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Hintergrund
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Technisches Gebiet
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Diese Erfindung betrifft ein Steuerungsgerät für ein elektrisches Fahrzeug.
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Stand der Technik
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Es ist ein herkömmliches Steuerungsgerät für ein Fahrzeug bekannt, das eine Planbeschaffungseinrichtung, eine Zielvorhersageeinrichtung, eine Fahrplanungseinrichtung (bzw. Reiseplanungseinrichtung), und eine Ladungserzeugungssteuerungseinrichtung (bzw. power generation controller) umfasst. Die Planbeschaffungseinrichtung beschafft einen Plan eines Insassen des Fahrzeugs. Basierend auf vergangenen und zukünftigen Plänen sowie Datums- und Zeitinformationen, die von der Planbeschaffungseinrichtung beschafft werden, sagt die Zielvorhersageeinrichtung ein zukünftiges Ziel voraus, das ein Ziel umfasst, das nicht in den Plänen registriert ist. Die Fahrplanungseinrichtung erzeugt Fahrplaninformationen, die einen Fahrplan des Fahrzeugs für den zukünftigen Plan angeben, als Reaktion auf eine von der Zielvorhersageeinrichtung vorhergesagten Route zu dem Ziel. Die Ladungserzeugungssteuerungseinrichtung steuert einen Generator gemäß dem zukünftigen Plan basierend auf den von der Fahrplanungseinrichtung erzeugten Fahrplaninformationen.
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Ein elektrisches Fahrzeug mit einer autonomen Fahrfunktion wird von einem Benutzer als Transportmittel zu einem Ziel verwendet. Insbesondere kann ein solches elektrisches Fahrzeug als Vorraum bis zur Ankunft am Ziel verwendet werden. Spezifische Verwendungszwecke umfassen das Ansehen von Filmen mit einem im Fahrzeug installierten Videoplayer, das Trimmen von Haaren mit einem Trockner, das Erhitzen von Kaffee mit einer Heizeinrichtung und Ähnliches, je nach Geschmack des Benutzers. Um diese Apparate im elektrischen Fahrzeug verwenden zu können, muss sichergestellt werden, dass eine im (bzw. am) elektrischen Fahrzeug befestigte Batterie über genügend Ladungsmenge (bzw. power) verfügt, um diese Apparate zu betreiben. In diesem Punkt steuert das bekannte Steuerungsgerät, wie in
JP-A-2019-131112 offenbart, den Generator nur auf der Grundlage des Fahrplans des Fahrzeugs. In Fällen, in denen der Benutzer die Apparate über einen längeren Zeitraum verwendet, kann es jedoch vorkommen, dass das Fahrzeug das Ziel aufgrund einer erschöpften Batterie nicht erreichen kann.
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Ein solches Problem ist nicht nur bei elektrischen Fahrzeugen mit einer autonomen Fahrfunktion, sondern auch bei elektrischen Fahrzeugen ohne autonome Fahrfunktion üblich.
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In Anbetracht dessen ist es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zum Steuern eines elektrischen Fahrzeugs zu haben, das es dem elektrischen Fahrzeug ermöglicht, zuverlässiger an einem Ziel anzukommen, während es möglich ist, Apparate zu verwenden.
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Zusammenfassung
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Steuerungsgerät für ein elektrisches Fahrzeug bereit, das durch einen elektrischen Motor angetrieben wird, der basierend auf einer von einer Batterie zugeführten elektrischen Ladungsmenge (bzw. power) betrieben wird. In dem Steuerungsgerät ist eine Vorhersageeinrichtung eingerichtet, eine vorhergesagte verbleibende Ladungsmenge der Batterie zu berechnen, die bei Ankunft des Fahrzeugs an einem Ziel verbleiben wird. Eine Benachrichtigungssteuerungseinrichtung ist eingerichtet, eine Benachrichtigungseinrichtung zu veranlassen, eine Benachrichtigung basierend auf der vorhergesagten verbleibenden Ladungsmenge der Batterie bereitzustellen.
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Diese Konfiguration ermöglicht es einem Benutzer des elektrischen Fahrzeugs anhand der von der Benachrichtigungseinrichtung bereitgestellten Benachrichtigung zu bestimmen, ob zu dem Zeitpunkt, an dem das Fahrzeug das Ziel erreichen wird, eine ausreichende verbleibende Ladungsmenge (bzw. sufficient amount of remaining power) der Batterie vorhanden ist. Falls bestimmt wird, dass eine verbleibende Ladungsmenge der Batterie ausreichend vorhanden ist, ist es dem Benutzer erlaubt, Apparate zu verwenden, die nicht für Fahrzwecke verwendet werden, d.h. für andere Zwecke als das Fahren des Fahrzeugs. Falls bestimmt wird, dass eine verbleibende Ladungsmenge der Batterie nicht ausreichend vorhanden ist, wird der Benutzer auf die Verwendung der Apparate verzichten (müssen). Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Situation eintritt, in der die verbleibende Ladungsmenge der Batterie erschöpft ist, bevor das Fahrzeug das Ziel erreicht. Dadurch kann das Fahrzeug das Ziel zuverlässiger erreichen, während die Apparate verwendet werden können.
