專利名稱：用于車輛中的量程計算的系統及方法
技術領域：
本發明大體上涉及車輛，且更特定來說，涉及用于計算車輛中的所存儲的能量將被耗盡所達的量程以及所述車輛的總量程的系統及方法。
背景技術：
車輛(例如，機動車輛)使用能源來提供動カ以操作所述車輛。雖然基于石油的產品(例如，汽油)作為能源在傳統內燃機中占主要地位，但替代能源是可用的，例如甲醇、 こ醇、天然氣、氫氣、電力、太陽能或類似物。混合動カ車輛(稱為“混合車輛”)使用能源的組合來為所述車輛提供動力。舉例來說，可組合傳統內燃機而使用蓄電池來提供動カ以操作車輛。此類車輛是合乎需要的的，這是因為其利用多個燃料源的益處來增強混合車輛相對于相當汽油動力車輛的性能及量程特性。混合車輛的實例是將電引擎和汽油引擎的組合用作動カ源的車輛。在此類車輛中，顯示器提供信息以指示與車輛的操作相關的各種條件，例如，充電狀態、能量消耗或量程或類似物。舉例來說，量程指示器提供關于可用的存儲能量(例如，電荷或基于碳氫化合物的燃料、太陽能或類似物)的剰余量的信息。所述量程指示器可用于具有能源(例如，電、化石燃料或其組合)的ー個或ー個以上組合的車輛中。當車輛被驅動時，存儲在所述車輛中的能量被消耗且轉換成動能，例如向前運動。在完全恒定速度和恒定運動阻力的可預測的行駛條件下，能量耗盡的速率可為通過能量消耗對時間的所有數據點的直線。使用此數據，可能在算法上估計出其后所存儲的能量將被完全耗盡的剰余時間及或距離。此信息可通過位于車輛內的指示器(例如顯示器裝置)向所述車輛的操作者顯示。為改進對車輛的操作者的精確度有用性，所述算法可考慮其它變量，例如，外部噪聲、駕駛者的行為、對變化的行駛條件的適應或類似物。然而，這些變量固有地不可預測且因此造成在算法上精確地估計車輛的操作量程中的問題。此外，增加變量的數目不可避免地増加計算操作量程、界定相對精確的數學模型及/或預測的難度。預測量程技術(也稱為“剩余量程系統”)是已知的且因不同的汽車制造商而異。已知的剰余量程系統和方法使用試圖基于過去的能量使用來預測或外推燃料及/或能量消耗的濾除算法。此方法的結果是，所述算法必須被重重地抑制以避免顯示器裝置(例如計量器)中的不穩定性。然而，對驅動顯示器輸出的重抑制可導致不滿意的性能和不精確的行駛量程預測。此外，當車輛使用ー種以上能源時，現有技術的精確度可被損害。因此，此項技術中需要用于更精確地計算以僅電模式、組合燃料電模式及/或僅汽油模式操作的車輛的剰余量程值的系統和方法。
發明內容
因此，本發明涉及用于計算車輛的剰余操作距離量程的系統。所述系統包含(a)驅動器輸入傳感器，其用于感測預定的車輛操作條件數據；(b)能量存儲感測器，其用于感測對應的能量供應機構的能量存儲容量數據；(C)控制器，其與所述驅動器輸入傳感器和所述能量存儲傳感器通信，其中所述控制器包含存儲器和處理器；(d)可執行的量程計算軟件程序，其存儲在所述控制器的存儲器中，其中所述量程計算軟件程序使用來自驅動器輸入傳感器的所感測的車輛操作條件數據和來自所述能量存儲傳感器的所感測的能量存儲容量數據來通過確定能量存儲容量數據的平均數、確定所述能量存儲容量數據的斜率、確定所述能量存儲容量數據的截距且將最小平方線性回歸應用到所確定的平均數、所確定的斜率和所確定的截距而求出剰余量程來確定量程；以及(e)顯示器裝置，其與所述控制器通信，其中所述顯示器裝置接收所確定的剩余量程且將所述剩余量程顯示在顯示器裝置上以供用戶使用。
