CN111559276A - 车辆的剩余能量可行驶距离预测*** - Google Patents

车辆的剩余能量可行驶距离预测*** Download PDF

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Abstract

本公开提供了“车辆的剩余能量可行驶距离预测***”。一种车辆，其包括电机、电池、接口和控制器。所述电机被配置为推进所述车辆。所述电池被配置为向所述电机提供电力。所述控制器被编程为在所述接口上显示剩余能量可行驶距离预测。所述控制器还被编程为：响应于检测到所述车辆上的货物载荷的变化，基于来自其他车辆的共享数据来调整所述剩余能量可行驶距离预测。

Description

车辆的剩余能量可行驶距离预测***
技术领域
本公开涉及用于车辆的剩余能量可行驶距离预测***。
背景技术
车辆可以包括接口，该接口显示车辆可以行驶直到车辆被预测消耗车辆当前存储的剩余燃料的剩余距离。
发明内容
一种车辆，其包括电机、电池、接口和控制器。电机被配置为推进车辆。电池被配置为向电机提供电力。控制器被编程为在接口上显示剩余能量可行驶距离预测。控制器还被编程为：响应于检测到车辆上的货物载荷的变化，基于来自其他车辆的共享数据来调整所述剩余能量可行驶距离预测。
一种车辆控制器，其包括：输入端，其被配置为接收指示已经被放置在车辆上的货物载荷的信号；输出端，其被配置为发送指示剩余能量可行驶距离预测的信号；和控制逻辑，其被编程为：响应于检测到车辆上的货物载荷的变化，基于来自其他车辆的共享数据来调整剩余能量可行驶距离预测。
一种调整电动车辆的剩余能量可行驶距离预测的方法，其包括：在接口上显示剩余能量可行驶距离预测；以及响应于检测到车辆上的货物载荷的变化，基于来自其他车辆的共享数据来调整剩余能量可行驶距离预测。
附图说明
图1示出了说明性的车辆计算***；
图2是电动车辆的代表性动力传动***的示意图；
图3是示出调整和更新剩余能量可行驶距离预测的方法的流程图；和
图4是示出相对于车辆上的重量或载荷的对剩余能量可行驶距离预测的百分比调整的曲线图。
具体实施方式
本文描述本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅是示例并且其他实施例可以采取各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以便显示特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任一个示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征进行组合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方式来说，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改可能是理想的。
图1示出了用于车辆31的基于车辆的计算***(VCS)1的示例框式拓扑图。此类基于车辆的计算***1的一个示例是由福特汽车公司制造的SYNC***。通过基于车辆的计算***启用的车辆可以包含位于车辆中的视觉前端接口4。如果接口被提供有例如触摸敏感屏幕，则用户也能够与接口进行交互。在另一个说明性实施例中，通过按钮按下、具有自动语音识别和语音合成的口语对话***来进行交互。
在图1中示出的说明性实施例1中，中央处理单元(CPU)3(其也可以被称为控制器或处理器)控制基于车辆的计算***的操作的至少一些部分。应注意，CPU可以具体地指控制器的执行计算机程序的指令的部分。设置在车辆内的处理器允许对命令和程序进行车载处理。此外，处理器连接到非持久性存储器5和持久性存储器7两者。在所述说明性实施例中，非持久性存储器是随机存取存储器(RAM)，并且持久性存储器是硬盘驱动器(HDD)或快闪存储器。通常，持久性(非暂时性)存储器可以包括当计算机或其他装置断电时维持数据的所有形式的存储器。这些存储器包括但不限于HDD、CD、DVD、磁带、固态驱动器、便携式USB驱动器、以及任何其他合适形式的持久性存储器。
处理器还被提供有许多不同的输入端，从而允许用户与处理器交互。在所述说明性实施例中，传声器29、辅助输入端25(用于输入端33)、USB输入端23、GPS输入端24、屏幕4(其可以是触摸屏显示器)和蓝牙输入端15全部被提供。还提供输入选择器51，以允许用户在各种输入之间交换。对传声器和辅助连接器两者的输入在被传递到处理器之前由转换器27从模拟转换成数字。尽管未示出，但是与VCS通信的许多车辆部件和辅助部件可以使用车辆网络(诸如但不限于CAN总线)来向/从VCS(或其部件)递送数据。
对***的输出可以包括但不限于视觉显示器4和扬声器13或立体声***输出。扬声器连接到放大器11，并且通过数模转换器9从处理器3接收其信号。还可以沿着相应地在19和21处示出的双向数据流向诸如个人导航装置(PND)54的远程蓝牙装置或者诸如车辆导航装置60的通USB装置进行输出。
