專利名稱：用于車輛的信息顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例涉及(overall efficiency)的系統(tǒng)和方法。
種用于給駕駛員指示車輛的整體效率
背景技術(shù)：
無論是客運(yùn)車輛還是商用車輛均包括多個(gè)儀表(gauge)、指示器以及各種其它顯示器，以為車輛駕駛員提供關(guān)于車輛和車輛周圍環(huán)境的信息。隨著新技術(shù)的出現(xiàn)，(諸如)混合動力電動汽車(HEV)中出現(xiàn)了各種新的儀表和信息顯示器，這些新的儀表和信息顯示器幫助駕駛員更好地學(xué)習(xí)對這些應(yīng)用新技術(shù)的車輛的操作。例如，許多HEV包括設(shè)法為駕駛員提供關(guān)于各種混合動力驅(qū)動狀態(tài)的信息的儀表。這些儀表為駕駛員指示車輛何時(shí)被引擎單獨(dú)驅(qū)動，何時(shí)被電動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動，或者何時(shí)同時(shí)被引擎和電動機(jī)二者共同驅(qū)動。類似地，顯示器可指示電動機(jī)何時(shí)被作為發(fā)電機(jī)操作，以及電動機(jī)何時(shí)對能量儲存裝置(例如電池)進(jìn)行再充電。 關(guān)于HEV，已知一些駕駛員部分出于駕駛習(xí)慣的原因可能不能獲得期望的駕駛效率(driving efficiency)。在許多情況下，駕駛員愿意改變他們的行為，但是卻不能將推薦的技術(shù)轉(zhuǎn)變成他們駕駛習(xí)慣中的實(shí)際變化。此外，不能持續(xù)提醒駕駛員的儀表或顯示器不會使駕駛員改變他們的駕駛習(xí)慣以獲得最佳的整體效率。 因此，需要一種通過給駕駛員指示車輛操作和整體效率之間的直接關(guān)聯(lián)而便于車輛的高效操作的用于車輛的信息顯示器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于車輛的信息顯示系統(tǒng)，所述車輛包括引擎和電機(jī)，所述引擎和電機(jī)分別是可操作的以提供用于驅(qū)動車輛的扭矩，車輛還包括電源，所述電源被配置成向電機(jī)提供電功率，所述信息顯示系統(tǒng)包括信息顯示器，被配置成顯示多個(gè)效率指示物；控制器，被配置成接收與推進(jìn)車輛所消耗的燃油的量和使用的電能的量相關(guān)的信息，控制器還被配置成基于消耗的燃油的量和使用的電能的量來確定整體能源效率值，并且控制器還被配置成發(fā)送整體能源效率值，從而信息顯示器基于整體能源效率值顯示效率指示物的數(shù)目。 控制器還可被配置成接收與特定的時(shí)間段相關(guān)的信息，控制器從車輛被起動的時(shí)間直到特定的時(shí)間段已經(jīng)過去來確定整體能源效率值。 控制器還被配置成接收與預(yù)定的行駛距離相關(guān)的信息，控制器還可被配置成從車輛被起動的時(shí)間直到已經(jīng)到達(dá)預(yù)定的行駛距離來確定整體能源效率值。 控制器還可被配置成從車輛被起動的時(shí)間直到車輛被關(guān)閉來確定整體能源效率值。 所述信息顯示系統(tǒng)還可包括駕駛員界面系統(tǒng)，該駕駛員界面系統(tǒng)可被配置成接收所述特定的時(shí)間段和預(yù)定的行駛距離，并且駕駛員界面系統(tǒng)還被配置成將所述特定的時(shí)間段和預(yù)定的行駛距離發(fā)送到控制器。 所述信息顯示系統(tǒng)還可包括用于存儲預(yù)定的時(shí)間段和預(yù)定的距離的存儲器，并且
控制器還可被配置成從所述存儲器中重新得到預(yù)定的時(shí)間段和預(yù)定的距離。 所述控制器還可被配置成接收與特定的時(shí)間段相關(guān)的信息，并且控制器還可被配
置成從車輛被起動之后的時(shí)間直到特定的時(shí)間已經(jīng)過去來確定整體能源效率值。 控制器還可被配置成接收與預(yù)定距離相關(guān)的信息，并且控制器還可被配置成從車
輛被起動的時(shí)間直到車輛已經(jīng)行駛了預(yù)定的距離來確定整體能源效率值。 本發(fā)明還提供了一種用于車輛的信息顯示系統(tǒng)，所述車輛包括引擎和電機(jī)，所述
引擎和電機(jī)分別是可操作的以提供用于驅(qū)動車輛的扭矩，車輛還包括電源，所述電源被配
置成向電機(jī)提供電功率，所述信息顯示系統(tǒng)包括信息顯示器，被配置成顯示多個(gè)效率指示
物；控制器，被配置成接收與車輛的燃油效率、對比車輛的燃油效率和車輛行駛的距離相關(guān)
的信息，控制器還被配置成使用接收到的與車輛的燃油效率、對比車輛的燃油效率和車輛
行駛的距離相關(guān)的信息來確定總的貨幣節(jié)省量的值，并且控制器還被配置成發(fā)送總的貨幣
節(jié)省量的值，從而信息顯示器基于總的貨幣節(jié)省量的值來顯示效率指示物的數(shù)目。 所述信息顯示系統(tǒng)還可包括駕駛員界面系統(tǒng)，駕駛員界面系統(tǒng)可被配置成接收與
對比車輛相關(guān)的信息，并且駕駛員界面系統(tǒng)還被配置成將輸入的對比車輛信息發(fā)送到控制器。 控制器還可被配置成接收與燃油價(jià)格相關(guān)的信息，控制器還可被配置成使用接收的與燃油價(jià)格相關(guān)的信息確定總的貨幣節(jié)省量的值。


