用于控制在车辆中的能耗的系统和方法与流程

1.本公开内容涉及管理在车辆中的能耗的领域。


背景技术：

2.如今的车辆装备有消耗能量的部件。车辆的一种耗能部件是发动机。存在不同种类的车辆发动机。传统地，发动机为燃烧式发动机。还存在电马达。在一些车辆中，比如插电式混合动力电动车辆，通常具有燃烧式发动机和电马达二者。利用电马达驱动车辆所需的能量传统上储存在内部的电能来源中，诸如车辆电池或电容中。通常，在停泊电动车辆时，通过将车载电力系统与外部能量来源(诸如电网)连接来对电动车辆的电池充电。电动车辆的电池通常还在沿着路线行驶期间来充电，例如通过在降低速度时或者在滑行下坡时将电马达用作发电机。用于驱动电动车辆的能量通常取自电动车辆的电池。消耗能量的不仅仅是电动车辆的发动机。车辆中其他耗能部件的例子是车厢气候控制部件，诸如风扇、加热器和冷却器。还需要例如用于对电动车辆的车辆电池进行加热或者冷却的耗能部件。还存在其他耗能部件，诸如用于例如座椅调节装置、车门开启装置和敞篷开启装置等的更小的电马达。其他例子的部件是诸如车窗、座椅和方向盘的加热器。电池的充电和放电也涉及通常转换成热量的能量损失。无论是从经济的角度还是从可持续性的角度，当今世界普遍希望降低能耗。


技术实现要素：

3.如今，在沿着路线驾驶车辆期间，存在许多路线，这些路线具有不同的拓扑并且具有沿着路线的不同交通状况。除此之外，有许多驾驶行为取决于乘员，这增加了车辆在何处需要执行节能的变数。通常，主要的能量优化被执行一个验证周期，而在现实生活中只有很少的乘员以该验证周期进行驾驶，而且在此期间，并没有利用到车辆的所有辅助功能。乘员如何使用车辆这一任务不仅仅包括沿着路线的行驶，还包括诸如确保车厢气候符合预期以及车辆的辅助功能可得到使用。
4.什么时候以及如何有效地将车辆中的能量用于车辆的辅助功能也没有得到足够的关注，这主要是受到性能的限制，即，当发动机无法执行其任务时，其他消耗能量的车辆部件可能受到约束，或者当乘员要求激活它时。
5.乘员如何在沿着路线行驶期间使用车辆不仅包括沿着路线驱动车辆，还包括确保车厢气候符合预期，以及确保车辆的其他辅助功能可得到利用。本公开内容的一个目的是让乘员不仅仅是从驱动角度、还是从用户便利性的角度都感受到车辆在沿着路线行驶期间是作为一个整体运行。
6.需要一种改进的方法来控制车辆在沿着路线行驶期间的能耗。特别是从节能角度来看，在沿着路线行驶期间，需要对车辆的不同耗能部件进行管理。
7.本公开内容提出一种用于在沿着路线行驶期间控制在车辆中的能耗的车辆能耗控制系统。该车辆能耗控制系统包括多个耗能车辆部件、至少第一能耗控制模块和处理电
路，第一能耗控制模块被配置成确定多个耗能车辆部件的能耗，处理电路与至少第一能耗控制模块可操作地连接。处理电路被配置成能够使得车辆能耗控制系统确定用于该路线的能耗策略，其中，能耗策略包括用于多个耗能车辆部件的总能量预算。多个耗能车辆部件包括用于驱动车辆的第一组耗能车辆部件和用于与车辆乘员便利性相关联的车辆辅助功能的第二组耗能车辆部件。处理电路还被配置成能够使得车辆能耗控制系统确定在第一路线位置处的实际消耗的总能量的值，其中，实际消耗的总能量是由耗能车辆部件消耗的总能量，并且根据所确定的能量策略、基于在沿着路线的第一路线位置处的实际消耗的总能量的值与预测消耗的总能量的值的差来确定差值，并且依据对差值偏离预定阈值的确定，确定多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作。处理电路还被配置成能够使得车辆气候控制系统执行第一耗能车辆部件的更改的操作。这尤其意味着，在了解实际消耗的总能量的值与预测消耗的总能量的值的二者之差的情况下，能够对耗能车辆部件的使用进行管理，以便维持或改进针对该路线所确定的能耗策略。特别地，耗能车辆部件可被管理成以不同方式操作，以便维持或改进针对该路线所确定的能耗策略。
8.根据一方面，车辆能耗控制系统还包括至少第一能量储存部件，该第一能量储存部件被配置成能够储存在沿着路线的行驶期间待由至少第一耗能车辆部件消耗的能量。至少第一能量储存部件不仅可用作能量来源，而且例如当将电马达用作发电机时，该至少第一能量储存部件还可用于储存在沿着路线的行驶期间所生成的能量，而不浪费这些能量。
9.根据一方面，处理电路还被配置成能够使得车辆能耗控制系统确定多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作，其中，包括确定用于驱动车辆的第一组耗能车辆部件中的至少第一耗能车辆部件的操作。这意味着，用于驱动车辆的第一组耗能车辆部件中的至少第一耗能车辆部件(诸如电马达)的操作被更改。
10.根据一方面，处理电路还被配置成能够使得车辆能耗控制系统确定多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作，其中，包括确定用于车辆辅助功能的第二组耗能车辆部件中的至少第一耗能车辆部件的操作。这意味着，用于车辆辅助功能的第二组耗能车辆部件中的至少第一耗能车辆部件(诸如用于冷却车厢的车厢冷却器)的操作被更改。
