DE102017119453A1

DE102017119453A1 - Energieoptimierte Fahrzeugroutenauswahl

Info

Publication number: DE102017119453A1
Application number: DE102017119453.3A
Authority: DE
Inventors: Jun-Mo Kang; Yiran Hu; Steven E. Muldoon; Chen-Fang Chang; Dongxu Li; Junfeng Zhao
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-08-25
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2018-03-01
Also published as: US20180058868A1; CN107782327B; CN107782327A; US10215576B2

Abstract

Ein Verfahren zum Erzeugen von energieoptimierten Fahrrouten mit einem Fahrzeugnavigationssystem beinhaltet das Erzeugen von Kandidaten-Fahrtrouten zwischen einem Routenausgangspunkt und einem oder mehreren Routenzielen, und dann Teilen jeder Kandidaten-Fahrtroute in eine Vielzahl von Routenabschnitte. Das Verfahren beinhaltet das Schätzen der erwarteten Fahrgeschwindigkeiten entlang jedes Abschnitts unter Verwendung von Cloud-Informationen und das Berechnen einer erwarteten Energieeffizienz über jede der Kandidaten-Fahrtrouten unter Verwendung eines oder mehrerer fahrzeugspezifischer Energieeffizienzmodelle. Die Fahrtrouten werden über das Navigationssystem angezeigt, einschließlich einer Spur der energieoptimierten Fahrtrouten und einer erwarteten oder relativen Energieeffizienz entlang der energieoptimierten Fahrtrouten. Ein Fahrzeug beinhaltet das Navigationssystem und einen Antriebsstrang. Eine Antriebsstrangsteuerung kann die Fahrzeuggeschwindigkeit über eine ausgewählte Route steuern, um eine optimal energieeffiziente Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System und ein Verfahren zum Bestimmen von energieoptimierten Fahrtrouten für ein Fahrzeug.
HINTERGRUND
Fahrzeugnavigationssysteme werden verwendet, um die aktuelle Position eines Benutzers unter Verwendung von Satellitennavigationssystemdaten zu bestimmen. Die aktuelle Position wird dann über eine geokodierte und kommentierte Karte angezeigt. Beispiel-Mapping-Daten können ein topographisches Straßennetz und Informationspunkte beinhalten. Derartige Informationen werden typischerweise dem Navigationssystem aus einer entfernten Geodatenbank mitgeteilt oder von einem Onboard-Speicherplatz aus darauf zugegriffen.
Eine empfohlene Fahrtroute kann durch ein Navigationssystem basierend auf der kürzesten Zeit oder Entfernung zwischen einem Routenausgangspunkt und einem Routenziel für eine gegebene Reise bestimmt werden. Die empfohlene Fahrtroute wird dann als Kartenspur und/oder als Fahrtrichtungsanweisungen angezeigt. Derartige herkömmliche Ansätze zur Routenplanung, während sie bei der Bestimmung der kürzesten Entfernung oder der Fahrzeit wirksam sind, sind nicht optimal, um die energieeffizientesten verfügbaren Routen zu bestimmen oder den Betrieb des Fahrzeugs optimal zu steuern.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Navigationssystem und ein begleitendes Verfahren, wie hierin beschrieben, sind zur Verwendung beim Bestimmen einer optimal energieeffizienten Fahrtroute in einem Fahrzeug vorgesehen. Ein zugrunde liegender Algorithmus ermöglicht verschiedene Steuerungsmaßnahmen auf der Basis von Cloud-Informationen und fahrzeugspezifischen Energieverbrauchmerkmale, wobei in bestimmten Ausführungsformen eine Echtzeitanpassung der Energieverbrauchsmerkmale möglich ist. Dazugehörige Vorteile beinhalten die Möglichkeit, eine Fahrtroute auszuwählen, die den Energieverbrauch innerhalb von Zeit- oder Entfernungsbeschränkungen optimiert oder die Auswahl von Fahrtrouten und/oder die Steuerung des Fahrzeugs in einer Weise, die die Gesamtenergieeffizienz maximiert.
Es wird hierin erkannt, dass die Routenauswahl den Energieverbrauch über eine gegebene Route oder eine Strecke erheblich beeinflusst. Der Energieverbrauch des Fahrzeugs wird stark durch Faktoren, wie beispielsweise Geschwindigkeit, Verkehrsbedingungen und Fahrtroute, beeinflusst. Die Fahrzeit unter Echtzeitbedingungen werden durch gesetzliche Geschwindigkeitsbegrenzungen sowie Witterungsbedingungen und Fahrbahnbeschaffenheit in Echtzeit beschränkt. Während eine herkömmliche Navigations-Mapping-Software in der Lage ist Routenoptionen bereitzustellen, welche die Fahrtzeit oder die Entfernung basierend auf Echtzeit-Verkehrsbedingungen minimieren, berücksichtigt diese Software typischerweise nicht die Energieeffizienz des jeweiligen Fahrzeugs, in dem die Navigations-Mapping-Software verwendet wird. Somit ist die schnellste Route nicht unbedingt die energieeffizienteste und umgekehrt. So kann beispielsweise bei der Möglichkeit, örtliche Straßen gegen eine Autobahnstrecke mit ähnlichen Fahrzeiten zu verwenden, ein Hybridfahrzeug, das in erster Linie auf elektrische Leistung bei niedrigeren Geschwindigkeiten angewiesen ist, weniger Energie verwenden, um die örtlichen Straßen zu fahren, während ein herkömmliches Benzinfahrzeug weniger Energie verwenden kann, um die Autobahnstrecke bei höheren Geschwindigkeiten zu fahren, wobei ein Verbrennungsmotor vergleichsweise effizient ist.
In einer besonderen Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren zum Erzeugen von energieoptimierten Fahrtrouten in einem Navigationssystem eines Fahrzeugs das Erzeugen von Kandidaten-Fahrtrouten für eine Fahrt mit einem Routenausgangspunkt und einem Routenziel. Das Verfahren beinhaltet ferner
das Teilen jeder Kandidaten-Fahrtroute in Routenabschnitte und dann das Schätzen der erwarteten Fahrgeschwindigkeiten entlang jedes Abschnitts unter Verwendung von Echtzeit-Verkehrsdaten, Geschwindigkeitsbegrenzungen und Cloud-Informationen. Zusätzlich beinhaltet das Verfahren das Berechnen einer erwarteten Energieeffizienz des Fahrzeugs über jeden Abschnitt unter Verwendung eines fahrzeugspezifischen Energieeffizienzmodells. Energieoptimierte Fahrtrouten werden dann über das Navigationssystem erzeugt und angezeigt, einschließlich der Darstellung einer Spur der energieoptimierten Fahrtrouten und einer erwarteten oder relativen Energieeffizienz des Fahrzeugs auf diesen Routen.