本發明進一歩提供計算車輛使用的能量將被耗盡所達的距離量程的方法。所述方法包含以下步驟(a)使用用于感測預定車輛操作條件數據的驅動器輸入傳感器來感測預定車輛操作條件；(b)使用對應的能量存儲容量傳感器來感測能量供應機構的能量存儲容量數據；(C)通過車輛控制器中的能量供應機構使用存儲在所述控制器的存儲器中的將最小平方線性回歸應用到感測的能量存儲容量的可執行量程計算軟件程序來計算車輛的剩余距離量程；以及(d)將計算出的剰余距離量程顯示在與所述車輛相關聯的顯示器上以供所述車輛的操作者使用。本發明的優勢是，提供比其它技術更有效且更精確的計算車輛的剰余量程的系統及方法。本發明的另ー優勢是，統計方法的應用以及在確定剩余量程時可利用使用最小平方線性回歸的計算。本發明的又一優勢是，所使用的方法可對變化的車輛操作條件(例如駕駛風格、坡度角、加速度、減速度、負載、能量再生事件和其它輸入干擾)更具響應性及適應性。更進一歩優勢是，所述方法可學習車輛行為且相應地調適以改進預測的精確度。本發明的更進一歩優勢是，所述方法提供對系統的迅速且精確的校準。所述方法的仍更進一步優勢是，對剩余量程的估計中誤差的系統傾向的顯著降低。當本發明的特征和優勢在結合附圖閱讀后續描述后被更好地理解時，將更容易地理解本發明的其它特征和優勢。
圖I是用于與用于車輛中的量程計算的系統及方法一起使用的車輛的透視圖。圖2是用于圖I的車輛的儀表板的前視圖。圖3是具有用于圖2的儀表板的多種指示器的交互式顯示器的前視圖。圖4是用于圖2的儀表板的儀表組的前視圖。圖5是用于圖I的車輛的量程計算中的系統的簡圖。圖6是用于量程計算中的系統的另一簡圖。圖7A-7B是說明用于與圖5及6的系統一起使用的量程計算的方法的流程圖。圖8是說明正規化的充電狀態、車輛速度以及使用圖7A-7B的方法的剩余量程的圖表。
具體實施例方式大體上參考圖1-6，圖解說明用于車輛中的量程計算的系統。所述系統實施在車輛10中。車輛10可為包含太陽能動力和電動カ車輛、內燃機及電車輛、具有從標準電插座獲得電荷的蓄電池的插電式混合車輛或完全蓄電池動カ車輛的任何混合車輛。一般來說，車輛10包含車身結構13，所述車身結構13具有圍繞且通常封閉稱為乘客艙的內部空間12的框架。在此實例中，車輛10可為由內燃機17和可操作以被非車載地充電的蓄電池15提供動カ的插電式混合車輛。引擎17和蓄電池15兩者都可用作車輛10的動カ源。每ー動力源可獨立地或以協作方式為車輛10提供動力。使用串聯配置(例如，引擎驅動發電機且所述發電機將電カ提供給驅動馬達)的混合車輛可使用此架構。車輛10可為客車、卡車、越野設備等等。車輛10還包含操作性地控制車輛的移動的動力傳動系11。馬達19(其機械地驅動使車輛的車輪移動的車輛的軸)由動カ源(即，蓄電池、引擎及/或發電機)提供動力。在圖I的實例中，車輛10為后輪驅動車輛,其中所述后輪由馬達19機械地驅動。車輛10包含控制車輛的操作的動カ傳動系11。在此實例中，所述動カ傳動系是插 電式混合物，且包含耦合到馬達控制器的電動カ馬達19。所述車輛包含汽油動カ引擎17，當在某些操作條件下需要吋，汽油動カ引擎17補充所述電馬達。電能存儲在能量存儲裝置(例如蓄電池15)中。蓄電池15可以是單個單元或以預定方式(例如，以下文將更詳細描述的串聯方式)布置的多個模塊。各種類型的蓄電池是可用的，例如鉛酸蓄電池或鋰離子蓄電池或類似物。車輛10可包含ー個以上類型的蓄電池15或能量存儲裝置。蓄電池15以電形式供應動カ以操作各種車輛組件。在此實例中，存在將電動力提供給車輛組件(例如各種輔助系統)的低壓蓄電池(未展示)以及將電動カ提供給電驅動馬達19的高壓蓄電池15 ( S卩，400V牽引蓄電池)。所述蓄電池可與調節電カ在車輛內的分配(例如到電驅動馬達或車輛組件或其它配件或類似物)的控制系統通信。在此實例中，所述高壓蓄電池從插入式源接收電能，且所述低壓蓄電池根據需要從太陽能源且從較高壓蓄電池接收電能。引擎17和蓄電池15的能量存儲容量，以及來自所述引擎和蓄電池兩者的能量的耗盡確定所述車輛的操作量程。