11.根据一方面，处理电路还被配置成能够使得车辆能耗控制系统确定多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作，其中，包括限制至少第一耗能车辆部件的使用和拒绝至少第一耗能车辆部件的使用中的至少一者。通过限制该至少第一耗能车辆部件的使用，该至少第一耗能车辆部件仍可使用，但以不同的操作模式被使用。通过拒绝至少第一耗能车辆部件的使用，则消除了来自至少第一耗能车辆部件的能耗。
12.根据一方面，处理电路还被配置成能够使得车辆能耗控制系统确定多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作，包括扩大至少第一耗能车辆部件的使用和增加其他耗能车辆部件的使用中的至少一者。换句话说，多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件被允许具有如下更改的操作，该更改的操作与执行该更改的操作之前相比，消耗更多能量。通过增加其他耗能车辆部件，总能耗增大。这允许了对耗能车辆部件的进一步利用。
13.本公开内容还提出一种用于在沿着路线行驶期间控制在车辆中的能耗的方法。该方法包括确定用于路线的能耗策略的步骤，其中，能耗策略包括用于多个耗能车辆部件的
总能量预算，其中，多个耗能车辆部件包括用于驱动车辆的第一组耗能车辆部件和用于与车辆乘员便利性相关联的车辆辅助功能的第二组耗能车辆部件。该方法还包括确定在沿着路线的至少第一路线位置处的实际消耗的总能量的值的步骤，其中，实际消耗的总能量是由耗能车辆部件消耗的总能量。该方法还包括根据所确定的能量策略、基于在沿着路线的第一路线位置处的实际消耗的总能量的值与预测消耗的总能量的值的差来确定差值的步骤，且依据对差值偏离预定阈值的确定进行确定。该方法还包括确定多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作的步骤；之后是执行多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作的步骤。这尤其意味着，在了解实际消耗的总能量的值与预测消耗的总能量的值的差的情况下，可对耗能车辆部件的使用进行管理，以便维持或改进针对该路线所确定的能耗策略。特别地，耗能车辆部件可被管理成以不同方式操作，以便维持或改进针对该路线所确定的能耗策略。
14.根据一方面，确定多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作的步骤包括确定用于驱动车辆的第一组耗能车辆部件中的至少第一耗能车辆部件的操作。这意味着，用于驱动车辆的第一组耗能车辆部件中的至少第一耗能车辆部件(诸如电马达)的操作被更改。
15.根据一方面，确定多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作的步骤包括确定用于车辆辅助功能的第二组耗能车辆部件中的至少第一耗能车辆部件的操作。这意味着，用于车辆辅助功能的第二组耗能车辆部件中的至少第一耗能车辆部件(诸如用于冷却车厢的车厢冷却器)的操作被更改。
16.根据一方面，确定实际消耗的总能量的值的步骤还包括确定实际剩余的总能量的值，其中，实际剩余的总能量是在车辆中的至少第一能量储存部件中的总的剩余能量。在沿着路线行驶期间，剩余的总能量既可能受到积极影响，也可能受到消极影响。与在确定用于路线的能耗策略时的情况相比，在第一路线位置处的实际剩余的总能量可能是不同的。通过确定实际剩余的总能量的值，可确定用于该路线的更新后的能耗策略。
17.根据一方面，耗能车辆部件的更改的操作限于沿着路线的一定时段和一定距离中的至少一者。这意味着，沿着路线在一定时段之后或者在沿着路线一定距离之后可确定更新后的差值，以观察更改后的操作是否有效。
18.根据一方面，调整确定多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作的步骤，使得由多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作引起的对驾驶性能和车辆乘员舒适度中的至少一者的影响高于预定的阈限操作值，以使更改的操作的影响最小化。一个目的是，在多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作期间，使乘员的驾驶经验的重要性最小化。
19.根据一方面，确定多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作的步骤包括限制至少第一耗能车辆部件的使用和拒绝至少第一耗能车辆部件的使用中的至少一者。通过限制至少第一耗能车辆部件的使用，至少第一耗能车辆部件仍可使用，但以不同的操作模式被使用。通过拒绝至少第一耗能车辆部件的使用，消除了来自该至少第一耗能车辆部件的能耗。
20.根据一方面，确定多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作的步骤包括扩大至少第一耗能车辆部件的使用和增加其他耗能车辆部件的使用中的至少一
者。换句话说，多个耗能车辆部件中的至少一个耗能车辆部件被允许具有如下更改的操作，该更改的操作与执行该更改的操作之前相比消耗更多能量。通过增加其他耗能车辆部件，总能耗增大。这允许了对耗能车辆部件的进一步利用。
