车辆及提供车辆的燃料效率信息的方法与流程

本发明涉及一种车辆及提供车辆的燃料效率信息的方法，其中，可以显示出驾驶员的踏板操作对实际的燃料效率的影响，包括归因于车辆动能的变化的潜在的剩余燃料可行驶距离(distancetoempty，dte)。

背景技术：

许多驾驶员在通过组合仪表板显示的燃料消耗信息来监控自己的驾驶的同时，努力实现较高的燃料效率。这里，即时燃料效率是指通过将指定时间段期间的行驶距离除以燃料消耗量而获得的燃料效率，并且平均燃料效率是指通过将从初始时间到当前时间的累计行驶距离除以累计燃料消耗量而获得的燃料效率。

但是，在提供普通车辆的即时燃料效率方面，如果没有操作加速踏板(例如，在进行滑行或操作制动踏板时)，即时燃料效率显示为无穷大(∞)或极大值，因此，可能会产生与实际消耗燃料的驾驶不同的感觉。具体地，在诸如混合动力电动车辆的环保车辆中，在仅利用驱动电机来驱动车辆的电动车辆(ev)模式下，即时燃料效率显示为无穷大(∞)，驾驶员可能会强行进入ev模式，以将实际燃料效率提高到组合仪表板上显示的即时燃料效率。然而，由于在ev模式下利用的电力的来源是发动机的驱动力，因此，如果驾驶员强烈希望以ev模式驾驶车辆，则会不必要地启动发动机来对电池充电，因此实际燃料效率会降低。

包括在本发明的背景技术部分中的信息仅仅旨在增强对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面旨在提供一种车辆及提供车辆的燃料效率信息的方法，以基本上消除由于现有技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问题。

本发明的各个方面旨在提供一种车辆及提供车辆的燃料效率信息的方法，其中，可以有效地输出由于驾驶员的操作或行驶环境而导致的实际上变化的燃料效率信息。

本发明的各个方面旨在提供一种车辆及提供车辆的燃料效率信息的方法，其中，可以输出基于潜在的剩余燃料可行驶距离(dte)的燃料效率信息，所述潜在的剩余燃料可行驶距离(dte)归因于驾驶员的踏板操作和坡度变化而导致的动能的变化。

本发明的其它优点、目标和特征一部分将会在随后的说明书中陈述，一部分将在对下文核查之后而对于本领域普通技术人员变得明显或者可以从本发明的实践中习得。本发明的目标和其它优点可以通过在说明书和权利要求书中的文字部分以及附图中特别指出的结构来实现和获得。

为了实现这些目标和其它优点并且根据本发明，如在本文中体现并且大体描述的，一种提供关于车辆的燃料效率信息的方法包括：检测是否操作了加速踏板和制动踏板之一；基于根据车辆速度的变化的可用滑行距离的变化来确定指示性燃料效率，车辆速度的变化是由于检测到的加速踏板和制动踏板之一的操作而导致的；以及输出确定出的指示性燃料效率。

在本发明的另一方面中，一种提供燃料效率信息的车辆包括：指示性燃料效率控制器，其配置为：检测是否操作了加速踏板和制动踏板之一，并且基于根据车辆速度的变化的可用滑行距离的变化来确定指示性燃料效率，车辆速度的变化是由于检测到的加速踏板和制动踏板之一的操作而导致的；以及输出单元，其配置为输出确定出的指示性燃料效率。

应当理解的是，本发明的前面的一般性描述和下面的详细描述均是示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步的解释。

本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方案中进行详细陈述，这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1a和图1b为示出根据本发明的示例性实施方案的与加速踏板的操作相关的指示性燃料效率的概念的曲线图；

图2a和图2b为示出根据本发明的示例性实施方案的确定加速踏板操作情况下的指示性燃料效率的一个示例的示意图；

图3a和图3b为示出根据本发明的示例性实施方案的确定滑行情况下的指示性燃料效率的一个示例的示意图；

图4a、图4b和图4c为示出根据本发明的示例性实施方案的确定制动踏板操作情况下的指示性燃料效率的一个示例的曲线图和示意图；

图5a、图5b和图5c为示出根据本发明的示例性实施方案的确定上坡滑行情况下的指示性燃料效率的一个示例的曲线图和示意图；

图6a、图6b和图6c为示出根据本发明的示例性实施方案的确定下坡滑行情况下的指示性燃料效率的一个示例的曲线图和示意图；

图7为示例性地示出根据本发明的示例性实施方案的显示根据各种情况的指示性燃料效率类型的一个示例的示意图；

图8为示出根据本发明的示例性实施方案的车辆结构的一个示例的框图；以及

图9为示出根据本发明的示例性实施方案的输出指示性燃料效率的过程的一个示例的流程图。

可以理解，附图不一定是按照比例绘制，而是显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本发明所包括的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记表示本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例呈现在附图中并描述如下。尽管本发明将与本发明的示例性实施方案相结合进行描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖本发明的示例性实施方案，而且还覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替代形式、修改形式、等效形式及其它实施方案。

