SE1350166A1 - Förfarande och system för att fastställa en energianvändningvid framförande av ett fordon - Google Patents

Förfarande och system för att fastställa en energianvändningvid framförande av ett fordon Download PDF

Info

Publication number
SE1350166A1
SE1350166A1 SE1350166A SE1350166A SE1350166A1 SE 1350166 A1 SE1350166 A1 SE 1350166A1 SE 1350166 A SE1350166 A SE 1350166A SE 1350166 A SE1350166 A SE 1350166A SE 1350166 A1 SE1350166 A1 SE 1350166A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
vehicle
driving
braking
energy
braking force
Prior art date
Application number
SE1350166A
Other languages
English (en)
Other versions
SE541130C2 (sv
Inventor
Mathias Björkman
Niklas Pettersson
Johan Falkhäll
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1350166A priority Critical patent/SE541130C2/sv
Priority to KR1020157023712A priority patent/KR101801836B1/ko
Priority to DE112014000515.0T priority patent/DE112014000515T5/de
Priority to PCT/SE2014/050169 priority patent/WO2014126529A1/en
Priority to BR112015016856-6A priority patent/BR112015016856B1/pt
Priority to US14/767,009 priority patent/US9827990B2/en
Publication of SE1350166A1 publication Critical patent/SE1350166A1/sv
Publication of SE541130C2 publication Critical patent/SE541130C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0231Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle
    • B60R16/0236Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle for economical driving
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109Braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/08Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to drivers or passengers
    • B60W40/09Driving style or behaviour
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/1005Driving resistance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/146Display means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/16Driving resistance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/12Brake pedal position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109Braking
    • B60W30/18127Regenerative braking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/84Data processing systems or methods, management, administration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för att fastställa ett mått på ett energiutnyttjande vid framförande av ett fordon (100), varvid nämnda fordon (100) innefattar en första kraftkälla (101) för generering av en första drivkraft för framdrivning av nämnda fordon (100) i en första färdriktning, och åtminstone ett första aktiverbart bromssystem för anbringning av en mot nämnda fordons (100) färd i nämnda första färdriktning verkande första bromskraft. Förfarandet innefattar att, för en tidsperiod när en begäran om drivkraft från nämnda första kraftkälla är avbruten: - estimera en energiförbrukning vid framförande av nämnda fordon (100) utan att begära en bromskraft från nämnda första bromssystem, och - baserat på nämnda estimerade energiförbrukning vid framförande av nämnda fordon (100) utan att begära en bromskraft från nämnda första bromssystem, fastställa ett mått på ett energiutnyttjande vid framförande av nämnda fordon. (100) .Fig. 2

Description

l0 l5 20 25 30 Ett område där utveckling sker åtminstone delvis stimulerat av en strävan efter minskade utsläpp och bränslekostnader utgörs av hybridfordonsområdet. Hybridfordon använder två eller flera effekt- och/eller bränslekällor, och en vanlig typ av hybridfordon utgörs av elhybridfordon, där en eller flera elmaskiner kan användas vid alstring av en på fordonets drivhjul verkande kraft.
Elmaskinen har fördelen att elektrisk energi kan omvandlas till en framdrivningskraft med en förhållandevis hög verkningsgrad med hjälp av elmaskinen, samtidigt som elmaskinen även kan utnyttjas för att genom anbringning av en bromsande kraft till fordonets drivhjul regenerera elektrisk energi av den från fordonets drivhjul absorberade rörelseenergin för återmatning till fordonets elsystem, och då i synnerhet till ett energilager. Den regenererade energin kan sedan ånyo användas av elmaskinen för generering av en framdrivningskraft.
Användning av hybridfordon utgör således ett sätt att minska bränsleförbrukning. Det är dock även mycket viktigt att fordonet framförs på ett ekonomiskt sätt av fordonets förare, eftersom det sätt på vilket fordonet framförs kan ha mycket stor inverkan på den totala bränsleekonomin. Av denna anledning har det framtagits system som är till för att underlätta för t.ex. förare och ägare när det ska bedömas huruvida fordonen faktiskt framförs på ett bränsleekonomiskt sätt.
Det sätt på vilket ett fordon såsom t.ex. ett hybridfordon framförs mest fördelaktigt ur t.ex. ett bränsleekonomiskt perspektiv är dock inte alltid uppenbart för fordonets förare.
Sammanfattning av uppfinningen l0 l5 20 25 30 Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett förfarande för att fastställa en energianvändning vid framförande av fordon. Detta syfte uppnås genom ett förfarande enligt patentkrav 1.
Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för att fastställa ett mått på ett energiutnyttjande vid framförande av ett fordon, varvid nämnda fordon innefattar en första kraftkälla för generering av en första drivkraft för framdrivning av nämnda fordon i en första färdriktning, och åtminstone ett första aktiverbart bromssystem för anbringning av en mot nämnda fordons färd i nämnda första färdriktning verkande första bromskraft. Förfarandet innefattar att, för en tidsperiod när en begäran om drivkraft från nämnda första kraftkälla är avbruten: - estimera en energiförbrukning vid framförande av nämnda fordon utan att begära en bromskraft från nämnda första bromssystem, och - baserat på nämnda estimerade energiförbrukning vid framförande av nämnda fordon utan att begära en bromskraft från nämnda första bromssystem, fastställa ett mått på ett energiutnyttjande vid framförande av nämnda fordon.
Såsom har nämnts är det för den totala fordonsekonomin mycket viktigt att fordon framförs på ett ekonomiskt sätt av fordonets förare, eftersom bränsleförbrukningen i stor utsträckning påverkas av förarens förmåga att utnyttja den i fordonet upplagrade energin. Allmänt gäller att det är önskvärt med en så låg bränsleförbrukning som möjligt, dvs. en så låg energiomvandling som möjligt, eftersom ju högre energimängd som har omvandlats, desto mer bränsle har åtgått för att framdriva fordonet med hjälp av motorn. lO l5 20 25 30 Ett sätt att fastställa ett mått på ett energiutnyttjande för att åstadkomma en bedömning av energianvändningen vid framförande av fordonet utgörs av att fastställa den bränslemängd som har åtgått för en viss sträcka. Detta förbiser dock viktiga faktorer som avsevärt kan påverka fordonets bränsleförbrukning. T.ex. kan det vara svårt att påvisa hur stor del av bränsleförbrukningen som hänför sig till oförsiktig körning, och hur stor del som hänför sig till andra faktorer som kan vara svåra för föraren att påverka, såsom t.ex. plan/kuperad terräng, tungt lastat fordon, och/eller landsväg/stadsmiljö med tät trafik.
Likaså kan det vid framförande av fordon vara svårt för fordonets förare att veta hur väl den när fordonet är i rörelse upplagrade energin faktiskt utnyttjas, dvs. huruvida föraren faktiskt framför fordonet på ett ekonomiskt sätt.
Föreliggande uppfinning har fördelen att en bedömning av fordonsförarens sätt att framföra fordonet som i stor utsträckning eliminerar lastens/omgivningens inverkan på bedömningen kan erhållas. Detta åstadkoms genom att fastställa hur fordonet framförs av föraren när drivkraftbegäran avbryts.
