DE102016102675A1

DE102016102675A1 - Anzeigevorrichtung für fahrzeuge

Info

Publication number: DE102016102675A1
Application number: DE102016102675.1A
Authority: DE
Inventors: Yusuke Komatsu
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2015-02-17
Filing date: 2016-02-16
Publication date: 2016-08-18
Also published as: JP2016152667A; JP6091535B2; US9770989B2; US20160236571A1; CN105882414A; CN105882414B

Abstract

Eine Fahrzeug-Anzeigevorrichtung ist für ein Elektrofahrzeug (10) mit einer Reibungsbremse (31) vorgesehen, wobei die Fahrzeug-Anzeigevorrichtung Folgendes aufweist: ein Verlustenergie-Berechnungsmodul (62), das eine von dem Elektrofahrzeug (10) freigesetzte Verlustenergie auf der Basis eines Betätigungszustands der Reibungsbremse (31) berechnet; ein Verbrauchsberechnungsmodul (63), das einen von dem Elektrofahrzeug (10) verbrauchten Energieverbrauch auf der Basis der Verlustenergie berechnet; ein erstes Effizienz-Berechnungsmodul (67), das eine erste Energieeffizienz auf der Basis einer Fahrstrecke und eines Energieverbrauchs in einer ersten Zeitdauer berechnet; ein zweites Effizienz-Berechnungsmodul (68), das eine zweite Energieeffizienz auf der Basis einer Fahrstrecke und eines Energieverbrauchs in einer zweiten Zeitdauer berechnet, die kürzer ist als die erste Zeitdauer; und ein Anzeigesteuerungsmodul (70), das einen Anzeigeinhalt einer bordeigenen Anzeigeeinrichtung (41) auf der Basis einer Effizienzdif-ferenz zwischen der ersten Energieeffizienz und der zweiten Energieeffizienz steuert.

Description

HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere auf eine Anzeigevorrichtung, die für ein Elektrofahrzeug mit einer Reibungsbremse vorgesehen ist.
2. Einschlägiger Stand der Technik
Als Elektrofahrzeuge sind Elektroautos und Brennstoffzellenautos entwickelt worden, die einen als Antriebsquelle dienenden Elektromotor aufweisen. Hybridfahrzeuge, die einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor als Antriebsquellen aufweisen, sind ebenfalls als Elektrofahrzeuge entwickelt worden. Ferner sind als Hybridfahrzeuge sogenannte Plug-in- bzw. Steckdosen-Hybridfahrzeuge entwickelt worden, die ein Aufladen mittels einer externen Stromquelle ermöglichen. Die Fahrweise eines Fahrers ist zum Verbessern der elektrischen Stromkosten sowie der Kraftstoffkosten für diese Elektrofahrzeuge von Bedeutung.
Aus diesem Grund ist eine Anzeigevorrichtung für Fahrzeuge entwickelt worden, die eine Differenz zwischen den aktuellen momentanen Kraftstoffkosten sowie den durchschnittlichen Kraftstoffkosten in der Vergangenheit auf einem Anzeigeinstrument anzeigt und einen Fahrer dazu anregt, eine angemessene Fahrweise auszuführen (siehe ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung JP 2014-118 816 A ).
Die in der JP 2014-118 816 A offenbarte Anzeigevorrichtung für Fahrzeuge zeigt eine Differenz zwischen momentanen Kraftstoffkosten und durchschnittlichen Kraftstoffkosten an. Somit werden fortwährend ausgezeichnete Kraftstoffkosten in einem Elektromotor-Fahrbetrieb sowie während eines Fahrzeugbremsvorgangs angezeigt, während derer ein Verbrennungsmotor gestoppt ist. Jedoch ist es zum Verbessern der Energieeffizienz, wie z.B. der Kosten für elektrischen Strom sowie der Kraftstoffkosten, eines Elektrofahrzeugs wichtig, einen Fahrer zum Ausführen einer Fahrweise anzuregen, die auch im Elektromotor-Fahrbetrieb und bei einem Fahrzeugbremsvorgang zu einer verbesserten Energieeffizienz beiträgt.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Fahrer zu einer Fahrweise anzuregen, die zu einer verbesserten Energieeffizienz beiträgt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei einer Anzeigevorrichtung für Fahrzeuge um eine Fahrzeug-Anzeigevorrichtung für ein Elektrofahrzeug mit einer Reibungsbremse, wobei die Fahrzeug-Anzeigevorrichtung Folgendes aufweist:

– ein Verlustenergie-Berechnungsmodul, das eine von dem Elektrofahrzeug freigesetzte Verlustenergie auf der Basis eines Betätigungszustands der Reibungsbremse berechnet;
– ein Verbrauchsberechnungsmodul, das einen von dem Elektrofahrzeug verbrauchten Energieverbrauch auf der Basis der Verlustenergie berechnet;
– ein erstes Effizienz-Berechnungsmodul, das eine erste Energieeffizienz auf der Basis einer Fahrstrecke und eines Energieverbrauchs in einer ersten Zeitdauer berechnet;
– ein zweites Effizienz-Berechnungsmodul, das eine zweite Energieeffizienz auf der Basis einer Fahrstrecke und eines Energieverbrauchs in einer zweiten Zeitdauer berechnet, die kürzer ist als die erste Zeitdauer; und
– ein Anzeigesteuerungsmodul, das einen Anzeigeinhalt einer bordeigenen Anzeigeeinrichtung auf der Basis einer Effizienzdifferenz zwischen der ersten Energie-effizienz und der zweiten Energieeffizienz steuert.

Weiterbildungen der Fahrzeug-Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer exemplarischen Konfiguration eines Hybridfahrzeugs;
2 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Fahrzeug-Anzeigevorrichtung;
3A bis 3D Darstellungen von Anzeigesituationen einer ECO- bzw. Öko-Anzeige;
4 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels einer Funktion einer Instrumentensteuereinheit; und
5 eine Konzeptionsdarstellung zur Erläuterung eines Beispiels eines Anzeigeverhaltens einer ECO-Anzeige.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es sei erwähnt, dass in der vorliegenden Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen Konstruktionselemente, die im Wesentlichen die gleiche Funktion und Struktur aufweisen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und auf eine wiederholte Erläuterung dieser Konstruktionselemente verzichtet wird.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer exemplarischen Konfiguration eines Hybridfahrzeugs (Elektrofahrzeugs) 10. Das in 1 dargestellte Hybridfahrzeug 10 ist mit einer Fahrzeug-Anzeigevorrichtung 11 ausgestattet, bei der es sich um eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt.
Wie in 1 gezeigt, ist das Hybridfahrzeug 10 mit einer Antriebseinheit 14 ausgestattet, die einen Verbrennungsmotor 12 und einen Motor/Generator 13 beinhaltet, die als Antriebsquellen dienen. Diese Antriebseinheit 14 ist mit einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe 17 versehen, das eine Primärscheibe 15 und eine Sekundärscheibe 16 aufweist.
Der Verbrennungsmotor 12 ist über eine Kupplung 18 mit der einen Seite der Primärscheibe 15 gekoppelt, und der Motor/Generator 13 ist mit der anderen Seite der Primärscheibe 15 gekoppelt. Räder 21 sind mit der Sekundärscheibe 16 über eine Ausgangswelle 19, einen Differenzialmechanismus 20 und dergleichen gekoppelt. Ferner ist eine Batterie 24 über einen Inverter 23 mit einem Stator 22 des Motors/Generators 13 verbunden.