在一个说明性实施例中，***1使用蓝牙收发器15与用户的漫游装置53(例如，蜂窝电话、智能电话、PDA或具有无线远程网络连接的任何其他装置)通信17。然后，漫游装置可以用于通过例如与蜂窝塔57的通信55来与车辆31外部的网络61进行通信59。在一些实施例中，塔57可以是WiFi接入点。
漫游装置与蓝牙收发器之间的示例性通信由信号14表示。
可以通过按钮52或类似的输入端来指示漫游装置53和蓝牙收发器15的配对。因此，CPU被指示车载蓝牙收发器将与漫游装置中的蓝牙收发器进行配对。
可以利用例如数据计划、声载数据或与漫游装置53相关联的双音多频(DTMF)音调在CPU3与网络61之间传达数据。替代地，可能期望包括具有天线18的车载调制解调器63，以便在CPU3和网络61之间通过语音频带传达16数据。然后，漫游装置53可以用于通过例如与蜂窝塔57的通信55来与车辆31外部的网络61进行通信59。在一些实施例中，调制解调器63可以与塔57建立通信20，以用于与网络61通信。作为非限制性示例，调制解调器63可以是USB蜂窝调制解调器，并且通信20可以是蜂窝通信。
在一个说明性实施例中，处理器提供有操作***，所述操作***包括应用编程接口(API)以与调制解调器应用软件进行通信。调制解调器应用软件可以访问蓝牙收发器上的嵌入式模块或固件，以完成与远程蓝牙收发器(诸如在漫游装置中发现的收发器)的无线通信。蓝牙是IEEE 802 PAN(个人局域网)协议的子集。IEEE 802 LAN(局域网)协议包括WiFi，并且与IEEE 802 PAN具有相当大的交叉功能性。两者都适用于车辆内的无线通信。可以在本领域中使用的另一个种通信手段是自由空间光通信(诸如IrDA)和非标准化的消费者IR协议。
在另一个实施例中，漫游装置53包括用于语音频带或宽带数据通信的调制解调器。在声载数据实施例中，当漫游装置的所有者能够在传送数据时通过装置进行谈话时，可实施称为频分复用的技术。在其他时候，当所有者不使用所述装置时，数据传送可以使用整个带宽(在一个示例中为300Hz至3.4k Hz)。尽管频分复用对于车辆与互联网之间的模拟蜂窝通信可能是常见的并且仍在使用，但它已经很大程度上被用于数字蜂窝通信的码域多址(CDMA)、时域多址(TDMA)、空域多址(SDMA)的混合取代。这些都是ITU IMT-2000(3G)兼容标准，并且为静止或行走用户提供高达2mbs的数据速率，并且为移动车辆用户提供高达385kbs的数据速率。现在，IMT-Advanced(4G)取代了3G标准，所述IMT-Advanced(4G)为车辆内的用户提供100mbs，为静止用户提供1gbs。如果用户具有与漫游装置相关联的数据计划，则数据计划可能允许宽带发送并且***可以使用宽得多的带宽(加速数据传送)。在又一个实施例中，漫游装置53被安装到车辆31的蜂窝通信装置(未示出)取代。在又一个实施例中，ND53可以是能够通过例如(但不限于)802.11g网络(即，WiFi)或WiMax网络进行通信的无线局域网(LAN)装置。
在一个实施例中，传入数据可以经由声载数据或数据计划穿过漫游装置，穿过车载蓝牙收发器并且进入车辆的内部处理器3。例如，在某些临时数据的情况下，数据可以被存储在HDD或其他存储介质7上，直到不再需要数据时为止。
可以与车辆对接的另外的源包括个人导航装置54，所述个人导航装置54具有例如USB连接56和/或天线58、具有USB 62或其他连接件的车辆导航装置60、具有到网络61的连接性的车载全球定位***(GPS)装置24或远程导航***(未示出)。USB是一类串行联网协议中的一种。IEEE 1394(FireWireTM(Apple)、i.LINKTM(Sony)和LynxTM(TexasInstruments))、EIA(电子工业协会)串行协议、IEEE1284(Centronics端口)、S/PDIF(Sony/Philips数字互连格式)和USB-IF(USB开发者论坛)构成了装置-装置串行标准的主干。大多数协议可用于电通信或光通信。
此外，CPU3可以与各种其他的辅助装置65进行通信。这些装置可以通过无线连接67或有线连接69进行连接。辅助装置65可以包括但不限于个人媒体播放器、无线保健装置、便携式计算机等。
此外，或者替代地，CPU可以使用例如WiFi(IEEE 803.11)71收发器连接到基于车辆的无线路由器73。这可以允许CPU连接到在本地路由器73的范围内的远程网络。
除了具有由位于车辆中的车辆计算***执行的示例性过程之外，在某些实施例中，所述示例性过程还可由与车辆计算***进行通信的计算***来执行。此类***可以包括但不限于无线装置(例如但不限于移动电话)或通过无线装置连接的远程计算***(例如但不限于服务器)。此类***可以统称为车辆相关计算***(VACS)。在某些实施例中，VACS的特定部件可以根据***的特定实施方式来执行过程的特定部分。作为示例而非限制，如果过程具有与配对的无线装置发送或接收信息的步骤，则很可能无线装置未执行所述过程的部分，因为无线装置不会与自己“发送并且接收”信息。本领域普通技术人员将理解何时将特定计算***应用于给定解决方案是不合适的。