Enligt uppfinningen estimeras en representation av energiförbrukningen när fordonet framförs utan aktivt anbringande av en bromskraft, dvs. utan annan fordonsintern bromskraft än den bromskraft som drivlinan påför fordonets drivhjul när t.ex. fordonets förare avbryter en begäran om en framdrivningskraft, såsom genom att släppa upp en gaspedal, vid situationer där begäran om framdrivningskraft för framdrivning av fordonet i färdriktningen är avbruten, dvs. vid situationer där fordonet rullar fram med hjälp av den i fordonet upplagrade energin, och påverkad av luftmotståndskraft, rullmotståndskraft samt drivlinans l0 l5 20 25 30 bromsande kraft i form av motorfriktionskraft (ej vid frikopplad förbränningsmotor), växellådefriktionskraft, kraftpåverkan från tillsatsaggregat, men alltså inte aktivt anbringad bromssystemkraft medelst, såsom av föraren, aktiverbart bromssystem, företrädesvis med styrbart reglerbar bromsverkan såsom vanligen är fallet med (selektivt) aktiverbara bromssystem.
Termen utrullning är i föreliggande ansökan definierad som en situation där, när fordonet är i rörelse motsvaras av den situation som uppstår när fordonets förare avbryter drivkraftbegäran, såsom genom att släppa upp en gaspedal. Det vill säga drivkraftbegäran är avbruten och ingen ytterligare bromskraft påförs aktivt av föraren.
Såsom inses kan denna situation fortfarande innefatta en viss mot fordonet verkande bromskraft, såsom t.ex. när drivlinan är sluten och växel är ilagd, vilken medför viss motorbromsande effekt. Det kan även vara så vid t.ex. hybridfordon att styrsystemet frikopplar förbränningsmotorn och ersätter den av förbränningsmotorns förluster orsakade motorbromskraften med t.ex. en motsvarande regenerativ bromskraft. Alternativt eller dessutom kan även en bromskraft av annan storlek anbringas av styrsystemet om så befinnes lämpligt. Denna anbringning av bromskraft sker dock fortfarande utan att föraren aktivt begär en bromskraft.
Baserat på representationen av energiförbrukningen enligt ovan kan det sedan fastställas ett mått på energiutnyttjandet varvid en bedömning av hur fordonets förare har använt tillgänglig energi vid framförandet av fordonet kan erhållas.
Ju större energimängd som har förbrukats genom att låta fordonet framföras medelst utrullning, dvs. utan att fordonets förare aktivt aktiverar något bromssystem, desto effektivare l0 l5 20 25 30 har föraren framfört fordonet, eftersom den upplagrade energin fullt ut nyttjas. Omvänt, ju större bromskraft som aktivt har begärts med hjälp av något bromssystem, desto mindre energieffektivt har fordonet framförts.
Enligt en utföringsform jämförs energiförbrukningen vid utrullning med energiförbrukningen via aktiv begäran av en bromskraft från ett eller flera i förhållande till nämnda förbranningsmotor oberoende bromssystem, dvs. de kan styrbart anbringas oberoende av hur förbranningsmotorn styrs, såsom t.ex. oberoende av huruvida förbranningsmotorn är frikopplad från övrig drivlina eller inte, såsom t.ex. ett färdbromssystem eller ett tillsatsbromssystem, varvid jämförelsen mellan energiförbrukningen via de olika sätten att framföra fordonet kan användas vid fastställelse av ett mått på energiutnyttjandet för bedömning av förarens sätt att framföra fordonet.
Enligt en utföringsform utgörs fordonet av ett hybridfordon med organ för regenerativ bromsning av fordonet. I detta fall kan en del av den bortbromsade energin återvinnas, varvid måttet på energiutnyttjandet kan ta hänsyn till detta, där bromskraft som har begärts via regenerativ bromsning är mer ekonomisk än anbringning av t.ex. ett färdbromssystem eller ett konventionellt, t.ex. hydrauliskt, retarderbromssystem utan bromskraftåtervinning, eftersom en del av regenererad bromsenergi kan lagras som elektrisk energi i ett energilager för återanvändning. Regenerativ bromsning är dock fortfarande i stort sett alltid mindre energieffektiv jämfört med utrullning utan någon aktiv ansättning av en bromskraft på grund av det regenerativa bromssystemets förluster. Vidare kan fordonet innefatta både regenerativa bromssystem samt icke- regenerativa bromsystem, varvid måttet på energiutnyttjandet vid bedömningen av föraren sänks i takt med att allt större l0 l5 20 25 30 andel av energin bortbromsas via ett icke-regenerativt bromssystem.
Det fastställda måttet på energiutnyttjandet vid fordonets framförande kan presenteras för fordonets förare, t.ex. via en display, och kan t.ex. presenteras som en angivelse av en andel, såsom en procentandel, av den bedömning som anses motsvara det mest ekonomiska framförandet av fordonet, vilket normalt utgörs av att enbart rulla fram utan aktiv ansättning av en bromskraft. Företrädesvis kan föraren hela tiden, eller nar så önskas, erhålla uppgift om hitintills erhållen bedömning.
Måttet på energiutnyttjandet kan aven vara anordnat att överföras till en på avstånd belägen plats, såsom t.ex. en transportcentral för en fordonsflotta, varvid flera fordon/förare kan utvärderas centralt. Presentationen av bedömningen kan aven kombineras med att ge tips på förbättring till föraren. Ett exempel på ett sådant tips kan vara att tidigare avbryta begaran om drivkraft för att därmed kunna framföra fordonet medelst utrullning utan ansättning av ett bromssystem i större utsträckning. Ett annat exempel kan t.ex. vara att uppmana till mjukare inbromsning.
Förfarandet kan innefatta att fastställa nämnda mått på energiutnyttjandet för ett drivkraftsavbrott i taget, varvid föraren kan få en bedömning för ett specifikt drivkraftsavbrott, och varvid föraren således kan erhålla och få presenterat en ny bedömning för varje drivkraftsavbrott.
Likaså kan måttet på energiutnyttjandet fastställas kontinuerligt under ett pågående drivkraftsavbrott, varvid måttet/bedömningen kan förändras momentant i beroende av hur om föraren föraren agerar under drivkraftsavbrottet, t.ex. efter en viss tid ansätter ett bromssystem. l0 l5 20 25 Måttet på energiutnyttjandet kan även utgöra ett ackumulerat mått på energiutnyttjandet för ett flertal på varandra följande drivkraftsavbrott, såsom t.ex. ett ackumulerat mått på energiutnyttjandet sedan fordonet togs i drift av föraren för första gången, eller ett mått på energiutnyttjandet under aktuell färd eller annan tillämplig tidsperiod såsom innevarande månad.
Estimering av energiförbrukningen vid avbruten drivkraftbegäran påbörjas företrädesvis så fort en begäran om en drivkraft avbryts, förutsatt att fordonet är i rörelse, för att sedan pågå under den tid drivkraftbegäran är avbruten, och för ackumulering med tidigare estimeringar där tillämpligt enligt ovan.
Ytterligare kännetecken för föreliggande uppfinning och fördelar därav kommer att framgå ur följande detaljerade beskrivning av exempelutföringsformer och de bifogade ritningarna.
Kort beskrivning av ritningarna Fig. la visar en drivlina i ett fordon vid vilket föreliggande uppfinning med fördel kan användas.
Fig. lb visar en exempelstyrenhet i ett fordonsstyrsystem.
Fig. 2 visar ett exempelförfarande enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 3 visar ett exempel på en presentation av en ett mått på energiutnyttjandet för föraren av ett fordon.
Fig. 4A-E visar ett annat exempel på en presentation av ett mått på energiutnyttjandet för föraren av ett fordon.
Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer 10 15 20 25 Med drivkraftbegäran avses i föreliggande beskrivning och bifogade patentkrav en begäran om en positiv i fordonets färdriktning pådrivande kraft. Avbrott av drivkraftbegäran innebär således att en begäran om en positiv i fordonets färdriktning pådrivande kraft upphör.