Das Verfahren kann ferner das Empfangen einer Auswahl eines der angezeigten energieoptimierten Fahrtrouten, beispielsweise über eine Touchscreen-Eingabe, und anschließendes Anzeigen oder Senden von Fahrtrichtungsanweisungen für die ausgewählte energieoptimierte Fahrtroute beinhalten.
Das Navigationssystem kann mit mehreren fahrzeugspezifischen Energieeffizienzmodellen programmiert werden, die jeweils einem Merkmal des Fahrzeugs entsprechen, wie beispielsweise Gewicht oder einer Anzahl von aktiven Motorzylindern oder einer bestimmten Antriebsstrang-Betriebsart. Bei einer derartigen Ausführungsform kann das Verfahren das Bestimmen des Merkmals des Fahrzeugs, das Auswählen eines der Energieeffizienzmodelle unter Verwendung der bestimmten Charakteristik und das Berechnen der erwarteten Energieeffizienz unter Verwendung eines ausgewählten Modells beinhalten.
Das Verfahren kann das Bestimmen der tatsächlichen Energieeffizienz des Fahrzeugs über die Routenabschnitte und das Anpassen des fahrzeugspezifischen Energieeffizienzmodells, wie beispielsweise Karten-, Kurven- oder Datentabellen, im Laufe der Zeit unter Verwendung der tatsächlichen Energieeffizienz beinhalten.
Es wird auch ein Fahrzeug offenbart, das Antriebsräder, eine Drehmoment erzeugende Vorrichtung, wie beispielsweise einen Motor und/oder einen Fahrmotor, ein Getriebe mit einem mit der Drehmoment erzeugenden Vorrichtung verbundenen Eingangselement und einem mit den Antriebsrädern verbundenen Ausgangselement und das Navigationssystem, beinhalten. Das Navigationssystem ist dafür konfiguriert, das vorstehend erwähnte Verfahren auszuführen.
Die vorstehend genannten sowie andere Funktionen und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bestmöglichen Weisen zur Umsetzung der Offenbarung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen leicht erkennbar.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines exemplarischen Fahrzeugs mit einem hierin offenbarten Navigationssystem.
2 ist eine grafische Darstellung von drei fahrzeugspezifischen Energieverbrauchsmodellen für drei verschiedene exemplarische Fahrzeugtypen.
3 ist eine schematische Darstellung eines Routenauswahlbildschirms für ein Navigationssystem des in 1 dargestellten Typs.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erzeugen energieoptimierter Fahrtrouten in dem in 1 dargestellten Fahrzeug beschreibt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, worin Bezugszeichen gleichen oder ähnlichen Komponenten in den verschiedenen Figuren entsprechen, und beginnend mit 1 beinhaltet ein exemplarisches Fahrzeug 10 ein Navigationssystem 50, das fahrzeugspezifische Energieverbrauchsmodelle 52 verwendet, von denen Beispiele in 2 dargestellt sind, um automatisch mögliche Fahrtrouten zu einer Bedienperson des Fahrzeugs 10 zu erzeugen und anzuzeigen. Ein exemplarischer Routenbildschirm 56 ist in 3 dargestellt, während eine Ausführungsform eines Verfahrens 100 zur energieoptimierten Fahrzeugroutenauswahl in 4 dargestellt ist. Der Begriff „Kraftstoff“, wie hierin verwendet, kann gleichermaßen für Benzin, Diesel, Biokraftstoff, Ethanol oder andere alternative Kraftstoffe gelten. Der Begriff „Energie“ bezieht sich sowohl auf Kraftstoff als auch auf Elektrizität, wie beispielsweise von einer Batterie, einer Brennstoffzelle oder einer anderen Stromversorgung am Fahrzeugs 10. Die Energiemischung für ein gegebenes Fahrzeug hängt daher von der Art des Antriebsstrangs ab, der zum Antreiben dieses Fahrzeugs verwendet wird, ob als Hybridelektrofahrzeug wie in 1 dargestellt, ein herkömmliches Fahrzeug oder ein Batterie-Elektrofahrzeug.
Das Navigationssystem 50, das Fahrzeugzustandsinformationen verwendet, ist konfiguriert, um die fahrzeugspezifischen Energieverbrauchsmodelle 52 im Laufe der Zeit automatisch anzupassen, wobei die Modelle 52 für das Fahrzeug 10 einzigartig sind. So kann beispielsweise das Navigationssystem 50 zunächst mit Kurven oder Datentabellen programmiert werden, welche die erwartete Energieeffizienz des Fahrzeugs 10 beschreibt, wobei die Möglichkeit, dass dieselben Modelle 52 zunächst für alle Fahrzeuge 10 des gleichen Modelljahres, Herstellung und Modell verwendet werden. Im Laufe der Zeit aktualisiert oder nutzt das Navigationssystem 50 den Inhalt der Modelle 52 auf der Grundlage der tatsächlich ermittelten Energieeffizienz und des Fahrverhaltens.
Unter kurzer Bezugnahme auf 2 ist ein Beispiel für derartige fahrzeugspezifische Energieverbrauchsmodelle 52 als Kennlinien V1, V2 und V3 für drei verschiedene Fahrzeugtypen, in diesem Fall ein Bus, ein Sportfahrzeug und eine Limousine, dargestellt. Die tatsächlichen Datenpunkte für die Kennlinien V1, V2 und V3 sind jeweils mit +, ☐, und o bezeichnet. Zum Erzeugen der Kennlinien V1, V2 und V3 können herkömmliche Best-Fit-Techniken verwendet werden. Somit können im Laufe der Zeit die charakteristischen Kurven V1, V2 und V3 angepasst werden, wenn mehr Datenpunkte gesammelt werden, wobei ältere Datenpunkte zugunsten neuerer, z. B. in einem kreisförmigen Puffer oder Array, verworfen werden.
