DE102014204680A1

DE102014204680A1 - Informationsanzeigesystem und -verfahren

Info

Publication number: DE102014204680A1
Application number: DE102014204680.7A
Authority: DE
Inventors: Dale Scott Crombez; Ryan J. Skaff; William Paul Perkins; Derek Hartl
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2014-09-18
Also published as: US20140277874A1; CN104044537B; CN104044537A; US8909404B2

Abstract

Es kann eine Nutzerschnittstelle zum Übermitteln von Tipps zu Fahrverhaltensweisen oder Fahrzeugseinstellungen, die die Fahrzeugeffizienz verbessern, bereitgestellt werden. Die Tipps können auf einem Informationsdisplay zusammen mit einem Effizienzauswirkungswert, der jedem Tipp zugeordnet ist, aufgelistet werden. Die Effizienzauswirkungswerte können in Bezug auf Kraftstoffökonomie, Fahrzeugreichweite, Emissionen oder andere Werte übermittelt werden. Dementsprechend kann die Nutzerschnittstelle Wege übermitteln, wie eine Fahrzeugeffizienz zu verbessern ist, und kann die potenzielle Verbesserung in aussagekräftiger Weise quantifizieren.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein System und ein Verfahren zum Übermitteln der Auswirkung modifizierter Fahrverhaltensweisen oder Änderungen bei den Fahrzeugeinstellungen oder -bedingungen auf die Fahrzeugeffizienz.
Alle Fahrzeuge, ob zur Personen- oder Güterbeförderung, enthalten eine Anzahl von Uhren, Anzeigen und verschiedenen anderen Displays, um dem Fahrzeuglenker Informationen über das Fahrzeug und seine Umgebung zu vermitteln. Mit dem Aufkommen neuer Technologien, wie zum Beispiel Hybrid-Elektrofahrzeugen (HEVs), Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeugen (PHEVs) und Batterie-Elektrofahrzeugen (BEVs), haben vielfältige neue Uhren und Informationsdisplays Einzug gehalten, die dabei helfen, den Fahrern das bessere Erlernen, Verstehen und Bedienen dieser Fahrzeuge, die mit der neuen Technologie ausgerüstet sind, zu ermöglichen. Zum Beispiel enthalten viele HEVs Uhren, die versuchen, dem Fahrer Informationen über die verschiedenen Hybridfahrzustände zu vermitteln. Einige Uhren zeigen dem Fahrer an, wann das Fahrzeug allein durch den Verbrennungsmotor, allein durch den Motor oder durch eine Kombination aus beiden angetrieben wird. Gleichermaßen kann ein Display angeben, wann der Motor als ein Generator arbeitet und eine Energiespeichervorrichtung, wie zum Beispiel eine Batterie, nachlädt.
Es ist bekannt, dass es einigen Fahrern nicht immer gelingt, gewünschte Kraftstoffökonomie- oder Energieeffizienzwerte zu erreichen, was zum Teil an ihren Fahrgewohnheiten liegt. In vielen Fällen sind die Fahrer willens, ihr Verhalten zu ändern, sehen sich aber außer Stande, empfohlene Techniken in reale Änderungen ihrer Fahrgewohnheiten. In anderen Fällen gelingt es nicht, die Fahrer zu überzeugen oder ihnen auf sonstige Weise zu verdeutlichen, ihre Fahrgewohnheiten zu ändern, um die Effizienz zu verbessern, weil angenommen wird, die Auswirkung solcher Änderungen sei relativ minimal. Mit der Zunahme von Detektionselektronik, Computern und anderer verwandter Technologie an Bord eines Fahrzeugs ist die Menge an Informationen, die an den Fahrer übermittelt werden kann, praktisch unbegrenzt. Oft kann es sein, dass die Fahrer nicht einmal alle Merkmale und Fähigkeiten kennen, die ihr Fahrzeug zu bieten hat. Das Anzeigen bestimmter Arten von Informationen, insbesondere Informationen, die für HEVs, PHEVs oder BEVs relevant sind, können dabei helfen, ökonomische Fahrentscheidungen oder -gewohnheiten zu erleichtern oder auf sonstige Weise zu fördern. Jedoch reichen retrospektive Fahrzeugleistungsinformationen oder Bedientipps allein nicht unbedingt aus, um einen Fahrer zu bewegen, die Art und Weise zu ändern, wie er ein Fahrzeug bewegt, um Gesamteffizienz zu verbessern.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung kann ein Fahrzeugsteuersystem einen Regler enthalten, der dafür konfiguriert ist, Eingaben zu empfangen, die für einen Energieverbrauch stehen, der mit einer Reihe von Fahrzeugbetriebsparametern im Zusammenhang steht. Der Regler kann des Weiteren dafür konfiguriert sein, mindestens eine Betriebsparametermodifizierungsmeldung und einen Effizienzauswirkungswert, der der Betriebsparametermodifizierungsmeldung zugeordnet ist, auszugeben. Das Steuersystem kann des Weiteren eine Schnittstelle in Kommunikation mit dem Regler enthalten, die dafür konfiguriert ist, die Betriebsparametermodifizierungsmeldung und den zugehörigen Effizienzauswirkungswert anzuzeigen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die mindestens eine Betriebsparametermodifizierungsmeldung mehrere Betriebsparametermodifizierungsmeldungen enthalten, und die Schnittstelle kann dafür konfiguriert sein, die mehreren Betriebsparametermodifizierungsmeldungen und den Effizienzauswirkungswert, der jeder Betriebsparametermodifizierungsmeldung zugeordnet ist, anzuzeigen. Darüber hinaus können die mehreren Betriebsparametermodifizierungsmeldungen anhand des zugehörigen Effizienzauswirkungswertes ranggeordnet werden, und die Schnittstelle kann die mehreren Betriebsparametermodifizierungsmeldungen und den Effizienzauswirkungswert, der jeder Betriebsparametermodifizierungsmeldung zugeordnet ist, gemäß ihrer Rangfolge anzeigen.
Der Effizienzauswirkungswert kann für eine geschätzte potenzielle Verbesserung bei einer effizienzbezogenen Messgröße beim Einhalten der Betriebsparametermodifizierungsmeldung stehen. Zu diesem Zweck kann der Effizienzauswirkungswert ein Kraftstoffverbrauchswert sein, der für eine geschätzte potenzielle Auswirkung auf die Kraftstoffökonomie steht, oder kann ein Distanzwert sein, der für eine geschätzte potenzielle Auswirkung auf die Fahrzeugreichweite steht. Alternativ kann der Effizienzauswirkungswert für eine geschätzte potenzielle Auswirkung auf die Fahrzeugemissionen stehen.
Gemäß einer oder mehrerer weiterer Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Anzeigen von Effizienztipps oder Empfehlungen das Empfangen einer Eingabe enthalten, die für einen Energieverbrauch steht, der mit einer Reihe von Fahrzeugbetriebsparametern im Zusammenhang steht. Für jeden Fahrzeugbetriebsparameter kann ein Effizienzauswirkungswert, der einer Betriebsparametermodifizierung zugeordnet ist, auf der Grundlage der Eingabe berechnet werden. Das Verfahren kann des Weiteren das Anzeigen mehrerer Betriebsparametermodifizierungsmeldungen entsprechend den Betriebsparametermodifizierungen und ihrer zugehörigen Effizienzauswirkungswerte enthalten.
Das Verfahren kann das Rangordnen der Betriebsparametermodifizierungen auf der Basis ihrer zugehörigen Effizienzauswirkungswerte und das Anzeigen der Betriebsparametermodifizierungsmeldungen auf der Basis ihrer Rangordnung enthalten. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Eingabe des Weiteren für einen Energieverbrauch stehen, der den mehreren Effizienzauswirkungsfaktoren zugeordnet ist. Dementsprechend kann das Verfahren des Weiteren das Berechnen eines Effizienzauswirkungswertes für jeden Effizienzauswirkungsfaktor auf der Basis von Fahrzeugzuständen und Energieverbrauch enthalten. Die Fahrzeugzustände können Betriebsbedingungen und Umgebungsbedingungen enthalten.