Das Hybridfahrzeug 10 ist mit einer regenerativen Bremse bzw. Nutzbremse 30 und einer Reibungsbremse 31 ausgestattet, die als Bremssystem zum Bremsen der Räder 21 dienen. Die Nutzbremse 30 weist den Motor/Generator (Elektromotor) 13, der mit den Rädern 21 mechanisch verbunden ist, sowie die Batterie (elektrische Speichervorrichtung) 24 auf, die mit dem Motor/Generator 13 elektrisch verbunden ist. Bei Betätigung der Nutzbremse 30 wird der Motor/Generator 13 in einen Stromerzeugungszustand gesteuert.
Somit kann der Motor/Generator 13 Bremsleistung zum Bremsen der Räder 21 erzeugen. Diese Nutzbremse 30 wandelt die kinetische Energie des Hybridfahrzeugs 10 in elektrische Energie um und sammelt bzw. speichert die elektrische Energie, indem sie den Motor/Generator 13 zum Zurückgewinnen von Energie sowie zum Aufladen der Batterie 24 veranlasst.
Die Reibungsbremse 31 besitzt einen Hauptzylinder 33, der hydraulischen Bremsdruck in Verbindung mit einem Bremspedal 32 erzeugt, sowie einen Bremssattel 35, der einen Scheibenrotor 34 eines jeweiligen Rads 21 durch den hydraulischen Bremsdruck von dem Hauptzylinder 33 bremst. Die Reibungsbremse 31 besitzt ferner eine Hydraulikeinheit 36, die eine elektrische Pumpe, einen Akkumulator, ein elektromagnetisches Ventil und dergleichen aufweist. Die Hydraulikeinheit 36 ist zwischen dem Hauptzylinder 33 und dem Bremssattel 35 vorgesehen, und der von der Hydraulikeinheit 36 gesteuerte hydraulische Bremsdruck wird jedem Bremssattel 35 zugeführt.
Wenn ein Fahrer das Bremspedal 32 drückt bzw. betätigt, wird der hydraulische Bremsdruck dem Bremssattel 35 über die Hydraulikeinheit 36 zugeführt. Auf diese Weise wird ein Bremsbelag (nicht gezeigt) des Bremssattels 35 gegen den Scheibenrotor 34 gedrückt, und Reibung zwischen dem Bremsbelag und dem Scheibenrotor 34 kann das Rad 21 abbremsen. Auf diese Weise wandelt die Reibungsbremse 31 die kinetische Energie des Hybridfahrzeugs 10 in Wärmeenergie um und setzt die Wärmeenergie frei.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels der Fahrzeug-Anzeigevorrichtung 11. Wie in 2 dargestellt, ist die Fahrzeug-Anzeigevorrichtung 11 mit einem Kombiinstrument 40 ausgestattet, das dem Fahrer verschiedene Arten von Information anzeigt. Das Kombiinstrument 40 besitzt eine Anzeigeeinrichtung (bordeigene Anzeigeeinrichtung) 41, wie z.B. eine Flüssigkristallanzeige, einen Tachometer 42, der die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt, einen Drehzahlmesser 43, der die Motordrehzahl anzeigt, und dergleichen.
Wie in dem vergrößerten Teil der 2 dargestellt, wird auf der Anzeigeeinrichtung 41 des Kombiinstruments 40 eine ECO-Anzeige bzw. Öko-Anzeige 44 angezeigt. Diese ECO-Anzeige 44 zeigt Information hinsichtlich des Niveaus der Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 10 an. Dabei sind unter einer hohen Energieeffizienz, d.h. einer guten Energieeffizienz, ein geringer Stromverbrauch und Kraftstoffverbrauch pro Einheit Fahrstrecke zu verstehen und unter einer niedrigen Energieeffizienz, d.h. einer schlechteren Energieeffizienz, ein hoher Stromverbrauch und Kraftstoffverbrauch pro Einheit Fahrstrecke zu verstehen.
Die 3A bis 3D veranschaulichen Anzeigesituationen der ECO-Anzeige 44. Wie in 3A und 3B dargestellt, wird bei der Ausführung einer Fahrweise, die die Energieeffizienz verbessert, ein Anzeigebalken 45 mit einem Verlauf zur positiven Seite (+ Seite) angezeigt. Wie in 3C und 3D dargestellt, wird bei Ausführung einer Fahrweise, die die Energieeffizienz vermindert, der Anzeigebalken 45 mit einem Verlauf zur negativen Seite (– Seite) dargestellt.
Es sei erwähnt, dass der angezeigte Anzeigebalken 45 sich mit steigender Energieeffizienz weiter zu der positiven Seite erstreckt, wie dies in 3B dargestellt ist, und sich mit abnehmender Energieeffizienz weiter zu der negativen Seite erstreckt, wie dies in 3D dargestellt ist.
Als nächstes wird ein Steuersystem des Hybridfahrzeugs 10 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, besitzt das Hybridfahrzeug 10 eine Vielzahl von elektronischen Steuereinheiten 50 bis 54. Als elektronische Steuereinheiten sind die Verbrennungsmotor-Steuereinheit 50, die den Verbrennungsmotor 12 steuert, die Hybrid-Steuereinheit 51, die den Motor/Generator 13 und dergleichen steuert, sowie die Batteriesteuereinheit 52 vorgesehen, die die Batterie 24 steuert.
Zusätzlich dazu sind als elektronische Steuereinheiten die Bremssteuereinheit 53, die die Reibungsbremse 31 steuert, die Instrumentensteuereinheit 54, die das Kombiinstrument 40 steuert, und dergleichen vorgesehen. Diese elektronischen Steuereinheiten 50 bis 54 weisen einen Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM, einen RAM und dergleichen aufweist, eine Ansteuerschaltung, die Steuerstrom für verschiedene Betätigungseinrichtungen generiert, und dergleichen auf.
Die elektronischen Steuereinheiten 50 bis 54 sind über ein fahrzeugeigenes Netzwerk 55, wie z.B. ein CAN, miteinander verbunden. Ferner empfängt das fahrzeugeigene Netzwerk 55 von verschiedenen Sensoren (nicht dargestellt) Signale, die Fahrzeugzustände anzeigen, wie z.B. die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Verbrennungsmotor-Drehzahl, (Elektro-)Motorumdrehungen, ein Gaspedal-Betätigungsausmaß sowie ein Bremsbetätigungsausmaß.
Die in der Fahrzeug-Anzeigevorrichtung 11 enthaltene Instrumentensteuereinheit 54 wird im Folgenden beschrieben. Als erstes wird eine Übersicht über den Steuervorgang der ECO-Anzeige 44 durch die Instrumentensteuereinheit 54 kurz beschrieben. Die Instrumentensteuereinheit 54 berechnet die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 10 auf der Basis der Fahrstrecke des Hybridfahrzeugs 10 und der für die Fahrstrecke verbrauchten Energie.