Wie vorstehend bereits erwähnt, erzeugt herkömmliche Kartierungssoftware genau vorgeschlagene Fahrtrouten mit entsprechenden Entfernungen und geschätzten Fahrzeiten und berücksichtigt ebenso bestimmte „Vorausschauende“ Daten, wie beispielsweise Verkehr, Unfälle, Baustellen und Straßensperrungen. Eine derartige Software wird jedoch nicht über die vergangene Leistung und die aktuellen Betriebsbedingungen eines gegebenen Modelljahres, Herstellung und Modell des Fahrzeugs 10 informiert, insbesondere viel weniger über das Fahrzeug 10. Das Navigationssystem 50 erzeugt und passt daher für das Fahrzeug 10 für den laufenden Einsatz im Verfahren 100 einzigartige fahrzeugspezifische Energieverbrauchsmodelle 52 an.
2 soll zeigen, dass verschiedene Fahrzeuge unterschiedliche Kennlinien aufweisen. Darüber hinaus ist es auch wahr, dass für einen bestimmten Fahrzeugtyp, z. B. eine Limousine, verschiedene Limousinen unterschiedliche Kurven aufweisen. Darüber hinaus könnten auch die gleiche Marke und das Modell des Fahrzeugs 10 im Laufe der Zeit unterschiedliche Kennlinien aufweisen. So können beispielsweise unterschiedliche Wartungsverhalten, Straßenverhältnisse oder unterschiedliche Fahrstile zu einer Variation in diesen Kennlinien von einem Fahrzeug 10 zum anderen führen. Das Navigationssystem 50 erfasst daher die tatsächliche Energieeffizienz des jeweiligen Fahrzeugs 10, in dem das Navigationssystem 50 verwendet werden soll. Wie in der Technik bekannt ist, können Telematikvorrichtungen, wie beispielsweise ONSTAR, Zugang zu Energieverbrauchseigenschaften des Fahrzeugs 10 haben. Daher kann in einigen Ausführungsformen eine entfernte Vorrichtung 42, wie sie in 1 dargestellt ist, mit einem derartigen Telematikdienst beinhaltet sein oder auch verwendet werden, um Onboard-Rechnerressourcen freizugeben.
Das Navigationssystem 50 kann seinen Ansatz an unterschiedliche Belastungsbedingungen anpassen, d. h. mit mehreren fahrzeugspezifischen Energieverbrauchsmodellen 52, die für die verschiedenen Belastungsbedingungen in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden. So können zum Beispiel verschiedene Modelle 52 für unterschiedliche Fahrzeugmerkmale verwendet werden, wie beispielsweise ein zulässiges Gewicht, z. B. bestimmt über ein Gewicht oder einen Verschiebungssensor S_W wie in 1 dargestellt. Ebenso können Fahrzeuge 10, die mit einer automatischen Zylinderdeaktivierung oder einer „aktiven Brennstoffmanagement“-Funktionalität ausgestattet sind, mehrere derartige Modelle 52 aufweisen, abhängig von der Anzahl der tatsächlich verwendeten Zylinder. In anderen Ausführungsformen kann die Antriebsstrangsteuerung 60 zum Auswählen eines Antriebsstrangbetriebsmodus für den Motor 12 und/oder des Antriebsmotors 16 betätigbar sein, und das Navigationssystem kann mit einer Vielzahl von fahrzeugspezifischen Energieeffizienzmodellen 52 konfiguriert sein, die jeweils einem anderen der Antriebsstrangbetriebsarten entsprechen. Das Navigationssystem 50 ist konfiguriert, um vom aktuellen Gewicht, der Anzahl der aktiven Zylinder oder der ausgewählten Antriebsstrangbetriebsart oder einer anderen Charakteristik des Fahrzeugs 10 zu bestimmen, welches der verschiedenen Modelle 52 zur Auswahl und Verwendung bei der Ausführung des Verfahrens 100 zu wählen ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 verwendet das Navigationssystem 50 von der entfernten Quelle 42 übertragene Cloud-Informationen (Pfeil 27), und in Verbindung mit den charakteristischen Kurven, welche die fahrzeugspezifischen Energieverbrauchsmodelle 52 verkörpern, um die Energieeffizienz des Fahrzeugs 10 über verschiedene Kandidatenwege mit vergleichbarer Fahrzeit/Entfernung zu schätzen. Die wirtschaftlichsten Routen in Bezug auf den Energieverbrauch werden dann über einen Routenbildschirm 56 auf einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) 54, z. B. ein Display oder Touchscreen einer festen oder tragbaren Vorrichtung in Verbindung mit dem erwarteten Energieverbrauch über diese Strecken angezeigt.
Das Navigationssystem 50 kann als ein oder mehrere digitale Computer oder Datenverarbeitungsvorrichtungen ausgeführt sein, die jeweils über einen oder mehrere Mikroprozessoren oder Zentraleinheiten, einen Nur-Lese-Speicher, einen Direktzugriffsspeicher, einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher, einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, eine Analog-Digital-Schaltung, eine Digital-Analog-Schaltungsanordnung und jede Ein-/Ausgabeschaltungen und Vorrichtungen sowie Signalaufbereitung und Pufferelektronik verfügen. Während in 1 zur Einfachheit und Klarheit als eine einzelne Vorrichtung dargestellt, können die verschiedenen Elemente des Navigationssystems 50 über so viele verschiedene Hardware- und Softwarekomponenten verteilt sein, wie es erforderlich ist. Das Fahrzeug 10 kann Sensoren, wie den Sensor S_W, beinhalten, der, wie nachfolgend erläutert, ein Gewicht (Pfeil W₁₀) des Fahrzeugs 10, z. B. über eine direkte Gewichtsmessung, bestimmen kann, wobei das Navigationssystem 50 in diesem Fall das Gewicht (Pfeil W₁₀) vom Sensor S_W zur Verwendung in einigen Ausführungsformen empfängt.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 von 1 ein herkömmliches Fahrzeug, ein Plug-in-Hybrid, ein Standard-Hybrid-Elektrofahrzeug oder ein Fahrzeug mit erweitertem Bereich sein. In der in 1 dargestellten nicht einschränkenden exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug 10 einen elektrischen Fahrmotor 16, der ein Motordrehmoment an ein Getriebe (T) 14 und ein Energiespeichersystem oder eine Batterie (B) 22, z. B. eine mehrzellige, wiederaufladbare Batterie, bereitstellt. Ein Leistungswechselrichtermodul (PIM) 18 kann zwischen dem Akku 22 und dem Fahrmotor 16 über einen Hochspannungs-Wechselstrombus 19 elektrisch verbunden sein und verwendet werden, um die Gleichstromleistung von der Batterie 22 in eine Wechselspannung zum Bestromen von Phasenwicklungen des Fahrmotors 16 und umgekehrt über eine Pulsbreitenmodulation oder andere Hochgeschwindigkeits-Halbleiterschaltvorgänge zu invertieren, wie dies in der Technik gut bekannt ist. Ein Hochspannungs-Gleichstrombus 23 kann zwischen dem PIM 18 und der Batterie 22 elektrisch verbunden sein. Ein DC-DC-Leistungswandler (nicht dargestellt) kann auch verwendet werden, um den Pegel der Gleichstromleistung auf ein Niveau zu erhöhen oder zu verringern, das für die Verwendung durch verschiedene DC-angetriebene Systeme geeignet ist.
