DE102012000139A1

DE102012000139A1 - Navigationssystem und Verfahren zum Verwenden von Fahrzeugzustandsinformationen für die Streckenmodellierung

Info

Publication number: DE102012000139A1
Application number: DE102012000139A
Authority: DE
Inventors: Edward D. Jr. Tate; Scott E. Jackson; Todd E. Damon
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2012-01-05
Publication date: 2012-07-12
Also published as: US9057621B2; US20120179315A1; CN102589562B; CN102589562A

Abstract

Ein Fahrzeug enthält einen Antriebsstrangcontroller, ein Energiespeichersystem (ESS), einen Fahrmotor, eine elektrische Vorrichtung wie etwa ein HVAC-System und/oder ein Zusatzsystem und ein Navigationssystem. Das Navigationssystem erzeugt eine empfohlene Eco-Strecke oder eine andere Fahrstrecke. Das Navigationssystem empfängt Fahrzeugzustandsinformationen einschließlich eines gegenwärtigen Antriebsstrangzustands von dem Controller und einen Leistungsbelastungswert von der Vorrichtung (von den Vorrichtungen) einschließlich eines Ladezustands des ESS. Die Fahrzeugzustandsinformationen werden zum Wählen zwischen einem ladungsentleerenden und einem ladungserhaltenden Kostenmodell verwendet. Die Fahrstrecke wird unter Verwendung des gewählten Modells erzeugt und daraufhin angezeigt. Das Navigationssystem enthält eine Host-Maschine, die das Modell wählt und die Strecke erzeugt, und einen Anzeigebildschirm zum Anzeigen der Strecke. Ein Verfahren zum Erzeugen der Strecke umfasst das Empfangen des gegenwärtigen Antriebsstrangzustands und von Leistungsbelastungswerten und das Verwenden der Zustandsinformationen zum Wählen zwischen dem ladungsentleerenden und dem ladungserhaltenden Modell.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Navigationssystem und auf ein Verfahren zum Verwenden von Fahrzeugzustandsinformationen für die Streckenmodellierung.
HINTERGRUND
Navigationssysteme bestimmen unter Verwendung von Daten eines globalen Positionsbestimmungssystems genau die gegenwärtige Position eines Nutzers. Daraufhin wird dem Nutzer die gegenwärtige Position auf einer geocodierten Karte angezeigt. Die Kartendarstellungsdaten können topographische und Straßennetzinformationen enthalten. Diese Informationen werden üblicherweise von einer fernen Geodatenbank an das Navigationssystem übermittelt oder auf sie wird von einem Bordspeicherort aus zugegriffen. Das Navigationssystem kann von der gegenwärtigen Position oder von einem anderen Anfangspunkt aus automatisch Fahrtrichtungen von Richtungsänderung zu Richtungsänderung zu einem gewünschten Ziel erzeugen. Schließlich wird eine empfohlene Strecke in Form einer graphischen Streckenspur und/oder als text- oder sprachbasierte Fahranweisungen angezeigt.
Das Navigationssystem kann unter Verwendung von Geodaten genaue Fahrtrichtungen zu irgendeinem in der referenzierten Geodatenbank enthaltenen Ort bereitstellen. Die Fahrtrichtungen können an die Präferenzen eines Nutzers, z. B. an eine empfohlene Fahrtstrecke, die die kürzeste Gesamtentfernung aufweist, oder an eine Strecke, die die kürzeste Fahrzeitdauer erfordert, angepasst werden. Hybridfahrzeugentwürfe, Batterieelektrofahrzeugentwürfe oder Extended-Range-Elektrofahrzeugentwürfe, die unter Verwendung eines Fahrelektromotors und somit mit niedrigen oder keinen Auspuffemissionen angetrieben werden können, können außerdem eine Strecke anzeigen, die den Verbrauch an fossilem Kraftstoff im Verhältnis zu anderen Strecken minimiert. Eine solche Strecke wird gelegentlich als eine Eco-Strecke bezeichnet.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein wie hier dargelegtes Fahrzeug umfasst einen Antriebsstrangcontroller, wenigstens eine elektrische Vorrichtung, einen Fahrelektromotor und ein Navigationssystem. Das Navigationssystem steht mit einer Geodatenbank in Verbindung und ist zum Erzeugen einer empfohlenen Fahrtstrecke, z. B. einer wirtschaftlichen/ökologischen Strecke oder Eco-Strecke, zwischen einem Streckenursprung und einem Streckenziel unter Verwendung von Kartendarstellungsdaten aus der Geodatenbank konfiguriert. Außerdem empfängt das Navigationssystem als einen Satz von Fahrzeugzustandsinformationen einen gegenwärtigen Antriebsstrangzustand von dem Controller und eine gegenwärtige Leistungsbelastung von der elektrischen Vorrichtung. Daraufhin wählt das Navigationssystem unter Verwendung der Fahrzeugzustandsinformationen zwischen einem ladungsentleerenden Kostenmodell und einem ladungserhaltenden Kostenmodell aus, erzeugt unter Verwendung des gewählten Kostenmodells die empfohlene Fahrtstrecke und zeigt die Strecke über einen Anzeigebildschirm an.