Das Verfahren kann außerdem das Anzeigen mehrerer Effizienzauswirkungsfaktoren und ihrer zugehörigen Effizienzauswirkungswerte enthalten. Der Schritt des Anzeigens mehrerer Effizienzauswirkungsfaktoren und ihrer zugehörigen Effizienzauswirkungswerte kann das Rangordnen der Effizienzauswirkungsfaktoren auf der Basis ihrer zugehörigen Effizienzauswirkungswerte und das Anzeigen mehrerer Effizienzauswirkungsfaktoren und ihrer zugehörigen Auswirkungswerte anhand der Rangordnung enthalten. Darüber hinaus kann der Schritt des Anzeigens mehrerer Effizienzauswirkungsfaktoren und ihrer zugehörigen Effizienzauswirkungswerte während der Fahrzeugabschaltung stattfinden.
Der Effizienzauswirkungswert kann ein Kraftstoffverbrauchswert sein, der für eine geschätzte potenzielle Auswirkung auf die Kraftstoffökonomie steht, oder kann ein Distanzwert sein, der für eine geschätzte potenzielle Auswirkung auf die Fahrzeugreichweite steht. Alternativ kann der Effizienzauswirkungswert für eine geschätzte potenzielle Auswirkung auf die Fahrzeugemissionen stehen.
Gemäß einer oder mehrerer weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung kann ein Steuersystem für ein Fahrzeug einen Regler enthalten, der dafür konfiguriert ist, Eingaben zu empfangen, die für einen Energieverbrauch stehen, der einer Anzahl von Fahrzeugzuständen zugeordnet ist, und mehrere Fahrzeugzustandsmeldungen und einen Effizienzauswirkungswert, der jeder Fahrzeugzustandsmeldung auf der Grundlage der Eingabe zugeordnet ist, auszugeben. Das Steuersystem kann des Weiteren eine Schnittstelle in Kommunikation mit dem Regler enthalten. Die Schnittstelle kann dafür konfiguriert sein, die mehreren Fahrzeugzustandsmeldungen und ihre zugehörigen Effizienzauswirkungswerte anzuzeigen. Die mehreren Fahrzeugzustandsmeldungen können in der Reihenfolge entsprechend ihrer jeweiligen Effizienzauswirkungswerte angezeigt werden.
1 ist eine vereinfachte, beispielhafte schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung;
2a zeigt ein beispielhaftes Fahrzeugdisplay gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung;
2b zeigt ein weiteres beispielhaftes Fahrzeugdisplay gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung; und
3 ist ein vereinfachtes, beispielhaftes Funktionsblockschaubild gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung.
Im vorliegenden Text werden nach Bedarf detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert sein kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Darum dürfen die konkreten strukturellen und funktionalen Details, die im vorliegenden Text offenbart sind, nicht in einem einschränkenden Sinne ausgelegt werden, sondern sind lediglich als eine repräsentative Grundlage zu verstehen, auf der dem Fachmann verschiedene Möglichkeiten des Realisierens der vorliegenden Erfindung gelehrt werden.
Wenden wir uns nun den Zeichnungen zu. 1 ist eine vereinfachte, beispielhafte schematische Darstellung eines Fahrzeugs 10, das mit einem Kraftteilungs- oder Reihen-Parallelhybrid-Antriebsstrang 12 gezeigt ist. Das in 1 gezeigte Fahrzeug 10 ist für eine von möglichen Anwendungen für die Systeme und Verfahren der vorliegenden Offenbarung repräsentativ. Obgleich das Fahrzeug 10 mit einem Reihen-Parallelhybrid-Antriebsstrang gezeigt ist, versteht es sich, dass die Aspekte der vorliegenden Anmeldung in jede konkrete Hybridantriebsstrang-Konfiguration einfließen können. Darüber hinaus versteht es sich, dass eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung auch in anderen Arten von Fahrzeugen implementiert werden können, wie zum Beispiel jenen, die von einem Verbrennungsmotor allein, einem Elektromotor allein, einer Brennstoffzelle oder dergleichen angetrieben werden.
Das Fahrzeug 10 kann einen Verbrennungsmotor 14 und eine Elektromaschine oder einen Generator 16 enthalten. Der Verbrennungsmotor 14 und der Generator 16 können durch eine Kraftübertragungsanordnung verbunden sein, die in dieser Ausführungsform eine Planetengetriebeanordnung 18 ist. Natürlich können auch andere Arten von Kraftübertragungsanordnungen verwendet werden, einschließlich anderer Zahnradsätze und Getriebe, um den Verbrennungsmotor 14 mit dem Generator 16 zu verbinden. Die Planetengetriebeanordnung 18 enthält einen Zahnkranz 20, einen Träger 22, Planetenräder 24 und einen Sonnenrad 26.
Der Generator 16 kann außerdem ein Drehmoment an eine Welle 28 abgeben, die mit dem Sonnenrad 26 verbunden ist. Gleichermaßen kann der Verbrennungsmotor 14 ein Drehmoment an eine Kurbelwelle 30 abgeben, die durch eine passive Kupplung 34 mit einer Welle 32 verbunden sein kann. Die Kupplung 34 kann einen Schutz vor Überdrehmomentzuständen bieten. Die Welle 32 kann mit dem Träger 22 der Planetengetriebeanordnung 18 verbunden sein. Der Zahnkranz 20 kann mit einer Welle 36 verbunden sein, um Drehmoment zu einem Zahnradsatz 38 zu verteilen. Der Zahnradsatz 38 kann Übersetzungsverhältnisräder enthalten, die ineinandergreifende Zahnradelemente 40, 42, 44, 46 und 48 umfassen. Eine Drehmomentabtriebswelle 50 für die Kraftübertragung kann antreibbar mit einem ersten Satz Fahrzeugantriebsräder oder primärer Antriebsräder 52 über einen Differenzial- und Achsenmechanismus 54 verbunden sein.
Zahnräder 42, 44 und 46 können an einer Gegenwelle 56 montiert sein. Das Zahnrad 44 kann mit einem motorgetriebenen Zahnrad 58. Das Fahrzeug 10 kann eine zweite Elektromaschine oder einen zweiten Motor 60 enthalten. Der Motor 60 kann dafür verwendet werden, Drehmoment an eine Welle 62 abzugeben, um ein Zahnrad 58 anzutreiben, das ein Antriebdrehmoment an das Gegenwellengetriebe liefert. Andere Fahrzeuge innerhalb des Geltungsbereichs der vorliegenden Anmeldung können andere Elektromaschinenanordnungen haben, wie zum Beispiel mehr oder weniger als zwei Elektromaschinen. In der in 1 gezeigten Ausführungsform kann die Elektromaschinenanordnung (d. h. der Motor 60 und der Generator 16) beide als Motoren zur Drehmomentabgabe verwendet werden. Alternativ kann jeder auch als ein Generator verwendet werden, der elektrischen Strom an einen Hochspannungsbus 64 und an ein Energiespeichersystem 66 ausgibt, das eine Batterie 68 und ein Batteriesteuermodul (BSM) 70 enthalten kann.
Die Batterie 68 kann eine Hochspannungsbatterie sein, die in der Lage ist, elektrischen Strom abzugeben, um den Motor 60 und den Generator 16 zu betreiben. Das BSM 70 kann als ein Regler für die Batterie 68 dienen, um verschiedene Aspekte des Batteriebetriebes zu überwachen und zu steuern. Es können auch andere Arten von Energiespeichersystemen in einem Fahrzeug, wie zum Beispiel dem Fahrzeug 10, verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Bauelement, wie zum Beispiel ein Kondensator, verwendet werden, der wie eine Hochspannungsbatterie in der Lage ist, elektrischen Energie sowohl zu speichern als auch abzugeben. Alternativ kann eine Vorrichtung wie zum Beispiel eine Brennstoffzelle in Verbindung mit einer Batterie und/oder einem Kondensator verwendet werden, um elektrischen Strom für das Fahrzeug 10 bereitzustellen.