Wenn das Fahrzeug als ein Hybrid-Elektrofahrzeug, wie dargestellt, oder als herkömmliches Fahrzeug konfiguriert ist, kann das Fahrzeug 10 einen Verbrennungsmotor (E) 12 beinhalten, der selektiv ein Motordrehmoment über eine Motorabtriebswelle 21 erzeugt. Das Drehmoment von der Motorabtriebswelle 21 kann verwendet werden, um entweder direkt ein Getriebeeingangselement 17 und somit das Fahrzeug 10, z. B. in einem Hybrid-Elektrofahrzeug-Design, oder einen elektrischen Generator in einem erweiterten Elektrofahrzeug-Design anzutreiben. Eine Eingangskupplung und eine Dämpferanordnung 15 können verwendet werden, um den Motor 12 selektiv vom Getriebe 14 zu trennen und Motorschwingungen während des Motoranbindungs-/Abschaltvorgangs zu dämpfen. Das Eingangsdrehmoment (Pfeil T_I) wird vom Fahrmotor 16 und/oder dem Motor 12 an das Getriebe 14 mit dem Ausgangsdrehmoment (Pfeil T_O) vom Getriebe 14, das letztlich über eine Antriebsachse 34 an einen Satz von Antriebsrädern 32 bereitgestellt wird, übertragen. Bei der vorstehend erwähnten herkömmlichen Ausführungsform würde das Fahrzeug 10 auf die Verwendung des Fahrmotors 16 als Drehmomentgenerator verzichten.
Das Fahrzeug 10 kann ferner eine Antriebsstrangsteuerung 60 beinhalten, die ein entsprechendes Antriebsstrangsteuersignal (Pfeil 66) für das Navigationssystem 50 zur Verwendung im Verfahren 100 bereitstellt. Die Antriebsstrangsteuerung 60 in einer möglichen Ausführungsform kann ein Hybridsteuerprozessor sein. In einer derartigen Ausführungsform kann die Antriebsstrangsteuerung 60 das Eingangsdrehmoment (Pfeil T_I) zum Getriebe 14 vom Motor 12 und dem Fahrmotor 16 unter Verwendung von Rückkopplungs- und Steuersignalen (Doppelpfeil 11) koordinieren, z. B. Motor-d-Achsen-und q-Achsen-Ströme, Drehzahl des Fahrmotors 16, Phasenspannungen usw. Die Antriebsstrangsteuerung 60 weist wiederum den aktuellen Antriebsstrangzustand an das Navigationssystem 50 als Teil der Antriebsstrangsteuersignale (Pfeil 66) an. Der Antriebsstrangzustand kann Informationen wie beispielsweise die Anzahl an aktiven Zylindern des Motors 12, die verbleibende Energie oder den Ladezustand der Batterie 22, ob sich das Getriebe 14 in einem festen Gangmodus befindet oder nicht, ein elektrischer Fahrzeugmodus, ein elektrisch verstellbarer Übersetzungsmodus und dergleichen beinhalten.
Navigationssystem 50 von 1 steht in Kommunikation mit der entfernten Quelle 42 und einer Geo-Datenbank 24. Von der entfernten Quelle 42 kann das Navigationssystem 50 die Cloud-Informationen (Pfeil 27) empfangen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Wetterdaten/Straßenverhältnisse, Verkehrsbedingungen einschließlich Verkehrsbelastung, Unfälle und/oder Baustellen/Straßensperrungen und Geschwindigkeitsbegrenzungen. Diese Cloud-Informationen (Pfeil 27) können ebenfalls vom Navigationssystem 50 beim Anpassen der fahrzeugspezifischen Energieverbrauchsmodelle 52 verwendet werden und letztlich die energieeffizientesten Routen für das Fahrzeug 10 bestimmen.
Aus der Geodatenbank 24 kann das Navigationssystem 50 auch Geoinformationen (Pfeil 28) zur Verwendung beim Erzeugen von Modellen und energieeffizienten Routen zum Anzeigen empfangen. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Geodatenbank“ auf ein geographisches Informationssystem, das Geodaten von mehreren benachbarten Standorten enthält. Die Geodatendatenbank 24 kann in Bezug auf das Navigationssystem 50, wie dargestellt, entfernt angeordnet sein, wobei die Geoinformationen (Pfeil 28) durch das Navigationssystem 50 unter Verwendung eines Senders/Empfängers (nicht dargestellt) zugänglich sind. Wenn die Geodatendatenbank 24 lokal ist, z. B. gespeichert auf physischen Medien, wie beispielsweise eine Mapping-Software, und direkt über zugehörige Hardwarekomponenten des Navigationssystems zugegriffen wird, kann die Geodatenbank an Bord des Fahrzeugs 10 positioniert werden.
Navigationssystem 50 von 1 ist konfiguriert, um über die HMI-Vorrichtung 54 empfohlene energieeffiziente Fahrtrouten anzuzeigen. Die HMI Vorrichtung 54 kann die empfohlene Fahrtroute(n) über eine grafische Route/Kartenspur und/oder textbasierte Fahrtrichtungsanweisungen, wie sie in 3 dargestellt sind, grafisch oder visuell darstellen und/oder kann ferner mit einem Audio-Lautsprecher (nicht dargestellt) konfiguriert sein, der die Fahrtrichtungsanweisungen als hörbaren Text sendet. Zusätzliche Daten (Doppelpfeil 13) zu und vom Navigationssystem 50 von der HMI-Vorrichtung 54 können Informationen, wie beispielsweise den Routenanfangspunkt und das Routenziel für die Fahrt beinhalten, die manuell über die Berührungseingabe eingegeben werden können, wie es im Stand der Technik bekannt ist.