In einer Ausführungsform enthält die elektrische Vorrichtung ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagensystem (HVAC-System) und enthält die gegenwärtige Leistungsbelastung die Leistungsbelastung des HVAC-Systems über die Strecke einer gegebenen Fahrt. Die elektrische Vorrichtung kann außerdem ein Zusatzsystem, z. B. ein Radio, einen CD-Spieler, einen DVD-Spieler, Leuchten, Scheibenwischer usw. enthalten, wobei die gegenwärtige Leistungsbelastung die Leistungsbelastung des Zusatzsystems über die Fahrt enthält.
Ein Navigationssystem zur Verwendung in einem Fahrzeug enthält eine Host-Maschine und einen Anzeigebildschirm. Die Host-Maschine steht mit einer Geodatenbank in Verbindung und ist zum Erzeugen der Strecke zwischen dem Ursprung und dem Ziel unter Verwendung von Kartendarstellungsdaten aus der Geodatenbank konfiguriert. Die Host-Maschine empfängt als einen Satz von Fahrzeugzustandsinformationen einen gegenwärtigen Antriebsstrangzustand von dem Controller und eine gegenwärtige Leistungsbelastung von der elektrischen Vorrichtung (von den elektrischen Vorrichtungen). Der gegenwärtige Antriebsstrangzustand kann den Ladezustand des ESS enthalten. Die Host-Maschine verwendet die Fahrzeugzustandsinformationen zum Wählen zwischen dem ladungsentleerenden Kostenmodell und dem ladungserhaltenden Kostenmodell, die oben erwähnt sind. Daraufhin erzeugt die Host-Maschine über das Navigationssystem unter Verwendung des gewählten Kostenmodells die Strecke und zeigt die Strecke unter Verwendung eines Anzeigebildschirms an.
Ein Verfahren zum Erzeugen der empfohlenen Fahrstrecke enthält das Empfangen eines gegenwärtigen Antriebsstrangzustands als Teil eines Satzes von Fahrzeugzustandsinformationen von dem Antriebsstrangcontroller, wobei der gegenwärtige Antriebsstrangzustand den Ladezustand des ESS enthält, und das Empfangen einer gegenwärtigen Leistungsbelastung der elektrischen Vorrichtung als ein anderer Teil des Satzes von Fahrzeugzustandsinformationen. Das Verfahren enthält das Verwenden der Fahrzeugzustandsinformationen zum automatischen Wählen zwischen dem ladungsentleerenden und dem ladungserhaltenden Kostenmodell. Daraufhin wird unter Verwendung des gewählten Kostenmodells über das Navigationssystem die Strecke erzeugt und unter Verwendung eines Anzeigebildschirms angezeigt.
Die obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das ein wie hier offenbartes Navigationssystem aufweist; und
2 ist ein Ablaufplan, der einen Algorithmus oder Prozess beschreibt, der über das Navigationssystem aus 1 ausführbar ist.
