СИСТЕМА И СПОСОБ ОТОБРАЖЕНИЯ МГНОВЕННОГО РАСХОДА ТОПЛИВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2014 года по МПК B60K6/20 G01D7/00 G07C5/00 B60L11/00 B60W20/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Один или несколько вариантов осуществления настоящего изобретения относятся к системе и способу индикации водителю мгновенного расхода топлива (МРТ) транспортным средством.

Уровень техники

Транспортные средства, будь то пассажирские или для коммерческих перевозок, содержат целый ряд различных измерительных приборов, индикаторов и различных иных устройств отображения, предназначенных для обеспечения водителя транспортного средства информацией, касающейся транспортного средства и его окружения. С появлением новых технологий, таких как гибридные автомобили (HEV), пришло множество новых измерительных приборов и устройств отображения информации, которые помогают водителям лучше изучить работы этих автомобилей, использующих новую технологию. Например, многие гибридные автомобили содержат измерительные приборы, которые выдают водителю информацию о различных состояниях гибридной езды. Эти измерительные приборы указывают водителю, когда автомобиль приводится в движение только бензиновым или подобным двигателем, только электрическим двигателем или этими двумя двигателями одновременно. Аналогичным образом устройство отображения может указывать, когда электродвигатель работает как генератор и заряжает устройство аккумулирования энергии, такое как аккумулятор.

Что касается гибридных автомобилей, известно, что некоторые водители могут не добиваться требуемого общего расхода топлива, частично по причине навыков вождения. Во многих случаях водители хотят изменить свое поведение, но не могут перевести рекомендуемые методы вождения в реальные изменения своих навыков вождения. Более того, обычные измерительные приборы или устройства отображения могут вводить в заблуждение в части того, как информация, касающаяся мгновенного расхода топлива транспортного средства, может коррелировать в будущий общий расход топлива. При этом водитель может оказаться не в состоянии адаптировать нынешние навыки вождения для того, чтобы улучшить будущий общий расход топлива.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 приведено схематическое представление гибридного автомобиля, имеющего устройство отображения информации в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

На Фиг.2а подробно изображено устройство отображения информации, показанное на Фиг.1.

На Фиг.2b изображен альтернативный вид устройства отображения информации, показанного на Фиг.2а.

На Фиг.2с изображен еще один альтернативный вид устройства отображения информации, показанного на Фиг.2а.

На Фиг.3 изображен упрощенный примерный график, иллюстрирующий один или несколько вариантов осуществления настоящего изобретения, описываемых в настоящем документе.

На Фиг.4 изображена упрощенная примерная блок-схема, иллюстрирующая один или несколько вариантов осуществления настоящего изобретения.

На Фиг.5 изображен упрощенный примерный график, иллюстрирующий один или несколько вариантов осуществления настоящего изобретения, описываемых в настоящем документе.

Осуществление изобретения

На Фиг.1 приведено схематическое представление транспортного средства 10, содержащего двигатель 12 и электрическую машину или генератор 14. Двигатель 12 и генератор 14 соединены через устройство передачи мощности, которое в этом варианте осуществления представляет собой устройство планетарной передачи 16. Разумеется, для соединения двигателя 12с генератором 14 могут использоваться и другие типы устройств передачи мощности, включая другие комплекты шестерен и коробки передач. Устройство планетарной передачи 16 содержит кольцевую шестерню 18, водило 20, планетарные шестерни 22 и солнечную шестерню 24.

Генератор 14 может также передавать крутящий момент на вал 26, соединенный с солнечной шестерней 24. Аналогичным образом двигатель 12 передает крутящий момент на коленчатый вал 28, который соединен с валом 30 посредством пассивной муфты 32. Муфта 32 обеспечивает защиту от условий превышения допустимого крутящего момента. Вал 30 соединен с водилом 20 устройства планетарной передачи 16, а кольцевая шестерня 18 соединена с валом 34, который в свою очередь соединен с первой группой ведущих колес транспортного средства или основными ведущими колесами 36 через комплект шестерен 38.

Транспортное средство 10 содержит вторую электрическую машину или электродвигатель 40, которая (который) может использоваться для передачи крутящего момента на вал 42, соединенный с комплектом шестерен 38. Другие транспортные средства в пределах объема одного или нескольких вариантов осуществления настоящего изобретения могут иметь отличающиеся комплекты электрических машин, например больше или меньше, чем две электрические машины. В варианте осуществления, изображенном на Фиг.1, комплект электрических машин (т.е. электродвигатель 40 и генератор 14) может использоваться в качестве электродвигателей для создания крутящего момента. Альтернативно, каждая из них может использоваться и как генератор, выдавая электрическую мощность в высоковольтную шину 44 и систему аккумулирования энергии 46, которая содержит аккумулятор 48 и блок управления аккумулятором (БУА) 50.

Аккумулятор 48 представляет собой высоковольтный аккумулятор, который может выдавать электрическую мощность для работы электродвигателя 40 и генератора 14. БУА 50 действует как устройство управления для аккумулятора 48. В транспортном средстве, таком как транспортное средство 10, могут использоваться и другие типы систем аккумулирования энергии. Например, может использоваться такое устройство, как конденсатор, который подобно высоковольтному аккумулятору может аккумулировать и выдавать электрическую энергию. Альтернативно для обеспечения электрической мощности для транспортного средства 10 вместе с аккумулятором и/или конденсатором может использоваться такое устройство, как топливный элемент.