3 zeigt einen exemplarischen Routenbildschirm 56, der verschiedene empfohlene Routen R1 und R2 darstellt. Kandidatenrouten werden zunächst durch das Navigationssystem 50 unter Verwendung herkömmlicher Kartenplanungsverfahren bestimmt, wie zum Beispiel eine optimale Suche durch dynamische Programmierung, worin die optimale Route(n) gegen eine vorgegebene Zeit- oder Distanzbeschränkung gesucht wird und die Kosten mit dem Fahren jedes Abschnitts der verschiedenen möglichen Routen verbunden sind. Von den zurückgegebenen Routen kann das Navigationssystem 50 dann einen minimalen Energieverbrauch als weitere Kostenbeschränkung verwenden, wiederum unter Verwendung einer lokalen Optimierung und danach eine oder mehrere alternative energieeffiziente Routen anzeigen, wobei die Route R2 eine Alternative zur Route R1 im erläuternden Beispiel von 3 ist.
Es können Textblasen 57A und 57B angezeigt werden, die herkömmliche Routenbeschreibungsdaten enthalten, z. B. die geschätzte Zeit und Distanz der Strecke, beispielsweise „19 min“ und „9,9 m“ für die Route R2 und „13 min“ und „12,3 m“ für die Route R1. Zusätzliche Textblasen 58 und 59 können wahlweise mit relativen oder tatsächlichen Energieverbrauchsinformationen für jede der Routen R1 und R2 belegt werden. Während beispielsweise in den dargestellten Beispielen tatsächliche Werte von 1 Gallone (gal) und 0,8 gal verwendet werden, kann das Navigationssystem 50 stattdessen relative Werte wie 1 für die herkömmlich kürzeste/schnellste Route, in diesem Fall R1 verwenden, und ein Wert wie 0,8 für die Route R2, um anzuzeigen, dass das Fahren entlang der Route R2 den Energieverbrauch um etwa 20% relativ zum Fahren entlang der Route R1 verringern würde.
Das heißt, mit der Kenntnis über fahrzeugspezifische Energieverbrauchsmodelle 52 und die entsprechenden Kennlinien des Fahrzeugs 10 und die Beschränkungen entlang der alternativen Routen R1 und R2 in Bezug auf Geschwindigkeitsbegrenzungen, Verkehr, Ampeln, Konstruktion usw., kann das Navigationssystem 50 den Energieverbrauch des Fahrzeugs 10 unter Verwendung eines nachgewiesenen vergangenen Verhaltens einschätzen, wenn es unter ähnlichen Fahr- und Fahrzeugzustandsbedingungen fährt. Der Bediener kann dann einen der angezeigten energieeffizienten Routen R1 und R2 auswählen, wobei das Navigationssystem 50 danach Fahrtrichtungsanweisungen zum Navigieren der ausgewählten energieeffizienten Route R1 oder R2 bereitstellt.
Unter Bezugnahme auf 4 ermöglicht das vorstehend erwähnte Verfahren 100, dass energieoptimierte Fahrtrouten über das in 1 dargestellte Navigationssystem 50 erzeugt werden. Das Verfahren 100 beinhaltet die Schritte des Erzeugens einer Vielzahl von Kandidaten-Fahrtrouten für eine Fahrt mit einem Routenausgangspunkt (O) und einem Routenziel (D), z. B. unter Verwendung herkömmlicher Routenplanungsverfahren, basierend auf der kürzesten Entfernung oder Reisezeit. Das Verfahren 100 teilt dann jede Kandidaten-Fahrtroute in eine Vielzahl von Streckenabschnitten, wobei derartige Abschnitte durch Kreuzungen, Kurven, Meilensteine oder andere bekannte Unterbrechungspunkte begrenzt sind.
Das Navigationssystem 50 schätzt dann unter Verwendung der Cloud-Informationen (Pfeil 27) von der entfernten Quelle 42 von 1 die erwarteten Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeugs 10 entlang jedes Abschnitts. Eine erwartete Energieeffizienz des Fahrzeugs 10 wird über die Kandidaten-Fahrtrouten und/oder Abschnitte unter Verwendung der fahrzeugspezifischen Energieeffizienzmodelle 52 berechnet, wobei die energieoptimierten Fahrtrouten dann über das Navigationssystem 50 angezeigt werden, einschließlich der Anzeige einer Spur der energieoptimierten Fahrtroute und einer erwarteten oder relativen Energieeffizienz des Fahrzeugs 10 auf diesen Routen.
Eine besondere Ausführungsform des Verfahrens 100 beginnt mit Schritt S102. Navigationssystem 50 von 1 verwendet die entfernte Quelle 42 als einen Cloud-Dienst, um die vorstehend beschriebenen Cloud-Informationen (Pfeil 27) zu erhalten. Das Navigationssystem 50 verwendet dann herkömmliche Mapping-Techniken, verschiedene Routenoptionen zu bestimmen, die jeweils eine akzeptable Fahrtzeit, z. B. innerhalb 5 Minuten einer bestmöglichen Laufzeit bieten. Routen mit einer akzeptablen Fahrtzeit relativ zu einer kalibrierten oder wählbaren Zeit werden als Kandidaten-Routen betrachtet, wie vorstehend erwähnt. Das Verfahren 100 geht dann über zu Schritt S104.
Bei Schritt S104 teilt das Navigationssystem 50 als nächstes jede Kandidaten-Fahrtroute in Abschnitte auf. So kann beispielsweise das Navigationssystem 50 Unterbrechungspunkte von einem aufgezeichneten oder erfassten Startpunkt, d. h. einem Routenausgangspunkt (O), zu einem aufgezeichneten Zielpunkt (D) identifizieren und lokale Routen definieren, welche die Unterbrechungspunkte verbinden. Das Navigationssystem 50 schätzt dann die Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeugs 10 entlang jedem dieser Abschnitte basierend auf den empfangenen Cloud-Informationen (Pfeil 27) von Schritt S102. Für jeden Routenabschnitt kann das Navigationssystem 50 die erwartete Fahrgeschwindigkeit basierend auf den aktuellen Verkehrsbedingungen, angeordneter Geschwindigkeitsbegrenzungen und/oder einer erwarteten Fahrstrategie schätzen.
In einer besonderen Ausführungsform kann das Navigationssystem 50 in Echtzeit den energieeffizientesten Geschwindigkeitsverlauf für eine gegebene Route mit eingeschränkter Geschwindigkeit und Fahrzeiten bestimmen. Eine derartige Vorgehensweise kann dem Motor 12 und/oder dem Motor 16 ermöglichen, näher an der maximalen Effizienz zu arbeiten. Das Fahrzeug 10 kann dann dem Geschwindigkeitsverlauf mit minimalem Energieverbrauch folgen.