在本文讨论的每个说明性实施例中，示出了可由计算***执行的过程的示例性、非限制性示例。关于每个过程，执行所述过程的计算***可以为了执行所述过程的有限目的而变为被配置为专用处理器以执行所述过程。所有过程都不需要完整地执行，并且被理解为可以执行以实现本发明的要素的过程类型的示例。可以根据需要在示例性过程中添加或移除另外的步骤。
如前所述，在任何给定情况下，驾驶员可能需要/想要基于当前状况的一组不同的控制或输入。例如，在最初在车辆中设置时，驾驶员可能希望设置无线电台或气候。在气候合理的日子里(例如，内部温度在观察到的优选范围内)，驾驶员可以在执行任何气候设置之前首先更换无线电。在其他日子，在内部温度高于或低于优选范围的情况下，驾驶员可以在改变无线电之前首先设置气候。即使在所述相当简单的示例中，在车辆还没有移动的情况下，驾驶员可能必须通过一个或多个菜单导航以获得期望的控制。由于当驾驶员进入车辆时，在不同的状况下采取不同的动作，所以不能简单地默认为“总是显示气候”或“总是显示无线电”。或者更确切地说，其中一个可能是默认的，但是至少有一部分时间默认为特定选项不会导致适合驾驶员即时需求的显示。
为驾驶员提供“智能”车辆显示器可以减少驾驶员的挫折感，节省驾驶员时间，并且增加驾驶员对车辆接触现代技术的感觉。此外，在驾驶情况下，驾驶员可以简单地放弃使用将改善驾驶体验的某些车辆特征，因为驾驶员不知道这些特征，或者因为驾驶员太忙而无法导航到特定特征。
说明性示例提出了基于驾驶员意图的确定的解决方案。例如，可以通过使用神经网络的算法即时地确定驾驶员意图。此类算法的说明性输入包括：(i)驾驶员生理指标，其包括但不限于心率、呼吸率、诱发皮层电位、皮肤电反应和肌电图；(ii)根据车载诊断(OBD)数据确定的驾驶员行为参数，其包括但不限于制动踏板激活、加速器激活、方向盘激活；(iii)与驾驶员有关的可观察输入，诸如但不限于视觉搜索和扫描活动、凝视的频率和持续时间以及侧视镜和后视镜、仪表板和仪表盘的视图；和(iv)行驶路径和行驶车辆侧部的摄像头视图。一种示例性算法使用所有提到的变量的马尔可夫分析来确定作为输出的驾驶员的即时意图(例如，改变行驶车道、使车辆加速、减速、使用远程信息处理***联系某人等)。
这些和其他情境变量可由车载传感器或佩戴/携带的且与车辆联系或连接的驾驶员装置/传感器测量。可以通过与远程网络的无线连接向车辆提供其他情境变量。
基于所确定的意图，可以使与所确定的意图相关的虚拟控制和显示面板对驾驶员或其他乘员可用。这可以被自动呈现为可激活选项，或者可以简单地动态地调整显示。某些显示和控件的自动呈现可以取决于例如优选的驾驶员设置和/或与特定预测相关联的置信度。
例如，研究表明，可以通过对心率数据进行分析来预测驾驶员要改变车道的意图。类似地，在至少一个说明性示例中，可以确定驾驶员调用任何特征/功能的意图，并且将其暂时指派给具有嵌入圆周环的可重新配置的方向盘。当基于神经网络的算法感测到“意图”时(即，当状况指示可能的驾驶员动作即将到来时)，并且当驾驶员与方向盘上的圆周环交互(诸如敲击)时，相关显示被提供作为确认反馈，并且预期动作通过适当的车辆***完成。如所指出的，基于设置和置信度，显示器可以简单地自动改变，而无需等待批准。(例如，当交通量高时，或者当置信度高于百分之N时或出现某些特征等时，驾驶员可能已经预先配置了自动显示变化)。
如将理解的，各种车辆通信模块可以单独使用或彼此结合使用，以促进V2X(车辆对任何事物)通信。这可以包括例如车辆对车辆、车辆对云、车辆对基础设施等。可以根据对说明性实施例和特定选择的实施方式的理解来选择通信、数据中继和数据源的特定模式。此外，其他车辆可以以如在图1中描述的任何方式将数据上传到网络61，然后可由车辆31下载所述数据。
参考图2，示出了根据本公开的实施例的作为电动车辆的车辆31的示意图。图2示出了部件之间的代表性关系。部件在车辆内的实体布局和取向可以变化。电动车辆31包括动力传动***70。动力传动***70包括驱动变速器(或齿轮箱)74的电机，诸如电动马达/发电机(M/G)72。更具体地，M/G 72可以可旋转地连接到变速器74的输入轴76。变速器74可以经由变速器挡位选择器(未示出)置于PRNDSL(驻车、倒车、空挡、行驶、运动、低速)中。变速器74可以具有固定的挡位关系，其在变速器74的输入轴76和输出轴78之间提供单个齿轮比。变矩器(未示出)或启动离合器(未示出)可以设置在M/G 72和变速器74之间。替代地，变速器74可以是多级比自动变速器。相关联的牵引电池80被配置为将电力传递到M/G 72或从M/G72接收电力。
M/G 72是电动车辆31的驱动源，所述M/G 72被配置为推进电动车辆31。M/G 72可由多种类型的电机中的任一种来实施。例如，M/G 72可以是永磁同步马达。如下文将描述的，电力电子装置82将由电池80提供的直流(DC)电力调节到M/G 72的要求。例如，电力电子装置82可以向M/G 72提供三相交流电(AC)。
