确定车辆的估计行驶范围的方法

专利名称：确定车辆的估计行驶范围的方法
技术领域：
本发明大体上涉及车辆，且尤其涉及一种确定使用电池能量作为车辆推动力的车辆的估计行驶范围的方法。
背景技术：
一些车辆提供单个数值(例如，直到燃料空时的英里)形式的估计行驶范围。该单个数值显示在车辆的仪表盘上，并且通过给驾驶员提供在燃料用完之前车辆能够行驶多远的估计值是有益的。然而，只有在车辆继续以类似或者不变的方式行驶，这种估计值才是精确的。例如，如果驾驶员从高速公路转变到市内驾驶，则估计行驶范围会发生显著改变。

发明内容
根据一个实施例，提供一种确定车辆的估计行驶范围的方法。该方法可以包括以下步骤(a)确定可用于车辆推进的电池的可用能量；(b)利用该可用能量来确定电池的瞬时变化率；(c)利用该瞬时变化率来确定电池的平均变化率；和(d)利用该瞬时变化率和平均变化率来确定车辆的估计行驶范围，其中，估计行驶范围可以包括受到与电池相关的电力消耗和/或电力产生的易变率所影响的数值范围。根据另一个实施例，提供一种确定车辆的估计行驶范围的方法。该方法可以包括以下步骤(a)确定可用于车辆推进的电池的最初范围估计值；(b)确定负偏差，并且从最初范围估计值中减去该负偏差以确定范围下限值；(c)确定正偏差，并且给最初范围估计值增加该正偏差以确定范围上限值；和(d)给车辆的用户接口提供估计行驶范围，其中估计行驶范围包括范围上限值和范围下限值。本发明提供下列技术方案。技术方案1 一种确定车辆的估计行驶范围的方法，其包括下面步骤
(a)确定可用于车辆推进的蓄电池的可用能量；(b)利用来自步骤(a)的所述可用能量来确定所述蓄电池的瞬时变化率；
(c)利用来自步骤(b)的所述瞬时变化率来确定所述蓄电池的平均变化率；和
(d)利用来自步骤(b)的所述瞬时变化率和来自步骤(c)的所述平均变化率来确定所述车辆的所述估计行驶范围，其中，所述估计行驶范围包括受到与所述蓄电池相关的电力消耗和/或电力产生的易变率所影响的数值范围。技术方案2 如技术方案1所述的方法，其中步骤(b)还包括获取作为时间函数 (d/dt)的来自步骤(a)的所述可用能量的导数以确定所述蓄电池的所述瞬时变化率。技术方案3 如技术方案1所述的方法，其中步骤(C)还包括采用低通滤波器对来自步骤(b)的所述瞬时变化率进行滤波，以产生所述蓄电池的所述平均变化率。技术方案4 如技术方案1所述的方法，其中步骤(d)还包括将来自步骤(b)的所述瞬时变化率与来自步骤(c)的所述平均变化率进行对比以确定误差，该误差是指所述瞬时变化率和所述平均变化率之间的差异。
技术方案5 如技术方案4所述的方法，其中步骤(d)还包括评估所述误差以确定至少一个负误差或者正误差，所述负误差包括所述瞬时变化率小于所述平均变化率情况下的这些误差值，并且所述正误差包括所述瞬时变化率大于所述平均变化率情况下的这些误差值。技术方案6 如技术方案5所述的方法，其中步骤(d)还包括利用至少一个所述负误差或者所述正误差来确定至少一个负易变率或者正易变率，该负易变率是指在电力消耗的易变率，该正易变率是指在电力产生的易变率。技术方案7 如技术方案6所述的方法，其中步骤(d)还包括将至少一个所述负易变率或者所述正易变率转换为至少一个负偏差或者正偏差，所述负偏差和所述正偏差以距离为单位。技术方案8 如技术方案7所述的方法，其中步骤(d)还包括下列中的至少一个 从最初行驶范围值中减去所述负偏差以确定范围下限值，或者将所述正偏差增加到最初范围估计值以确定范围上限值。技术方案9 如技术方案1所述的方法，其中步骤(d)还包括确定所述车辆的估计行驶范围，所述估计行驶范围包括范围下限值和范围上限值，并且所述下限值和所述上限值受到与所述蓄电池相关的电力消耗和/或电力产生的所述易变率的影响。技术方案10 如技术方案9所述的方法，其中所述范围下限值和所述范围上限值被分别确定使得它们是非同步的。技术方案11 如技术方案1所述方法，还包括下面步骤
