtrip(k) = dtrip(k – 1) + ∆t·v(k) wobei dtrip = Routenstreckenlänge.
  • In der Operation 630 kann die Steuerung eine für die Route durchschnittliche Zubehörenergieverbrauchsrate (Wh/km) auf Basis der gefahrenen Gesamtroutenstreckenlänge und der für die Route verbrauchten Gesamtzubehörenergiemenge berechnen. In der Operation 632 kann die Steuerung eine für die Route durchschnittliche Antriebsenergieverbrauchsrate (Wh/km) auf Basis der gefahrenen Gesamtroutenstreckenlänge und der für die Route verbrauchten Gesamtantriebsenergiemenge berechnen. In der Operation 634 kann die Steuerung eine für die Route durchschnittliche Energieverbrauchsrate (Wh/km) wegen externer Faktoren auf Basis der gefahrenen Gesamtroutenstreckenlänge und der für die Route aufgrund externer Faktoren verbrauchten Gesamtenergiemenge berechnen. In der Operation 640 kann die Steuerung eine Gesamtenergieverbrauchsrate (Wh/km) auf Basis der für die Route durchschnittlichen Zubehörenergieverbrauchsrate, der für die Route durchschnittlichen Antriebsenergieverbrauchsrate und der für die Route durchschnittlichen Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren berechnen. Zum Beispiel kann die Steuerung die für die Route durchschnittliche Energieverbrauchsrate für Zubehörfaktoren, für Antriebsfaktoren und wegen externer Faktoren in Wattstunden pro Kilometer und die für die Route durchschnittliche Gesamtenergieverbrauchsrate berechnen, gemäß: rx,avg = ex,trip/dtrip wobei gilt: rx,avg = durchschnittliche Energieverbrauchsrate aufgrund des Faktors x, ex,trip = für den Faktor x verbrauchte Routenenergie, und dtrip = Routenstreckenlänge.
  • In der Operation 642 kann die Steuerung einen Zubehördeltawert für die Route auf Basis der für die Route durchschnittlichen Zubehörenergieverbrauchsrate und einer Nenn-Zubehörenergieverbrauchsrate berechnen. In der Operation 644 kann die Steuerung einen Antriebsdeltawert für die Route auf Basis der für die Route durchschnittlichen Energieverbrauchsrate und einer Nenn-Antriebsenergieverbrauchsrate berechnen. In der Operation 646 kann die Steuerung einen Deltawert externer Faktoren für die Route auf Basis der für die Route durchschnittlichen Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren und einer Nenn-Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren berechnen. Die Nennwerte für die Zubehörverbrauchsrate, die Antriebsenergieverbrauchsrate und die Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren können jeweils auf Daten basieren, die während eines Zyklus zur Kraftstoffverbrauchs-Zertifizierung gewonnen werden. Diese Daten können für die Steuerung zugänglich sein. Zum Beispiel kann die Steuerung die Differenz zwischen den durchschnittlichen Raten und Nennbedingungen für die Zubehörfaktoren, für die Antriebsfaktoren und wegen der externen Faktoren (Wh/km) berechnen, gemäß: rx,diff = rx,avg – rx,nom wobei gilt: rx,diff = Differenz in der Energieverbrauchsrate (d. h. der Deltawert) für den Faktor x, und rx,nom = Nenn-Energieverbrauchsrate des Faktors x.
  • In der Operation 650 kann die Steuerung einen relativen Einfluss der Zubehörlasten auf Basis der Gesamtenergieverbrauchsrate und des Zubehördeltawerts für die Route berechnen. In der Operation 652 kann die Steuerung einen relativen Einfluss des Antriebssystems auf Basis der Gesamtenergieverbrauchsrate und des Antriebsdeltawerts für die Route berechnen. In der Operation 654 kann die Steuerung einen relativen Einfluss der externen Faktoren auf Basis der Gesamtenergieverbrauchsrate und des Deltawerts externer Faktoren für die Route berechnen. Zum Beispiel kann die Steuerung die Auswirkung jeder Energieverbrauchskategorie relativ zur Restreichweite und in Form einer elektrischen Reichweite (km) bei Vollaufladung berechnen, gemäß: Ix = erangenom·rx,diff/ravg wobei gilt: Ix = Einfluss des Faktors x auf die Restreichweite relativ zur jeweiligen Nennbedingung, erangenom = elektrische Reichweite bei Vollaufladung entsprechend der jeweiligen Nennbedingung, und ravg = durchschnittliche Gesamtenergieverbrauchsrate des Fahrzeugs.
