偿回收和未回收动能因子的 变化可提供更加准确的能量消耗效率估计并因此对DTE计算产生积极影响。动能修正数绘 图278可表示校正因子，其可辅助修正车辆200的瞬时功率消耗值，以在计算DTE之前补偿 回收动能的变化的影响。如利用动能补偿的DTE绘图274所示，即使由摩擦制动能量绘图 276表示的制动应用看起来可能有些不规则，利用动能修正数仍提供基本上平滑并且单调 下降的曲线。
[0028] 图4示出了总体上参照标号300的DTE预测架构的一个示例，DTE预测架构可包括 动能估计器310、平均能量消耗效率学习滤波器312和DTE计算器316。DTE预测架构300 可与控制器212进行通信。动能估计器310可包括用于车辆组件208的传递函数模型。每 个传递函数模型均可将来自组件传感器210的与相应的车辆组件208相关的信号视为输 入。例如，组件传感器210可测量一个或更多个车辆（200)输入因子（诸如车辆速度和摩 擦制动扭矩），以被输入到动能估计器中。动能估计器310可基于测量的车辆速度和摩擦制 动扭矩来估计摩擦制动功率。平均能量消耗效率学习滤波器312可计算在更新之间动能修 正数的变化。平均能量消耗效率学习滤波器312还可基于自上一次更新以来消耗的能量、 动能修正数的变化和自上一次更新以来行驶的距离更新历史能量消耗率。DTE计算器316 可基于可用能量和动能修正数来计算修正的可用能量。DTE计算器316还可基于历史能量 消耗率和修正的可用能量来计算DTE。
[0029] 图5示出了用于计算具有再生制动系统的电动车辆的修正的DTE的算法的示例， 其可补偿车辆的可回收和未回收动能。该算法总体上由标号450指示。在操作452中，控 制器可从关于车辆的上一行驶周期的信息中检索摩擦制动能量的值、动能修正数的值和历 史标称能量消耗率。在操作454中，一个或更多个传感器可测量一个或更多个车辆输入因 子（诸如车辆速度和摩擦制动扭矩），以被输入到动能估计器中。在操作456中，动能估计 器可基于测量的车辆速度和摩擦制动扭矩来估计摩擦制动功率。例如，可根据下式来估计 摩擦制动功率：
[0031] 其中，Tqfl^tlcin braking为摩擦制动扭矩，V为车辆速度，Rwh^为车轮半径。
[0032] 在操作458中，动能估计器可基于车辆速度的变化来计算动能变化。例如，可根据 下式来计算动能变化：
[0034] 其中，V是测量的车辆速度，Vlast是来自上一计算循环的车辆速度，m是车辆质量。
[0035] 如果在操作460中控制器检测到摩擦制动功率的有限条件以及负的动能变化，则 在操作462中动能估计器可基于估计的摩擦制动功率和计算的动能变化来更新动能修正 数。如果利用摩擦制动来使车辆减速，则算法可使动能修正数减小实际回收的动能的量。可 跟踪未回收的动能的量以用于随后的动能补偿。例如，可根据下式来计算动能修正数：
[0037] 其中，为循环周期时间。
[0038] 在操作464中，可通过动能估计器基于摩擦制动功率和动能变化来更新摩擦制动 能量的值。例如，可根据下式来计算摩擦制动能量：
[0040] 然后，控制器可确保向前执行下面的条件：
[0042] 如果在操作460中控制器没有检测到摩擦制动功率的有限条件或负的动能变化 值（例如，未利用摩擦制动），则在操作466中动能估计器可基于动能变化来更新动能修正 数。例如，可根据下式来计算动能修正数：
[0044] 如果在操作468中控制器检测到正的动能变化以及摩擦制动能量的有限条件，则 在操作470中动能估计器可利用能量校正因子来调整动能修正数，能量校正因子基于摩擦 制动能量和动能变化来对未回收的动能进行校正。例如，可根据下式来计算能量校正因 子：
[0046] 此外，在操作472中，动能估计器可根据下式基于摩擦制动能量和动能变化来更 新动能修正数和摩擦制动能量：
[0049] 其中，Ekinetl_nge是动能变化，P fl^tlcm braking是摩擦制动功率，E kinetl。。。"是动能修 正，Ef"rtlcin braking是摩擦制动能量，t ?ΜΡ _是循环周期时间。
[0050] 在某些情况下，车辆加速应使与动能变化成比例的摩擦制动能量减少，直到所有 的或大部分摩擦制动能量得到补偿（这相应地减小动能修正数）为止。上述情况的净结果 可包括：如果摩擦制动能量是有限的，则在车辆加速期间的动能修正数减小。另外，通过成 比例地减少摩擦制动能量，界面可显示再生制动性能的影响以辅助提供对各种制动应用如 何影响能量消耗的洞察。