Как показано на Фиг.1, электродвигатель 40, генератор 14, устройство планетарной передачи 16 и часть второго комплекта шестерен 38 могут обычно называться трансмиссией 52. Для управления двигателем 12 и компонентами трансмиссии 52 (т.е. генератором 14 и электродвигателем 40) предусмотрена система управления транспортным средством, показанная в целом как устройство управления 54. Хотя показано одно устройство управления, оно может включать несколько устройств управления, которые могут использоваться для управления несколькими системами транспортного средства. Например, устройство управления 54 может представлять собой устройство управления системой транспортного средства/блок управления силовой передачей (УУСТС/БУСП).

Сеть контроллеров (CAN) 56 позволяет устройству управления сообщаться с трансмиссией 52 и БУА 50. Подобно тому, как аккумулятор 48 имеет БУА 50, другие устройства могут иметь свои собственные устройства управления. Например, устройство управления двигателем (УУД) может сообщаться с устройством управления 54 и может выполнять функции управления двигателем 12. Кроме того, трансмиссия 52 может содержать блок управления трансмиссией (БУТ), предназначенный для координации управления конкретными компонентами в трансмиссии 52, такими как генератор 14 и/или электродвигатель 40. Некоторые или все эти различные устройства управления могут образовывать систему управления в соответствии с настоящим изобретением. Хотя изобретение иллюстрируется и описывается в контексте транспортного средства 10, которое представляет собой гибридный автомобиль, следует понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения могут реализовываться на других типах транспортных средств, например с приводом только от двигателя или электродвигателя с электронным управлением.

На Фиг.1 приведены также упрощенные схематические представления тормозной системы 58, педали акселератора 60 и систему кондиционирования воздуха 62. Тормозная система 58 может содержать такие компоненты, как тормозная педаль, датчики положения, датчики давления или некоторое сочетание этих двух, а также механическое соединение с колесами транспортного средства, такими как колеса 36, для осуществления фрикционного торможения. В соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения предусматривается также, что тормозная система 58 может также содержать рекуперативную тормозную систему, в которой энергия торможения отбирается и аккумулируется как электрическая энергия в аккумуляторе 48. Следует, конечно, отметить, что как часть тормозной системы 58 может использоваться и рекуперативная тормозная система, иная, нежели электрическая рекуперативная тормозная система (например, гидравлическая рекуперативная тормозная система, механическая рекуперативная тормозная система и т.п.). Аналогичным образом, педаль акселератора 60 может содержать один или несколько датчиков, которые подобно датчикам в тормозной системе 58 сообщаются с устройством управления 54.

Система кондиционирования воздуха 62 также сообщается с устройством управления 54. Состояние включения/выключения системы кондиционирования воздуха может сообщаться в устройство управления 54 и может основываться, например, на состоянии выключателя, включаемого/выключаемого водителем, или автоматическом управлении системой кондиционирования воздуха 62 на основании соответствующих функций, таких как обогревание стекол. В дополнение к вышесказанному транспортное средство 10 содержит систему отображения информации 64, которая, как подробно объясняется ниже, выдает водителю транспортного средства 10 информацию о расходе топлива.

Фиг.2а иллюстрирует вариант осуществления системы отображения информации 64. Система отображения информации 64 может содержать устройство отображения информации 66 и электронику, включая программное обеспечение, не показанные на Фиг.2а. Устройство отображения информации 66 может индицировать информацию о расходе топлива, используя для этого любое количество аналоговых измерительных устройств. Альтернативно устройство отображения информации 66 может индицировать информацию о расходе топлива, используя жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей), плазменный дисплей, дисплей на органических светодиодах или любой иной дисплей, способный отображать информацию о расходе топлива.

Система отображения информации 64 может также содержать систему управления, которой, в качестве примера, может быть устройство управления 54, описанное на Фиг.1. Устройство управления 54 может конструктивно исполняться таким образом, чтобы принимать входные сигналы от датчиков или не от датчиков, относящиеся к текущим условиям работы транспортного средства 10. Кроме того, устройство управления 54 может выдавать выходные сигналы в систему отображения информации 64, и при этом устройство отображения информации 66 индицирует информацию о расходе топлива транспортного средства 10. Более того, информацией о расходе топлива, отображаемой на устройстве отображения информации 66, может быть мгновенный расход топлива (МРТ), указывающий количество топлива, потребленного на единицу расстояния, или расстояние, пройденное на единицу топлива (например, мили на галлон).

