计算每种车辆行驶模式的可行驶距离的方法和系统与流程

本发明涉及一种计算车辆的可行驶距离(adistancetoempty，dte)的方法和系统，并且更具体地，涉及一种计算每种车辆行驶模式的燃料效率和dte的方法。
背景技术：
：通常，在车辆内提供估计可行驶距离(dte)并将dte提供给驾驶者的功能。例如，在使用内燃发动机的车辆中，基于油箱内的燃料水平来估计dte，并且所估计的dte通过组合仪表(cluster)提供给驾驶者。类似地，在使用电池作为驱动力的环境友好型车辆中，基于当前电池的可用能量来估计dte，并通过组合仪表来显示dte。另外，在最近发布的车辆中，为了根据驾驶目的、行驶模式和驾驶者的需求提供差异化的车辆性能，设置多种行驶模式，并且基于驾驶者选择的行驶模式来操作车辆。例如，可以在车辆中提供并设置3至4种行驶模式，例如，经济模式(eco+/eco)、舒适模式、正常模式、运动模式等。另外，为了使驾驶者能够选择多种行驶模式中的一种，提供了诸如按钮之类的输入设备，以允许驾驶者操纵输入设备并选择和切换行驶模式。当驾驶者选择行驶模式时，基于所选择的行驶模式的设定信息来操作动力性能和动力传动系统输出、空调、组合仪表显示器等，并且因此可以基于行驶模式来区分车辆的驾驶感觉或车辆的稳定性。与显示dte的功能相关，常规地，即使能量消耗根据每种行驶模式而变化，也不针对每种行驶模式单独地计算燃料效率。另外，未提供根据每种行驶模式显示dte的功能。不管行驶模式如何，使用过去的行驶燃料效率和燃料水平(或电池可用能量)的信息来计算和显示燃料效率和dte。换句话说，即使在所有的行驶模式中，燃料消耗和消耗能量根据行驶模式而变化，但常规地，在不区分行驶模式的情况下计算并显示燃料效率和dte。当即使燃料消耗或消耗能量基于行驶模式而变化，也在不区分行驶模式的情况下计算燃料效率和dte时，最终计算出的dte的值与实际值不同。结果，不正确的dte显示在车辆上，这可能导致驾驶时的燃料短缺状况。前述内容仅旨在帮助理解本发明的背景，而并非旨在表示本发明落入本领域技术人员已知的相关技术的范围之内。技术实现要素：因此，本发明提供了一种计算车辆dte的方法和系统，该方法能够计算每种车辆行驶模式的燃料效率，并且能够计算和显示每种行驶模式的更准确的dte。根据本发明的示例性实施例，一种计算车辆dte的方法可以包括：响应于接收到驾驶者对行驶模式的选择并且在车辆以所选择模式驾驶时累积所选择的行驶模式的行驶距离，由控制器收集包括每种行驶模式的累积行驶距离、以及每种行驶模式的燃料效率信息的行驶数据；由控制器使用每种行驶模式的行驶距离、每种行驶模式的消耗能量或每种行驶模式的燃料效率、以及在车辆行驶期间进行学习而获得的学习燃料效率，来计算每种行驶模式的最终燃料效率；以及由控制器基于计算出的每种行驶模式的最终燃料效率，计算每种行驶模式的dte。结果，根据本发明的计算每种车辆行驶模式的dte的方法，可以针对每种车辆行驶模式计算燃料效率，并且可以使用燃料效率针对每种行驶模式计算和显示更准确的dte。附图说明通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和其它优点将可以更清楚地被理解，其中：图1是示出根据本发明示例性实施例的用于计算dte的装置的配置示例的视图；以及图2和图3是分别示出根据本发明示例性实施例的计算dte的处理的流程图的视图。具体实施方式应当理解，这里使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括一般的机动车辆，例如包括运动型多功能车(suv)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客汽车，包括各种船舶的水运工具，飞机等，并包括混合动力汽车、电动汽车、插电式混合动力汽车、氢动力汽车和其他替代燃料汽车(例如，来自除石油以外资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车辆是具有两个或更多动力源的车辆，例如具有汽油动力和电动力的车辆。尽管示例性实施方式使用多个单元来执行示例性过程，但是应当理解，示例性过程也可以由一个或多个模块执行。另外，应理解，术语“控制器/控制单元”是指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置为存储所述模块，并且处理器被具体配置为执行所述模块以执行下面进一步描述的一个或多个过程。