如果所述估计行驶范围变得过低，则对所述下范围限值进行修剪，使得所述范围下限值不包括负值。技术方案12 如技术方案1所述方法，还包括至少一个下面步骤
减去所述负偏差使得如果电力消耗易变率降低，所述估计行驶范围变得紧密； 增加所述负偏差使得如果电力消耗易变率增大，所述估计行驶范围变宽； 减去所述正偏差使得如果电力产生易变率降低，所述估计行驶范围变得紧密；或者增加所述正偏差使得如果电力产生易变率增大，所述估计行驶范围变宽。技术方案13 —种确定车辆的估计行驶范围的方法，其包括下面步骤
(a)确定可用于车辆推进的蓄电池的最初范围估计值；
(b)确定负偏差，并且从所述最初范围估计值中减去所述负偏差以确定范围下限值；
(c)确定正偏差，并且给所述最初范围估计值加上所述正偏差以确定范围上限值；和
(d)给所述车辆的用户接口提供估计行驶范围，其中所述估计行驶范围包括所述范围上限值和所述范围下限值。技术方案14 如技术方案13所述方法，还包括下面步骤 (i )确定所述蓄电池的可用能量；
(ii)利用所述可用能量来确定所述蓄电池的瞬时变化率；
(iii)利用所述瞬时变化率来确定所述蓄电池的平均变化率；和
(iv)利用所述瞬时变化率和所述平均变化率来确定所述负偏差和所述正偏差。技术方案15 如技术方案14所述的方法，其中步骤(iv)还包括将来自步骤(ii) 的瞬时变化率与来自步骤(iii)的平均变化率进行对比，以确定误差，该误差是指在瞬时和平均变化率之间的差异。技术方案16 如技术方案15所述的方法，其中步骤(iv)还包括评估该误差，以确定至少一个负误差或者正误差，该负误差包括瞬时变化率小于平均变化率情况下的这些误差值，并且正误差包括在瞬时变化率大于平均变化率情况下的这些误差值。技术方案17 如技术方案16所述的方法，其中步骤(iv)还包括利用至少一个负误差或者正误差来确定至少一个负易变率或者正易变率，该负易变率是指电力消耗的易变率，该正易变率是指电力产生的易变率。技术方案18 如技术方案17所述的方法，其中步骤(iv)还包括将至少一个负易变率或者正易变率转换为至少一个负偏差或者正偏差，该负和正偏差以距离为单位。技术方案19 如技术方案13所述的方法，其中所述范围下限值和范围上限值分别确定，使得它们是非同步的。技术方案20 如技术方案13所述方法，还包括步骤
如果所述估计行驶范围变得过低，对所述范围下限值进行修剪，使得所述范围下限值不包括负值。技术方案21 如技术方案13所述方法，还包括下面步骤的至少一个 如果电力消耗易变率降低，减去所述负偏差使得所述估计行驶范围紧密； 如果电力消耗易变率增强，增加所述负偏差使得所述估计行驶范围变宽； 如果电力产生易变率降低，减去所述正偏差使得所述估计行驶范围变得紧密；或者如果电力产生易变率增强，增加所述正偏差使得所述估计行驶范围变宽。


将结合附图在下文中描述优选的示例性实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中
图1是示出示例性车辆的立体图2是示出了可用来确定车辆(例如图1中所示的车辆)的估计行驶范围的示例性方法的步骤的方框图3示出了几个示例性图表，其有助于说明图2的方法可使用的一些技术；以及图4示出了可经由用户接口呈现的估计行驶范围的示例性展示。
具体实施例方式下述方法可以确定利用电池能量进行车辆推进的车辆的估计行驶范围，其中该估计值采用与单个数值相对的数值范围的形式。如前所述，估计行驶范围会受到车辆行驶方式的显著影响。通过提供由上限和下限所约束的数值范围形式的估计行驶范围，本方法可以给驾驶员提供更有用的估计值。在一个实施例中，该方法给初始估计值加上正偏差值以便确定上限，并且从初始估计值中减去负偏差值以便确定下限。该正和负偏差值可以被分开确定，这样整体范围的程度受到电力消耗和/或电力生成的易变率的影响。在低易变率 (即，相当一致和稳定的电力消耗或者生成)时期，该整体估计行驶范围相当紧密(该方法对估计值更有信心，因此提供更窄的范围)。