圖1示出了根據(jù)本申請的實(shí)施例的包括信息顯示器的混合動力電動汽車的示意性表示； 圖2a詳細(xì)示出了圖1中繪出的信息顯示器； 圖2b示出了圖2a中繪出的信息顯示器的改變視圖； 圖2c示出了圖2a中繪出的信息顯示器的另一改變視圖； 圖3是繪出在此描述的本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的簡化的示例性流程圖； 圖4是繪出在此描述的本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的替代的簡化的示例性流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了車輛10的示意性表示，該車輛10包括引擎12和電機(jī)或者發(fā)電機(jī)14。引擎12和發(fā)電機(jī)14通過動力傳遞裝置連接，在該實(shí)施例中，動力傳遞裝置是行星齒輪裝置16。當(dāng)然也可使用其它類型的動力傳遞裝置(包括其它齒輪組和傳動裝置)將引擎12連接到發(fā)電機(jī)14。行星齒輪裝置16包括環(huán)形齒輪18、齒輪架(carrier) 20、行星齒輪22和中心齒輪24。 發(fā)電機(jī)14也可將扭矩輸出到連接到中心齒輪24的軸26。類似地，引擎12將扭矩輸出到通過無源離合器(passive clutch) 32連接到軸30的曲軸28。離合器32提供保護(hù)以防止過扭矩情況。軸30連接到行星齒輪裝置16的齒輪架20，環(huán)形齒輪18連接到軸34，軸34通過齒輪組38連接到第一組車輛驅(qū)動車輪或者初級驅(qū)動輪36。 車輛10包括可用于將扭矩輸出到連接到齒輪組38的軸的第二電機(jī)或者電動機(jī)40。在本申請的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例的范圍內(nèi)的其它車輛可具有不同的電機(jī)裝置，例如多于或者少于兩個(gè)電機(jī)。在圖1中示出的實(shí)施例中，電機(jī)裝置(即，電動機(jī)40和發(fā)電機(jī)14)均可用作電動機(jī)以輸出扭矩?；蛘撸妱訖C(jī)40和發(fā)電機(jī)14均可用作發(fā)電機(jī)，將電功率輸出到高壓總線44和能量儲存系統(tǒng)46，該能量儲存系統(tǒng)46包括電池48和電池控制模塊(BCM) 50。
電池48是能夠輸出電功率以使電動機(jī)40和發(fā)電機(jī)14運(yùn)轉(zhuǎn)的高壓電池。BCM 50用作電池48的控制器?？蓪⑵渌愋偷哪芰績Υ嫦到y(tǒng)用于車輛，例如車輛IO。例如，可使用例如電容器的裝置，所述裝置象高壓電池一樣能夠存儲和輸出電能。或者，可將例如燃料電池的裝置與電池和/或電容器結(jié)合使用，以為車輛10提供電功率。 如圖1所示，電動機(jī)40、發(fā)電機(jī)14、行星齒輪裝置16和第二齒輪組38的總體上可被稱為傳動裝置52。為了控制引擎12和傳動裝置52的組件(即，發(fā)電機(jī)14和電動機(jī)40)，設(shè)置了總體上被示出為控制器54的車輛控制系統(tǒng)。雖然控制器54被示出為單個(gè)控制器，但是其可包括多個(gè)控制器，可使用所述多個(gè)控制器來控制多個(gè)車輛系統(tǒng)。例如，控制器54可以是車輛系統(tǒng)控制器/動力系控制模塊(VSC/PCM)。 控制器局域網(wǎng)(CAN) 56允許控制器與傳動裝置52和BCM 50通信。正如電池48包括BCM 50—樣，其它裝置也可具有它們各自的控制器。例如，引擎控制單元(ECU)可與控制器54通信，并且可對引擎12執(zhí)行控制功能。此外，傳動裝置52可包括被構(gòu)造成對傳動裝置52中的特定組件(例如發(fā)電機(jī)14和/或電動機(jī)40)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制的傳動控制模塊(TCM)。 一些或者所有這些各種控制器可構(gòu)成根據(jù)本申請的控制系統(tǒng)。雖然在上下文中示出和描述的車輛10為HVE，但是應(yīng)該理解本申請的實(shí)施例可在其它類型的車輛，例如，在單獨(dú)通過引擎或者單獨(dú)通過電機(jī)提供動力的車輛上實(shí)現(xiàn)。 在圖1中還示出了制動系統(tǒng)58、加速器踏板60和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)62的簡化示意性表示。制動系統(tǒng)58可包括制動器踏板、位置傳感器、壓力傳感器或者位置傳感器和壓力傳感器兩者的一些組合件以及連接到車輪(例如輪36)的機(jī)械連接件，以實(shí)現(xiàn)摩擦制動。制動系統(tǒng)58還可包括再生制動系統(tǒng)，其中，制動能量被捕獲并被儲存為電池48中的電能。類似地，加速器踏板60可包括一個(gè)或者多個(gè)傳感器，所述一個(gè)或者多個(gè)傳感器與制動系統(tǒng)58中的傳感器一樣，與控制器54通信。 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)62也與控制器54通信?？諝庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)的開/關(guān)狀態(tài)可被傳到控制器54，并且可以(例如)以駕駛員起動的開關(guān)(driver actuated switch)的狀態(tài)為基礎(chǔ)，或者以基于相關(guān)功能(例如窗口除霜(window defrost))的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)62的自動控制為基礎(chǔ)。除了上述內(nèi)容，車輛10還可包括信息顯示系統(tǒng)64 (將在稍后進(jìn)行詳細(xì)解釋)，該信息顯示系統(tǒng)64可為車輛10的駕駛員提供效率信息。 圖2a總體上示出了信息顯示系統(tǒng)64的一個(gè)實(shí)施例。該信息顯示系統(tǒng)64可包括信息顯示器66和包括在圖2a中未示出的軟件的電子器件。信息顯示器66可利用任意數(shù)目的模擬儀表指示效率信息?？蛇x地，信息顯示器66可使用液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示器、有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)或者適于顯示效率信息的任何其它顯示器指示效率信息。