此外，本发明的控制逻辑可以体现为计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质，其包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的实例包括但不限于rom、ram、压缩盘(cd)-rom、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质还可以分布在网络耦合的计算机系统中，使得计算机可读介质以分布式方式存储和执行，例如通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(can)来存储和执行。这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明。这里所使用的单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解的是，在本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”表示存在所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，但不排除存在或者添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素，组件和/或它们的组合。这里所用的术语“和/或”包括所列举的相关事项的一种或多种任意和全部组合。除非特别说明或从上下文中显而易见，否则本文所用的术语“约”应理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。“约”可以理解为在所述值的10％，9％，8％，7％，6％，5％，4％，3％，2％，1％，0.5％，0.1％，0.05％或0.01％之内。除非上下文另有说明，否则本文提供的所有数值均由术语“约”修饰。在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例，以使本领域技术人员可以容易地实施本发明。然而，本发明不限于本文描述的示例性实施例，而是可以以其他形式实施。本发明旨在计算车辆的每种行驶模式的燃料效率和dte，并且本发明可以应用于使用通过利用燃料驱动内燃机(发动机)而行驶的内燃机的车辆，和通过利用电池电力驱动电动机而行驶的电动汽车。另外，本发明可以应用于具有多种行驶模式的车辆。在此，多个行驶模式可以是已知的行驶模式。例如，多个行驶模式可以包括经济(eco/eco+)模式、正常模式、舒适模式和运动模式中的至少两个已知模式。在下面的描述中，燃料效率是可以应用于使用内燃发动机的车辆以及电动车辆的概念，并且是包括使用内燃发动机的车辆的燃料消耗和电动汽车的燃料效率两者的概念。因此，在以下描述中，燃料效率可以指的是使用内燃机的车辆的一般燃料效率，或者也可以指的是包括电动车辆中的燃料效率。另外，在下文中，将以电动车辆为例进行描述，并且在下面的描述中，电池充电可以指在使用内燃机的车辆中填充燃料，电池的充电量可以指使用内燃机的车辆中填充燃料的量，在电池中充电的电力可以指在使用内燃机的车辆的燃料箱中填充的燃料，能量消耗可以指使用内燃机的车辆的燃料消耗量，并且电池可用能量可以指燃料箱中的剩余燃料量(燃料水平)。图1是示出根据本发明的用于计算dte的装置的配置示例的视图。如图所示，dte计算装置可以包括：输入装置11；电池状态检测单元12；速度检测单元13；充电装置14；里程表15；控制器20；和显示装置30。这里，电池状态检测单元12和充电装置14可以由电池管理系统(bms)(未示出)代替。控制器20可以被配置为操作装置的其他组件。换句话说，bms可以被配置为接收电池状态检测单元的信号，获得电池可用能量的信息，并将该信息发送至控制器21，而不是由控制器20直接接收电池状态检测单元12的信号，并获取电池可用能量的信息。另外，bms而不是充电装置14可以被配置为向控制器20发送电池充电状态以及是否对电池充电等信息。输入设备11可以包括按钮，该按钮允许驾驶者选择行驶模式，并通过对其进行操作来切换行驶模式。可以将输入接口应用于输入设备11，其中驾驶者可以在车辆内输入或操纵输入设备11。