用于确定环保车辆的剩余行驶距离的系统和方法与流程

本公开涉及用于确定环保车辆的剩余行驶距离(DTE)的系统和方法。具体地，本公开涉及用于确定环保车辆的剩余行驶距离(DTE)的系统和方法，这使得驾驶员能够识别在实际驾驶距离增加时DTE逐渐地并且线性地减少。

背景技术：

类似于在内燃机车辆中所提供的，其基于当前汽油燃料液面预测剩余行驶距离(DTE)并通知预测的DTE的驾驶员，环保车辆，诸如电动车辆和混合动力车辆提供了基于当前剩余电量估计DTE，并将估计的DTE在仪表盘和其类似者上显示。

具体地，电动车辆一次充电行驶的距离限制在200km的最大值内，这使得DTE作为非常重要的操作信息而提供给驾驶员。

根据相关领域用于确定电动车辆的DTE的方法包括，通过使用为高电压电池的剩余能量的充电状态(SOC)％和车辆的每个距离的能量消耗之间的关系计算DTE的方法。

即，如下面等式1)，现有的DTE(km)通过由混合过去平均行驶燃料效率(车辆的燃料效率)和当前行驶燃料效率获得的燃料效率(km/kWh)乘可用的电池能量(kWh)计算。

等式1)DTE(km)＝燃料效率[km/kWh]×可用的电池能量[kWh]

在这种情况下，可用的电池能量是基于电池的SOC可预测的值，并且是比较准确且线性的，但是当电动车辆沿长下坡道路行驶时，即，在电动车辆下长坡时可以电池能量通过再生能量增加，以便可用的电池能量并不减少。

如可在图1中看出，通过由现有方法预测的DTE曲线难于精确预测电动车辆的燃料效率(km/kWh)，使与理想DTE曲线相比该DTE曲线不是线性的，从而引起下面所述的问题。

第一，根据城市道路、乡村道路和高速公路，电池能量消耗的量是不同的，并且尤其燃料效率的预测不准确，使得DTE被预测低或被预测高。

第二，因为当空气调节装置运行使得降低燃料效率时，难于得出消耗的电池能量，所以DTE的准确性下降。

第三，当电动车辆下长下坡道路时，根据电动机的再生制动，可用的电池能量可以通过电池充电增加。因此，存在的问题在于，产生DTE逆转(reversal)现象，其中在初始行驶期间DTE被预测为200km，但是在电动车辆下10km的长下坡道路之后DTE相反地增加到210km。

第四，预测的DTE的控制器对干扰敏感，使得存在的问题为：产生颤振现象，在该颤振现象中DTE会随时地增加或减少。

如上所述，当在电动车辆初始行驶时的同时预测的DTE时，并且然后在行驶距离增加的同时DTE重复地增加或减少时，通过仪表盘视觉地检查DTE的驾驶员可能相当困惑，并且识别DTE的准确度下降。

相反，在初始行驶期间预测的DTE之后，当行驶距离增加时，驾驶员可能将DTE的逐渐且线性减少识别为理想DTE。

在背景部分公开的上述信息只用于加强对本发明背景的理解，因此它可能包含对于本领域的普通技术人员在本国已经已知的、不形成现有技术的信息。

技术实现要素：

本发明已经致力于解决与现有技术相关联的上述问题。

描述的是用于计算环保车辆剩余行驶距离(DTE)的系统和方法，其通过使用由里程表(ODO)测量的实际驾驶距离和在仪表盘上显示的计算出的最终DTE，能够通过确定驾驶员期望的理想的和最终的DTE，从而更方便且直观地为驾驶员提供DTE。

在一个方面，用于确定环保车辆剩余行驶距离(DTE)的系统包括：初始计算单元，配置成，使用剩余行驶距离(DTE)预测逻辑(DTE(km)＝燃料效率[km/kWh]×可用的电池能量[kWh])，计算在初始DTE预测时间处的第一预测的DTE(DTE_预测)；预测的DTE重算单 元，配置成，计算从计算预测的DTE(DTE_预测)的刚好前一时间行驶的实际行驶距离(d)，将计算出的实际行驶距离(d)与预先确定的实际行驶距离(D)进行比较，并且确定是否重新计算预测的DTE；以及显示的DTE计算单元，配置成，当从计算预测的DTE(DTE_预测)的刚好前一时间到特定时间行驶的实际行驶距离(d)小于所述预先确定的实际行驶距离(D)时，计算显示的DTE(DTE_最终(t))作为线性地减少的值。