Wenn die Batterie 68 bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor als die einzige Stromquelle dient, so können die Drehmomentzufuhr (zum Beispiel die Kurbelwelle 30 und die Welle 32) und der Träger 22 durch die Kupplung 34 gebremst werden. Eine mechanische Bremse 72 kann einen Rotor des Generators 16 und das Sonnenrad 26 verankern, wenn der Verbrennungsmotor 14 läuft und der Antriebsstrang 12 sich in einem parallelen Antriebsmodus befindet. Auf diese Weise kann das Sonnenrad 26 als ein Reaktionselement fungieren.
Wie in 1 gezeigt, können der Motor 60, der Generator 16, die Planetengetriebeanordnung 18 und mindestens ein Teil des Zahnradsatzes 38 zusammen als Getriebe 74 bezeichnet werden. Zum Steuern verschiedener Aspekte des Hybridantriebsstrangs 12 kann ein Antriebsstrangregler 76 vorhanden sein. Wie in 1 gezeigt, kann der Antriebsstrangregler 76 in einem anderen allgemeinen Fahrzeugregler integriert sein, wie zum Beispiel einem Fahrzeugsystemregler (FSR) 78. Alternativ kann der Antriebsstrangregler 76 ein dedizierter Regler für den Hybridantriebsstrang 12 sein. Obgleich der Antriebsstrangregler 76 als ein einzelner Regler gezeigt ist, kann er mehrere Regler enthalten oder kann mehrere Softwarekomponenten oder -module enthalten, die in einen einzelnen Regler eingebettet sind. Zum Beispiel könnte der Antriebsstrangregler 76 eine separate Hardware-Vorrichtung sein oder kann ein separates Antriebsstrangsteuermodul (ASM) enthalten, das sein Software könnte, die in einen Allzweckregler eingebettet ist, wie zum Beispiel den FSR 78. Und obgleich der FSR 78 als ein einzelner Regler gezeigt ist, kann er gleichermaßen mehrere Regler enthalten oder kann mehrere Softwarekomponenten oder -module enthalten, die in einen einzelnen Regler eingebettet sind, um verschiedene Fahrzeugsysteme, Teilsysteme und Komponenten zu steuern. Beispielsweise kann der FSR 78 eine beliebige Anzahl von Mikroprozessoren, ASICs, ICs, Speicher (zum Beispiel FLASH, ROM, RAM, EPROM und/oder EEPROM) und Softwarecode enthalten, um miteinander zu arbeiten und eine Reihe von Operationen auszuführen.
Aus Gründen der Vereinfachung können alle Überwachungs-, Verarbeitungs- und Steuerungsoperationen, die durch den Antriebsstrangregler 76 ausgeführt werden können, im vorliegenden Text so beschrieben werden, dass sie durch den FSR 78 ausgeführt werden, auch wenn der Antriebsstrangregler 76 ein separater, dedizierter Regler in Kommunikation mit dem FSR 78 sein kann. Zu diesem Zweck kann der FSR 78 mit anderen Reglern (zum Beispiel BSM 70) über ein fahrzeugweites Netz kommunizieren, das als ein Controller Area Network (CAN) 80 bezeichnet wird. Das CAN 80 kann eine festverdrahtete Fahrzeugverbindung (zum Beispiel ein Bus) sein und kann unter Verwendung einer beliebigen Anzahl von Kommunikationsprotokollen implementiert werden.
So wie die Batterie 68 ein BSM 70 enthält, können andere Vorrichtungen, die durch den FSR 78 gesteuert werden, ihre eigenen Regler enthalten, die mit dem FSR 78 über das CAN 80 kommunizieren können. Zum Beispiel kann eine (nicht gezeigte) Verbrennungsmotorsteuereinheit (VSE) mit dem FSR 78 kommunizieren und kann dazu dienen, verschiedene Aspekte des Betriebes des Verbrennungsmotors 14 zu überwachen und zu steuern. Außerdem kann das Getriebe 74 ein Getriebesteuermodul (GSM) 82 enthalten, das dafür konfiguriert ist, die Steuerung bestimmter Komponenten innerhalb des Getriebes 74 zu überwachen und zu koordinieren, wie zum Beispiel des Generators 16 und/oder des Motors 60. Gleichermaßen kann einen Bremssystemsteuermodul (BSSM) 84 dafür verwendet werden, ein Bremssystem zu überwachen und zu steuern. Das Bremssystem kann eine mechanische Verbindung zu den Fahrzeugrädern enthalten, wie zum Beispiel den primären Antriebsrädern 52, um eine Reibungsbremsung unter Verwendung von Reibungsbremsen 86 zu bewirken. Das Bremssystem kann außerdem für regeneratives Bremsen konfiguriert sein, wobei Bremsenergie aufgenommen und als elektrische Energie in der Batterie 68 gespeichert werden kann.
Wie das BSM 70, können das GSM 82 und das BSSM 84 mit dem FSR 78 über das CAN 80 kommunizieren. Alternativ können die oben erwähnten Regler Software-Steuermodule sein, die in dem FSR 78 enthalten sind, oder andere Allzweckregler, die in dem Fahrzeug installiert sind. Einige oder alle dieser verschiedenen Regler oder Software-Steuermodule können ein Steuersystem gemäß der vorliegenden Anmeldung bilden. Es versteht sich jedoch, dass verschiedene Aspekte des offenbarten Gegenstandes nicht auf eine bestimmte Art oder Konfiguration des FSR 78 oder auf eine bestimmte Steuerlogik zum Verwalten des Hybridantriebsstrangs 12 oder anderer Fahrzeugsysteme beschränkt sind.
Das Fahrzeug 10 kann außerdem ein Klimasteuersystem 88 zum Ausführen verschiedener Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsfunktionen enthalten. Die Klimasteuersystem 88 kann ihren eigenen Regler (nicht gezeigt) zum Kommunizieren mit dem FSR 78 über das CAN 80 enthalten. Der Ein/Aus-Status des Klimasteuersystems 88 kann zu dem FSR 78 übermittelt werden und kann beispielsweise auf den Status eines durch den Fahrer betätigten Schalters oder die automatische Steuerung des Klimasteuersystems 88 auf der Basis zugehöriger Funktionen, wie zum Beispiel Scheibenenteisung, gestützt werden. Der FSR 78 kann außerdem Eingangssignale empfangen, die für die elektrische Last stehen, die Klimasteuerungsoperationen von dem Klimasteuersystem 88 oder direkt von dem BSM 70 zugeordnet sind.
Ebenfalls in 1 gezeigt sind vereinfachte schematischen Darstellungen eines Navigationssystems 90 und eines Telematiksystems 92. Das Navigationssystem 90 kann ein Navigationsdisplay, eine globale Positionsbestimmungssystem(GPS)-Einheit, einen Navigationsregler und eine Schnittstelle für das Empfangen von Zielort-Informationen oder andere Eingaben eines Fahrers enthalten. Diese Komponenten können für das Navigationssystem 90 einzigartig sein oder können mit anderen Fahrzeugsystemen geteilt werden. Zum Beispiel kann die GPS-Einheit mindestens einen Teil des Telematiksystem 92 bilden. Das Navigationssystem 90 kann außerdem Entfernungs- und/oder Standortinformationen vermitteln, die dem Fahrzeug 10, seinen Zielorten, Ladestationsorten oder anderen relevanten GPS-Wegpunkten zugeordnet sind. Das Navigationssystem 90 kann Kartendaten in Verbindung mit einem momentanen Fahrzeugstandort anzeigen. Das Navigationssystem 90 kann außerdem Reiserouten berechnen und eine entsprechende Routenführung anhand der erhaltenen Zielort-Informationen, Ladestationsorte und anderer Orte von Interesse (POIs) an einen Fahrer übermitteln.