Als Teil von Schritt S104 kann beispielsweise das Navigationssystem 50 von 1 die optimalen Kosten für das Navigieren jeder lokalen Route oder eines Abschnitts erhalten, beginnend mit einem bestimmten Unterbrechungspunkt, dies basierend auf Verkehrsinformationen, um eine durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit auf jedem Abschnitt zu bestimmen. Optional kann Schritt S104 die Verwendung eines probabilistischen Modells zum Bestimmen der Leerlaufleistung, z. B. beim Anhalten an einem Stopp-Schild oder einer Ampel, beinhalten.
Schritt S104 kann das Bestimmen einer optimal energieeffizienten Fahrgeschwindigkeit entlang jeder der Vielzahl von energieoptimierten Fahrtrouten beinhalten, wobei eine im Hinblick auf das Fahrzeug 10 ausgeführte Steuerungsaktion unter Verwendung der optimal energieeffizienten Fahrgeschwindigkeit durchgeführt wird. Die optimal energieeffiziente Fahrgeschwindigkeit kann angezeigt oder gesteuert werden. In Bezug auf die letztere Option kann die Steuerung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 automatisch oder autonom über die Antriebsstrangsteuerung 60 über eine ausgewählte Route oder einen bestimmten Abschnitt als Reaktion auf eine Anforderung vom Navigationssystem 50 erreicht werden. Das Navigationssystem 50 kann einen optimal energieeffizienten Geschwindigkeitsbereich über die verschiedenen Abschnitte bestimmen und kann dann die Antriebsstrangsteuerung 60 anfordern, eine autonome Steuerung über die verschiedenen Kraftwerke des Fahrzeugs 10, z. B. den Motor 12 und/oder den Antriebsmotor 16 von 1 auszuführen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb des optimal energieeffizienten Geschwindigkeitsbereichs zu halten, der durch beliebige angeordnete Geschwindigkeitsbegrenzungen eingeschränkt ist. Das heißt, das Navigationssystem 50 kann die Antriebsstrangsteuerung 60 anfordern, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 automatisch einzustellen, um eine optimal energieeffiziente Geschwindigkeit innerhalb des durch eine obere und untere Geschwindigkeitsbegrenzung definierten Bereichs zu erhalten. Alternativ kann das Navigationssystem 50 einfach Geschwindigkeitsaufforderungen anzeigen, die eine Bedienungsperson des Fahrzeugs 10 anweisen, die erforderliche Fahrgeschwindigkeit manuell einzustellen, um der optimal energieeffizienten Fahrgeschwindigkeit zu erfüllen.
Als Beispiel wird bei einer zeitlichen Einschränkung die optimale Lösung, die durch das Navigationssystem 50 bereitgestellt wird, durch eine optimale Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch maximale und minimale Geschwindigkeiten entlang der Route oder des Abschnitts begrenzt ist, bestimmt. Eine derartige optimale Lösung kann durch Annahme einer optimalen Fahrzeuggeschwindigkeit und anschließendes Berechnen der Zeit (n) erhalten werden, um eine Gesamtstrecke (d) zu fahren. Der in dieser exemplarischen Darstellung kontrollierte Geschwindigkeitsverlauf S_V(k) kann mathematisch wie folgt beschrieben werden: S_V(k) = min(max(S opt / v, S min / v(k)), S max / v) wobei S_V die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, die den Arbeitsaufwand minimiert, der zum Fahren der Entfernung (d) erforderlich ist und damit den Brennstoff oder andere Energie verbraucht, wobei die Zeit (n) eine Einschränkung ist von:
Bei einem Fahrzeug 10 mit den in 1 dargestellten Antriebsrädern 32 kann der Beharrungsfahrwiderstand P_K(W) wie folgt beschrieben werden: P_K(W) = [2,73C_RM_V + 0,0126C_DA_VS_V(k)²]·S_V(k) wobei C_R der Rollwiderstand plus Gradientenwiderstand ist, d. h. bestimmt durch das Gewicht des Fahrzeugs 10 und die Steilheit einer beliebigen Fläche, auf der das Fahrzeug 10 fährt, M_V ist die Fahrzeugmasse in Kilogramm, C_D ist der Luftwiderstandsbeiwert und A_V der Frontbereich des Fahrzeugs 10 in Metern quadriert (m²) ist. Somit kann die durchzuführende Arbeit (J) dargestellt werden als:
Die Leistung P(_K) kann durch die Tankrate, z. B. in g/s oder gal/h oder das Äquivalent in elektrischer Energie, ersetzt werden, wie es hierin angemerkt wird, dass eine derartige Rate nahezu linear proportional zur Leistung ist. Somit kann eine verallgemeinerte optimale Lösung als Teil des Verfahrens 100 verwendet werden, um nach optimalen Fahrzeuggeschwindigkeiten mit den Begrenzungen der oberen und unteren Geschwindigkeitsgrenzen zu suchen, wenn man nach einer Fahrzeuggeschwindigkeit sucht, die den minimalen Energieverbrauch entlang einer gegebenen Route oder eines bestimmten Abschnitts bereitstellt.
Schritt S106 beinhaltet das Berechnen der erwarteten Energieeffizienz für jeden Abschnitt des Schrittes S104 auf der Grundlage der erwarteten Fahrgeschwindigkeiten und auch das Bestimmen des gesamten erwarteten Energieverbrauchs für die Routenoption. Der Energieverbrauch kann als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden, z. B. Energieverbrauch = a₁ + a₂·Fahrzeuggeschwindigkeit + a₃(Fahrzeuggeschwindigkeit)³, mit a₁, a₂ und a₃ kalibrierten Konstante, die vom Typ des Fahrzeugs 10 und seinem aktuellen Betriebszustand abhängig sind. Die energiebezogenen Merkmale variieren je nach Faktoren in Form von Gewicht, Fahrerverhalten und bestimmten Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Höhe. Somit kann das Navigationssystem 50 als Teil von Schritt S106 das Gewicht des Fahrzeugs 10 in Echtzeit schätzen oder das Gewicht, das durch den/die Sensor(en) S₁₀ von 1 gemeldet wird, messen. Sobald dies berechnet wurde, fährt das Verfahren 100 mit Schritt S108 fort.
