確定車輛的估計行駛范圍的方法

專利名稱：確定車輛的估計行駛范圍的方法
技術領域：
本發明大體上涉及車輛，且尤其涉及一種確定使用電池能量作為車輛推動力的車輛的估計行駛范圍的方法。
背景技術：
一些車輛提供單個數值(例如，直到燃料空時的英里)形式的估計行駛范圍。該單個數值顯示在車輛的儀表盤上，并且通過給駕駛員提供在燃料用完之前車輛能夠行駛多遠的估計值是有益的。然而，只有在車輛繼續以類似或者不變的方式行駛，這種估計值才是精確的。例如，如果駕駛員從高速公路轉變到市內駕駛，則估計行駛范圍會發生顯著改變。

發明內容
根據一個實施例，提供一種確定車輛的估計行駛范圍的方法。該方法可以包括以下步驟(a)確定可用于車輛推進的電池的可用能量；(b)利用該可用能量來確定電池的瞬時變化率；(c)利用該瞬時變化率來確定電池的平均變化率；和(d)利用該瞬時變化率和平均變化率來確定車輛的估計行駛范圍，其中，估計行駛范圍可以包括受到與電池相關的電力消耗和/或電力產生的易變率所影響的數值范圍。根據另一個實施例，提供一種確定車輛的估計行駛范圍的方法。該方法可以包括以下步驟(a)確定可用于車輛推進的電池的最初范圍估計值；(b)確定負偏差，并且從最初范圍估計值中減去該負偏差以確定范圍下限值；(c)確定正偏差，并且給最初范圍估計值增加該正偏差以確定范圍上限值；和(d)給車輛的用戶接口提供估計行駛范圍，其中估計行駛范圍包括范圍上限值和范圍下限值。本發明提供下列技術方案。技術方案1 一種確定車輛的估計行駛范圍的方法，其包括下面步驟
(a)確定可用于車輛推進的蓄電池的可用能量；(b)利用來自步驟(a)的所述可用能量來確定所述蓄電池的瞬時變化率；
(c)利用來自步驟(b)的所述瞬時變化率來確定所述蓄電池的平均變化率；和
(d)利用來自步驟(b)的所述瞬時變化率和來自步驟(c)的所述平均變化率來確定所述車輛的所述估計行駛范圍，其中，所述估計行駛范圍包括受到與所述蓄電池相關的電力消耗和/或電力產生的易變率所影響的數值范圍。技術方案2 如技術方案1所述的方法，其中步驟(b)還包括獲取作為時間函數 (d/dt)的來自步驟(a)的所述可用能量的導數以確定所述蓄電池的所述瞬時變化率。技術方案3 如技術方案1所述的方法，其中步驟(C)還包括采用低通濾波器對來自步驟(b)的所述瞬時變化率進行濾波，以產生所述蓄電池的所述平均變化率。技術方案4 如技術方案1所述的方法，其中步驟(d)還包括將來自步驟(b)的所述瞬時變化率與來自步驟(c)的所述平均變化率進行對比以確定誤差，該誤差是指所述瞬時變化率和所述平均變化率之間的差異。
技術方案5 如技術方案4所述的方法，其中步驟(d)還包括評估所述誤差以確定至少一個負誤差或者正誤差，所述負誤差包括所述瞬時變化率小于所述平均變化率情況下的這些誤差值，并且所述正誤差包括所述瞬時變化率大于所述平均變化率情況下的這些誤差值。技術方案6 如技術方案5所述的方法，其中步驟(d)還包括利用至少一個所述負誤差或者所述正誤差來確定至少一個負易變率或者正易變率，該負易變率是指在電力消耗的易變率，該正易變率是指在電力產生的易變率。技術方案7 如技術方案6所述的方法，其中步驟(d)還包括將至少一個所述負易變率或者所述正易變率轉換為至少一個負偏差或者正偏差，所述負偏差和所述正偏差以距離為單位。技術方案8 如技術方案7所述的方法，其中步驟(d)還包括下列中的至少一個 從最初行駛范圍值中減去所述負偏差以確定范圍下限值，或者將所述正偏差增加到最初范圍估計值以確定范圍上限值。技術方案9 如技術方案1所述的方法，其中步驟(d)還包括確定所述車輛的估計行駛范圍，所述估計行駛范圍包括范圍下限值和范圍上限值，并且所述下限值和所述上限值受到與所述蓄電池相關的電力消耗和/或電力產生的所述易變率的影響。技術方案10 如技術方案9所述的方法，其中所述范圍下限值和所述范圍上限值被分別確定使得它們是非同步的。技術方案11 如技術方案1所述方法，還包括下面步驟