Föreliggande uppfinning kommer nu att exemplifieras i anknytning till ett hybridfordon. Uppfinningen är dock lika tillämplig även vid andra fordon såsom t.ex. elfordon, liksom vid konventionella fordon med enbart förbränningsmotordrift.
Allmänt visar fig. 1A schematiskt en drivlina i ett hybridfordon 100 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. Det finns hybridfordon av olika typer, och det visade fordonet 100 utgörs av ett parallellhybridfordon.
Det i fig. 1A schematiskt visade fordonet 100 innefattar endast en axel med drivhjul 113, 114, men uppfinningen är tillämplig även vid fordon där fler än en axel är försedd med drivhjul, liksom även vid fordon med en eller flera ytterligare axlar, såsom en eller flera stödaxlar.
Parallellhybridfordonets drivlina i fig. 1A innefattar en förbränningsmotor 101. Förbränningsmotorn 101 är på ett sedvanligt satt, via en på förbranningsmotorns 101 utgående axel, vanligtvis via ett svänghjul 102, förbunden med en växellåda 103 via en koppling 106. Förbränningsmotorn 101 styrs av fordonets 100 styrsystem via en styrenhet 115. Likaså styrs växellådan 103 och kopplingen 106, vilken i föreliggande exempel utgörs av en av fordonets styrsystem automatiskt styrd koppling men alternativt kan utgöras av en manuellt styrd koppling, av fordonets styrsystem med hjälp av en styrenhet 116. 10 15 20 25 30 10 Växellådor i tunga fordon utgörs, såsom i den visade utföringsformen, ofta av en automatiskt (med hjälp av fordonets styrsystem) växlad ”manuell” växellåda 103, varvid kopplingen 106 selektivt förbinder förbränningsmotorns 101 utgående axel 102 med växellådan 103.
Fordonet innefattar vidare drivaxlar 104, 105, vilka är förbundna med fordonets drivhjul 113, 114, och vilka, liksom i ett sedvanligt förbränningsmotorsystem, drivs av en från växellådan utgående axel 107 via en slutväxel, såsom t.ex. en sedvanlig differential 108.
Till skillnad från ett konventionellt fordon innefattar det i fig. 1A visade fordonet även en elmaskin 110, vilken är förbunden med växellådans 103 ingående axel 109, ”nedströms” om kopplingen 106, dvs. växellådans ingående axel 109 kan drivas av elmaskinen 110 även i det fall kopplingen 106 är öppen. Parallellhybridfordon kan således överföra kraft till drivhjulen 113, 114 från två separata kraftkällor samtidigt, dvs. både från förbränningsmotorn 101 och elmaskinen 110.
Alternativt kan fordonet 100 framdrivas av endera kraftkällan var för sig, dvs. antingen av förbränningsmotorn 101 eller elmaskinen 110. Föreliggande uppfinning är fortfarande lika tillämplig även vid andra typer av hybridfordon. Fordonet 100 kan även innefatta två eller flera elmaskiner, varvid t.ex. en elmaskin kan vara anordnad invid varje drivhjul. Fordonet kan t.ex. även vara av en typ med konventionell automatväxellåda, med elmaskinen anordnad uppströms eller nedströms om växellådan.
Vidare innefattar hybridsystemet ytterligare komponenter. I fig. 1A visas endast elmaskinen 110, ett energilager 111 samt en hybridstyrenhet 112, vilken ansvarar för bland annat elmaskinens 110 och energilagrets 111 funktion. Elmaskinen 110 lO l5 20 25 30 ll effektförsörjs med en effektförsörjning med variabel matningsfrekvens, vilket innebär att elmaskinen kan förmås att rotera en axel med godtycklig rotationshastighet och godtyckligt vridmoment inom elmaskinens varvtals- /vridmomentområde. I det visade exemplet effektförsörjs elmaskinen llO via en kraftelektronikenhet 2lO, vilken alstrar nämnda matningsfrekvens, från energilagret lll. Energilagret lll kan vara anordnat att laddas genom regenerativ bromsning med hjälp av elmaskinen llO och kraftelektronikenheten 2lO, men även på andra sätt, t.ex. via inkoppling till en extern kraftkälla, såsom ett konventionellt elnät.
Således kan elmaskinen llO användas för framdrivning av fordonet l0O vid i princip godtycklig hastighet med hjälp av frekvensstyrning, och för applicering av i princip godtycklig bromskraft upp till den bromskraft som motsvaras av det maximala vridmoment elmaskinen llO kan påföra.
Enligt föreliggande uppfinning fastställs en mått på energiutnyttjandet för bedömning av förarens sätt att framföra fordonet vid en viss typ av situationer, nämligen situationer där drivkraftbegäran är avbruten, varvid fordonets upplagrade energi normalt, sett över ett flertal drivkraftsavbrott, förbrukas åtminstone delvis genom aktiv bromsning medelst ett bromssystem, alternativt enbart av övriga mot fordonets framfart verkande krafter, vilket är fallet när fordonet framförs medelst utrullning med hjälp av den i fordonet upplagrade rörelseenergin utan att annan fordonsintern bromskraft än drivlinans förluster, ev. av fordonets styrsystem utan aktiv begäran av fordonets förare anbringad bromskraft enligt ovan, respektive yttre krafter påverkar fordonets drivhjul, dvs. utan att bromskraft via något av fordonets bromssystem aktivt begärs. 10 15 20 25 30 12 Beträffande aktiv begäran av bromskraft från fordonsbromsystem innefattar fordonet 100 vidare olika bromssystem såsom ett sedvanligt färdbromssystem, och ett retarderbromssystem 117.
Beträffande retarderbromssystem, såsom retarderbromssystemet 117, kan dessa t.ex. vara anordnade på växellådans 103 utgående axel, t.ex. monterade i växellådans 103 bakkant, och där bromsverkan kan åstadkommas genom utnyttjande av t.ex. elektrisk, hydraulisk eller magnetisk bromsning av växellådande utgående axel och därmed även fordonets drivhjul 113, 114. Fordonet kan även innefatta andra tillsatsbromssystem såsom ett eller flera av avgasbromssystem, styrbart reglerbara motorbromssystem, kompressionsbromssystem, elektromagnetiska bromssystem etc.
Färdbromssystemet, liksom retarderbromssystemet 117, styrs i det visade exemplet av fordonets styrsystem med hjälp av en bromsstyrenhet 119, vilken på känt sätt skickar signaler till t.ex. den/de regulatorer som reglerar bromskraft i begärt bromssystem. Bromsstyrenheten 119 styr enligt det visade exemplet även åtminstone delvis regenerativ bromsning med hjälp av elmaskinen. Baserat på kommandon initierade av fordonets förare eller andra styrenheter skickar styrenheten 119 styrsignaler till tillämpliga systemmoduler för begäran av önskad bromskraft. T.ex. kan föraren begära t.ex. en retarderbromskraft eller en färdbromskraft, men där styrsystemet fastställer att den önskade bromskraften kan åstadkommas medelst mer ekonomisk regenerativ bromsning, varvid i praktiken regenerativ bromsning tillämpas.
Enligt ovan styrs funktionen för de visade fordonskomponenterna av ett flertal styrenheter. Allmänt består styrsystem i moderna fordon vanligtvis av ett kommunikationsbussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar för att sammankoppla ett antal 10 15 20 25 30 13 elektroniska styrenheter (ECU:er), eller controllers, och olika på fordonet anordnade komponenter. Ett dylikt styrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter, och ansvaret för en specifik funktion kan vara uppdelat på fler än en styrenhet.