  • In der Operation 660 kann die Steuerung den relativen Einfluss der Zubehörlasten, den relativen Einfluss des Antriebssystems und den relativen Einfluss der externen Faktoren an einer Schnittstelle anzeigen. In der Operation 660 kann die Steuerung auch eine RPC anzeigen, die die relativen Einflussfaktoren berücksichtigt. Jeder der relativen Einflussfaktoren kann einzeln an der Schnittstelle angezeigt werden, um die Auswirkung der Energieverbrauchskategorien in Bezug auf die RPC klar zu machen. Diese Klarheit kann einem Fahrer Einsicht in die Auswirkungen auf die elektrische Reichweite liefern, die in Beziehung zum Fahrstil und zu Systemoperationen stehen. Von daher kann die Ausgabe auf dem Display Informationen für den Fahrer zur Identifizierung von kategorisiertem Energieverbrauch des Fahrzeugs unter verschiedenartigen Betriebsbedingungen bereitstellen,
  • Die 7A und 7B zeigen ein Beispiel für einen Algorithmus mit einem Mittelwert auf Streckenlängenbasis zum Berechnen einer Nenn- oder Ziel-RPC für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, zum Beispiel das Fahrzeug 200, der Energieverbrauchsausgaben zur Anzeige an einer Schnittstelle, zum Beispiel der Schnittstelle 214, prognostizieren kann. Die Energieverbrauchsausgaben können als Anzeiger angezeigt werden, die verschiedene kategorisierte Einflussfaktoren identifizieren, die den Energieverbrauch des Fahrzeugs beeinflussen. Der Algorithmus wird im Allgemeinen durch die Referenznummer 700 angegeben. In diesem Beispiel können zu den Energieverbrauchskategorien eine Zubehörkategorie und eine Antriebskategorie zählen, obwohl in Betracht gezogen wird, dass mit dem Algorithmus 700 andere Energieverbrauchskategorien oder Gruppierungen von kategorisierten Einflussfaktoren genutzt werden können. In diesem Beispiel kann zur Zubehörkategorie der Energieverbrauch aufgrund des Betriebs von Fahrzeugkomponenten zählen, zum Beispiel der Fahrzeugkomponenten 208, wie zum Beispiel eines Klimaregelungssystems und Komponenten, die Gleichspannungswandlerlasten erfordern. Zur Antriebskategorie können zwei antriebsbezogene Unterkategorien zählen. Vom Fahrer gesteuerte Antriebsfaktoren können eine erste Unterkategorie bilden, und externe Faktoren, die außerhalb der Kontrolle des Fahrers liegen, können eine zweite Unterkategorie bilden, die hier als eine Kategorie externer Faktoren oder eine Umgebungsfaktorkategorie bezeichnet werden kann. Die fahrergesteuerte Unterkategorie kann hier als eine Fahrstilkategorie bezeichnet werden. Zur Fahrstilkategorie können Auswirkungen auf den Energieverbrauch zählen, die während eines Fahrzyklus zum Beispiel in Beziehung zu Beschleunigung, Energierückgewinnungsleistung aus regenerativem Bremsen, Höhenänderungen und Reisegeschwindigkeit stehen. Zur Kategorie externer Faktoren können Auswirkungen auf den Energieverbrauch zählen, die während eines Fahrzyklus auftreten oder vorhanden sind, die zum Beispiel in Beziehung zur Luftdichte, einem Kaltstart des Fahrzeugs und dem Batteriealter stehen.