BESCHREIBUNG
In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den mehreren Figuren gleichen oder ähnlichen Komponenten entsprechen, und beginnend mit 1, enthält ein Fahrzeug 10 ein Navigationssystem 50. Das Navigationssystem 50 erzeugt automatisch eine empfohlene Fahrstrecke, z. B. eine Eco-Strecke oder eine andere gewünschte Strecke, und zeigt sie einem Nutzer unter Verwendung mehrerer verschiedener Kostenmodelle 25 und 35 an. Daraufhin wählt das Navigationssystem 50 durch Verarbeitung eines gemeinsamen Satzes von Fahrzeugzustandsinformationen wie im Folgenden erläutert zwischen den Kostenmodellen 25 und 35 aus.
Der Begriff ”Fahrzeugzustandsinformationen”, wie er hier verwendet ist, bezieht sich auf den erwarteten Energieverbrauch und auf den bekannten und auf den geschätzten Antriebsstrangbetriebszustand des Fahrzeugs 10 über eine besondere Fahrstrecke oder Fahrt. Der Begriff ”Eco-Strecke”, wie er oben erwähnt ist, bezieht sich auf die Erzeugung und Anzeige einer empfohlenen Fahrstrecke, die wirtschaftlich und/oder ökologisch die effizienteste potentielle Strecke von mehreren möglichen Strecken ist. Dadurch, dass der Nutzer zu Strecken geleitet wird, die die rein elektrische Reichweite (EV-Reichweite) des Fahrzeugs relativ zu den anderen möglichen Fahrstrecken verlängern, wird erwartet, dass diese Strecke die Verbrauchsrate von fossilem Kraftstoff minimiert.
Das vorliegende Navigationssystem 50 führt vor dem Erzeugen und Anzeigen der empfohlenen Fahrtstrecke einen Algorithmus 100 zum automatischen Wählen zwischen den verschiedenen Kostenmodellen 25, 35 aus. Die Kostenmodelle 25, 35 können ein ladungsentleerendes Modell, d. h. ein Modell 25, und ein ladungserhaltendes Modell, d. h. ein Modell 35, enthalten. Wie im Gebiet verstanden wird, ermöglichen die ladungsentleerenden Modi der Fahrzeugfahrt, dass eine elektrische Ladung einer Batterie wie etwa eines in 1 gezeigten Energiespeichersystems (ESS) 22 im Zeitverlauf teilweise oder vollständig entleert wird, um die Dauer des EV-Vortriebs zu maximieren. In einem ladungsentleerenden Fahrtmodus kann zugelassen werden, dass der Ladezustand vor dem oder beim Ende einer Fahrt den Pegel null oder nahezu null erreicht. Demgegenüber wird in einem ladungserhaltenden Fahrtmodus immer ein Schwellenminimalladezustand, z. B. bei oder über näherungsweise 15–20% eines maximal möglichen Ladezustands, aufrechterhalten. Wenn der untere Schwellenwert erreicht ist, wird der Antriebsstrang in der Weise gesteuert, dass Leistung zum Laden der Batterie erzeugt wird.
Das Navigationssystem 50 kann als eine Host-Maschine, z. B. als einer oder mehrere Digitalcomputer oder Datenverarbeitungsvorrichtungen, die jeweils einen oder mehrere Mikroprozessoren oder Zentraleinheiten (CPU), Nur-Lese-Speicher (ROM), Schreib-Lese-Speicher (RAM), elektrisch löschbaren programmieren Nur-Lese-Speicher (EEPROM), einen schnellen Taktgeber, Analog-Digital-Schaltungen (A/D-Schaltungen), Digital-Analog-Schaltungen (D/A-Schaltungen) und irgendwelche erforderlichen Eingabe/Ausgabe-Schaltungen (E/A-Schaltungen) und -Vorrichtungen sowie Signalaufbereitungs- und -pufferelektronik aufweisen, verkörpert sein. Obwohl die verschiedenen Elemente des Navigationssystems 50 in 1 zur Einfachheit und Klarheit als eine einzelne Vorrichtung gezeigt sind, können sie über so viele verschiedene Hardware- und Softwarekomponenten, wie erforderlich sind, verteilt sein.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 als ein Plugin-Hybrid- oder als ein anderes Hybridelektrofahrzeug, als ein Batterieelektrofahrzeug oder als ein Extended-Range-Elektrofahrzeug konfiguriert sein. In der in 1 gezeigten nicht einschränkenden veranschaulichenden Ausführungsform enthält das Fahrzeug 10 einen Fahrelektromotor 16, der Motordrehmoment an ein Getriebe 14 liefert, und das ESS 22, z. B. eine nachladbare Mehrzellenbatterie. Ein Leistungs-Wechselrichter/Gleichrichter-Modul (PIM) 18 kann über einen Hochspannungs-AC-Bus 19 elektrisch zwischen das ESS 22 und den Fahrmotor 16 geschaltet sein und zum Umsetzen von AC-Leistung von dem Motor in DC-Leistung zur Speicherung in dem ESS und umgekehrt verwendet werden. Ein Hochspannungs-DC-Bus 23 kann elektrisch wischen das PIM 18 und das ESS 22 geschaltet sein. Bei Bedarf kann außerdem ein DC-DC-Leistungsumrichter (nicht gezeigt) verwendet werden, um den Pegel der DC-Leistung auf einen zur Verwendung durch verschiedene durch DC angetriebene Fahrzeugsysteme geeigneten Pegel zu erhöhen oder zu verringern.