För enkelhetens skull visas i fig. 1A endast styrenheterna 112, 115, 116, 118, 119, men fordon 100 av den visade typen innefattar ofta betydligt fler styrenheter, vilket är välkänt for fackmannen inom teknikområdet.
Förutom de ovan visade styrenheterna visas i fig. 1A aven en styrenhet 118, vilken styr visning av data på de i förarhytten förekommande instrumenten, vilka, förutom sedvanliga visarinstrument ofta innefattar en eller flera displayer. Med hjälp av styrenheten 118 kan ett mätt avseende förarens energiutnyttjande visas på dessa en eller flera displayer, alternativt en för ändamålet specifikt avsedd display, för presentation av för fordonets förare.
Uppfinningen kan implementeras i någon tillämplig styrenhet, och enligt det visade exemplet är uppfinningen implementerad i styrenheten 118. Styrenhetens 118 (eller den/de styrenheter vid vilken/vilka föreliggande uppfinning är implementerad) beräkningar vid estimering av förarens förmäga att utnyttja den i fordonet upplagrade energin enligt föreliggande uppfinning kommer sannolikt att bero av signaler som mottas från den/de styrenhet(er) som styr motorfunktioner, dvs. i föreliggande exempel styrenheten 115, liksom sannolikt även av signaler från styrenheterna 112, 119 såväl som andra vid fordonet anordnade och ej visade styrenheter, och/eller information frän t.ex. olika vid fordonet anordnade givare/sensorer. Allmänt gäller att styrenheter av den visade typen normalt är anordnade att ta emot sensorsignaler fràn olika delar av fordonet 100. 10 15 20 25 30 14 Styrenheter av den visade typen är likaså vanligtvis anordnade att avge styrsignaler till olika fordonsdelar och fordonskomponenter. T.ex. kan styrenheten 118 avge signaler till nämnda displayer för visning av data.
Styrningen styrs ofta av programmerade instruktioner. Dessa programmerade instruktioner utgörs typiskt av ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator eller styrenhet åstadkommer att datorn/styrenheten utför önskad styrning, såsom förfarandesteg enligt föreliggande uppfinning.
Datorprogrammet utgör vanligtvis en del av en datorprogramprodukt, där datorprogramprodukten innefattar ett tillämpligt lagringsmedium 121 (se fig. lB) med datorprogrammet lagrat på nämnda lagringsmedium 121. Nämnda lagringsmedium 121 kan t.ex. utgöras av någon ur gruppen: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet, etc., och vara anordnat i eller i förbindelse med styrenheten, varvid datorprogrammet exekveras av styrenheten. Genom att ändra datorprogrammets instruktioner kan således fordonets uppträdande i en specifik situation anpassas.
En exempelstyrenhet (styrenheten 118) visas schematiskt i fig. 1B, varvid styrenheten i sin tur kan innefatta en beräkningsenhet 120, vilken kan utgöras av t.ex. någon lämplig typ av processor eller mikrodator, t.ex. en krets för digital signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC). Beräkningsenheten 120 är förbunden med en minnesenhet 121, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 120 t.ex. den lagrade programkoden och/eller den lagrade data beräkningsenheten 120 behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten 120 är även anordnad att 10 15 20 25 30 15 lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten 121.
Vidare är styrenheten 118 försedd med anordningar 122, 123, 124, 125 för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla vågformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 122, 125 för mottagande av insignaler kan detekteras som information för behandling av beräkningsenheten 120. Anordningarna 123, 124 for sändande av utsignaler är anordnade att omvandla beräkningsresultat från beräkningsenheten 120 till utsignaler för överföring till andra delar av fordonets styrsystem och/eller den/de komponenter för vilka signalerna ar avsedda. Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-bus (Controller Area Network bus), en MOST-bus (Media Oriented Systems Transport), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning.
I fig. 2 visas ett exempelförfarande 200 enligt föreliggande uppfinning. Förfarandet 200 börjar i steg 201, dar det fastställs huruvida en begäran om en drivkraft avbryts av fordonets förare. Detta kan t.ex. indikeras genom att fordonets förare lyfter foten från en gaspedal, eller på annat satt indikerar för fordonets styrsystem att drivkraft för framdrivning av fordonet inte längre önskas, där nämnda drivkraft kan påföras fordonets drivhjul av förbränningsmotorn 101 och/eller elmaskinen 110.
Föreliggande uppfinning har som syfte att fastställa det sätt på vilket fordonet framförs av föraren ur ett energiförbrukningshänseende, dvs. hur fordonets upplagrade energi i praktiken utnyttjas av fordonets förare under den 10 15 20 25 30 16 tidsperiod som drivkraftbegäran är avbruten, genom att fastställa ett mått på energiutnyttjandet vid framförande av fordonet.
När det således i steg 201 fastställs att föraren avbryter drivkraftbegäran fortsätter förfarandet till steg 202, där det fastställs huruvida bromskraft från något av fordonets 100 bromssystem aktivt begärs, dvs. huruvida en bromskraft aktivt har begärts genom att fordonets 100 förare aktiverar något bromssystem. Såsom har nämnts ovan räknas även regenerativ bromsning till fordonets 100 bromssystem. Regenerativ bromskraft väljs dock normalt inte explicit av fordonets 100 förare, utan föraren begär aktivering av något tillämpligt bromssystem, varvid fordonets 100 styrsystem ersätter begärd bromsverkan med regenerativ bromsverkan där så är möjligt. Den bromsverkan som åstadkoms av förbränningsmotorförluster och övriga drivlineförluster är enligt ovan passiv och förekommande när drivkraftbegäran avbryts även utan att fordonets 100 förare aktivt begär en bromskraft, varför denna bromsverkan således inte utgör aktiv begäran av en bromskraft från ett bromssystem.
Om en bromskraft aktivt begärs av fordonets 100 förare fortsätter förfarandet till steg 208 enligt nedan, medan om bromskraft ej begärs fortsätter förfarandet till steg 203. I steg 203 estimeras hur fordonets upplagrade energi förändras under det att fordonet 100 framförs medelst utrullning, dvs. utan begäran om drivkraft och utan att något bromssystem ansätts. Denna energiförändring Eu kan utgöra en funktion av tiden, och t.ex. uppskattas enligt nedan.
När fordonet 100 är i rörelse men inget fordonsinternt bromssystem är aktiverat omvandlas i fordonet upplagrad energi framförallt av bromskrafter orsakade av luftmotstånd, 10 15 20 25 30 17 rullmotstånd och förluster i drivlinan, i synnerhet förbränningsmotorfriktion.
Om fordonet framförs på en helt plan väg kan minskningen i , , rnvf rnvš energi estimeras som -----, dvs. 2 2 skillnaden i kinetisk energi, där vlutgör fordonets hastighet när drivkraftbegäran avbryts och där vzutgör fordonets hastighet när en drivkraft äter begärs. Enligt en utföringsform kan denna formel tillämpas vid estimering av den upplagrade energimängd som förbrukas när drivkraftbegäran är avbruten och när ingen bromskraft aktivt begärs. Detta sätt tar dock inte hänsyn till den hastighetsförändring som orsakas av t.ex. lutande underlag. Enligt en utföringsform utförs därför en estimering där fler/andra faktorer tas med i beräkningen. T.ex. kan följande faktorer nyttjas vid estimering av en energiförbrukning när drivkraftbegäran är avbruten.