在实施方案的以下描述中，术语“包括”等将理解为表示存在说明书中陈述的一个或多个其它特征、数值、步骤、操作、元件或部件或它们的组合，并且不排除存在其它特征、数值、步骤、操作、元件、部件或其组合，或添加它们的可能性，除非另有说明。

本发明的各个方面旨在提供一种通过显示燃料效率来直观地提供驾驶员当前踏板操作量和行驶情况对实际燃料效率的影响的方法，其中反映了根据归因于车辆的加速、制动、滑行、上坡行驶或下坡行驶的动能的变化的潜在的剩余燃料可行驶距离(dte)的变化。

在以下实施方案的描述中，本发明的示例性实施方案中提供的根据潜在的剩余燃料可行驶距离(dte)的变化的即时燃料效率将被称为“指示性燃料效率”，以与一般的即时燃料效率区分开。此外，为了便于描述，将假设车辆在滑行期间进入燃料切断状态，因此消耗的燃料量为0。

首先，参考图1a和图1b，将描述指示性燃料效率的概念。

图1a和图1b为示出根据本发明的示例性实施方案的与加速踏板的操作相关的指示性燃料效率的概念的曲线图。

在图1a和图1b所示的曲线图中，横轴表示时间，纵轴表示车辆速度，并且假设驾驶员操作加速踏板以使车辆加速了时间t1，然后将他或她的脚从加速踏板上移开，以使车辆的滑行执行了时间t2。此外，每个曲线的面积都表示移动距离。

首先，参考图1a，车辆加速了时间t1所消耗的燃料质量为m，并且移动距离对应于sv,acc110。此外，车辆滑行了时间t2，因此，所消耗的燃料质量为0，移动距离对应于sv,coasting120。因此，通过一般的确定方法，时间t1的平均燃料效率可以为并且，因为消耗的燃料质量m(即，分母)为0，所以时间t2的平均燃料效率可以显示为无穷大。

然而，根据本发明的示例性实施方案，不仅要考虑消耗了燃料时的移动距离，而且还要考虑归因于动能的变化的可用滑行距离。例如，在图1b中，δt1内所消耗的能量不仅用于对应的时间区间的移动距离111的车辆加速中，还有助于增加滑行区间120(在图1a中)中对应于通过加速的速度增加而增加的滑行距离121。因此，实际的加速踏板的操作对于燃料效率的影响(即，根据本发明的各个方面的指示性燃料效率)是考虑了变化的滑行距离来确定的。将参考图2a和图2b对此进行描述。

图2a和图2b为示出根据本发明的示例性实施方案的确定加速踏板操作情况下的指示性燃料效率的一个示例的示意图。

图2a和图2b为分别示出燃料效率公式、显示在组合仪表板上的燃料效率曲线图以及从最高值以向下方向的确定出的燃料效率值的示意图，并且假设图1b中的δt1为燃料效率确定区间。此外，假设在区间δt1中消耗的燃料的量为δm。

首先，参考图2a，通过将燃料效率确定区间中的移动距离δsδv,acc除以消耗的燃料量δm来获得一般即时燃料效率，并且因此可以确定为

相比之下，如在图2b中示例性地示出的，考虑了通过加速的车辆速度的增加而导致的滑行距离δsδv,coasting的增加(对应于图1b的121)来获得指示性燃料效率，并且因此可以确定为

因此，在加速踏板的操作期间的指示性燃料效率具有比一般即时燃料效率更大的值。因此，通过这种指示性燃料效率，驾驶员可以识别考虑了利用通过加速踏板的操作所消耗的燃料的潜在的可移动距离的燃料效率效果。