Что касается обычных измерителей МРТ, информация о МРТ, отображаемая с использованием этих обычных измерителей, может неправильно истолковываться водителем, или информация о МРТ, отображаемая с использованием этих обычных измерителей, может вводить в заблуждение. Кроме того, эти обычные измерители вместе с обычными измерительными устройствами с усилителем могут ввести водителя в заблуждение относительно лучшего расхода топлива при торможении. Заблуждение относительно лучшего расхода топлива можно объяснить тем фактом, что во время торможения может отображаться относительно высокое значение МРТ, а также индикация, что аккумулятор повторно захватывает энергию, используя рекуперативную тормозную систему. Хотя рекуперативное торможение и может привносить свою долю, лучший общий средний расход топлива обычно достигается, когда водитель управляет транспортным средством менее агрессивным образом (например, более плавный разгон и/или более плавное замедление). Например, обычные измерительные приборы могут вести водителя в заблуждение, что даже агрессивное торможение улучшает общий средний расход топлива, поскольку при замедлении обычный измеритель МРТ может индицировать пики, насыщение или доходить крайней точки. В этом отношении обычный измеритель МРТ не индицирует водителю, что энергия, повторно захваченная рекуперативной тормозной системой, исчерпана, и что из-за использования фрикционного торможения энергия теряется.

Обратимся к чертежам: на Фиг.3 представлен примерный график 68, иллюстрирующий обычный сигнал МРТ 70. График 68 содержит вертикальную ось 72 - ось МРТ (миль на галлон) и горизонтальную ось 74 - ось времени (секунды). Кроме того, график 68 содержит сигнал скорости 76 и сигнал ускорения 78, наложенные на сигнал МРТ 70.

Сигнал скорости 76 и сигнал ускорения 78 наложены на график 68, чтобы наглядно проиллюстрировать, как изменения в отношении этих сигналов могут отразиться на обычном сигнале МРТ 70 в течение конкретного периода времени. Например, сигнал скорости 76 может представлять скорость, выраженную как расстояние, пройденное за единицу времени. Кроме того, сигнал ускорения 78 может представлять процент силы (%g), требуемой для ускорения (разгона) или, альтернативно, для замедления (торможения) транспортного средства, движущегося с данной скоростью, за единицу времени.

В соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения предусматривается, что сигнал скорости 76 и сигнал ускорения 78 могут основываться на единице масштаба, позволяющей накладывать оба сигнала на сигнал МРТ 70. Иными словами, сигналы скорости и ускорения (76, 78) могут использовать единицу масштаба, аналогичную единице масштаба, используемой сигналом МРТ 70. Например, единицей масштаба сигнала МРТ 70 может быть расстояние, пройденное на единицу топлива (например, мили на галлон). Кроме того, единицей масштаба сигнала скорости 76 может быть расстояние, пройденное за единицу времени (например, мили в час). Наконец, единицей масштаба сигнала ускорения 78 может быть процент ускорения силы тяжести (%g), который может представлять ускорение 1 (одной) гравитационной силы как 100%g. Хотя вертикальная ось 72 графика 68 может быть обозначена как МРТ, сигнал МРТ 70, сигнал скорости 76 и сигнал ускорения 78 могут использовать ту же проиллюстрированную единицу масштаба. При этом проиллюстрированная единица масштаба может представлять МРТ в милях на галлон, скорость транспортного средства в милях в час и ускорение транспортного средства в %g.

В соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения предусматривается, что изменение сигналов скорости и ускорения (76, 78) не может непосредственно влиять на сигнал МРТ 70. При этом некоторое внешнее условие может привести к усилению или ослаблению сигналов скорости и ускорения (76, 78), и это внешнее условие может повлиять и на сигнал МРТ 70. Например, на сигнал МРТ 70 может быть оказано отрицательное влияние, если водитель разгоняет транспортное средства 10 резким нажатием педали акселератора 60. Это внешнее условие может отрицательно повлиять на сигнал МРТ 70 из-за увеличения расхода топлива, необходимого для увеличения скорости и ускорения транспортного средства 10. Альтернативно на сигнал МРТ 70 может быть оказано номинальное или положительное влияние, когда транспортное средство 10 спускается на уклоне. На сигнал МРТ 70 может быть оказано номинальное или положительное влияние, поскольку сила тяжести может помогать транспортному средству 10 в спуске на уклоне, тем самым обеспечивая снижение количества топлива, требуемого для ускорения транспортного средства 10 при движении на спуске.

По-прежнему со ссылкой на Фиг.3, график 68 иллюстрирует, что в период времени 0 секунд сигнал МРТ 70 указывает МРТ 0 миль на галлон. Такое значение МРТ может указывать, что транспортное средство прошло расстояние 0 (нуль) миль. Кроме того, график 68 иллюстрирует, что в течение периода времени с 0-й по 1-ю секунду сигнал скорости 76 возрастает с постоянной скоростью. Поскольку скорость возрастает с постоянной скоростью, сигнал ускорения 78 остается постоянным. Далее, обычный сигнал МРТ 70 в итоге достигает относительно постоянного МРТ 20 миль на галлон. График 68 иллюстрирует также, что в течение периода времени с 1-й по 5-ю секунду сигнал скорости 76 продолжает возрастать с постоянной скоростью. Поскольку сигнал скорости 76 продолжает возрастать с постоянной скоростью, сигнал ускорения 78 остается постоянным. Однако, поскольку максимальный МРТ для этой постоянной скорости уже достигнут в течение периода времени с 0-й по 1-ю секунду, обычный сигнал МРТ 70 остается относительно постоянным.