Die Instrumentensteuereinheit 54 berechnet als Energieeffizienz eine durchschnittliche Energieeffizienz in einer ersten Zeitdauer sowie eine momentane Energieeffizienz in einer zweiten Zeitdauer, die kürzer ist als die erste Zeitdauer. Anschließend zeigt die Instrumentensteuereinheit 54 eine Effizienzdifferenz zwischen der durchschnittlichen Energieeffizienz und der momentanen Energieeffizienz auf der ECO-Anzeige 44 an und regt den Fahrer dazu an, eine Fahrweise zum Erhöhen der Energieeffizienz auszuführen.
Das bedeutet, wenn die durch die aktuelle Fahrweise erzielte momentane Energieeffizienz die durchschnittliche Energieeffizienz übersteigt, wird der Anzeigebalken 45 der ECO-Anzeige 44 mit einem Verlauf zur positiven Seite angezeigt. Wenn die durch die aktuelle Fahrweise erzielte momentane Energieeffizienz unter die durchschnittliche Energieeffizienz absinkt, wird der Anzeigebalken 45 der ECO-Anzeige 44 mit einem Verlauf zur negativen Seite angezeigt.
Auf diese Weise kann der Fahrer bei einem Blick auf die ECO-Anzeige 44 eine Fahrweise erkennen, die zu einer verbesserten Energieeffizienz beiträgt, und die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 10 kann verbessert werden.
Im Folgenden wird der Steuervorgang der ECO-Anzeige 44 durch die Instrumentensteuereinheit 54 ausführlich beschrieben. 4 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels einer Funktion der Instrumentensteuereinheit 54. Wie in 4 dargestellt, beinhaltet die Instrumentensteuereinheit 54 ein Kraftstoffenergie-Berechnungsmodul 60. Das Kraftstoffenergie-Berechnungsmodul 60 berechnet eine von dem Verbrennungsmotor 12 verbrauchte Kraftstoffenergie C_FkW pro Zeiteinheit.
Dem Kraftstoffenergie-Berechnungsmodul 60 wird ein Kraftstoffverbrauch C_F pro Zeiteinheit von der Verbrennungsmotor-Steuereinheit 50 zugeführt. Wie durch die nachfolgende Gleichung (1) zum Ausdruck gebracht ist, multipliziert das Kraftstoffenergie-Berechnungsmodul 60 den Kraftstoffverbrauch C_F mit einer Energiemenge k_c2j pro Volumeneinheit, um die Kraftstoffenergie C_FkW zu berechnen, bei der es sich um die Wärmemenge pro Zeiteinheit handelt.
Auf diese Weise berechnet das Kraftstoffenergie-Berechnungsmodul 60 die von dem Hybridfahrzeug 10 verbrauchte Kraftstoffenergie C_FkW auf der Basis des Kraftstoffverbrauchs C_F des Verbrennungsmotors 12. Es sei erwähnt, dass es sich bei dem Kraftstoffverbrauch C_F um die Kraftstoffmenge handelt, die von einem Einspritzer (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors 12 eingespritzt wird. C_FkW[kW] = C_F[cm³/s] × k_c2j[kJ/cm³] (1).
Die Instrumentensteuereinheit 54 besitzt ein elektrisches Energie- bzw. Stromenergie-Berechnungsmodul 61. Das elektrische Energie-Berechnungsmodul 61 berechnet eine elektrische Energie C_EkW pro Zeiteinheit, die hauptsächlich von dem Motor/Generator 13 verbraucht und zurückgewonnen wird. Dem elektrischen Energie-Berechnungsmodul 61 wird von der Batteriesteuereinheit 52 eine Lade-/Entladeleistung C_EBat der Batterie 24 pro Zeiteinheit zugeführt. Wie durch die nachfolgende Gleichung (2) zum Ausdruck gebracht ist, berechnet das elektrische Energie-Berechnungsmodul 61 die Lade-/Entladeleistung C_EBat als elektrische Energie C_EkW, bei der sich um eine Wärmemenge pro Zeiteinheit handelt.
Dabei wird die Lade-/Entladeleistung C_EBat als positiver Wert bei der Batterieentladung detektiert sowie als negativer Wert bei der Batterieaufladung detektiert. Das bedeutet, die verbrauchte elektrische Energie C_EkW wird bei der Batterieentladung als positiver Wert berechnet, und die zurückgewonnene (d.h. generierte) elektrische Energie C_EkW wird bei der Batterieaufladung als negativer Wert berechnet.
Auf diese Weise berechnet das elektrische Energie-Berechnungsmodul 61 die von dem Hybridfahrzeug 10 verbrauchte oder generierte elektrische Energie C_EkW auf der Basis der Lade-/Entladeleistung C_EBat der Batterie 24. C_EkW[kW] = C_EBat[kW] (2).
Die Instrumentensteuereinheit 54 besitzt ein Verlustenergie-Berechnungsmodul 62. Das Verlustenergie-Berechnungsmodul 62 berechnet eine hauptsächlich von der Reibungsbremse 31 freigesetzte Verlustenergie C_BkW pro Zeiteinheit. Dem Verlustenergie-Berechnungsmodul 62 werden von der Hybrid-Steuereinheit 51 ein Gesamtbremsmoment T_Total, ein regeneratives bzw. generatorisches Moment T_BR sowie die (Elektro-)Motorumdrehungen N zugeführt.
Wie durch die nachfolgende Gleichung (3) zum Ausdruck gebracht ist, subtrahiert das Verlustenergie-Berechnungsmodul 62 das generatorische Moment T_BR von dem Gesamtbremsmoment T_Total und multipliziert den resultierenden Wert mit den Motorumdrehungen N und einem Umrechnungsfaktor k_T2P, um dadurch die Verlustenergie C_BkW zu berechnen, bei der es sich um eine Wärmemenge pro Zeiteinheit handelt. Auf diese Weise schätzt das Verlustenergie-Berechnungsmodul 62 einen Betätigungszustand der Reibungsbremse 31 aus dem Gesamtbremsmoment T_Total und dem generatorischen Moment T_BR und berechnet die Verlustenergie C_BkW auf der Basis des Betätigungszustands der Reibungsbremse 31.
Das bedeutet, das Verlustenergie-Berechnungsmodul 62 berechnet die von dem Hybridfahrzeug 10 freigesetzte Verlustenergie C_BkW auf der Basis des Betätigungszustands der Reibungsbremse 31. Es sei erwähnt, dass das Gesamtbremsmoment T_Total, bei dem es sich um das von dem Hybridfahrzeug 10 bei einem Fahrzeugbremsvorgang verlangte Bremsmoment handelt, auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Betätigungsausmaßes des Bremspedals 32 und dergleichen vorgegeben wird.
Bei dem generatorischen Moment T_BR handelt es sich um das von dem Motor/Generator 13 beim regenerativen Bremsen erzeugte generatorische Moment. Die (Elektro-)Motorumdrehungen N geben die Drehgeschwindigkeit des Motors/Generators 13 an, und bei dem Umrechnungsfaktor k_T2P handelt es sich um einen Faktor zum Umrechnen von Arbeit in Wärmemenge. Es sei erwähnt, dass es sich bei dem Gesamtbremsmoment T_Total und dem generatorischen Moment T_BR um das Gesamtbremsmoment und das generatorische Moment handelt, die auf eine Rotorachse 25 des Motors/Generators 13 wirken. C_BkW[kW] = (T_Total – T_BR)[Nm] × N[min^–1] × k_T2P (3).