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Es sollte beachtet werden, dass die Bezugszeichen in Klammern, die in den Ansprüchen und der Zusammenfassung den Elementen gegeben werden, Assoziationen mit spezifischen Elementen in den später zu beschreibenden Ausführungsbeispielen angeben und den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.
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Das Gerät zur Steuerung eines elektrischen Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es dem elektrischen Fahrzeug, zuverlässiger an einem Ziel anzukommen, während es möglich ist, Apparate zu verwenden.
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Figurenliste
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In den begleitenden Zeichnungen ist:
- 1 ein schematisches Blockdiagramm eines elektrischen Fahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 2 ein Flussdiagramm von Verarbeitungsschritten, die von einer Vorhersage-ECU gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt werden;
- 3 ein schematisches Blockdiagramm eines elektrischen Fahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
- 4 ein Flussdiagramm von Verarbeitungsschritten, die von einer Vorhersage-ECU gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführt werden.
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Beschreibung spezifischer Ausführungsbeispiele
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Nachfolgend wird ein Gerät zum Steuern eines elektrischen Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Um das Verständnis zu erleichtern, wurden, soweit möglich, identische Bezugszeichen verwendet, um identische Elemente zu bezeichnen, die in allen Figuren vorkommen. Eine doppelte Beschreibung derselben wird weggelassen.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Eine schematische Konfiguration eines Fahrzeugs 10 wird nun mit Bezug auf 1 beschrieben. Das in 1 veranschaulichte Fahrzeug 10 ist ein elektrisches Fahrzeug, das durch einen Motorgenerator 20 als eine Ladungsquelle (bzw. Energiequelle) angetrieben wird. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Batterie 30, eine Navigationsvorrichtung 40, eine Benachrichtigungsvorrichtung 50, und Apparate 60.
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Die Batterie 30 ist eine Zweitbatterie, wie eine wiederaufladbare Lithiumionenbatterie oder ähnliches.
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Der Motorgenerator 20 wird durch eine elektrische Ladung (bzw. electric power) angetrieben, die von der Batterie 30 über eine Invertervorrichtung (nicht dargestellt) zugeführt wird. Die vom angetriebenen Motorgenerator 20 ausgegebene Energie wird über einen Getriebemechanismus oder Ähnliches auf die Räder des Fahrzeugs 10 übertragen, wodurch das Fahrzeug 10 fährt. Während der Verlangsamung des elektrischen Fahrzeugs 10 rekuperiert der Motorgenerator 20 elektrische Ladung bzw. Ladungsmenge basierend auf den von den Rädern auf den Motorgenerator 20 übertragenen Kräften. Die vom Motorgenerator 20 rekuperierte elektrische Ladung wird zum Laden der Batterie 30 über die Invertervorrichtung zugeführt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der Motorgenerator 20 einem elektrischen Motor.
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Die Navigationsvorrichtung 40 leitet einen Fahrer auf dem Fahrweg des Fahrzeugs 10. Beispielsweise stellt die Navigationsvorrichtung 40 bei einem vom Fahrer eingestellten Ziel, eine Fahrroute des Fahrzeugs 10, vom aktuellen Standort zum Ziel ein und zeigt die Fahrroute an oder gibt dem Fahrer eine akustische Benachrichtigung über die Fahrroute. Die Navigationsvorrichtung 40 hat darin Karteninformationen, Straßeninformationen und Ähnliches vorgespeichert.
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Die Benachrichtigungsvorrichtung 50 stellt verschiedene Benachrichtigungen an einen oder mehrere Benutzer des Fahrzeugs 10 bereit. Die Benachrichtigungsvorrichtung 50 kann eine Anzeigevorrichtung, die Benachrichtigungen durch die Anzeige von Bildern bereitstellt, eine Lautsprechervorrichtung, die Audio-Benachrichtigungen bereitstellt, und andere Arten von Vorrichtungen umfassen. Die Benachrichtigungsvorrichtung 50 kann die Anzeigefunktion oder die Audiofunktion der Navigationsvorrichtung 40 umleiten. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die Benachrichtigungsvorrichtung 50 einer Benachrichtigungseinrichtung.