本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例試圖使得指示給用戶的效率信息可與用戶對車輛IO近來的駕駛習(xí)慣相關(guān)聯(lián)。更具體地講，信息顯示器66可按照通過以省油方式(fuelefficient manner)操作車輛10所節(jié)省的油的量的方式或者按照整體能源效率的方式為 駕駛員指示整體效率。 整體效率可被限定為金錢節(jié)省、燃油節(jié)省、能源節(jié)省、有害物排放量等。通過將效 率信息提供給駕駛員，駕駛員可利用信息顯示器66修改對車輛10的操作以提高車輛10的 整體效率。圖2b和圖2c也示出了在車輛10的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中駕駛員提高效率時(shí)的信息顯示 器66。 信息顯示器66還可包括控制系統(tǒng)，出于參考的目的，控制系統(tǒng)可以是圖1中描述 的控制器54?？刂破?4可被配置成接收與車輪10的當(dāng)前操作條件相關(guān)的感測的輸入，并 且控制器54可將輸出提供給信息顯示系統(tǒng)64，使得信息顯示器66給駕駛員指示車輛10當(dāng) 前的或近來的效率。根據(jù)本申請的實(shí)施例，車輛10的效率可用一個(gè)或多個(gè)效率指示物68 顯示。 如圖2a、圖2b和圖2c所示，當(dāng)具體的車輛操作導(dǎo)致效率增加時(shí)，通過增加顯示的 效率指示物68的數(shù)目，駕駛員可被視覺通知。例如，如果車輛10以相對高效的方式被操作， 則信息顯示器66可顯示更多的效率指示物68，從而通知駕駛員改善了車輛的操作，相反， 如果車輛以效率低的方式被操作，則信息顯示器66會減少顯示的效率指示物68的數(shù)目。這 樣，信息顯示系統(tǒng)64可輔助駕駛員修改對車輛10的操作以獲得優(yōu)化的效率。
雖然在圖2a、圖2b和圖2c中示出的效率指示物68被表示為樹葉，但是本領(lǐng)域技 術(shù)人員應(yīng)該理解可提供其它的效率指示物，而不脫離本申請的范圍。例如信息顯示器66可 將效率指示物68顯示為一個(gè)或更多的金錢鈔票。與樹葉的使用類似，當(dāng)駕駛員以更加高效 的方式操作車輛時(shí)，顯示的金錢鈔票的量會增加。信息顯示器66還可通過增加金錢鈔票的 數(shù)值來使用金錢鈔票示出效率。因此，當(dāng)車輛以更加高效的方式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，金錢鈔票的幣值會 被改變。 信息顯示器66還可按照圖表的形式被示出。例如，信息顯示器66可被顯示為柱狀 圖，其中，顯示的效率指示物68可示出柱狀圖的段。這樣，當(dāng)車輛IO按照高效的方式被操 作時(shí)，效率指示物68或者段的數(shù)量會增加?？蛇x地，當(dāng)車輛10以效率低的方式被操作時(shí)， 效率指示物68或者段的數(shù)量會減少。 圖3示出了示范如何能夠確定車輛10的整體效率的簡化的示例性流程圖100。車 輛10的整體能源效率可通過考慮電機(jī)(發(fā)電機(jī)14和電動機(jī)40兩者)而確定，并且引擎12 可被用于給車輛10提供動力。考慮到引擎12和電機(jī)14、40分別消耗的燃油和電能的量兩 者，信息顯示器66可更加準(zhǔn)確地給駕駛員指示車輛的整體能源效率。 本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還試圖使得控制器54可將整體能源效率確定為"短 期"能源效率值和/或"長期"能源效率值。"短期"能源效率值可針對"短期"的時(shí)間段或 行駛距離值被連續(xù)地確定。這樣，信息顯示器66可通知駕駛員車輛IO在"短期"時(shí)間段或 者"短期"行駛距離上是如何被操作的。例如，如果"短期"時(shí)間段值是5分鐘，則"短期"能 源效率將可在車輛10運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)每5分鐘被確定。或者，如果"短期"行駛距離值是5英 里，則"短期"能源效率值將在車輛每行駛5英里被確定。 本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還試圖使得"短期"時(shí)間段或行駛距離值可操作為滾 動計(jì)算。這樣，"短期"能源效率可基于預(yù)定的滾動頻率(例如，5或10兆秒的刷新率)被 確定。例如，如果"短期"時(shí)間段是5分鐘并且預(yù)定的頻率是5兆秒，則"短期"能源效率將每5兆秒被確定。因此，"短期"能源效率將操作以連續(xù)地使用新的信息以確定"短期"能源 效率，信息顯示器66將顯示更新的"短期"能源效率。 本申請的一個(gè)或更多的實(shí)施例試圖使得"短期"時(shí)間段或行駛距離值可被預(yù)先確 定?？蛇x地，"短期"時(shí)間段或行駛距離值可以是用戶限定的值。駕駛員可使用用戶界面系 統(tǒng)輸入用戶限定的值，控制器54可接收用戶限定的值并將其存儲在存儲器中。然后控制器 54可使用用戶限定的值，以確定"短期"能源效率值。"