內部12包含儀表板(IP) 14，其可界定為儀表盤或儀表組(IC) 14。顯示器裝置(例如人機接ロ(HMI) 16)展示在車輛內部的前部區域的相對中心位置處。儀表板14從車輛10的ー側到車輛10的另ー側在車輛10的前部分中橫向延伸，如圖2中所展示。儀表板14可支持多種視覺顯示器18A、18B及18C，其提供關于車輛10的多種信息，例如安全、性能或類似物。在實例中，HMI 16通常界定顯示器18A。顯示器18A可為使得車輛10的操作者及/或乘員能夠控制和調節車輛10的特征的交互式顯示器裝置。這些特征可包含內部氣候、音頻系統特征、電話、導航或類似物，如圖3中所展示。顯示器18A還可包含向車輛10的操作者或乘員通知例如低胎壓、低燃料或類似物的問題的各種視覺及/或聽覺指示器20。如對圖4所展示，顯示器18C可直接處于車輛的操作者的視線中而位于儀表盤14上。這可稱為中心儀表組18C。組18C可在車輛中提供為與車輛計算機通信的単獨的專用電顯示器或安裝在計算待顯示的各種信息且與車輛的計算機通信的專用計算裝置上。顯示器18C可顯示關鍵行駛信息，例如車輛速度、燃料箱液面、蓄電池壽命及類似物。
在此實例中，組18C包含定位在組18C的左側部分110上的大體上圓形的速度計
111。速度計111包含速度計條112。齒輪模式指示器113展示在速度計111的中心。里程計114也展示在中央齒輪模式指示器的附近。在實例中，組18C進ー步包含界定若干可測量指示器(例如羅盤121、驅動模式122、時鐘123和外部溫度124)的上部組120。在組18C的右側部分130中，展示包含蓄電池能量消耗指示器131、燃料液面條132和充電電平條133的能量消耗的實例圓形組。行程A/B指示器134也提供在右側部分130內。在組18C的中央部分140中，提供距離或量程指示器。在此實例中，所述量程指示器包含總量程指示器141和電距離量程指示器142。車輛10能夠行進直到可用的能量耗盡為止，以其它方式稱為剩余量程。所述剩余量程特征和值顯示在指示器141及142中，如由距離計算系統22提供。
在圖2的實例中，車輛10是汽油動カ和電動カ的插電式混合車輛。車輛10可為具有蓄電池系統18的客車、卡車或其它類型的車輛。在另ー實例中，所述車輛是專用的蓄電池動力車輛。參考圖5-6，提供用于量程計算的系統22。系統22包含可包含處理器和存儲器的系統控制器24。可執行的軟件程序可存儲在與控制器24相關聯的存儲器中。所述控制器可接收例如來自與車輛相關聯的傳感器(即，速度傳感器、距離傳感器或類似物)的ー個或ー個以上外部輸入26。控制器24操作性地以兩種方式與顯示器裝置(例如此實例的顯示器18C)電通信。個別組件彼此處于可操作的通信中且向彼此發射及/或接收數據，使得車輛計算系統22可計算且顯示多種計算，例如車輛剩余量程計算。外部輸入(例如，傳感器等等)26可操作以檢測多種輸入(例如，驅動器輸入28和道路負載輸入30或類似物)且將所述多種輸入(例如，驅動器輸入28和道路負載輸入30或類似物)提供給系統控制器24。驅動器輸入28可包含加速度器踏板位置傳感器、再生制動踏板位置傳感器、動カ傳動系模式切換或類似物。道路負載輸入30可包含例如空氣動カ阻力、輪胎滾動阻カ或類似物的特性。從外部輸入26接收的數據類似地發射到車輛系統控制器24。系統控制計算機24使用存儲在與其相關聯的存儲器中的使得所述系統能夠執行各種任務(例如計算、估計和監視或類似物)的多種算法。算法的實例包含距離計算32、SOC估計器34和蓄電池保護監視器36或類似物。距離計算32使用例如車輪速度傳感器數據、每轉車輪脈沖計算和車輪旋轉時間分辨率數據的數據來計算。SOC估計器34使用例如電壓傳感器數據、電流積分器數據和SOC計算的數據。