En orsak till energiförbrukning vid framförande av fordon utgörs av luftmotståndet, och detta kan bestämmas som luftmotståndskraften F = %pACdv2, där p = luftens densitet, A = fordonets area i färdriktningen, v = fordonets hastighet relativt vinden. Luftmotståndet är således starkt (kvadratiskt) beroende av fordonets hastighet. Cd = luftmotständskoefficient, vilken beror pä utformningen av de ytor pä fordonet som möter vinden, och där i princip alla yttre detaljer pä fordonet har en inverkan.
Luftmotståndskoefficienten kan vara svår att räkna ut, men luftmotständskraften kan t.ex. uppskattas av fordonet styrsystem genom att subtrahera övriga motverkande krafter enligt nedan från den kraft motorn utvecklar och som finns tillgänglig via t.ex. motorstyrenheten. Härigenom kan även luftmotstàndskoefficienten uppskattas. Alternativt kan Cd uppmätas, men så fort t.ex. annan trailer tillkopplas kommer 10 15 20 25 30 18 Cd att förändras. Luftmotståndet kan således beräknas av fordonets styrsystem.
Beträffande fordonets rullmotstånd kan detta skrivas som FE CrN där Cr utgör rullmotståndskoefficienten, vilken framförallt beror på fordonets däck/hjul, vägunderlag samt normalkraften N, dvs. fordonets rådande tyngd har stor betydelse. Även rullmotståndskraften kan bestämmas av fordonets styrsystem.
Drivlinans förluster utgör också en faktor, som i sin tur består av flera delar. Beträffande förbränningsmotorns interna friktion kan friktionseffekten beräknas som P=Mw, där M utgör motorspecifikt släpmoment, w utgör vinkelhastigheten (2n*förbränningsmotorns rotationshastighet), och där omvandlad energi således erhållas genom att integrera denna effekt över tiden. Såsom inses är friktionseffekten varvtalsberoende och ökar med ökande varvtal. Om fordonet framförs med förbränningsmotorn frikopplad från fordonets drivhjul kan denna term strykas.
Normalt kan en god estimering av den vid utrullning omvandlade energin erhållas med hjälp av de hittills nämnda faktorerna.
Om en än noggrannare estimering önskas kan ytterligare faktorer tas med i beräkningen, såsom växellådans friktion, vilken också är varvtalsberoende på motsvarande sätt. Dessutom påverkar förluster på grund av växellådans verkningsgrad.
Detsamma gäller friktionsförluster i axel/nav, vilka också är rotationshastighetsberoende. Även här inverkar verkningsgrad.
Drivlinans sammanlagda förluster, eller individuella förluster för i drivlinan ingående komponenter, kan finnas lagrade för olika rotationshastigheter i styrsystemet, varvid estimering enligt uppfinningen kan utföras medelst lagrade data. 10 15 20 25 30 19 Således kan i steg 203 den energiomvandling som sker när fordonet framförs medelst utrullning estimeras genom att summera energiförbrukning via nämnda parametrar. Förfarandet kan sedan vara anordnat att via ett steg 204 ligga kvar i steg 203 så länge som villkoren är uppfyllda, dvs. så länge som varken drivkraft eller bromskraft begärs av fordonets 100 förare.
När det i steg 204 fastställs att villkoren for estimering enligt steg 203 inte längre är uppfyllda, dvs. antingen på grund av att drivkraftbegäran har återupptagits eller att en bromskraft aktivt begärs, fortsätter förfarandet till steg 205, där estimerad energiomvandling Eu lagras. Den i steg 203 estimerade energiomvandlingen kan lagras som ett ackumulerat värde för den tidsperiod under vilken fordonet precis har framförts utan begäran om drivkraft eller bromskraft, och/eller ackumuleras tillsammans med estimerad energiomvandling för tidigare tidsperioder när förhållandena för steg 203 har varit uppfyllda. Förfarandet estimerar således hur stor del av fordonets upplagrade energi som omvandlas till andra energiformer när fordonet rullar längs en väg utan annan påverkan än yttre faktorer och inre förluster.
Förfarandet fortsätter sedan till steg 206, där det fastställs huruvida villkoren för steg 203 inte längre är uppfyllda på grund av att en drivkraft ånyo begärs. Om så är fallet fortsätter förfarandet till steg 207 enligt nedan. Om det i steg 206 fastställs att drivkraft fortfarande inte begärs, men att villkoren för steg 203 inte är uppfyllda av annan orsak, såsom t.ex. på grund av att ett fordonsinternt bromssystem har aktiverats, återgår förfarandet till steg 202 för att därifrån fortsätta till steg 208. 10 15 20 25 30 20 I steg 208 fastställs huruvida ett regenerativt bromssystem har aktiverats, dvs. huruvida fordonet 100 bromsas av elmaskinen 110. Normalt begärs inte regenerativ bromsning explicit av fordonets förare, utan regenerativ bromsning aktiveras av fordonets styrsystem istallet för att t.ex. aktivera det av föraren begärda bromssystemet, vilket t.ex. kan utgöras av hjulbroms eller retarderbroms.
I det fall fordonet 100 bromsas regenerativt forsätter förfarandet frän steg 208 till steg 209, där en estimering av förbrukad energi via regenerativ bromsning utförs. Denna estimering kan vara anordnad att innefatta en bestämning av den energimängd som omvandlats genom utnyttjande av regenerativ bromsning, där detta kan estimeras pà tillämpligt sätt, såsom t.ex. genom att fastställa den bromsande kraft som anbringas av elmaskinen 110. Denna kraft kan vanligtvis bestämmas med god noggrannhet. I steg 209 kan även vara anordnat att estimera den energimängd som faktiskt har upplagras i energilagret under den regenerativa bromsningen, om denna avviker från den bromskraft som anbringas med hjälp av elmaskinen. T.ex. kan en större kraft anbringas, där endast en del av regenererad energi upplagras i energilagret, och där en del omsätts till värme eller tas omhand pä annat sätt.
Normalt anbringas dock en bromskraft med hjälp av elmaskinen som väsentligen resulterar i en elektrisk energi som kan mottas av energilagret. Såsom inses av en fackman inom teknikomrädet finns det förluster även i det regenerativa bromssystemet, varvid säledes den anbringade bromskraften är högre än den energi som faktiskt tillgängliggörs energilagret.
Enligt en utföringsform estimeras den energimängd som faktiskt àtervinns genom inlagring i energilagret, varvid förluster vid regenerativ bromsning utgörs av absorberad bromsenergi - inlagrad energi. Enligt nedan kan det dock i 10 15 20 25 30 21 förarutvärderingssyfte finnas fördelar med att inte utföra sådan specifik bestämning av den faktiskt inlagrade energimängden, utan istallet estimera energiförbrukning vid regenerativ bromsning som inlagringsbar energi när den regenerativa bromsningen arbetar vid full kapacitet. Enligt en utföringsförm estimeras därför den energimängd som teoretiskt hade kunnat återvinnas vid full kapacitet, oavsett den energimängd som faktiskt har återvunnits under inbromsningen.