長期"能源效率值可從車輛10起動的時(shí)間開始一直到"長期"結(jié)束時(shí)間值已經(jīng)過 去為止來確定。通常，"長期"結(jié)束時(shí)間值可以是車輛10關(guān)閉的時(shí)間。這樣，"長期"能量效 率值將從車輛10被起動開始直到車輛10被關(guān)閉的時(shí)間來確定。因此，"長期"能源效率值 給駕駛員指示旅行或通勤方面的"長期"能源效率。 本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還試圖使得"長期"結(jié)束時(shí)間值可以是"長期"時(shí)間段 或者"長期"行駛距離。因此，"長期"能源效率值可從車輛io被起動的時(shí)間開始直到"長 期"時(shí)間段過去或者直到"長期"行駛距離達(dá)到為止來確定。例如，如果"長期"時(shí)間段是20 分鐘，則"長期"能源效率值將在從車輛10被起動的時(shí)間開始的20分鐘的過程確定。另一 方面，如果"長期"行駛距離值是20英里，那么"長期"能源效率值將在從車輛10被起動時(shí) 開始的20英里的過程確定。 信息顯示器66可操作以顯示"短期"或者"長期"能源效率值。通常，"短期"能源 效率值可在車輛10被操作的同時(shí)通過信息顯示系統(tǒng)64獲得。反過來，信息顯示系統(tǒng)64可 響應(yīng)于獲得的"短期"能源效率值修改由信息顯示器66顯示的效率指示物68的數(shù)目。控 制器54還可繼續(xù)獲得新的"短期"能源效率值，從而信息顯示器66在車輛10被操作的同 時(shí)不斷更新。 本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例試圖使得當(dāng)車輛被關(guān)閉時(shí)"長期"能源效率值可通常 被發(fā)送到信息顯示器66。例如，在車輛10運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，控制器54可將"短期"能源效率值發(fā)送 到信息顯示器66。然后，一旦車輛10被關(guān)閉，控制器54可將"長期"能源效率值發(fā)送到信 息顯示器66。這樣，信息顯示器66可在車輛10運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)顯示"短期"能源效率值，而在 車輛10關(guān)閉時(shí)顯示"長期"能源效率值。 然而，本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還試圖使得"長期"能源效率值隨時(shí)可被發(fā)送到 信息顯示器66 。此外，控制器54可被預(yù)先設(shè)定或者駕駛員能夠選擇去顯示"長期"能源效率 值。這樣，控制器54可在車輛10運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)將"長期"能源效率值發(fā)送到信息顯示器66， 并且信息顯示器66可相對于被發(fā)送的"長期"能源效率值修改效率指示物68的數(shù)目。
最后，控制器54能夠?qū)⑷我鈹?shù)目的先前的"長期"能源效率值存儲在存儲器中。這 樣，駕駛員能夠調(diào)出并在信息顯示器66上顯示先前的"長期"能源效率值。駕駛員可使用 顯示的先前的"長期"能源效率值作為一種方法來改進(jìn)如何高效地操作車輛10。例如，如果 駕駛員每天采用相同的路徑通勤去工作，駕駛員可以回顧與駕駛員日常通勤相關(guān)的先前的 工作周的"長期"能源效率值。在回顧先前的"長期"能源效率值之后，駕駛員可修改對車 輛10的操作，以在未來的日常通勤過程中增加"長期"能源效率值。 回過頭來再參見圖3，步驟110示出了控制器54可接收與車輛10的當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)條 件或者整體能源效率相關(guān)的多個(gè)感測的或非感測的車輛輸入。例如，控制器54可接收電池 電壓值、電池電流值、燃油流量值、行駛距離值、平均速度值等。
—旦接收到感測的或非感測的車輛輸入，流程圖100進(jìn)入到步驟120，即，控制器 54可使用感測的和非感測的車輛輸入以計(jì)算燃油功率值。燃油功率值可表示引擎12為給 車輛IO提供動力消耗的功率的量。為了計(jì)算燃油功率值，控制器54可使用下面的示例性 方程 Fuel_Power = Fuel—Flow—Rate純nergy—Density (1) 其中，F(xiàn)uel—Power是確定的燃油功率值；Fuel_Flow_Rate是與被噴射到引擎12內(nèi) 的燃油的量對應(yīng)的接收的燃油流量值；Energy—Density是對應(yīng)于每單位質(zhì)量的儲存在車 輛10中的能源的量的儲存能量密度值。 方程(1)示出了控制器54可使用接收的燃油流量值計(jì)算燃油功率值。本申請的一 個(gè)或多個(gè)實(shí)施例認(rèn)為控制器54接收的燃油流量值可以是引擎12的燃油噴射流量，并且可 以以磅每小時(shí)(lbs/hr)的方式表達(dá)。這樣，燃油流量值可與被噴射到引擎12內(nèi)的燃油-空 氣混合物相關(guān)聯(lián)。 本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還試圖使得可需要能量密度值以將燃油流量值轉(zhuǎn)變 成燃油功率值。這樣，控制器54可在存儲器中存儲具有任意數(shù)目的估計(jì)的能量密度值的查 詢表?？刂破?4可選擇與車輛IO使用的燃油最密切地對應(yīng)的估計(jì)的能量密度值。例如， 本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例認(rèn)為車輛10使用具有大約42.7兆焦每公斤(MJ/kg)的能量密 度值的標(biāo)準(zhǔn)無鉛燃油混合物。因此，控制器54可使用42. 7MJ/kg作為能量密度值以確定車 輛10的燃油功率值。 —旦已經(jīng)確定了燃油功率值，則流程圖100進(jìn)入步驟130。在步驟130，控制器54 可使用接收的電池電壓值和電池電流值確定電池功率值。通常，接收的電池電壓值和電池 電流值指示車輛IO消耗的電壓和電流的量。然而，本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例試圖使得接 收的電池電壓值和電池電流值可說明在車輛10被操作時(shí)從電池48消耗的和被供給到電池 48的電壓和電流的量。電池功率值可使用下面的示例性方程確定