Die Instrumentensteuereinheit 54 besitzt ein Verbrauchsberechnungsmodul 63. Das Verbrauchsberechnungsmodul 63 berechnet einen von dem Hybridfahrzeug 10 verbrauchten Energieverbrauch C_kW pro Zeiteinheit. Dem Verbrauchsberechnungsmodul 63 werden die Kraftstoffenergie C_FkW, die elektrische Energie C_EkW und die Verlustenergie C_BkW von den Energieberechnungsmodulen 60 bis 62 zugeführt.
Wie durch die nachfolgende Gleichung (4) zum Ausdruck gebracht ist, kombiniert das Verbrauchsberechnungsmodul 63 die Kraftstoffenergie C_FkW, die elektrische Energie C_EkW und die Verlustenergie C_BkW zum Berechnen des Energieverbrauchs C_kW pro Zeiteinheit. C_kW[kW] = C_FkW[kW] + C_EkW[kW] + C_BkW[kW] (4).
Hierbei handelt es sich bei dem Energieverbrauch C_kW um einen Verbrauch, den man durch Addieren von Energie, deren Rückgewinnungsbetrag in Abhängigkeit von Bremssituationen schwankt, zu von dem Verbrennungsmotor 12 und dem Motor/Generator 13 verbrauchter Energie erhält. Mit anderen Worten, bei dem Energieverbrauch C_kW handelt es sich um einen Verbrauch, den man durch Addieren der Verlustenergie C_BkW erhält, die in Abhängigkeit von Bremssituationen zurückgewonnen worden wäre, d.h. der Verlustenergie C_BkW, die von der Nutz-bremse 30 nicht als Leistung zurückgewonnen wird, sondern von der Reibungs-bremse 31 als Wärme freigesetzt wird.
Wenn bei der Verlangsamung oder Abbremsung des Hybridfahrzeugs 10 das Betätigungsausmaß des Bremspedals 32 gering ist oder die Betätigungsgeschwindigkeit zur Betätigung des Bremspedals 32 niedrig ist, wird somit der Anteil der Reibungsbremse 31 an dem Gesamtbremsmoment geringer; somit nimmt die Verlustenergie C_BkW ab, und der Energieverbrauch C_kW wird geringer. Mit anderen Worten, es wird bei einem leichten Drücken des Bremspedals 32 der Anteil der Nutzbremse 30 an dem Gesamtbremsmoment höher; somit wird die Verlustenergie C_BkW geringer, und der Energieverbrauch C_kW nimmt ab.
Wenn bei der Verlangsamung des Hybridfahrzeugs 10 das Betätigungsausmaß des Bremspedals 32 hoch ist oder die Betätigungsgeschwindigkeit des Bremspedals 32 hoch ist, steigt der Anteil der Reibungsbremse 31 an dem Gesamtbremsmoment an; somit wird die Verlustenergie C_BkW höher, und der Energieverbrauch C_kW nimmt zu.
Mit anderen Worten, es wird bei einem starken Drücken des Bremspedals 32 der Anteil der Nutzbremse 30 an dem Gesamtbremsmoment geringer; somit wird die Verlustenergie C_BkW höher, und der Energieverbrauch C_kW nimmt zu. Wie vorstehend beschrieben, berücksichtigt der Energieverbrauch C_kW die Bremssituationen des Hybridfahrzeugs 10.
Zum Berechnen der Energieeffizienz unter Verwendung dieses Energieverbrauchs C_kW besitzt die Instrumentensteuereinheit 54 ein Fahrstrecken-Berechnungsmodul 64, das eine Fahrstrecke V pro Zeiteinheit berechnet. Dem Fahrstrecken-Berechnungsmodul 64 wird von der Hybrid-Steuereinheit 51 ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal zugeführt, und es berechnet die Fahrstrecke V[km/s] pro Zeiteinheit auf der Basis des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals. Es sei erwähnt, dass ohne Verwendung eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals die Fahrstrecke auf der Basis eines Positionssignals berechnet werden kann, das z.B. von einem GPS-System (globales Positionsbestimmungssystem) abgegeben wird.
Anschließend dividiert die Instrumentensteuereinheit 54 die Fahrstrecke V durch den Energieverbrauch C_kW und berechnet die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 10 in der vorstehend beschriebenen Weise. Jedoch beinhaltet der Energieverbrauch C_kW die elektrische Energie C_EkW, die beim Batterieaufladen zu einem negativen Wert wird, d.h. die generatorische Energie; aus diesem Grund wird angenommen, dass der Energieverbrauch C_kW über "0" variiert. Dabei besteht ein Problem darin, dass bei der Berechnung der Energieeffizienz eine Streuung bei der Energieeffizienz auftritt, wenn der Energieverbrauch C_kW, bei dem es sich um einen Nenner handelt, den Wert "0" durchläuft.
Daher besitzt die Instrumentensteuereinheit 54 ein Energie-Offset-Additionsmodul 65, das den Energieverbrauch C_kW zum Aktualisieren des Energieverbrauchs C_kW auf einen Energieverbrauch C_kWO anhebt. Wie durch die nachfolgende Gleichung (5) zum Ausdruck gebracht ist, addiert das als Verbrauchs-Additionsmodul dienende Energie-Offset-Additionsmodul 65 einen Offset-Wert k_O, bei dem es sich um einen ersten Additionswert handelt, zu dem Energieverbrauch C_kW, um den erhöhten Energieverbrauch C_kWO zu berechnen.
Das bedeutet, der Offset-Wert k_O ist derart vorgegeben, dass der Energieverbrauch C_kWO selbst dann einen positiven Wert behält, wenn die Kraftstoffenergie C_FkW und die Verlustenergie C_bkW den Wert "0" besitzt und die elektrische Energie C_EkW aufgrund eines regenerativen Bremsvorgangs als hoher negativer Wert berechnet wird. C_kWO[kW] = C_kW[kW] + k_O (5).
Wenn nur der Energieverbrauch C_kW (Nenner) angehoben wird, so wird davon ausgegangen, dass sich Berechnungsresultate der Energieeffizienz unterscheiden. Das bedeutet in einer Situation, in der sich der Energieverbrauch C_kW und die Fahrstrecke V beide dem Wert "0" nähern, kommt es zu einem Konvergieren der Energieeffizienz auf "1", wenn der Energieverbrauch C_kW (Nenner) nicht angehoben worden ist. Dagegen kommt es in einer Situation, in der sich der Energieverbrauch C_kW und die Fahrstrecke V beide dem Wert "0" nähern, zu einem Konvergieren der Energieeffizienz auf "0", wenn nur der Energieverbrauch C_kW (Nenner) angehoben worden ist.
Aus diesem Grund besitzt die Instrumentensteuereinheit 54 ein Distanz-Offset-Additionsmodul 66, das die Fahrdistanz bzw. Fahrstrecke V, bei der sich um einen Zähler handelt, zum Aktualisieren der Fahrstrecke V auf eine Fahrstrecke V_O erhöht. Wie durch die nachfolgende Gleichung (6) zum Ausdruck gebracht ist, addiert das Distanz-Offset-Additionsmodul 66, das als Fahrstrecken-Additionsmodul dient, einen Offset-Wert k_O, bei dem es sich um einen zweiten Additionswert handelt, zu der Fahrstrecke V, um die erhöhte Fahrstrecke V_O zu berechnen.