  • In der Operation 704 können einer oder mehrere Sensoren, zum Beispiel der eine oder die mehreren Sensoren 210, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs messen und den Messwert an eine Steuerung, wie zum Beispiel die Steuerung 212, übertragen. In der Operation 706 können der eine oder die mehreren Sensoren eine von einer Klimaanlage verbrauchte Energiemenge messen und die Informationen an die Steuerung übertragen, die einen Klimaanlagen-Leistungswert schätzen kann. In der Operation 708 können der eine oder die mehreren Sensoren eine von Gleichspannungswandlerlasten verbrauchte Energiemenge messen und die Informationen an die Steuerung übertragen, die einen Gleichspannungswandler-Leistungswert schätzen kann. In der Operation 710 können der eine oder die mehreren Sensoren den Energieverbrauch durch Antriebsfaktoren der Fahrstilkategorie messen und die Informationen an die Steuerung übertragen, die einen Antriebsleistungswert schätzen kann. In der Operation 712 kann die Steuerung eine Leistungsmenge schätzen, die von den Antriebsfaktoren der Kategorie externer Faktoren verbraucht wird. Von daher kann die Steuerung eine Leistungsmenge schätzen, die aufgrund der Antriebsfaktoren der Kategorie externer Faktoren verbraucht wird, gemäß: Pext = m·g·sin(θgrade)·v(k) + f1(Toil, ptire) + f2(ρamb) wobei gilt: Pext = aufgrund der externen Faktoren verbrauchte Leistung, m = Fahrzeugmasse, g = Erdbeschleunigung, v = Fahrzeuggeschwindigkeit, Toil = Öltemperatur, ptire = Reifendruck, ρamb = Umgebungsdruck, f1(Toil, ptire) = Kalibriertabelle, die die Auswirkungen des Fahrzeugwarmlaufens als eine Funktion von Öltemperatur und Reifendruck darstellt, und f2(ρamb) = Kalibriertabelle, die die Auswirkungen der Luftdichte darstellt. In einem anderen Beispiel kann Pext auf Basis einer oder mehrerer Kalibriertabellen und Testdaten berechnet werden, die in Beziehung zu einer zusätzlichen Leistungsmenge stehen, die erforderlich ist, um das Fahrzeug unter verschiedenen Bedingungen zu fahren, wie zum Beispiel kühlere Umgebungstemperaturen und/oder Öltemperaturen. Die Steuerung kann auch den Antriebsleistungswert unter Ausschluss der aufgrund der externen Faktoren verbrauchten Energiemenge berechnen, gemäß: Pprop,base = Pprop – Pext wobei gilt: Pprop,base = Antriebsleistung unter Ausschluss externer Faktoren, und Pprop = Antriebsleistung.
  • In der Operation 720 kann die Steuerung eine über ein Berechnungsintervall gefahrene Streckenlänge berechnen. In der Operation 722 kann die Steuerung eine über das Berechnungsintervall verbrauchte Gesamtzubehörenergiemenge berechnen. In der Operation 724 kann die Steuerung eine über das Berechnungsintervall verbrauchte Gesamtantriebsenergiemenge berechnen. In der Operation 726 kann die Steuerung eine für das Berechnungsintervall aufgrund externer Faktoren verbrauchte Gesamtenergiemenge berechnen. Zum Beispiel kann die Steuerung die für Zubehörfaktoren, für Antriebsfaktoren und wegen externer Faktoren verbrauchte Gesamtenergiemenge in Wattstunden berechnen, gemäß: ex,interval = ∆t·px wobei gilt: ex,interval = über das Berechnungsintervall verbrauchte Energie, und ∆t = Berechnungsschleifenzeit. Die Steuerung kann auch die über das Intervall gefahrene Streckenlänge berechnen, gemäß: ddist,interval = ∆t·v(k)
  • In der Operation 727 kann die Steuerung bestimmen, ob die gefahrene Streckenlänge einen Aktualisierungsstreckenlängenschwellenwert oder ein Aktualisierungsintervall überschritten hat. Falls der Schwellenwert überschritten worden ist, kann die Steuerung die gelernten Energieverbrauchsraten aktualisieren. In der Operation 728 kann die Steuerung eine Zubehörenergieverbrauchsrate (Wh/km) auf Basis der gefahrenen Streckenlänge und der über das Aktualisierungsintervall verbrauchten Zubehörenergiemenge berechnen. In der Operation 729 kann die Steuerung eine Antriebsenergieverbrauchsrate (Wh/km) auf Basis der gefahrenen Streckenlänge und der über das Aktualisierungsintervall verbrauchten Antriebsenergiemenge berechnen. In der Operation 730 kann die Steuerung eine Energieverbrauchsrate (Wh/km) wegen externer Faktoren auf Basis der gefahrenen Streckenlänge und der über das Aktualisierungsintervall aufgrund externer Faktoren verbrauchten Energiemenge berechnen.