По-прежнему со ссылкой на график 68, показано небольшое снижение сигнала МРТ 70 в течение периода времени с 1-й по 5-ю секунду. В соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения предусматривается, что это показанное небольшое снижение может быть результатом внешних сил или иных влияний окружения, которым подвергается транспортное средство 10. Например, это небольшое снижение сигнала МРТ 70 может быть результатом аэродинамических сил лобового сопротивления, действующих на транспортное средство 10 во время ускорения или когда транспортное средство 10 движется с постоянной скоростью.

Кроме того, график 68 иллюстрирует, что в течение периода времени с 5-й по 7-ю секунду сигнал скорости 76 достигает максимума, после чего становится относительно постоянным. В результате того, что сигнал скорости 76 становится относительно постоянным, сигнал ускорения 78 в течение периода времени с 5-й по 6-ю секунду начинает уменьшаться и в итоге в течение периода времени с 6-й по 7-ю секунду достигает 0-го (нулевого) значения ускорения. Следует отметить, что сигнал ускорения 78 может уменьшиться и достигнуть нулевого значения ускорения, как следствие того, что водитель слегка отпускает педаль акселератора 60.

Кроме того, график 68 иллюстрирует, что в течение периода времени с 7-й по 9-ю секунду сигнал скорости 76 начинает слегка уменьшаться. Этот период времени между 7-й и 9-й секундами может включать период времени между 8-й и 9-й секундами, в котором сигнал ускорения 78 становится постоянно отрицательным, которому предшествует период времени между 7-й и 8-й секундами, в котором сигнал ускорения 78 может перейти от 0-го (нулевого) значения к постоянному отрицательному значению. Эту корреляция сигнала скорости 76 можно отнести к снижению сигнала ускорения 78 от нулевого значения до относительно постоянного отрицательного значения. В соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения предусматривается, что отрицательное значение ускорения может указывать количество силы, необходимое, чтобы замедлить (т.е. замедление) транспортное средство 10. Этот сигнал отрицательного ускорения 78 или замедления можно отнести к тому, что водитель слегка отпускает педаль акселератора 60 и/или слегка нажимает на педаль тормоза.

Снижение сигнала ускорения 78 от нулевого значения до относительно постоянного отрицательного значения может также указывать на небольшую силу замедления, которая находится в пределах 0-25%g. В соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения предусматривается, что значение %g может представлять силу замедления в единицах ускорения силы тяжести (g), умноженных на 100% (процентов). Таким образом, замедление 0,25g (0,25 ускорения силы тяжести) соответствует 25%g.

Следует отметить, что обычный сигнал МРТ 70 может повышаться в случае возникновения небольшого замедления. Это повышение обычного сигнала МРТ 70 может объясняться тем, что при замедлении транспортное средство уже не расходует топливо. Следует также отметить, что при небольшом замедлении обычный сигнал МРТ 70 может или не может стать насыщенным или достигать максимального значения. Понятно, что относительные значения, представляемые сигналом скорости 76, сигналом ускорения 78 и обычным сигналом МРТ 70, могут меняться в зависимости от различных параметров транспортного средства 10. Однако общее поведение, демонстрируемое вышеупомянутыми сигналами, описанное в настоящем документе, может считаться типичным и понятно специалистам в данной области.

Кроме того, как показано на графике 68, даже если для дальнейшего замедления транспортного средства 10 может использоваться более агрессивная сила замедления, обычный сигнал МРТ 70 увеличился до максимального значения (или мог стать насыщенным) приблизительно при 100 милях на галлон. В действительности обычные значения МРТ могут быть выше, но обычные устройства отображения МРТ или измерительные приборы обычно имеют точки отсечки приблизительно при 100 милях на галлон.

На графике 68 показано также, что в течение периода времени с 9-й по 11-ю секунду сигнал скорости 76 начинает умеренно снижаться. Это умеренное снижение сигнала скорости 76 коррелирует с умеренным отрицательным сигналом ускорения 78 или умеренным замедлением. Этот период времени между 9-й и 11-й секундами может включать период времени между 10-й и 11-й секундами, в котором сигнал ускорения 78 становится постоянно отрицательным, которому предшествует период времени между 9-й и 10-й секундами, в котором сигнал ускорения 78 может перейти от небольшого постоянно отрицательного значения на 9-й секунде до умеренного постоянно отрицательного значения на 10-й секунде. Это умеренное снижение сигнала скорости 76 может коррелировать с умеренно отрицательным значением (т.е. замедлением) сигнала ускорения 78 в течение этого периода времени. Следует отметить, что это умеренное замедление можно объяснить тем, что водитель отпускает педаль акселератора 60 и слегка или умеренно нажимает на педаль тормоза.

