环保型车辆及提供其剩余燃油可行驶距离的方法

文档序号:1930427 发布日期:2021-12-07 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 环保型车辆及提供其剩余燃油可行驶距离的方法 (Environment-friendly vehicle and method for providing distance capable of being traveled by residual fuel oil of environment-friendly vehicle ) 是由 朴世勋 于 2020-10-13 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种环保型车辆及提供其剩余燃油可行驶距离的方法。该车辆包括处理器,该处理器基于从导航终端接收的行驶路线来预测剩余燃油可行驶距离(DTE),以将DTE输出到输出装置。处理器被配置为基于行驶路线来估计隔离开关的接合频率,并且基于隔离开关的接合频率来计算DTE。(The application discloses an environment-friendly vehicle and a method for providing a distance which can be traveled by remaining fuel. The vehicle includes a processor that predicts a Distance To Empty (DTE) based on a travel route received from a navigation terminal to output the DTE to an output device. The processor is configured to estimate an engagement frequency of the isolation switch based on the travel route, and to calculate the DTE based on the engagement frequency of the isolation switch.)

环保型车辆及提供其剩余燃油可行驶距离的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年6月2日提交的韩国专利申请号10-2020-0066540的优先权,其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开涉及一种环保型车辆及用于提供其剩余燃油可行驶距离的方法。

背景技术

可以通过用电能给电池充电并且使用所充电的电能来操作马达来驱动诸如电动车辆和混合动力车辆的环保型车辆。环保型车辆提供实时检测充电状态(SOC)、基于电池SOC估计(例如预测)剩余燃油可行驶距离(DTE)以及在仪表盘上显示DTE的功能。

传统上,为了在充电基础设施不足的情况下提供准确的DTE,根据行驶路线并且还会考虑进一步消耗电池电力的空调运行信息来计算DTE。然而,实际DTE与计算得出的DTE之间仍然存在许多差异。具体地,在全轮驱动(AWD)车辆的情况下,传统的DTE计算方法未考虑基于车辆是在两轮驱动(2WD)还是在四轮驱动(4WD)模式下操作的燃料效率的变化,并因此实际DTE与计算得出的DTE之间可能会出现实质性差异。

发明内容

本公开提供一种环保型车辆及提供其DTE的方法,该环保型车辆考虑用于在2WD和4WD之间切换的隔离开关的驱动信息以及车辆的行驶路径来计算DTE。

本发明构思要解决的技术问题不限于前述问题,并且本公开所属领域的技术人员从以下描述中可清楚地理解本文中未提及的任何其他技术问题。

根据本公开的一方面,一种环保型车辆可以包括:处理器,被配置为基于从导航终端接收到的行驶路线来预测剩余燃油可行驶距离(DTE),从而将DTE输出到输出装置。处理器可以被配置为基于行驶路线来估计隔离开关的接合频率,并且基于隔离开关的接合频率来计算DTE。另外,处理器可以被配置为考虑行驶路线上的驱动状况来估计隔离开关的接合频率。

驱动状况可以包括车辆速度、车轮扭矩、马达扭矩、道路坡度、道路曲率和温度中的至少一种。处理器可以被配置为基于隔离开关是否接合来计算第一马达和第二马达的驱动点。然后,处理器可以被配置为基于根据第一马达和第二马达的驱动点的马达效率来计算电动车辆的能量效率。

处理器可以被配置为基于电动车辆的能量效率、根据行驶路线的剩余行驶距离来计算第一能量消耗,另外,处理器可以被配置为根据隔离开关的操作来计算第二能量消耗。处理器可以被配置为考虑第一能量消耗、第二能量消耗和电池余量(battery level)来计算DTE。

根据本公开的一方面,一种用于提供环保型车辆的DTE的方法可以包括:从导航终端接收行驶路线;基于行驶路线估计隔离开关的接合频率;基于隔离开关的接合频率计算DTE,并将该DTE输出到输出装置。估计隔离开关的接合频率可以包括:考虑行驶路线上的驱动状况来估计隔离开关的接合频率。驱动状况可以包括车辆速度、车轮扭矩、马达扭矩、道路坡度、道路曲率和温度中的至少一种。

DTE的计算可以包括:基于隔离开关是否接合来计算第一马达和第二马达的驱动点;基于根据第一马达和第二马达的驱动点的马达效率来计算电动车辆的能量效率;基于电动车辆的能源效率、根据行驶路线的剩余行驶距离来计算第一能量消耗;根据隔离开关的操作来计算第二能量消耗;并考虑第一能量消耗、第二能源消耗和电池余量来计算DTE。