21.本公开内容还提出一种包括非暂时性计算机可读介质的计算机程序产品，该非暂时性计算机上具有包含程序指令的计算机程序，计算机程序可载入到处理电路中，并被配置成在由处理电路运行计算机程序时使得执行所述方法。
附图说明
22.从对如在附图中所示的示例性实施例的下文的更具体描述中，前述内容将变得显而易见，在附图中，相同的附图标记指的是在不同视图中的相同部分。附图不一定是按比例绘制的，而是将重点放在说明示例性实施例上。
23.图1示出了根据本公开内容的一方面的车辆能耗控制系统。
24.图2a示出了根据本公开内容的一方面的用于任务的示例性路线。
25.图2b示出了根据本公开内容的一方面的用于任务的路线的示例性海拔差。
26.图2c示出了根据本公开内容的一方面的用于任务的路线的示例性限速差。
27.图3a示出了根据本公开内容的一方面的在便携式电子装置中具有处理电路的示例性车辆能耗控制系统。
28.图3b示出了根据本公开内容的一方面的在远程服务器中具有处理电路的示例性车辆能耗控制系统。
29.图4示出了根据本公开内容的一些方面的方法步骤的流程图。
30.图5示出了根据本公开内容的一些方面的计算机程序产品。
具体实施方式
31.下文将参照附图更全面地描述本公开内容的方面。然而，本文中公开的方法和装置可以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限于本文中阐述的方面。在所有附图，附图中相同的编号指代相同的元件。
32.本文中使用的用语仅用于描述本公开内容的具体方面，且不意图限制本公开内容。如在本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。
33.在一些实现方式中，且根据本公开内容的一些方面，在框中所指出的功能或步骤可不按在操作说明中所指出的顺序发生。例如，根据所涉及的功能/动作，连续示出的两个框实际上可基本上同时执行，或者这些框有时可以相反的顺序执行。
34.在附图和说明书中，已公开了本公开内容的示例性方面。然而，在基本上不脱离本公开内容的原理的情况下，可对这些方面进行许多变型和修改。因此，本公开内容应当被认为是说明性的而非限制性的，并且不限于以上讨论的特定方面。因此，尽管采用了特定用语，但它们仅是以一般性和描述性的意义使用，而不是出于限制的目的使用。
35.应当注意，词语“包括”不一定排除所列出的元件或步骤以外的其他元件或步骤的存在，并且在元件之前的词语“一”或者“一个”不排除多个此种元件的存在。还应当注意，任何附图标记都不限制权利要求的范围，示例性实施例可至少部分地借助于硬件和软件两者
来实现，并且若干“器件”、“单元”或“装置”可由相同的硬件项来表示。
36.如今，在沿着路线行车期间，存在许多路线，这些路线具有不同的拓扑并且具有沿着路线的不同交通状况。除此之外，有许多驾驶行为取决于乘员，例如，以不同速度行驶、不同地加速，这增加了车辆在何处需要执行节能的变化。乘员如何使用车辆这一任务不仅仅包括沿某路线驾驶车辆，还包括诸如确保车厢气候符合预期以及使用车辆的其他辅助功能。
37.发明人已经认识到，目前对于何时以及如何以有效的方式规划并随后利用在车辆中的能量以用于车辆的辅助功能并没有太多的关注。辅助功能主要受到性能的限制，即，当发动机无法执行其任务时，其他耗能车辆部件可能受到限制，或者当乘员要求停用或启用发动机时，也可能受到相应限制。
38.需要一种改进的方式来计划和控制在沿着路线行驶期间在车辆中的能耗。特别是从节能角度来看，在沿着路线行驶期间，需要对车辆的不同的耗能车辆部件进行计划和管理。
39.本公开内容提出了在图1中示出的车辆能耗控制系统100，其用于在沿着路线行驶期间控制在车辆1中的能耗。车辆能耗控制系统100包括多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d。图1示出了根据本公开内容的一方面的车辆能耗控制系统100，其包括示例性的耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d。根据一方面，耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d是以下中的任一种：电马达10a、10c，其用于驱动车辆；车辆电池40，诸如高压车辆电池，其用于对车辆1供能；车辆电池充电器，其用于对车辆电池充电；车辆电池加热器10b，其用于加热车辆电池；车辆电池冷却器，其用于冷却车辆电池；电马达加热器10b，其用于加热电马达10a、10c；车辆车舱冷却器20b，其用于冷却车辆车舱；用于调节车辆座椅的设置的电马达；座椅加热器20a，其用于加热座椅；用于打开车顶的电马达；用于打开车窗的电马达；用于调节镜子的电马达；气候控制单元，其用于控制车辆车舱湿度；风扇20d，其用于控制在车辆车舱中的空气流；发动机启动部件，其用于启动发动机；齿轮箱加热器，其用于加热齿轮箱；马达加热器10d，其用于加热马达；灯，其用于对车辆的周围或内部进行照明；车内娱乐系统，其用于为车辆的乘员提供娱乐；显示单元20c；以及用于管理车辆数据车辆计算机系统。