电池状态检测单元12可以被配置为检测用于计算电池剩余容量(例如，充电状态，soc)或电池可用能量的电池状态信息，并且可以被连接使得检测到的电池状态信息被输入到控制器20。电池状态检测单元12可以由燃料量传感器(例如，普通燃料传感器)代替，该燃料量传感器被配置为检测使用内燃机的车辆的燃料箱内的燃料水平。速度检测单元13可以被配置为检测车辆速度，并且将速度输入到控制器20，并且充电装置14可以被配置为当车辆电池正被充电时将充电状态和是否对电池充电的信息发送到控制器20。充电装置14可以由燃料填充装置代替，该燃料填充装置被配置为提供燃料填充状态以及是否为使用内燃机的车辆填充燃料的信息。另外，里程表15可以被配置为计算车辆行驶距离并将行驶距离传输至控制器20，并且显示装置30可以由控制器20操作以根据从控制器20输出的控制信号来显示计算出的dte。当存在能够检测车辆行驶距离的另一已知检测元件时，里程表15可以用该检测元件代替。控制器20可以被配置为使用稍后将描述的计算方法来计算每种行驶模式的燃料效率(例如，混合和校正之后的最终燃料效率)和每种行驶模式的dte，并且可以包括被配置为使用实时输入信息和存储的数据来计算每种行驶模式的燃料效率和每种行驶模式的dte的计算单元21，以及被配置为存储计算所需的数据的存储单元22。另外，控制器20可以被配置为生成并输出控制信号以显示由计算单元21计算的每种行驶模式的dte，并且显示装置30可以由控制器20操作以根据从控制器20输出的控制信号显示每种行驶模式的dte。显示设备30可以是设置在组合仪表中的显示单元。此外，图1所示的输入元件仅是示例，并且输入元件不限于如图所示。可以应用用于检测和输入获得电池可用能量、行驶距离、行驶燃料效率等所需的信息的其他输入元件。同时，传统上，在车辆被驱动时计算行驶燃料效率，而与行驶模式无关。然而，在本发明中，可以针对每种行驶模式收集行驶数据，并且可以根据针对每种行驶模式收集的行驶数据来计算每种行驶模式的燃料效率和每种行驶模式的dte。图2和图3是分别示出根据本发明的计算每种行驶模式的燃料效率和每种行驶模式的dte的过程的流程图。以下描述的方法可以由控制器执行。特别地，控制器20可以被配置为确定驾驶者通过输入设备11直接选择和设置的行驶模式。图2示出了整个过程。图3示出了计算每种行驶模式的dte的过程。另外，控制器20可以被配置为在车辆行驶时收集行驶数据。这里，行驶数据可以包括在车辆行驶时获得的行驶距离(km)和消耗能量(kwh)，或者可以包括行驶燃料效率(km/kwh)而不是消耗能量(行驶距离和行驶燃料效率)。这里，行驶燃料效率(km/kwh)可以是通过将行驶距离(km)除以消耗能量(kwh)而获得的值。特别地，可以将行驶数据分为每种行驶模式的行驶数据和不考虑模式的总行驶数据，并且控制器20可以被配置为当驾驶者在所选择的行驶模式下驾驶车辆时收集当前所选择行驶模式的行驶距离，并且收集消耗能量或行驶燃料效率(例如，通过将行驶距离除以消耗能量而获得的值)作为每种行驶模式的行驶数据。在下文中，作为每种行驶模式的行驶数据获得的行驶燃料效率被称为每种行驶模式的实际行驶燃料效率，并且当控制器20获得每种行驶模式的消耗能量时，可以通过将每种行驶模式的行驶距离除以相应模式的消耗能量来计算行驶模式的实际行驶燃料效率，并且可以通过使用计算出的每种行驶模式的实际行驶燃料效率来如下所述地计算每种行驶模式的最终燃料效率。另外，控制器20可以被配置为获得在更新先前燃料效率之后(例如，更新周期：行驶距离1000公里)累积的总行驶距离和总消耗能量作为总行驶数据，或者获得通过将总行驶距离除以总消耗能量而计算的燃料效率，以及总行驶距离。随后，控制器20可以被配置为当行驶数据满足预定的燃料效率学习条件时，将获得的行驶数据存储在存储单元22中。在此，燃料效率学习条件可以包括以下条件中的至少一种：消耗预定或更多能量的条件，开车或下车的条件，车辆已经行驶了设定距离或更远距离的条件，车辆已经行驶了设定时间或更长时间的条件，以及电池充电量(例如，使用内燃机的车辆的燃料填充量)等于或大于设定量的条件。另外，在执行燃料效率学习时，每当在先前的燃料效率被更新(例如，先前的燃料效率学习)之后车辆的总行驶距离达到预定的设定距离(例如，约1000km)时，控制器20可以被配置为使用更新先前燃料效率之后累积的总行驶距离和总消耗能量来计算燃料效率。换句话说，控制器20可以被配置为通过将总行驶距离除以总消耗能量来计算燃料效率。