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Bei den Apparate 60 handelt es sich um verschiedene Apparate, die der Benutzer im Fahrzeug 10 je nach Geschmack verwendet. Die Apparate 60 werden mit elektrischer Ladung bzw. Ladungsmenge betrieben, die von der Batterie 30 zugeführt wird, und können z.B. einen Videoplayer zum Ansehen von Filmen, einen Trockner zu Trimmen der Haare und eine Heizeinrichtung zum Erhitzen von Kaffee umfassen. Die Apparate 60 können des Weiteren ein mobiles Endgerät, wie z.B. ein Smartphone oder Ähnliches im Besitz des Benutzers, einen Kühlschrank, eine Mikrowelle oder Anderes umfassen. Zu den Apparate 60 gehören nicht nur Apparate, die bereits im Fahrzeug 10 installiert sind, sondern auch Apparate, die der Benutzer in das Fahrzeug 10 mitgebracht hat. Die Apparate, die der Benutzer in das Fahrzeug 10 mitgebracht hat, können durch Einstecken in einer in dem Fahrzeug 10 bereitgestellten Steckdose (bzw. electric outlet) verwendet werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechen die Apparate 60 Apparaten, die für Nichtfahrzwecke verwendet werden, d.h. für andere Zwecke als das Fahren des Fahrzeugs 10 oder die bewirken, dass das Fahrzeug 10 fährt oder sich bewegt.
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Das Fahrzeug 10 umfasst eine elektrische Fahrzeug (EV)-ECU 21, eine Motorgenerator (MG)-ECU 22, eine Batterie-ECU 31, eine Apparat-ECU 61, und eine Vorhersage-ECU 70. „ECU“ ist eine Abkürzung für elektronische Steuerungseinheit. Jede der ECUs 21, 22, 31, 61, 70 ist um einen Mikrocomputer eingerichtet, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und einen Festwertspeicher (ROM), einen Direktzugriffspeicher (RAM), eine nichtflüchtige Speichereinrichtung, und andere Komponenten umfasst. Verschiedene Funktionen jeder der ECUs 21, 22, 31, 61, 70 können durch die CPU implementiert sein, die in dem ROM oder Ähnlichem vorgespeicherte Computerprogramme ausführt.
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Die EV-ECU 21 ist für die Gesamtsteuerung des Fahrzeugs 10 verantwortlich. Die EV-ECU 21 führt z.B. die normale Fahrsteuerung für den Antrieb des Fahrzeugs 10 als Reaktion auf Betätigungen durch den Fahrer und die autonome Fahrsteuerung für das autonome Fahren des Fahrzeugs 10 durch. Sowohl bei der normalen Fahrsteuerung als auch bei der autonomen Fahrsteuerung berechnet die EV-ECU 21 Drehmoment-Sollwerte, die die vom Motorgenerator 20 auszugebenen Drehmomente zum Beschleunigen oder Abbremsen des Fahrzeugs 10 angeben, und überträgt die berechneten Drehmoment-Sollwerte an die MG-ECU 22. Die MG-ECU 22 steuert den Motorgenerator 20 so, dass sich das Ausgabedrehmoment des Motorgenerators 20 dem Drehmoment-Sollwert annähert.
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Die MG-ECU 22 beschafft Ladungsmengenverbrauchsinformationen (bzw. power consumption information) des Motorgenerators 20 und überträgt die Ladungsmengenverbrauchsinformationen sequenziell an die EV-ECU 21. Basierend auf den von der MG-ECU 22 empfangenen Ladungsmengenverbrauchsinformationen des Motorgenerators 20 berechnet die EV-ECU 21 einen Ladungsmengenverbrauch (bzw. power consumption) des Motorgenerators 20 pro Einheit der vom Fahrzeug 10 zurückgelegten Strecke und speichert den berechneten Ladungsmengenverbrauch des Motorgenerators 20 pro Einheit der zurückgelegten Strecke in der nichtflüchtigen Speichereinrichtung, um eine Datenbank zu erstellen. Die EV-ECU 21 berechnet einen fortlaufenden (bzw. dauerhaften) Ladungsmengenverbrauch des Motorgenerators 20 pro Einheit der vom Fahrzeug 10 zurückgelegten Strecke, indem sie einen fortlaufenden Ladungsmengenverbrauch erfasst, der eine in dem Fahrzeug 10 fortlaufende verbrauchte Ladungsmenge ist, wie beispielsweise ein Ladungsmengenverbrauch von Zubehörteilen des Fahrzeugs 10. Die EV-ECU 21 speichert den fortlaufenden Ladungsmengenverbrauch des Motorgenerators 20 pro Einheit vom Fahrzeug 10 zurückgelegter Strecke in der nichtflüchtigen Speichereinrichtung, um eine Datenbank zu erstellen.