Wenn das Fahrzeug 10 als ein Hybridelektrofahrzeug konfiguriert ist, enthält es eine Brennkraftmaschine 12, die über eine Kraftmaschinenausgangswelle 21 wahlweise ein Kraftmaschinendrehmoment erzeugt. Drehmoment von der Kraftmaschinenausgangswelle 21 kann verwendet werden, um entweder, z. B. in einem Hybridelektrofahrzeugentwurf, ein Getriebeeingangselement 17 direkt anzutreiben und somit das Fahrzeug 10 vorzutreiben oder um in einem Extended-Range-Elektrofahrzeugentwurf einen Elektrogenerator (nicht gezeigt) mit Leistung zu versorgen. Eine Eingangskupplungs- und Dämpferanordnung 15 kann verwendet werden, um die Kraftmaschine 12 wahlweise mit dem Getriebe 14 zu verbinden/von ihm zu trennen und um irgendwelche Schwingungen während des Verbindungs/Trennungs-Prozesses zu dämpfen. Schließlich wird das Eingangsdrehmoment über ein Ausgangselement 34 des Getriebes 14 von dem Fahrmotor 16 und/oder von der Kraftmaschine 12 zu einem Satz von Antriebsrädern 32 übertragen.
Ferner enthält das Fahrzeug 10 eine Nutzerschnittstelle 20, ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagensystem (HVAC-System) 30, verschiedene Zusatzsysteme 40 und einen Antriebsstrangcontroller 60. Während des Fahrzeugbetriebs stellt jede dieser Vorrichtungen ein entsprechendes Signal für das Navigationssystem 50 zur Verwendung beim Wählen zwischen dem ladungsentleerenden Modell 25 und dem ladungserhaltenden Modell 25 bereit.
In einer möglichen Ausführungsform kann der Controller 60 ein Hybridsteuerprozessor sein, der an Bord eines Hybridelektrofahrzeugs verwendet wird. In dieser Ausführungsform kann der Controller 60 unter Verwendung von Rückkopplungs- und Steuersignalen (Doppelpfeil 11) die Drehmomenteingabe von der Kraftmaschine 12 und von dem Fahrmotor 16 in das Getriebe 14 koordinieren. Der Controller 60 liefert wiederum Signale in Form eines gegenwärtigen Antriebsstrangzustands (Pfeil 66) an das Navigationssystem 50. Der Antriebsstrangzustand (Pfeil 66) kann ebenfalls Informationen wie etwa die verbleibende Energie oder den Ladezustand des ESS 22, ob das Getriebe 14 in einem Festgangmodus, in einem EV-Modus, in einem Modus eines elektrisch variablen Getriebes (EVT-Modus) ist, usw. enthalten.