在高易变率时期，该整体估计行驶范围相当宽泛， 因为该方法对它的估计值信心较低，因而需要较宽的范围来说明。下面将结合图2所示的方框图、图3所示的图表和图4所示的估计行驶范围展示来解释示例性方法100。参见图1，示出了部分示例性车辆10，该车辆的估计行驶范围可以被确定。应当理解的是，图1仅仅是车辆某些部分的示意图，并且在此描述的方法可用于多个不同的车辆和系统，并且不限于在此所示的示例。例如，下述方法可用于混合动力电动车(HEV)、插入式混合动力电动车(PHEV)、增程式电动车(EREV)、纯电动车(BEV)或者利用电池能量进行车辆推进的任何其它车辆。根据该特定实施例，车辆10通常包括电池30、电动机32、控制模块；34和用户接口 36。电池30可以储存电能，该电能用来驱动电动机32以及满足车辆的其他电力需要。 根据示例性实施例，电池30包括高压电池组50 (例如，40V - 600V)、传感器单元52和控制单元M。电池组50可以包括多个单独的蓄电池组电池并且可利用任何适当的电池化学性质，包括那些基于下列技术的锂离子、镍金属氢化物(NiMH)、镉-镍(NiCd)、钠氯化镍 (NaNiCl)或者其他一些电池技术。电池30应当设计成承受反复的充电和放电循环，并且可与其他储能装置，例如电容器、特大电容器、感应器等结合使用。本领域技术人员应当理解的是可根据任意数量的不同实施例来提供电池30，电池30可以任意数量的不同构造连接，并且还可包括任意数量的不同部件，例如传感器、控制单元和/或在本领域公知的其他适当的部件。电池传感器单元52可以包括任意多个不同的传感部件或元件，并且可监测电池状况，例如电池电压、电流、荷电状态(SOC)、健康状况(S0H)、温度等。可在蓄电池30(例如， 智能的或者灵活的电池)内集成这些传感器，它们可以是设置在蓄电池组电池外侧的外部传感器，或者它们可根据其他一些已知的设置来提供。作为电池集合或者电池块或者蓄电池组区域的平均值，作为整体蓄电池组的平均值，或者根据本领域中一些其他方法，蓄电池传感器可监测和确定在逐个电池基础上的蓄电池电压、电流、SOC、S0H、温度等。来自蓄电池传感器单元50的输出可提供给控制单元M、控制模块34或者其他合适的装置。蓄电池控制单元讨可包括任意多个电子处理装置、储存装置、输入/输出(I/O)装置、和其他已知部件，并且可执行各种控制和/或通信相关的功能。例如，控制单元M可从蓄电池传感器单元52接收传感器信号，将传感器信号包装成适当的传感器信息，并且通过合适的连接机构，例如CAN总线、系统管理总线(SMBus)、专有的通信链路、或者本领域技术人员公知的其他任何通信方式，将该传感器信息传送到控制模块34。控制单元M可能收集蓄电池传感器读数并且将它们储存在本地存储器中，以便能够将全面的传感器信息在晚些时侯提供给控制模块34，或者一旦传感器读数到达控制单元M，它们就能被发送到模块34 或者其他目的地，这里例举了几种可能性。在另一个电容中，蓄电池控制单元M可以储存相关的蓄电池特征以及与蓄电池的电池化学性质、电池容量、蓄电池电压上限和蓄电池电压下限、蓄电池电流限值、蓄电池温度限值、温度分布、蓄电池阻抗、以及充电/放电事件的次数或者历史相关的背景信息的背景信息。电动机32可利用储存在蓄电池30中的电能来驱动一个或多个车轮，车轮然后推进车辆。虽然图1示意性地描述了作为单个独立装置的电动机32，该电动机可与发电机结合(所谓的“电动发电机“)，或者它可包括多个电动机(例如，用于前后轮的独立电机、用于每个轮的独立电机、用于不同功能的独立电机等)，在此例举了几个可能性。系统10不限于任一种具体类型的电动机，因为可以使用多种不同的电动机类型、尺寸和技术等等。在一个示例中，电动机32包括交流电动机(例如，三相交流感应电动机、多相交流感应电动机等)， 以及在再生制动期间可以使用的发电机。根据任意数量的不同实施例(例如，交流或者直流电机、电刷式或者无电刷电机、永磁电机等)可提供电动机32，它可与任意数量的不同结构相连，并且可包括任意数量的不同部件，例如冷却特征、传感器、控制单元和/或本领域中公知的任何其他的适当部件。