这里，可以将计算出的燃料效率累加到先前的学习燃料效率，以通过累加值的平均值来计算新的学习燃料效率。可以将新计算出的学习燃料效率存储在控制器20的存储单元22中，并且控制器20可以被配置为将学习燃料效率更新为新计算出的学习燃料效率。然而，在满足学习条件使得行驶数据被存储在存储单元22中的条件下，或者在不满足学习条件的条件下，控制器22可以被配置为计算每种行驶模式的燃料效率(例如，执行稍后将描述的混合和校正的燃料效率)，并且随后使用电池可用能量和每种行驶模式的燃料效率来计算每种行驶模式的dte。另外，控制器20可以被配置为当计算每种行驶模式的dte时，操作显示装置30以显示与驾驶者当前选择的行驶模式相对应的dte。dte(km)可以计算为通过将电池可用能量(kwh)乘以燃料效率(km/kwh)所获得的值，或者对于使用内燃机的车辆，dte(km)可以计算为通过将燃油水平乘以燃料效率而获得的值。在下文中，将参照图3详细描述计算每种驱动模式的dte的过程。首先，当驾驶者选择行驶模式并且以选择的行驶模式驾驶车辆时，控制器20可以被配置为收集行驶数据，即，每种行驶模式的行驶数据以及总行驶数据。当满足燃料效率学习条件时，可以将收集的行驶数据存储在控制器20的存储单元22中。这里，每种行驶模式的行驶数据可以包括每种行驶模式的行驶距离和每种行驶模式的消耗能量，或者可以包括每种行驶模式的行驶距离和每种行驶模式的实际行驶燃料效率。另外，每种行驶模式的实际行驶燃料效率可以是通过将每种行驶模式的行驶距离除以相应行驶模式的消耗能量而获得的值。总行驶数据可以包括与行驶模式无关地整体累积的总行驶距离和总消耗能量，或者燃料效率(例如，通过将总行驶距离除以总消耗能量而获得的值)。此外，当满足燃料效率学习条件时，如上所述，控制器20可以被配置为在更新先前燃料效率(例如，先前的燃料效率学习)之后，每当车辆的总行驶距离达到设定距离(例如，大约1000km)时就更新学习燃料效率。随后，控制器20的计算单元21可以被配置为在车辆正被驱动时执行针对每种行驶模式的实际行驶燃料效率和针对学习燃料效率的混合，以计算每种行驶模式的最终燃料效率。当进行用于燃料效率的混合时，可以另外使用总行驶距离和每种行驶模式的行驶距离的信息。在此，根据总行驶距离与每种行驶模式的行驶距离的比率，可以通过对每种行驶模式的实际行驶燃料效率和学习燃料效率进行混合来计算每种行驶模式的最终燃料效率，并且可以使用以下公式1计算。公式1其中，crf代表每种行驶模式的最终燃料效率，dm代表每种行驶模式的行驶距离，dt代表总行驶距离，crm代表每种行驶模式的实际行驶燃料效率，crl代表学习燃料效率。同时，当如上所述计算每种行驶模式的最终燃料效率时，可以计算每种行驶模式的最终计算dte以满足以下关系“eco>normal>sport”。可以防止反向现象，其中以不同于上述关系的顺序确定每种行驶模式的dte的大小。因此，为了防止这种反向现象并且防止行驶模式之间的dte的偏差变得过大的状态，可以校正使用公式1计算的每种行驶模式的最终燃料效率，以使得与参考燃料效率的偏差在预设范围。作为参考，上面描述的每种行驶模式的实际行驶燃料效率、每种行驶模式的最终燃料效率和每种行驶模式的dte是指针对每种行驶模式分别计算实际行驶燃料效率和最终燃料效率以及dte。换句话说，当经济模式、正常模式和运动模式作为行驶模式存在时，这意味着可以计算经济模式的实际燃料效率和最终燃料效率以及dte，可以计算正常模式的实际行驶燃料效率和最终燃料效率以及dte，并且可以计算运动模式的实际燃料效率和最终燃料效率以及dte。在上述校正过程中，参考燃料效率可以被确定为表示行驶模式的行驶距离中的最大行驶距离的行驶模式的最终燃料效率。当通过上述公式1计算每种行驶模式的最终燃料效率并且确定参考燃料效率时，控制器20可以被配置为计算每种行驶模式的最终燃料效率与参考燃料效率之间的偏差。当偏差在预设范围内时，控制器20可以被配置为确定由公式1计算出的任意模式的最终燃料效率作为相应模式的最终值，而无需执行校正。然而，当偏差大于预设范围的最大值时，可以校正与利用参考燃料效率计算偏差的模式相对应的模式的最终燃料效率，以使偏差变为最大值，并且校正后的燃料效率可以确定为最终值。然而，当偏差小于预设范围的最小值时，可以校正与利用参考燃料效率计算偏差的模式相对应的模式的最终燃料效率，以使偏差变为最小值，并且可以将校正后的燃料效率确定为最终值。