Auf diese Weise kann in der Situation, in der sich der Energieverbrauch C_kW und die Fahrstrecke V beide dem Wert "0" nähern, die Energieeffizienz auf "1" konvergieren, und die Energieeffizienz kann somit korrekt berechnet werden. V_O[km/s] = V[km/s] + k_O (6).
In der vorstehenden Beschreibung wird jeweils der gleiche Offset-Wert k_O zu dem Energieverbrauch C_kW und der Fahrstrecke V addiert. Das bedeutet, der erste Additionswert und der zweite Additionswert haben den gleichen Wert. Jedoch besteht keine Einschränkung darauf, und der erste Additionswert und der zweite Additionswert können auch als unterschiedliche Werte vorgegeben werden.
Wie vorstehend beschrieben, ist es bevorzugt, den gleichen Offset-Wert k_O zu dem Energieverbrauch C_kW und der Fahrstrecke V zu addieren, da in der Situation, in der sich der Energieverbrauch C_kW und die Fahrstrecke V beide "0" nähern, die Energieeffizienz auf "1" konvergieren kann und die Energieeffizienz somit korrekt berechnet wird. Jedoch können der erste Additionswert und der zweite Additionswert als unterschiedliche Werte innerhalb eines Bereichs vorgegeben werden, in dem der Anzeigeinhalt der später noch beschriebenen ECO-Anzeige 44 keinen unnatürlichen Betriebsvorgang zeigt.
In diesem Fall kommt es in der Situation, in der der Energieverbrauch C_kW und die Fahrstrecke V sich beide "0" nähern, zu einem Konvergieren der Energieeffizienz auf beispielsweise "1,1" oder "0,9" anstatt von "1".
Es sei erwähnt, dass gemäß der vorstehenden Gleichung (6) ein Einheitensystem der Fahrstrecke V_O kollabiert, da der Offset-Wert k_O[kW] zu der Fahrstrecke V [km/s] addiert wird. Wie jedoch später noch beschrieben wird, handelt es sich bei einem auf der ECO-Anzeige 44 angezeigten Wert nicht um die Fahrstrecke V_O, sondern um eine Effizienzdifferenz zwischen der durchschnittlichen Energieeffizienz und der momentanen Energieeffizienz. Somit zeigt der Anzeigeinhalt der ECO-Anzeige 44 keinen unnatürlichen Betriebsvorgang.
Darüber hinaus besitzt die Instrumentensteuereinheit 54 ein Durchschnittseffizienz-Berechnungsmodul 67, das als erstes Effizienz-Berechnungsmodul dient. Dem Durchschnittseffizienz-Berechnungsmodul 67 werden der Energieverbrauch C_kWO von dem Energie-Offset-Additionsmodul 65 sowie die Fahrstrecke V_O von dem Distanz-Offset-Additionsmodul 66 zugeführt.
Anschließend addiert das Durchschnittseffizienz-Berechnungsmodul 67 den Energieverbrauch C_kWO durch eine gesamte erste Zeitdauer zum Berechnen eines Energieverbrauchs C_Total zusammen und addiert die Fahrstrecke V_O während der gesamten ersten Zeitdauer zum Berechnen einer Fahrstrecke D_Total zusammen. Wie durch die nachfolgende Gleichung (7) zum Ausdruck gebracht wird, dividiert das Durchschnittseffizienz-Berechnungsmodul 67 dann die Fahrstrecke D_Total durch den Energieverbrauch C_Total, um eine durchschnittliche Energieeffizienz E_Ave zu berechnen, bei der es sich um eine erste Energieeffizienz handelt.
Es sei erwähnt, dass es sich bei der ersten Zeitdauer beispielsweise um eine Zeitdauer ab dem Zurücksetzen eines Tageskilometerzählers handeln kann, der die Fahrstrecke bis zu dem aktuellen Zeitpunkt addiert, oder um eine Zeitdauer ab dem Einschalten eines Zündschalters bis zu dem aktuellen Zeitpunkt handeln kann. Alternativ hierzu kann z.B. die letzte vorbestimmte Zeitdauer, wie z.B. die letzten zehn Minuten, die letzte Stunde oder die letzten zehn Stunden, als erste Zeitdauer vorgegeben werden. E_Ave[km/kJ] = D_Total[km]:C_Total[kJ] (7).
Die Instrumentensteuereinheit 54 besitzt ein Momentaneffizienz-Berechnungsmodul 68, das als zweites Effizienz-Berechnungsmodul dient. Dem Momentaneffizienz-Berechnungsmodul 68 werden der Energieverbrauch C_kWO von dem Energie-Offset-Additionsmodul 65 sowie die Fahrstrecke V_O von dem Distanz-Offset-Additionsmodul 66 zugeführt.
Anschließend addiert das Momentaneffizienz-Berechnungsmodul 68 den Energieverbrauch C_kWO über eine gesamte zweite Zeitdauer zusammen, die kürzer ist als die erste Zeitdauer, um einen Energieverbrauch C_Ins zu berechnen, und sie addiert die Fahrstrecke V_O über die gesamte zweite Zeitdauer zusammen, um eine Fahrstrecke D_Ins zu berechnen. Wie durch die nachfolgende Gleichung (8) zum Ausdruck gebracht ist, dividiert das Momentaneffizienz-Berechnungsmodul 68 die Fahrstrecke D_Ins durch den Energieverbrauch C_Ins, um eine momentane Energieeffizienz E_Ins zu berechnen, bei der es sich um eine zweite Energieeffizienz handelt.
Es sei erwähnt, dass Beispiele der zweiten Zeitdauer die letzten 0,1 Sekunden, die letzten 0,2 Sekunden sowie die letzte 1 Sekunde beinhalten. Wie vorstehend beschrieben, wird eine kürzere Zeitdauer als die erste Zeitdauer zum Berechnen der durchschnittlichen Energieeffizienz E_Ave als zweite Zeitdauer zum Berechnen der momentanen Energieeffizienz E_Ins vorgegeben. E_Ins[km/kJ] = D_Ins[km]:C_Ins[kJ] (8).
Die Instrumentensteuereinheit 54 beinhaltet ein Effizienzdifferenz-Berechnungsmodul 69 und ein Anzeigesteuerungsmodul 70. Dem Effizienzdifferenz-Berechnungsmodul 69 werden die durchschnittliche Energieeffizienz E_Ave von dem Durchschnittseffizienz-Berechnungsmodul 67 und die momentane Energieeffizienz E_Ins von dem Momentaneffizienz-Berechnungsmodul 68 zugeführt. Wie durch die nachfolgende Gleichung (9) zum Ausdruck gebracht ist, subtrahiert das Effizienzdifferenz-Berechnungsmodul 69 dann die durchschnittliche Energieeffizienz E_Ave von der momentanen Energieeffizienz E_Ins, um einen Anzeigerechenwert E_ECO zu berechnen, bei dem es sich um eine Effizienzdifferenz handelt.