Battery—Power = Battery—Voltage氺Battery—Current (2) 其中，Battery_Power是確定的電池功率值；Battery_Voltage是接收的電池電壓 值；Battery_Current是接收的電池電流值。 —旦取得電池功率值，流程圖100可進(jìn)入步驟140。在步驟140，控制器54可使用 由方程(1)確定的燃油功率值和由方程(2)確定的電池功率值以確定燃油能量值和電池能 量值。燃油能量值和電池能量值可分別表示由引擎12和電機(jī)14、40使用的能量的量，以給 車輛10提供動力。燃油能量值可由控制器54使用下面的示例性方程確定
「(2Fwe/一五wargy =Fwe/一尸cwer(&) ( 3 ) 一 J" 一 其中，F(xiàn)uel_Energy是確定的車輛10的燃油能量值；Fuel_Power是由方程(1)確 定的燃油功率值。 控制器54還可使用下面的示例性方程計(jì)算電池能量值
5a"e^y—五"ergv = j 5Wte^y一尸ower(A) (4) 其中，Battery_Energy是確定的車輛10的電池能量值；Battery_Power是由方程 (2)確定的電池功率值。 本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例試圖使得燃油能量值和電池能量值被在功率積分時(shí)間段(^至t》上積分。這樣，控制器54可使用功率積分時(shí)間段A至。以確定燃油能量 值和電池能量值。 本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還試圖使得控制器54可設(shè)定功率積分時(shí)間段至 t2)等于"短期"時(shí)間段。這樣，用于計(jì)算燃油能量值和電池能量值的積分時(shí)間段值將對應(yīng) 于"短期"時(shí)間段。例如，如果"短期"時(shí)間段被設(shè)為5分鐘，那么功率積分時(shí)間段至t2) 可被設(shè)為從等于0的^到等于5分鐘的t2?？蛇x地，如果"短期"能源效率值使用"短期" 行駛距離確定，則功率積分時(shí)間段可持續(xù)到達(dá)到"短期"行駛距離為止。
關(guān)于"長期"能源效率值，控制器54可將功率積分時(shí)間段的開始點(diǎn)(t》設(shè)為車輛 點(diǎn)火起動的時(shí)間?？刂破?4還可將功率積分時(shí)間段的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)(t2)設(shè)為"長期"結(jié)束時(shí) 間值。這樣，"長期"能源效率值可使用燃油能量值和電池能量值來確定，燃油能量值和電池 能量值可具有功率積分時(shí)間段A至t2)，該功率積分時(shí)間段至t2)等于車輛點(diǎn)火起動 時(shí)間直到"長期"結(jié)束時(shí)間值。 —旦確定電池能量值和燃油能量值，流程圖100可進(jìn)入步驟150，即，確定車輛能 量值。控制器54可使用下面的示例性方程計(jì)算車輛能量值。
Vehicle—Energy = Fuel—Energy+Battery—Energy(5) 其中，Vehicle—Energy是確定的車輛能量值；Fuel—Energy是方程(3)確定的燃油 能量值；Battery—Energy是方程(4)確定的電池能量值。 —旦車輛能量值被確定，流程圖100就可進(jìn)入步驟160。在步驟160，控制器54可
使用車輛能量值計(jì)算每距離值使用的能量。每距離值使用的能量可由控制器54使用下面 的示例性方程確定。Energy— C/sed—戶er— tan ce =
Ztetance—7>ave/e<i、'
其中，Energy_Used_Per_Distance是確定的每距離值使用的能量；Vehicle_ Energy是由方程(5)確定的車輛能量值；Distance_Traveled是行駛距離值。
如在方程(6)中所示，每距離值使用的能量需要控制器54確定行駛距離值。本申 請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例試圖使得當(dāng)控制器確定"短期"和"長期"能源效率值時(shí)行駛距離值 可不同。例如，如果控制器54在確定"短期"能源效率值時(shí)，行駛距離值可以是在方程(3) 和(4)中使用的功率積分時(shí)間段(、至t》上的平均車輛速度的積分。