Das HVAC-System 30 empfängt Nutzereinstellungen (Pfeil 26) von der Nutzerschnittstelle 20 wie etwa verschiedene gewünschte HVAC-Einstellungen. Ein Insasse des Fahrzeugs 10 kann z. B. eine gewünschte Temperatur und Gebläsegeschwindigkeit unter Verwendung eines Tastenfelds oder eines Wählabschnitts der Nutzerschnittstelle 20, wie es bzw. er auf einem Armaturenbrett oder einer Mittelkonsole eines Fahrzeuginnern üblicherweise vorhanden ist, wählen. Daraufhin werden die physikalischen Einstellungen als die Nutzereinstellungen (Pfeil 26) an das HVAC-System 30 übermittelt. In einer Ausführungsform kann das Navigationssystem 30 die Leistungsbelastung des HVAC-Systems 30 als eine Funktion der Nutzereinstellungen (Pfeil 26) schätzen. Daraufhin wird die HVAC-Belastung (Pfeil 36), gleich, ob die gegenwärtige oder eine geschätzte Leistungsbelastung des HVAC-Systems 30, als eine zusätzliche Eingabe an das Navigationssystem 50 übermittelt.
Die Zusatzsysteme 40 können verschiedene andere elektrisch mit Leistung versorgte Nicht-HVAC-Systeme und -Komponenten, die an Bord des Fahrzeugs 10 verwendet werden, enthalten. Solche Systeme können beispielhaft ein Radio, einen DVD- und/oder CD-Spieler, Scheibenwischer, Lampen usw. enthalten, wobei die verschiedenen Zusatzsysteme 40 zusammen eine Zusatzbelastung (Pfeil 46) darstellen. Die Zusatzbelastung (Pfeil 46) wird als eine zusätzliche Eingabe in das Navigationssystem 50 verwendet. Die verschiedenen Eingaben, d. h. der Antriebsstrangzustand (Pfeil 66), die HVAC-Belastung (Pfeil 36) und die Zusatzbelastung (Pfeil 46) definieren zusammen die Fahrzeugzustandsinformationen, die schließlich von dem Navigationssystem 50 verwendet werden. Das Navigationssystem 50 verwendet diese Informationen, um beim Erzeugen und Anzeigen einer empfohlenen Fahrstrecke wie im Folgenden dargelegt zwischen dem ladungsentleerenden Modell 25 und dem ladungserhaltenden Modell 35 automatisch zu wählen.
Weiter anhand von 1 steht das Navigationssystem 50 mit einer fernen Quelle 42 und mit einer Geodatenbank 24 in Verbindung. Von der fernen Quelle 42 kann das Navigationssystem 50 externe Informationen (Pfeil 27), z. B. Verkehr, Wetter und/oder Konstruktionsaktualisierungen, empfangen. Diese Informationen können von dem Navigationssystem 50 ebenfalls beim Bestimmen der Eco-Strecke verwendet werden. Aus der Geodatenbank 24 kann das Navigationssystem 50 ebenfalls Geoinformationen (Pfeil 28) zur Verwendung beim Erzeugen der Karte für die Anzeige empfangen. Wie der Begriff ”Geodatenbank” hier verwendet ist, bezieht er sich auf ein geographisches Informationssystem, das Geodaten mehrerer zusammenhängender Orte enthält. Die Geodatenbank 24 kann sich in Bezug auf das Navigationssystem 50 wie gezeigt fern befinden, wobei durch das Navigationssystem unter Verwendung eines Senders/Empfängers (nicht gezeigt) auf die Geoinformationen (Pfeil 28) zugegriffen werden kann. Wenn die Geodatenbank 24 lokal ist, z. B. als Kartendarstellungssoftware auf konkreten Medien gespeichert ist und durch zugeordnete Hardwarekomponenten des Navigationssystems direkt auf sie zugegriffen wird, kann die Geodatenbank an Bord des Fahrzeugs 10 positioniert sein.
Das Navigationssystem 50 zeigt einem Nutzer über einen Anzeigebildschirm 52 eine empfohlene Fahrstrecke an. Der Anzeigebildschirm 52 kann die empfohlene Fahrstrecke über eine graphische Strecken/Karten-Spur und/oder über textbasierte Fahranweisungen graphisch oder visuell anzeigen und/oder kann ferner mit einem Audiolautsprecher 54 konfiguriert sein, der Fahrtrichtungen von Richtungsänderung zu Richtungsänderung als hörbare Sprache aussendet. Zusätzliche Eingangsdaten (Pfeil 38) in das Navigationssystem 50 können den Streckenursprung und das Streckenziel enthalten, die über eine Eingabevorrichtung 33 wie etwa wie gezeigt einen Touchscreen eingegeben werden können. Alternativ können der Anzeigebildschirm 52, die Nutzerschnittstelle 20 und die Eingabevorrichtung 33 als eine integrierte Vorrichtung wie etwa als ein einzelner Touchscreen, der die Eingabedaten 38 und die Nutzereinstellung (Pfeil 26) durch Detektieren einer Berührung der Hand oder eines Eingabestifts des Nutzers detektieren und aufzeichnen kann, verkörpert sein.