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Die Batterie-ECU 31 erfasst einen Ladezustands- (SOC) -Wert der Batterie 30 und verwaltet den Zustand der Batterie 30 basierend auf dem erfassten SOC-Wert. Der SOC-Wert reicht von 0% bis 100%. Wenn die Batterie 30 vollständig entladen ist, beträgt der SOC-Wert 0%. Wenn die Batterie 30 vollständig geladen ist, beträgt der SOC-Wert 100%.
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Die Apparat-ECU 61 ist für die Gesamtsteuerung der Apparate 60 verantwortlich. In Fällen, in denen mehrere Apparate 60 am Fahrzeug 10 befestigt sind, kann die Apparat-ECU 61 individuell für die jeweiligen Apparate 60 vorgesehen sein.
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Die Vorhersage-ECU 70 kann mit der Navigationsvorrichtung 40 und den jeweiligen ECUs 21, 31, 61 kommunizieren. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die Vorhersage-ECU 70 dem Steuerungsgerät. Basierend auf Informationen, die von der Navigationsvorrichtung 40 und den jeweiligen ECUs 21, 31, 61 zu beschaffen sind, sagt die Vorhersage-ECU 70 einen zukünftigen Verlauf der Ladungsmenge (bzw. future course of the amount of power) der Batterie 30 voraus und veranlasst die Benachrichtigungsvorrichtung 50, verschiedene Benachrichtigungen basierend auf dem vorhergesagten zukünftigen Verlauf der Ladungsmenge der Batterie 30 bereitzustellen.
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Insbesondere umfasst die Vorhersage-ECU 70 eine Vorhersageeinrichtung 71 und eine Benachrichtigungssteuerungseinrichtung 72. Die Vorhersageeinrichtung 71 berechnet eine vorhergesagte verbleibende Ladungsmenge (bzw. predicted amount of remaining power) der Batterie 30, die bei Ankunft des Fahrzeugs 10 an dem in der Navigationsvorrichtung 40 eingestellten Ziel verbleiben wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die verbleibende Ladungsmenge der Batterie 30 einer Menge der verbleibenden Energie der Batterie 30. Die Benachrichtigungssteuerungseinrichtung 72 veranlasst die Benachrichtigungsvorrichtung 50, eine Benachrichtigung basierend auf der vorhergesagten verbleibenden Ladungsmenge der Batterie 30 bereitzustellen, die durch die Vorhersageeinrichtung 71 vorhergesagt wird.
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Die Verarbeitungsschritte, die durch die Vorhersage-ECU 70 durchgeführt werden, werden nun mit Bezug auf 2 beschrieben. Insbesondere wird die in 2 veranschaulichte Verarbeitung wiederholt durch die Vorhersage-ECU 70 in jedem vorherbestimmten Zeitintervall durchgeführt.
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Wie in 2 veranschaulicht, berechnet die Vorhersageeinrichtung 71 der Vorhersage-ECU 70 eine vorbestimmte verbleibende Ladungsmenge der Batterie 30, die bei Ankunft des Fahrzeugs 10 an dem Ziel verbleiben wird, d.h. zu der Zeit, an der das Fahrzeug 10 das Ziel erreichen wird, nach dem Beschaffen von Zielinformationen des Fahrzeugs 10 von der Navigationsvorrichtung 40 in Schritt S10.
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Insbesondere beschafft die Vorhersageeinrichtung 71 Informationen des aktuellen Werts des SOC der Batterie 30 von der Batterie-ECU 31. Die Vorhersageeinrichtung 71 beschafft von der EV-ECU 21 Informationen eines Ladungsmengenverbrauchs pro Einheit der zurückgelegten Strecke (bzw. power consumption per unit traveled distance) durch den Motorgenerator 20 und Informationen über einen fortlaufenden (bzw. dauerhaften) Ladungsmengenverbrauch pro Einheit der vom Fahrzeug 10 zurückgelegten Strecke. Die Vorhersageeinrichtung 71 berechnet eine vorhergesagte zurückgelegte Strecke vom aktuellen Standort zum Ziel des Fahrzeugs 10 und berechnet dann ein Produkt aus der vorhergesagten zurückgelegten Strecke und dem Ladungsmengenverbrauch pro Einheit der zurückgelegten Strecke, um dadurch eine vorhergesagte Ladungsmengenverwendung für den Fahrzweck (bzw. predicted traveling-purpose power usage) zu berechnen, der für die Fahrt des Fahrzeugs 10 zum Ziel erforderlich ist. Die Vorhersageeinrichtung 71 kann die vorhergesagte Ladungsmengenverwendung für den Fahrzweck basierend auf einer Kombination von mindestens zwei von der zurückgelegten Strecke, dem Fahrwiderstand und dem Betrieb der Klimaanlage berechnen. Die Vorhersageeinrichtung 71 berechnet ferner ein Produkt aus der vorhergesagten zurückgelegten Strecke und dem fortlaufenden Ladungsmengenverbrauch pro Einheit der zurückgelegten Strecke, und berechnet dadurch einen vorhergesagten fortlaufenden Ladungsmengenverbrauch, der für die Fahrt des Fahrzeugs zum Ziel erforderlich ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die vorhergesagte Ladungsmengenverwendung für den Fahrzweck einer vorhergesagten Menge an Energie für den Fahrzweck, und der vorhergesagte fortlaufende Ladungsmengenverbrauch entspricht einem vorhergesagten fortlaufenden Energieverbrauch.