40.根据一方面，多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d连接于车载电力系统90。根据一方面，多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d经由车载电力系统90互连。根据一方面，车辆能耗控制系统100包括车载电力系统90，该车载电力系统90被配置成与外部能量来源连接。根据一方面，车载电力系统90被配置成在任务期间对车辆1供能。根据一方面，车载电力系统90被配置成可与至少第一能量储存部件40连接。根据一方面，至少第一能量储存部件40是高电压车辆电池。
41.车辆能耗控制系统100还包括至少第一能耗控制模块50，该至少第一能耗控制模块50被配置成确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的能耗。根据一方面，至少第一能耗控制模块50与传感器装置9a、9b、9c、9d连接，如图1中所示。根据一方面，车辆能耗控制系统100还包括传感器装置9a、9b、9c、9d，该传感器装置9a、9b、9c、9d可操作地连接多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件，耗能车辆部件被配置成获取传感器数据，以确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、
20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的当前状态。根据一方面，传感器装置9a、9b、9c、9d被配置成获取传感器数据，传感器数据用于确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的能耗。根据一方面，传感器装置是用于测量充电状态的电压计或安培计中的任一者。根据一方面，传感器装置是用于测量一段时段内使用的能量的安时计9a、9b、9c。在如图1中所示的一个示例中，安时计9a与能量储存部件40连接。在如图1中所示的一个示例中，安时计9b与电马达10c连接。在如图1中所示的一个示例中，安时计9c与显示单元20c连接。根据一方面，传感器装置是以下中的任一种：运动传感器9d，诸如用于检测移动和/或相对移动、加速度和位置的加速度计或陀螺仪；全球定位系统(gps)接收器，其用于确定地理位置；或者任何其他传感器。
42.车辆能耗控制系统100还包括处理电路102a、102b、102c，处理电路102a、102b、102c与至少第一能耗控制模块50可操作地连接。根据一方面，处理电路102a、102b、102c可与车载电力系统90可操作地连接。根据一方面，如图3a和图3b中所示，处理电路102a、102b、102c可与通信单元104a、104b、104c可操作地连接，通信单元104a、104b、104c适于经由通信网络60进行通信。
43.根据一方面，车辆能耗控制系统100还包括用户界面101a、101b、101c，用户界面101a、101b、101c可与处理电路102a、102b、102c可操作地连接。根据一方面，用户界面101a、101b、101c被配置成向车辆1的乘员输出信息。根据一方面，用户界面101a、101b、101c被配置成从车辆1的乘员接收输入信息。根据一方面，用户界面101a、101b、101c是以下中的任一种：触摸感应显示器、组合有键盘或声控用户界面的显示器。
44.根据一方面，车辆任务准备系统100还包括存储器103a、103b、103c，存储器103a、103b、103c能与处理电路102a、102b、102c可操作地连接。根据一方面，如图3a和图3b中所示，存储器103a、103b、103c能与通信单元104a、104b、104c可操作地连接，通信单元104a、104b、104c被配置成通过通信网络60进行通信。
45.根据一方面，车辆能耗控制系统100还包括存储器103a、103b、103c，存储器103a、103b、103c可与处理电路102a、102b、102c可操作地连接，其中，处理电路102a、102b、102c还被配置成从存储器103a、103b、103c获取以下中的至少一种：与车辆1的行车路线相关的时间信息数据tid、位置信息数据lid、路线信息数据rid、个人设置数据psd。
46.在一个示例中，如图3a和图3b中所示，通信网络60是标准无线局域网络，诸如无线局域网wlan、bluetooth
tm
、zigbee、超宽带、近场通信nfc、射频识别rfid、或类似网络。在一个示例中，通信网络60是标准无线广域网，诸如全球移动通信系统gsm、扩展gsm、通用无线分组业务gprs、增强型数据速率gsm演进edge、宽带码分多址wcdma、长期演进lte、窄带物联网、5g、微波存取全球互通wimax或超移动宽带umb、或类似网络。通信网络60也可是局域网和广域网二者的组合。通信网络60也可是有线网络。根据一方面，通信网络60由通用网络协议限定。
47.图3a示出了根据本公开内容的一方面的示例性车辆能耗控制系统100，其在便携式电子装置中具有处理电路。在用图3a示出的示例中，具有处理电路102b和通信单元104b的便携式电子装置25(诸如智能电话或平板电脑)通过通信网络60与车辆1的通信单元104a连接。