如果所述估計行駛范圍變得過低，則對所述下范圍限值進行修剪，使得所述范圍下限值不包括負值。技術方案12 如技術方案1所述方法，還包括至少一個下面步驟
減去所述負偏差使得如果電力消耗易變率降低，所述估計行駛范圍變得緊密； 增加所述負偏差使得如果電力消耗易變率增大，所述估計行駛范圍變寬； 減去所述正偏差使得如果電力產生易變率降低，所述估計行駛范圍變得緊密；或者增加所述正偏差使得如果電力產生易變率增大，所述估計行駛范圍變寬。技術方案13 —種確定車輛的估計行駛范圍的方法，其包括下面步驟
(a)確定可用于車輛推進的蓄電池的最初范圍估計值；
(b)確定負偏差，并且從所述最初范圍估計值中減去所述負偏差以確定范圍下限值；
(c)確定正偏差，并且給所述最初范圍估計值加上所述正偏差以確定范圍上限值；和
(d)給所述車輛的用戶接口提供估計行駛范圍，其中所述估計行駛范圍包括所述范圍上限值和所述范圍下限值。技術方案14 如技術方案13所述方法，還包括下面步驟 (i )確定所述蓄電池的可用能量；
(ii)利用所述可用能量來確定所述蓄電池的瞬時變化率；
(iii)利用所述瞬時變化率來確定所述蓄電池的平均變化率；和
(iv)利用所述瞬時變化率和所述平均變化率來確定所述負偏差和所述正偏差。技術方案15 如技術方案14所述的方法，其中步驟(iv)還包括將來自步驟(ii) 的瞬時變化率與來自步驟(iii)的平均變化率進行對比，以確定誤差，該誤差是指在瞬時和平均變化率之間的差異。技術方案16 如技術方案15所述的方法，其中步驟(iv)還包括評估該誤差，以確定至少一個負誤差或者正誤差，該負誤差包括瞬時變化率小于平均變化率情況下的這些誤差值，并且正誤差包括在瞬時變化率大于平均變化率情況下的這些誤差值。技術方案17 如技術方案16所述的方法，其中步驟(iv)還包括利用至少一個負誤差或者正誤差來確定至少一個負易變率或者正易變率，該負易變率是指電力消耗的易變率，該正易變率是指電力產生的易變率。技術方案18 如技術方案17所述的方法，其中步驟(iv)還包括將至少一個負易變率或者正易變率轉換為至少一個負偏差或者正偏差，該負和正偏差以距離為單位。技術方案19 如技術方案13所述的方法，其中所述范圍下限值和范圍上限值分別確定，使得它們是非同步的。技術方案20 如技術方案13所述方法，還包括步驟
如果所述估計行駛范圍變得過低，對所述范圍下限值進行修剪，使得所述范圍下限值不包括負值。技術方案21 如技術方案13所述方法，還包括下面步驟的至少一個 如果電力消耗易變率降低，減去所述負偏差使得所述估計行駛范圍緊密； 如果電力消耗易變率增強，增加所述負偏差使得所述估計行駛范圍變寬； 如果電力產生易變率降低，減去所述正偏差使得所述估計行駛范圍變得緊密；或者如果電力產生易變率增強，增加所述正偏差使得所述估計行駛范圍變寬。


將結合附圖在下文中描述優選的示例性實施例，其中相同的附圖標記表示相同的元件，并且其中
圖1是示出示例性車輛的立體圖2是示出了可用來確定車輛(例如圖1中所示的車輛)的估計行駛范圍的示例性方法的步驟的方框圖3示出了幾個示例性圖表，其有助于說明圖2的方法可使用的一些技術；以及圖4示出了可經由用戶接口呈現的估計行駛范圍的示例性展示。
具體實施例方式下述方法可以確定利用電池能量進行車輛推進的車輛的估計行駛范圍，其中該估計值采用與單個數值相對的數值范圍的形式。如前所述，估計行駛范圍會受到車輛行駛方式的顯著影響。通過提供由上限和下限所約束的數值范圍形式的估計行駛范圍，本方法可以給駕駛員提供更有用的估計值。在一個實施例中，該方法給初始估計值加上正偏差值以便確定上限，并且從初始估計值中減去負偏差值以便確定下限。該正和負偏差值可以被分開確定，這樣整體范圍的程度受到電力消耗和/或電力生成的易變率的影響。在低易變率 (即，相當一致和穩定的電力消耗或者生成)時期，該整體估計行駛范圍相當緊密(該方法對估計值更有信心，因此提供更窄的范圍)。