在另一个方面，本发明提供了用于确定环保车辆剩余行驶距离(DTE)的方法，其包括：使用剩余行驶距离(DTE)预测逻辑(DTE(km)＝燃料效率[km/kWh]×可用的电池能量[kWh])，计算在初始DTE预测时间处的第一预测的DTE(DTE_预测)；计算从计算预测的DTE(DTE_预测)的刚好前一时间行驶的实际行驶距离(d)，将所述计算出的实际行驶距离(d)与预先确定的实际行驶距离(D)进行比较，并且确定是否重新计算预测的DTE；以及当从计算预测的DTE(DTE_预测)的刚好前一时间到特定时间行驶的实际行驶距离(d)小于预先确定的实际行驶距离(D)时，计算显示的DTE(DTE_最终(t))作为线性地减少的值，并且在仪表盘上显示计算出的DTE。

通过上述技术方案，本发明提供了以下效果。

根据本发明的实施例，可以使驾驶员能够识别在实际驾驶距离增加时DTE逐渐并线性地减少。

本发明的其它方面和优选的实施例在下面讨论。

应当理解，如本文使用的，术语“车辆”或“车辆的”或其他类似的术语通常包括机动车辆，诸如包括运动型多功能车辆(SUV)、公共汽车、货车、各种商用车辆的客运汽车，包括各种小船和轮船的船只，飞机等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、燃烧插电式混合动力电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，采自除石油之外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车辆是具有两种或多种动力源的车辆，例如汽油驱动和电驱动的车辆。

本发明的以上和其他特征在下文讨论。

附图说明

现在将参考附图中所示的某些示例性实施例详细描述本发明的以上和其他的特征，其仅以示例的方式提供，并因此不限制本发明，并且其中：

图1是示出对于驾驶员的理想DTE_预测曲线与现有DTE_预测曲线的比较的图；

图2是示出根据本发明的实施例的DTE_预测曲线和理想DTE_预测曲线的比较的图；

图3是示出计算根据本发明的实施例的环保车辆的DTE的方法的流程图；以及

图4是示出根据本发明的实施例的DTE_预测曲线、现有DTE_预测曲线和通过从现有DTE_预测值中减去实际行驶距离获得的曲线的比较的图；

图5是示出用于计算根据本发明的实施例的环保车辆的剩余行驶距离(DTE)的硬件配置的框图。

应该理解，附图不一定是按照尺寸比例绘制的，只是说明本发明的基本原理的各种优选特征的简化表示。如本文所公开的本发明的具体设计特征，其包括，例如具体尺寸、取向、位置和形状，部分由特定预期的应用和使用环境确定。

在图中，贯穿附图的若干图，附图标号是指本发明的相同或等价部分。

具体实施方式

在下文中，现在将详细参考本发明的各种实施例，它的示例在附图中示出并且在下面描述。虽然本发明将结合示例性实施例描述，但是将理解本说明书不旨在将本发明限制于那些示例性实施例。相反，本发明旨在不仅覆盖示例性实施例而且覆盖可以包括在所附权利要求所限定的本发明的实质和范围内的各种替换例、修改例、等效例和其他实施例。

在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。

参考图1，环保车辆的理想剩余行驶距离(DTE)预测曲线是曲线①，并且现有的DTE预测曲线是曲线②。

理想的DTE预测曲线表示DTE在初始行驶期间从预测的DTE(例如，200km)线性减少行驶距离，并且当DTE达到预测的DTE时，环保车辆停止。

当前DTE预测曲线表示DTE根据城市道路/乡村道路/高速公路、空气调节装置的操作、行驶长下坡道路，和任何干扰的影响暂时增加或减少。

因此，与理想DTE相比，电动车辆的燃料效率(km/kWh)不是线性的，使得不可能准确预测燃料效率，并且当在行驶距离增加时DTE重复增加或减少时，驾驶员识别DTE的准确性可能会被降低。