48.图3b示出了根据本公开内容的一方面的示例性车辆能耗控制系统100，其在远程
服务器中具有处理电路。在用图3c示出的示例中，具有处理电路102c和通信单元104c的远程服务器80通过通信网络60与车辆1的通信单元104a连接。
49.根据一方面，如图1中所示，处理电路102a包含在车辆1中，且连接到车载电力系统90。
50.处理电路102a、102b、102c被配置成能够使得车辆能耗控制系统100确定用于路线的能耗策略，其中，能耗策略包括用于多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的总能量预算。
51.多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d包括用于驱动车辆的第一组耗能车辆部件10a、10b、10c、10d和用于与车辆乘员便利性相关联的车辆辅助功能的第二组耗能车辆部件20a、20b、20c、20d。
52.根据一方面，确定用于路线的能耗策略取决于不同的数据。根据一方面，确定能耗策略包括从存储器103a、103b、103c获取以下中的至少一种来确定用于路线的能耗策略：与路线相关的时间信息数据tid、位置信息数据lid、路线信息数据rid和个人设置数据psd。与车辆1的计划任务相关的时间信息数据tid、位置信息数据lid、路线信息数据rid和个人设置数据psd中的任何一者可单独地或者组合地被用于确定用于路线的能耗策略。在示例中，路线坡度、路线长度、白天的时间和天气预报温度可用于确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的操作，并因此确定用于该路线的能耗策略。
53.根据一方面，时间信息数据tid与出发时间、到达时间、日历事件或白天间隔时间的时间中的任一者相关。在一个示例中，出发时间可通过来自日历事件的时间数据来确定。在一个示例中，乘员通过用户界面101a、101b、101c输入数据，诸如出发时间。
54.根据一方面，位置信息数据lid与出发位置、目的地位置、日历位置信息、路点位置或电池充电站位置中的任一者的地理位置的坐标相关。
55.在一个示例中，参考如图2a中所示的示例性路线，位置信息数据lid是起点a、点b、在点b和点c之间的第一路线位置p1、点c和目的地点d的地理位置。根据一方面，通过比较包括先前的时间信息数据或先前的位置信息数据lid的先前任务的历史模式，根据从存储器103a、103b、103c获取的历史数据来确定时间信息数据tid和位置信息数据lid中的任一者。
56.根据一方面，路线信息数据rid与路线长度数据、路线坡度数据、路线天气预报数据、路线拥堵数据和路线限速数据中的任一者相关。
57.在一个示例中，参考如图2a中所示的示例性路线和在图2b中的海拔差以及在图2c中的限速差，路线信息数据给出多个输入。在示例中，当从点a行驶到点b时，海拔上升，并且当从点b行驶到点c时，海拔进一步上升，但是从点c到点d是下坡。同时，在路线的不同部分的限速需要一定的能耗。与在点b和点c之间的较高的限速相比，在点a到点b之间的限速较低。在该示例中，并且例如使用具有电马达的车辆1，可确定需要消耗一定量的电能，以便应对在点a和点c之间的上升的海拔以及在从点b到点c的路线上的增大的速度。同时，可确定需要更少的能量来从点c行驶到点d，其中，从点c到点d是下坡并且存在更低的限速。
58.在该示例中，其他路线信息数据rid(诸如路线天气预报数据)可用于确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的操作。在该示例中，该路线的天气预报数据表明，在点a处出发时间的温度将是非常冷的，而在路线中温度将变得越来越温暖，并且在到达点d的预估时间的点d处的温度更温暖。
59.在该示例中，乘员可具有个人设置数据psd，个人设置数据psd定义车厢中的温度是期望的，从而不需要额外的衣服，例如在正常室温附近的温度。在沿着该路线行驶时，这也会消耗一定量的能量。
60.如在图2b和图2c中所示，已知的海拔和速度数据给出了需要消耗多少电能来驱动车辆1的电马达的指示。此外，出发时间和地点给出了一定的天气预报信息，并且由于预计出发时间的温度低于冰点，即，需要对车辆电池和车厢进行加热。在该示例中，所涉及的示例性耗能车辆部件是：用于驱动车辆的电马达10c；用于加热电马达10c的电马达加热器10d；用于加热车辆电池的车辆电池加热器10b；以及用于加热座椅的座椅加热器20a。在该示例中，用于驱动车辆的电马达10c、用于加热电马达10c的电马达加热器10d和用于加热车辆电池的车辆电池加热器10b属于用于驱动车辆的第一组耗能车辆部件10a、10b、10c、10d。在该示例中，用于加热座椅的座椅加热器20a属于用于与车辆乘员便利性相关联的车辆1的辅助功能的第二组耗能车辆部件20a、20b、20c、20d。