Кроме того, график 68 иллюстрирует, что в течение периода времени с 11-й по 13-ю секунду сигнал скорости 76 начинает резко уменьшаться. Этот период времени между 11-й и 13-й секундами может включать период времени между 12-й и 13-й секундами, в котором сигнал ускорения 78 становится постоянно отрицательным, которому предшествует период времени между 11-й и 12-й секундами, в котором сигнал ускорения 78 может перейти от умеренно постоянно отрицательного значения на 11-й секунде до значительно постоянно отрицательного значения на 12-й секунде. Это резкое уменьшение сигнала скорости 76 может коррелировать с более интенсивным отрицательным сигналом ускорения 78. Следует отметить, что это резкое замедление можно отнести к тому, что водитель резко нажимает на педаль тормоза. Это резкое торможение со стороны водителя может указывать, что требуемая сила замедления превышает 25%g.

Если водитель основывает управление транспортным средством исходя из обычного сигнала МРТ 70, показанного на Фиг.3 и описанного выше, водитель может продолжить управлять транспортным средством находясь в заблуждении, что резкое торможение может увеличить обычный МРТ. Кроме того, водитель может пребывать в заблуждении, что резкое торможение может увеличить общий средний расход топлива. Иными словами, поскольку обычные устройства отображения МРТ не учитывают навыков агрессивного вождения, водитель не может адекватно изменить управление транспортным средством так, что оптимизировать общий средний расход топлива.

В свете вышеизложенного Фиг.2а-2с иллюстрируют устройство отображения информации 66, которое содержит индикатор МРТ 80, отображающий откорректированное значение МРТ. В частности, откорректированное значение МРТ, отображаемое с использованием индикатора МРТ 80, может учитывать агрессивное поведение при вождении, которое может привести к худшему общему среднему расходу топлива. Например, если водитель резко тормозит транспортное средство 10 (т.е. используя высокое значение силы замедления), индикатор МРТ 80 может указать низкое значение МРТ, как показано на Фиг.2а. И наоборот, если транспортное средство управляется более эффективным с точки зрения расхода топлива образом (например, менее резкие разгон и замедление), индикатор МРТ 80 может указать высокое значение МРТ, как показано на Фиг.2с.

При этом индикатор МРТ 80 может обеспечивать лучшую индикацию водителю относительно поведения при вождении, которое может иметь положительное или отрицательное влияние на значение МРТ. Благодаря отображению более информативного значения МРТ водитель может изменить управление транспортным средством 10, чтобы улучшить откорректированный МРТ, тем самым улучшив общий средний расход топлива транспортного средства 10.

Хотя индикаторы МРТ 80, показанные на Фиг.2а-2с, представлены как столбчатая диаграмма, специалист в данной области техники поймет, что существуют и другие способы иллюстрации откорректированного МРТ в пределах объема настоящего, изобретения. Например, устройство отображения информации 66 может отображать индикаторы МРТ 80 как числовое значение. Подобно использованию столбчатой диаграммы, отображаемое численное значение может улучшаться, если водитель управляет транспортным средством более эффективным образом.

Фиг.4 иллюстрирует упрощенную примерную блок-схему 100, иллюстрирующую, как можно определить откорректированный МРТ, учитывающий навыки агрессивного вождения. Следует, однако, отметить, что блок-схема 100, приведенная на Фиг.4, является чисто примерной, и действие, функция или стадии способа могут быть иными, чем описано здесь.

На стадии 110 могут принимать любое число входных сигналов транспортного средства от датчиков или не от датчиков, соответствующих текущим условиям работы или эффективности (например, МРТ) транспортного средства 10. Принятые входные сигналы могут использовать устройством управления 54 для определения откорректированного МРТ транспортного средства 10. Например, указанное число входных сигналов транспортного средства от датчиков или не от датчиков может включать общую скорость или замедление транспортного средства 10, текущий МРТ транспортного средства 10, сигнал, указывающий, когда действует рекуперативная тормозная система, или силу замедления транспортного средства 10. После того как устройством управления 54 принимают входные сигналы от датчиков или не от датчиков, в блок-схеме переходят к стадии 120.

На стадии 120 посредством устройства управления 54 могут определять откорректированное значение МРТ путем учета меньшего значения МРТ, основанного на управлении транспортным средством 10 неэффективным образом. В соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения предусматривается, что на текущем или мгновенном расходе топлива это управление транспортным средством 10 неэффективным образом может не отражаться, однако, если транспортное средство 10 управляется неэффективным образом в течение продолжительного времени, это может отразиться на среднем расходе топлива. Для того чтобы определить откорректированное значение МРТ, устройство управления 54 может использовать следующую примерную формулу:

где

откорректированный_МРТ - определенное откорректированное значение МРТ;

текущий_МРТ - текущее значение МРТ, которое может определяться с использованием обычных способов;

значение_корректировки_МРТ - определенное значение корректировки МРТ.

Формула (1) показывает, что устройство управления 54 может определять откорректированное значение МРТ, используя текущее значение МРТ и значение корректировки МРТ. Текущее значение МРТ может определяться с использованием обычных способов, подобных описанным выше со ссылками на Фиг.3. Значение корректировки МРТ может определяться с использованием входных сигналов от датчиков и не от датчиков, которые принимают на стадии 110. Кроме того, значение корректировки МРТ может снижать текущее значение МРТ, тем самым указывая на то, что транспортное средство 10 управляется так, что это может негативно повлиять на текущий или будущий общий средний расход топлива. Иными словами, значение корректировки МРТ может снижать текущее значение МРТ, тем самым указывая на то, что транспортное средство 10 управляется неэффективно.