Als nächstes steuert das Anzeigesteuerungsmodul 70 den Anzeigeinhalt der ECO-Anzeige 44, d.h. die Länge und die Richtung des Anzeigebalkens 45, auf der Basis des Anzeigerechenwerts E_ECO. Das bedeutet, wenn die aufgrund der aktuellen Fahrweise ermittelte momentane Energieeffizienz E_Ins hoch ist und der Anzeigerechenwert E_ECO als positiver Wert berechnet wird, dann wird der Anzeigebalken 45 der ECO-Anzeige 44 mit einem Verlauf zur positiven Seite angezeigt.
Wenn die aufgrund der aktuellen Fahrweise ermittelte momentane Energieeffizienz E_Ins gering ist und der Anzeigerechenwert E_ECO als negativer Wert berechnet wird, dann wird der Anzeigebalken 45 der ECO-Anzeige 44 mit einem Verlauf zur negativen Seite angezeigt. Der Fahrer, der auf die ECO-Anzeige 44 blickt, kann somit die Fahrweise erkennen, die zu einer verbesserten Energieeffizienz beiträgt, so dass auf diese Weise die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 10 verbessert werden kann. E_ECO[km/kJ] = E_Ins[km/kJ] – E_Ave[km/kJ] (9).
Wie vorstehend beschrieben, berücksichtigt der Energieverbrauch C_kW, der als Basis zur Berechnung des Anzeigerechenwerts E_ECO dient, die von dem Hybridfahrzeug 10 freigesetzte Verlustenergie C_BkW. Unter Verwendung dieses Energieverbrauchs C_kW kann der Anzeigerechenwert E_ECO anteilige Verwendungen der Nutzbremse 30 und der Reibungsbremse 31 widerspiegeln, die in Abhängigkeit von der Fahrweise schwanken.
Der Fahrer, der auf die ECO-Anzeige 44 blickt, kann somit die Fahrweise erkennen, die zu einer verbesserten Energieeffizienz beiträgt, d.h. die Fahrweise, die zu einem verminderten anteiligen Verwendung der Reibungsbremse 31 beiträgt, und die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 10 kann verbessert werden.
Hierbei schwankt die anteilige Verwendung der Nutzbremse 30 an dem Gesamtbremsmoment stark in Abhängigkeit von der Fahrweise, d.h. in Abhängigkeit davon, wie das Bremspedal 32 betätigt wird. Das bedeutet, wenn das Bremspedal 32 leicht gedrückt wird und noch Spielraum beim Fahrzeugbremsvorgang besteht, wird das Gesamtbremsmoment niedrig vorgegeben, und der Anteil der Reibungsbremse 31 an dem Gesamtbremsmoment kann vermindert werden.
Durch derartiges Vermindern der anteiligen Verwendung der Reibungsbremse 31 an dem Fahreugbremsvorgang kann die von der Reibungsbremse 31 freigesetzte Verlustenergie C_BkW reduziert werden; dadurch kann der Energieverbrauch C_kW vermindert werden, und die Energieeffizienz kann erhöht werden. In diesem Fall besteht eine größere Wahrscheinlichkeit, dass der Anzeigerechenwert E_ECO mit sinkendem Energieverbrauch C_kW als positiver Wert berechnet wird; dadurch kann der Fahrer eine leichte Bremsbetätigung erkennen, wobei dies zum Verbessern der Energieeffizienz beiträgt.
Wenn das Bremspedal 32 bei einem Fahrzeugbremsvorgang plötzlich gedrückt wird, dann wird das Gesamtbremsmoment hoch vorgegeben, und somit steigt der Anteil der Reibungsbremse 31 an dem Gesamtbremsmoment an. Wenn die anteilige Verwendung der Reibungsbremse 31 somit bei dem Fahrzeugbremsvorgang ansteigt, nimmt die von der Reibungsbremse 31 freigesetzte Verlustenergie C_BkW zu; dadurch steigt der Energieverbrauch C_kW, und die Energieeffizienz wird geringer.
In diesem Fall besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass der Anzeigerechenwert E_ECO mit steigendem Energieverbrauch C_kW als negativer Wert berechnet wird; der Fahrer kann somit eine plötzliche Bremsbetätigung erkennen, wobei dies zu einer Verschlechterung der Energieeffizienz beiträgt.
Im Folgenden wird ein Anzeigeverhalten der ECO-Anzeige 44 vom Starten des Fahrzeugs bis zum Stoppen des Fahrzeugs beschrieben. 5 zeigt eine Konzeptionsdarstellung zur Erläuterung eines Beispiels des Anzeigeverhaltens der ECO-Anzeige 44. Wie in 5 dargestellt, steigt nach dem Start die momentane Energieeffizienz E_Ins allmählich an (X1), da die Fahrstrecke mit steigender Fahrzeug-geschwindigkeit länger wird.
Wenn dann das Betätigungsausmaß eines Gaspedals erhöht wird (A1), steigt der Energieverbrauch an, und die momentane Energieeffizienz E_Ins wird geringer (X2).
Wenn das Betätigungsausmaß des Gaspedals weiter erhöht wird (A2), steigt der Energieverbrauch an, und die momentane Energieeffizienz E_Ins sinkt (X3), da der Verbrennungsmotor 12 startet (E1).
Wenn dann das Gaspedal freigegeben wird (A3), fährt das Hybridfahrzeug 10 in einem Ausrollzustand, in dem es allmählich langsamer wird. Bei dieser Ausrollfahrt stoppt der Verbrennungsmotor 12 (E2), und die Nutzbremse 30 wird betätigt (Ba1). Dadurch nimmt die zurückgewonnene elektrische Energie (die im Folgenden als regenerative Energie bezeichnet wird) zu; dadurch sinkt der Energieverbrauch, und die momentane Energieeffizienz E_Ins steigt an (X4).
Wenn das Gaspedal während der Ausrollfahrt betätigt wird (A4), startet der Verbrennungsmotor 12 wieder (E3), und die Nutzbremse 30 stoppt (Ba2). Der Energieverbrauch steigt dadurch an, und die momentane Energieeffizienz E_Ins sinkt (X5).
Anschließend wird das Gaspedal freigegeben (A5), und das Bremspedal 32 wird für eine Verzögerung in Richtung auf einen Fahrzeugstopp leicht gedrückt (B1). Wenn das Bremspedal 32 in dieser Weise leicht gedrückt wird, stoppt der Verbrennungsmotor 12 (E4), und die Bremsleistung der Nutzbremse 30 fährt in einem Zustand hoch (Ba3), in dem die Bremsleistung der Reibungsbremse 31 bei "0" gehalten wird (Bb1). In diesem Fall sinkt der Energieverbrauch drastisch, und die momentane Energieeffizienz E_Ins steigt in signifikanter Weise an (X6), da die regenerative Energie ansteigt, während Verlustenergie auf "0" unterdrückt wird.
Wenn das Betätigungsausmaß des Bremspedals 32 gesteigert wird (B2), um das Hybridfahrzeug 10 zu stoppen, wird das Gesamtbremsmoment des Hybridfahrzeugs 10 in einen hohen Zustand gebracht. Zur Erzielung dieses Gesamtbremsmoments, bei dem es sich um einen Zielwert handelt, wird die Bremsleistung der Nutzbremse 30 erhöht (Ba4), wobei jedoch die Bremsleistung der Nutzbremse 30 beispielsweise durch den Erhalt von Strom von der Batterie 24 begrenzt wird; aus diesem Grund wird die Bremsleistung der Reibungsbremse 31 hochgefahren (Bb2), um den Mangel an Bremsleistung zu kompensieren.