61.根据一方面，确定用于路线的能耗策略取决于不同的数据。根据一方面，确定能耗策略包括从存储器103a、103b、103c获取以下数据中的至少一类作为确定用于路线的能耗策略的基础：与路线相关的时间信息数据tid、位置信息数据lid、路线信息数据rid和个人设置数据psd。与车辆1的计划任务相关的时间信息数据tid、位置信息数据lid、路线信息数据rid和个人设置数据psd中的任一者可单独地或者组合地用于确定用于路线的能耗策略。在示例中，路线坡度、路线长度、白天的时间和天气预报温度可用于确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的操作，并因此确定用于路线的能耗策略。
62.根据一方面，多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d分成至少两组耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d。根据一方面，多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d分成多个不同的耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d。根据一方面，为了完成任务，用于驱动车辆的第一组耗能车辆部件10a、10b、10c、10d优先于第二组耗能车辆部件20a、20b、20c、20d。根据一方面，为了乘员便利性，第一组耗能车辆部件10a、10b、10c、10d优先于第二组耗能车辆部件20a、20b、20c、20d。
63.根据一方面，处理电路102a、102b、102c还被配置成能够使得车辆能耗控制系统100确定在第一路线位置p1处的实际消耗的总能量acte的值，其中，实际消耗的总能量acte是由耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d消耗的总能量，并且根据所确定的能量策略，基于在沿着路线的第一路线位置p1处的实际消耗的总能量的值actev与预测消耗的总能量的值pctev的差来确定差值dv。在一个示例中，在开始任务之前确定在第一路线位置p1处的预测消耗的总能量的值pctev。在一个示例中，当确定用于路线的能耗策略时，用于多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的总能量预算包括：在沿着整个路线的行驶期间使用电马达10c的最大功率的80％来驱动车辆；使用电马达加热器10d在启动后以最大功率对电马达10c加热10分钟，并且在沿着路线行驶期间的剩余时间仅用10％加热；使用车辆电池加热器10b在整个路线行驶期间对车辆电池加热；以及，在整个路线行驶期间使用座椅加热器20a每隔10分钟对座椅加热。因此，在沿着路线的第一路线位置p1处的预测消耗的总能量的值pctev可在开始沿着路线行驶前确定。根据一方面，在开始任务之前确定在多个路线位置p1......pn处的多个预测消耗的总能量的值pctev1......pctevn。
64.根据一方面，第一能耗控制模块50被配置成确定在第一路线位置p1处的实际消耗的总能量acte的值。
65.根据一方面，差值dv可是正的，也可是负的。根据一方面，如果与预测消耗的总能量的值pctev相比消耗了更多的能量，则差值dv为正。根据一方面，如果与预测消耗的总能量的值pctev相比消耗了更少的能量，则差值dv为负。根据一方面，确定差值dv的绝对值。
66.依据对差值dv偏离预定阈值ptv的确定，处理电路102a、102b、102c还被配置成确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作。处理电路102a、102b、102c还被配置成能够使得车辆能耗控制系统100执行第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的更改的操作。这尤其意味着，在了解实际消耗的总能量的值actev与预测消耗的总能量的值pctev的差的情况下，可对耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用进行管理，以便维持或改进针对该路线所确定的能耗策略。特别地，耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d可被管理成以不同方式操作，以便维持或改进针对该路线所确定的能耗策略。
67.根据一方面，车辆能耗控制系统100还包括至少第一能量储存部件40a、40b、40c，至少第一能量储存部件40a、40b、40c被配置成储存在沿着路线的行驶期间待由至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d消耗的能量。至少第一能量储存部件40a、40b、40c不仅可用作能量来源，而且例如当电马达用作发电机时，至少第一能量储存部件40a、40b、40c可用于储存在沿着路线的行驶期间所生成的能量，而不浪费能量。
