专利名称：计算机实施的方法
技术领域：
说明性实施例总地涉及用于能量使用量显示的方法和设备。
背景技术：
随着插电式混合电动车辆(PHEV)、混合式电动车辆(HEV)和电池电动车辆(BEV)变得更为普遍，驾驶员会发现调整他们考虑燃料(燃料可以包括传统的燃料和/或替代燃料(例如但不限于电))消耗的方式是所期望的。例如，在传统方式供燃料(例如，汽油)的车辆中，制动通常等价于燃料消耗。换句话说，当车辆减速时，需要额外的燃料来恢复先前的速度，而通过制动对燃料并没有收益。然而，对于电动力车辆(包括部分电动力车辆在内)而言，再生制动可以以电能的形式恢复一定量的速度损失。例如，当下坡能够为车辆带来速度并且实际的燃料使用量很少或没有实际的燃料使用量时，虽然这种交换不可能是完美的，但是实际上这种交换是可以期望的。在其它情况下，特定的车辆动力系统会需要来自燃料源的动力，并且迫使驾驶员调整传统的关于如何通过使用车辆配件(例如但不限于HAVC系统、车辆电源引出口等)来消耗燃料的观念。对于对多年使用汽油动力车辆具有固定的燃料消耗想法的特定模式的驾驶员而言，调整对燃料使用量的基本理念会是困难的。驾驶员经常不喜欢彻底研究车辆手册，即使他们愿意去阅读，也不可能完全清楚模式在哪儿发生了改变。另外，不同的车辆(PHEV、HEV、BEV等)对电动系统使用量和驱动性能会做出不同的响应，并且对于驾驶员而言会难以明了基于各车辆的所有根本潜在的变化。
发明内容
在第一说明性实施例中，一种计算机实施的方法包括显示多个消耗和产生电能的车辆组件。所述方法还包括利用车辆计算系统确定当前正在消耗电能的是什么组件和当前正在输送电能的是什么组件，并且确定在这些组件之间流动的电能的大小；该说明性方法另外包括基于至少一部分确定结果，显示一个或多个箭头来示出从至少一个电能产生组件到至少一个电能消耗或产生组件的电能流。该说明性方法还包括基于至少一部分确定结果，显示标志来指示与所述一个或多个箭头相关联的电能流的大小。另外，该说明性方法包括对于至少一个电能消耗组件，显示与由所述至少一个电能消耗组件所消耗的电能的水平相关的仪表。在第二说明性实施例中，一种计算机可读存储介质存储这样的指令当执行所述指令时，使车辆计算系统执行包括显示多个电能消耗和产生车辆组件的方法。该说明性方法还包括确定当前正在消耗电能的是什么组件和当前正在输送电能的是什么组件，并且确定在这些组件之间流动的电能的大小。该说明性方法还包括基于至少一部分确定结果，显示一个或多个箭头来示出从至少一个电能产生组件到至少一个电能消耗或产生组件的电能流。另外，该说明性方法包括基于至少一部分确定结果，显示标志来指示与所述一个或多个箭头相关联的电能流的大小。该说明性方法另外包括对于至少一个电能消耗组件，显示与由所述至少一个电能消耗组件所消耗的电能的水平相关的仪表。在第三说明性实施例中，车辆系统包括一个或多个电能消耗组件；一个或多个电能产生组件，可构造为向至少一个电能消耗组件供电；车辆计算系统，可构造为确定每个电能产生组件与电能消耗组件之间的电能流的存在与否和大小，其中，车辆计算系统还可构造为对至少多个电能消耗组件确定电能使用量的水平；显示输出部，与车辆计算系统通信，可构造为向显示器发送指令。在该说明性系统中，当车辆计算系统确定电能正在从至少一个电能产生组件流到至少一个电能消耗组件时，车辆计算系统指示显示输出部发送指令，所述指令指示从电能产生组件指向电能消耗组件的箭头的显示。在该实施例中，箭头至少指明电能流的大小。另外，在该说明性系统中，车辆计算系统还指示显示输出部发送指令，所述指令指示当前正消耗电能的至少一个电能消耗组件的显示，至少一个电能消耗组件的显示包括涉及由所述至少一个电能消耗组件正在消耗的电能量的仪表。
图1示出了 HEV的示例性示意图；图2示出了用于PHEV的电能流构造显示器200的说明性示例；图3示出了 HEV显示器300的说明性示例；以及图4示出了 BEV的说明性示例。