控制模块34可用来控制、支配或者以别的方式管理车辆10的某些运行或者功能， 并且根据一个示例性实施例，包括处理装置70和存储装置72。处理装置70可包括任意类型的合适的电子处理器(例如，微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)等)，其执行软件、 固件、程序、算法、脚本等的指令。该处理器不限于任一种部件或者装置。存储装置72可包括任何类型的适当的电子存储器装置，并且可储存多种数据和信息。它包括，例如感应的车辆状况；查找表及其他数据结构；软件、固件、程序、算法、脚本及其他电子指令；部件特性和背景信息等。本方法一以及这种任务所需的任何其他电子指令和/或信息，也可储存或者以其它方式保持在存储装置72中。控制模块34可经由输入/输出装置和适当的连接机构，例如通信总线，电子连接至其他车辆装置和模块，以便它们能够按要求相互作用。当然，这些仅仅是控制模块34的一些可能的设置、功能和能力，因为控制模块的其他性质也是可能的。根据该具体的实施例，控制模块34可为独立的电子模块(例如，车辆集成控制模块(VICM)、牵引功率转化模块(TPIM)、蓄电池功率逆变器模块(BPIM)等)，它可结合或者包括在车辆的另一个电子模块内(例如，动力传动系控制模块、发动机控制模块等等)、或者它可以是大型网络或者系统(例如，电池管理系统(BMS)、车辆能量管理系统等)的一部分，以上仅例举几种可能性。用户接口 36可包括任意多种不同的软件和/或硬件部件，以在车辆和使用者之间交换信息。例如，这包括比如可视显示器、仪表盘或者音频系统的输出部件，其中用户接口 36给车辆使用者提供信息。这还包括比如触摸显示器、麦克风、键盘、按钮或者其他控制器的输入部件，其中用户接口 36从车辆使用者处接收信息。有时，用户接口 36包括具有输入和输出能力的部件，例如视频接口和听觉接口。该视频接口可包括位于车辆内的任何适当的接口，并且视觉地将信息呈现给车辆使用者和/或从车辆使用者处接收信息，并且其可由一系列可导航的菜单驱动，该菜单使得使用者能与车辆交换信息。该视觉触摸显示器是适当的视频接口的一个示例。同样地，听觉接口可包括位于车辆内的任何适当的接口，并且听觉地呈现信息给使用者和/或从使用者处接收信息，并且其是利用语音识别和/或其他人机接口(HMI)技术的车载自动语音处理系统的一部分。用户接口 36可是独立模块；它可以是信息娱乐系统的一部分或者车辆中其它模块、装置或者系统的一部分；它可安装在仪表板(例如，具有驾驶员信息中心(DIC))上；它还投影到挡风玻璃(例如，带有抬头显示器) 上；它可结合在已有的音频系统内；或者它可仅仅包括电子连接机构或者端口以连接笔记本电脑或者其它的计算设备，在此仅列举几个例子。如下面更详细的解释，本方法可利用用户接口 36以将从车辆得到的图表形式的信息提供给车辆使用者。例如，用户接口 36可给车辆使用者提供估计行驶范围、充电状态、 瞬时消耗、平均消耗、报告和/或其他输出。还可替代地使用其他用户接口，因为在此示出和描述的示例性用户接口仅代表一个可能性。本方法可利用任何用户接口以便将从车辆得到的信息提供给车辆使用者，并且不限于任何具体类型。
现在参见图2，在此示出了一种示例性方法100，其用于确定使用电池能量用于车辆推进的车辆的估计行驶范围，其中该估计值采用与单个数值相对的数值范围的形式。如前所述，该估计行驶范围会受到车辆驱动方式(例如，积极驾驶与消极驾驶相比，高速公路与市内驾驶相比等)显著影响。通过提供由上限和下限约束的数值范围形式的估计行驶范围，本方法可给驾驶员提供更有用的估计值。在一个实施例中，该方法100给初始估计值加上正偏差值来确定上限，并且从初始估计值中减去负偏差值来确定下限。该上限和下限限定了估计行驶范围，可以以视觉显示的形式经由用户接口 36将该估计行驶范围提供给车辆使用者。下面将结合图2所示的方框图、图3所示的图表说明示例性方法100。