在高易變率時期，該整體估計行駛范圍相當寬泛， 因為該方法對它的估計值信心較低，因而需要較寬的范圍來說明。下面將結合圖2所示的方框圖、圖3所示的圖表和圖4所示的估計行駛范圍展示來解釋示例性方法100。參見圖1，示出了部分示例性車輛10，該車輛的估計行駛范圍可以被確定。應當理解的是，圖1僅僅是車輛某些部分的示意圖，并且在此描述的方法可用于多個不同的車輛和系統，并且不限于在此所示的示例。例如，下述方法可用于混合動力電動車(HEV)、插入式混合動力電動車(PHEV)、增程式電動車(EREV)、純電動車(BEV)或者利用電池能量進行車輛推進的任何其它車輛。根據該特定實施例，車輛10通常包括電池30、電動機32、控制模塊；34和用戶接口 36。電池30可以儲存電能，該電能用來驅動電動機32以及滿足車輛的其他電力需要。 根據示例性實施例，電池30包括高壓電池組50 (例如，40V - 600V)、傳感器單元52和控制單元M。電池組50可以包括多個單獨的蓄電池組電池并且可利用任何適當的電池化學性質，包括那些基于下列技術的鋰離子、鎳金屬氫化物(NiMH)、鎘-鎳(NiCd)、鈉氯化鎳 (NaNiCl)或者其他一些電池技術。電池30應當設計成承受反復的充電和放電循環，并且可與其他儲能裝置，例如電容器、特大電容器、感應器等結合使用。本領域技術人員應當理解的是可根據任意數量的不同實施例來提供電池30，電池30可以任意數量的不同構造連接，并且還可包括任意數量的不同部件，例如傳感器、控制單元和/或在本領域公知的其他適當的部件。電池傳感器單元52可以包括任意多個不同的傳感部件或元件，并且可監測電池狀況，例如電池電壓、電流、荷電狀態(SOC)、健康狀況(S0H)、溫度等。可在蓄電池30(例如， 智能的或者靈活的電池)內集成這些傳感器，它們可以是設置在蓄電池組電池外側的外部傳感器，或者它們可根據其他一些已知的設置來提供。作為電池集合或者電池塊或者蓄電池組區域的平均值，作為整體蓄電池組的平均值，或者根據本領域中一些其他方法，蓄電池傳感器可監測和確定在逐個電池基礎上的蓄電池電壓、電流、SOC、S0H、溫度等。來自蓄電池傳感器單元50的輸出可提供給控制單元M、控制模塊34或者其他合適的裝置。蓄電池控制單元討可包括任意多個電子處理裝置、儲存裝置、輸入/輸出(I/O)裝置、和其他已知部件，并且可執行各種控制和/或通信相關的功能。例如，控制單元M可從蓄電池傳感器單元52接收傳感器信號，將傳感器信號包裝成適當的傳感器信息，并且通過合適的連接機構，例如CAN總線、系統管理總線(SMBus)、專有的通信鏈路、或者本領域技術人員公知的其他任何通信方式，將該傳感器信息傳送到控制模塊34。控制單元M可能收集蓄電池傳感器讀數并且將它們儲存在本地存儲器中，以便能夠將全面的傳感器信息在晚些時侯提供給控制模塊34，或者一旦傳感器讀數到達控制單元M，它們就能被發送到模塊34 或者其他目的地，這里例舉了幾種可能性。在另一個電容中，蓄電池控制單元M可以儲存相關的蓄電池特征以及與蓄電池的電池化學性質、電池容量、蓄電池電壓上限和蓄電池電壓下限、蓄電池電流限值、蓄電池溫度限值、溫度分布、蓄電池阻抗、以及充電/放電事件的次數或者歷史相關的背景信息的背景信息。電動機32可利用儲存在蓄電池30中的電能來驅動一個或多個車輪，車輪然后推進車輛。雖然圖1示意性地描述了作為單個獨立裝置的電動機32，該電動機可與發電機結合(所謂的“電動發電機“)，或者它可包括多個電動機(例如，用于前后輪的獨立電機、用于每個輪的獨立電機、用于不同功能的獨立電機等)，在此例舉了幾個可能性。系統10不限于任一種具體類型的電動機，因為可以使用多種不同的電動機類型、尺寸和技術等等。在一個示例中，電動機32包括交流電動機(例如，三相交流感應電動機、多相交流感應電動機等)， 以及在再生制動期間可以使用的發電機。根據任意數量的不同實施例(例如，交流或者直流電機、電刷式或者無電刷電機、永磁電機等)可提供電動機32，它可與任意數量的不同結構相連，并且可包括任意數量的不同部件，例如冷卻特征、傳感器、控制單元和/或本領域中公知的任何其他的適當部件。