另一方面，如果控制器54在確定"長期"能源效率值時(shí)，行駛距離值可以是車輛從 車輛起動的時(shí)間直到"長期"結(jié)束時(shí)間值車輛行駛的總距離。如上所述，"長期"結(jié)束時(shí)間 值可以是特定的時(shí)間段或者行駛距離值。如果"長期"結(jié)束時(shí)間值是特定的時(shí)間段，那么行 駛距離可以是平均車輛速度在特定的時(shí)間段值上的積分。然而，如果"長期"結(jié)束時(shí)間值是 "長期"行駛距離值，那么行駛距離值等于"長期"行駛距離值。最后，如果控制器54確定從 車輛10起動時(shí)間直到車輛10關(guān)閉時(shí)間的"長期"能源效率，則行駛距離值可以是在車輛10 起動直到車輛10關(guān)閉階段的過程中車輛10的總行駛距離。 —旦確定每距離使用的能量，流程圖100可進(jìn)入步驟170。在步驟170，控制器54 可確定整體能源效率值。當(dāng)確定"短期"能源效率值時(shí)，控制器54可使用過濾器(filter) 使每距離值使用的能量平均。每距離值使用的能量可以使用預(yù)定的或可設(shè)計(jì)的時(shí)間段(例 如，5分鐘時(shí)間段)或者每距離值使用的特定數(shù)目的先前的能量(例如，每距離值使用的先前5個(gè)能量的緩存)來平均。然后，控制器54可使用被儲存在存儲器中的查詢表來使得每 距離值使用的平均能量與"短期"能源效率值相關(guān)聯(lián)。 一旦每行駛距離值使用的能量被關(guān) 聯(lián)，則控制器54可將"短期"能源效率值發(fā)送到信息顯示器66。反過來，信息顯示器66可 相對于被發(fā)送的"短期"能源效率值修改顯示的效率指示物68的數(shù)目。
本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還試圖使得如果車輛10完全停止但沒有關(guān)閉時(shí)控制 器54可修改"短期"時(shí)間段?？刂破?4可修改"短期"時(shí)間段，這是因?yàn)槊烤嚯x值使用的能 量會開始增加從而關(guān)聯(lián)成降低的"短期"能源效率值。這樣，當(dāng)車輛停止或者接近停止時(shí)，控 制器54可接收信號，并且控制器54可修改"短期"時(shí)間段以使得車輛停止對"短期"能源效 率的影響最小化。例如，在車輛10的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，每距離值使用的能量通?？稍?00秒的 時(shí)間段上被平均。然而，如果控制器接54接收到車輛10已經(jīng)停止的信號，則控制器54可 將時(shí)間段拉長為2000秒，從而每距離值使用的平均能量不會關(guān)聯(lián)成快速降低的"短期"能 源效率值。 關(guān)于"長期"能源效率值，控制器54可基于滾動"長期"時(shí)間段或者每距離值 使用的先前能量的滾動數(shù)目(例如每距離值使用的最后5個(gè)能量的滾動緩存(rolling buffer))來確定每距離值使用的"長期"平均能量。或者，控制器54可基于平均的"短期" 能源效率值確定"長期"能源效率值。例如，"長期"能源效率值可通過將第一 "短期"能源 效率值用直到"長期"結(jié)束時(shí)間值達(dá)到為止時(shí)確定的每個(gè)連續(xù)的"短期"能源效率值進(jìn)行平 均來確定，第一 "短期"能源效率值在引擎12被打開之后被確定。 —旦"長期"結(jié)束時(shí)間值到達(dá)，控制器54就可使用查詢表使得每距離值使用的平 均能量關(guān)聯(lián)以確定"長期"能源效率值。然后控制器54可將"長期"能源效率值發(fā)送到信 息顯示器66。信息顯示器66可相對于被發(fā)送的"長期"能源效率值修改顯示的效率顯示物 68的數(shù)目。 關(guān)于圖示，圖4是示范如何可確定車輛10的效率的可選流程圖200。具體地講，在 步驟210，可接收與車輛10的當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)條件或效率相對應(yīng)的任意數(shù)目的感測的或非感測 的車輛輸入。接收的輸入可被控制器54使用以按照節(jié)省的貨幣量的方式計(jì)算車輛10的效率。 —旦感測的和非感測的車輛輸入被接收到，流程圖200可進(jìn)入步驟220。在步驟 220，控制器54可使用感測的和非感測的車輛輸入以確定在車輛IO行駛特定距離時(shí)車輛10 消耗的燃油量。簡言之，控制器54可使用感測的和非感測的車輛輸入以確定車輛10的燃 油效率。 一旦車輛10的燃油效率被確定，則流程圖200可進(jìn)入步驟220。
在步驟220，可確定每距離值節(jié)省的貨幣量。每距離值節(jié)省的貨幣量可使用下面的
示例性方程確定
」,爐 <Saved Per Stance =
_Kg函")_—p"士) (7)
Compare—tan ce) Re"/一Ffi(ii&tance)/^ 一 U。 。"/ 其中，Amount_Saved_Per_Distance是確定的每距離值節(jié)省的貨幣量；Real_FE是 確定的車輛10的燃油效率；C0mpare_FE是對比燃油效率值；Fuel_Price是燃油價(jià)格。
如方程(7)所示，對比值(Compare_FE)和燃油價(jià)格(Fuel_Price)不能使用感測 的車輛數(shù)據(jù)或者其它車輛燃油效率數(shù)據(jù)來確定。這樣，本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例試圖使得這些參考可從任意數(shù)目的外部源接收到。例如，對比值和燃油價(jià)格值可在控制器54的存 儲器中預(yù)設(shè)和存儲。 本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例試圖使得存儲的對比值可表示具有與車輛10的燃油 特性類似的第二車輛的燃油特性。例如，如果車輛10是福特翼虎(Ford Escape)混合動力 汽車，那么對比值可以是非混合動力福特翼虎?？蛇x地，如果車輛是翼虎混合動力汽車，那 么對比值可以是另一汽車制造商生產(chǎn)的混合動力或非混合動力的小型至中型運(yùn)動型多功 能車。 對比值和燃油價(jià)格值還可由駕駛員使用圖形用戶界面或者通過語音激活系統(tǒng) (例如福特合成語音激活系統(tǒng))輸入存儲器或者從存儲器中選擇出來。通過使駕駛員能夠 手動或者語音地選擇或輸入燃油價(jià)格和對比值，駕駛員可意識到與已知的第二車輛或者已 知的燃油價(jià)格相比如何使車輛IO被高效地操作。例如，駕駛員能夠選擇先前擁有的車輛作 為對比值，并且信息顯示器64可顯示與先前擁有的車輛相比的車輛10的效率。此外，駕駛 員還可設(shè)置燃油價(jià)格并確定車輛10如何在變化的燃油價(jià)格的情況下被高效地操作。
