用於計算電動車的剩餘可行駛距離的裝置和方法

2023-10-06 11:44:39 1

專利名稱：用於計算電動車的剩餘可行駛距離的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及一種用於計算電動車的剩餘可行駛距離的裝置和方法。更特別地，本發明涉及一種用於計算電動車的剩餘可行駛距離的裝置和方法，其能夠減小估算電動車的剩餘可行駛距離的過程中的初始誤差。
背景技術：
車輛利用當前剩餘的燃料量(例如汽油、柴油和LPG(液化石油氣)的量)能夠行駛的距離被稱為DTE(剩餘可行駛距離，Distance ToEmpty)。DTE提供為駕駛者提供便利的重要行駛信息。DTE通常顯示在許多車輛中所包括的行程計算機上。特別是對於電動車的駕駛者來說，DTE是非常重要的信息。使這些車輛運行的電池不能被容易地充電，因此，DTE是要求精確性的一個因素。因此，減小初期的估算誤差以便提高DTE信息的精確性是非常至關緊要的。DTE取決於駕駛者的駕駛風格而會有很大變化，其不能被測量而僅能被估算。與一般車輛(即由燃料供以動力的機動車輛)不同，電動車的DTE是電量，即電池的剩餘容量。因此，需要開發用於估算電池的剩餘容量以精確地估算電動車的DTE的技術，並且需要開發精確地估算DTE的方法。測量用於把駕駛者的駕駛傾向或風格(例如速度、加速度、減速度等)考慮在內的累積燃料效率(下文中稱為km/SOC)以估算DTE。如該術語暗示的那樣，累積燃料效率的精確性會隨著累積時間的增加而得到提高。即，隨著時間的逝去，可以更精確地說明駕駛者的駕駛傾向或風格。與一般車輛不同，在電動車的早期行駛期間通常會在累積燃料效率中產生顯著誤差。在一般車輛的情況下，通過使用官方證實的燃料效率數據和累積燃料效率的各種組合， 可以容易地克服這些誤差。然而，還沒有為電動車提供類似的數據和技術，因此特別是早期行駛期間的DTE信息中的誤差仍待解決。本背景技術部分中公開的上述信息只是為了增強對本發明的背景的理解，並且因此可能包含不構成在該國對本領域普通技術人員而言已知的現有技術的信息。

發明內容
本發明提供了一種用於計算電動車的剩餘可行駛距離的裝置和方法，其能夠提供更精確的DTE信息。特別地，本發明提供了一種裝置和方法，其通過減小從電動車的當前剩餘燃料量(電池的剩餘容量的量)估算DTE的過程中的早期誤差(即在開始行駛時發生的誤差)，來提供從行駛開始到結束都更精確的DTE信息。在一個方面中，本發明提供了一種用於計算電動車的剩餘可行駛距離的裝置，其包括充電前(例如，在一些實施例中為即將充電前)的獲悉的燃料效率的計算單元；實時累積行駛燃料效率的計算單元；累積燃料效率的測量單元，其通過基於電池的S0C(stateof charge，充電狀態)，將獲悉的燃料效率和實時累積燃料效率相對地組合為充電前的獲悉的燃料效率與實時累積行駛燃料效率的比率，來測量累積燃料效率；以及累積燃料效率的輸出單元，其輸出由累積燃料效率的測量單元測得的累積燃料效率以計算剩餘可行駛距離。在另一方面中，本發明提供了一種用於計算電動車的剩餘可行駛距離的方法，其包括計算充電前的獲悉的燃料效率；計算實時累積行駛燃料效率；基於電池的S0C，將獲悉的燃料效率和實時累積行駛燃料效率組合為充電前(優選地為即將充電前)的獲悉的燃料效率與實時累積行駛燃料效率之間的比率；以及輸出通過充電前的獲悉的燃料效率與實時累積行駛燃料效率之間的相對比率的組合而測得的累積燃料效率，以便計算剩餘可行駛距離。根據本發明，通過使用對行駛前(優選地為即將行駛前)的獲悉的燃料效率與當前行駛實時累積燃料效率之間的相對比率進行組合而獲得的累積燃料效率以便計算剩餘可行駛距離，可以顯著地減小並幾乎消除先前行駛模式和當前行駛模式之間的差異和誤差。在估算電動車的剩餘可行駛距離的過程中，如上所述，通過除了實時地考慮來自後面的行駛時間的駕駛者的駕駛風格或傾向之外，還實時地考慮來自早先一段行駛時間的駕駛者的駕駛風格或傾向，可以提高估算剩餘可行駛距離的精確性。象這樣，關於使用不能被容易地充電的電池來運行的電動車，可以向駕駛者提供更精確的信息。應該理解的是，本文中使用的術語「車輛」或「車輛的」或其它類似術語包括一般的機動車輛(諸如包括運動型多功能車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛在內的客車)、 包括各種艇和船在內的水運工具、飛行器等，並且包括混合動力車、電動車、插電式混合電動車、氫動力車以及其它代用燃料車(例如從除石油以外的資源中取得的燃料)。如本文中所述，混合動力車是具有兩個或更多個動力源的車輛，例如既有汽油動力又有電動力的車輛。在下文中討論本發明的上述及其它特徵。