控制模塊34可用來控制、支配或者以別的方式管理車輛10的某些運行或者功能， 并且根據一個示例性實施例，包括處理裝置70和存儲裝置72。處理裝置70可包括任意類型的合適的電子處理器(例如，微處理器、微控制器、專用集成電路(ASIC)等)，其執行軟件、 固件、程序、算法、腳本等的指令。該處理器不限于任一種部件或者裝置。存儲裝置72可包括任何類型的適當的電子存儲器裝置，并且可儲存多種數據和信息。它包括，例如感應的車輛狀況；查找表及其他數據結構；軟件、固件、程序、算法、腳本及其他電子指令；部件特性和背景信息等。本方法一以及這種任務所需的任何其他電子指令和/或信息，也可儲存或者以其它方式保持在存儲裝置72中。控制模塊34可經由輸入/輸出裝置和適當的連接機構，例如通信總線，電子連接至其他車輛裝置和模塊，以便它們能夠按要求相互作用。當然，這些僅僅是控制模塊34的一些可能的設置、功能和能力，因為控制模塊的其他性質也是可能的。根據該具體的實施例，控制模塊34可為獨立的電子模塊(例如，車輛集成控制模塊(VICM)、牽引功率轉化模塊(TPIM)、蓄電池功率逆變器模塊(BPIM)等)，它可結合或者包括在車輛的另一個電子模塊內(例如，動力傳動系控制模塊、發動機控制模塊等等)、或者它可以是大型網絡或者系統(例如，電池管理系統(BMS)、車輛能量管理系統等)的一部分，以上僅例舉幾種可能性。用戶接口 36可包括任意多種不同的軟件和/或硬件部件，以在車輛和使用者之間交換信息。例如，這包括比如可視顯示器、儀表盤或者音頻系統的輸出部件，其中用戶接口 36給車輛使用者提供信息。這還包括比如觸摸顯示器、麥克風、鍵盤、按鈕或者其他控制器的輸入部件，其中用戶接口 36從車輛使用者處接收信息。有時，用戶接口 36包括具有輸入和輸出能力的部件，例如視頻接口和聽覺接口。該視頻接口可包括位于車輛內的任何適當的接口，并且視覺地將信息呈現給車輛使用者和/或從車輛使用者處接收信息，并且其可由一系列可導航的菜單驅動，該菜單使得使用者能與車輛交換信息。該視覺觸摸顯示器是適當的視頻接口的一個示例。同樣地，聽覺接口可包括位于車輛內的任何適當的接口，并且聽覺地呈現信息給使用者和/或從使用者處接收信息，并且其是利用語音識別和/或其他人機接口(HMI)技術的車載自動語音處理系統的一部分。用戶接口 36可是獨立模塊；它可以是信息娛樂系統的一部分或者車輛中其它模塊、裝置或者系統的一部分；它可安裝在儀表板(例如，具有駕駛員信息中心(DIC))上；它還投影到擋風玻璃(例如，帶有抬頭顯示器) 上；它可結合在已有的音頻系統內；或者它可僅僅包括電子連接機構或者端口以連接筆記本電腦或者其它的計算設備，在此僅列舉幾個例子。如下面更詳細的解釋，本方法可利用用戶接口 36以將從車輛得到的圖表形式的信息提供給車輛使用者。例如，用戶接口 36可給車輛使用者提供估計行駛范圍、充電狀態、 瞬時消耗、平均消耗、報告和/或其他輸出。還可替代地使用其他用戶接口，因為在此示出和描述的示例性用戶接口僅代表一個可能性。本方法可利用任何用戶接口以便將從車輛得到的信息提供給車輛使用者，并且不限于任何具體類型。
現在參見圖2，在此示出了一種示例性方法100，其用于確定使用電池能量用于車輛推進的車輛的估計行駛范圍，其中該估計值采用與單個數值相對的數值范圍的形式。如前所述，該估計行駛范圍會受到車輛驅動方式(例如，積極駕駛與消極駕駛相比，高速公路與市內駕駛相比等)顯著影響。通過提供由上限和下限約束的數值范圍形式的估計行駛范圍，本方法可給駕駛員提供更有用的估計值。在一個實施例中，該方法100給初始估計值加上正偏差值來確定上限，并且從初始估計值中減去負偏差值來確定下限。該上限和下限限定了估計行駛范圍，可以以視覺顯示的形式經由用戶接口 36將該估計行駛范圍提供給車輛使用者。