  • In der Operation 731 kann die Steuerung den gelernten durchschnittlichen Zubehörenergieverbrauch aktualisieren. Dieser gelernte Durchschnitt kann einem kalibrierbaren Streckenlängenintervall entsprechen. Zum Beispiel kann eine kalibrierbare Streckenlänge eine vorausgewählte Streckenlänge sein, über der als Basis die Reichweitenausgaben erfolgen können. Die kalibrierbare Streckenlänge kann einer Reichweite entsprechen, die für das Fahrzeug als die Reichweite bemessen ist, die es bei einer Vollaufladung der Energiequelle fahren kann. Die kalibrierbare Streckenlänge kann einer angestrebten Reichweite entsprechen, die das Fahrzeug bei einer Vollaufladung der Energiequelle fahren kann. Optional kann der Fahrer die kalibrierbare Streckenlänge in Übereinstimmung mit den Vorlieben des Fahrers auswählen. In der Operation 732 kann die Steuerung die gelernte durchschnittliche Antriebsenergieverbrauchsrate aktualisieren. In der Operation 733 kann die Steuerung die gelernte durchschnittliche Energieverbrauchsrate aktualisieren. Zum Beispiel kann die Steuerung die gelernte Energieverbrauchsrate für Zubehörfaktoren, für Antriebsfaktoren und wegen externer Faktoren in Wattstunden pro Kilometer aktualisieren, gemäß: rx,avg(k) = (1 – α)·rx,avg(k – 1) + α·rx(k) wobei gilt: rx,avg = durchschnittliche Energieverbrauchsrate für den Faktor x, rx = aktuelle Energieverbrauchsrate für den Faktor x, k = diskreter Streckenlängenindex, und α = Filterkonstante. Sobald die erlernten Energieverbrauchsraten aktualisiert worden sind, kann die Steuerung in der Operation 734 die gefahrene Streckenlänge und die verbrauchte Energie auf null zurücksetzen.
  • In der Operation 740 kann die Steuerung eine Gesamtenergieverbrauchsrate (Wh/km) auf Basis der durchschnittlichen Zubehörenergieverbrauchsrate, der durchschnittlichen Antriebsenergieverbrauchsrate und der durchschnittlichen Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren berechnen. Zum Beispiel kann die Steuerung die durchschnittliche Energieverbrauchsrate für Zubehörfaktoren, für Antriebsfaktoren und wegen externer Faktoren in Wattstunden pro Kilometer und die durchschnittliche Gesamtenergieverbrauchsrate berechnen, gemäß: rx,avg = ex,dist/ddist wobei gilt: rx,avg = durchschnittliche Energieverbrauchsrate aufgrund des Faktors x, ex,dist = über die kalibrierbare Streckenlänge für den Faktor x verbrauchte Energie, und ddist = kalibrierbare Streckenlänge.
  • In der Operation 742 kann die Steuerung einen Zubehördeltawert auf Basis der durchschnittlichen Zubehörenergieverbrauchsrate und einer Nenn-Zubehörenergieverbrauchsrate berechnen. In der Operation 744 kann die Steuerung einen Antriebsdeltawert auf Basis der durchschnittlichen Energieverbrauchsrate und einer Nenn-Antriebsenergieverbrauchsrate berechnen. In der Operation 746 kann die Steuerung einen Deltawert externer Faktoren auf Basis der durchschnittlichen Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren und einer Nenn-Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren berechnen. Die Nennwerte für die Zubehörverbrauchsrate, die Antriebsenergieverbrauchsrate und die Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren können jeweils auf Daten basieren, die während eines Zyklus zur Kraftstoffverbrauchs-Zertifizierung gewonnen werden. Diese Daten können für die Steuerung zugänglich sein. Zum Beispiel kann die Steuerung die Differenz zwischen den durchschnittlichen Raten und Nennbedingungen für die Zubehörfaktoren, die Antriebsfaktoren und die externen Faktoren (Wh/km) berechnen, gemäß: rx,diff = rx,avg – rx,nom wobei gilt: rx,diff = Differenz in der Energieverbrauchsrate (d. h. der Deltawert) für den Faktor x, und rx,nom = Nenn-Energieverbrauchsrate des Faktors x.
  • In der Operation 750 kann die Steuerung einen relativen Einfluss der Zubehörlasten auf Basis der Gesamtenergieverbrauchsrate und des Zubehördeltawerts berechnen. In der Operation 752 kann die Steuerung einen relativen Einfluss des Antriebssystems auf Basis der Gesamtenergieverbrauchsrate und des Antriebsdeltawerts berechnen. In der Operation 754 kann die Steuerung einen relativen Einfluss der externen Faktoren auf Basis der Gesamtenergieverbrauchsrate und des Deltawerts externer Faktoren berechnen. Zum Beispiel kann die Steuerung die Auswirkung jeder Energieverbrauchskategorie relativ zur Restreichweite und in Form einer elektrischen Reichweite (km) bei Vollaufladung berechnen, gemäß: Ix = erangenom·rx,diff/ravg wobei gilt: Ix = Einfluss des Faktors x auf die Restreichweite relativ zur jeweiligen Nennbedingung, erangenom = elektrische Reichweite bei Vollaufladung entsprechend der jeweiligen Nennbedingung, und ravg = durchschnittliche Gesamtenergieverbrauchsrate des Fahrzeugs.