Для того чтобы определить значение корректировки МРТ, устройство управления 54 может использовать входные сигналы от датчиков и не от датчиков, которые принимают на стадии 110. Входные сигналы от датчиков и не от датчиков, которые используют устройством управления 54, могут включать, кроме прочего, информацию, указывающую на фрикционное торможение, рекуперативное торможение, замедление транспортного средства 10, скорость транспортного средства и прошедшее время. Как уже отмечалось, устройство управления 54 может определять значение корректировки МРТ, используя входные сигналы от датчиков и не от датчиков для корректировки текущего значения МРТ, когда транспортное средство 10 управляется неэффективно. Таким образом, откорректированное значение МРТ может быть меньшим при торможении, чем обычные значения МРТ, и поэтому водитель не вводится в заблуждение, что торможение, в частности резкое торможение, всегда улучшит общий средний расход топлива. В этом отношении откорректированный МРТ может выдавать водителю «мгновенную» индикацию того, как текущие навыки вождения или торможения повлияют на текущий или будущий средний общий расход топлива.

Например, устройство управления 54 может использовать значение корректировки МРТ для снижения текущего значения МРТ в отношении величины торможения (например, силы замедления), используемой для остановки транспортного средства 10. Таким образом, более резкое торможение (например, сила замедления >25%g) окажет более пагубное влияние на общий средний расход топлива, чем более плавное торможение (например, сила замедления <25%g).

Кроме того, устройство управления 54 может использовать значение корректировки МРТ для уменьшения текущего значения МРТ в отношении зависимости между общим торможением, требуемым для остановки транспортного средства 10, количеством фрикционного торможения, требуемого для остановки транспортного средства 10, и количеством энергии, которая может повторно захватываться рекуперативной тормозной системой при торможении. Например, если рекуперативная тормозная система почти достигла или достигла верхнего предела в части количества энергии, которое может повторно захватываться, то значение корректировки МРТ может использоваться для уменьшения текущего значения МРТ. Благодаря корректировке текущего значения МРТ в сторону уменьшения водителю может сообщаться, что рекуперативная тормозная система достигла верхнего предела в части количества энергии, которое может повторно захватываться. Альтернативно, если транспортное средство 10 останавливается так, что требуется большее фрикционное торможение (например, резкое торможение), то значение корректировки МРТ можно снова использовать для уменьшения текущего значения МРТ.

Кроме того, устройство управления 54 может использовать значение корректировки МРТ для уменьшения текущего значения МРТ в отношении скорости транспортного средства 10. При этом устройство управления 54 может корректировать текущее значение МРТ, если скорость движения транспортного средства 10 повышает или снижает возможность резкого торможения. Например, значение корректировки МРТ может уменьшать текущее значение МРТ, когда транспортное средство 10 начинает торможение при высоких скоростях движения (например, >55 миль/час). Эта корректировка может указывать, что способность рекуперативной тормозной системы повторно захватывать энергию при этих высоких скоростях движения может быть низкой. Кроме того, значение корректировки МРТ может уменьшать текущее значение МРТ, когда транспортное средство 10 управляется с низкими скоростями движения (например, <10 миль/час). И в этом случае корректировка может указывать, что способность рекуперативной тормозной системы повторно захватывать энергию при этих скоростях движения может быть низкой.

Наконец, устройство управления 54 может использовать значение корректировки МРТ для снижения текущего значения МРТ в отношении заданного периода времени. При этом устройство управления 54 может корректировать текущее значение МРТ, если транспортное средство 10 управляется неэффективно в течение длительного или укороченного периода времени. Например, если транспортное средство 10 управляется неэффективно в течение относительно продолжительного времени (например,>5 секунд), устройство управления 54 может использовать значение корректировки МРТ, чтобы уменьшить текущее значение МРТ. Эта корректировка может указывать, что если транспортное средство 10 управляется неэффективно в течение продолжительного времени, это может отрицательно повлиять на общий коэффициент полезного действия транспортного средства.

Снова вернемся к чертежам: на Фиг.5 изображен график 82, подобный графику 68, приведенному на Фиг.3. Однако график 82 содержит откорректированный сигнал МРТ 84, указывающий откорректированное значение МРТ, которое может определяться по формуле (1). Подобно Фиг.3, график 82 содержит обычный сигнал МРТ 70, указывающий обычное значение МРТ. График 68 содержит также вертикальную ось 72 - ось МРТ (миль на галлон) и горизонтальную ось 74 - ось времени (секунды). Кроме того, график 82 содержит сигнал скорости 76 и сигнал ускорения 78.

В соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения предусматривается, что сигнал скорости 76 и сигнал ускорения 78, показанные на графике 82, могут основываться на единице масштаба, позволяющей накладывать оба сигнала на сигнал МРТ 70. Иными словами, сигналы скорости и ускорения (76, 78) могут использовать единицу масштаба, аналогичную единице масштаба, используемой сигналом МРТ 70. Например, единицей масштаба сигнала МРТ 70 может быть расстояние, пройденное на единицу топлива (например, мили на галлон). Кроме того, единицей масштаба сигнала скорости 76 может быть расстояние, пройденное за единицу времени (например, мили в час). Наконец, единицей масштаба сигнала ускорения 78 может быть процент ускорения силы тяжести (%g), который может представлять ускорение 1 (одной) гравитационной силы как 100%g. Хотя вертикальная ось 72 графика 82 может быть обозначена как МРТ, сигнал МРТ 70, сигнал скорости 76 и сигнал ускорения 78 могут использовать ту же проиллюстрированную единицу масштаба. При этом проиллюстрированная единица масштаба может представлять МРТ в милях на галлон, скорость транспортного средства в милях в час и ускорение транспортного средства в %g.

Подобно Фиг.3, сигнал скорости 76 и сигнал ускорения 90 накладываются на откорректированный сигнал МРТ 84 и обычный сигнал МРТ 70. И в этом случае предусматривается, что сигнал скорости 76 и сигнал ускорения 78 не обязательно накладываются на график 68 относительно репрезентативных единиц вертикальной оси 72, используемых для обычного сигнала МРТ 70 или откорректированного сигнала МРТ 84. Взамен сигнал скорости 76 и сигнал ускорения 78 наложены на график 68, чтобы наглядно проиллюстрировать, как изменения в отношении этих сигналов могут повлиять на обычный сигнал МРТ 70 или откорректированный сигнал МРТ 84 в течение конкретного периода времени.

В течение периода времени с 0-й по 7-ю секунду график 82 аналогичен графику 68, а вот в течение периода времени с 7-й по 13-ю секунду график 82 иллюстрирует отклонение откорректированного сигнал МРТ 84. В течение этого периода времени сигнал скорости 76 снова начинает уменьшаться. Это уменьшение сигнала скорости 76 коррелирует с уменьшением сигнала ускорения 78, указывающим количество силы, необходимое, чтобы замедлить транспортное средство (например, сила замедления) в течение этого периода времени. Следует отметить, что эту малую или умеренную силу замедления можно отнести к тому, что водитель отпускает педаль акселератора 60 или слегка нажимает на педаль тормоза. Это слабое или умеренное торможение водителем может соответствовать силе замедления в пределах 0-25%g.

Следует также отметить, что при действии этой умеренной силы замедления обычный сигнал МРТ 70 может увеличиваться. Это увеличение обычного сигнала МРТ 70 можно отнести к тому, что при замедлении транспортное средство больше не расходует топливо. Однако откорректированный сигнал МРТ 86 начинает отклоняться от обычного сигнала МРТ 70. Откорректированный сигнал МРТ 86 по-прежнему слегка увеличивается, однако откорректированный сигнал МРТ 86 затем начинает слегка уменьшаться. Как подробнее описано выше, уменьшение откорректированного сигнала МРТ 84 можно приписать формуле (1) с использованием значения корректировки МРТ для учета управления транспортным средством 10, которое может привести к меньшему значению МРТ.

Кроме того, график 82 иллюстрирует, что с периода времени с 11-й по 13-ю секунду сигнал скорости 76 уменьшается из-за более интенсивной силы замедления. Эта интенсивная сила замедления может иллюстрироваться более крутым уклоном вниз кривой сигнала ускорения 78. Подобно Фиг.3, интенсивную силу замедления можно объяснить тем, что водитель резче нажимает на педаль тормоза. Это резкое торможение со стороны водителя может объяснить силу замедления, которая превышает 25%g.

Как дополнительно показано на графике 84, хотя обычный сигнал МРТ 70 снова увеличивается и приблизительно при 100 милях на галлон достигает предела, откорректированный сигнал МРТ 86 начинает уменьшаться с большей скоростью. Более крутое снижение откорректированного сигнала МРТ 86 можно отнести к значению корректировки МРТ из формулы (1), учитывающей резкую силу замедления (например, силу замедления >25%g), используемую для торможения транспортного средства 10. При этом откорректированное значение МРТ может быть более информативной индикацией того, как текущее управление транспортным средством может повлиять на текущий или будущий общий средний расход. После того как определяют откорректированное значение МРТ, в блок-схеме 100 могут переходить к стадии 130.

На стадии 130 устройством управления 54 могут передавать откорректированное значение МРТ так, что устройство отображения информации 66 отображает индикатор МРТ 80 на основании откорректированного значения МРТ. В частности, на стадии 130 устройством управления 54 могут изменять устройство отображения информации 66 так, чтобы опустить индикатор МРТ 80, как показано на Фиг.2а, или поднять индикатор МРТ 80, как показано на Фиг.2с. Благодаря отображению более информативного значения МРТ, водитель может учиться управлять транспортным средством так, чтобы положительно повлиять на средний общий расход топлива.

Выше подробно описан наилучший способ осуществления изобретения, однако специалистам в данной области будут очевидны различные альтернативные конструкции и варианты осуществления изобретения, определенного последующей формулой изобретения.