相反，在初始行驶期间预测的DTE之后，在行驶距离增加时，按照理想DTE，驾驶员可识别DTE的逐渐且线性减少，并且因此具有对于DTE的准确度的可靠性。

因此，本发明着重于通过使用由里程表(ODO)测量的实际驾驶距离和在仪表盘上显示的计算出的DTE，通过计算驾驶员期望的理想的DTE，从而更方便且直观地将DTE通知驾驶员。

参考图2，环保车辆的理想DTE预测曲线是曲线①，并且用曲线③表示使用实际行驶距离的本发明的DTE预测曲线。

根据本发明的实施例，预测的DTE的方法的概念是，如图2所示，预测第一DTE(DTE_预测，n)，通过从已预测的第一DTE减去第一实际行驶距离(例如，1km至9km)来计算第一最终DTE；在行驶预先确定的距离(例如，10km)之后，预测第二DTE(DTE_预测，n+1)，并且通过再从第二DTE减去第二实际行驶距离从而得到的第二最终DTE，这是重复执行的。

下面将更详细地描述用于预测根据本发明的示例性实施例的环保车辆的DTE的系统和方法。

图3是示出确定根据本发明的实施例的环保车辆的DTE的方法的流程图，图4是示出根据本发明的实施例的DTE预测曲线、现有DTE_预测曲线和通过从现有DTE预测值中减去实际行驶距离获得的曲线的比较的图，以及图5是用于计算根据本发明的实施例的环保车辆的剩余行驶距离(DTE)的框图。

在图4中，实线表示现有DTE_预测值，交替的长和短划线表示通过 从现有DTE预测值减去实际行驶距离得到的值，并且虚线表示实际为驾驶员提供的最终DTE。

如图5所示，确定根据本发明实施例的环保车辆的DTE的方法由仪表盘控制器系统100执行，该系统包括初始计算单元101、预测的DTE重新计算单元102、显示的DTE计算单元103、显示的DTE计算终止确定单元104、DTE重新计算单元105等。

首先，在初始DTE预测时间t₀处，初始计算单元计算第一预测的DTE(a＝DTE_预测(t₀))(S101)。

该预测的DTE可以通过现有的DTE预测逻辑(例如，DTE(km)＝燃料效率[km/kWh]×可用的电池能量[kWh])、类似的预测逻辑和其类似者来预测，并且如上所述，当行驶距离增加时该预测的DTE具有非线性特性。

在这种情况下，在安装在车辆的仪表盘控制器系统100的初始计算单元101内，通过使用现有DTE预测逻辑(例如，DTE(km)＝燃料效率[km/kWh]×可用的电池能量[kWh])来计算的第一预测的DTE，和通过使用实际行驶距离在初始DTE预测时间t₀处由仪表盘为驾驶员实际地显示的显示的DTE(a＝DTE_最终(t₀))，具有相同的值，因为在初始DTE预测时间t₀处实际行驶距离不存在。

因此，通过初始计算单元预测的在初始预测时间t₀处的第一预测的DTE(a＝DTE_预测(t₀))是通过数字化和其类似者在仪表盘上第一次显示的，使得驾驶员将在初始预测时间t₀处计算的显示在仪表盘上的第一预测的DTE(a＝DTE_预测(t₀))第一次识别为当前DTE。

然后，在车辆行驶预先确定的距离之后，预测的DTE重新计算确定单元确定是否重新计算预测的DTE(DTE_预测)。

即，预测的DTE重算单元计算从计算预测的DTE(DTE_预测)的刚好前一时间t₀或t_n行驶的实际行驶距离d，将计算出的实际行驶距离d与预先确定的实际行驶距离D比较，并且确定是否重新计算预测的DTE(DTE_预测)(S102)。

在这种情况下，实际行驶距离d使用由里程表测量实际行驶距离，并且预先确定的实际行驶距离D意指设置用于确定重新计算预测的DTE(DTE_预测)的时间的实际行驶距离。

然后，当从通过使用现有DTE预测逻辑计算的预测的DTE的刚好前一时间t₀或t_n行驶的实际行驶距离d小于预先确定的实际行驶距离D时，显示的DTE计算单元计算实际显示在仪表盘上的显示的DTEDTE_最终(t)作为线性地减少的值(S103)。