从步骤110开始，该方法开始于确定蓄电池30中的可用能量。可利用多种不同方式的一种来确定该可用或者剩余能量。在一个实施例中，蓄电池传感器单元52测量或者以别的方式检测电池电压、电流、荷电状态(S0C)、健康状态(SOH)和/或温度，并且将该信息提供给控制模块34。接着，控制模块34利用该信息来确定“可用能量"，该可用能量对应于蓄电池30中可利用的或者剩余的能量值。在另一个实施例中，控制模块34通过从拥有此信息的其他部件、装置、模块和/或系统(例如，车辆集成控制模块(VICM))中获取可用能量读数来确定蓄电池30中的可用能量。由控制模块34确定可用能量不是必要的，因为通过其他装置，诸如蓄电池控制单元M，可执行此计算。步骤110可以任何适当形式，例如千瓦小时(Kw * Hrs)，表示可用能量。参见图3，示出了示例性图表200，其表示作为时间(X 轴)的函数的蓄电池30内的可用能量(Y轴)。该图表仅用于示例的目的，且决不用来限制示例性方法100的范围或者应用。其次，步骤114确定蓄电池30内的可用能量的瞬时变化率。与方法100中的许多步骤类似，可采用任意数量的不同方式来执行步骤114。例如，步骤114可以通过得出作为时间函数的可用能量的导数(d/dt)来确定“瞬时变化率“。该瞬时变化率通常对应于蓄电池30中能量利用率，并且在具有示例性图表210的图3中示出。换句话说，图表210表示图表200的变化率或者斜率。图表200的下降部分表示蓄电池放电事件(例如，车辆推进) 并且在图表210用负值表示；图表200的倾斜部分表示电池充电事件(例如，再生制动)并且在图表210用正值表示；并且图表200的平缓部分表示蓄电池中立事件(例如，滑行)并且在图表210中用零值表示。从图表200和图表210中可知在此示例性时期的大部分时间内蓄电池30在放电。蓄电池30迅速放电或者充电的部分在图表210中采用峰和谷的形式表示，因为这些对应于增大的蓄电池荷电易变率的时期。步骤114可以任何适当形式，例如千瓦(Kw)，来表示瞬时变化率。而且，步骤114可执行一定程度的基本信号处理，包括光滤波，因为此步骤的输出意在表示“通常“未滤波的或者瞬时变化率。步骤118滤波、平滑或者以别的方式处理在前面步骤中确定的瞬时变化率数据， 并且可采用多种不同技术进行处理。例如，步骤118可对图表210应用某种类型的滤波或者平滑函数，以获得诸如在图表220中所示的“平均变化率”。从这些示例性图表中可知图表 210的许多峰和谷通过图表220的更平缓部分已经消除。本领域技术人员应当理解，在步骤 118中可采用多种滤波、平滑或者其它的信号处理技术，包括但肯定不限于，低通、高通和带通滤波器、一阶、二阶和三阶滤波器、ButtenrortKkalman和Mvitzky-Golay滤波器、局部回归技术、移动平均值、Kernel和Laplacian平滑器等等。在一个实施例中，步骤118采用具有低截频(例如，0. 25赫兹)的低通、一阶滤波器，以产生图表220示出的平均变化率。然而，还能替代地使用其它滤波器和滤波技术。步骤118可以任何适当形式，例如千瓦(Kw)， 来表示平均变化率。其次，步骤120将瞬时变化率(图表210)与平均变化率(图表220)进行比较，并且确定"误差"(图表230)，其可以具有负值和/或正值。该误差(图表230)通常是指在瞬时变化率和平均变化率之间的差值或者变动量，其在图3中用箭头290示出。该“负值误差"通常是指小于零的误差值；也就是说，沿着图表210的点的Y轴数值小于沿着图表220 的对应点的值，其中这两个点具有相同的X轴数值。为了说明，考虑点250，252，它们具有相同的X轴数值。点250是图表210 (瞬时变化率)的一部分，并且点252是图表220 (平均变化率)的一部分。因为点250具有比点252更小的Y轴数值(即，在图表上位于点252 的下方)，然后此值或者点属于负误差的一部分。