蓄電池保護監視器監視蓄電池條件，例如最小SOC限制、最大SOC限制和正規化的SOC輸出。計算出的結果(即，以數據或估計等等的形式)發射到車輛的顯示器，例如顯示器18C。所述系統與顯示器裝置(例如人機接ロ(HMI)16)通信。所述人機接ロ可具有整體式控制器和處理器。來自車輛系統控制計算機24的數據由HMI 16接收且HMI算法38執行各種功能。雖然HMI 16具有其自身的控制器以執行這些計算，但HMI 16可僅為顯示器裝置，且所述計算在與車輛相關聯的另ー裝置(例如，車輛控制器等等)中執行。這些計算接著用于將信息(例如，電量程、總量程、平均燃料消耗或類似物)顯示在HMI 16的顯示屏上。此實例的量程計算可在與車輛相關聯的控制器中的任何一者中執行。在此實例中，所述計算由與HMI相關聯的控制器執行。在實例中，車輛包含通常稱為控制單元或控制模塊的若干專用控制器。參考圖6，與本發明相關聯的系統的簡 圖說明實例車輛10的若干組件之間的通信。在實例中，具有存儲在其中的可執行的量程計算算法160的控制器從車輛的若干組件接收數據。引擎控制模塊(“ECM”)161測量有助于測量剰余燃料距離量程的剰余燃料或由車輛消耗的燃料的百分比。ECM 161將燃料液面百分比數據(“FILvPct”)和距離驅動數據(“ D i sRo 11 Cn t AvgDrvn ”)遞送到算法160。可提供蓄電池能量控制器模塊(“BECM”) 162來測量有助于測量車輛的電子距離量程的高壓蓄電池的充電狀態(“SOC”)( “HVBatSOC”)。ECM 161及BECM 162將信息傳達到量程計算算法160。如先前描述，量程計算算法160可代管(host)在與顯示器(例如顯示器18C)通信且能夠計算距離量程的專用車輛控制器(“VCM”)163、混合控制器或驅動器信息系統(“DIS”) 164中的軟件上。在圖6的實例中，VCM 163還將含有車輛開啟及停止操作(“P0WER_M0DE_STATUS”)的信號傳達到控制器。SOC和剰余燃料是確定車輛上的剰余總距離的關鍵變量，這是因為總量程(在指示器141中指示)是電量程142加上燃料量程的總和。來自量程計算算法160的輸出作為信號而自控制器發射。在此實例中，所述輸出饋送到DIS 164中，從而將電量程(“rangRemainEV”)和總量程(“rangeRemainTot”)兩者提供到DIS 164。汽油燃料的燃料量程是相對易于計算或估計的，這是因為其為正從燃料貯器或燃料箱連續地耗盡的離散量。SOC燃料量程可在某些環境下變化，例如，如果發生引擎或再生制動且用于給高壓蓄電池充電。因此，車輛活動期間的SOC測量可劇烈地變化，從而在SOC被消耗時提供非線性對準的數據點。現在參考圖7A-7B，展示用于計算車輛10的剰余量程的方法。所述方法由先前描述的車輛系統實施。所述算法使用最小平方線性回歸算法來基于可測量參數(例如S0C)來計算車輛的操作量程。圖7A提供所述方法的概述。因此，當車輛框200開啟車輛時，所述方法起始。舉例來說，接通所述車輛。所述方法前進到框210。在框210中，建立初始變量。舉例來說，初始變量為經選擇性地確定的燃料容量的預定值。所述方法前進到框220。在框220中，將來自各種輸入的數據傳遞到控制器。輸入數據的實例包含來自車輪速度傳感器的車輪速度、來自電壓傳感器的充電狀態或類似物。初始數據的集合可被稱為移動窗，這是因為收集點正連續地前進，使得最早的數據點從計算中省去。所述方法前進到框230。在框230中，確定電量程(EV量程)和總量程。舉例來說，使用相對于圖7B描述的算法來確定所述電量程和總量程。一旦已計算出所述量程，所述方法就前進到框240，且將信息發射到顯示器裝置(例如顯示器18C)且在所述顯示器裝置上顯示所述信息以供操作者觀看。