参考图4，当假设在时间t_n时，显示在仪表盘上的显示的DTE值是α，并且在时间t_n时，通过使用现有DTE预测逻辑计算的预测的DTE是a，α不同于a，使得α和a不可以直接转变。因此，当在对于从t_n到t_n+1的时间，连接α和β的直线上的DTE通过下面的等式2计算并在显示在仪表盘上时，可以将线性减少的DTE的变化发送到驾驶员。

更具体地，当从通过使用现有DTE预测逻辑计算预测的DTE的刚好前一时间t_n到特定时间行驶的实际行驶距离d小于预先确定的实际行驶距离D时，显示的DTE计算单元在特定时间通过使用下面的等式2来计算显示的DTE(DTE_最终(t))。

等式2)显示的DTE(DTE最终(t))＝α-d/D×(α-β)

在所述等式2中，α表示在刚好前一时间t_n时显示在仪表盘上的显示的DTE(DTE_最终(t_n))，d表示从预测DTE的刚好前一时间t_n到特定时间的实际行驶距离，D表示用于确定预测的DTE(DTE_预测)的重新计算的时间而预先确定的实际行驶距离。

在等式2中，β＝(a-D)，并且是通过从在刚好前一时间t_n时计算出的预测的DTE(a＝DTE_预测(t_n))中减去预先确定的实际行驶距离(D)得到的值，并且是在时间t_n+1时显示在仪表盘上的显示的DTE(β＝DTE最终(t_n-1))。

因此，显示的DTE计算单元通过使用等式2计算在从t_n到t_n+1的时间内连接α和β的直线上的DTE，例如在图4中由DTE_最终(t)指示示的显示的DTE，并且将计算出的显示的DTE显示在仪表盘上，并且因此驾驶员观察到显示在仪表盘上的当前显示的DTE(DTE_最终(t))，以及能够识别DTE线性减少。

例如，如在图4中看到的，可以看出，当前显示的DTE(DTE_最终(t))从α线性减少，α是在刚好前一时间t_n时显示在仪表盘上的显示的DTE(DTE_最终(t_n))。

因此，驾驶员识别出在行驶距离增加时DTE逐渐并线性减少，使得与其中DTE重复增加或减少的现有情况相比，驾驶员可以更容易并且直观地识别DTE。

然后，显示的DTE计算终止确定单元确定是否终止显示的DTE的计算(S104)。

显示的DTE计算终止确定单元测量d的值，d是从计算预测的DTE(DTE_预测)的刚好前一时间到特定时间行驶的实际行驶距离(实际行驶距离由ODO测量)，并且不断更新显示的DTE(DTE_最终(t))，以及当显示的DTE(DTE_最终(t))≤0时，实际DTE没有剩余，使得显示的DTE计算终止确定单元终止显示的DTE的计算。

同时，由于确定是否由预测的DTE重新计算单元重新计算预测的DTE(DTE_预测)，当从通过使用现有预测逻辑计算预测的DTE的刚好前一时间行驶的实际行驶距离d大于预先确定的实际行驶距离D时，执行重新计算预测的DTE和在预测的DTE(DTE_预测)的重新计算(S105)的时间时的显示的DTE的步骤。

例如，当从通过使用现有DTE预测逻辑计算预测的DTE的刚好前一时间t₀行驶的实际行驶距离d大于预先确定的实际行驶距离D时，DTE重新计算单元计算预测的DTE(a＝DTE_预测(t_n))和在时间t_n时显示的DTE(a＝DTE_最终(t_n)(S105)，并且然后方法前进至步骤S103和S104。

否则，当从通过使用现有DTE预测逻辑计算预测的DTE的刚好前一时间t_n行驶的实际行驶距离d大于预先确定的实际行驶距离D时，DTE重新计算单元计算预测的DTE(a＝DTE_预测(t_n+1))和在时间t_n+1时显示的DTE(a＝DTE_最终(t_n+1)(S105)，并且然后方法前进至步骤S103和S104。

已经参考本发明的优选实施例详细地描述了本发明。然而，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的原则和实质的前提下，可以在这些实施例中做出改变，其范围在所附权利要求书及其等同物中限定。