Das Telematiksystem 92 kombiniert Telekommunikation und Informationsverarbeitung. Insbesondere kann das Telematiksystem 92 die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug 10 und einem oder mehreren Kommunikationssystemen ermöglichen, wie zum Beispiel Telefonsystemen und Satellitensystemen. Das Telematiksystem 92 kann eine Anzahl von Antennen und Sender/Empfängern zur drahtlosen Kommunikation mit einer oder mehreren externen satellitengestützten Quellen und/oder terrestrischen Quellen mittels Funkübertragungen, Mikrowellenübertragungen, Mobilfunknetzen oder dergleichen enthalten. Neben dem GPS können die externen Quellen Verkehrsinformationssysteme und Wetterinformationssysteme, neben anderen Quellen, enthalten. Dementsprechend kann das Telematiksystem 92 Eingangssignale bezüglich des Fahrzeugstandortes sowie relevanter Wetter- und Verkehrsinformationen anhand des Fahrzeugstandortes empfangen.
Der FSR 78 kann außerdem verschiedene manuelle Eingaben empfangen, die durch einen Fahrzeuglenker veranlasst wurden, wie in 1 als ein Fahrereingabesystem 94 schematisch veranschaulicht. Das Fahrereingabesystem 94 kann ein Gaspedal mit einem oder mehreren Sensoren enthalten, wie zum Beispiel einen Gaspedalpositionssensor (GPPS), der Informationen, wie zum Beispiel die Drosselklappenposition, zu dem FSR 78 kann. Das Fahrereingabesystem 94 kann außerdem ein Bremspedal und einen Bremspedalpositionssensor (BPPS) zum Übermitteln von Bremsbedarf zu dem FSR 78 und/oder BSSM 84 enthalten. Das Fahrereingabesystem 94 kann außerdem einen Schalthebel enthalten, der ein Gangwahl(PRNDL)-Signal übermittelt. Der FSR 78 kann zusätzliche Eingangssignale von dem Fahrereingabesystem 94 empfangen, wie zum Beispiel Eingaben von einer Parkbremse, einem Lenkrad und Schaltern zum Ausführen verschiedener Operationen oder Steuern von verschiedenem Zubehör.
Der FSR 78 kann mit jedem einzelnen Fahrzeugsystem kommunizieren, um den Fahrzeugbetrieb gemäß programmierten Algorithmen und programmierter Steuerlogik zu überwachen und zu steuern. In dieser Hinsicht kann der FSR 78 helfen, die verschiedenen verfügbaren Energiequellen und die mechanische Kraft, die an die Räder 52 geleitet wird, zu verwalten, um die Kraftstoffökonomie zu optimieren und/oder die Fahrzeugreichweite zu maximieren.
Der FSR 78 kann einen programmierbaren digitalen Computer und geeignete Eingabe/Ausgabe-Schaltungen oder dergleichen enthalten, die dafür konfiguriert sind, die verschiedenen Eingangssignale zu empfangen, die für einen Zustand der Fahrzeugsystemkomponenten stehen. Die Eingangssignale können von den Fahrzeugsystemkomponenten selbst oder von gerätespezifischen Reglern übermittelt werden oder können von verschiedenen Fahrzeugsystemsensoren, Antennen oder manuelle Eingaben, wie zum Beispiel den oben beschriebenen, empfangen werden. Der FSR 78 kann diese Eingangssignale und andere gemäß logischen Regeln verarbeiten, um den Betrieb des Hybridantriebsstrangs 12 zu überwachen und zu steuern.
Neben dem oben Genannten kann das Fahrzeug 10 eine Nutzerschnittstelle 96 zum Ermöglichen der Kommunikation mit einem Fahrer enthalten. Die Nutzerschnittstelle 96 kann mit dem FSR 78 kommunizieren und kann relevante Inhalte an den Fahrer des Fahrzeugs 10 übermitteln. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung kann die Nutzerschnittstelle 96 ein Informationsanzeigesystem 98 zum Bereitstellen der Schnittstelle zwischen dem Fahrer und den verschiedenen Fahrzeugsystemen, wie zum Beispiel dem Hybridantriebsstrang 12, enthalten. Das Informationsanzeigesystem 98 kann ein Informationsdisplay 100 enthalten, das elektrisch mit einem Displayregler 102 verbunden ist. Der Displayregler 102 kann mit dem Antriebsstrangregler 76, dem GSM 82, dem BSM 70, dem BSSM 84 und anderen dedizierten oder Allzweckreglern, wie zum Beispiel dem FSR 78, kommunizieren. Der Displayregler 102 kann Daten von verschiedenen Fahrzeugsystemen und -komponenten sammeln, wie zum Beispiel dem GSM 82, dem BSM 70, dem BSSM 84, dem Klimasteuersystem 88, Fahrzeugzubehör und dergleichen, auf die über das CAN 80 zugegriffen werden kann. Darüber hinaus kann der Displayregler 102 Daten an das Informationsdisplay 100 übermitteln, um Fahrzeugbetriebsinformationen auf verständliche Weise an den Fahrer zu übermitteln. In dem FSR 78, dem Displayregler 102 oder dem Informationsdisplay 100 oder Kombinationen davon können Signalausgaben von den verschiedenen Fahrzeugsystemen und -komponenten verarbeitet werden, und Displayberechnungen können ausgeführt werden.
Obgleich der Displayregler 102 als ein separater Regler gezeigt ist, kann er mit dem FSR 78 oder einem anderen Allzweck- oder dedizierten Fahrzeugregler integriert sein. Somit können, wie im Fall des Antriebsstrangreglers 76, alle Überwachungs-, Verarbeitung und Steuerungsoperationen, die durch einen separaten Displayregler ausgeführt werden können, im vorliegenden Text als durch den FSR 78 ausgeführt beschrieben werden. Im Prinzip kann sich im Sinne des vorliegenden Textes jeder Verweis auf einen Regler allgemein auf den FSR 78 beziehen, oder kann sich auf einen anderen Allzweck- oder gerätespezifischen Regler beziehen, wie zum Beispiel den Antriebsstrangregler 76, den Displayregler 102 oder Kombinationen davon.
Das Informationsdisplay 100 kann eine riesige Zahl von Informationen über das Fahrzeug und seine Umgebung unter Verwendung grafischer, schematischer, numerischer, textueller und/oder symbolischer Darstellungen oder Bilder übermitteln. Das Display 100 kann innerhalb eines (nicht gezeigten) Armaturenträgers des Fahrzeugs 10 angeordnet werden, wie zum Beispiel in einer Instrumententafel oder einem Mittelkonsolenbereich. Darüber hinaus kann das Display 100 Teil eines anderen Nutzerschnittstellensystems sein, wie zum Beispiel des Navigationssystems 90, oder kann Teil eines dedizierten Informationsanzeigesystems sein. Das Display 100 kann eine Flüssigkristallanzeige (LCD), ein Plasmabildschirm, eine organische Leuchtanzeige (OLED) oder ein anderes geeignetes Display sein. Das Display 100 kann einen Berührungsbildschirm zum Empfangen von Fahrereingaben enthalten, die ausgewählten Regionen des Displays zugeordnet sind. Die Nutzerschnittstelle 96 oder das Display 100 kann außerdem einen oder mehrere (nicht gezeigte) Knöpfe enthalten, wie zum Beispiel harte Tasten oder weiche Tasten, um die Eingaben des Fahrers zu empfangen.
Eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung können unter Verwendung der Nutzerschnittstelle 96, insbesondere des Informationsanzeigesystems 98, implementiert werden. Der Regler kann regelmäßig Fahrzeugdaten, einschließlich Betriebs- und Umweltdaten, von kommunikativ angeschlossenen Geräten, wie zum Beispiel den oben beschriebenen, empfangen. Darüber hinaus können die Daten zu einer oder mehreren Darstellungen verarbeitet werden, die auf dem Informationsdisplay 100 angezeigt werden können, einschließlich Informationen, die zu einem effizienten Fahrverhalten oder andere ökonomische Fahrzeugbetriebsentscheidungen ermuntern können. Zum Beispiel kann das Informationsdisplay 100 Tipps anzeigen, die einen Fahrzeuglenker über Handlungen, welche die Fahrzeugeffizienz verbessern, sowie über die potenzielle Auswirkung dieser Handlungen informieren.
Die Rate, mit der ein Fahrzeug Energie verbraucht, kann sich auf seine Gesamteffizienz auswirken. Darum kann durch Verringern des Energieverbrauchs, insbesondere der Energieverbrauchsrate, die Fahrzeugeffizienz verbessert werden. Zu diesem Zweck kann der Regler dafür konfiguriert sein, Eingangssignale zu empfangen, die für einen Energieverbrauch stehen, der mit einer Reihe von Zuständen des Fahrzeugs 10 im Zusammenhang steht. In Abhängigkeit vom Fahrzeugtyp kann sich der Energieverbrauch auf elektrische Energie, Kraftstoffenergie oder eine Kombination der beiden beziehen. Er kann sogar Energie enthalten, die von anderen Arten von Energiespeichervorrichtungen verbraucht wurde, wie zum Beispiel chemische Energie, hydraulische Energie und dergleichen. Zu den Fahrzeugzuständen können zum Beispiel Fahrzeugbetriebsparameter (zum Beispiel Geschwindigkeit, Beschleunigung usw.) oder Umgebungsbedingungen (zum Beispiel Wetter, Gelände usw.) gehören.
Die Eingangssignale können tatsächliche Energieverbrauchswerte sein, die mit der Nutzung eines bestimmten Fahrzeugsystems oder einer bestimmten Fahrzeugkomponente zusammenhängen. Die Energieverbrauchswerte können durch den Regler direkt von einem Fahrzeuggerät oder einem entsprechenden Geräteregler empfangen werden. Alternativ können die Eingangssignale Fahrzeugdaten enthalten, die der Regler dafür verwenden kann, den Energieverbrauch zu berechnen oder zu schätzen, der mit verschiedenen Fahrzeugoperationen, Einstellungen oder sonstigen Bedingungen zu tun hat, die sich auf das Effizienzrating des Fahrzeugs 10 auswirken. Dementsprechend können die Eingangssignale Hybridantriebsstrangdaten enthalten, die von der Verbrennungsmotorsteuereinheit, dem GSM 82, dem BSM 70, dem BSSM 84 oder dergleichen empfangen werden. Außerdem können die Eingangssignale Daten von anderen Fahrzeugsystemen und -komponenten enthalten, wie zum Beispiel dem Klimasteuersystem 88, dem Navigationssystem 90, dem Telematiksystem 92, einem (nicht gezeigt) Reifendrucküberwachungssystem oder verschiedenem Fahrzeugzubehör.
Wenden wir uns allgemein den 2a und 2b zu, wo das Informationsdisplay 100 in größerem Detail gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung gezeigt ist. Wie zuvor beschrieben, kann das Display 100 allgemein zum Übermitteln relevanter Fahrzeuginhalte an einen Fahrer des Fahrzeugs 10 verwendet werden. Der Displayinhalt kann zum Beispiel Informationen über den Betrieb des Fahrzeugs 10 und/oder die Auswirkungen enthalten, die bestimmte Fahrzeugoperationen, Einstellungen oder Bedingungen auf effizienzbezogene Messgrößen wie zum Beispiel Kraftstoffökonomie, Emissionen, Fahrzeugreichweite oder dergleichen haben können. Insbesondere veranschaulichen die 2a und 2b beispielhafte Displayschirme 104, 106 zum Übermitteln von Fahrzeugeffizienztipps. Jeder Displayschirm 104, 106 kann eine Liste mit Punkten 108 zeigen, die sich auf das Fahrzeugeffizienzrating auswirken.
Wir wenden uns 2a zu. Die Liste mit Punkten 108 kann mehrere Betriebsparametermodifizierungsmeldungen 110 enthalten. Die Betriebsparametermodifizierungsmeldungen 110 können sich auf Handlungen (zum Beispiel Betriebsparametermodifizierungen) beziehen, die ein Fahrer unternehmen kann, um das Fahrzeugeffizienzrating zu verbessern, einschließlich vorgeschlagener Änderungen beim Fahrverhalten oder den Fahrzeugseinstellungen. Neben der Betriebsparametermodifizierungsmeldung 110 kann jeder angezeigte Punkt 108 des Weiteren einen Effizienzauswirkungswert 112 entsprechend der Betriebsparametermodifizierungsmeldung 110 enthalten. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung kann der Effizienzauswirkungswert 112 eine potenzielle Auswirkung auf die Fahrzeugeffizienz angeben, die sich aus der Betriebsparametermodifizierung ergibt, die in der zugehörigen Betriebsparametermodifizierungsmeldung 110 vorgeschlagen wurde. Der Effizienzauswirkungswert 112 für jede Betriebsparametermodifizierung kann auf der Basis des momentanen Energieverbrauchs und der momentanen Fahrzeugzustände berechnet werden. Dementsprechend können die Betriebsparametermodifizierungsmeldungen 110 und die entsprechenden Effizienzauswirkungswerte 112 textuelle und numerische Darstellungen sein, die durch den Displayregler 102 zum Anzeigen auf dem Informationsdisplay 100 ausgegeben werden. Darüber hinaus können die Betriebsparametermodifizierungsmeldungen 110 und entsprechende Effizienzauswirkungswerte 112 auf die Eingangssignale gestützt werden, die für einen Energieverbrauch stehen, der verschiedenen Fahrzeugbetriebsparametern zugeordnet ist.
Wie in 2a gezeigt, kann der Effizienzauswirkungswert 112 in Bezug auf die Kraftstoffökonomie, wie zum Beispiel Meilen je Gallone (MPG) oder eine sonstige Kraftstoffökonomieeinheit übermittelt werden. Jedoch versteht es sich, dass der Effizienzauswirkungswert 112 auch unter Verwendung eines anderen Energieverbrauchswertes oder einer anderen effizienzbezogenen Messgröße übermittelt werden kann, die ein Fahrzeuglenker für aussagekräftig erachten kann. Zum Beispiel kann der Effizienzauswirkungswert 112 in Bezug auf die Fahrzeugreichweite (d. h. die Distanz) angezeigt werden, was besonders dann sinnvoll sein kann, wenn Aspekte der vorliegenden Anmeldung in einem BEV verwendet werden. Als ein weiteres Beispiel kann der Effizienzauswirkungswert 112 die Auswirkung auf die Fahrzeugemissionen übermitteln (zum Beispiel Pfund Kohlenstoffdioxid (lbs CO₂)), die eine entsprechende Betriebsparametermodifizierung herbeiführen kann. Alternativ kann der Effizienzauswirkungswert 112 von vergleichender Art sein und kann somit als ein Prozentsatz angezeigt werden. Zum Beispiel kann der Effizienzauswirkungswert 112 eine potenzielle prozentuale Änderung der Gesamteffizienz angeben, die sich aus der entsprechende Betriebsparametermodifizierung ergibt. Der Prozentsatz kann berechnet werden, indem man einen potenziellen Verbesserungswert in einer effizienzbezogenen Messgröße (zum Beispiel Kraftstoffökonomie, Reichweite, Emissionen usw.) durch einen momentanen Effizienzwert teilt, der in den gleichen Einheiten ausgedrückt wird wie der potenzielle Verbesserungswert. Wenn zum Beispiel das Abschalten der Klimaanlage zu einer potenziellen Verbesserung der Kraftstoffökonomie von +2,9 mpg führen kann und die momentane Kraftstoffökonomie bei 43,3 mpg liegt, so kann der zugehörige Effizienzauswirkungswert 112 als eine potenzielle Kraftstoffökonomie-Verbesserung von 6,7 % übermittelt werden. Als ein weiteres Beispiel kann der Effizienzauswirkungswert 112 eine prozentuale relative Änderung der Gesamteffizienz im Vergleich zu einem anderen Fahrer angeben.