In diesem Fall steigt der Energieverbrauch an, und die momentane Energieeffizienz E_Ins sinkt (X7), da die Verlustenergie mit der Betätigung der Reibungsbremse 31 ansteigt. Beispielsweise reduziert der Fahrer bei dem dargestellten Beispiel seine Betätigung des Bremspedals 32 (B3) unmittelbar vor dem Stoppen.
Dadurch wird das Gesamtbremsmoment des Hybridfahrzeugs 10 in einen niedrigen Zustand gebracht, und die Bremsleistung der Reibungsbremse 31, die den Mangel an Bremsleistung ausgeglichen hat, wird heruntergefahren (Bb3). Die Verlustenergie wird mit dem Herunterfahren der Bremsleistung der Reibungsbremse 31 geringer; dadurch sinkt der Energieverbrauch, und die momentane Energieeffizienz E_Ins steigt an (X8).
Wie vorstehend beschrieben, schwankt die momentane Energieeffizienz E_Ins stark in Abhängigkeit von den Betätigungssituationen des Gaspedals und des Bremspedals 32. Wenn die durch die aktuelle Fahrweise erzielte momentane Energieeffizienz E_Ins hoch ist und der Anzeigerechenwert E_ECO als positiver Wert berechnet wird, dann wird der Anzeigebalken 45 entsprechend dem Anzeigerechenwert E_ECO und mit einem Verlauf zur positiven Seite auf der ECO-Anzeige 44 angezeigt.
Wenn die durch die aktuelle Fahrweise erzielte momentane Energieeffizienz E_Ins niedrig ist und der Anzeigerechenwert E_ECO als negativer Wert berechnet wird, so wird der Anzeigebalken 45 entsprechend dem Anzeigerechenwert E_ECO sowie mit einem Verlauf zur negativen Seite auf der ECO-Anzeige 44 angezeigt.
Der auf die ECO-Anzeige 44 blickende Fahrer kann somit eine zu einer verbesserten Energieeffizienz beitragende Fahrweise erkennen, und die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 10 kann verbessert werden. Es sei erwähnt, dass die ECO-Anzeige 44 einen positiven Grenzwert L1 und einen negativen Grenzwert L2 aufweist und der Anzeigerechenwert E_ECO innerhalb eines durch diese Grenzwerte definierten Bereichs angezeigt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, und im Umfang der vorliegenden Erfindung können sich verschiedene Modifikationen ergeben. In der vorstehenden Beschreibung ist das parallele Hybridfahrzeug 10 mit der Fahrzeug-Anzeigevorrichtung 11 ausgestattet. Ohne Einschränkung darauf kann z.B. auch ein serielles oder ein serielles/paralleles Hybridfahrzeug mit der Fahrzeug-Anzeigevorrichtung 11 ausgestattet sein. Bei einem seriellen oder einem seriellen/parallelen Hybridfahrzeug wird ein Elektromotor nicht nur zum Generieren von Leistung bei einem regenerativen Bremsvorgang angetrieben, sondern auch durch einen Verbrennungsmotor zum Generieren von Leistung angetrieben.
In der vorstehenden Beschreibung ist das Hybridfahrzeug 10 mit der Fahrzeug-Anzeigevorrichtung 11 ausgestattet. Ohne Einschränkung darauf kann auch ein Elektrofahrzeug ohne den Verbrennungsmotor 12, wie z.B. ein Elektroauto oder ein Brennstoffzellenauto, mit der Fahrzeug-Anzeigevorrichtung 11 ausgestattet sein. In diesem Fall wird das Kraftstoffenergie-Berechnungsmodul 60 in der Instrumentensteuereinheit 54 weggelassen. Das Verbrauchsberechnungsmodul 63 der Instrumentensteuereinheit 54 kombiniert die elektrische Energie C_EkW und die Verlustenergie C_BkW zum Berechnen des Energieverbrauchs C_kW pro Zeiteinheit.
In der vorstehenden Beschreibung wird beim Berechnen der Verlustenergie C_BkW das generatorische Moment T_BR von dem Gesamtbremsmoment T_Total subtrahiert, und der resultierende Wert wird mit den Motorumdrehungen N und dem Umrechnungsfaktor kT2P multipliziert. Ohne Einschränkung darauf kann z.B. der dem Bremssattel 35 zugeführte hydraulische Bremsdruck detektiert werden, und die Verlustenergie C_BkW kann auf der Basis des Werts dieses hydraulischen Bremsdrucks berechnet werden. Das bedeutet, die Verlustenergie C_BkW kann auf der Basis eines direkt detektierten Betätigungszustands der Reibungsbremse 31 berechnet werden.
In der vorstehenden Beschreibung werden die Kraftstoffenergie C_FkW, die elektrische Energie C_EkW und die Verlustenergie C_BkW unter Umrechnung in "kW", d.h. Wärmemenge "kJ" pro Zeiteinheit, berechnet. Ohne Einschränkung darauf können z.B. die Kraftstoffenergie C_FkW, die elektrische Energie C_EkW und die Verlustener-gie C_BkW unter Umrechnung in eine andere Wärmemenge, wie z.B. Kalorien, berechnet werden.
In der vorstehenden Beschreibung wird der Offset-Wert k_O zu dem Energieverbrauch C_kW addiert und ferner der Offset-Wert k_O zu der Fahrstrecke V addiert. Ohne Einschränkung darauf können z.B. die momentane Energieeffizienz E_Ins und die durchschnittliche Energieeffizienz E_Ave ohne Anhebung des Energieverbrauchs C_kW und der Fahrstrecke V in dem Fall berechnet werden, in dem ein unnatürlicher Vorgang, der von der ECO-Anzeige 44 in einer speziellen Fahrsituation angezeigt werden könnte, wenn der Energieverbrauch C_kW und die Fahrstrecke V nicht angehoben werden, zulässig ist oder durch ein anderes Verfahren unterdrückt werden kann.
In der vorstehenden Beschreibung wird der Anzeigerechenwert E_ECO (Effizienzdifferenz) durch Subtrahieren der durchschnittlichen Energieeffizienz E_Ave von der momentanen Energieeffizienz E_Ins berechnet wird. Ohne Einschränkung darauf kann der Anzeigerechenwert E_ECO (Effizienzdifferenz) auch durch Subtrahieren der momentanen Energieeffizienz E_Ins von der durchschnittlichen Energieeffizienz E_Ave berechnet werden.
In der vorstehenden Beschreibung wird bei der Berechnung der Energieeffizienz die Fahrstrecke durch den Energieverbrauch dividiert. Ohne Einschränkung darauf kann die Energieeffizienz auch durch Dividieren des Energieverbrauchs durch die Fahrstrecke berechnet werden. In diesem Fall zeigen höhere Energieeffizienzwerte eine schlechtere Energieeffizienz an, und niedrigere Energieeffizienzwerte zeigen eine bessere Energieeffizienz an.