如果变速器74是多级比自动变速器，则变速器74可以包括齿轮组(未示出)，所述齿轮组通过诸如离合器和制动器(未示出)等的摩擦元件的选择性接合而被选择性地置于不同的齿轮比，以建立期望的多级离散或分级齿轮比。摩擦元件可通过换挡计划来控制，所述换挡计划连接和断开齿轮组的某些元件以控制变速器输出轴78和变速器输入轴76之间的比率。变速器74基于各种车辆和环境工况通过相关联的控制器(诸如动力传动***控制单元(PCU))从一个比率自动地换挡到另一个比率，所述动力传动***控制单元(PCU)可以包括控制器3。来自M/G 72的动力和扭矩可以传递到变速器74并且由变速器74接收。变速器74然后向输出轴78提供动力传动***输出动力和扭矩。
应理解，可以与变矩器(未示出)联接的液压控制变速器74仅是齿轮箱或变速器布置的一个示例；接受来自动力源(例如，M/G 72)的输入扭矩，然后以不同的比率向输出轴(例如，输出轴78)提供扭矩的任何多比率齿轮箱都可以用于本公开的实施例。例如，变速器74可由自动机械(或手动)变速器(AMT)来实施，所述自动机械(或手动)变速器包括一个或多个伺服马达，以沿着换挡导轨平移/旋转换挡拨叉，从而选择期望的齿轮比。如本领域普通技术人员通常所理解，AMT可以用于例如具有较高扭矩需求的应用中。
如图2的代表性实施例中示出的，输出轴78连接到差速器84。差速器84经由连接到差速器84的相应的轴88驱动一对驱动轮86。驱动轮86可以指车辆31的后轮。差速器84向每个驱动轮86发送大约相等的扭矩，同时准许轻微的速度差，诸如当车辆转弯时。可以使用不同类型的差速器或类似装置来将扭矩从动力传动***分配到一个或多个车轮。在一些应用中，扭矩分配可以取决于例如特定的操作模式或工况而变化。车辆31还包括第二对车轮90。第二对车轮90可以指车辆31的前轮。
动力传动***70还包括相关联的控制器，诸如动力传动***控制单元(PCU)，所述动力传动***控制单元(PCU)可以包括控制器3。尽管示出为一个控制器，但是控制器3可以是更大的控制***的一部分，并且可由整个车辆31的各种其他控制器(诸如车辆***控制器(VSC))控制。因此，应理解，控制器3和一个或多个其他控制器可以统称为“控制器”，其响应于来自各种传感器的信号来控制各种致动器，以控制诸如操作M/G 72来提供车轮扭矩或给电池80充电、选择或调度变速器换挡等功能。控制器3可以包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。例如，计算机可读存储装置或介质可以包括呈只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)的易失性和非易失性存储装置。KAM是一种持久性或非易失性存储器，可以用于在CPU断电时存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质可使用许多已知存储器装置中的任一种来实施，诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、快闪存储器或能够存储数据的任何其他电、磁性、光学或组合存储器装置，其中一些表示由控制器用于控制发动机或车辆的可执行指令。
控制器3经由输入/输出(I/O)接口(包括输入通道和输出通道)与各种车辆传感器和致动器通信，所述输入/输出(I/O)接口可以实施为提供各种原始数据或信号调节、处理和/或转换、短路保护等的单个集成接口。替代地，可以使用一个或多个专用硬件或固件芯片在将特定信号供应给CPU之前调节和处理所述特定信号。如在图2的代表性实施例中总体示出的，控制器3可以向M/G 72、电池80、变速器74、电力电子装置82和动力传动***70的可以包括但未在图2中示出的任何其他部件(例如，可以设置在M/G 72与变速器74之间的起步离合器)传达信号和/或从其接收信号。尽管没有明确示出，但是本领域普通技术人员将认识到可由控制器3在上述每个子***中控制的各种功能或部件。可以使用由控制器3执行的控制逻辑和/或算法直接或间接致动的参数、***和/或部件的代表性示例包括前端附件驱动(FEAD)部件，诸如交流发电机、空调压缩机、电池充电或放电、再生制动、M/G 74操作、变速器齿轮箱74的离合器压力或作为动力传动***70一部分的任何其他离合器等。通过I/O接口传达输入的传感器可以用于指示例如车轮速度(WS1，WS2)、车辆速度(VSS)、冷却液温度(ECT)、加速踏板位置(PPS)、点火开关位置(IGN)、环境空气温度、变速器挡位、比率或模式、变速器油温(TOT)、变速器输入和输出速度、减速或换挡模式(MDE)、电池温度、电压、电流或荷电状态(SOC)。
由控制器3执行的控制逻辑或功能可由一个或多个图中的流程图或类似图来表示。这些附图提供代表性控制策略和/或逻辑，所述控制策略和/或逻辑可以使用一个或多个处理策略(诸如，事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)来实施。因此，示出的各种步骤或功能可以按示出的顺序执行、并且行地执行，或者在一些情况下被省略。尽管没有总是明确示出，但是本领域普通技术人员将认识到，取决于所使用的特定处理策略，可以重复执行示出的步骤或功能中的一个或多个。类似地，处理的顺序不一定是实现本文所描述的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。控制逻辑可以主要在由基于微处理器的车辆和/或动力传动***控制器(诸如，控制器3)执行的软件中实施。当然，取决于特定应用，控制逻辑可以在一个或多个控制器中以软件、硬件或软件和硬件的组合来实施。当以软件来实施时，控制逻辑可以被提供于一个或多个计算机可读存储装置或介质中，所述一个或多个计算机可读存储装置或介质存储有表示由计算机执行以控制车辆或其子***的代码或指令的数据。计算机可读存储装置或介质可以包括利用电存储、磁性存储和/或光学存储来保持可执行指令和相关联的校准信息、操作变量等的多种已知实体装置中的一种或多种。