Vidare kan, såsom inses, den medelst det regenerativa bromssystemet anbringade bromskraften vara mindre än den totalt begärda bromskraften, varvid ytterligare icke- regenerativ bromskraft kan vara anbringad, såsom t.ex. med hjälp av fordonets färdbromssystem eller ett tillsatsbromssystem. I steg 210 fastställs därför huruvida den regenerativa bromsningen står för hela den anbringade bromskraften. Så länge som så är fallet fortsätter förfarandet till steg 211, där det fastställs huruvida fortsatt estimering av bortbromsad kraft ska utföras, dvs. huruvida drivkraftbegäran fortfarande är avbruten och bromskraft begärs. Om så är fallet återgår förfarandet till steg 208 för fortsatt estimering. Om det i steg 211 fastställs att fortsatt estimering av bortbromsad kraft inte ska utföras fortsätter förfarandet till steg 212, där data lagras på motsvarande sätt som angivits i anknytning till steg 205 ovan, varefter förfarandet fortsätter till steg 206 för att fastställa huruvida drivkraft begärs eller inte enligt ovan.
Om det i steg 210 fastställs att förutom regenerativ bromsverkan ytterligare bromsverkan är anbringad estimeras i steg 213 en energiomvandling via denna ytterligare bromskraft.
Likaså fortsätter förfarandet direkt till steg 213 från steg 208 i det fall regenerativ bromsning inte utförs.
Energiförbrukningen för ytterligare bromskrafter kan t.ex. l0 l5 20 25 30 22 estimeras som skillnaden mellan den totalt anbringade bromskraften, och den bromskraft som anbringas via det regenerativa bromssystemet. Alternativt kan bromskraften estimeras specifikt for det specifika bromssystem som används.
Den av retardern alstrade bromskraften beror på retarderns placering. T.ex. kan retardern såsom visats i fig. 1A sitta placerad efter växellådan. Retarderbromseffekten kan t.ex. fastställas genom att multiplicera det av retardern alstrade och på växellådans utgående axel verkande vridmomentet med vinkelhastigheten for utgående axel, varvid omvandlad energi kan erhållas genom att integrera denna effekt över tiden enligt ovan. Retarderns aktuella bromsmoment finns normalt tillängligt via fordonets 100 styrsystem.
Beträffande skivbromssystem och trumbromssystem finns ofta bromstryck tillgängligt (ur vilket bromsmoment kan beräknas med hjälp av for fackmannen kända fysikaliska samband) eller bromsmomentet direkt tillgängligt via styrsystemet. Således är det mojligt att på ett enkelt sätt tillhandahålla önskad information till styrenheten ll8. Såsom är känt kan sedan energi, E, uttryckas som IÉIPX, där I? representerar kraft och s representerar sträcka, vilket är detsamma som att tidsintegrera kraft och hastighet, dvs. effekten P = F (kraft verkande på fordonet) * v (fordonets hastighet).
Bromskraft for skiv- och trumbromsar kan bestämmas på flera olika sätt. Skiv- och trumbromsarnas moment kan t.ex. multipliceras med hjulens vinkelhastighet, varvid denna effekt kan integreras över tiden enligt ovan for att erhålla bromsenergin. Saknas information om dessa bromsmoment kan en modell användas for att gå från bromstryck till bromsande moment. All sådan information finns vanligtvis känd ur fordonsspecifikationer och/eller tillgängligt via 10 15 20 25 30 23 styrsystemet. Bromskraften för skiv- och trumbromsar kan t.ex. ocksa bestämmas som I7=--, dar M utgor bromsmomentet, v utgor V fordonets hastighet och w vinkelhastigheten, varvid effekt/energi kan beräknas enligt ovan. Således kan bortbromsad energi estimeras på tillämpligt sätt.
Vidare ska det förstås att ovan exemplifierad beräkning endast utgör exempel på hur bortbromsad energi kan bestämmas.
Styrsystem i fordon utvecklas kontinuerligt och får hela tiden bättre och bättre förutsättningar för att beräkna den energi som bromsas bort via fordonets bromssystem, och det ligger inom ramen för föreliggande uppfinning att utföra beräkningarna på det sätt som för respektive fordon är mest tillämpligt.
Applicerade bromskrafter estimeras och ackumuleras således enligt ovan till dess att bromskraft inte längre begärs, eller drivkraft ånyo begärs, varvid förfarandet forsätter till steg 207 för presentation av resultatet för fordonets 100 förare.
I steg 207 presenteras alltså resultatet för fordonets förare.
Detta kan vara anordnat att utföras på flera olika sätt. T.ex. kan data visas på en display med ett mått på energiutnyttjandet som både utgör en bedömning av den senaste perioden då drivkraftbegäran har varit avbruten, samt en total bedömning av hela fordonsfärden. Dessa data kan t.ex. presenteras på en skärm enbart under den tid som drivkraftbegäran är avbruten, alternativt t.ex. kontinuerligt.
Nämnda data kan även t.ex. vara anordnade att vara tillgängliga genom att skärmbilden kan bläddras fram av fordonets förare. Data enligt ovan kan alternativt eller dessutom presenteras för fordonets förare på annat tillämpligt sätt. T.ex. kan data presenteras visuellt på annat tillämpligt 10 15 20 25 30 24 sätt, eller t.ex. via tillämpliga ljud/röstsignaler, eller genom tillämpliga taktila signaler. Förfarandet avslutas sedan i steg 214.
I fig. 3 visas ett exempel på hur en presentation för fordonets förare kan se ut. Hänvisningsbeteckningen 301 betecknar en momentan återkoppling av förarens beteende, vilken visas mer i detalj i fig. 4A-4E. Den momentana återkopplingen visar hur väl fordonets förare använder fordonets upplagrade energi vid en situation där drivkraftbegäran ar avbruten, och återkopplingen visas som en stapel som kan anta ett värde till höger eller vänster kring en referenslinje 401 (se fig. 4A). Stapeln representerar olika grader av ekonomiskt framförande, där en helt ifylld stapel (indikerad med streckande linjer, se fig. 4B-C) till vänster om referenslinjen 401 återspeglar maximalt utnyttjande av fordonets upplagrade energi, medan en stapel som antar ett värde till höger om referenslinjen 401 (också indikerat med streckade linjer, se fig. 4E) representerar ett oönskat beteende vid framförande av fordonet. Referenslinjen 401 indikerar maximal återvinning medelst regenerativ bromsning.
Vid framförande av fordonet med aktiv drivkraftbegäran, t.ex. via en gaspedal, är stapeln inaktiv, fig. 4A. När sedan drivkraftbegäran avbryts kommer stapeln att anta olika positioner beroende på hur föraren agerar. I fig. 4B visas fallet där föraren varken begär drivkraft eller bromskraft, dvs. fordonet framförs medelst utrullning. Detta utgör enligt ovan det mest ekonomiska sättet att framföra fordonet, eftersom ingen energi bromsas bort i onödan. Av denna anledning visas också en helt fylld stapel till vänster om referenslinjen 401. l0 l5 20 25 30 25 Så fort föraren ansätter en bromskraft kommer dock, även om regenerativ bromskraft tillämpas, en energiförlust att uppstå på grund av att energiomvandlingen i det regenerativa bromssystemet inte är förlustfri.
Fig. 4C respektive fig. 4D representerar situationer med olika grad av måttlig bromskraftansättning, där en lägre bromskraftansättning möjliggör att en större andel av bromsenergin återvinns, varför stapeln i fig. 4C indikerar ett bättre energiutnyttjande jämfört med den hårdare bromskraftansättningen i fig. 4D. Fig. 4E representerar en hård inbromsning, där en mycket stor del av den bortbromsade energin går förlorad på grund av att bromskraften vida överstiger den kraft som kan återvinnas med hjälp av regenerativ bromsning (där alltså referenslinjen 401 indikerar gränsen för maximal regenerativ bromskraftåtervinning). I detta fall pekar därför stapeln åt motsatt håll, indikerande en mycket oekonomisk/oönskad användning av fordonets upplagrade energi.