反过来对于点260，沈2也成立，其对应于 〃正误差"，因为沿着图表210的点260具有比在图表220上的点262更大的Y轴数值。具有相同Y轴数值的沿着图表210和220的点导致零变动量或者误差值。步骤120可以任何适当形式，例如千瓦(Kw)，来表示误差。一旦已经确定误差，步骤122提取、确认或者以别的方式确定该〃负误差“。如上所述，该负误差通常指小于零的这些误差值。如果步骤122遭遇对应于正误差(S卩，大于零) 的沿着图表230的数值或者点，则图表230的这些部分可在零标记处被截顶或者切掉(见部分观0，观2)。例如，部分270，272和274对应于负误差，而部分280和282对应于正误差。 误差图表230的此估计可对于整个图表实施，或者实施在图表的仅仅一个部分上。在图2所示的示例实施例中，该负和正误差分别确定；然而，在另一个实施例中，它们可以同时确定。 步骤122可以任何适当形式，例如千瓦(Kw)，表示负误差。在步骤126中，负误差(图表230)采用瞬时变化率(图表210)来评估，以便确定〃 负易变率"。可以使用多个不同的技术来实施此步骤。在一个实施例中，步骤1 检验图表210和图表230，以便确定瞬时变化率不同于平均变化率的程度和频率，或者至少它的负部分。此步骤利用表现为衰减和(decaying sum)(此时负部分增加)的算法，在曲线下面的总数和或者区域也是如此。在没有“负易变率“的进一步刺激下，该总和随着时间减少。 在某种意义上，步骤126可用来测定能量消耗的易变率或者波动值。如果蓄电池30以慢而稳的方式放电，则人们可以预期瞬时变化率(图表210)与误差(图表230)的负数部分相当一致，因此，产生相当小的负易变率；这对应于相对低的能量消耗易变率。相反，如果蓄电池 30经历突然和快速的荷电耗尽的时期，则这可能导致相对大的负易变率；这对应于相对高的能量消耗易变率。此易变率因数可随后对车辆的估计行驶范围产生影响，如下所述。步骤1 表示以任何适当形式，例如千瓦时(Kw * Hrs)，表示负易变率。步骤130调节或者以别的方式将来自前面步骤的负易变率转变为“负偏差“。根据如上所述的示例性实施例，步骤126产生以能量为单位的负易变率值或者因数，例如千瓦时(Kw * Hrs)，但是，方法100最终设法确定的估计行驶范围是以路程为单位的，诸如千米(Km)。因而，需要发生将能量转换为路程的转换，从而将负易变率转换为负偏差。步骤 130可根据多种不同技术实施此转换，包括利用校准方法，该方法使用储存的经验数据。例如，查找表150或者其他数据结构可保存在车辆上的存储装置72或者其它适当的位置中， 其中数据结构储存比例校准数据，该数据通过四周驱动汽车和估计能量和路程之间的关系而经验地确定。在不同的实施例中，与经验确定相反，比例数据基于在不同单元之间预定或者已知的关系确定。当然，还可使用用于比例或者转换单元的其他技术，因为前面的示例仅仅是一个可能性。因此，步骤130可以任何适当形式，例如千米(Km)或者英里，表示负偏差。可选的滤波步骤134可用来平滑或者以别的方式过滤该负偏差。这可防止负偏差值的突然和瞬时变化。根据一个示例性实施例，可选的步骤134运用一阶滤波器来过滤或者处理在前面步骤确定的负偏差。然而，还能替代地使用其它的滤波器和过滤技术。其次，步骤138从“初始范围估计值"302中减去负偏差，以获得“范围下限值“。 本领域技术人员应当理解的是，可使用多种技术来提供最初范围估计值，其是车辆需要再充电、加燃料等等之前剩余范围或者距离的单个估计值。方法100不限于用于确定最初范围估计值的任何具体的方法或者技术，其可通过控制模块34或者其他来源来提供。根据示例性实施例，步骤138可利用短期滤波器(例如，8英里范围)和长期滤波器(例如，80英里范围)来产生最初范围估计值，然而还可替代地采用其他技术。例如，步骤138可使用联邦运输程序(FTP )范围(例如，每英里平均能量)、移动平均值、蓄电池能量估计值或者其他适当的范围预测方法。考虑到图4所示的示例，其中从前面步骤获得的负偏差值300是6. 