如上所述，控制器20可以被配置为基于参考燃料效率来校正每种行驶模式的最终燃料效率，使得行驶模式之间的最终燃料效率的偏差变为预设范围内的值。当如上所述通过执行燃料效率混合和燃料效率校正来计算每种行驶模式的最终燃料效率时，控制器20可以被配置为通过将每种模式的最终燃料效率乘以电池可用能量(或水平)来计算每种行驶模式的dte，并且操作显示设备30以显示驾驶者当前选择的行驶模式的dte。在下文中，将通过数值示例的方式详细描述计算每种行驶模式的dte的过程。在下面的描述中，数值是说明性的，并且本发明不限于此，并且可以进行各种改变。下表1示出了假设在车辆中设置了三种行驶模式，即经济模式、正常模式和运动模式，并且车辆已经行驶了大约1000km的总行驶距离的情况下，每种行驶模式的行驶数据的示例。表1下表2显示了总行驶数据，假设总行驶距离约为1000km，总消耗能量约为138.4kwh，学习燃料效率约为7.2。另外，表2显示了使用公式1计算每种行驶模式的最终燃料效率的示例。表2参照表2，表2示出了每种行驶模式的行驶距离，并且示出了经济模式的行驶距离为约692km，正常模式的行驶距离为约154km，以及运动模式的行驶距离约为154km。另外，作为每种行驶模式的消耗能量，从表2可知，经济模式期间的消耗能量约为86.5kwh，正常模式期间的消耗能量约为21.2kwh，并且运动模式时的消耗能量为大约30.7kwh。另外，参考表2，通过使用公式1，可以通过使用每种行驶模式的总行驶距离和行驶距离、每种行驶模式的实际行驶燃料效率、以及学习燃料效率来计算每种行驶模式的最终燃料效率，并且作为每种行驶模式的最终燃料效率，经济模式的最终燃料效率被计算为约7.8km/kwh，正常模式的最终燃料效率被计算为约7.2km/kwh，运动模式的最终燃料效率被计算为约6.9km/kwh。作为校正之前的燃料效率，为了将行驶模式之间的最终燃料效率的偏差限制在预设范围内，控制器20可以被配置为针对每种行驶模式的上述最终燃料效率执行校正，并且例如，假设对于预设范围，预设为约0.4至0.8km/kwh，偏差的最大值为约0.8km/kwh，且偏差的最小值为约0.4km/kwh。另外，为了执行燃料效率校正以防止过度偏差，必须确定参考燃料效率，可以将经济模式的最终燃料效率(例如，大约7.8km/kwh)确定为参考燃料效率，该经济模式示出了行驶模式的行驶距离中的最大行驶距离(例如，约692km)。因此，正常模式的最终燃料效率(例如，约7.2km/kwh)与参考燃料效率(例如，约7.8km/kwh)之间的偏差变为约0.6km/kwh，并且上述偏差是在预设范围内的值，因此可以将正常模式的最终燃料效率确定为最终值而无需校正。然而，运动模式的最终燃料效率(例如，大约6.9km/kwh)与参考燃料效率(例如，大约7.8km/kwh)之间的偏差变为大约0.9km/kwh，并且上述偏差是超出预设范围的值。换句话说，运动模式的参考燃料效率与最终燃料效率之间的偏差约为0.9km/kwh，并且上述偏差大于最大值(约为0.8km/kwh)，而偏差被限制为约0.8km/kwh。结果，通过从参考燃料效率(约7.8km/kwh)减去约0.8km/kwh的有限偏差(例如，预设范围的最大偏差值)，运动模式的最终燃料效率可以校正为约7.0km/kwh，并且大约7.0km/kwh的运动模式的校正的最终燃料效率可以被确定为最终值。当如上所述确定每种行驶模式的最终燃料效率时，控制器20可以被配置为使用当前电池可用能量(kwh)从每种行驶模式的最终燃料效率确定每种行驶模式的dte。这里，可以通过将每种行驶模式的校正后的燃料效率(km/kwh)乘以电池可用能量(kwh)来计算每种行驶模式的dte(km)，下面的表3示出了通过假设当前电池可用能量约为30kwh而计算出的每种行驶模式的dte的示例。表3行驶模式经济模式正常模式运动模式每种行驶模式的dte234km216km204km当如上所述计算每种行驶模式的dte时，控制器20可以被配置为显示当前通过显示装置30选择的行驶模式的dte。如上所述，通过使用根据本发明的计算每种车辆行驶模式的dte的方法，可以针对每种车辆行驶模式计算燃料效率，因此可以针对每种行驶模式计算并显示更准确的dte。尽管为了说明的目的，已经描述了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改，添加和替换。当前第1页12