计算第一马达和第二马达的驱动点可以包括:当隔离开关接合时,计算第一马达和第二马达的速度和扭矩;并且当隔离开关释放时,计算第一马达和第二马达中的一个的速度和扭矩。另外,第二能量消耗的计算可以包括:基于隔离开关的接合频率,使用输入到用于操作隔离开关的马达的电流和电压来计算第二能量消耗。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述,本公开的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显:

图1是根据本公开的示例性实施方式的环保型车辆的框图;

图2是示出根据与本公开相关联的车辆速度的隔离开关驱动信息的曲线图;

图3是示出根据与本公开相关联的车轮驱动方法的马达驱动点的曲线图;并且

图4是示出根据本公开的示例性实施方式的用于提供环保型车辆的DTE的方法的流程图。

具体实施方式

应当理解,本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括机动车辆,该机动车辆通常诸如乘用车(包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆)、水运工具(包括各种船艇和轮船)、飞机等,并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆和其他可替代的燃料车辆(例如,除来自石油以外的资源所导出的燃料)。如本文所指,混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆,例如汽油动力与电动动力车辆。

尽管示例性实施方式被描述为使用多个单元以执行示例性处理,但是应当理解,示例性处理也可以由一个或多个模块来执行。另外,应理解,术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件装置并且被具体编程以执行本文描述的处理。存储器被配置为存储模块,并且处理器被具体配置为执行所述模块以执行一个或多个处理,该一个或多个处理将在下面进一步描述。

本文所使用的术语仅是出于描述特定实施方式的目的,并不旨在限制本公开。如本文所用,单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式,除非上下文另外明确指示。将进一步理解,术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时,指定了存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在附加有一个或多个其他的特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组。如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项的任何和所有组合。

除非特别陈述或从上下文可以明显看出,否则如本文所用,术语“约”应理解为在本领域的正常公差范围内,例如在平均值的2个标准偏差之内。“约”可以理解为在所陈述的值的10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或0.01%之内。除非上下文另有明确说明,否则本文提供的所有数值均由术语“约”修饰。

在下文中,将参照附图详细描述本公开的示例性实施方式。在附图中,将始终使用相同的附图标记来指定相同或等效的元件。另外,将排除对公知特征或功能的详细描述,以免不必要地模糊本公开的主旨。

在描述本公开的示例性实施方式的元件时,本文可以使用术语第一、第二、A、B、(a)、(b)等。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开,但并不限制对应的元件,而与对应元件的本质、顺序或优先级无关。此外,除非另有定义,否则本文所用的包括技术和科学术语在内的所有术语均应解释为本发明所属领域中的惯常术语。将理解的是,除非本文明确地定义,否则本文中使用的术语应被解释为具有与其在本公开和相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不会以理想化或过度正式的意义来解释。

图1是根据本公开的示例性实施方式的环保型车辆的框图。图2是示出根据与本公开相关联的车辆速度的隔离开关驱动信息的曲线图。图3是示出根据与本公开相关联的车轮驱动方法的马达驱动点的曲线图。

参照图1,环保型车辆(在下文中被称为“车辆”)100可以包括经由车辆网络连接的导航终端110、电池管理装置120、隔离开关控制装置130、检测器140、输出装置150、存储装置160和处理器170。车辆网络可以利用控制器局域网(CAN)、面向媒体的系统传输(MOST)网络、本地互连网络(LIN)、以太网和/或汽车线控(X-by-Wire)(Flexray)来实现。车辆网络可以利用诸如蓝牙、近场通信(NFC)、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、ZigBee等的通信技术来实现。

当设置了目的地时,导航终端110可以被配置为搜索到目的地的行驶路线并且沿着该行驶路线引导车辆。具体地,导航终端110可以被配置为通过在搜索行驶路线时反映实时交通信息来搜索最佳路线。尽管未示出,但是导航终端110可以包括:被配置为存储地图数据的存储器、被配置为测量车辆的位置的全球定位系统(GPS)接收器、被配置为从外部接收交通信息的通信模块、以及被配置为搜索行驶路线并沿着检测到的行驶路线执行路线引导的处理器。

电池管理装置120可以被配置为管理电池,该电池为安装在车辆上的电气装置(诸如电控单元(ECU)和/或驱动马达)供电。电池管理装置120可以被配置为实时监视电池的电压、电流和温度,以防止过度充电和过度放电。电池管理装置120可以被配置为计算电池的剩余量(即,充电状态(SOC))。