接下来，将参考图3a和图3b描述滑行情况下的指示性燃料效率。

图3a和图3b为示出根据本发明的示例性实施方案的确定滑行情况下的指示性燃料效率的一个示例的示意图。

首先，参考图3a，通过将燃料效率确定区间中的移动距离δsδv,coasting除以消耗的燃料量来确定一般即时燃料效率，因为分母δm为0，所以滑行情况下的一般即时燃料效率的确定值是无穷大，并且一般即时燃料效率在组合仪表板上显示为“极大”。

参考图3b，根据本发明的示例性实施方案，如果车辆由于驾驶员没有操作任何踏板而滑行，则滑行的移动距离已经在加速踏板的操作期间反映出来。因此，只要没有再另外操作踏板，就不会改变车辆的动能，从而可能不会显示出指示性燃料效率。这里，动能没有变化可以表示没有由于驾驶员操作任何踏板导致的变化，或者没有由于坡度导致的变化，并且表示排除在滑行期间自然发生的损耗成分(例如，空气阻力、滚动阻力、驱动系统的摩擦阻力等)的变化。这些损耗成分可以通过比较性数据来参考得到，所述比较数据预先设置为根据车辆速度的曲线(为方便起见，在下文中称为“滑行速度曲线”)，但不限于此，并且对于本领域技术人员将显而易见的是，损耗成分可以利用通过车辆中设置的各种传感器获取的值来确定。

因此，由于动能的变化而导致的滑行距离的变化变为0，从而指示性燃料效率可以输出为“无变化”。因此，可以防止如果将即时燃料效率输出为极大而产生的差异感。

接下来，将参考图4a、图4b和图4c描述制动踏板操作情况下的指示性燃料效率。

图4a、图4b和图4c为示出根据本发明的示例性实施方案的确定制动踏板操作情况下的指示性燃料效率的一个示例的曲线图和示意图。

在图4a所示的曲线图中，横轴表示时间，纵轴表示车辆速度。参考图4a，车辆在制动操作时间内减速了δv，并且，如图4b示例性地示出的，只要燃料消耗量为0，即时燃料效率(即，)就显示为“极大”，而与制动操作期间的移动距离410无关。

然而，当由于制动踏板的操作使车辆速度降低了δv时，可用滑行距离420响应于车辆速度的减小而减小。因此，由于认为在制动踏板操作区间中的燃料效率实际上降低了是合理的，所以，如图4c示例性地示出，通过反映出减小的可用滑行距离-δsbrake,loss，指示性燃料效率可以确定为这里，利用下面的等式1确定减小的可用滑行距离。

等式1

δsbrake,loss＝δsδv,coasting-δsbrake

在等式1中，δsδv,coasting是预先考虑的可用滑行距离，δsbrake是制动期间的移动距离。这里，燃料消耗量δm可以采用在先前加速踏板的操作期间速度从v增加到v+δv时所消耗的燃料量。

上述确定出的指示性燃料效率结果值为负值，因此，即使制动踏板的操作对燃料效率产生负面影响，也可以克服在将即时燃料效率显示为“极大”的一般方法中的差异感。

接下来，将参考图5a、图5b和图5c以及图6a、图6b和图6c描述在道路斜坡情况下或其它干扰发生的情况下的指示性燃料效率。

在驾驶员不操作加速踏板或制动踏板的滑行情况下，如果由于上坡或下坡或其它干扰而导致车辆速度变化为高于或低于常规的滑行速度曲线的速度，则需要确定对于相较于滑行速度曲线的车辆速度差的指示性燃料效率。首先，参考图5a、图5b和图5c，将描述上坡滑行情况。

图5a、图5b和图5c为示出根据本发明的示例性实施方案的确定上坡滑行情况下的指示性燃料效率的一个示例的曲线图和示意图。

在图5a所示的曲线图中，横轴表示时间，纵轴表示车辆速度。参考图5a，即使没有操作任何踏板，车辆在上坡滑行的采样时段期间也减速了δv，并且，如图5b示例性地示出的，只要燃料消耗量为0，即时燃料效率(即，)就显示为“极大”，而与对应的采样时段期间的移动距离δsuphill510无关。

然而，与在水平地面上滑行相比，由于上坡滑行而导致的车辆速度降低量δv很大。因此，与在水平地面上滑行相比，可用滑行距离520进一步减小。因此，由于认为在对应的采样时段期间的燃料效率实际上降低了是合理的，所以，如图5c示例性地示出，通过反映出减小的滑行距离-δsuphill,loss，指示性燃料效率可以确定为这里，类似于等式1，减小的滑行距离可以具有这样的值：该值是通过从将车辆速度增加δv而增加的可用滑行距离中减去采样时段期间的移动距离而获得的值。因此，通过将减小的滑行距离除以燃料消耗量δm，可以确定指示性燃料效率，该燃料消耗量δm是在先前的加速踏板操作期间将车辆速度从v增加到v+δv时利用的。