Bei Schritt S108 wählt das Navigationssystem 50 als nächstes mehrere Kandidatenwege, wiederum über eine dynamische Programmierung, die auf optimalen Kosten und gegebenen zeitlichen Einschränkungen basiert, wie vorstehend erwähnt, und zeigt dann die Routen über die HMI-Vorrichtung 54 mit begleitenden Energieeffizienzinformationen an, z. B. wie in 3 dargestellt. Als Teil von Schritt S108 kann der Bediener eine gegebene Route über eine Berührungseingabe zu der in 1 dargestellten HMI-Vorrichtung 54 auswählen. Danach kann das Navigationssystem 50 eine Steuerungsaktion in Bezug auf die HMI-Vorrichtung 54 ausführen, z. B. durch Anzeigen von Turn-by-Turn-Navigationsanweisungen und/oder einer Karte zu einem Ziel entlang der ausgewählten energieeffizienten Route.
Als Teil des Verfahrens 100 kann das Navigationssystem 50 von 1 konfiguriert werden, um den tatsächlichen Energieverbrauch über eine bestimmte Fahrtroute mit den in den fahrzeugspezifischen Energieverbrauchsmodellen 52 erfassten Schätzwerten zu vergleichen. Danach kann das Navigationssystem 50 die Modelle 52 in Echtzeit unter Verwendung der nachgewiesenen tatsächlichen Energieeffizienz anpassen, z. B. durch Aufzeichnen der nachgewiesenen Energieeffizienz als die charakteristische Kurve oder durch Mittelung der tatsächlichen Energieeffizienz in zuvor gesammelte Daten, um die Genauigkeit zu verbessern.
Die vorstehend offenbarten Konzepte können leicht auf mehrere Zielszenarien angewendet werden, bei denen die Abfolge der Fahrten zwischen den Zielen flexibel ist. Wenn beispielsweise ein Bediener des Fahrzeugs 10 von 1 drei Ziele benötigt, die auf einer bestimmten Fahrt besucht werden sollen, aber in keiner bestimmten Abfolge, kann das Navigationssystem 50 verschiedene Routenoptionen erzeugen und anzeigen, um alle drei Ziele in unterschiedlicher Reihenfolge zu besuchen. Somit kann das vorstehend beschriebene Verfahren 100 so modifiziert werden, dass das Navigationssystem 50 mehrere Ziele anstelle von nur einem empfängt und die Kandidaten-Fahrrouten, wie vorstehend erwähnt, erzeugt, beginnend mit dem Routenausgangspunkt und dem Fahren zu den verschiedenen Routenzielen. Das Navigationssystem 50 zeigt dann energieoptimierte Fahrtrouten vom Routenausgangspunkt über die Routenziele in einer Reihenfolge an, welche die Energieeffizienz nach dem Verfahren 100 optimiert. Das Navigationssystem 50, welches das vorstehend beschriebene Verfahren 100 verwendet, kann die Energieeffizienz jeder Route analysieren. Der Bediener kann dann die Route basierend auf der benötigten Zeit und des Energieverbrauchs auswählen.
Darüber hinaus korreliert der fahrzeugspezifische Energieverbrauch eng mit der Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei die herkömmliche Antriebsstrang-Energieeffizienz bei niedrigeren Geschwindigkeiten verschlechtert wird. Als solches kann die Leistung des Antriebsstrangs stark verkehrsabhängig sein. So kann beispielsweise im morgendlichen oder abendlichen Berufsverkehr ein herkömmliches Fahrzeug eine vergleichsweise geringe Energieeffizienz erfahren. Beim Fahren der gleichen Route zu einer anderen Tageszeit, z. B. am Vormittag oder am späten Abend bei niedrigem Verkehrsaufkommen oder am Wochenende, kann das gleiche Fahrzeug einen vergleichsweise hohen Grad an Energieeffizienz erfahren. Somit kann das Navigationssystem 50 von 1 konfiguriert sein, um eine Fahrt unter Verwendung von historischen und Echtzeit-Verkehrsmustern in Bezug auf Einschränkung des Energieverbrauchs, minimaler Fahrzeit oder beidem vorauszuplanen.
Genauer gesagt kann das Navigationssystem 50 historische Verkehrsinformationen verwenden, z. B. basierend auf der Tageszeit, und kann sogar die für bestimmte Ereignisse wie Feiertage, Paraden, Konzerte, Sportveranstaltungen und dergleichen erwarteten Verkehrsbedingungen vorwegnehmen, die alle als Teil der Cloud-Informationen verfügbar sein können (Pfeil 27). Das Navigationssystem 50 kann dann nicht nur beim Fahren planen, sondern kann auch eine bestimmte Reihenfolge des Besuchs mehrerer Ziele planen.
Wie bei der verschiedenen vorstehend offenbarten Ausführungsformen, können spezifische Routen ausgewählt werden, jedoch kann es auch wünschenswert sein, dass der Bediener bis zu einer tatsächlichen Fahrzeit warten muss, um eine derartige Route auszuwählen, sodass Verkehrsbedingungen in Echtzeit berücksichtigt werden können. Für die Routenplanung kann daher eine gewünschte Metrik eine bestimmte Zeit der Fahrt, ein bestimmter Energieverbrauch und/oder eine Fahrzeit sein. In der Praxis könnte ein derartiger Ansatz zur Planung verwendet werden, um die Zeit der Fahrt und/oder eine bestimmte Reihenfolge der zu besuchenden Ziele zu bestimmen. Danach kann das vorstehend beschriebene Verfahren 100 während der Fahrt verwendet werden, um eine energieeffiziente Route basierend auf Verkehrs- oder anderen Cloud-Informationen (Pfeil 27) in Echtzeit zu ermitteln.
Unter Verwendung des vorstehenden Verfahrens 100 und des Navigationssystems 50 kann ein Bediener des Fahrzeugs 10 von 1 in den Genuss einer Routenauswahlstrategie kommen, die zum Auswählen von Routen, die den Energieverbrauch innerhalb einer akzeptablen Fahrzeit minimieren, verwendet werden kann. Einfache anpassungsfähige fahrzeugspezifische Energieverbrauchsmodelle 52 werden verwendet, um die fahrzeugspezifischen energiebezogenen Merkmale zu beschreiben, mit der Möglichkeit einer optimalen Reihenfolge von Zielen, um den Energieverbrauch weiter zu minimieren. Der vorliegende Ansatz kann unter Verwendung von Berechnungsressourcen des Navigationssystems 50 On-Board durchgeführt werden, oder es kann eine entfernte Implementierung verwendet werden, in der ONSTAR oder ein anderer Telematikdienst die hierin offenbarten Energieverbrauchsanalysen und Berechnungen durchführen kann.