In der vorstehenden Beschreibung handelt es sich bei der bordeigenen Anzeigeeinrichtung um die Anzeigeeinrichtung 41, die die ECO-Anzeige 44 anzeigt. Ohne Einschränkung darauf kann es sich bei der bordeigenen Anzeigeeinrichtung beispielsweise um ein analoges oder digitales Instrument handeln, dessen Anzeigenadel auf der Basis des Anzeigerechenwerts E_ECO betätigt wird, oder um einen lichtemittierenden Körper, dessen Farbe und Blinkmuster auf der Basis des Anzeigerechenwerts E_ECO wechseln.
In der vorstehenden Beschreibung wird eine Scheibenbremse als Reibungsbremse 31 eingesetzt. Ohne Einschränkung darauf kann auch eine Trommelbremse zur Anwendung kommen. Ferner wird eine hydraulische Reibungsbremse, die den Bremssattel 35 durch hydraulischen Bremsdruck steuert, als Reibungsbremse 31 eingesetzt. Ohne Einschränkung darauf kann auch eine elektrische Reibungsbremse verwendet werden, die den Bremssattel 35 durch eine elektrische Betätigungseinrichtung steuert.
Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zwar unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben worden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Für die Fachleute versteht es sich, dass verschiedene Modifikationen oder Variationen möglich sind, sofern diese im technischen Umfang der beigefügten Ansprüche oder deren Äquivalenten liegen. Es versteht sich, dass solche Modifikationen oder Variationen ebenfalls im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung liegen.
Bezugszeichenliste

10: Elektrofahrzeug
11: Fahrzeug-Anzeigevorrichtung
12: Verbrennungsmotor
13: Motor/Generator
14: Antriebseinheit
15: Primärscheibe
16: Sekundärscheibe
17: kontinuierlich verstellbares Getriebe
18: Kupplung
19: Ausgangswelle
20: Differenzialmechanismus
21: Räder
22: Stator
23: Inverter
24: Batterie (elektrische Speichervorrichtung)
30: Nutzbremse
31: Reibungsbremse
32: Bremspedal
33: Hauptzylinder
34: Scheibenrotor
35: Bremssattel
36: Hydraulikeinheit
40: Kombiinstrument
41: Anzeigeeinrichtung
42: Tachometer
43: Drehzahlmesser
44: ECO-Anzeige
45: Anzeigebalken
50: Verbrennungsmotor-Steuereinheit
51: Hybrid-Steuereinheit
52: Batteriesteuereinheit
53: Bremssteuereinheit
54: Instrumentensteuereinheit
55: fahrzeugeigenes Netzwerk
60: Kraftstoffenergie-Berechnungsmodul
61: elektrisches Energie-Berechnungsmodul
62: Verlustenergie-Berechnungsmodul
63: Verbrauchsberechnungsmodul
64: Fahrstrecken-Berechnungsmodul
65: Energie-Offset-Additionsmodul
66: Distanz-Offset-Additionsmodul
67: Durchschnittseffizienz-Berechnungsmodul
68: Momentaneffizienz-Berechnungsmodul
69: Effizienzdifferenz-Berechnungsmodul
70: Anzeigesteuerungsmodul

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2014-118816 A [0003, 0004]

Claims

Fahrzeug-Anzeigevorrichtung für ein Elektrofahrzeug (10) mit einer Reibungsbremse (31), wobei die Fahrzeug-Anzeigevorrichtung (11) Folgendes aufweist: – ein Verlustenergie-Berechnungsmodul (62), das eine von dem Elektrofahrzeug (10) freigesetzte Verlustenergie auf der Basis eines Betätigungszustands der Reibungsbremse (31) berechnet; – ein Verbrauchsberechnungsmodul (63), das einen von dem Elektrofahrzeug (10) verbrauchten Energieverbrauch auf der Basis der Verlustenergie berechnet; – ein erstes Effizienz-Berechnungsmodul (67), das eine erste Energieeffizienz auf der Basis einer Fahrstrecke und eines Energieverbrauchs in einer ersten Zeitdauer berechnet; – ein zweites Effizienz-Berechnungsmodul (68), das eine zweite Energieeffizienz auf der Basis einer Fahrstrecke und eines Energieverbrauchs in einer zweiten Zeitdauer berechnet, die kürzer ist als die erste Zeitdauer; und – ein Anzeigesteuerungsmodul (70), das einen Anzeigeinhalt einer bordeigenen Anzeigeeinrichtung (41) auf der Basis einer Effizienzdifferenz zwischen der ersten Energieeffizienz und der zweiten Energieeffizienz steuert.
Fahrzeug-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeug-Anzeigevorrichtung ferner Folgendes aufweist: – ein elektrisches Energie-Berechnungsmodul (61), das eine von dem Elektrofahrzeug (10) verbrauchte oder generierte elektrische Energie auf der Basis einer Lade-/Entladeleistung einer in dem Elektrofahrzeug (10) vorhandenen elektrischen Speichervorrichtung (24) berechnet, wobei das Verbrauchsberechnungsmodul (63) den elektrischen Energieverbrauch auf der Basis der Verlustenergie und der elektrischen Energie berechnet.
Fahrzeug-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fahrzeug-Anzeigevorrichtung ferner Folgendes aufweist: – ein Kraftstoffenergie-Berechnungsmodul (60), das eine von dem Elektrofahrzeug (10) verbrauchte Kraftstoffenergie auf der Basis einer Kraftstoffmenge berechnet, die von einem in dem Elektrofahrzeug (10) vorhandenen Verbrennungsmotor (12) eingespritzt wird, wobei das Verbrauchsberechnungsmodul (63) den Energieverbrauch auf der Basis der Verlustenergie, der elektrischen Energie und der Kraftstoffenergie berechnet.
Fahrzeug-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verlustenergie-Berechnungsmodul (62) die Verlustenergie als Wärmemenge berechnet, und wobei das elektrische Energie-Berechnungsmodul (61) die elektrische Energie als Wärmemenge berechnet.
Fahrzeug-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verlustenergie-Berechnungsmodul (62) die Verlustenergie als Wärmemenge berechnet, wobei das elektrische Energie-Berechnungsmodul (61) die elektrische Energie als Wärmemenge berechnet, und wobei das Kraftstoffenergie-Berechnungsmodul (60) die Kraftstoffenergie als Wärmemenge berechnet.
Fahrzeug-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Fahrzeug-Anzeigevorrichtung ferner Folgendes aufweist: ein Verbrauchs-Additionsmodul (65), das einen ersten Additionswert zu dem Energieverbrauch hinzuaddiert, um den Energieverbrauch zu aktualisieren, und das den aktualisierten Energieverbrauch an das erste Effizienz-Berechnungsmodul (67) und das zweite Effizienz-Berechnungsmodul (68) abgibt.
Fahrzeug-Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Fahrzeug-Anzeigevorrichtung ferner Folgendes aufweist: – ein Fahrstrecken-Additionsmodul (66), das einen zweiten Additionswert zu der Fahrstrecke hinzu addiert, um die Fahrstrecke aktualisieren, und das die aktualisierte Fahrstrecke an das erste Effizienz-Berechnungsmodul (67) und das zweite Effizienz-Berechnungsmodul (68) abgibt.
Fahrzeug-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei es sich bei dem ersten Additionswert und dem zweiten Additionswert um den gleichen Wert handelt.