具体实施例方式按照所要求的，在此公开了本发明的详细实施例；然而，应该理解的是，所公开的实施例仅仅是本发明的可以以不同的、可替换的形式实施的示例。附图不一定是按比例的；可能会夸大或最小化一些特征，以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能上的细节并不被解释为限制性的，而仅仅作为对教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基准。越来越多的车辆配备了导航或其它的可视显示器。另外，对于能够与便携式装置进行无线通信的车辆计算系统的设定，智能电话、平板PC和其它遥控屏可以能够代替车辆提供的显示器来进行操作。在说明性实施例中，车辆中包括的车辆计算系统能够检测在车辆的电能流格网(powerflow grid)内的电能产生组件和电能消耗组件。这些计算系统可以将与检测到的信息对应的输出发送到显示器。用于这些车辆计算系统的指令可以存储在机器可读存储介质中，机器可读存储介质例如为硬盘驱动器、⑶、DVD、闪速驱动器、移动驱动器(jump drive)、便携式存储驱动器等，但不限于此。访问复合的可视输出装置带来将高级车辆信息传递到驾驶员的能力。包括车辆位置、地图显示以及显示和编辑路线的能力在内的导航信息都可以借助与车辆通信的显示器呈现给驾驶员。在这里提出的说明性实施例中，车辆计算系统利用了显示技术为驾驶员传递高级燃料使用量信息。该信息可以用来调整车辆系统使用量和/或调整驾驶习惯。在至少一个说明性实施例中，在兼容显示器上为驾驶员示出用于车辆的电能流配置。电能流可以示出一个或多个使用或提供能量的车辆组件，这可以帮助驾驶员明了如何优化电能/燃料使用量。现在参照附图，图1是车辆10的简化的、示例性示意图示，车辆10可以包括发动机12与电机或发电机14。发动机12和发电机14可以通过动力转换布置相连接，在该实施例中，动力转换布置是行星齿轮布置16。当然，可以使用包括其它的齿轮组和传动装置在内的其它类型的动力转换布置将发动机12连接到发电机14。行星齿轮布置16包括环形齿轮 18、传送部20、行星齿轮22和中心齿轮24。发电机14也可以向连接到中心齿轮M的轴沈输出扭矩。类似地，发动机12可以向曲轴观输出扭矩，曲轴观可以通过无源离合器32连接到轴30。离合器32可以提供对过扭矩条件的保护。轴30可以连接到行星齿轮布置16的传送部20，环形齿轮18可以连接到轴拟，轴34可以通过齿轮组38连接到第一组车辆驱动轮或一级驱动轮36。车辆10可以包括第二电机或电动机40，第二电机或电动机40可以用来向连接到齿轮组38的轴42输出扭矩。本申请的范围内的其它车辆可以具有不同的电机布置，例如， 多于或少于两个电机的电机布置。在图1中示出的实施例中，电机布置(即，电动机40和发电机14)均可以用作输出扭矩的电动机。可选择地，电机布置也可以各自用作向高电压总线44和储能系统46输出电功率的发电机，储能系统46可以包括电池48和电池控制模块(BCM)50。电池48可以是能够输出用来使电动机40和发电机14工作的电功率的高电压电池。BCM50可以用作用于电池48的控制器。对于诸如车辆10的车辆可以使用其它类型的储能系统。例如，可以使用诸如电容器的装置，该装置像高电压电池一样，既能够存储电能又能够输出电能。可选择地，可以与电池和/或电容器相结合地使用诸如燃料电池的装置， 用来为车辆10提供电功率。如图1所示，电动机40、发电机14、行星齿轮布置16和第二齿轮组38的一部分可以总体称作传动装置52。为了控制发动机12与传动装置52的组件(S卩，发电机14和电动机40)，可以设置总体示为车辆控制器M的车辆控制系统。虽然将车辆控制器M示出为单个控制器，但是它可以包括可以用来控制多个车辆系统的多个控制器。例如，控制器M可以是车辆系统控制器/动力总成控制模块(VSC/PCM)。对此，VSC/PCM的PCM部分可以是嵌入在VSC/PCM内的软件，或者可以是单独的硬件装置。控制器局域网(CAN) 56可以允许控制器M与传动装置52和BCM 50通信。