現在將參考通過附圖示出的本發明的某些示例性實施例來詳細描述本發明的上述及其它特徵，其中附圖將在下文中僅通過例證的方式給出，並且因此並非對本發明進行限制，其中圖1是示出根據本發明的用於計算電動車的剩餘可行駛距離的裝置和方法的控制框圖。應該理解的是，附圖不一定要依比例，而是呈現出說明本發明的基本原理的各種優選特徵的稍微簡化的表示。本文中公開的本發明的特定設計特徵，包括例如特定尺寸、方向、位置和形狀，將部分地由期望的特定應用和使用環境來確定。在附圖中，附圖標記在附圖的幾幅圖中始終指代本發明的相同或等效部分。
具體實施例方式現在將在下文中詳細參考本發明的各種實施例，其實例在附圖中示出並在下面描述。雖然將結合示例性實施例來描述本發明，但應理解的是，本說明並非旨在將本發明限於那些示例性實施例。相反，本發明旨在不僅涵蓋這些示例性實施例，而且涵蓋可包括在所附權利要求所限定的本發明的精神和範圍內的各種替代形式、改型、等效形式和其它實施例。在下文中，將參考附圖詳細描述本發明的優選實施例。如上所述，在通過從累積燃料效率實時獲悉(檢查)駕駛者的駕駛風格或傾向來估算電動車的DTE (剩餘可行駛距離)的過程中，儘管估算DTE的精確性可以隨著累積燃料效率數據(下文中稱為km/SOC)的增加而得到提高，但是累積燃料效率數據特別是在早期行駛期間是不足夠的(例如幾乎沒有累積燃料效率信息)，使得在估算DTE過程中產生較大誤差。為了克服該問題，本發明提供了一種裝置和方法，其根據初始使用的特定累積SOC 和基於SOC的行駛距離計算累積燃料效率，並且相對地改變先前時間段的先前獲悉的累積燃料效率與實時累積燃料效率的比率。本發明因此顯著地並且甚至最大化地減小先前行駛模式和當前行駛模式之間的差異和誤差。為此，本發明提供了一種用於計算電動車的剩餘可行駛距離的裝置，根據如圖1 所示的本發明的實施例，其包括即將充電前的獲悉燃料效率的計算單元10，其計算電動車即將行駛前、特別是即將行駛前並且電池即將被充電前的獲悉效率；實時累積行駛燃料效率的計算單元20，其計算正在行駛的電動車的累積燃料效率；累積燃料效率的測量單元 30，其在相對地改變即將充電前的獲悉燃料效率與實時累積行駛燃料效率的比率的同時， 測量最終累積燃料效率；以及累積燃料效率的輸出單元40，其輸出由累積燃料效率的測量單元30測得的最終累積燃料效率以計算DTE。在下文中描述本發明的基於上述配置來計算電動車的DTE的方法。首先，即將充電前的獲悉燃料效率的計算單元10計算即將充電前的獲悉燃料效率，並且與此同時，實時累積行駛燃料效率的計算單元20計算實時累積行駛燃料效率。在該處理中，使用相同的方法計算即將充電前的獲悉燃料效率和實時累積行駛燃料效率，其中對每一秒(或其它適合的時間段)累積地計算電池的SOC的每秒變化量和實際行駛距離的每秒變化量。由於使用相同的方法計算即將充電前的獲悉燃料效率和實時累積行駛燃料效率， 所以它們可能是相同的值。然而，取決於駕駛者在早期行駛期間的駕駛傾向或風格，即將充電前的獲悉燃料效率和實時累積行駛燃料效率可能會不同。象這樣，通過把在先前的早期行駛期間中已經獲悉的獲悉燃料效率和在當前行駛期間累積的累積燃料效率組合起來，可以在一些情況下顯著地把先前的初始行駛模式和當前的初始行駛模式之間的差異和誤差減小到最大可能的程度。因此，最終累積燃料效率是通過基於電池的S0C，相對地組合即將充電前的獲悉燃料效率和實時累積行駛燃料效率之間的比率來計算的。對於預定時間段，最終累積燃料效率可以通過每次電池的SOC改變特定量特別是改變約時，改變(已經由即將充電前的獲悉燃料效率的計算單元10計算的)即將充電前的獲悉燃料效率和(已經由實時累積行駛燃料效率的計算單元20計算的)實時累積行駛燃料效率之間的相對比率來計算。