Förutom den momentana återkopplingen av utnyttjandet av fordonets energi visar fig. 3 ett sammanlagt estimerat mått 302 för den specifika tidsperioden med avbruten drivkraftsbegäran eller ett ackumulerat mått för fordonsfärden eller annan tillämplig tidsperiod. I den i fig. 3 exemplifierade skärmbilden visas även laddningsstatus 303 för energilagret.
Såsom inses kan den i fig. 3-4 exemplifierade stapeln anta många olika skepnader, såsom lodrätt, spegelvänd, vara i visarform etc. etc. så länge som distinktionen mellan situationen där bromskraft aktivt begärs kontra situationen där bromskraft inte begärs framgår tydligt. lO l5 20 26 Det i fig. 3-4 framräknade värdet kan t.ex. beräknas enligt följande algoritm för exemplet med ett procentuellt mätt: _ Xeco(n0) _Xeco(n rm ffßffÄuoo

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 31 P A T E N T K R A V 1. Förfarande för att fastställa ett mått på ett energiutnyttjande vid framförande av ett fordon (100) (100), varvid nämnda fordon innefattar en första kraftkälla (101) för generering av en första drivkraft för framdrivning av nämnda fordon (100) i en första färdriktning, och åtminstone ett första aktiverbart bromssystem för anbringning av en mot nämnda fordons (100) färd i nämnda första färdriktning verkande första bromskraft, kännetecknat av att förfarandet innefattar att, för en första tidsperiod när en begäran om drivkraft från nämnda första kraftkälla är avbruten: - estimera en energiförbrukning vid framförande av nämnda fordon (100) utan att begära en bromskraft från nämnda första bromssystem, och - baserat på nämnda estimerade energiförbrukning vid framförande av nämnda fordon (100) utan att begära en bromskraft från nämnda första bromssystem, fastställa ett mått på energiutnyttjandet vid framförande av nämnda fordon (100). Förfarande enligt krav 1, vidare innefattande att, för nämnda första tidsperiod, jämföra en energiförbrukning vid framförande utan att begära en bromskraft från nämnda första bromssystem med energiförbrukning via aktiv ansättning av ett eller flera av nämnda åtminstone ett första bromssystem, och fastställa nämnda mått på ett energiutnyttjande vid framförande av nämnda fordon (100) baserat på nämnda jämförelse. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda fordon innefattar en kraftkälla för generering av en på (100) åtminstone ett hjul hos nämnda fordon verkande l0 l5 20 25 30 32 regenerativ bromskraft, vidare innefattande att jämföra energiförbrukning vid framförande utan att begära en bromskraft från nämnda första bromssystem med en energiförbrukning vid regenerativ bromsning, och fastställa nämnda mått på ett energiutnyttjande vid framförande av nämnda fordon (100) baserat på nämnda jämförelse. Förfarande enligt krav 3, varvid nämnda kraftkälla för generering av en på åtminstone ett hjul hos nämnda fordon (lOO) verkande regenerativ bromskraft utgörs av åtminstone en elmaskin (llO). Förfarande enligt krav 3 eller 4, vidare innefattande att vid nämnda jämförelse ta hänsyn till verkningsgraden vid regenerativ bromsning. Förfarande enligt något av kraven 3-5, vidare innefattande att: - vid fastställande av nämnda mått på ett energiutnyttjande vid framförande av nämnda fordon (lOO), framförande utan begäran om en bromskraft från nämnda första bromssystem utgör en bättre energianvändning jämfört med framförande medelst regenerativ bromsning. Förfarande enligt något av kraven 3-6, varvid nämnda fordon (100), förutom nämnda kraftkälla för generering av en på åtminstone ett hjul hos nämnda fordon (100) verkande regenerativ bromskraft, innefattar åtminstone ett ytterligare bromssystem, vidare innefattande att jämföra energiförbrukning vid framförande utan att begära en bromskraft från nämnda första bromssystem med en energiförbrukning vid regenerativ bromsning respektive en energiförbrukning medelst aktivering av nämnda åtminstone ett ytterligare bromssystem, och fastställa nämnda mått 10 15 20 25 10. 11 12. 33 på ett energiutnyttjande vid framförande av nämnda fordon (100) baserat på nämnda jämförelse. Förfarande enligt något av kraven 3-7, varvid nämnda fordon (100), förutom nämnda elmaskin (110) för generering av en på åtminstone ett hjul hos nämnda fordon (100) verkande regenerativ bromskraft, innefattar åtminstone ett ytterligare bromssystem, och varvid vid fastställande av nämnda mått på ett energiutnyttjande regenerativ bromsning utgör en bättre energianvändning jämfört med framförande medelst en begäran om en bromskraft från nämnda åtminstone ett ytterligare bromssystem. Förfarande enligt något av kraven 3-8, varvid vid estimering av en energiförbrukning medelst regenerativ bromsning, den maximala effektnivån för nämnda regenerativa bromsning bestäms som den maximala effektnivå vid vilken hela den regenererade energin kan lagras för återanvändning vid full kapacitet för det regenerativa bromssystemet. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att fastställa nämnda mått på ett energiutnyttjande vid fordonets (100) framförande som en angivelse av en andel av ett mått som bestäms motsvara ett föredraget framförande av fordonet (100). .Förfarande enligt krav 10, varvid nämnda föredragna framförande av fordonet (100) utgörs av framförande utan att begära en bromskraft från nämnda första bromssystem. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda fastställelse av nämnda mått på ett energiutnyttjande 10 15 20 25 13. 14. 15. 16 17 18 34 utförs endast när en begäran om drivkraft från nämnda första kraftkälla är avbruten. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda mått på ett energiutnyttjande fastställs och ackumuleras för ett flertal på varandra följande tidsperioder där en begäran om drivkraft från nämnda första kraftkälla är avbruten. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att presentera nämnda mått på ett energiutnyttjande vid fordonets (100) framförande för fordonets (100) förare via en display. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda åtminstone ett första bromssystem utgörs av ett eller flera ur gruppen: färdbromssystem, retarderbromssystem, avgasbromssystem, styrbart reglerbara motorbromssystem, kompressionsbromssystem, elektromagnetiska bromssystem eller annat tillsatsbromssystem. .Förfarande enligt något av föregående krav, varvid nämnda åtminstone ett första bromssystem utgör ett i förhållande till nämnda förbränningsmotor oberoende bromssystem. .Förfarande enligt något av föregående krav, varvid en begäran om en bromskraft från nämnda första bromssystem utgör en av en förare av nämnda fordon initierad begäran om en bromskraft. .Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför förfarandet enligt något av patentkraven 1- 17. 10 15 20 25 19 20. 21. 35 .Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 18, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium. System för att fastställa ett mätt på ett energiutnyttjande vid framförande av ett fordon (100), varvid nämnda fordon (100) innefattar en första kraftkälla (101) för generering av en första drivkraft för framdrivning av nämnda fordon (100) i en första färdriktning, och åtminstone ett första aktiverbart bromssystem för anbringning av en mot nämnda fordons (100) färd i nämnda första färdriktning verkande första bromskraft, kännetecknat av att systemet innefattar, för en första tidsperiod när en begäran om drivkraft från nämnda första kraftkälla är avbruten: - organ anordnade att estimera en energiförbrukning vid framförande av nämnda fordon (100) utan att begära en bromskraft frän nämnda första bromssystem, och - organ anordnade att baserat pä nämnda estimerade energiförbrukning vid framförande utan att begära en bromskraft från nämnda första bromssystem, fastställa ett mätt på ett energiutnyttjande vid framförande av nämnda fordon (100). Fordon, kännetecknat av att det innefattar ett system enligt krav 20.