0英里，并且从控制模块34获得的最初范围估计值302是19. 0英里；步骤138从19. 0英里中减去6. 0英里，以获得13. 0英里的范围下限值304。可利用类似过程来确定“正偏差"，正偏差被增加到相同的初始范围估计值上以获得“范围上限值“。例如，步骤222可从步骤120中接收误差信息，并且以如上所述的与步骤122产生负误差相同的方式产生“正误差“。然后，步骤2 可从步骤222中接收正误差，和从步骤114中接收瞬时变化率，并且利用此信息产生“正易变率"，如在步骤126中类似实施的。在某种意义上，该正易变率表示电力产生中的易变率或者变化。然后，正易变率值可在步骤230中利用查找表250转换为“正偏差"，其在提供到步骤238之前，在步骤 234中可选择地滤波。步骤238可将正偏差增加到最初范围估计值上，以便获得范围上限值。由于分别在步骤122,222 ；126,226 ；130,230 ；134,234 ；禾口 138,238之间的类似性；用来确定范围上限值的相应步骤的单独描述已经省略。与范围下限值结合，上面提供的描述也适用于步骤222,226,230,234和238。继续到上述的示例中，假设正偏差值310是4. 0英里。步骤238将4. 0英里增加到19. 0英里上，以获得23. 0英里的范围上限值312。这产生了 13. 0到23. 0英里的整体估计行驶范围320，其中整体范围的延伸或者扩展受到电力消耗和电力产生的易变率的影响。 在较低易变率(即，相当一致和稳定的电力消耗或者生成)时期，该整体的估计行驶范围329 相当紧密(该方法对估计值更有信心，因此提供更紧密的或者更窄的范围)。在较高的易变率时期，该整体的估计行驶范围320相当宽泛，因为该方法对它的估计值或者预测信心较低，因而需要更宽的范围来说明。如果因为蓄电池30几乎没电导致估计行驶范围变得相当低，修剪函数等可用来修剪、截顶或者别的方式修改范围下限值304。例如，如果最初范围估计值302是3. 0英里并且该负偏差300是4. 0英里，在缺少修剪函数的情况下，这会产生-1. 0英里的范围下限值304。此修剪函数可仅限制该范围下限值为0. 0英里，以便不会给使用者提供“负距离 "，或者它可使用其他的技术。应当理解的是，负偏差和正偏差可是相同的(对称的)，或者它们是不同的(不对称的)。这是因为负和正偏差分别受到负和正易变率的影响。如果蓄电池30以比充电时更易变的比率放电，则负偏差可能将大于正偏差。在另一个实施例中，本方法可利用上述一些步骤来获得单个偏差值，然后该值被加入到原始的范围预测值中和从中减去。这是对称偏差的示例，其中负偏差和正偏差一起确定，而不是分开确定。由示例性方法100产生并且提供给使用者的输出值(例如，在图4中所示)不仅包括与估计行驶范围相关的信息，而且包括与预测信心相关的信息。偏差值越小且整体估计行驶范围320越紧密，对于该估计值的示例性算法越自信。偏差值越大且整体估计行驶范围320越宽，对于该估计值的示例性算法越缺乏自信。因此，本方法可利用车辆电力消耗和/或电力产生的实时统计分析来计算或者以别的方式来确定估计行驶范围，其包括范围信息和信心信息。应当理解的是，前述内容不是本发明的限定，而是本发明的一个或多个优选示例性实施例的描述。本发明不限于在此公开的具体实施例，而是仅由下面权利要求来限定。而且，前述说明所包含的内容涉及具体实施例并且不认为是本发明的范围，或者在权利要求中使用的术语定义的限制，除非在上述内容中清楚定义了术语或者词组。多个其他实施例和对公开实施例的多种变化和修改对本领域技术人员来说是显然的。例如，步骤的特定结合和顺序仅仅是一种可能性，因为本方法可包括具有比在此所述步骤更少、更多或者不同的步骤组合。不必要在正偏差之前确定负偏差，因为正偏差可首先确定，或者例如，它们可同时确定。所有这些其他实施例、变化和修改都意在落入所附权利要求的范围内。如本说明书和权利要求中使用的，术语〃例如〃、“举例”〃比如〃、“好像〃和〃如同"，以及动词“包括"、“具有"、“包含“以及它们其他动词形式，当与一系列的一个多个部件或者其他对象结合使用时，每个都认为是开放性的，这意味着这个系列不认为是排除了其他、附加部件和对象。可利用最宽的合理含义来解释其它术语，除非它们在需要不同解释的环境中使用。