隔离开关控制装置130可以被配置为通过基于车辆100的当前驱动状况接合或释放隔离开关来切换车轮驱动方法。隔离开关控制装置130可以被配置为确定当前驱动状况是否满足隔离开关的操作状况(例如,驱动状况),以确定是接合还是释放隔离开关。响应于确定隔离开关接合,隔离开关控制装置130可以被配置为接合隔离开关以允许车辆100以四轮驱动(4WD)(即,全轮驱动(AWD)驱动)。响应于确定隔离开关释放,隔离开关控制装置130可以允许车辆100以两轮驱动(2WD)(即,后轮驱动或前轮驱动)。

检测器140可以被配置为使用安装在车辆100上的至少一个传感器来获得(例如,检测)驱动信息(例如,驱动状况)。具体地,传感器可以包括车轮速度传感器、车辆速度传感器、三轴加速度计、惯性测量单元(IMU)、图像传感器和/或温度传感器。驱动信息可以包括车辆速度、车轮速度、车轮扭矩、马达转速(例如,每分钟转数(RPM))、马达扭矩、道路坡度(例如,斜面、爬坡或下降条件))、旋度(例如,道路曲率)、温度等。

输出装置150可以被配置为基于处理器170的指令来输出信息。换句话说,输出装置150可以被配置为在显示器上显示诸如车辆速度、马达RPM和/或DTE的车辆信息。输出装置150可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管-液晶显示器(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、3D显示器、透明显示器、平视显示器(HUD)、触摸屏和仪表盘中的至少一种。

存储装置160可以被配置为存储电动车辆的能量效率计算算法、驱动点计算算法、能量消耗计算算法和/或DTE计算算法。存储装置160可以被配置为存储查找表,在该查找表中定义了基于每个马达驱动点的马达效率。存储装置160可以是被配置为存储由处理器170执行的指令的非暂时性存储介质。另外,存储装置160可以被配置为根据处理器170的操作来存储输入数据和/或输出数据。存储装置160可以用下列存储介质(记录介质)中的至少一种来实现,诸如闪存、硬盘、安全数字(SD)卡、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、电可擦除和可编程ROM(EEPROM)、可擦除和可编程ROM(EPROM)、寄存器等。

处理器170可以被配置为执行车辆100的整体操作。处理器170可以用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理器(CPU)、微控制器和微处理器中的至少一种来实现。处理器170可以被配置为从导航终端110接收行驶路线。另外,处理器170可以被配置为基于行驶路线来预测DTE,并且将该DTE输出到输出装置150。从导航终端110输入的行驶路线信息可以包括交通信息(例如,车辆速度等)、道路信息(例如,斜面、旋转等)和/或环境信息(例如,温度和/或天气)。

处理器170可以被配置为基于沿着行驶路线的驱动状况来估计(例如,预测)隔离开关的接合频率。驱动状况可以包括车辆速度、车轮扭矩、马达扭矩、道路坡度、道路曲率、温度和天气中的至少一种。隔离开关的接合频率可以指车轮驱动方法在该频率下从2WD切换到4WD。

处理器170可以被配置为基于隔离开关的接合频率(例如,操作频率)计算第一马达(例如,前轮驱动马达)和第二马达(例如,后轮驱动马达)的驱动点,即马达速度和马达扭矩。处理器170可以被配置为当隔离开关接合时计算第一马达和第二马达的驱动点。此外,处理器170可以被配置为当隔离开关释放时计算第一马达或第二马达的驱动点。此时,可以基于2WD是前轮驱动方法还是后轮驱动方法来计算第一马达或第二马达的驱动点。例如,当车辆100使用2WD驱动中的前轮驱动方法时,车辆100可以被配置为计算第一马达的驱动点;当车辆100使用后轮驱动方法时,车辆100可以被配置为计算第二马达的驱动点。

参照图2,可以基于车辆速度和马达扭矩来确定隔离开关的接合或释放,并且因此可以预先预测行驶路线上的驱动状况以预测隔离开关的操作频率(例如,接合频率)以及隔离开关接合和释放时的马达驱动点。因此,在本示例性实施方式中,可以通过预测行驶路线上的驱动状况来预测隔离开关接合的频率;可以基于预测的隔离开关接合频率来预测前轮驱动马达和后轮驱动马达的驱动点。