  • In der Operation 760 kann die Steuerung den relativen Einfluss der Zubehörlasten, den relativen Einfluss des Antriebssystems und den relativen Einfluss der externen Faktoren an einer Schnittstelle anzeigen. In der Operation 760 kann die Steuerung auch eine RPC anzeigen, die die relativen Einflussfaktoren über die kalibrierbare Streckenlänge berücksichtigt. Jeder der relativen Einflussfaktoren kann einzeln an der Schnittstelle angezeigt werden, um die Auswirkung der Energieverbrauchskategorien in Bezug auf die RPC klar zu machen. Diese Klarheit kann einem Fahrer Einsicht in die Auswirkungen auf die elektrische Reichweite liefern, die in Beziehung zum Fahrstil und zu Systemoperationen stehen. Von daher kann die Ausgabe auf dem Display Informationen für den Fahrer zur Identifizierung von kategorisiertem Energieverbrauch des Fahrzeugs unter verschiedenartigen Betriebsbedingungen bereitstellen.
  • Obwohl oben verschiedene Ausführungsformen beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen, durch die Ansprüche umfassten Formen beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Begriffe sind eher beschreibende als einschränkende Begriffe, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und vom Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Die Merkmale verschiedener Ausführungsformen können, wie vorher beschrieben wurde, kombiniert werden, so dass sie weitere Ausführungsformen der Offenbarung bilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Obwohl verschiedene Ausführungsformen so beschrieben worden sein können, dass sie Vorteile gegenüber anderen Ausführungsformen oder gegenüber Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer erwünschter Charakteristika bereitstellen bzw. diesen vorzuziehen sind, verstehen Durchschnittsfachleute, dass Kompromisse hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale oder Charakteristika eingegangen werden können, um erwünschte Eigenschaften des Gesamtsystems zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Zu diesen Eigenschaften können Absatzfähigkeit, Aussehen, Einheitlichkeit, Robustheit, Kundenakzeptanz, Ausfallsicherheit, Genauigkeit usw. zählen. Von daher liegen Ausführungsformen, die hinsichtlich eines oder mehrerer Kennwerte als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen bzw. als Umsetzungsformen nach dem Stand der Technik beschrieben worden sind, nicht außerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen erwünscht sein. ZEICHENERKLÄRUNG
    FIG. 1 14 Elektromaschine(n)
    16 Getriebe
    18 Verbrennungsmotor
    24 Batteriesatz
    26 Leistungselektronisches Modul
    28 Gleichspannungswandlermodul
    30 Zubehörbatterie
    32 Leistungswandlungsmodul
    33 BECM
    34 Ladeport
    36 Leistungsquelle
    38 EVSE
    40 EVSE-Verbinder
    FIG. 2 202 Energiequelle
    204 Energiesensor
    206 Fahrzeug-CPU
    208 Fahrzeugkomponenten
    210 Ein oder mehrere Sensoren
    212 Steuerung
    214 Schnittstelle
    FIG. 3 304 Einen externen Antriebsfaktoren-Leistungswert und einen Netto-Antriebsleistungswert berechnen
    306 Eine durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h), einen durchschnittlichen Zubehörleistungsverbrauch (W), einen durchschnittlichen Antriebsleistungsverbrauch (W) und einen durchschnittlichen Leistungsverbrauch wegen externer Faktoren lernen
    308 Eine durchschnittliche Zubehörenergieverbrauchsrate (Wh/km), eine durchschnittliche Antriebsenergieverbrauchsrate (Wh/km), eine durchschnittliche Leistungsverbrauchsrate wegen externer Faktoren (Wh/km) und eine durchschnittliche Gesamtenergieverbrauchsrate (Wh/km) berechnen
    310 Eine Differenz der entsprechenden Energieverbrauchsraten zu einer Nenn-Leistungsverbrauchsbedingung für die Zubehörfaktoren, für die Antriebsfaktoren und die externen Faktoren (Wh/km) berechnen
    312 Eine Auswirkung jeder Energieverbrauchsratendifferenz in Bezug auf die RPC in Form einer verfügbaren Energiemenge bei einer Vollaufladung einer Energiespeichereinrichtung berechnen
    314 Eine RPC und Kennzeichen, die repräsentativ für den Einfluss der Auswirkungen der Energieverbrauchsratendifferenzen auf die RPC sind, an einer Schnittstelle anzeigen
    FIG. 4 404 Fahrzeuggeschwindigkeit messen
    406 Einen Klimaanlagenleistungswert messen/schätzen
    408 Einen Gleichspannungswandler-Leistungswert messen/schätzen