正如电池48包括BCM50 —样，由控制器M控制的其它装置可以具有它们自己的控制器。例如， 发动机控制单元(EOT)可以与控制器M通信，并且可以对发动机12执行控制功能。此外， 传动装置52可以包括传动控制模块(TCM)，传动控制模块被构造成协同控制传动装置52内的特定组件，例如，发电机14和/或电动机40。根据本申请，这些不同的控制器中的一些或者全部可以构成控制系统。虽然在车辆10的上下文中示出和描述的是HEV，但是应该理解， 本申请的实施例可以实施于其它类型的车辆，例如，由内燃发动机单独作为动力的车辆、由电动马达单独作为动力的车辆或由燃料电池作为动力的车辆。另外，图1中示出的是对制动系统58、油门踏板60和空调系统62的简化的示意性图示。制动系统58可以包括诸如制动踏板、位置传感器、压力传感器或前述装置中的两个的一些组合的装置以及与诸如车轮36的车辆车轮的机械连接部，用来产生摩擦制动的效果。制动系统58还可以包括再生制动系统，其中，制动能量被捕获并存储为电池48中的电能。类似地，油门踏板60可以包括一个或多个传感器，与制动系统58中的传感器一样，所述一个或多个传感器可以与控制器讨通信。空调系统62也可以与控制器M通信。空调系统的开/关状态可以被传送到控制器M，并且可以基于例如操作起动开关的状态或者空调系统62的基于诸如车窗除霜的相关功能的自动控制。除上述之外，车辆10还可以包括信息显示器64、如下面详细所解释的，信息显示器64可以为车辆10的驾驶员提供相关的车辆内容。如图1所示，信息显示系统可以包括控制器M和信息显示器64。信息显示器64也可以包括其自己的控制系统，出于参考的目的，所述控制系统可以是显示控制单元。显示控制单元可以与控制器M通信，并且可以对信息显示器64执行控制功能，尽管控制器M也可以起到信息显示器的控制系统的功能。控制器M可以被配置成接收与车辆10的当前运行条件有关的输入，并且控制器M可以对显示控制单元提供输出，使得信息显示器64为驾驶员传达驱动效率信息或其它与车辆10的操作有关的信息。信息显示器64可以设置在车辆10的仪表板(未示出)内，例如，在仪表盘或中控区中。另外，信息显示器66可以是另一显示系统(例如，导航显示系统)的一部分，或者可以是专用信息显示系统的一部分。信息显示器64可以是液晶显示器(LCD)、等离子体显示器、有机发光显示器(OLED)或任何其它适合的显示器。信息显示器64可以包括触摸屏，用来接收与信息显示器64的所选区域相关联的驾驶员输入。信息显示系统还可以包括与信息显示器66相邻设置的一个或多个按钮(未示出)(包括硬键或软键)，用来实现驾驶员输入。在不脱离本申请的范围的情况下，也可以采用为本领域普通技术人员已知的其它操作输入。另外或可选择地，诸如PC、移动装置(例如但不限于蜂窝电话、智能电话、PDA等)或其它具有显示器的装置的遥控计算系统可以用作信息显示器。同样可以对遥控计算系统进行与在此公开的说明性实施例相关联的一些或全部处理步骤。在此公开的说明性实施例的实施例的实施方案可以被捕获在存储在机器可读存储介质上的编程代码，机器可读存储介质例如为，但不限于，计算机盘、CD、DVD、硬盘驱动器、可编程存储器、闪速存储器和其它的临时性或永久性存储源。对编程代码的执行可以使执行处理器执行在此以示例性方式描述的一种或多种方法。图2示出了用于PHEV的电能流构造显示器200的说明性示例。在该说明性实施例中，车辆具有两个潜在的动力功率源、高电压(HV)电池213和燃料箱201。燃料箱在很大程度上按照汽油动力车辆中的传统燃料箱提供动力的方式来为车辆提供动力。在该说明性实施例中，还示出了燃料水平202，所以驾驶员可以直观了解在燃料箱中剩余有多少燃料。该水平显示可以采取任何适当的形式。例如，在不受限制的情况下，该水平显示可以是数字百分数，该水平显示可以是随着燃料箱变空而变暗的亮度水平，该水平显示可以是仪表等。
6