下面將結合圖2所示的方框圖、圖3所示的圖表說明示例性方法100。從步驟110開始，該方法開始于確定蓄電池30中的可用能量。可利用多種不同方式的一種來確定該可用或者剩余能量。在一個實施例中，蓄電池傳感器單元52測量或者以別的方式檢測電池電壓、電流、荷電狀態(S0C)、健康狀態(SOH)和/或溫度，并且將該信息提供給控制模塊34。接著，控制模塊34利用該信息來確定“可用能量"，該可用能量對應于蓄電池30中可利用的或者剩余的能量值。在另一個實施例中，控制模塊34通過從擁有此信息的其他部件、裝置、模塊和/或系統(例如，車輛集成控制模塊(VICM))中獲取可用能量讀數來確定蓄電池30中的可用能量。由控制模塊34確定可用能量不是必要的，因為通過其他裝置，諸如蓄電池控制單元M，可執行此計算。步驟110可以任何適當形式，例如千瓦小時(Kw * Hrs)，表示可用能量。參見圖3，示出了示例性圖表200，其表示作為時間(X 軸)的函數的蓄電池30內的可用能量(Y軸)。該圖表僅用于示例的目的，且決不用來限制示例性方法100的范圍或者應用。其次，步驟114確定蓄電池30內的可用能量的瞬時變化率。與方法100中的許多步驟類似，可采用任意數量的不同方式來執行步驟114。例如，步驟114可以通過得出作為時間函數的可用能量的導數(d/dt)來確定“瞬時變化率“。該瞬時變化率通常對應于蓄電池30中能量利用率，并且在具有示例性圖表210的圖3中示出。換句話說，圖表210表示圖表200的變化率或者斜率。圖表200的下降部分表示蓄電池放電事件(例如，車輛推進) 并且在圖表210用負值表示；圖表200的傾斜部分表示電池充電事件(例如，再生制動)并且在圖表210用正值表示；并且圖表200的平緩部分表示蓄電池中立事件(例如，滑行)并且在圖表210中用零值表示。從圖表200和圖表210中可知在此示例性時期的大部分時間內蓄電池30在放電。蓄電池30迅速放電或者充電的部分在圖表210中采用峰和谷的形式表示，因為這些對應于增大的蓄電池荷電易變率的時期。步驟114可以任何適當形式，例如千瓦(Kw)，來表示瞬時變化率。而且，步驟114可執行一定程度的基本信號處理，包括光濾波，因為此步驟的輸出意在表示“通常“未濾波的或者瞬時變化率。步驟118濾波、平滑或者以別的方式處理在前面步驟中確定的瞬時變化率數據， 并且可采用多種不同技術進行處理。例如，步驟118可對圖表210應用某種類型的濾波或者平滑函數，以獲得諸如在圖表220中所示的“平均變化率”。從這些示例性圖表中可知圖表 210的許多峰和谷通過圖表220的更平緩部分已經消除。本領域技術人員應當理解，在步驟 118中可采用多種濾波、平滑或者其它的信號處理技術，包括但肯定不限于，低通、高通和帶通濾波器、一階、二階和三階濾波器、ButtenrortKkalman和Mvitzky-Golay濾波器、局部回歸技術、移動平均值、Kernel和Laplacian平滑器等等。在一個實施例中，步驟118采用具有低截頻(例如，0. 25赫茲)的低通、一階濾波器，以產生圖表220示出的平均變化率。然而，還能替代地使用其它濾波器和濾波技術。步驟118可以任何適當形式，例如千瓦(Kw)， 來表示平均變化率。其次，步驟120將瞬時變化率(圖表210)與平均變化率(圖表220)進行比較，并且確定"誤差"(圖表230)，其可以具有負值和/或正值。該誤差(圖表230)通常是指在瞬時變化率和平均變化率之間的差值或者變動量，其在圖3中用箭頭290示出。該“負值誤差"通常是指小于零的誤差值；也就是說，沿著圖表210的點的Y軸數值小于沿著圖表220 的對應點的值，其中這兩個點具有相同的X軸數值。為了說明，考慮點250，252，它們具有相同的X軸數值。點250是圖表210 (瞬時變化率)的一部分，并且點252是圖表220 (平均變化率)的一部分。因為點250具有比點252更小的Y軸數值(即，在圖表上位于點252 的下方)，然后此值或者點屬于負誤差的一部分。