处理器170可以被配置为基于根据计算出的驱动点的马达效率来计算电动车辆的能量效率[km/kWh]。处理器170可以被配置为参考预先存储的参考表,根据每个马达的驱动点来识别马达效率。处理器170可以被配置为通过反映所识别的马达效率来计算电动车辆的能量效率。另外,处理器170可以被配置为基于电动车辆的能量效率,根据行驶路线的剩余行驶距离来计算第一能量消耗。处理器170可以被配置为根据隔离开关的操作来计算第二能量消耗。处理器170可以被配置为使用传感器测量输入到马达的电流和电压,该马达提供操作隔离开关所需的电力。处理器170可以被配置为使用所测量的电流和电压来计算第二能量消耗。

此外,处理器170可以被配置为通过将第一能量消耗和第二能量消耗相加来计算总能量消耗。处理器170可以被配置为基于总能量消耗和剩余电池容量(例如,剩余量)来计算DTE。此时,处理器170可以被配置为从电池管理装置120接收电池余量。处理器170可以被配置为将计算出的DTE输出到输出装置150。例如,处理器170可以被配置为在仪表盘上显示计算出的DTE。

参照图3所示,与2WD驱动相比,在4WD驱动期间由前轮驱动马达(例如,前轮马达)和后轮驱动马达(例如,后轮马达)产生扭矩,并因此,每个马达可以以较低的扭矩运行,并且马达效率可能降低。马达效率的降低与燃油经济性相关。因此,在示例性实施方式中,与2WD驱动相比的效率降低的多少可以被预测并反映在DTE值中,并从而可以提高DTE准确度。另外,当DTE减小并且功率限制发生时,可以通过2WD驱动控制提高燃料效率,从而扩展DTE。

图4是示出根据本公开的示例性实施方式的用于提供环保型车辆的DTE的方法的流程图。参照图4,车辆100的处理器170可以被配置为从导航终端110接收行驶路线(S110)。

处理器170可以被配置为基于行驶路线来估计隔离开关的接合频率(S120)。处理器170可以被配置为基于沿着行驶路线的驱动状况来估计隔离开关的接合频率。处理器170可以被配置为通过确定驱动状况是否满足隔离开关接合条件,来确定隔离开关是否接合。驱动状况可以包括车辆速度、车轮扭矩、马达扭矩、道路坡度、道路曲率和温度中的至少一种。

处理器170可以被配置为根据隔离开关是否接合来计算第一马达和第二马达的驱动点(S130)。处理器170可以被配置为当隔离开关接合时计算第一马达和第二马达的速度和扭矩。处理器170可以被配置为当隔离开关释放时计算第一马达和第二马达中的一个的速度和扭矩。另外,处理器170可以被配置为基于根据第一马达和第二马达的驱动点的马达效率来计算电动车辆的能量效率(S140)。处理器170可以被配置为参考预先存储的参考表,根据每个马达的驱动点来识别马达效率。处理器170可以被配置为通过反映马达效率来计算电动车辆的能量效率。

此外,处理器170可以被配置为基于电动车辆的能量效率、基于行驶路线的剩余行驶距离来计算第一能量消耗,并且根据隔离开关的操作来计算第二能量消耗(S150)。处理器170可以被配置为基于隔离开关的接合频率,使用输入到用于操作隔离开关的马达的电流和电压来计算第二能量消耗。处理器170可以被配置为基于第一能量消耗和第二能量消耗来计算DTE(S160)。处理器170可以被配置为通过将第一能量消耗和第二能量消耗相加来计算总能量消耗。处理器170可以被配置为使用计算出的总能量消耗和剩余电池容量来计算DTE。处理器170可以被配置为确定行驶是否已完成(S170)。然后,处理器170可以被配置为在行驶完成时终止DTE计算,并且在行驶未完成时通过重复执行S110至S160来计算DTE。

上文中,尽管已经参考示例性实施方式和附图描述了本公开,但是本公开不限于此,而是可以由本公开所属领域的技术人员进行各种修改和改变,而无需脱离所附权利要求书要求保护的本公开的精神和范围。因此,本公开的示例性实施方式并非旨在限制本公开的技术精神,而是仅出于示例性目的而提供。本公开的保护范围应由所附权利要求来解释,并且其所有等效形式应被解释为包括在本公开的范围内。

根据本公开的示例性实施方式,可以更准确地提供车辆的DTE,因为在计算车辆的DTE时,不仅考虑到行驶路线信息还考虑到根据隔离开关的操作的燃料消耗和能量消耗的变化。

上文中,尽管已经参考示例性实施方式和附图描述了本公开,但是本公开不限于此,而是可以由本公开所属领域的技术人员进行各种修改和改变而无需脱离所附权利要求书要求保护的本公开的精神和范围。

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