控制器3可以被配置为经由电信号接收在图2中示出的各种车辆部件的各种状态或状况。电信号可以经由输入通道从各种部件传递到控制器3。另外，从各种部件接收的电信号可以指示改变或更改车辆31的相应部件中的一个或多个的状态的请求或命令。控制器3包括输出通道，所述输出通道被配置为(经由电信号)向各种车辆部件传递请求或命令。控制器3包括控制逻辑和/或算法，所述控制器3被配置为基于各种车辆部件的请求、命令、状况或状态来生成通过输出通道传递的请求或命令。
输入通道和输出通道在图2中以虚线示出，或者在图1中示出为与控制器3的任何连接部。应理解，单个虚线可以表示进入或离开单个元件的输入通道和输出通道。此外，从一个元件出去的输出通道可作为通往另一个元件的输入通道操作，并且反之亦然。
车辆31的驾驶员使用加速踏板92向动力传动***70(或更具体地说，M/G 72)提供所需的扭矩、动力或驱动命令来推进车辆31。通常，压下和释放加速踏板92产生加速踏板位置信号，所述信号可由控制器3相应地解译为对增加的动力或降低的动力的需求。车辆31的驾驶员还使用制动踏板94来提供所需的制动扭矩以使车辆31减速。通常，压下和释放制动踏板94产生制动踏板位置信号，所述信号可由控制器3解译为降低车辆速度的需求。基于来自加速踏板92和制动踏板94的输入，控制器3向M/G 72和摩擦制动器96命令扭矩和/或动力。控制器3还控制变速器74内的挡位换挡的正时。
M/G 72可用作马达并且为动力传动***70提供驱动力。为了用M/G 72驱动车辆31，牵引电池80通过线路98将存储的电能发送到例如可以包括逆变器的电力电子装置82。电力电子装置82将来自电池80的DC电压转换成AC电压，以供M/G 72使用。控制器3命令电力电子装置82将来自电池80的电压转换成提供给M/G 72的AC电压，以向输入轴78提供正扭矩或负扭矩。
M/G 72还可以用作发电机，并且将来自动力传动***70的动能转换成电能存储在电池80中。更具体地，M/G 72可以在再生制动的时间期间用作发电机，其中来自旋转车轮86的扭矩和旋转(或动能)能量通过变速器74传送回来，并且被转换成电能以存储在电池80中。
车辆31可以包括传感器100，所述传感器100靠近车辆31的后轮86中的每一个和前轮90中的每一个设置。传感器100被配置为检测已经放置在车辆31上的任何重量或货物载荷。传感器100可以更具体地设置在减震器内，所述减震器靠近后轮86中的每个和前轮90中的每个设置，并且可以被配置为通过测量减震器的位移来测量已经添加到车辆31的重量或载荷。控制器3可以被编程为执行以下操作：区分车辆31自身是否装载货物，或者车辆31是否由于挂车的附接而承受额外的负载(即，车辆是否拖挂挂车)。控制器3可以基于后轮86上相对于前轮90的重量或载荷分配的差异来进行此类区分(即，载荷是由于车辆31自身的装载还是由于车辆31拖挂挂车)。装载车辆31自身倾向于将重量或负载更均匀地分配到前轮90和后轮86上，而挂车拖挂倾向于导致后轮86比前轮90负载更多。因此，控制器3可以被编程为响应于在后轮86处检测到的载荷与在前轮90处检测到的载荷之间的差值超过阈值而在挂车装载与非挂车装载之间进行区分。替代地，可以使用倒车后视摄像头或传感器来评估挂车是否已附接。倒车后视摄像头或传感器然后可以将挂车是否已经附接传达到控制器3。
车辆31还可以包括接口或显示单元102。显示单元102可以被配置为显示剩余能量可行驶距离预测。剩余能量可行驶距离预测可以作为逻辑存储在控制器3内。控制器3然后将剩余能量可行驶距离预测发送到显示单元102，该显示单元102显示剩余能量可行驶距离预测以供车辆操作员观察。剩余能量可行驶距离预测可以基于存储在电池80内的能量的量和车辆31的操作效率(即，车辆每单位能量行驶的距离)。更具体地，剩余能量可行驶距离预测可以基于存储在电池80内的能量的量和车辆31的操作效率的乘积。
应理解，在图2中示出的示意图仅是代表性的，并且不意图是限制性的。在不脱离本公开的范围的情况下可以设想其他配置。例如，车辆动力传动***12可以被配置为将动力和扭矩传递到前轮90中的一个或两个，而不是后轮90。