图6a、图6b和图6c为示出根据本发明的示例性实施方案的确定下坡滑行情况下的指示性燃料效率的一个示例的曲线图和示意图。

在图6a所示的曲线图中，横轴表示时间，纵轴表示车辆速度。参考图6a，即使没有操作任何踏板，车辆在下坡滑行的采样时段期间也减速了δv，并且，如图6b示例性地示出的，只要燃料消耗量为0，即时燃料效率(即，)就显示为“极大”，而与对应的采样时段期间的移动距离δsdownhill610无关。

然而，由于下坡滑行，车辆速度降低了δv，但是与在水平地面上滑行相比，当前的减小量δv较小。因此，由于认为在对应的采样时段期间的燃料效率实际上增加了是合理的，所以，如图6c示例性地示出的，与在水平地面上滑行相比，通过反映出增加的滑行距离δsdownhill,add，指示性燃料效率可以确定为也就是说，类似于加速踏板的操作，下坡滑行可以校正为增加可用滑行距离。因此，指示性燃料效率具有正(+)值。

如图7中示例性地示出，根据各种情况的上述指示性燃料效率的确定和显示方法将总结如下。

图7为示例性地示出根据本发明的示例性实施方案的根据各种情况的指示性燃料效率的显示类型的一个示例的示意图。图7示出了这样的情况：驾驶员通过操作加速踏板使车辆在水平地面上加速、经过上坡区间和下坡区间并且然后在水平地面上操作制动踏板。

参考图7，由于车辆在最小程度加速情况(710)下通过加速增加了可用滑行距离，因此，指示性燃料效率显示为正(+)值，并且因为可用滑行距离没有变化，所以当车辆在水平地面上滑行时(720)，不显示指示性燃料效率。此外，由于车辆在上坡滑行时(730)可用滑行距离减小，因此指示性燃料效率显示为负(-)值，并且由于车辆在下坡滑行时(740)可用滑行距离增加，因此指示性燃料效率显示为正(+)值。此外，由于可用滑行距离减小，因此在操作车辆的制动踏板时(750)，指示性燃料效率显示为负(-)值。

现在，将参考图8描述用于执行上述指示性燃料效率的确定和显示方法的车辆的配置。

图8为示出根据本发明的示例性实施方案的车辆结构的一个示例的框图。

参考图8，根据本发明的本示例性实施方案的配置为输出指示性燃料效率的车辆可以包括：指示性燃料效率控制器810和输出单元820。指示性燃料效率控制器810可以实现为仪表板控制器或行程计算机，但不限于此。例如，根据本发明的示例性实施方案，指示性燃料效率控制器810可以是可以单独配置为确定指示性燃料效率的控制器，或者在环保车辆(例如，混合动力电动车辆)的情况下为混合动力控制单元(hybridcontrolunit，hcu)。

指示性燃料效率控制器810可以利用燃料消耗量、行驶距离、车辆速度、滑行扭矩、踏板操作量或道路坡度中的至少一项作为输入值。例如，燃料消耗量可以从发动机控制单元或发动机喷射器传感器获取，并且行驶距离和车辆速度可以从车辆速度传感器、车轮传感器、里程表(odometer，odo)控制器等获取。此外，可以通过与预定的滑行曲线进行比较来获取滑行扭矩和道路坡度。或者，在环保车辆(例如，混合动力电动车辆)的情况下，滑行扭矩可以从混合动力控制单元(hcu)获取，道路坡度可以从倾斜传感器或与导航系统有关的地图信息中获取。踏板操作量可以从各个踏板的传感器(即，制动踏板传感器(bps)和加速踏板传感器(aps))获取。

当然，上述获取各个信息的方法仅仅是示例性的，并且本发明不限于此。

此外，输出单元820可以是设置在仪表板上的显示器或平视显示器，或者输出单元820可以是设置有可以显示视觉信息的显示单元的任何装置，但不限于此。

指示性燃料效率控制器810可以包括：bps对应单元811、aps对应单元813、坡度对应单元815以及指示性燃料效率计算单元817；bps对应单元811配置为确定由于制动踏板的操作而减小的滑行距离；aps对应单元813配置为确定由于加速踏板的操作而增加的滑行距离，并且记录操作加速踏板时的燃料消耗量；坡度对应单元815配置为确定车辆由于诸如道路坡度的干扰而偏离水平地面上的滑行曲线的行驶情况下的滑行距离的变化；指示性燃料效率计算单元817配置为基于各个对应单元811、813和815所确定的滑行距离的变化以及与各个采样时段期间的速度变化对应的燃料消耗量来确定指示性燃料效率。