    410 Einen Antriebsleistungswert messen/schätzen
    412 Eine aufgrund externer Faktoren verbrauchte Leistungsmenge schätzen
    420 Eine durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h) lernen
    422 Eine durchschnittliche Zubehörleistung (W) lernen
    424 Eine durchschnittliche Antriebsenergieverbrauchsrate lernen
    426 Eine durchschnittliche Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren lernen
    430 Eine durchschnittliche Zubehörenergieverbrauchsrate (Wh/km) berechnen
    432 Eine durchschnittliche Antriebsenergieverbrauchsrate (Wh/km) berechnen
    434 Eine durchschnittliche Energieverbrauchsrate (Wh/km) wegen externer Faktoren berechnen
    440 Eine Gesamtenergieverbrauchsrate (Wh/km) berechnen
    442 Einen Zubehördeltawert auf Basis der durchschnittlichen Zubehörenergieverbrauchsrate und einer Nenn-Zubehörenergieverbrauchsrate berechnen
    444 Einen Antriebsdeltawert auf Basis der durchschnittlichen Antriebsenergieverbrauchsrate und einer Nenn-Antriebsenergieverbrauchsrate berechnen
    446 Einen Deltawert externer Faktoren für die Route auf Basis der für die Route durchschnittlichen Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren und einer Nenn-Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren berechnen
    450 Einen relativen Einfluss der Zubehörlasten berechnen
    452 Einen relativen Einfluss des Antriebs (z. B. des Fahrstils) berechnen
    454 Einen relativen Einfluss der externen Faktoren berechnen
    460 Eine RPC, den Einfluss der Zubehörlasten, den Einfluss des Antriebs und den Einfluss der externen Faktoren an einer Schnittstelle anzeigen
    Fig. 6 602 Alle Routenwerte beim Fahrzeugstart zurücksetzen
    604 Fahrzeuggeschwindigkeit messen
    606 Einen Klimaanlagenleistungswert messen/schätzen
    608 Einen Gleichspannungswandler-Leistungswert messen/schätzen
    610 Einen Antriebsleistungswert messen/schätzen
    612 Eine aufgrund externer Faktoren verbrauchte Leistungsmenge schätzen
    620 Eine gefahrene Gesamtroutenstreckenlänge (km) berechnen
    622 Eine für eine Route verbrauchte Gesamtzubehörenergiemenge berechnen
    624 Eine für eine Route verbrauchte Gesamtantriebsenergiemenge berechnen
    626 Eine aufgrund externer Faktoren für die Route verbrauchte Gesamtenergiemenge berechnen
    630 Eine für die Route durchschnittliche Zubehörenergieverbrauchsrate (Wh/km) berechnen
    632 Eine für die Route durchschnittliche Antriebsenergieverbrauchsrate (Wh/km) berechnen
    634 Eine für die Route durchschnittliche Energieverbrauchsrate (Wh/km) wegen externer Faktoren berechnen
    640 Eine Gesamtenergieverbrauchsrate (Wh/km) berechnen
    642 Einen Zubehördeltawert für die Route auf Basis der für die Route durchschnittlichen Zubehörenergieverbrauchsrate und einer Nenn-Zubehörenergieverbrauchsrate berechnen
    644 Einen Antriebsdeltawert für die Route auf Basis der für die Route durchschnittlichen Antriebsenergieverbrauchsrate und einer Nenn-Antriebsenergieverbrauchsrate berechnen
    646 Einen Deltawert externer Faktoren für die Route auf Basis der für die Route durchschnittlichen Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren und einer Nenn-Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren berechnen
    650 Einen relativen Einfluss der Zubehörlasten berechnen
    652 Einen relativen Einfluss des Antriebs (z. B. des Fahrstils) berechnen
    654 Einen relativen Einfluss der externen Faktoren berechnen
    660 Eine RPC, den Einfluss der Zubehörlasten, den Einfluss des Antriebs und den Einfluss der externen Faktoren an einer Schnittstelle anzeigen
    FIG. 7A 704 Fahrzeuggeschwindigkeit messen
    706 Einen Klimaanlagenleistungswert messen/schätzen
    708 Einen Gleichspannungswandler-Leistungswert messen/schätzen
    710 Einen Antriebsleistungswert messen/schätzen
    712 Eine aufgrund externer Faktoren verbrauchte Leistungsmenge schätzen
    720 Die seit dem letzten Zurücksetzen gefahrene Streckenlänge berechnen
    722 Die seit dem letzten Zurücksetzen verbrauchte Gesamtzubehörenergie berechnen
    724 Die seit dem letzten Zurücksetzen verbrauchte Gesamtantriebsenergie berechnen
    726 Die seit dem letzten Zurücksetzen aufgrund externer Faktoren verbrauchte Gesamtenergie berechnen
    727 Überschreitet die gefahrene Streckenlänge den aktualisierten Streckenlängenschwellenwert?