从工厂存储在控制器3中的剩余能量可行驶距离预测算法可以基于计算机辅助工程(CAE)模型，所述计算机辅助工程(CAE)模型映射出相对于车辆31上的重量或载荷的剩余能量可行驶距离预测。CAE模型可以包括映射出相对于重量或载荷的剩余能量可行驶距离预测的两条直线或曲线。第一直线或曲线可以表示相对于已经放置在车辆自身上的载荷的剩余能量可行驶距离预测，而第二直线或曲线可以表示相对于来自正被车辆拖挂的挂车的载荷的剩余能量可行驶距离预测。一旦车辆31已经投入使用，可以基于来自若干来源的数据来更新剩余能量可行驶距离预测。更具体地，车辆31的操作效率可以基于来自车辆31自身所获取的先前行程的记录效率(存储数据)，或者可以基于已经下载到车辆31的来自其他车辆的记录效率(共享数据)来更新。来自其他车辆的数据可能已经从其他车辆上传到网络61，然后下载到车辆31以更新剩余能量可行驶距离预测。CAE模型、来自由车辆31进行的先前行程的数据和/或来自其他车辆的数据可以用于更新车辆31的当前效率(即，车辆每单位能量行驶的距离)，然后将其乘以存储在电池80内的当前能量的量，以确定当前的剩余能量可行驶距离预测。
参考图3，示出了调整和更新电动车辆31的剩余能量可行驶距离预测的方法200。方法200可以作为控制逻辑和/或算法存储在控制器3内。控制器3可以通过控制车辆31的各种部件来实施方法200。方法200在开始框202处发起。方法200可以在开始框202处通过将车辆31的起动钥匙或点火转动到“开启”位置来发起。方法200然后前进到框204，在框204处，确定是否已经检测到车辆中的重量变化，所述车辆中的重量变化指示车辆31上的货物载荷的变化。重量变化可由传感器100检测。指示车辆31上的货物载荷变化的车辆31中的此类重量变化可以基于车辆重量从基本重量的变化。基本重量可以包括车辆31的重量加上乘客的重量和预期车辆31正常携带的燃料的重量。如果车辆31中没有指示货物载荷的重量变化，则方法200循环回到框204的开始。
如果车辆31中存在指示货物载荷的重量变化，则方法200前进到框206，在框206处确定重量变化是否指示车辆31的非拖挂状况或拖挂状况。如前所述，控制器3可以基于在经由传感器100而在后轮86处检测到的载荷和在前轮90处检测到的载荷之间的差值超过阈值，或者基于摄像头或传感器检测到挂车已经附接到车辆31，来确定车辆31的装载状态是由于拖挂状态而不是非拖挂状态。在拖挂状况下，后轮86上的载荷将超过前轮90上的载荷。
如果在框206处确定车辆31中的重量变化指示非拖挂状况，则方法200前进到框208，其中基于来自其他车辆的非拖挂状况下操作的数据(其可以被称为共享数据)和/或来自当前车辆31的在车辆在先前非拖挂状况下操作时记录的数据(其可以被称为存储数据)，更新(即，调整)和显示剩余能量可行驶距离预测。共享数据和存储数据可以存储在控制器3内和/或网络61上。
共享数据可以包括车辆效率值(即，车辆每单位能量行驶的距离)相对于在非拖挂状况下放置在其他车辆上的货物载荷或重量。当与车辆31上的当前非拖挂状况下的货物载荷的重量值相比，共享数据可以包括在其他车辆上的在非拖挂条件下的货物载荷的相同或不同的重量值。可以利用来自共享数据的若干数据点来生成相对于在非拖挂状况下的货物载荷的重量的估计效率值的直线或曲线，所述直线或曲线然后用于更新车辆31在当前货物载荷下的当前剩余能量可行驶距离预测。其他车辆可以类似于车辆31。例如，其他车辆和车辆31可以是相同的车辆型号。共享数据可以从其他车辆下载到网络61，然后上传到车辆31的控制器3。
存储数据可以包括相对于在先前非拖挂状况下放置在车辆31上的货物载荷或重量的车辆效率值。当与车辆31上的当前非拖挂状况下货物载荷的重量值相比较时，存储数据可以基于车辆31的先前非拖挂状况下的相同或不同重量值。可以利用来自存储数据的若干数据点来生成相对于在非拖挂状况下的货物载荷的重量的估计效率值的直线或曲线，所述直线或曲线然后用于更新车辆31的当前剩余能量可行驶距离预测。存储数据可以存储在车辆31的控制器3内和/或网络61上。存储数据和共享数据可以被组合以生成在非拖挂状况下相对于货物载荷的重量的估计效率值的直线或曲线，所述直线或曲线然后用于更新车辆31的当前剩余能量可行驶距离预测。在非拖挂状况下，在货物载荷的特定重量下的效率值可以基于在所述特定重量下共享数据和/或存储数据的数据点的平均值，或者可以基于直线或曲线拟合算法，诸如线性最小二乘法、线性回归或多项式回归函数。
如果在框206处确定车辆31中的重量变化指示拖挂状况，则方法200前进到框210，其中基于来自其他车辆的拖挂状况下操作的数据(其可以被称为共享数据)和/或来自当前车辆31的在车辆在先前拖挂状况下操作时记录的数据(其可以被称为存储数据)，更新(即，调整)和显示剩余能量可行驶距离预测。共享数据和存储数据可以存储在控制器3内和/或网络61上。
共享数据可以包括车辆效率值(即，车辆每单位能量行驶的距离)相对于由于拖挂状况而被放置在其他车辆上的货物载荷或重量。当与在车辆31上的当前拖挂状况下的货物载荷的重量值相比时，共享数据可以包括其他车辆上的拖挂状况下的货物载荷的相同或不同的重量值。可以利用来自共享数据的若干数据点来生成相对于在拖挂状况下的货物载荷的重量的估计效率值的直线或曲线，所述直线或曲线然后用于更新车辆31在当前货物载荷下的当前剩余能量可行驶距离预测。其他车辆可以类似于车辆31。例如，其他车辆和车辆31可以是相同的车辆型号。共享数据可以从其他车辆下载到网络61，然后上传到车辆31的控制器3。