所述顯示器可以是離散或連續的，因此，所述方法接著前進到決策框250，此處，其回環到框210的初始步驟且繼續或由于在框260中關閉車輛而結束。現在參考圖7B，提供用于使用線性回歸算法來計算量程的方法。使用線性回歸技術使得能在下文的等式(I)中進行表示為y的ー個或ー個以上變量與表示為X的一個或ー個以上變量之間的關系的線性建模，使得所述模型線性地取決于待從數據估計的未知參數(例如，車輛剩余量程等等)。使用線性回歸還使得能夠建立ー線性模型，其中給定X值的y的條件平均數是X的有限函數。接著可使用最小平方法來擬合所述線性模型，所述最小平方法是用于擬合數據的技木。經建模數據與所觀察數據之間的“最佳擬合”(以其最小平方法思想)是針對其經平方的殘數的總和具有其最小值的模型的實例，其中殘數是觀察值與由模型提供的值之間的差異。如果實驗誤差具有正態分布，那么所述算法對應于最大似然準則。參考圖7B，所述方法在循環300中以開啟車輛的步驟開始，如先前描述。所述方法前進到框310且建立初始參數，如先前相對于圖7A描述。所述方法前進到決策框311。在決策框311中，確定是否有充分的數據來確定量程。舉例來說，可使用計數器來確定是否已獲取充分的數據點且將所述數據點發射到控制器。變量“k”是用于連續環路的內環計數器，且“n”是數據樣本大小(其為針對所要的適應性預定的校準點)。如果尚未收集到充分的數據點，那么所述方法前進到決策框321。
在決策框321中，確定k是否等于預定值，例如(n-1)。如果其等于預定值，那么所述方法前進到框323，此處加載最新數據點。所述方法前進到決策框324且確定是否繼續收集數據。如果確定繼續收集數據，那么所述方法前進到決策框325，且計算所要值(例如SOC數據)的總和。返回參考決策框321，如果k值與(n-1)不相同，那么所述方法前進到框322。在框322中，使存儲在系統的存儲器組件中的舊數據陣列提前。因此，這允許系統在初始處產生數據以開始學習車輛的行為。所述方法前進到框324且接著繼續到框325的總和計算，如先前描述。所述方法前進到框326且接著更新舊陣列。所述方法前進到框327以將由“ k++”(表示數據點的數目)表示的計數添加到計數器(k)。所述方法接著返回到決策框311且繼續。應理解，相對于步驟220的移動窗描述的數據收集步驟在起始系統之后是連續的。返回到決策框311，如果確定存在足夠的數據來使用待描述的線性回歸算法計算量程，那么所述方法前進到框331。在框331中，計算與充電狀態或能量容量或燃料箱液面相關聯的數據點的平均數。所述方法接著前進到框332，此處計算與充電狀態、能量容量或燃料箱液面相關聯的先前收集的數據點的斜率。所述方法前進到框333且使用所述平均數和斜率來計算用于所述數據的截距值。所述方法前進到框334且在計算出所述平均數、斜率和截距之后確定剩余電能量量程。線性回歸建模包含以下步驟假設在大多數情形下隨著時間推移的能量耗盡的總趨勢和速率是線性的。確定到一組數據點的“最佳”擬合直線。舉例來說，使用最小平方線性回歸分析來求出到一組數據點的“最佳”擬合直線。使用以下等式來確定用于直線的數學表達式y = ao+ap(I)其中％及系數分別表示截距和斜率。確定能量耗盡的斜率。舉例來說，最小平方線性回歸算法基于以下公式來確定能量耗盡的斜率a: = n E XiYi- E XjiAi E Xi2-( E Xi)2(2)其中i值是樣本大小。接著確定X及y的平均數和截距值。舉例來說，在基于以上公式求出斜率al之后，計算X及y的平均數，且如下求出截距值a0 = ^ - S1I(3)接著確定能量將被耗盡到預定值(例如，零)的時間中的未來時刻。