权利要求
1.一种确定车辆的估计行驶范围的方法，其包括下面步骤(a)确定可用于车辆推进的蓄电池的可用能量；(b)利用来自步骤(a)的所述可用能量来确定所述蓄电池的瞬时变化率；(c)利用来自步骤(b)的所述瞬时变化率来确定所述蓄电池的平均变化率；和(d)利用来自步骤(b)的所述瞬时变化率和来自步骤(c)的所述平均变化率来确定所述车辆的所述估计行驶范围，其中，所述估计行驶范围包括受到与所述蓄电池相关的电力消耗和/或电力产生的易变率所影响的数值范围。
2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)还包括获取作为时间函数(d/dt)的来自步骤(a)的所述可用能量的导数以确定所述蓄电池的所述瞬时变化率。
3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)还包括采用低通滤波器对来自步骤(b)的所述瞬时变化率进行滤波，以产生所述蓄电池的所述平均变化率。
4.如权利要求1所述的方法，其中步骤(d)还包括将来自步骤(b)的所述瞬时变化率与来自步骤(c)的所述平均变化率进行对比以确定误差，该误差是指所述瞬时变化率和所述平均变化率之间的差异。
5.如权利要求4所述的方法，其中步骤(d)还包括评估所述误差以确定至少一个负误差或者正误差，所述负误差包括所述瞬时变化率小于所述平均变化率情况下的这些误差值，并且所述正误差包括所述瞬时变化率大于所述平均变化率情况下的这些误差值。
6.如权利要求5所述的方法，其中步骤(d)还包括利用至少一个所述负误差或者所述正误差来确定至少一个负易变率或者正易变率，该负易变率是指在电力消耗的易变率，该正易变率是指在电力产生的易变率。
7.如权利要求6所述的方法，其中步骤(d)还包括将至少一个所述负易变率或者所述正易变率转换为至少一个负偏差或者正偏差，所述负偏差和所述正偏差以距离为单位。
8.如权利要求7所述的方法，其中步骤(d)还包括下列中的至少一个从最初行驶范围值中减去所述负偏差以确定范围下限值，或者将所述正偏差增加到最初范围估计值以确定范围上限值。
9.如权利要求1所述的方法，其中步骤(d)还包括确定所述车辆的估计行驶范围，所述估计行驶范围包括范围下限值和范围上限值，并且所述下限值和所述上限值受到与所述蓄电池相关的电力消耗和/或电力产生的所述易变率的影响。
10.一种确定车辆的估计行驶范围的方法，其包括下面步骤(a)确定可用于车辆推进的蓄电池的最初范围估计值；(b)确定负偏差，并且从所述最初范围估计值中减去所述负偏差以确定范围下限值；(c)确定正偏差，并且给所述最初范围估计值加上所述正偏差以确定范围上限值；和(d)给所述车辆的用户接口提供估计行驶范围，其中所述估计行驶范围包括所述范围上限值和所述范围下限值。
全文摘要
本发明涉及确定车辆的估计行驶范围的方法，提供一种确定利用蓄电池电力作为车辆推进力的车辆的估计行驶范围的方法，其中该估计值采用与单个数值相对的数值范围的形式。在一个实施例中，该方法将正偏差值加到初始估计值上来确定上限值，并且从初始估计值中减去负偏差值来确定下限值。正和负偏差值可以单独地并且实时地确定，以便整体行驶范围的程度可以受到电力消耗和/或电力生成的易变率的影响。
文档编号B60W40/12GK102463993SQ201110361018
公开日2012年5月23日 申请日期2011年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者A. 津泽 C., A. 赫尔曼 M. 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司