存储数据可以包括相对于由于先前拖挂状况而被放置在车辆31上的货物载荷或重量的车辆效率值。与当前车辆31上的拖挂状况下的货物载荷的重量值相比，存储数据可以基于车辆31的先前拖挂状况下相同或不同重量值。可以利用来自存储数据的若干数据点来生成相对于在拖挂状况下的货物载荷的重量的估计效率值的直线或曲线，所述直线或曲线然后用于更新车辆31的当前剩余能量可行驶距离预测。存储数据可以存储在车辆31的控制器3内和/或网络61上。存储数据和共享数据可以被组合以生成在拖挂状况下相对于货物载荷的重量的效率值的直线或曲线，所述直线或曲线然后用于更新车辆31的当前剩余能量可行驶距离预测。在非拖挂状况下，在货物载荷的特定重量下的效率值可以基于在所述特定重量下共享数据和/或存储数据的数据点的平均值，或者可以基于直线或曲线拟合算法，诸如线性最小二乘法、线性回归或多项式回归函数。
参考图4，示出了相对于车辆31上的重量或载荷的对剩余能量可行驶距离预测的百分比调整。百分比调整基于车辆基本重量W1的百分比(如上所描述的)。百分比调整包括基于车辆31上的当前货物载荷，获取基本重量W1的剩余能量可行驶距离预测的百分比，并且将基本重量W1的剩余能量可行驶距离预测的百分比显示为当前剩余能量可行驶距离预测。例如，在重量W2处，调整百分比大约为90％。因此，在重量W2处，如果基本重量W1的剩余能量可行驶距离预测为100英里，则显示的当前剩余能量可行驶距离预测将为90英里。大于100％的百分比调整值表示当车辆31处于的重量小于车辆31的基本重量时可能发生的百分比调整。例如，这可以在其中车辆31中没有乘客的重量W0处发生。相对于车辆31上的重量或载荷对剩余能量可行驶距离预测的百分比调整包括基于来自非拖挂状况的数据的第一直线或曲线302和基于来自拖挂状况的数据的第二直线或曲线304。第一直线或曲线302和第二直线或曲线304可以最初基于CAE模型生成，然后随后用共享数据(见上文)或存储数据(见上文)更新。应注意，当车辆31处于相同的装载状况下时，车辆31在拖挂状况下与非拖挂状况下相比，效率大约低10-20％，这由第一直线或曲线302和第二直线或曲线304之间的间隙来展示。
本文公开的用于基于电动车辆承载的当前货物载荷来更新该车辆的剩余能量可行驶距离预测的***通过增加用于更新剩余能量可行驶距离预测的数据源来提高此类剩余能量可行驶距离预测的准确性。由于可用充电站的数量有限，并且需要在电动车辆的电池电量耗尽之前到达此类充电站，因此电动车辆中剩余能量可行驶距离预测的准确性至关重要。包括准确的剩余能量可行驶距离预测允许车辆的操作员准确地知道在需要再充电之前还有多少行驶距离。这允许车辆操作员准确地计划停车以进行车辆充电，而不必担心由于不准确的剩余能量可行驶距离预测而过早耗尽电力。
在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如前所描述的，各个实施例的特征可以被组合以形成可能没有被明确描述或示出的其他实施例。尽管各个实施例可能已经被描述为就一个或多个所期望特性而言相较其他实施例或现有技术实施方式来说提供优点或是优选的，但是本领域的普通技术人员将认识到，一个或多个特征或特性可以折衷以实现期望的总体***属性，这取决于特定应用和实施方式。因而，就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实施方式理想的实施例处在本公开的范围内，并且对于特定应用来说可能是期望的。
根据本发明，提供了一种车辆，其具有：电机，其被配置为推进车辆；电池，其被配置为向电机提供电力；接口；和控制器，其被编程为：在接口上显示剩余能量可行驶距离预测；并且响应于检测到车辆上的货物载荷的变化，基于来自其他车辆的共享数据来调整剩余能量可行驶距离预测。
根据一个实施例，剩余能量可行驶距离预测基于存储在电池内的能量的量和估计的车辆效率。
根据一个实施例，共享数据包括先前记录的其他车辆在非拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
根据一个实施例，共享数据包括先前记录的其他车辆在拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
根据一个实施例，控制器还被编程为：响应于检测到车辆上的货物载荷的变化，基于来自车辆先前装载状况的存储数据来调整剩余能量可行驶距离预测。
根据一个实施例，存储数据包括先前记录的车辆在非拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
根据一个实施例，存储数据包括先前记录的车辆在拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
根据本发明，提供了一种车辆控制器，其包括：输入端，其被配置为接收指示已经被放置在车辆上的货物载荷的信号；输出端，其被配置为发送指示剩余能量可行驶距离预测的信号；和控制逻辑，其被编程为：响应于检测到车辆上的货物载荷的变化，基于来自其他车辆的共享数据来调整所述剩余能量可行驶距离预测。
根据一个实施例，剩余能量可行驶距离预测基于存储在电池内的能量的量和估计的车辆效率。
根据一个实施例，共享数据包括先前记录的其他车辆在非拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