Der Effizienzauswirkungswert 112 kann außerdem in anderen dimensionslosen Zahlen übermittelt werden. Als ein Beispiel kann ein Punktesystem verwendet werden, so dass jeder Effizienzauswirkungswert als ein Punktwert übermittelt werden kann. Als ein weiteres Beispiel dafür können Punktwerte auf der Basis des potenziellen Effizienzverbesserungswertes jeder Modifizierung relativ zur Summe der potenziellen Effizienzverbesserungswerte für alle Betriebsparametermodifizierungen, die in den Betriebsparametermodifizierungsmeldungen vorgeschlagen wurden, zugewiesen werden. Wenn zum Beispiel das Verbessern des regenerativen Bremsens +1,1 mpg erbringen kann und die Summe der KÖ-Verbesserung +7,6 mpg beträgt, so kann die potenzielle Auswirkung eines verbesserten regenerativen Bremsens als 14 Punkte angezeigt werden (d. h. 1,1/7,6·100).
Das Fahrzeug 10 benötigt Energie zum Beschleunigen, zum Betreiben der Klimaanlage oder der Heizung und zum Ausführen einer Vielzahl anderer Fahrzeugoperationen. Infolge dessen kann sich dieser Energieverbrauch negativ auf die Kraftstoffökonomie des Fahrzeugs auswirken. Ein energiebewusster Fahrer will möglicherweise wissen, wie die Kraftstoffökonomie durch direkte Änderungen eines oder mehrerer Fahrzeugbetriebsparameter zu verbessern ist, zum Beispiel durch Verändern von Fahrverhaltensweisen oder der Nutzung der Klimaanlage. Dementsprechend können zu beispielhaften Betriebsparametermodifizierungsmeldungen 110 das Geben von Empfehlungen zum Reduzieren der Beschleunigung um einen bestimmten Betrag, zum Abschalten der Klimaanlage, zu einem früheren Bremsen, zu Verringern der Fahrzeuggeschwindigkeit um einen bestimmten Betrag oder dergleichen gehören, wie in 2a gezeigt.
Obgleich zahlreiche Betriebsparameter während des Fahrzeugbetriebs geändert werden können, kann die Anzahl der Betriebsparametermodifizierungsmeldungen 110, die auf dem Informationsdisplay 100 angezeigt wird, zur besseren Hervorhebung begrenzt werden, weil entweder nicht genügend Platz zur Verfügung steht, oder aus sonstigen Gründen im Zusammenhang mit Design-Erwägungen. Dementsprechend kann der Regler die Betriebsparametermodifizierungsmeldungen 110 priorisieren, die er anzeigen lässt. Zum Beispiel können Betriebsparameter Priorität erhalten, die sich durch einen typischen Fahrer leichter modifizieren oder ändern lassen. Außerdem oder alternativ kann der Regler Betriebsparametermodifizierungen priorisieren, die das Potenzial besitzen, die größten Auswirkungen auf die Kraftstoffökonomie zu haben, und kann das Informationsdisplay 100 veranlassen, die entsprechenden Betriebsparametermodifizierungsmeldungen 110 anzuzeigen. In dieser Hinsicht kann der Regler die Betriebsparametermodifizierungen auf der Basis ihrer entsprechenden Effizienzauswirkungswerte 112 rangordnen. Darüber hinaus kann das Informationsdisplay 100 die entsprechenden Betriebsparametermodifizierungsmeldungen 110 gemäß ihrer Rangfolge anzeigen. Zum Beispiel kann die Betriebsparametermodifizierung, die zur größten Kraftstoffökonomieverbesserung führt, wenn sie erfolgreich ausgeführt wird, ganz oben in der Liste der angezeigten Punkte 108 angezeigt werden.
Wie in dem in 2a gezeigten Beispiel dargestellt, kann das Fahrzeug 10 beim Reduzieren der Beschleunigung um 50 %, auf der Basis des momentanen Energieverbrauchs und der Fahrbedingungen, möglicherweise eine Steigerung der Kraftstoffökonomie von 3,2 mpg realisieren. Die ranggeordnete Liste der Betriebsparametermodifizierungsmeldungen 110 kann einem Fahrer konkrete Empfehlungen zum Modifizieren des Fahrverhaltens oder der Fahrzeugseinstellungen geben. Durch Quantifizieren und Anzeigen der potenziellen Auswirkung der Betriebsparametermodifizierungen sowie Nutzen der entsprechenden Effizienzauswirkungswerte 112 kann der Fahrer geneigter oder ermutigter sein, sich dem vorgeschlagenen Verhalten anzupassen. Die Daten bezüglich des Betriebes des Fahrzeugs 10 können kontinuierlich in Echtzeit anhand der momentanen Fahrzeugzustände aktualisiert werden. Infolge dessen können die Effizienzauswirkungswerte 112 kontinuierlich oder periodisch neu berechnet werden, und das Display 100 kann entsprechend modifiziert werden.
Wie zuvor beschrieben, können – zusätzlich zu Fahrzeugbetriebsparametern – die Fahrzeugzustände auch Umgebungsbedingungen oder andere Effizienzauswirkungsfaktoren beinhalten, die ein Fahrer nicht kontrollieren kann oder nur in begrenztem Umfang kontrollieren kann. Zu solchen Umgebungsbedingungen können Wetter, Gelände, Verkehr, Fahrbahnverhältnisse oder dergleichen gehören. Zum Beispiel können kalte Außentemperaturen den Energieverbrauch erhöhen, weil der Antriebsstrang sich erst aufwärmen muss. Der Antriebsstrang 12 kann außerdem mehr Energie verbrauchen, wenn das Gelände sehr bergig ist. Gleichermaßen können schlüpfrige Fahrbahnverhältnisse oder hohes Verkehrsaufkommen die Kraftstoffökonomie durch den damit verbundenen relativ höheren Energieverbrauch beeinträchtigen. Jedoch kann es sein, dass der Fahrer kaum oder gar keinen Einfluss auf diese Umgebungsbedingungen während der Fahrt hat. Ein weiterer Faktor, der die Fahrzeugeffizienz beeinflusst, kann der Reifendruck sein. Niedriger Reifendruck kann sich negativ auf die Kraftstoffökonomie auswirken. Obgleich ein Fahrer den Luftdruck in den Reifen erhöhen kann, lässt sich diese Option nicht so ohne Weiteres während des normalen Fahrzeugbetriebes realisieren (zum Beispiel während das Fahrzeug 10 gefahren wird). Dementsprechend können diese Faktoren auf einem von den Betriebsparametermodifizierungsmeldungen 110 separaten Displayschirm angezeigt werden, wie in 2b gezeigt.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann der Displayschirm 106, der diese anderen Effizienzauswirkungsfaktoren anzeigt, angezeigt werden, wenn das Fahrzeug 10 nicht gefahren wird. Zum Beispiel kann der in 2b gezeigte beispielhafte Displayschirm 106 beim Ausschalten eines Fahrzeugs erscheinen, um Informationen über andere Faktoren, die die Kraftstoffökonomie beeinflussen, zu übermitteln. Ähnlich dem Displayschirm 104 in 2a kann der Displayschirm 106 mehrere Fahrzeugzustandsmeldungen 114 enthalten. Jede Meldung kann einen Umgebungszustand oder einen anderen Faktor beschreiben oder auf sonstige Weise betreffen, die zusammen als Effizienzauswirkungsfaktoren bezeichnet werden, die möglicherweise nicht durch ein Betriebsverhalten des Fahrers in Echtzeit kontrolliert werden können. Der Regler kann außerdem Effizienzauswirkungswerte 112 berechnen, die jedem Effizienzauswirkungsfaktor zugeordnet. Entsprechend kann ein Effizienzauswirkungswert 112 in Verbindung mit jeder zugehörigen Fahrzeugzustandsmeldung 114 angezeigt werden. In diesem Fall können die Effizienzauswirkungswerte 112 die negative Auswirkung auf die Kraftstoffökonomie der entsprechenden Fahrzeugzustände übermitteln. Dementsprechend kann der beispielhafte Displayschirm 106 in 2b einem Fahrer helfen, besser zu verstehen, warum die Kraftstoffökonomie unter bestimmten Bedingungen niedriger sein kann als erwartet, auch wenn das Betriebsverhalten in Echtzeit modifiziert wird. Ähnlich den Betriebsparametermodifizierungsmeldungen 110 können die Fahrzeugzustandsmeldungen 114 gleichermaßen auf der Basis ihrer Effizienzauswirkungswerte 112 ranggeordnet und auf dem Informationsdisplay 100 gemäß ihrer jeweiligen Rangordnung angezeigt werden.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann ein Fahrer eine der angezeigten Betriebsparametermodifizierungsmeldungen 110 oder Fahrzeugzustandsmeldungen 114 auswählen, um mehr über den ausgewählten Punkt zu erfahren. Die Auswahleingabe kann über einen Berührungsbildschirm empfangen werden. Beim Auswählen eines bestimmten Bereichs auf dem Display 100, der durch einen aufgelisteten Punkt 108 belegt ist, kann ein Aufklappdialogfeld erscheinen, das dem Fahrer zusätzliche Informationen zu dem entsprechenden Fahrzeugbetrieb oder -zustand gibt. Die Auswahleingabe kann auch durch andere Mittel empfangen werden, wie zum Beispiel einen Knopf oder einen Schalter neben der ausgewählten Meldung.