反過來對于點260，沈2也成立，其對應于 〃正誤差"，因為沿著圖表210的點260具有比在圖表220上的點262更大的Y軸數值。具有相同Y軸數值的沿著圖表210和220的點導致零變動量或者誤差值。步驟120可以任何適當形式，例如千瓦(Kw)，來表示誤差。一旦已經確定誤差，步驟122提取、確認或者以別的方式確定該〃負誤差“。如上所述，該負誤差通常指小于零的這些誤差值。如果步驟122遭遇對應于正誤差(S卩，大于零) 的沿著圖表230的數值或者點，則圖表230的這些部分可在零標記處被截頂或者切掉(見部分觀0，觀2)。例如，部分270，272和274對應于負誤差，而部分280和282對應于正誤差。 誤差圖表230的此估計可對于整個圖表實施，或者實施在圖表的僅僅一個部分上。在圖2所示的示例實施例中，該負和正誤差分別確定；然而，在另一個實施例中，它們可以同時確定。 步驟122可以任何適當形式，例如千瓦(Kw)，表示負誤差。在步驟126中，負誤差(圖表230)采用瞬時變化率(圖表210)來評估，以便確定〃 負易變率"。可以使用多個不同的技術來實施此步驟。在一個實施例中，步驟1 檢驗圖表210和圖表230，以便確定瞬時變化率不同于平均變化率的程度和頻率，或者至少它的負部分。此步驟利用表現為衰減和(decaying sum)(此時負部分增加)的算法，在曲線下面的總數和或者區域也是如此。在沒有“負易變率“的進一步刺激下，該總和隨著時間減少。 在某種意義上，步驟126可用來測定能量消耗的易變率或者波動值。如果蓄電池30以慢而穩的方式放電，則人們可以預期瞬時變化率(圖表210)與誤差(圖表230)的負數部分相當一致，因此，產生相當小的負易變率；這對應于相對低的能量消耗易變率。相反，如果蓄電池 30經歷突然和快速的荷電耗盡的時期，則這可能導致相對大的負易變率；這對應于相對高的能量消耗易變率。此易變率因數可隨后對車輛的估計行駛范圍產生影響，如下所述。步驟1 表示以任何適當形式，例如千瓦時(Kw * Hrs)，表示負易變率。步驟130調節或者以別的方式將來自前面步驟的負易變率轉變為“負偏差“。根據如上所述的示例性實施例，步驟126產生以能量為單位的負易變率值或者因數，例如千瓦時(Kw * Hrs)，但是，方法100最終設法確定的估計行駛范圍是以路程為單位的，諸如千米(Km)。因而，需要發生將能量轉換為路程的轉換，從而將負易變率轉換為負偏差。步驟 130可根據多種不同技術實施此轉換，包括利用校準方法，該方法使用儲存的經驗數據。例如，查找表150或者其他數據結構可保存在車輛上的存儲裝置72或者其它適當的位置中， 其中數據結構儲存比例校準數據，該數據通過四周驅動汽車和估計能量和路程之間的關系而經驗地確定。在不同的實施例中，與經驗確定相反，比例數據基于在不同單元之間預定或者已知的關系確定。當然，還可使用用于比例或者轉換單元的其他技術，因為前面的示例僅僅是一個可能性。因此，步驟130可以任何適當形式，例如千米(Km)或者英里，表示負偏差。可選的濾波步驟134可用來平滑或者以別的方式過濾該負偏差。這可防止負偏差值的突然和瞬時變化。根據一個示例性實施例，可選的步驟134運用一階濾波器來過濾或者處理在前面步驟確定的負偏差。然而，還能替代地使用其它的濾波器和過濾技術。其次，步驟138從“初始范圍估計值"302中減去負偏差，以獲得“范圍下限值“。 本領域技術人員應當理解的是，可使用多種技術來提供最初范圍估計值，其是車輛需要再充電、加燃料等等之前剩余范圍或者距離的單個估計值。方法100不限于用于確定最初范圍估計值的任何具體的方法或者技術，其可通過控制模塊34或者其他來源來提供。根據示例性實施例，步驟138可利用短期濾波器(例如，8英里范圍)和長期濾波器(例如，80英里范圍)來產生最初范圍估計值，然而還可替代地采用其他技術。例如，步驟138可使用聯邦運輸程序(FTP )范圍(例如，每英里平均能量)、移動平均值、蓄電池能量估計值或者其他適當的范圍預測方法。