根据一个实施例，共享数据包括先前记录的其他车辆在拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
根据一个实施例，控制逻辑还被编程为：响应于检测到车辆上的货物载荷的变化，基于来自车辆先前装载状况的存储数据来调整所述剩余能量可行驶距离预测。
根据一个实施例，存储数据包括先前记录的车辆在非拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
根据一个实施例，存储数据包括先前记录的车辆在拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
根据本发明，一种调整电动车辆的剩余能量可行驶距离预测的方法包括：在接口上显示剩余能量可行驶距离预测；以及响应于检测到车辆上的货物载荷的变化，基于来自其他车辆的共享数据来调整剩余能量可行驶距离预测。
根据一个实施例，剩余能量可行驶距离预测是基于存储在电池内的能量的量和估计的车辆效率。
根据一个实施例，共享数据包括先前记录的其他车辆在非拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
根据一个实施例，共享数据包括先前记录的其他车辆在拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
根据一个实施例，本发明的特征还在于，响应于检测到车辆上的货物载荷的变化，基于来自车辆的先前装载状况的存储数据来调整剩余能量可行驶距离预测。
根据一个实施例，存储数据包括先前记录的车辆相对于特定货物载荷值的效率值。

Claims (15)

1.一种车辆，其包括：
电机，所述电机被配置为推进所述车辆；
电池，所述电池被配置为向所述电机提供电力；
接口；和
控制器，所述控制器被编程为执行以下操作：
在所述接口上显示剩余能量可行驶距离预测；并且
响应于检测到所述车辆上的货物载荷的变化，基于来自其他车辆的共享数据来调整所述剩余能量可行驶距离预测。
2.如权利要求1所述的车辆，其中所述剩余能量可行驶距离预测是基于存储在所述电池内的能量的量和估计的车辆效率。
3.如权利要求2所述的车辆，其中所述共享数据包括先前记录的其他车辆在非拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
4.如权利要求2所述的车辆，其中所述共享数据包括先前记录的其他车辆在拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
5.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为执行以下操作：
响应于检测到所述车辆上的所述货物载荷的所述变化，基于来自所述车辆的先前装载状况的存储数据来调整所述剩余能量可行驶距离预测。
6.如权利要求5所述的车辆，其中所述存储数据包括先前记录的所述车辆在非拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
7.如权利要求5所述的车辆，其中所述存储数据包括先前记录的所述车辆在拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
8.一种车辆控制器，其包括：
输入端，所述输入端被配置为接收指示已经放置在所述车辆上的货物载荷的信号；
输出端，所述输出端被配置为发送指示剩余能量可行驶距离预测的信号；和
控制逻辑，所述控制逻辑被编程为：响应于检测到所述车辆上的所述货物载荷的变化，基于来自其他车辆的共享数据来调整所述剩余能量可行驶距离预测。
9.如权利要求8所述的控制器，其中所述剩余能量可行驶距离预测是基于存储在电池内的能量的量和估计的车辆效率。
10.如权利要求9所述的控制器，其中所述共享数据包括先前记录的其他车辆在非拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
11.如权利要求9所述的控制器，其中所述共享数据包括先前记录的其他车辆在拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
12.如权利要求8所述的控制器，其中所述控制逻辑还被编程为执行以下操作：
响应于检测到所述车辆上的所述货物载荷的所述变化，基于来自所述车辆的先前装载状况的存储数据来调整所述剩余能量可行驶距离预测。
13.如权利要求12所述的控制器，其中所述存储数据包括先前记录的所述车辆在非拖挂状况下相对于货物载荷值的效率值。
14.一种调整电动车辆的剩余能量可行驶距离预测的方法，其包括：
在接口上显示剩余能量可行驶距离预测；以及
响应于检测到所述车辆上的货物载荷的变化，基于来自其他车辆的共享数据来调整所述剩余能量可行驶距离预测。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述剩余能量可行驶距离预测是基于存储在电池内的能量的量和估计的车辆效率。
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