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Die Vorhersageeinrichtung 71 berechnet eine aktuelle geladene Ladungsmenge (bzw. amount of charged power) in der Batterie 30 unter Verwendung einer Berechnungsformel oder Ähnlichem basierend auf dem aktuellen SOC-Wert der Batterie 30. Die Vorhersageeinrichtung 71 berechnet eine Summe der vorhergesagten Ladungsmengenverwendung für den Fahrzweck und dem vorhergesagten fortlaufenden Ladungsmengenverbrauch und subtrahiert die berechnete Summe von der aktuellen geladenen Ladungsmenge in der Batterie 30, wodurch sie eine vorhergesagte verbleibende Ladungsmenge α der Batterie 30 berechnet.
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Im Schritt S12, der auf Schritt S11 folgt, berechnet die Vorhersageeinrichtung 71 einen verfügbaren Bereich an überschüssiger Ladungsmenge (bzw. available range of amounts of surplus power) der Batterie 30, die für Nichtfahrzwecke verfügbar ist. Beispielsweise subtrahiert die Vorhersageeinrichtung 71 eine vorbestimmte Menge a von der vorhergesagten verbleibenden Ladungsmenge α der Batterie 30, um dadurch eine obere Grenze β des verfügbaren Bereichs an überschüssiger Ladungsmenge der Batterie 30 zu berechnen. Die vorbestimmte Menge a wird so eingestellt, dass sie eine solche Ladungsmenge der Batterie 30 zurücklässt, dass das Fahrzeug 10 das Ziel zuverlässiger erreichen kann. Die vorbestimmte Menge a kann im ROM der Vorhersage-ECU 70 vorgespeichert werden. Die Vorhersageeinrichtung 71 stellt unter Verwendung der oberen Grenze β den verfügbaren Bereich der überschüssigen Ladungsmenge Wb der Batterie 30 so ein, dass z.B. 0 ≤ Wb ≤ β gilt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die überschüssige Ladungsmenge der Batterie 30 der überschüssigen Energie der Batterie 30.
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In Schritt S13, der auf Schritt S12 folgt, bestimmt die Vorhersageeinrichtung 71, ob sich die Ladungsmengenverwendung für Nichtfahrzwecke allmählich der oberen Grenze β des verfügbaren Bereichs der überschüssigen Ladungsmenge der Batterie 30 genähert hat. Insbesondere beschafft die Vorhersageeinrichtung 71 als Ladungsmengenverwendung für Nichtfahrzwecke Informationen über eine Ladungsmengenverwendung der Apparate 60 von der Apparate-ECU 61 und bestimmt dann, ob die Ladungsmengenverwendung der Apparate 60 die obere Grenze β erreicht hat. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die Ladungsmengenverwendung der Apparate 60 der Energie für Nichtfahrzwecke. Falls die Ladungsmengenverwendung der Apparate 60 noch nicht die obere Grenze β erreicht hat, bestimmt die Vorhersageeinrichtung 71, dass sich die Ladungsmengenverwendung für Nichtfahrzwecke nicht allmählich der oberen Grenze β des verfügbaren Bereichs an überschüssiger Ladungsmenge der Batterie 30 angenähert hat, und wählt dann den „NEIN“-Zweig von Schritt S13. In diesem Fall endet der in 2 dargestellte Verarbeitungsablauf.
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In einigen anderen Ausführungsbeispielen kann die Vorhersageeinrichtung 71 in Schritt S13 einen Schwellenwert einstellen, der ein vorbestimmter Wert kleiner als die obere Grenze β ist, und bestimmen, ob die Ladungsmengenverwendung der Apparate 60 den Schwellenwert erreicht hat.
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Wenn das Fahrzeug 10 vom aktuellen Standort zum Ziel fährt, erhöht sich die Ladungsmengenverwendung der Apparate 60 jedes Mal, wenn die Apparate 60 vom Benutzer verwendet werden. Als Reaktion darauf, dass die Ladungsmengenverwendung der Apparate 60 die obere Grenze β erreicht hat, bestimmt die Vorhersageeinrichtung 71, dass sich die Ladungsmengenverwendung für Nichtfahrzwecke allmählich der oberen Grenze des verfügbaren Bereichs an überschüssiger Ladungsmenge der Batterie 30 angenähert hat. Der Verarbeitungsablauf wählt dann den „JA-Zweig“ von Schritt S13. In diesem Fall veranlasst die Benachrichtigungs-ECU 72 in Schritt S14 die Benachrichtigungsvorrichtung 50, eine Benachrichtigung bereitzustellen, dass sich die Ladungsmengenverwendung für Nichtfahrzwecke allmählich der oberen Grenze β genähert hat. Danach endet der in 2 dargestellte Verarbeitungsablauf.