    728 Die Zubehörenergieverbrauchsrate (Wh/km) über das vergangene Berechnungsintervall berechnen
    729 Die Antriebsenergieverbrauchsrate (Wh/km) über das vergangene Berechnungsintervall berechnen
    730 Die Energieverbrauchsrate (Wh/km) wegen externer Faktoren über das vergangene Berechnungsintervall berechnen
    731 Die gelernte durchschnittliche Zubehörenergieverbrauchsrate (Wh/km) aktualisieren
    732 Die gelernte durchschnittliche Antriebsenergieverbrauchsrate (Wh/km) aktualisieren
    733 Die gelernte durchschnittliche Energieverbrauchsrate (Wh/km) wegen externer Faktoren aktualisieren
    734 Variablen für die gefahrene Streckenlänge und die verbrauchte Energie zurücksetzen
    Yes Ja
    No Nein
    FIG. 7B 740 Eine Gesamtenergieverbrauchsrate (Wh/km) berechnen
    742 Einen Zubehördeltawert auf Basis der durchschnittlichen Zubehörenergieverbrauchsrate und einer Nenn-Zubehörenergieverbrauchsrate berechnen
    744 Einen Antriebsdeltawert auf Basis der durchschnittlichen Antriebsenergieverbrauchsrate und einer Nenn-Antriebsenergieverbrauchsrate berechnen
    746 Einen Deltawert externer Faktoren auf Basis der durchschnittlichen Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren und einer Nenn-Energieverbrauchsrate wegen externer Faktoren berechnen
    750 Einen relativen Einfluss der Zubehörlasten berechnen
    752 Einen relativen Einfluss des Antriebs (z. B. des Fahrstils) berechnen
    754 Einen relativen Einfluss der externen Faktoren berechnen
    760 Eine RPC, den Einfluss der Zubehörlasten, den Einfluss des Antriebs und den Einfluss der externen Faktoren an einer Schnittstelle anzeigen

Claims (20)

  1. Verfahren zum Schätzen der Reichweite pro Vollaufladung (RPC) für ein Fahrzeug, das Folgendes umfasst: als Reaktion auf das Detektieren des Vorliegens einer vordefinierten Bedingung, die den Fahrzeugenergieverbrauch beeinflusst, Ausgeben an eine Schnittstelle durch eine Steuerung einer RPC und von Kennzeichen, die ein Ausmaß angeben, zu dem die vordefinierte Bedingung die RPC beeinflusst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vordefinierte Bedingung einen Zubehörlastfaktor, ein auf Fahrstil zurückzuführender Antriebsfaktor, ein auf das Batteriealter zurückzuführender Antriebsfaktor oder ein auf Umgebungsbedingungen zurückzuführender Antriebsfaktor umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die RPC und die Kennzeichen auf projektierten Verbrauchsraten basieren, die die vordefinierte Bedingung berücksichtigen und auf einer vorausgewählten, kalibrierbaren Fahrzeugfahrstreckenlänge basieren.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die RPC und die Kennzeichen auf Verbrauchsraten basieren, die die vordefinierte Bedingung berücksichtigen und während eines vordefinierten Intervalls eines Fahrzyklus gelernt werden, während die vordefinierte Bedingung vorliegt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die RPC und die Kennzeichen weiterhin auf durchschnittlichen Energieverbrauchsraten und auf einem mit dem vordefinierten Intervall verknüpften Gesamtfahrzeugenergieverbrauch basieren.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die RPC und die Kennzeichen weiterhin auf einer Differenz zwischen den durchschnittlichen Energieverbrauchsraten und vorausgewählten, mit der vordefinierten Bedingung verknüpften Nennverbrauchsbedingungen basieren.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Intervall ein Intervall auf Zeitbasis ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Intervall ein Intervall auf Routenbasis ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Intervall ein Intervall auf Streckenlängenbasis ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei wenigstens eines der Kennzeichen ein grafisches Element ist, das eine Reichweitenstreckenlänge relativ zu einem Ladezustand einer Energiespeichereinrichtung des Fahrzeugs zeigt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei wenigstens eines der Kennzeichen ein grafisches Element ist, das einen Leistungsverbrauchsprozentsatz relativ zu einem Ladezustand einer Energiespeichereinrichtung des Fahrzeugs zeigt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei wenigstens eines der Kennzeichen ein grafisches Element ist, das einen Leistungsverbrauchsprozentsatz relativ zur RPC über einer vorausgewählten, kalibrierbaren Streckenlänge zeigt.