本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還試圖使得燃油價(jià)格值可使用無線系統(tǒng)進(jìn)行更新。無 線系統(tǒng)的一些非限制性的例子可包括WiFi、藍(lán)牙或蜂窩源(cellularsource)?？刂破?4 可使用接收的燃油價(jià)格值來更新并準(zhǔn)確地在信息顯示器66上為駕駛員顯示節(jié)省的量。這 樣，控制器54可連續(xù)地更新和修改信息顯示器66，以準(zhǔn)確地顯示駕駛員如何高效地操作車 輛10。 —旦控制器計(jì)算了每距離值節(jié)省的貨幣量，流程圖200救進(jìn)入步驟230。在步驟 230，使用下面的方程確定當(dāng)前的總的貨幣節(jié)省量的值。 Total—Amount—Saved = Amount_Saved_Per_Distance*Reset_Value(8)
其中，Total_Amount_Saved是當(dāng)前的總的貨幣節(jié)省量的值；Amount_Saved_Per_ Distance是使用方程(7)確定的每距離值節(jié)省的貨幣量；Reset—Value是由駕駛員輸入到 控制器54的事件觸發(fā)重設(shè)值。 重設(shè)值(Reset—Value)可以是滾動距離值，該滾動距離值可以是能夠根據(jù)駕駛員 限定的事件被重設(shè)的滾動距離值。例如，重設(shè)總的貨幣節(jié)省量的值的駕駛員限定的事件可 基于燃油箱、行駛距離或者時(shí)間段(例如，周、月、年)。重設(shè)值還可以是駕駛員可設(shè)計(jì)的，從 而基于到達(dá)特定的距離或者消耗的燃油的量來重設(shè)。這樣，一旦在駕駛員編程的事件到達(dá) 時(shí)，重設(shè)值就可自動重設(shè)。 控制器54能夠存儲用于計(jì)算多個(gè)總的貨幣節(jié)省量的值的多個(gè)重設(shè)值?？刂破?4 可允許駕駛員存儲并在信息顯示器66上顯示多個(gè)總的貨幣節(jié)省量的值中的一個(gè)或多個(gè)。 因此，駕駛員能夠基于車輛10的壽命、行駛距離計(jì)數(shù)器、駕駛員何時(shí)最后對車輛加油等選 擇和顯示總的貨幣節(jié)省量的值。 本申請的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還試圖使得控制器54能夠存儲多個(gè)總的貨幣量節(jié)省 值。通過存儲多個(gè)總的貨幣量節(jié)省值，任意數(shù)量的車輛駕駛員都能夠存儲駕駛員獨(dú)有的總 的貨幣量節(jié)省值。那么，每個(gè)駕駛員能夠選擇和顯示表示特定駕駛員的車輛操作的效率的 駕駛員獨(dú)有的總的貨幣量節(jié)省值。因此，每個(gè)駕駛員能夠?qū)⑺麄儶?dú)有的總的貨幣量節(jié)省值 與其他駕駛員的獨(dú)有的總的貨幣量節(jié)省值進(jìn)行比較，以確定如何修改他們的車輛操作，從 而增加效率。
<formula>formula see original document page 13</formula>
—旦確定總的貨幣量節(jié)省值，流程圖200就進(jìn)入步驟240。在步驟240，控制器54 可確定總的貨幣量節(jié)省值是否大于先前存儲的總的貨幣量節(jié)省值。根據(jù)步驟240確定的結(jié) 果，控制器54修改信息顯示器66以增加效率指示物68的數(shù)目，如步驟250所示，或者減少 效率指示物68的數(shù)目，如步驟260所示。例如，如果在步驟240確定的總的貨幣量節(jié)省值 大于先前存儲的總的貨幣量節(jié)省值，那么效率指示物68的數(shù)量會增加(步驟250)。然而， 如果總的貨幣量節(jié)省值小于先前存儲的總的貨幣量節(jié)省值，那么效率指示物68的數(shù)量會 減少(步驟260)。
例如，假設(shè)
Real_FE = 32MPG ;
Compare_FE = 22MPG ;
Fuel_Price = $3. 50每力口侖，
那么，
<formula>formula see original document page 13</formula> Amount_Saved_Per_Distance = $. 0497每英里。 關(guān)于上述示例，如果重設(shè)值被設(shè)為100英里，那么控制器54將計(jì)算總的貨幣量節(jié)
省值為$4. 97。如果控制器54已經(jīng)確定先前的總的貨幣量節(jié)省值為$4. 50，那么控制器54
將修改信息顯示器66以顯示更多的效率指示物68，如步驟250所示。相反，如果控制器54確定先前總的貨幣節(jié)省量的值是$5. 03，那么控制器54將修
改信息顯示器66以顯示較少的效率指示物68，如步驟260所示。 一旦信息顯示器66被修
改成示出代表性量的效率指示物68，流程圖200就可進(jìn)入步驟270，其中，控制器54將當(dāng)前
的總的貨幣節(jié)省量的值存儲為先前的總的貨幣節(jié)省量的值。 流程圖100和流程圖200都操作以一致地更新信息顯示器66。反過來，駕駛員可