[0051] 如果在操作474中控制器确定准备对车辆能量消耗率进行更新（例如，已经过去 预定时间或距离），则在操作476中，平均能量消耗效率学习滤波器可计算自上一次更新以 来动能修正数的变化。此外，在操作478中，平均能量消耗效率学习滤波器可基于自上一次 更新以来消耗的能量、动能修正数的变化以及自上一次更新以来行驶的距离来更新历史能 量消耗率。如果在操作474中没有准备对车辆能量消耗率进行更新，则在操作480中，DTE 计算器可基于可用能量和动能修正数来计算修正的可用能量。在操作482中，DTE计算器 可基于历史能量消耗率和修正的可用能量来计算DTE。在操作484中，DTE计算器可将DTE 输入到界面。如上所述，输出到界面的DTE可表示对车辆瞬时功率消耗的修正以补偿车辆 加速和再生制动对DTE的影响。此外，当学习平均能量消耗效率时，车辆加速和再生制动的 影响可被排除，使得该影响不会被不适当地投射到将来。
[0052] 虽然以上描述了多个实施例，但是这些实施例不意在描述了权利要求所包含的所 有可能的形式。说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，应理解的是，在不脱 离本公开的精神和范围的情况下，可进行各种改变。如前所述，可将各个实施例的特征进行 组合以形成本公开的可能未明确描述或示出的进一步的实施例。尽管各个实施例可能已经 被描述为提供优点或在一个或更多个期望特性方面优于其他实施例或现有技术的实施方 式，但是本领域的普通技术人员应认识到，根据具体应用和实施方式，可对一个或更多个特 征或特性进行折衷以实现期望的整体系统属性。这些属性可包括但不限于市场性、外观、一 致性、稳健性、客户可接受性、可靠性、准确性等。因此，被描述为在一个或更多个特性方面 不如其他实施例或现有技术的实施方式合意的实施例并非在本公开的范围之外，并可被期 望用于特定应用。
【主权项】
1. 一种用于估计车辆的剩余能量可行驶距离（DTE)的方法，包括： 响应于检测到因在行驶周期期间的车辆加速或减速而导致的车辆动能水平的变化，由 控制器输出通过预测的DTE里程调节而被修正的DTE，其中，所述预测的DTE里程调节被选 择为包括对应于所述车辆动能水平的变化并校正所述车辆动能水平的变化的动能补偿输 入。2. 如权利要求1所述的方法，其中，车辆减速归因于摩擦制动系统的应用，其中，所述 动能补偿输入基于摩擦制动功率的值而补偿和校正动能的变化，其中，所述摩擦制动功率 的值与由于摩擦制动系统的应用而消散的动能的量相关。3. 如权利要求2所述的方法，其中，车辆减速归因于再生制动系统的应用，其中，所述 动能补偿输入基于摩擦制动功率的值和由于再生制动系统的应用而回收的动能的量而补 偿和校正动能的变化。4. 如权利要求1所述的方法，其中，DTE基于历史能量消耗率和修正的可用能量的值。5. 如权利要求4所述的方法，其中，所述修正的可用能量的值基于测量的可用能量的 量和动能修正数。6. 如权利要求5所述的方法，其中，所述动能修正数基于摩擦制动能量的值和动能的 变化，所述动能的变化基于车辆速度的变化。7. 如权利要求6所述的方法，其中，摩擦制动能量基于摩擦制动功率的值和动能的变 化。
【专利摘要】提供一种利用动能变化补偿的剩余能量可行驶距离预测。提供一种用于估计车辆的剩余能量可行驶距离DTE的方法。该方法包括控制器，控制器可响应于检测到因在行驶周期期间的车辆加速或减速而导致的车辆动能水平的变化而输出通过预测的DTE里程调节而被修正的DTE，预测的DTE里程调节被选择为包括对应于车辆动能水平的变化并校正车辆动能水平的变化的动能补偿输入。还提供一种电动车辆，具有能量转换装置、能量源、一个或更多个制动系统和至少一个控制器。控制器可被配置为：响应于检测到因在行驶周期期间的车辆加速或减速而导致的车辆动能水平的变化而将DTE输出到界面，DTE基于车辆组件和能量源的状况并通过动能补偿输入进行补偿。
【IPC分类】B60W30/18, B60W50/00
【公开号】CN105270412
【申请号】CN201510438307
【发明人】曾福林, 森基特·森加米西威兰, 杰森·梅尔
【申请人】福特全球技术公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年7月23日
【公告号】DE102015110857A1, US20160023554