SE1350166A 2013-02-13 2013-02-13 Förfarande och system för att fastställa en energianvändning vid framförande av ett fordon SE541130C2 (sv)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350166A SE541130C2 (sv) 2013-02-13 2013-02-13 Förfarande och system för att fastställa en energianvändning vid framförande av ett fordon
KR1020157023712A KR101801836B1 (ko) 2013-02-13 2014-02-11 차량 주행 시의 에너지 소비량을 결정하기 위한 방법 및 장치
DE112014000515.0T DE112014000515T5 (de) 2013-02-13 2014-02-11 Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Energieverbrauchs beim Fahren einesFahrzeugs
PCT/SE2014/050169 WO2014126529A1 (en) 2013-02-13 2014-02-11 Method and device for determining an energy consumption when driving a vehicle
BR112015016856-6A BR112015016856B1 (pt) 2013-02-13 2014-02-11 Método e sistema para determinar uma medida de utilização de energia durante operação de um veículo e meio legível por computador
US14/767,009 US9827990B2 (en) 2013-02-13 2014-02-11 Method and device for determining an energy consumption when driving a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350166A SE541130C2 (sv) 2013-02-13 2013-02-13 Förfarande och system för att fastställa en energianvändning vid framförande av ett fordon

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1350166A1 true SE1350166A1 (sv) 2014-08-14
SE541130C2 SE541130C2 (sv) 2019-04-16

Family

ID=51354418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1350166A SE541130C2 (sv) 2013-02-13 2013-02-13 Förfarande och system för att fastställa en energianvändning vid framförande av ett fordon

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9827990B2 (sv)
KR (1) KR101801836B1 (sv)
BR (1) BR112015016856B1 (sv)
DE (1) DE112014000515T5 (sv)
SE (1) SE541130C2 (sv)
WO (1) WO2014126529A1 (sv)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8876535B2 (en) * 2013-03-15 2014-11-04 State Farm Mutual Automobile Insurance Company Real-time driver observation and scoring for driver's education
GB201311515D0 (en) 2013-06-27 2013-08-14 Jaguar Land Rover Ltd EV range prediction
SE539393C2 (sv) * 2015-12-04 2017-09-12 Scania Cv Ab Method and device for determining a measure of brake system usage during operation of a vehicle
DE102016212071B4 (de) * 2016-07-04 2019-02-14 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen oder auch elektrisch antreibbaren Fahrzeugs sowie Fahrzeug
CN107885953B (zh) * 2017-11-29 2021-05-28 奇瑞汽车股份有限公司 基于能量回收率的空行程阶段电机制动速度标定方法
CN117445839B (zh) * 2023-11-09 2024-05-03 南京顺恒环保科技发展有限公司 一种环保车辆智能化控制系统及使用方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1780393B1 (en) * 2004-08-18 2011-11-16 UD Trucks Corporation Fuel consumption evaluation system
JP4736913B2 (ja) * 2005-09-27 2011-07-27 株式会社デンソー エコドライブシステム
SE529955C2 (sv) * 2006-05-26 2008-01-15 Scania Cv Abp Anordning för bromsslitagebedömning
US20110208381A1 (en) * 2008-10-21 2011-08-25 Renault Trucks Method and system for determining the ability of a driver of a hybrid vehicle and vehicle equipped with such a system
JP4807421B2 (ja) * 2009-03-04 2011-11-02 株式会社デンソー 車載用報知装置
DE102009037875A1 (de) * 2009-08-18 2011-02-24 Volkswagen Ag Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit Verbrennungsmotor
DE102009037965A1 (de) * 2009-08-18 2011-02-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Ausgeben von Informationen an den Fahrer eines Fahrzeuges
JP5251852B2 (ja) * 2009-12-04 2013-07-31 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 運転支援装置、方法およびプログラム
SE535909C2 (sv) * 2010-04-21 2013-02-12 Scania Cv Ab Metod och system för att bedöma en förares bromsbeteende
WO2011143165A1 (en) * 2010-05-13 2011-11-17 Coda Automotive, Inc. Selectable driving modes
WO2012029136A1 (ja) * 2010-08-31 2012-03-08 パイオニア株式会社 操作診断装置、操作診断方法、操作診断プログラムおよび記録媒体
DE102010041544B4 (de) * 2010-09-28 2023-05-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung des Fahrers zum verbrauchskontrollierten Fahren
DE102010041539A1 (de) * 2010-09-28 2012-03-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung des Fahrers zum verbrauchskontrollierten Fahren
EP2661387B1 (en) * 2011-01-06 2022-03-09 Ford Global Technologies, LLC Regenerative braking feedback display system and method
US8653960B2 (en) * 2011-01-20 2014-02-18 GM Global Technology Operations LLC Vehicle gauge for displaying electric mode status and method of doing the same
SE535927C2 (sv) * 2011-07-14 2013-02-19 Scania Cv Ab Förfarande och anordning för bestämning av energiförbrukning vid fordon
US9457802B2 (en) * 2012-04-06 2016-10-04 Richard Louis Ponziani Turn signal controlled regenerative braking and decelerative loading
US9050935B2 (en) * 2012-09-26 2015-06-09 Ford Global Technologies, Llc Assessment of driving behavior of a driver of a motor vehicle
JP5738832B2 (ja) * 2012-12-13 2015-06-24 富士重工業株式会社 車両用表示装置
US9026348B2 (en) * 2012-12-21 2015-05-05 Honda Motor Co., Ltd. System and method for brake coaching

Also Published As

Publication number Publication date
DE112014000515T5 (de) 2015-10-08
SE541130C2 (sv) 2019-04-16
US20150375751A1 (en) 2015-12-31
KR101801836B1 (ko) 2017-11-28
BR112015016856B1 (pt) 2022-03-08
WO2014126529A1 (en) 2014-08-21
US9827990B2 (en) 2017-11-28
KR20150115865A (ko) 2015-10-14
BR112015016856A2 (pt) 2017-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106467107B (zh) 控制车辆的方法
US8055422B2 (en) Vehicle deceleration rate control method and apparatus
US8190325B2 (en) System and method for displaying an instantaneous fuel economy of a vehicle
EP2731845B1 (en) Control system, vehicle and method of controlling a vehicle
SE1350166A1 (sv) Förfarande och system för att fastställa en energianvändningvid framförande av ett fordon
CN103661358A (zh) 学习和控制发动机离合器的扭矩传送吻合点的方法和系统
KR101724802B1 (ko) 친환경자동차의 제동 제어 방법
SE1150679A1 (sv) Förfarande och anordning för bestämning av energiförbrukning vid fordon
CN108473139B (zh) 用于确定车辆操作期间的制动系统使用的量度的方法
SE1251110A1 (sv) Anordning och förfarande för bekvämt och/eller bränslebesparande framförande av ett motorfordon
JP2016175504A (ja) ハイブリッド車両及びその制御方法
JP2016165942A (ja) 動力伝達装置
EP2374677A2 (en) Hybrid vehicle and method for a hybrid vehicle
SE537307C2 (sv) Metod och system för att jämföra en bränsleförbrukning för ett hybridfordon med en bränsleförbrukning för ett motsvarande icke-hybridfordon
JP2016175500A (ja) ハイブリッド車両及びその制御方法
CN116552253A (zh) 制动能量回收控制方法、装置、控制系统、车辆及介质