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Die Vorhersage-ECU 70 des Fahrzeugs 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die folgenden Vorteile (1) bis (4) bereitstellen.
- (1) Die Vorhersage-ECU 70 umfasst die Vorhersageeinrichtung 71, die eingerichtet ist, die vorhergesagte verbleibende Ladungsmenge der Batterie 30 zu berechnen, die bei Ankunft des Fahrzeugs 10 an dem Ziel verbleiben wird, und die Benachrichtigungssteuerungseinrichtung 72, die eingerichtet ist, die Benachrichtigungsvorrichtung 50 zu veranlassen, eine Benachrichtigung basierend auf der vorhergesagten verbleibenden Ladungsmenge der Batterie 30 bereitzustellen. Diese Konfiguration erlaubt es dem Benutzer des Fahrzeugs 10 basierend auf der Benachrichtigung von der Benachrichtigungsvorrichtung 50 zu bestimmen, ob eine ausreichende verbleibende Ladungsmenge der Batterie 30 vorhanden ist, um die Apparate 60 zu verwenden. Falls bestimmt wird, dass eine ausreichende verbleibende Ladungsmenge der Batterie 30 vorhanden ist, wird es dem Benutzer erlaubt, die Apparate 60 frei zu verwenden. Falls bestimmt wird, dass keine ausreichende verbleibende Ladungsmenge der Batterie 30 vorhanden ist, um die Apparate 60 zu verwenden, wird der Benutzer auf die Verwendung der Apparate 60 für Nichtfahrzwecke verzichten (müssen). Daher wird eine Situation weniger wahrscheinlich auftreten, in der die geladene Ladungsmenge in der Batterie erschöpft ist, bevor das Fahrzeug 10 das Ziel erreicht. Dadurch kann das Fahrzeug 10 das Ziel zuverlässiger erreichen, während die Apparate 60 benutzt werden können.
- (2) Die Vorhersageeinrichtung 71 ist eingerichtet, die vorhergesagte verbleibende Ladungsmenge der Batterie basierend auf dem vorhergesagten fortlaufenden Ladungsmengenverbrauch des Fahrzeugs 10 zu berechnen, der eine vorbestimmte Menge der Ladungsmenge ist, die fortlaufend in dem Fahrzeug 10 verbraucht wird und der vorhergesagten Energiemenge für den Fahrzweck, die für das Fahrzeug 10 benötigt wird, um zu dem Ziel zu fahren. Eine solche Konfiguration ermöglicht eine genauere Berechnung der vorhergesagten verbleibenden Ladungsmenge der Batterie.
- (3) Die Vorhersageeinrichtung 71 ist eingerichtet, basierend auf der vorhergesagten verbleibenden Ladungsmenge der Batterie 30, den verfügbaren Bereich an überschüssiger Ladungsmenge der Batterie 30 zu berechnen, die für Nichtfahrzwecke verfügbar ist. Diese Konfiguration ermöglicht es, die überschüssige Ladungsmenge der Batterie 30 leicht zu berechnen.
- (4) Die Benachrichtigungssteuerungseinrichtung 72 ist eingerichtet, in Reaktion darauf, dass sich die Ladungsmengenverwendung der Apparate 60 allmählich der oberen Grenze des verfügbaren Bereichs an überschüssiger Ladungsmenge der Batterie 30 genähert hat, eine Benachrichtigung an den Benutzer des Fahrzeugs 10 bereitzustellen. Durch diese Konfiguration kann eine für die Fahrt des Fahrzeugs 10 zum Ziel erforderliche Ladungsmenge der Batterie 30 sichergestellt werden, falls der Benutzer als Reaktion auf diese Benachrichtigung auf die Verwendung der Apparate 60 verzichtet. Das Fahrzeug 10 kann somit das Ziel zuverlässiger erreichen.
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Modifizierungen
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Die Vorhersage-ECU 70 des Fahrzeugs 10 gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben.