在该具体的实施例中，燃料箱201仅仅被示出为对发动机207提供动力。因此，单向箭头203在燃料箱和发动机之间行进。当发动机实际上正在消耗燃料时，该箭头可以显示(或变亮)，从而为驾驶员指示正在进行燃料使用。除了被显示或变亮之外，该箭头还具有指示正在使用多少燃料的能力。使用量指示可以采取任何适合的显示的形式。例如，在不受限制的情况下，箭头可以随着使用更多的燃料而变得更亮。或者，可以示出脉冲沿着箭头的方向行进，随着燃料消耗得较快箭头移动得较快。在另一示例中，可以基于燃料被消耗得有多快而以不同的颜色显示箭头。在该说明性实施例中，当实际上正在使用燃料时，才看到箭头(或箭头才变亮)。 这可以帮助驾驶员防止对当前正在由车辆使用何种动力源的困惑。用于PHEV的第二动力源是HV电池213。虽然没有示出，但是与燃料箱燃料水平的构思类似，该电池可以具有与之相关联的“燃料仪表”。这将使得驾驶员能够总体上认识到在HV电池中剩余有多少电量。HV电池主要接收来自电能连接部211的电能。对于箭头203，可以仅当实际上正在进行充电时显示或点亮指示正在从电能连接部向HV电池供电的箭头。与燃料箱不同的是，HV电池对用电的若干车辆系统供电。在该说明性实施例中， 通常可将那些系统划分为配件215和电动马达209。对于从燃料箱到发动机的箭头203，至少在该实施例中，从HV电池到配件的电能流仅沿单一方向行进。此外，箭头可以采用适当的显示技术来指示电能流的相对大小。例如，在不受限制的情况下，如果HV电池正在对电动马达和配件二者供电，则指向马达的箭头的亮度可以比指向配件的箭头的亮度大(取决于消耗)。配件自身划分为若干子分类。虽然配件的任何显示(例如，没有分类、显示分类、 更多的分类，等)是适合的，但是在该说明性实施例中，显示示出了加热器221、AC单元219 和杂项/其它单元217 (它可以包括收音机、电源引出口、仪表等)。另外，在该实施例中与每个显示的配件相关联的是电能水平222、218。针对配件显示的电能水平可以显示与所有的组件或所有的其它组件等相比使用的为配件(或其它组件)供电的相对量。可选择地(或另外)，电能水平可以显示与能够由配件所使用的最大电量相比正在由配件所使用的相对电能量。随着调整(关闭、调高、启动等)加热器和其它配件，这些电能使用量水平可以相应地改变。除了诸如203的单向箭头之外，在该说明性实施例中还示出了若干诸如204的双向箭头。这些箭头在车轮223和发动机207之间、车轮223和电动马达209之间、电动马达 209和发动机207之间以及电动马达209和HV电池213之间行进。在附图中有双向箭头的部分，这是用来指示能量可以沿任一方向流动。例如，在不受限制的情况下，再生制动系统可以允许从制动器223恢复能量并将能量传递到电动马达 209。在这种情况下，箭头可以看似从轴223指向电动马达209的单向箭头(也有可能用量值指示器指示重新捕获了多少电能)。然后，还可以将能量从电动马达209传递到HV电池，以供后续使用。因此，当车辆正在行驶时，可以显示从HV电池213到电动马达209到轴223的路径的箭头，然后，当驾驶员制动时，箭头可以全部改变方向，直到车辆休息或重新开始行驶。与图2中示出的类似，图3示出了 HEV显示器300的说明性示例。在该说明性实施例中，车辆并不具有“插电”式能力，所以没有诸如211的引出口的显示。如通过从燃料箱301和轴317经电动马达307到HV电池309的箭头304的路径所看到的，燃料箱和车辆再生系统为车辆电池309供电。在该说明性实施例中，配件311已经被分组为两类HVAC(加热、通风、空气调节)315和其它部件313。此外，对于每个分组示出了相对电能使用量316、314。如在图2中示出的电能使用量一样，可以将此归属于相对使用量与其它使用量(HVAC与其它)或者相对使用量与整个系统或者相对使用量与最大可能用量等。另外或可选择地，可以仅仅是对总的电能用量的显示，其随着功耗增大而在水平(或其它适合的特性一亮度、颜色变化等)方面升高，但是其并不与其它组件进行任何对比。另外，在该实施例中，从HV电池指向配件的箭头接下来显示的是数字百分数308。