根據各種實施例，優選地，進行計算直到電池的SOC在行駛中被消耗了大約10%為止。特別地，根據該實施例，通過每次電池的SOC改變時，把即將充電前的累積燃料效率和實時累積行駛燃料效率之間的相對比率組合為9 1、8 2、7 3、6 4、5 5、4 6、3 7、2 8、1 9和0 10，來計算最終累積燃料效率。從累積燃料效率的測量單元30計算的最終累積燃料效率通過累積燃料效率的輸出單元40輸出，以便計算電動車的早期行駛DTE。所輸出的最終燃料效率然後被輸入到用於計算初始DTE的公用邏輯單元中，所述初始DTE將被用來精確地計算實時DTE。同時，在各種實施例中，由於在一段預定時間(例如當電池的SOC在行駛中已經被消耗了 10% )後精確性會隨著累積燃料效率數據的增加而得到提高，所以累積燃料效率的測量單元30不再把獲悉累積燃料效率(即即將充電前的效率)與實時累積行駛燃料效率組合起來。因此，在一段預定時間(例如當電池的SOC在行駛中已經被消耗了 10% )後，僅把實時累積行駛燃料效率傳送給累積燃料效率的輸出單元40，使得僅使用實時累積行駛燃料效率來計算DTE。已經參考本發明的優選實施例對本發明進行了詳細描述。然而，本領域技術人員應該理解的是，可以在這些實施例中做出變更而不脫離本發明的原理和精神，其中本發明的範圍在所附權利要求及其等價形式中限定。
權利要求
1.一種用於計算電動車的剩餘可行駛距離的裝置，包括獲悉燃料效率的計算單元，用於計算即將充電前的獲悉燃料效率；實時累積行駛燃料效率的計算單元，用於計算實時累積行駛燃料效率；累積燃料效率的測量單元，其通過基於電池的充電狀態，相對地組合即將充電前的獲悉燃料效率與實時累積行駛燃料效率的比率，來測量累積燃料效率；以及累積燃料效率的輸出單元，其輸出由所述累積燃料效率的測量單元測得的累積燃料效率以由此計算剩餘可行駛距離。
2.一種用於計算電動車的剩餘可行駛距離的方法，包括計算即將充電前的獲悉燃料效率；計算實時累積行駛燃料效率；通過基於電池的充電狀態，組合即將充電前的獲悉燃料效率與實時累積行駛燃料效率之間的比率，來測量累積燃料效率；以及輸出所測得的累積燃料效率，以便計算剩餘可行駛距離。
3.如權利要求2所述的用於計算電動車的剩餘可行駛距離的方法，其中，所述即將充電前的獲悉燃料效率和所述實時累積行駛燃料效率是通過對每一秒測量並採集電池的充電狀態的每秒變化量和實際行駛距離的每秒變化量來計算的。
4.如權利要求2所述的用於計算電動車的剩餘可行駛距離的方法，其中，每次電池的充電狀態改變1 %時，改變所述即將充電前的獲悉燃料效率與所述實時累積行駛燃料效率之間的相對比率。
5.如權利要求1或4所述的用於計算電動車的剩餘可行駛距離的方法，其中，每次電池的充電狀態改變時，以 9 1、8 2、7 3、6 4、5 5、4 6、3 7、2 8、1 9 和0 10的比率組合所述即將充電前的獲悉燃料效率與所述實時累積行駛燃料效率之間的相對比率。
6.如權利要求2所述的用於計算電動車的剩餘可行駛距離的方法，其中，在預定時間後僅計算實時累積行駛燃料效率，以由此計算剩餘可行駛距離。
7.如權利要求6所述的用於計算電動車的剩餘可行駛距離的方法，其中，所述預定時間是電池的充電狀態被消耗10%的一段時間。
全文摘要
本發明提供了一種用於計算電動車的剩餘可行駛距離的裝置和方法。所述裝置包括獲悉燃料效率的計算單元，用於計算即將充電前的獲悉燃料效率；實時累積行駛燃料效率的計算單元，用於計算實時累積行駛燃料效率；累積燃料效率的測量單元，其通過基於電池的充電狀態，相對地組合即將充電前的獲悉燃料效率與實時累積行駛燃料效率的比率，來測量累積燃料效率；以及累積燃料效率的輸出單元，其輸出由累積燃料效率的測量單元測得的累積燃料效率以由此計算剩餘可行駛距離。
文檔編號B60L11/18GK102486531SQ20111012963
公開日2012年6月6日 申請日期2011年5月13日 優先權日2010年12月3日
發明者成基澤, 趙一, 金宇成, 黃道性 申請人:現代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社