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Die Benachrichtigungssteuerungseinrichtung 72 kann in dem in 2 dargestellten Schritt S14 den Benutzer des Fahrzeugs 10 über Informationen in Bezug auf Ladeeinrichtungen benachrichtigen, die die Batterie 30 laden können. Das Veranlassen des Fahrzeugs 10, zu einer Ladeeinrichtung zu fahren und die Batterie 30 des Fahrzeugs 10 auf der Grundlage dieser Benachrichtigung zu laden, kann die geladene Ladungsmenge in der Batterie 30 erhöhen, wodurch das Fahrzeug 10 das Ziel zuverlässiger erreichen kann, während die Apparate 60 verwendet werden.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Eine Vorhersage-ECU 70 des Fahrzeugs 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird nun beschrieben. Im Folgenden werden nur Unterschiede des zweiten Ausführungsbeispiels zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Die Vorhersage-ECU 70 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist eingerichtet, als Reaktion darauf, dass sich die Ladungsmengenverwendung der Apparate 60 allmählich der oberen Grenze des verfügbaren Bereichs der überschüssigen Ladungsmenge der Batterie 30 genähert hat, das Betreiben (bzw. den Betrieb) der Apparate 60 und das Fahren des Fahrzeugs 10 zu begrenzen, wodurch das Fahrzeug 10 das Ziel zuverlässiger erreichen kann.
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Insbesondere, wie in 3 dargestellt, umfasst das Fahrzeug 10 des Weiteren einen Schalter 80, der vom Benutzer ein- und ausgeschaltet wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der Schalter 80 einer Modusschalteinrichtung.
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Der Schalter 80 gibt ein Betriebssignal an die Vorhersage-ECU 70 aus. Wenn der Schalter 80 ausgeschaltet ist, begrenzt die Vorhersage-ECU 70 weder das Betreiben der Apparate 60 noch das Fahren des Fahrzeugs 10, als Reaktion darauf, dass sich die Ladungsmengenverwendung der Apparate 60 allmählich der oberen Grenze des verfügbaren Bereichs der überschüssigen Ladungsmenge der Batterie 30 genähert hat.
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Wenn der Schalter 80 eingeschaltet ist, führt die Vorhersage-ECU 70 den in 4 dargestellten Schritt S20 aus. Das heißt, falls die Vorhersage-ECU 70 in Schritt S13 den „JA“-Zweig auswählt, d.h. falls sich die Ladungsmengenverwendung für Nichtfahrzwecke allmählich der oberen Grenze β des verfügbaren Bereichs der überschüssigen Ladungsmenge der Batterie 30 genähert hat, dann begrenzt die Vorhersage-ECU 70 in Schritt S20 das Betreiben des Apparats 60 und das Fahren des Fahrzeugs 10. In der Konfiguration des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst die Vorhersage-ECU 70 des Weiteren eine Apparat-Steuerungseinrichtung 73 und eine Fahrsteuerungseinrichtung 74, wie in 3 dargestellt, um Schritt S20 durchzuführen.
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Die Apparat-Steuerungseinrichtung 73 weist in Schritt S20 die Apparat-ECU 61 an, das Betreiben der Apparate 60 zu begrenzen. Die Apparat-ECU 61 ändert dann den Betriebsmodus der Apparate 60 in einen ECO-Modus oder zwingt die Apparate 60 zum Anhalten, was den Ladungsmengenverbrauch der Apparate 60 reduziert. Die Fahrsteuerungseinrichtung 74 weist in Schritt S20 die EV-ECU 21 an, den Fahrbetrieb des Fahrzeugs 10 zu begrenzen. Die EV-ECU 21 stellt dann eine obere Grenze der Ausgabedrehmomente des Motorgenerators 20 ein, wodurch der Ladungsmengenverbrauch für die Fahrt des Fahrzeugs 10 reduziert wird.
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In einigen anderen Ausführungsbeispielen kann die Vorhersage-ECU 70 anstatt sowohl das Betreiben des Apparats 60 als auch die Fahrt des Fahrzeugs 10 zu begrenzen, in Schritt S20 entweder das Betreiben des Apparats 60 oder die Fahrt des Fahrzeugs 10 als Reaktion darauf begrenzen, dass sich die Ladungsmengenverwendung der Apparate 60 allmählich der oberen Grenze β des verfügbaren Bereichs der überschüssigen Ladungsmenge der Batterie 30 genähert hat.
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Die Vorhersage-ECU 70 des Fahrzeugs 10 gemäß dem oben dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel kann die folgenden zusätzlichen Vorteile (5) bis (7) bereitstellen.
- (5) Die Apparat-Steuerungseinrichtung 73 ist eingerichtet, als Reaktion darauf, dass sich der Ladungsmengenverbrauch für Nichtfahrzwecke allmählich der oberen Grenze β des verfügbaren Bereichs der überschüssigen Ladungsmenge der Batterie 30 genähert hat, den Betriebsmodus der Apparate 60 in den ECO-Modus zu ändern oder die Apparate 60 zum Anhalten zu zwingen, wodurch das Betreiben der Apparate 60 begrenzt wird. Diese Konfiguration erleichtert die Sicherstellung einer für die Fahrt des Fahrzeugs 10 zum Ziel erforderlichen Ladungsmenge der Batterie 30, wodurch das Fahrzeug 10 das Ziel zuverlässiger erreichen kann.