3 zeigt ein vereinfachtes, beispielhaftes Funktionsblockschaubild 300 zum Berechnen und Anzeigen der Auswirkung bestimmter Fahrzeugzustände auf die Fahrzeugeffizienz mindestens zum Teil in Abhängigkeit vom momentanen Energieverbrauch. Wie dort zu sehen, kann in Block 305 ein aktiv beeinflusster Energieverbrauch berechnet werden. „Aktiv beeinflusster Energieverbrauch“ kann sich allgemein auf den Energieverbrauch beziehen, der Fahrzeugbetriebsparametern zugeordnet ist, die ein Fahrer während des Fahrzeugbetriebes, wenigstens in einem gewissen Umfang, kontrollieren oder modifizieren kann. Dementsprechend kann ein aktiv beeinflusster Energieverbrauch allgemein dem Energieverbrauch entsprechen, der oben mit Bezug auf 2a beschrieben wurde. Der Regler kann den aktiv beeinflussten Energieverbrauch auf der Grundlage der Eingangssignale berechnen, die er von dem Hybridantriebsstrang 12 und anderen Fahrzeugsystemen und -komponenten empfängt. Zum Beispiel, wie in Block 305 gezeigt, kann der Regler unter anderem die Energie berechnen, die für Folgendes aufgewendet wird: Beschleunigen (310), Klimaanlagenfunktionen (315), Überwindung des Luftwiderstands (320), Stromversorgung von Zubehörverbrauchern (325) und dergleichen. Der Regler kann außerdem den Betrag der Energie abziehen, der durch regeneratives Bremsen zurückgewonnen wird (330). Obgleich in Bezug auf den Energieverbrauch veranschaulicht, kann die Auswirkung jedes Betriebsparameters auch in anderen Einheiten berechnet und/oder in andere Einheiten umgewandelt werden, wie zum Beispiel Kraftstoffökonomie, Reichweite, Emissionen oder dergleichen.
Die oben erwähnten Energieverbrauchswerte können auf verschiedene Weise berechnet, geschätzt oder auf sonstige Weise bestimmt werden. Zum Beispiel kann die für das Beschleunigen aufgewendete Energie (310) anhand eines Vergleichs der tatsächlichen Beschleunigung mit einem kalibrierten Mindestbeschleunigungswert, für den der Energieverbrauch bekannt ist, ermittelt werden. Unter Verwendung einer Nachschlagetabelle kann ein Energieverbrauchswert anhand der Differenz erhalten werden. Alternativ kann die Differenz mit einem Kraftstoffökonomiegewinn oder -verlust auf der Basis vorgegebener Daten (zum Beispiel einer Nachschlagtetabelle) gleichgesetzt werden. Die tatsächliche Beschleunigung kann, mindestens zum Teil, anhand eines Eingangssignals bestimmt werden, das von dem GPPS empfangen wird. Die Energie, die für die Klimaanlagensteuerung aufgewendet wird (315), kann anhand des Stromverbrauchs berechnet werden, der dem Betrieb des Klimaanlagenkompressors oder -gebläsemotors zugeordnet ist. Die Auswirkung auf die Kraftstoffökonomie kann anhand von Echtzeitmodellberechnungen geschätzt werden, für die der Stromverbrauch der Klimaanlage hinzugezogen wird. Gleichermaßen kann die Energie, die für die Stromversorgung von Zubehörabnehmern aufgewendet wird (325), auf ähnliche Weise berechnet werden. Die Energie, die für die Überwindung des Luftwiderstands aufgewendet wird (320), kann anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit und modellierter Fahrtwiderstands(d. h. Luftwiderstands)-Verluste berechnet werden. Somit können gleichermaßen die Verbesserungen der Kraftstoffökonomie infolge der Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden.
Der Betrag der Energie, die durch regeneratives Bremsen zurückgewonnen wird (330), kann einige der anderen Energieverluste aufwiegen. Wenn der Gesamtbremsaufwand den Grenzwert für regeneratives Bremsen übersteigt, so kann das Reibungsbremsen 86 dafür verwendet werden, um die Differenz auszugleichen, was zu in Form von Wärme verlorener Energie führt. Durch Modifizieren des Bremsverhaltens (zum Beispiel durch früheres Bremsen) kann der Betrag an Energie, der durch regeneratives Bremsen zurückgewonnen wird, optimiert werden, was zu einer entsprechenden Verbesserung der Kraftstoffökonomie führt. Die Differenz zwischen dem augenblicklichen Betrag des regenerativen Bremsens und dem Gesamtbremsaufwand (d. h. dem Reibungsbremsbetrag) kann unter Verwendung einer Nachschlagtetabelle mit der Kraftstoffökonomie gleichgesetzt werden. Somit kann der Betrag der zurückgewonnenen regenerativen Bremsenergie mit einem theoretischen Maximum verglichen werden, um ein entsprechendes Kraftstoffökonomie-Verbesserungspotenzial zu berechnen. Darüber hinaus kann diese Berechnung auch den Einfluss der Batterieladengrenze, der Batteriestabilität, des Batteriealters und -zustands oder dergleichen auf den Gesamtgrenzwert des regenerativen Bremsens enthalten.