修改車輛操作從而在信息顯示器66上顯示的效率指示物68的數(shù)目增加。因此，當(dāng)駕駛員
試圖增加效率指示物68的數(shù)目時(shí)，駕駛員學(xué)會如何以能源效率最高的方式操作車輛。 應(yīng)當(dāng)注意到在此描述的圖3-4的方法僅是示例性的，并且方法的功能或步驟不僅
僅是描述的順序，并且/或者同時(shí)可以采取期望、允許和/或可能的順序。 雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了執(zhí)行本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，但是熟悉本發(fā)明涉及的領(lǐng)域的
技術(shù)人員將認(rèn)識到用于實(shí)踐權(quán)利要求限定的本發(fā)明的替代設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種用于車輛的信息顯示系統(tǒng)，所述車輛包括引擎和電機(jī)，所述引擎和電機(jī)分別是可操作的以提供用于驅(qū)動車輛的扭矩，車輛還包括電源，所述電源被配置成向電機(jī)提供電功率，所述信息顯示系統(tǒng)包括信息顯示器，被配置成顯示多個(gè)效率指示物；控制器，被配置成接收與推進(jìn)車輛所消耗的燃油的量和使用的電能的量相關(guān)的信息，控制器還被配置成基于消耗的燃油的量和使用的電能的量來確定整體能源效率值，并且控制器還被配置成發(fā)送整體能源效率值，從而信息顯示器基于整體能源效率值顯示效率指示物的數(shù)目。
2. 如權(quán)利要求1所述的信息顯示系統(tǒng)，其中，控制器還被配置成接收與特定的時(shí)間段 相關(guān)的信息，控制器從車輛被起動的時(shí)間直到特定的時(shí)間段已經(jīng)過去來確定整體能源效率值。
3. 如權(quán)利要求2所述的信息顯示系統(tǒng)，其中，控制器還被配置成接收與預(yù)定的行駛距 離相關(guān)的信息，控制器還被配置成從車輛被起動的時(shí)間直到已經(jīng)到達(dá)預(yù)定的行駛距離來確 定整體能源效率值。
4. 如權(quán)利要求3所述的信息顯示系統(tǒng)，其中，控制器還被配置成從車輛被起動的時(shí)間 直到車輛被關(guān)閉來確定整體能源效率值。
5. 如權(quán)利要求3所述的信息顯示系統(tǒng)，還包括駕駛員界面系統(tǒng)，該駕駛員界面系統(tǒng)被 配置成接收所述特定的時(shí)間段和預(yù)定的行駛距離，并且駕駛員界面系統(tǒng)還被配置成將所述 特定的時(shí)間段和預(yù)定的行駛距離發(fā)送到控制器。
6. 如權(quán)利要求3所述的信息顯示系統(tǒng)，還包括用于存儲預(yù)定的時(shí)間段和預(yù)定的距離的 存儲器，并且控制器還被配置成從所述存儲器中重新得到預(yù)定的時(shí)間段和預(yù)定的距離。
7. 如權(quán)利要求1所述的信息顯示系統(tǒng)，其中，所述控制器還被配置成接收與特定的時(shí) 間段相關(guān)的信息，并且控制器還被配置成從車輛被起動之后的時(shí)間直到特定的時(shí)間已經(jīng)過 去來確定整體能源效率值。
8. 如權(quán)利要求1所述的信息顯示系統(tǒng)，其中，控制器還被配置成接收與預(yù)定距離相關(guān) 的信息，并且控制器還可被配置成從車輛被起動的時(shí)間直到車輛已經(jīng)行駛了預(yù)定的距離來 確定整體能源效率值。
9. 一種用于車輛的信息顯示系統(tǒng)，所述車輛包括引擎和電機(jī)，所述引擎和電機(jī)分別是 可操作的以提供用于驅(qū)動車輛的扭矩，車輛還包括電源，所述電源被配置成向電機(jī)提供電 功率，所述信息顯示系統(tǒng)包括信息顯示器，被配置成顯示多個(gè)效率指示物；控制器，被配置成接收與車輛的燃油效率、對比車輛的燃油效率和車輛行駛的距離相 關(guān)的信息，控制器還被配置成使用接收到的與車輛的燃油效率、對比車輛的燃油效率和車 輛行駛的距離相關(guān)的信息來確定總的貨幣節(jié)省量的值，并且控制器還被配置成發(fā)送總的貨 幣節(jié)省量的值，從而信息顯示器基于總的貨幣節(jié)省量的值來顯示效率指示物的數(shù)目。
10. 如權(quán)利要求9所述的信息顯示系統(tǒng)，還包括駕駛員界面系統(tǒng)，駕駛員界面系統(tǒng)被配置成接收與對比車輛相關(guān)的信息，并且駕駛員界面系統(tǒng)還被配置成將輸入的對比車輛信息 發(fā)送到控制器。
11. 如權(quán)利要求9所述的信息顯示系統(tǒng)，其中，控制器還被配置成接收與燃油價(jià)格相關(guān)的信息，控制器還被配置成使用接收的與燃油價(jià)格相關(guān)的信息確定總的貨幣節(jié)省量的值。
全文摘要
提供一種用于車輛的信息顯示系統(tǒng)。所述車輛可包括操作以提供用于驅(qū)動車輛的扭矩的電機(jī)和引擎。此外，車輛可具有給電機(jī)提供電功率的電源?？刂破骺纱_定并發(fā)送整體效率值，從而信息顯示器顯示效率指示物的數(shù)量。此外，效率指示物的數(shù)量可以以整體效率值為基礎(chǔ)。
文檔編號B60R16/03GK101722912SQ20091020995
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者保羅·斯蒂芬·布賴恩, 大衛(wèi)·沃森, 安東尼·霍華德, 安吉拉·L·沃森, 德里克·哈特爾, 斯蒂芬·伯克, 羅伯特·杰伊·勞奇, 賴安·J·斯卡夫 申請人:福特全球技術(shù)公司