将通过图9所示的流程图来总结上述确定并输出指示性燃料效率的过程。图9为示出根据本发明的示例性实施方案的输出指示性燃料效率的过程的一个示例的流程图。

参考图9，可以检测驾驶员是否操作了加速踏板或制动踏板(步骤s910)。当驾驶员操作了任一踏板时，bps对应单元811或aps对应单元813根据所操作的踏板的种类来确定可用滑行距离的变化，并且指示性燃料效率计算单元817可以基于与可用滑行距离的变化和车辆速度的变化相对应的燃料量来确定指示性燃料效率(步骤s920)。这里，可以在具有指定时间长度的采样时段期间以规则的周期来执行指示性燃料效率的确定。例如，如果执行周期为200ms，采样时段为600ms，则从对应时间点之前的600ms到对应时间点，可以每200ms确定一次与车辆速度的变化相对应的可用滑行距离的变化。

当驾驶员没有操作任何踏板(步骤s910中的否，即，滑行状态)并且车辆速度没有遵循水平地面上的滑行曲线时(步骤s930中的否)，坡度对应单元815确定由于干扰导致的可用滑行距离的变化，指示性燃料效率计算单元817可以基于与可用滑行距离的变化和车辆速度的变化相对应的燃料量来确定指示性燃料效率(步骤s940)。这里，遵循滑行曲线可以表示：车辆速度根据时间的变化与预定的滑行曲线一致或者与预定的滑行曲线的偏差在指定的范围内。

相比之下，当车辆速度遵循滑行曲线时(步骤s930中的是)，可用滑行距离不变化，因此可以通过输出单元820输出表示无变化的标志(步骤s950)。此外，可以通过输出单元820输出在踏板操作情况下或车辆速度偏离滑行曲线时确定出的指示性燃料效率(步骤s960)。

此外，根据本发明的各个方面的指示性燃料效率可以应用于环保车辆，例如，混合动力电动车辆。

更详细地，如果在混合动力电动车辆中执行将电机的驱动力添加到发动机的驱动力上的再生制动或电机辅助控制，则可以通过将在相应的制动或控制过程中使用或回收的电能转换为等量的化石燃料消耗来确定指示性燃料效率。这里，等效转化率可以是由美国环境保护局(epa)定义的每加仑33.7kwh，但不限于此。例如，假设从采样时段期间的电池的soc值的变化转换的等效燃料值是δmsoc，则可以将电池充电(再生制动等)时的指示性燃料效率确定为此外，在消耗电池的电力时(电机辅助控制、ev行驶等)，指示性燃料效率可以确定为这种确定可以通过指示性燃料效率计算单元817执行。

通过这种方法，当混合动力电动车辆以ev模式行驶时，燃料效率不会显示为无穷大，防止了过度地引导驾驶员执行车辆的ev行驶，从而可以通过驾驶员提高车辆的实际燃料效率。

根据本发明的示例性实施方案的上述方法可以实现为其中记录有程序的计算机可读记录介质中的计算机可读代码。计算机可读记录介质可以包括其中存储了计算机系统可读数据的所有类型的记录介质。例如，计算机可读记录介质可以包括硬盘驱动器(harddiskdrive，hdd)、固态磁盘(solidstatedisk，ssd)、硅磁盘驱动器(silicondiskdrive，sdd)、rom、ram、cd-rom、磁带、软盘、光数据储存装置等等。

从以上描述显而易见的是，根据本发明的至少一个示例性实施方案的车辆可以提供更准确的与燃料效率的实际变化有关的信息。

与驾驶员没有操作加速踏板时显示为无穷大的一般即时燃料效率相比，可以基于行驶距离的实际变化来提供根据驾驶员的踏板操作和坡度变化的即时燃料效率。

因此，可以引导驾驶员考虑实际燃料效率而驾驶。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“前”、“后部”、“后”、“内部”、“外部”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“内侧”、“外侧”、“向前”、“向后”用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。应当进一步理解的是，术语“连接”或其派生词表示直接连接和间接连接两者。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其各种替代形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。