考慮到圖4所示的示例，其中從前面步驟獲得的負偏差值300是6. 0英里，并且從控制模塊34獲得的最初范圍估計值302是19. 0英里；步驟138從19. 0英里中減去6. 0英里，以獲得13. 0英里的范圍下限值304。可利用類似過程來確定“正偏差"，正偏差被增加到相同的初始范圍估計值上以獲得“范圍上限值“。例如，步驟222可從步驟120中接收誤差信息，并且以如上所述的與步驟122產生負誤差相同的方式產生“正誤差“。然后，步驟2 可從步驟222中接收正誤差，和從步驟114中接收瞬時變化率，并且利用此信息產生“正易變率"，如在步驟126中類似實施的。在某種意義上，該正易變率表示電力產生中的易變率或者變化。然后，正易變率值可在步驟230中利用查找表250轉換為“正偏差"，其在提供到步驟238之前，在步驟 234中可選擇地濾波。步驟238可將正偏差增加到最初范圍估計值上，以便獲得范圍上限值。由于分別在步驟122,222 ；126,226 ；130,230 ；134,234 ；禾口 138,238之間的類似性；用來確定范圍上限值的相應步驟的單獨描述已經省略。與范圍下限值結合，上面提供的描述也適用于步驟222,226,230,234和238。繼續到上述的示例中，假設正偏差值310是4. 0英里。步驟238將4. 0英里增加到19. 0英里上，以獲得23. 0英里的范圍上限值312。這產生了 13. 0到23. 0英里的整體估計行駛范圍320，其中整體范圍的延伸或者擴展受到電力消耗和電力產生的易變率的影響。 在較低易變率(即，相當一致和穩定的電力消耗或者生成)時期，該整體的估計行駛范圍329 相當緊密(該方法對估計值更有信心，因此提供更緊密的或者更窄的范圍)。在較高的易變率時期，該整體的估計行駛范圍320相當寬泛，因為該方法對它的估計值或者預測信心較低，因而需要更寬的范圍來說明。如果因為蓄電池30幾乎沒電導致估計行駛范圍變得相當低，修剪函數等可用來修剪、截頂或者別的方式修改范圍下限值304。例如，如果最初范圍估計值302是3. 0英里并且該負偏差300是4. 0英里，在缺少修剪函數的情況下，這會產生-1. 0英里的范圍下限值304。此修剪函數可僅限制該范圍下限值為0. 0英里，以便不會給使用者提供“負距離 "，或者它可使用其他的技術。應當理解的是，負偏差和正偏差可是相同的(對稱的)，或者它們是不同的(不對稱的)。這是因為負和正偏差分別受到負和正易變率的影響。如果蓄電池30以比充電時更易變的比率放電，則負偏差可能將大于正偏差。在另一個實施例中，本方法可利用上述一些步驟來獲得單個偏差值，然后該值被加入到原始的范圍預測值中和從中減去。這是對稱偏差的示例，其中負偏差和正偏差一起確定，而不是分開確定。由示例性方法100產生并且提供給使用者的輸出值(例如，在圖4中所示)不僅包括與估計行駛范圍相關的信息，而且包括與預測信心相關的信息。偏差值越小且整體估計行駛范圍320越緊密，對于該估計值的示例性算法越自信。偏差值越大且整體估計行駛范圍320越寬，對于該估計值的示例性算法越缺乏自信。因此，本方法可利用車輛電力消耗和/或電力產生的實時統計分析來計算或者以別的方式來確定估計行駛范圍，其包括范圍信息和信心信息。應當理解的是，前述內容不是本發明的限定，而是本發明的一個或多個優選示例性實施例的描述。本發明不限于在此公開的具體實施例，而是僅由下面權利要求來限定。而且，前述說明所包含的內容涉及具體實施例并且不認為是本發明的范圍，或者在權利要求中使用的術語定義的限制，除非在上述內容中清楚定義了術語或者詞組。多個其他實施例和對公開實施例的多種變化和修改對本領域技術人員來說是顯然的。例如，步驟的特定結合和順序僅僅是一種可能性，因為本方法可包括具有比在此所述步驟更少、更多或者不同的步驟組合。不必要在正偏差之前確定負偏差，因為正偏差可首先確定，或者例如，它們可同時確定。所有這些其他實施例、變化和修改都意在落入所附權利要求的范圍內。如本說明書和權利要求中使用的，術語〃例如〃、“舉例”〃比如〃、“好像〃和〃如同"，以及動詞“包括"、“具有"、“包含“以及它們其他動詞形式，當與一系列的一個多個部件或者其他對象結合使用時，每個都認為是開放性的，這意味著這個系列不認為是排除了其他、附加部件和對象。可利用最寬的合理含義來解釋其它術語，除非它們在需要不同解釋的環境中使用。