Somit führt das Navigationssystem 50 unter Verwendung von Fahrzeugzustandsinformationen, wie sie zusammen durch die Pfeile 36, 38, 46 und 66 in 1 dargestellt sind, sowie der Eingabedaten (Pfeil 38), der Geoinformation (Pfeil 28) aus der Geodatenbank 24 und irgendwelcher externer Informationen (Pfeil 27) von der fernen Quelle 42 nach Bedarf automatisch den Algorithmus 100 zum automatischen Wählen zwischen den Kostenmodellen 25 und 35 aus.
Anhand von 2 verbessert die Verwendung des Algorithmus 100 die Fahrzeugstreckensuchfähigkeit durch Feinabstimmung der Streckensuche unter Verwendung tatsächlicher Fahrzeugbetriebsbedingungen. Zum Beispiel können sich die Energiekosten zur Fahrt in einem ladungsentleerenden Betriebsmodus in einem Plugin-Hybrid- oder in einem Extended-Range-Elektrofahrzeugentwurf gelegentlich wesentlich von denen der Fahrt in einem ladungserhaltenden Betriebsmodus unterscheiden. Die Verwendung eines einzeln ”Einheitsgrößen”-Energiekostenmodells ohne richtige Beachtung des geschätzten Energieverbrauchs kann die Vorteile der Eco-Streckensuche verringern. Gleichfalls können in einem Batterieelektrofahrzeug oder in einem Extended-Range-Elektrofahrzeug elektrische HVAC-Belastungen mit der für den Fahrzeugvortrieb erforderlichen elektrischen Belastung vergleichbar sein. Somit betrachtet das hier offenbarte Navigationssystem 50 den gemeinsamen Satz von Fahrzeugzustandsinformationen und wählt zwischen den verschiedenen Kostenmodellen, d. h. dem ladungsentleerenden Modell 25 und dem ladungserhaltenden Modell 35 aus 1, aus.
Eine mögliche Ausführungsform des Algorithmus 100 beginnt mit Schritt 102, in dem das Navigationssystem 50 aus 1 über die Eingabevorrichtung 33 den Ursprung und das Ziel einer gewünschten Fahrt aufzeichnet und daraufhin anfangs die erwartete Leistungsbelastung für die Dauer dieser bestimmten Fahrt bestimmt. Der Schritt 102 kann die direkte Messung des Energieverbrauchs, z. B. des HVAC-Systems 30, des Zusatzsystems 40 oder einer anderen elektrischen Vorrichtung oder anderer elektrischer Vorrichtungen während der Fahrt in Echtzeit oder durch Schätzen des Leistungsverbrauchs über die Dauer der Fahrt unter Verwendung der über die Nutzerschnittstelle 20 bestimmten Nutzereinstellungen (Pfeil 26) und/oder aus der Umgebungstemperatur oder aus anderen Umgebungsbedingungen, erforderlich machen.
In Schritt 104 kann das Navigationssystem 50 unter Verwendung der Fahrzeugzustandsinformationen eine verbleibende ladungsentleerende Reichweite des Fahrzeugs 10 schätzen. Zum Beispiel kann das Navigationssystem 50 von dem Antriebsstrangcontroller 60 den gegenwärtigen Ladezustand des ESS 22 empfangen und daraufhin auf der Grundlage des Ladezustands und des in Schritt 102 bestimmten geschätzten Leistungsverbrauchs des HVAC-Systems 30 die ladungsentleerende Reichweite schätzen. Andere Werte wie etwa die Zusatzbelastung (Pfeil 46) können ebenfalls betrachtet werden. Der Schritt 104 kann das Bestimmen der Orte elektrischer Ladestationen oder Kraftstofftankstellen über die Datenbank 24 aus 1 oder auf andere Weise erforderlich machen. Wenn dies erfolgt, kann das Navigationssystem 50 die geschätzte Reichweite unter Verwendung dieser Informationen aktualisieren. Wenn die verbleibende Reichweite geschätzt worden ist, geht der Algorithmus 100 zu Schritt 106 über.