虽然箭头可以指示基于其特性(亮度、颜色、脉冲-速度等)的相对或绝对电能用量，但是对驾驶员可能有用的是以更易明了的方式知道组件的相对或绝对电能用量。例如，在该实施例中，百分数可以指示相对使用量，用户可以明白因配件使用量减小而可以使用的电量减少(反映在数值的减小)。在该说明性实施例的另一方面，从燃料箱到发动机示出的是百分数306。另外，该数值指示器(其也可以是一些其它的图形指示器)可以示出当前的燃料使用量与最佳燃料使用量。另外或可选择地，指示器可以涉及当前由燃料为发动机提供动力的量。另外一种可能性是示出与燃料消耗的最大量相比燃料消耗的相对量(单位时间和/或距离)的指示器(例如，在该示例中越低会越好)。在该实施例中，与显示器306相对的是数值时间指示器303，示出了基于燃料剩余的量车辆以当前消耗率可以继续行驶多长时间。如果驾驶员知道离家仅有五十分钟，这可能是有用的信息。如果此时驾驶员可以保持相同的消耗率，那么驾驶员知道有足够的燃料剩余使车辆到家。另外，如果驾驶员知道次日清晨到最近的加油站是十分钟的车程，那么驾驶员可以确定车辆是否既可以到家又可以在次日到达加油站。在该实施例中，也可以显示另外的里程信息331。由于功耗(例如基于配件使用量)会影响车辆的整体可能里程，所以该信息在快速确定例如关闭AC的影响方面会是有用的。里程信息示出了燃料里程333、334、电动力里程335、336和共计里程337、338。当例如关闭AC时，功耗应当会下降，至少电动力里程在数值上应当增大。对于这种快速参考，用户可以确定如果按燃料消耗少的方式行驶并且试图到达补给燃料位置，则需要关闭多少功
^^^^直 ο与图2和图3中示出的车辆类似，图4示出了 BEV的说明性示例。在该说明性实施例中，车辆并不具有传统的燃料源(例如，汽油)，而是由HV电池407提供动力。由于电池从电网接收其电能，所以示出了与电网的连接部401，能够被显示或变亮的箭头从动力连接部指向HV电池。电能流还通过电动马达405行进406到轴403或者从轴403行进。对于其它车辆，再生系统，例如但不限于再生制动系统，使得车辆产生动力并将该动力添加到HV电池407。如果例如用户在下坡行驶，则对诸如这样的信息的显示会是有用的。对于仅仅熟悉液体燃料车辆的驾驶员要进行制动来向车辆电池添加动力是不可能发生的。然而，当驾驶员能够看到因制动车辆而带来的确实的返还时，于是驾驶员可以认识到出于不止简单地使车辆变慢的多个原因而进行制动是有益的。在该说明性实施例中，显示了几种电能使用量。对于配件409的加热部415，在该实施例中示出了两种电能使用量。第一种是相对于最大用量的电能。换言之，计量器的水平示出与在加热器以最大用量工作的情况下将使用多少电能相比，正在使用的电能量。第二仪表418示出相对于整个系统的电能。换言之，在该说明性示例中，电能仪表 418示出与当前正在使用的所有电能相比，由加热器正在使用的电能量。这可以允许驾驶员认识到特定的装置是否使电气系统负荷过重，或者特定的装置是否只是使用了太多电能而变得高效。例如，如果驾驶员对电能的使用低并且需要行驶二十英里，并且驾驶员注意到加热器正在抽取系统的总电能使用量的20%，则驾驶员可以选择调低或关闭加热器以节约电能。另一方面，如果转换器正在以近容量工作并且几乎没有呈现对电能使用量的明显消耗，则驾驶员可以断定关闭加热器只会带来不舒适感而对电能的节省是很少的。在该实施例中，AC413没有使用任何电能，杂项/其它配件411在消耗的电能的相对总量412，两倍于加热器的电能量(由于最大用量会基于附属的外围设备而变化，所以对于该分类示出的并不是相对于最大的总的电能使用量)。虽然上文描述了示例性实施例，但是这些实施例并不意图描述本发明的所有可能的形式。相反，在本说明书中使用的词语是描述性的词语而非限制性的词语，应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。此外，可以对各种实施实施例的特征进行组合以形成本发明的另外的实旋例。