- (6) Die Apparat-Steuerungseinrichtung 73 ist so eingerichtet, in Reaktion auf die Betätigung des Schalters 80, die Apparate 60 zu steuern, dass sie zwischen einem ersten Betriebsmodus, in dem das Betreiben der Apparate 60 begrenzt ist, und dem zweiten Betriebsmodus, in dem das Betreiben der Apparate nicht begrenzt ist, umschalten. Diese Konfiguration ermöglicht es dem Benutzer, die Betriebsmodi der Apparate 60 über die Betätigung des Schalters 80 umzuschalten, was den Komfort verbessern kann.
- (7) Die Fahrsteuerungseinrichtung 74 ist eingerichtet, als Reaktion darauf, dass sich die Verwendung der Ladungsmenge für Nichtfahrzwecke allmählich der oberen Grenze β des verfügbaren Bereichs an überschüssiger Ladungsmenge der Batterie 30 genähert hat, das Fahren des Fahrzeugs 10 zu begrenzen. Diese Konfiguration ermöglicht es, eine gewisse geladene Ladungsmenge in der Batterie 30 durch die Begrenzung des Fahrens des Fahrzeugs 10 zu sparen. Eine solch eingesparte geladene Ladungsmenge in der Batterie wird für die Apparate 60 verfügbar, was den Komfort für den Benutzer verbessern kann.
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Andere Ausführungsbeispiele
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Zahlreiche Modifikationen, Abwandlungen und Änderungen an den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind wie folgt möglich, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Das Benachrichtigungsverfahren der Benachrichtigungsvorrichtung 50 kann je nach Bedarf modifiziert werden.
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Die Vorhersage-ECU 70 und ihr in Bezug auf die vorliegende Erfindung beschriebenes Verfahren können durch einen dedizierten Computer implementiert werden, der durch einen Prozessor und einen Speicher bereitgestellt wird, und die programmiert sind, um eine oder mehrere durch ein Computerprogramm verkörperte Funktionen auszuführen. Andernfalls kann die Vorhersage-ECU 70 und ihr in Bezug auf die vorliegende Erfindung beschriebenes Verfahren durch einen dedizierten Computer implementiert werden, der durch Bilden eines Prozessors aus einer oder mehreren dedizierten Hardware-Logikschaltungen bereitgestellt wird. Alternativ können die Vorhersage-ECU 70 und ihr in Bezug auf die vorliegende Erfindung beschriebenes Verfahren von einem oder mehreren dedizierten Computern implementiert werden, die durch eine Kombination aus einem Prozessor und einem Speicher, die zum Ausführen einer oder mehrerer Funktionen programmiert sind, und einer oder mehreren Hardware-Logikschaltungen gebildet werden. Das Computerprogramm kann als von einem Computer auszuführende Anweisungen in einem computerlesbaren, nichtflüchtigen, materiellen Aufzeichnungsmedium gespeichert sein. Die dedizierte Hardware-Logikschaltung und die Hardware-Logikschaltung können durch eine digitale Schaltung mit einer Vielzahl von Logikschaltungen oder einer Analogschaltung implementiert werden.
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Bislang wurden einige beispielhafte Ausführungsbeispiele beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es sollte verstanden werden, dass verschiedene geeignete Konstruktionsänderungen, die vom Fachmann vorgenommen werden, in den Umfangs der vorliegenden Erfindung fallen, solange diese Veränderungen die technischen Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweisen. Die einzelnen Komponenten die in den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsbeispielen beschrieben sind, sowie deren Anordnungen, Zustände und Formen sind nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt und können in geeigneter Weise modifiziert werden. Die einzelnen Komponenten der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsbeispiele können in geeigneter Weise kombiniert werden, sofern sie sich technisch nicht widersprechen.
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In einem Steuerungsgerät (70) für ein elektrisches Fahrzeug (10), das durch einen elektrischen Motor (20) angetrieben wird, der basierend auf einer von einer Batterie (30) zugeführten elektrischen Ladungsmenge betrieben wird, ist eine Vorhersageeinrichtung (71) eingerichtet, eine vorhergesagte verbleibende Ladungsmenge der Batterie zu berechnen, die bei Ankunft des Fahrzeugs an einem Ziel verbleiben wird. Eine Benachrichtigungssteuerungseinrichtung (72), ist eingerichtet, eine Benachrichtigungseinrichtung (50) zu veranlassen, eine Benachrichtigung basierend auf der vorhergesagten verbleibenden Ladungsmenge der Batterie bereitzustellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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