Der passiv beeinflusste Energieverbrauch kann in Block 335 berechnet oder auf sonstige Weise geschätzt werden. Der „passiv beeinflusste Energieverbrauch“ kann sich allgemein auf den Energieverbrauch beziehen, der durch Umgebungsbedingungen oder andere Faktoren beeinflusst wird, die ein Fahrer während des Fahrzeugbetriebs nicht kontrollieren oder modifizieren kann. Dementsprechend kann der passiv beeinflusste Energieverbrauch allgemein dem Energieverbrauch entsprechen, der oben mit Bezug auf 2b beschrieben wurde. Auch hier kann die Auswirkung jedes Umgebungszustands oder sonstigen Faktors in anderen Einheiten berechnet und/oder in andere Einheiten umgewandelt werden, wie zum Beispiel Kraftstoffökonomie, Reichweite, Emissionen oder dergleichen. Der Regler kann den passiv beeinflussten Energieverbrauch auf der Grundlage der Eingangssignale schätzen, die er zum Beispiel von verschiedenen Fahrzeugsensoren oder dem Telematiksystem 92 empfängt. Zum Beispiel, wie in Block 335 gezeigt, kann der Regler unter anderem die Energie schätzen, die für Folgendes aufgewendet wird: Überweiden eines zu geringen Reifendrucks (340), Fahren des Fahrzeugs 10 unter widrigen Umgebungsbedingungen (345), Betreiben des Hybridantriebsstrangs 12 unterhalb der normalen Betriebstemperatur (350), Überwinden von Straßensteigungen und Gelände (355) oder dergleichen.
Der Energieverbrauch, der mit dem Überwinden eines zu geringen Reifendrucks zu tun hat, kann auf der Basis von RLMS-Messungen geschätzt werden, die mit dem empfohlenen Reifendruck verglichen werden. Die Druckdifferenz kann auf eine Nachschlagtetabelle angewendet werden, um eine Energieverbrauchsschätzung zu erhalten. Alternativ kann die Nachschlagtetabelle einen geschätzten Effizienzauswirkungswert angeben, der dem Messwert des geringen Reifendrucks zugeordnet ist. Der Energieverbrauch, der mit widrigen Umgebungsbedingungen zusammenhängt, kann anhand von Informationen wie Allradantriebs(AWD)-Zuschaltdaten und Radschlupfdaten geschätzt werden. Die Daten für das Aufwärmen des Antriebsstrangs können dafür verwendet werden, die Fahrzeugeffizienz zu beurteilen und die zusätzliche Energie zu schätzen, die durch den Fahrzeugbetrieb bei kalten Außentemperaturen verbraucht wird. Schließlich kann die Energie, die bei einer Fahrt durch bergiges Gelände aufgewendet wird, auf der Basis von Berechnungen unter Verwendung von Steigungssensoren und Kartendaten, die GPS-Koordinaten zugeordnet sind, geschätzt werden.
Unter Verwendung von Energieverbrauchswerten als ein Beispiel können, nachdem der aktiv und der passiv beeinflusste Energieverbrauchs bestimmt wurden, die Energieverbräuche summiert werden, um einen Wert zu erhalten, der dem Gesamtenergieverbrauch für das Fahrzeug 10 entspricht, wie in Block 360 gezeigt. Des Weiteren können die potenziellen Verbesserungen des Energieverbrauchs oder eines anderen Effizienzwertes ebenfalls summiert werden, um einen Gesamtverbesserungswert zu erhalten. Der Gesamtwert kann mit einem theoretischen Maximum verglichen werden, der mittels einer Nachschlagtetabelle oder eines anderen Verfahrens erhalten wird, und korrigiert einige oder alle potenziellen Verbesserungswerte anhand dieser Analyse, wie in Block 365 gezeigt. Wenn zum Beispiel der momentane Kraftstoffökonomiewert plus der Summe der potenziellen Kraftstoffökonomie-Verbesserungen eine maximale theoretische Kraftstoffökonomie für bestimmte momentane Bedingungen übersteigt, so kann ein Korrekturalgorithmus einen oder mehrere der Verbesserungswerte justieren. Jeder Kraftstoffökonomie-Verbesserungswert kann proportional um einen Korrekturfaktor gesenkt werden. Alternativ kann auch der Kraftstoffökonomie-Verbesserungswert für die Betriebsparametermodifizierung, die am wahrscheinlichsten eine Überschätzung verursachen wird, disproportional verringert werden.
Des Weiteren kann in Block 365 jede aktiv beeinflusste Energieverbrauchskomponente und passiv beeinflusste Energieverbrauchskomponente anhand des Gesamtenergieverbrauchswertes normalisiert werden, um einen potenziellen prozentualen Verbesserungswert oder einen anderen dimensionslosen Wert zu erhalten, wie zuvor beschrieben. Darüber hinaus können – anstatt des Normalisierens jeder Energieverbrauchskomponente auf der Basis des Gesamtenergieverbrauchs – die einzelnen Verbesserungswerte durch Dividieren durch die Gesamtsumme der Verbesserungen normalisiert werden. Anhand eines Vergleichs der Effizienzauswirkungswerte 112, ob ein normalisierter Wert oder in einer effizienzbezogenen Maßeinheit ausgedrückt (zum Beispiel Energie, Kraftstoffökonomie, Reichweite, Emissionen, usw.), kann der Regler eine Liste mit Punkte erzeugen, die die Fahrzeugeffizienz am meisten beeinflussen, wie in Block 370 gezeigt. Die Liste mit Punkten kann Fahrzeugbetriebsparameter oder Umgebungsbedingungen enthalten, die anhand der Effizienzauswirkungswerte 112 momentan die größte Auswirkung auf die Fahrzeugeffizienz haben. Die Punkte können auf der Basis ihrer jeweiligen Effizienzauswirkungswerte 112 ranggeordnet werden. Bei Block 375 kann die Nutzerschnittstelle 96 die ranggeordnete Liste mit Punkten über das Informationsdisplay 100 als Betriebsparametermodifizierungsmeldungen 110 und/oder Fahrzeugszustandsmeldungen 114 anzeigen, wie oben mit Bezug auf die 2a und 2b dargelegt. Der Effizienzauswirkungswert 112, der jeder angezeigten Meldung zugeordnet ist, kann ebenfalls angezeigt werden.
Obgleich oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Spezifikation verwendeten Worte Worte der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen. Außerdem können die Merkmale verschiedener Implementierungsausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.

Claims

Steuersystem, die Folgendes umfasst: einen Regler, der dafür konfiguriert ist, Eingaben zu empfangen, die für einen Energieverbrauch stehen, der mit einer Reihe von Fahrzeugbetriebsparametern im Zusammenhang steht, und mehrere Betriebsparametermodifizierungsmeldungen und einen Effizienzauswirkungswert, der jeder Betriebsparametermodifizierungsmeldung zugeordnet ist, auszugeben; und eine Schnittstelle in Kommunikation mit dem Regler, die dafür konfiguriert ist, die Betriebsparametermodifizierungsmeldungen und ihre zugehörigen Effizienzauswirkungswerte anzuzeigen.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die mehreren Betriebsparametermodifizierungsmeldungen anhand der zugehörigen Effizienzauswirkungswerte ranggeordnet werden, und die Schnittstelle des Weiteren dafür konfiguriert ist, die mehreren Betriebsparametermodifizierungsmeldungen und den Effizienzauswirkungswert, der jeder Betriebsparametermodifizierungsmeldung zugeordnet ist, gemäß ihrer Rangfolge anzuzeigen.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der Effizienzauswirkungswert für eine geschätzte potenzielle Verbesserung bei einer effizienzbezogenen Messgröße bei Einhaltung der entsprechenden Betriebsparametermodifizierungsmeldung steht.
Steuersystem nach Anspruch 3, wobei der Effizienzauswirkungswert ein Kraftstoffverbrauchswert ist, der für eine geschätzte potenzielle Auswirkung auf die Kraftstoffökonomie steht.
Steuersystem nach Anspruch 3, wobei der Effizienzauswirkungswert ein Distanzwert ist, der für eine geschätzte potenzielle Auswirkung auf die Fahrzeugreichweite steht.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der Effizienzauswirkungswert für eine geschätzte potenzielle prozentuale Verbesserung der Effizienz auf der Basis eines Effizienzgesamtwertes steht.