Während die besten Arten der Ausführung der Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, werden die mit der hier beschriebenen Technik vertrauten Fachleute diverse alternative Ausgestaltungen und Ausführungen erkennen, mit denen die Offenbarung im Rahmen der nachfolgend aufgeführten Patentansprüche ausgeführt werden kann.

Claims

Verfahren zum Erzeugen energieoptimierter Fahrtrouten in einem Navigationssystem eines Fahrzeugs, das Verfahren umfassend: das Erzeugen einer Vielzahl von Kandidaten-Fahrtrouten über ein Navigationssystem für eine Fahrt mit einem Routenausgangspunkt und einem Routenziel; das Teilen jeder der Kandidaten-Fahrtrouten in eine Vielzahl von Routenabschnitten; das Schätzen der erwarteten Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeugs entlang jedes Routenabschnitts über das Navigationssystem unter Verwendung von Cloud-Informationen, worin die Cloud-Informationen Mapping-Daten aus einer Geodaten-Datenbank und Verkehrsinformationen entlang jedes Routenabschnitts beinhaltet, und worin die Verkehrsinformationen mindestens eine Echtzeitverkehrsinformation und historische Verkehrsinformation für die Routenabschnitte beinhaltet; das Berechnen einer erwarteten Energieeffizienz des Fahrzeugs über jeden der Routenabschnitte; und das Anzeigen einer Vielzahl von energieoptimierten Fahrtrouten über das Navigationssystem unter Verwendung der berechneten erwarteten Energieeffizienz.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Berechnen einer erwarteten Energieeffizienz des Fahrzeugs über jeden der Routenabschnitte die Verwendung eines fahrzeugspezifischen Energieeffizienzmodells beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: das Bestimmen einer optimal energieeffizienten Fahrgeschwindigkeit entlang jeder der Vielzahl von energieoptimierten Fahrtrouten und Ausführen einer Steuerwirkung in Bezug auf das Fahrzeug unter Verwendung der optimal energieeffizienten Fahrgeschwindigkeit.
Fahrzeug, umfassend: eine Vielzahl von Antriebsrädern; eine Drehmoment erzeugende Vorrichtung; ein Getriebe oder einen Getriebezug mit einem mit der Drehmoment erzeugenden Vorrichtung verbundenen Eingangselement und einem mit den Antriebsrädern verbundenen Ausgangselement; und ein Navigationssystem, das für Folgendes konfiguriert ist: Erzeugen einer Vielzahl von Kandidaten-Fahrtrouten für eine Fahrt mit einem Routenausgangspunkt und einem Routenziel; Teilen jeder der Kandidaten-Fahrtrouten in eine Vielzahl von Routenabschnitten; Schätzen der erwarteten Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeugs entlang jedem der Routenabschnitte unter Verwendung von Cloud-Informationen, einschließlich Echtzeit- und historischer Verkehrsdaten und Geschwindigkeitsbegrenzungen entlang jedem der einzelnen Routenabschnitte; Berechnen einer erwarteten Energieeffizienz des Fahrzeugs über jeden der Routenabschnitte unter Verwendung mindestens eines fahrzeugspezifischen Energieeffizienzmodells; und Anzeigen einer Vielzahl an energieoptimierten Fahrtrouten über das Navigationssystem unter Verwendung der berechneten erwarteten Energieeffizienz, einschließlich der Anzeige einer Spur der energieoptimierten Fahrtroute und einer erwarteten oder relativen Energieeffizienz des Fahrzeugs entlang jeder der energieoptimierten Fahrtrouten unmittelbar an die angezeigten Fahrtrouten.
Fahrzeug nach Anspruch 4, ferner umfassend einen Sensor, worin das Navigationssystem eine Vielzahl von fahrzeugspezifischen Energieeffizienzmodellen beinhaltet, die jeweils einem unterschiedlichen Gewicht des Fahrzeugs entsprechen, worin das Navigationssystem konfiguriert ist, um das Gewicht des Fahrzeugs unter Verwendung des Sensors zu bestimmen, eines der fahrzeugspezifischen Energieeffizienzmodelle unter Verwendung des bestimmten Gewichts auszuwählen und die erwartete Energieeffizienz unter Verwendung des ausgewählten fahrzeugspezifischen Energieeffizienzmodells zu berechnen.
Fahrzeug nach Anspruch 4, worin die Drehmoment erzeugende Vorrichtung mindestens einen Verbrennungsmotor und einen Fahrmotor beinhaltet, wobei das Fahrzeug ferner umfasst: eine Antriebsstrangsteuerung, die zum Auswählen einer Antriebsstrangbetriebsart für die Drehmoment erzeugende Vorrichtung betreibbar ist, und worin das Navigationssystem eine Vielzahl von fahrzeugspezifischen Energieeffizienzmodellen beinhaltet, die jeweils einem anderen der Antriebsstrangbetriebsarten entsprechen.
Fahrzeug nach Anspruch 4, worin das Navigationssystem konfiguriert ist, um eine tatsächliche Energieeffizienz des Fahrzeugs über die Routenabschnitte im Laufe der Zeit zu bestimmen und das fahrzeugspezifische Energieeffizienzmodell unter Verwendung der tatsächlichen Energieeffizienz anzupassen.
Fahrzeug nach Anspruch 4, ferner umfassend: eine Antriebsstrangsteuerung in Verbindung mit dem Navigationssystem, worin das Navigationssystem konfiguriert ist, um eine optimal energieeffiziente Fahrgeschwindigkeit entlang jeder der Vielzahl von energieoptimierten Fahrtrouten zu bestimmen, und worin die Antriebsstrangsteuerung konfiguriert ist, um eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs über die ausgewählte Route als Reaktion auf eine Anforderung vom Navigationssystem zu steuern, um dadurch die optimal energieeffiziente Fahrgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten.
Fahrzeug nach Anspruch 4, worin das Navigationssystem konfiguriert ist, um mehrere Routenziele zu erhalten, die Vielzahl an Kandidaten-Fahrtrouten zwischen dem Routenausgangspunkt und den Routenzielen zu erzeugen und die energieoptimierten Fahrtrouten vom Routenausgangspunkt über jedes der Routenziele in einer Reihenfolge anzuzeigen, welche die Energieeffizienz des Fahrzeugs optimiert.
Verfahren nach Anspruch 4, worin das Navigationssystem konfiguriert ist, um eine optimal energieeffiziente Fahrgeschwindigkeit entlang jeder der Vielzahl an energieoptimierten Fahrtrouten zu bestimmen und die optimal energieeffiziente Fahrgeschwindigkeit anzuzeigen.