68.根据一方面，处理电路102a、102b、102c还被配置成能够使得车辆能耗控制系统100确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作，包括确定用于驱动车辆1的第一组耗能车辆部件10a、10b、10c、10d中的至少第一耗能车辆部件的操作。这意味着，用于驱动车辆1的第一组耗能车辆部件10a、10b、10c、10d中的至少第一耗能车辆部件(诸如电马达)的操作，被更改。在示例中，用于驱动车辆1的第一组耗能车辆部件10a、10b、10c、10d的更改的操作包括：在沿着路线行驶期间的剩余时间仅使用电马达10c的最大功率的55％而非80％来驱动车辆，以及在沿着路线行驶期间的剩余时间使用电马达加热器10d仅用5％而非10％来对电马达10c加热。
69.根据一方面，处理电路102a、102b、102c还被配置成能够使得车辆能耗控制系统100确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作，包括确定用于车辆1的辅助功能的第二组耗能车辆部件20a、20b、20c、20d中的至少第一耗能车辆部件的操作。这意味着，用于车辆1的辅助功能的第二组耗能车辆部件10a、10b、10c、10d中的至少第一耗能车辆部件(诸如用于冷却车厢的车厢冷却器)的操作被更改。在该示例中，用于车辆1的辅助功能的第二组耗能车辆部件20a、20b、20c、20d的更改的操作包括在沿着路线行驶期间的剩余时间使用座椅加热器20a每小时仅加热座椅五分钟，而非每隔十分钟对座椅进行加热。
70.根据一方面，处理电路102a、102b、102c还被配置成能够使得车辆能耗控制系统100确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作，包括限制至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用和拒绝至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用中的至少一者。通过限制至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用，则至少第
一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d仍可使用，但以不同的操作模式被使用。通过拒绝至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用，消除了来自至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的能耗。在该示例中，用于驱动车辆1的第一组耗能车辆部件10a、10b、10c、10d的更改的操作包括仅使用电马达10c的最大功率的55％而非80％来驱动车辆。
71.根据一方面，处理电路102a、102b、102c还被配置成能够使得车辆能耗控制系统100确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作，包括扩大至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用和增加其他耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用中的至少一者。换句话说，多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件被允许具有如下更改的操作，该更改的操作与执行该更改的操作之前相比消耗更多能量。通过增加其他耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d，总能耗增大。这允许了对耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的进一步利用。在一个示例中，为了减少至少第一能量储存部件40的耗损，期望不将至少第一能量储存部件40充电到超过某一充电状态。通过扩大至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用，或者增加其他耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用，能量可被直接消耗，而非将至少第一能量储存部件40充电到超过某一期望充电状态。
72.根据一方面，电马达10a、10c可作为发电机操作，以生成能量。特别地，当电马达10a、10c不用于驱动车辆时，例如当车辆滑行下坡时，电马达10a、10c可替代地用作发电机，以用于例如对至少第一能量储存部件40充电。在一个示例中，为了使至少第一能量储存部件40的耗损最小化，期望不将至少第一能量储存部件40充电到超过某一充电状态。在一个示例中，所生成的能量可替代地用于扩大至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用，以及甚至增加其他耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用。在一个示例中，如果差值dv指示在至少第一能量储存部件40中剩余更多能量，那么进一步生成的能量可直接由耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d使用，以降低由充电和放电引起的至少第一能量储存部件40的耗损。在一个示例中，如果车辆正在滑行下坡并且生成能量，那么用于冷却车厢的车厢冷却器20b可直接利用所生成的能量来运行，并且车辆可通过因将电马达10a、10c用作发电机而引起的制动效应来维持期望的限速。在一个示例中，在知晓路线信息数据rid的情况下，用于路线的能耗策略可被确定为在路线的即将发生的爬坡之前以100％功率使用电马达10a、10c，并增大速度，同时限制或拒绝用于与车辆乘员便利性相关联的车辆1的辅助功能的耗能车辆部件20a、20b、20c、20d的任何使用。