  13. Elektrisch betriebenes Fahrzeug, das Folgendes umfasst: eine oder mehrere Fahrzeugkomponenten; eine Traktionsbatterie, um den Fahrzeugkomponenten Energie zuzuführen; einen oder mehrere Sensoren zum Überwachen der Fahrzeugkomponenten, der Traktionsbatterie und vorausgewählter Umgebungsbedingungen; und eine Steuerung, die dazu ausgelegt ist, als Reaktion auf Eingabe von den Sensoren Ausgabe für eine Schnittstelle zu generieren, die eine Reichweite pro Vollaufladung (RPC) und Kennzeichen beinhaltet, die ein Ausmaß des Einflusses jeder der Umgebungsbedingungen und des Betriebs der Komponenten und der Batterie auf die RPC angeben.
  14. Fahrzeug nach Anspruch 13, wobei wenigstens eine der Fahrzeugkomponenten zur Aktivierung durch einen Fahrer ausgelegt ist und wobei zu den Kennzeichen ein Anzeiger zählt, der eine Reduzierung der RPC aufgrund von Aktivierung der wenigstens einen der Fahrzeugkomponenten identifiziert.
  15. Fahrzeug nach Anspruch 13 oder 14, wobei wenigstens eine der Fahrzeugkomponenten Strom aus der Batterie zieht, wenn sie aktiviert ist, und wobei zu den Kennzeichen ein Anzeiger zählt, der eine Reduzierung der RPC aufgrund von Aktivierung der wenigstens einen der Fahrzeugkomponenten identifiziert.
  16. Fahrzeug nach Anspruch 15, wobei die Kennzeichen ein grafisches Element sind, die einen Leistungsverbrauchsprozentsatz relativ zu einem vorausgewählten Intervall auf Zeitbasis, einem Intervall auf Routenbasis oder einem Intervall auf Streckenlängenbasis zeigt.
  17. Fahrzeugtraktionsbatteriesystem, das Folgendes umfasst: eine Traktionsbatterie; eine Fahrzeugkomponente, die dazu ausgelegt ist, Strom aus der Traktionsbatterie zu ziehen; eine Schnittstelle; und eine Steuerung, die dazu ausgelegt ist, als Reaktion auf das Detektieren einer auf den Strom zurückzuführenden Änderung der Energieverbrauchsbedingung eine Reichweite pro Vollaufladung (RPC) und Kennzeichen, die ein Ausmaß der Reduzierung der RPC aufgrund des Stroms angeben, an die Schnittstelle auszugeben.
  18. Fahrzeug nach Anspruch 17, wobei wenigstens eines der Kennzeichen ein grafisches Element ist, das einen Leistungsverbrauchsprozentsatz relativ zu einem vorausgewählten Intervall auf Zeitbasis, einem Intervall auf Routenbasis oder einem Intervall auf Streckenlängenbasis zeigt.
  19. Fahrzeug nach Anspruch 17 oder 18, das weiterhin eine andere Fahrzeugkomponente umfasst, die dazu ausgelegt ist, von einem Fahrer aktiviert zu werden, wobei die Steuerung weiterhin dazu ausgelegt ist, als Reaktion auf das Detektieren einer Aktivierungsbedingung für die andere Fahrzeugkomponente Kennzeichen an die Schnittstelle auszugeben, die ein Ausmaß der Reduzierung der RPC aufgrund der Aktivierung der anderen Fahrzeugkomponente angeben.
  20. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Steuerung weiterhin dazu ausgelegt ist, als Reaktion auf das Detektieren einer auf Umgebungsbedingungen zurückzuführenden Änderung des Energieverbrauchs Kennzeichen an die Schnittstelle auszugeben, die ein Ausmaß der Reduzierung der RPC aufgrund der Umgebungsbedingungen angeben.
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