权利要求
1.一种计算机实施的方法，所述方法包括以下步骤显示多个消耗和产生电能的车辆组件；利用车辆计算系统确定当前正在消耗电能的是什么组件和当前正在输送电能的是什么组件，并且确定在这些组件之间流动的电能的大小；基于至少一部分确定结果，显示一个或多个箭头来示出从至少一个电能产生组件到至少一个电能消耗或产生组件的电能流；基于至少一部分确定结果，显示标志来指示与所述一个或多个箭头相关联的电能流的大小；以及对于至少一个电能消耗组件，显示与由所述至少一个电能消耗组件所消耗的电能的水平相关的仪表。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述标志为亮度水平。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述标志为颜色的变化。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述标志为脉冲沿所述一个或多个箭头移动的速度。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述仪表呈现与组件的电能使用量的最大水平相比组件的电能使用量的相对水平。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述仪表呈现与所有组件的总电能使用量相比组件的电能使用量的相对水平。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述仪表呈现相比较的组件的电能使用量的绝对水平。
8.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括显示燃料箱组件，所述燃料箱组件包括与所述燃料箱组件相结合显示的燃料水平指示器。
9.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括显示电能格网组件，所述电能格网组件包括从电能格网组件指向电池组件的箭头，所述箭头被构造为当正在从电能格网向车辆中获取电能时主动地显示。
10.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括显示基于剩余燃料对剩余行驶距离和 /或时间的数字值，其中，所述数字值随着电能消耗组件被设定为消耗更多或更少的电能而被动态地调整。
11.如权利要求10所述的方法，其中，燃料包括汽油。
12.如权利要求10所述的方法，其中，燃料包括电。
13.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括紧接着所述一个或多个箭头显示数字指示器，所述数字指示器与由箭头连接的组件之间的电能流的水平相关。
14.如权利要求8所述的方法，所述方法还包括显示将燃料箱组件连接到发动机组件的箭头；以及显示与按当前的燃料消耗水平剩余的当前方案行驶时间对应的数字值，至少部分基于当前剩余的燃料来确定所述数字值。
全文摘要
本发明公开了一种计算机实施的方法。计算机实施的方法包括显示多个消耗和产生电能的车辆组件。所述方法还包括确定当前正在消耗电能的是什么组件和当前正在输送电能的是什么组件，并且确定在这些组件之间流动的电能的大小。所述方法另外包括显示一个或多个箭头来示出从至少一个电能产生组件到至少一个电能消耗或产生组件的电能流。所述方法还包括显示标志来指示与所述一个或多个箭头相关联的电能流的大小。另外，所述方法包括对于至少一个电能消耗组件，显示与由所述至少一个电能消耗组件所消耗的电能的水平相关的仪表。
文档编号B60W20/00GK102582614SQ201110456769
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年1月6日
发明者安吉娜·L·瓦特森, 德瑞克·哈托, 赖安·斯卡夫 申请人:福特全球技术公司