舉例來說，最近數據的移動樣本和由系數al及aO界定的線性趨勢可被算法用來(例如)使用以下等式來外推能量將被耗盡到零的時間中的未來時刻Xextrap = -B0Za1(4)所述方法確定耗盡預定量的所存儲能量的剰余外推時間。舉例來說，當車輛正消耗可用能量時，SOC數據樣本正由算法恒定地消耗且舊SOC數據樣本正由新樣本替代。因此，耗盡所有能量的剰余外推時間(在獲取樣本i的時間處)如下計算timeremain = Xextrap-Xi(5)平均車輛速度(“Vavg”)簡單地為所行進距離除以經過的時間。最終，剩余量程為 Rangeremain = timeremain * Vavg(6)可使用統計分析技術(例如線性回歸)來預測行駛量程。舉例來說，使用實時的統計方法(例如如本發明中的最小平方線性回歸)，可確定對以電模式或燃料模式的行駛量程的合適且相對穩定的預測。此算法還比所使用的傳統算法更適應變化的駕駛者行為和道路負載。在行進期間，車載燃料(能量)的剰余量越少，所述算法將越精確地收斂在剩余量程值上。將計算出到能量耗盡的量程顯示在顯示器裝置上，在此實例中所述顯示器裝置稱為人機接ロ。所述方法前進到框335且基于剰余燃料箱值來計算剩余燃料量程。舉例來說，可使用先前相對于充電狀態描述的線性回歸技木。所述方法前進到框336且確定剩余總量程。舉例來說，將剩余EV量程與剰余燃料量程加總到一起以獲得剩余總量程計算。所述方法前進到決策框350且確定是否滿足繼續計算量程的預定條件。預定操作條件的實例是車輛是否仍在操作。預定操作條件的另ー實例是車輛是否被接通。如果滿足繼續計算量程的預定操作條件，那么所述方法返回到框310且繼續。如果不滿足所述預定條件，那么所述方法前進到循環360且結束。應理解，可使步驟的實施次序變化。圖8(a)_8(c)說明固定時間量的車輛操作的數據點的實例圖表。在此實例中，所述時間是2小時15分鐘。所述數據展示(a)正規化的SOC隨時間推移從100降低到0且因此完成高壓蓄電池電荷的耗盡。注意，在車輛操作中，蓄電池通常不被耗盡到低于某個閾值(例如10%)以避免損壞蓄電池。在(b)中展示在相同時間周期內且在從0到60的范圍中隨機變化的車輛速度。在(c)中，以距離值展示的剰余量程展示為降低但由于速度和SOC耗盡而不一定線性地降低。因此，如由8(c)所展示，剰余量程可在顯著非線性圖表模型中變化且因此提供比傳統線性計算更精確的預測。本發明的許多修改和變化在以上教示的背景下是可能的。因此，在所附權利要求的范圍內，可與特定描述不同地來實踐本發明。
權利要求
1.一種用于計算車輛的剩余操作距離量程的系統，其包括 (a)驅動器輸入傳感器，其用于感測預定車輛操作條件數據； (b)能量存儲傳感器，其用于感測對應的能量供應機構的能量存儲容量數據； (C)控制器，其與所述驅動器輸入傳感器和所述能量存儲傳感器通信，其中所述控制器包含存儲器和處理器； (d)可執行的量程計算軟件程序，其存儲在所述控制器的所述存儲器中，其中所述量程計算軟件程序使用來自所述驅動器輸入傳感器的感測到的車輛操作條件數據和來自所述能量存儲傳感器的感測到的能量存儲容量數據通過計算能量存儲容量數據的平均數、確定所述能量存儲容量數據的斜率、確定所述能量存儲容量數據的截距且將最小平方線性回歸應用到所確定的平均數、所確定的斜率和所確定的截距而求出所述剩余量程來確定量程；以及 (e)顯示器裝置，其與所述控制器通信，其中所述顯示器裝置接收所述確定的剰余量程且將所述剩余量程顯示在所述顯示器裝置上以供用戶使用。
2.根據權利要求I所述的系統，其中所述能量供應機構是蓄電池，且所述能量存儲傳感器確定蓄電池充電狀態。
3.根據權利要求2所述的系統，其中在車輛操作期間連續地測量所述蓄電池數據來計算用于所述蓄電池的電能耗盡的距離量程。
4.根據權利要求2所述的系統，其中所述蓄電池充電狀態由蓄電池能量控制模塊測量。