In Schritt 106 schätzt das Navigationssystem 50 unter Verwendung des eingegebenen Ursprungs und Ziels, des HVAC-Leistungsverbrauchs und der verbleibenden Reichweite aus den Schritten 102 und 104 die minimale Streckenentfernung. Wenn die minimale Streckenentfernung geschätzt worden ist, geht der Algorithmus 100 zu Schritt 108 über.
In Schritt 108 bestimmt das Navigationssystem 50 aus 1, ob die in Schritt 106 bestimmte minimale Streckenentfernung für einen ladungsentleerenden Betrieb geeignet ist, d. h. kleiner als die effektive verbleibende Reichweite des ESS 22 ist. Wenn das der Fall ist, geht der Algorithmus 100 zu Schritt 110 über, andernfalls geht der Algorithmus zu Schritt 111 über.
In Schritt 110 wählt das Navigationssystem 50 das in 1 gezeigte ladungsentleerende Modell 25 aus und initiiert die Ausführung dieses Modells, bevor es zu Schritt 112 übergeht.
In Schritt 111 wählt das Navigationssystem 50 das ladungserhaltende Modell 35 aus und initiiert die Ausführung dieses Modells. Der Algorithmus 100 geht zu Schritt 112 über.
In Schritt 112 berechnet das Navigationssystem 50 wie gewünscht entweder unter Verwendung des ladungsentleerenden Modells 25 oder des ladungserhaltenden Modells 35, wie oben in Schritt 110 bzw. 111 bestimmt worden ist, eine empfohlene Eco-Strecke oder eine andere empfohlene Fahrstrecke und andere zugeordnete Informationen. Das bestimmte Modell 25 oder 35, das ausgeführt wird, weist wie oben angemerkt Parameter, die den Antriebsstrangbetriebszustand und/oder die gegenwärtige Leistungsbelastung des HVAC-Systems 30 und/oder des Zusatzsystems 40 enthalten, auf. In einer Ausführungsform werden alle drei als Eingaben verwendet und vor dem Erzeugen der Strecke eingestellt. Dadurch, dass sichergestellt wird, dass die empfohlenen Strecken nicht wegen ungenauer Schätzungen aus einem suboptimalen Streckenführungsmodell zusätzliche Energie verbrauchen, verbessert die Aufnahme zusätzlicher Fahrzeuginformationen somit die Genauigkeit der Fahrzeugstreckenführung. Daraufhin wird die empfohlene Fahrstrecke über den Anzeigebildschirm 52 angezeigt. Andere Informationen, z. B. ein Schätzwert einer Energieverwendungsrate pro gefahrene Meile, können ebenfalls angezeigt werden, um für den Fahrer zusätzliche Informationen zu liefern.
Obwohl die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen, um die Erfindung im Umfang der beigefügten Ansprüche zu verwirklichen.

Claims

Fahrzeug, das umfasst: einen Antriebsstrangcontroller; ein Energiespeichersystem (ESS); einen Fahrmotor, der über das ESS unter Strom gesetzt wird und der für den Vortrieb des Fahrzeugs konfiguriert ist; wenigstens eine elektrische Vorrichtung; und ein Navigationssystem, das mit einer Geodatenbank in Verbindung steht und das zum Erzeugen einer empfohlenen Fahrstrecke zwischen einem Streckenursprung und einem Streckenziel unter Verwendung von Kartendarstellungsdaten aus der Geodatenbank konfiguriert ist; wobei das Navigationssystem konfiguriert ist zum: Empfangen eines gegenwärtigen Antriebsstrangzustands von dem Controller und einer gegenwärtigen Leistungsbelastung von der wenigstens einen elektrischen Vorrichtung als Fahrzeugzustandsinformationen, wobei der gegenwärtige Antriebsstrangzustand einen Ladezustand des ESS enthält; Wählen zwischen einem ladungsentleerenden Kostenmodell, das den Fahrmotor in einer Weise verwendet, die das ESS unter einen kalibrierten Schwellenladezustand entleert, und einem ladungserhaltenden Kostenmodell, das den Fahrmotor in einer Weise verwendet, die den Ladezustand des ESS über dem kalibrierten Schwellenwert hält, unter Verwendung der Fahrzeugzustandsinformationen; Erzeugen der empfohlenen Fahrstrecke über das Navigationssystem unter Verwendung des gewählten Kostenmodells; und Anzeigen der empfohlenen Fahrstrecke über einen Anzeigebildschirm.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine elektrische Vorrichtung ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagensystem (HVAC-System) enthält und wobei die gegenwärtige Leistungsbelastung die Leistungsbelastung des HVAC-Systems enthält.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die elektrische Vorrichtung ferner ein Zusatzsystem enthält und wobei die gegenwärtige Leistungsbelastung die Leistungsbelastung des Zusatzsystems enthält.