權利要求
1.一種確定車輛的估計行駛范圍的方法，其包括下面步驟(a)確定可用于車輛推進的蓄電池的可用能量；(b)利用來自步驟(a)的所述可用能量來確定所述蓄電池的瞬時變化率；(c)利用來自步驟(b)的所述瞬時變化率來確定所述蓄電池的平均變化率；和(d)利用來自步驟(b)的所述瞬時變化率和來自步驟(c)的所述平均變化率來確定所述車輛的所述估計行駛范圍，其中，所述估計行駛范圍包括受到與所述蓄電池相關的電力消耗和/或電力產生的易變率所影響的數值范圍。
2.如權利要求1所述的方法，其中步驟(b)還包括獲取作為時間函數(d/dt)的來自步驟(a)的所述可用能量的導數以確定所述蓄電池的所述瞬時變化率。
3.如權利要求1所述的方法，其中步驟(c)還包括采用低通濾波器對來自步驟(b)的所述瞬時變化率進行濾波，以產生所述蓄電池的所述平均變化率。
4.如權利要求1所述的方法，其中步驟(d)還包括將來自步驟(b)的所述瞬時變化率與來自步驟(c)的所述平均變化率進行對比以確定誤差，該誤差是指所述瞬時變化率和所述平均變化率之間的差異。
5.如權利要求4所述的方法，其中步驟(d)還包括評估所述誤差以確定至少一個負誤差或者正誤差，所述負誤差包括所述瞬時變化率小于所述平均變化率情況下的這些誤差值，并且所述正誤差包括所述瞬時變化率大于所述平均變化率情況下的這些誤差值。
6.如權利要求5所述的方法，其中步驟(d)還包括利用至少一個所述負誤差或者所述正誤差來確定至少一個負易變率或者正易變率，該負易變率是指在電力消耗的易變率，該正易變率是指在電力產生的易變率。
7.如權利要求6所述的方法，其中步驟(d)還包括將至少一個所述負易變率或者所述正易變率轉換為至少一個負偏差或者正偏差，所述負偏差和所述正偏差以距離為單位。
8.如權利要求7所述的方法，其中步驟(d)還包括下列中的至少一個從最初行駛范圍值中減去所述負偏差以確定范圍下限值，或者將所述正偏差增加到最初范圍估計值以確定范圍上限值。
9.如權利要求1所述的方法，其中步驟(d)還包括確定所述車輛的估計行駛范圍，所述估計行駛范圍包括范圍下限值和范圍上限值，并且所述下限值和所述上限值受到與所述蓄電池相關的電力消耗和/或電力產生的所述易變率的影響。
10.一種確定車輛的估計行駛范圍的方法，其包括下面步驟(a)確定可用于車輛推進的蓄電池的最初范圍估計值；(b)確定負偏差，并且從所述最初范圍估計值中減去所述負偏差以確定范圍下限值；(c)確定正偏差，并且給所述最初范圍估計值加上所述正偏差以確定范圍上限值；和(d)給所述車輛的用戶接口提供估計行駛范圍，其中所述估計行駛范圍包括所述范圍上限值和所述范圍下限值。
全文摘要
本發明涉及確定車輛的估計行駛范圍的方法，提供一種確定利用蓄電池電力作為車輛推進力的車輛的估計行駛范圍的方法，其中該估計值采用與單個數值相對的數值范圍的形式。在一個實施例中，該方法將正偏差值加到初始估計值上來確定上限值，并且從初始估計值中減去負偏差值來確定下限值。正和負偏差值可以單獨地并且實時地確定，以便整體行駛范圍的程度可以受到電力消耗和/或電力生成的易變率的影響。
文檔編號B60W40/12GK102463993SQ201110361018
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月15日 優先權日2010年11月15日
發明者A. 津澤 C., A. 赫爾曼 M. 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司