5.根據權利要求I所述的系統，其中所述能量供應機構是引擎，且所述能量存儲傳感器是燃料箱液面傳感器。
6.根據權利要求5所述的系統，其中所述確定的量程是由所述蓄電池和汽油引擎兩者供應的能量的剰余總距離量程。
7.一種計算由車輛使用的能量將被耗盡所達的距離量程的方法，所述方法包括以下步驟 (a)使用用于感測預定車輛操作條件數據的驅動器輸入傳感器來感測預定車輛操作條件； (b)使用對應的能量存儲容量傳感器來感測能量供應機構的能量存儲容量數據； (C)使用存儲在控制器的存儲器中的將最小平方線性回歸應用到所述感測的能量存儲容量的可執行的量程計算軟件程序通過所述能量供應機構來計算所述車輛剰余的距離量程；以及 (d)將所述計算出的剰余距離量程顯示在與所述車輛相關聯的顯示器上以供所述車輛的操作者使用。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述計算所述剩余距離量程的步驟進一歩包含以下步驟 (a)確定所述感測的能量存儲容量數據的平均數； (b)確定所述感測的能量存儲容量數據的斜率； (c)確定所述感測的能量存儲容量的截距；以及 (d)將最小平方線性回歸應用到所述確定的平均數、確定的斜率和確定的截距來求出所述車輛的所述剩余量程。
9.根據權利要求8所述的方法，其進ー步包含以下步驟 (a)建立隨著時間過去的能量消耗的線性速率 (b)使用最小平方線性回歸算法來計算能量耗盡的斜率； (C)計算平均數且求出截距值；以及 (d)外推到能量將被耗盡到零的時間的未來時刻中； (e)在獲取樣本的時間處，計算耗盡所有能量的剰余外推時間；以及 (f)使用所述剩余時間乘以除以經過的時間的行進距離來計算所述剩余量程。
10.根據權利要求7所述的方法，其中所述感測能量存儲容量的步驟進一歩包含通過蓄電池能量控制模塊從高壓蓄電池感測充電狀態數據的步驟。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述感測能量存儲容量的步驟進一歩包含從與引擎相關聯的燃料箱感測燃料箱液面數據的步驟。
12.根據權利要求11所述的方法，其中所述計算所述剩余距離量程的步驟包含加總所述感測的能量存儲容量與感測的燃料箱液面以預測用于操作所述車輛的剰余總距離量程的步驟。
13.根據權利要求7所述的方法，其中所述控制器和所述顯示器是代管適于執行所述最小平方線性回歸算法的軟件程序的整體式単元。
14.根據權利要求7所述的方法，其進ー步包括使用移動窗來通過計算消除較早收集的數據點的一組移動數據點來確定能量容量的步驟。
15.根據權利要求7所述的方法，其中所述車輛是具有高壓蓄電池和汽油動力引擎以供應能量來操作所述車輛的混合車輛。
全文摘要
本發明涉及一種用于計算車輛的剩余操作距離量程的系統。所述系統包含驅動器輸入傳感器，其用于感測預定的車輛操作條件數據；能量存儲傳感器，其用于感測對應的能量供應機構的能量存儲容量數據；控制器，其與所述驅動器輸入傳感器和所述能量存儲傳感器通信。所述控制器包含存儲器和處理器。可執行的量程計算軟件程序存儲在所述控制器的存儲器中，其使用來自所述驅動器輸入傳感器的所感測的車輛操作條件數據和來自所述能量存儲傳感器的所感測的能量存儲容量數據通過確定能量存儲容量數據的平均數、確定所述能量存儲容量數據的斜率、確定所述能量存儲容量數據的截距且將最小平方線性回歸應用到所確定的平均數、所確定的斜率和所確定的截距而求出所述剩余量程來確定量程。
文檔編號H01M10/44GK102870270SQ201180021754
公開日2013年1月9日 申請日期2011年3月31日 優先權日2010年3月31日
發明者馬克·亞斯琴布斯基 申請人:菲斯科汽車公司