Fahrzeug nach Anspruch 2, das ferner eine Nutzerschnittstelle umfasst, die zum Aufzeichnen von Nutzereinstellungen für das HVAC-System konfiguriert ist, wobei das Navigationssystem die Nutzereinstellungen verarbeitet, um dadurch die Leistungsbelastung des HVAC-Systems zu bestimmen.
Navigationssystem zur Verwendung in einem Fahrzeug, das einen Antriebsstrangcontroller, ein Energiespeichersystem (ESS), einen Fahrmotor, der durch das ESS mit Leistung versorgt wird, und wenigstens eine elektrische Vorrichtung aufweist, wobei das Navigationssystem umfasst: eine Host-Maschine, die mit einer Geodatenbank in Verbindung steht und die zum Erzeugen einer empfohlenen Fahrstrecke zwischen einem Streckenursprung und einem Streckenziel unter Verwendung von Kartendarstellungsdaten aus der Geodatenbank konfiguriert ist; und einen Anzeigebildschirm; wobei die Host-Maschine konfiguriert ist zum: Empfangen eines gegenwärtigen Antriebsstrangzustands von dem Controller und einer gegenwärtigen Leistungsbelastung von der wenigstens einen elektrischen Vorrichtung als Fahrzeugzustandsinformationen, wobei der gegenwärtige Antriebsstrangzustand einen Ladezustand des ESS enthält; Wählen zwischen einem ladungsentleerenden Kostenmodell, das den Fahrmotor in einer Weise verwendet, die das ESS unter einen kalibrierten Schwellenladezustand entleert, und einem ladungserhaltenden Kostenmodell, das den Fahrmotor in einer Weise verwendet, die den Ladezustand des ESS über dem kalibrierten Schwellenwert hält, unter Verwendung der Fahrzeugzustandsinformationen; Erzeugen der empfohlenen Fahrstrecke über das Navigationssystem unter Verwendung des gewählten Kostenmodells; und Anzeigen der empfohlenen Fahrstrecke unter Verwendung eines Anzeigebildschirms.
Navigationssystem nach Anspruch 5, wobei die wenigstens eine elektrische Vorrichtung ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagensystem (HVAC-System) enthält und wobei die gegenwärtige Leistungsbelastung die Leistungsbelastung des HVAC-Systems enthält.
Navigationssystem nach Anspruch 6, wobei die wenigstens eine elektrische Vorrichtung ferner ein Zusatzsystem enthält und wobei die gegenwärtige Leistungsbelastung die Leistungsbelastung des Zusatzsystems enthält.
Navigationssystem nach Anspruch 6, das ferner eine Nutzerschnittstelle umfasst, die zum Aufzeichnen von Nutzereinstellungen für das HVAC-System konfiguriert ist, wobei das Navigationssystem die Nutzereinstellungen verarbeitet, um dadurch die Leistungsbelastung des HVAC-Systems zu bestimmen.
Navigationssystem nach Anspruch 8, wobei das Navigationssystem die Leistungsbelastung des HVAC-Systems als eine Funktion der Nutzereinstellungen schätzt.
Navigationssystem nach Anspruch 5, wobei das Navigationssystem mit einer fernen Quelle in Verbindung steht, die wenigstens als einen Teil der Fahrzeugzustandsinformationen Wetter- und Verkehrsinformationen bereitstellt.