Изобретение относится к области индикации мгновенного расхода топлива в транспортном средстве. Система отображения информации для транспортного средства содержит устройства: управления, предназначенное для определения текущего мгновенного значения эффективности на основании текущих условий работы транспортного средства; приема информации, относящейся к тормозной системе; вычисления откорректированного мгновенного значения эффективности. Устройство отображения информации показывает откорректированное мгновенное значение эффективности. В способе отображения информации вычисляют текущее мгновенное значение эффективности; вычисляют величину корректировки мгновенного значения эффективности использования топлива на основании информации о тормозной системе; вычисляют откорректированное мгновенное значение эффективности и отображают мгновенное значение эффективности. Достигается повышение достоверности индицируемых значений. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Система отображения информации для транспортного средства, содержащая:
устройство управления, предназначенное для:
определения текущего мгновенного значения эффективности на основании текущих условий работы транспортного средства;
приема информации, относящейся к тормозной системе;
вычисления откорректированного мгновенного значения эффективности на основании текущего мгновенного значения эффективности и информации о тормозной системе; и
устройство отображения информации, связанное с устройством управления, содержащее индикатор мгновенной эффективности, показывающий откорректированное мгновенное значение эффективности.

2. Система отображения информации по п.1, в которой информация о тормозной системе содержит информацию, отражающую замедление транспортного средства.

3. Система отображения информации по п.1, в которой тормозная система содержит рекуперативную тормозную систему и фрикционную тормозную систему.

4. Система отображения информации по п.3, в которой информация о тормозной системе содержит информацию, указывающую, когда тормозная система замедляет транспортное средство, используя рекуперативную тормозную систему.

5. Система отображения информации по п.4, в которой информация о тормозной системе дополнительно содержит информацию, указывающую количество энергии, повторно захватываемой рекуперативной тормозной системой во время замедления транспортного средства.

6. Система отображения информации по п.3, в которой информация о тормозной системе содержит информацию, указывающую количество энергии, исчерпанной при использовании фрикционной системы торможения.

7. Система отображения информации по п.1, в которой вычисление откорректированного мгновенного значения эффективности содержит:
определение мгновенного уточненного значения эффективности; и
приведение текущего мгновенного значения эффективности к откорректированному мгновенному значению эффективности.

8. Система отображения информации по п.7, в которой откорректированное мгновенное значение эффективности основано, по меньшей мере, частично, на величине фрикционного торможения по отношению к общему торможению, требуемого для замедления транспортного средства.

9. Система отображения информации по п.7, в которой увеличение в торможении транспортного средства повышает откорректированное мгновенное значение эффективности.

10. Система отображения информации для транспортного средства, содержащая:
устройство отображения информации, содержащее индикатор мгновенной эффективности, показывающий откорректированное мгновенное значение эффективности;
тормозную систему, содержащую рекуперативную тормозную систему и фрикционную тормозную систему; и
устройство управления, выполненное с возможностью:
определения текущего мгновенного значения эффективности на основании текущих условий работы транспортного средства;
приема информации, относящейся к тормозной системе;
определения величины корректировки мгновенного значения эффективности использования топлива на основании информации о тормозной системе; и
вычисления откорректированного мгновенного значения эффективности на основании текущего мгновенного значения эффективности и величины корректировки мгновенного значения эффективности.

11. Система отображения информации по п.10, в которой информация о тормозной системе содержит информацию, отражающую замедление транспортного средства.

12. Система отображения информации по п.11, в которой информация о тормозной системе дополнительно содержит информацию, указывающую величину фрикционного торможения, требуемую для торможения транспортного средства с помощью фрикционной тормозной системы.

13. Система отображения информации по п.12, отличающаяся тем, что информация о тормозной системе дополнительно содержит информацию, указывающую количество энергии, повторно захватываемой рекуперативной тормозной системой во время замедления транспортного средства.

14. Система отображения информации по п.11, в которой увеличение в торможении транспортного средства повышает откорректированное мгновенное значение эффективности.

15. Система отображения информации по п.10, в которой текущее мгновенное значение эффективности представляет собой текущее мгновенное значение экономии топлива.

16. Способ отображения информации, в котором:
вычисляют текущее мгновенное значение эффективности на основании текущих условий работы транспортного средства;
вычисляют величину корректировки мгновенного значения эффективности использования топлива на основании информации о тормозной системе;
вычисляют откорректированное мгновенное значение эффективности на основании текущего мгновенного значения эффективности и величины корректировки мгновенного значения эффективности; и
отображают на индикаторе мгновенной эффективности соответствующее откорректированное мгновенное значение эффективности.

17. Способ по п.16, в котором информация о тормозной системе транспортного средства содержит информацию, отражающую замедление транспортного средства при использовании рекуперативной тормозной системы и фрикционной тормозной системы.

18. Способ по п.17, в котором дополнительно повышают мгновенное откорректированное значение эффективности после повышения фрикционного торможения относительно общего торможения.

19. Способ по п.16, в котором при вычислении откорректированного значения эффективности предусматривают вычитание величины корректировки мгновенного значения эффективности из текущего мгновенного значения эффективности.

20. Способ по п.16, в котором текущее мгновенное значение эффективности представляет собой текущее мгновенное значение экономии топлива.