73.根据一方面，能耗控制系统100被配置成由自动驾驶车辆使用。根据一方面，能耗控制系统100被配置成由通过乘员驾驶的车辆使用。根据一方面，通过用户界面101a、101b、101c向车辆乘员通知多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作。根据一方面，乘员可通过用户经由用户界面101a、101b、101c的输入来拒绝或批准多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作。
74.根据一方面，如图3b中所示，由车辆制造商经由远程服务器80控制多个耗能车辆
部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作。根据一方面，在远程服务器处的用户可通过用户经由用户界面101c的输入来拒绝或批准多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作。
75.根据一方面，如图3a中所示，用户经由便携式电子装置25(诸如智能电话或平板电脑)来控制多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作。根据一方面，在便携式电子装置25处的用户可通过用户经由用户界面101c的输入来拒绝或批准多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作。
76.本公开内容还提出一种用于在沿着路线行驶期间控制在车辆1中的能耗的方法。在图4中示出了该方法。该方法包括确定用于路线的能耗策略的步骤s1，其中，能耗策略包括用于多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的总能量预算，其中，多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d包括用于驱动车辆的第一组耗能车辆部件10a、10b、10c、10d和用于与车辆乘员便利性相关联的车辆1的辅助功能的第二组耗能车辆部件20a、20b、20c、20d。该方法还包括确定在沿着路线的至少第一路线位置p1处的实际消耗的总能量acte的值的步骤s2，其中，实际消耗的总能量acte是由耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d消耗的总能量。该方法还包括步骤s3，即，根据所确定的能量策略、基于在沿着路线的第一路线位置p1处的实际消耗的总能量的值actev与预测消耗的总能量的值pctev的差来确定差值dv，且依据对差值dv偏离预定阈值ptv的确定进行确定。该方法还包括：步骤s4，即，确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作；之后是步骤s5，即，执行多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的已更改的操作。这尤其意味着，在了解实际消耗的总能量的值actev与预测消耗的总能量的值pctev的差的情况下，可管理耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用，以便维持或改进针对该路线所确定的能耗策略。特别地，耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d可被管理成以不同方式操作，以便维持或改进针对该路线所确定的能耗策略。
77.根据一方面，在第一路线位置p1处确定新的能耗策略。根据一方面，可在路线的任何时间点确定能耗策略。根据一方面，总能量预算被划分为在沿着路线的预定路线位置处的多个预定阈值。根据一方面，所划分的预定阈值的总和等于总能量预算。
78.根据一方面，能耗策略包括用于多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的总能量预算。根据一方面，用于多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的总能量预算包括用于多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d在路线的各分段处的多个分段能量预算的总和。根据一方面，各分段能量预算包括用于路线的不同部分的能量预算。根据一方面，各分段能量预算是基于以下中的至少任一者来确定的：路线的部分的拓扑、路线的部分的限速、路线的部分的期望速度、路线的部分的预测交通状况、在路线的部分处的预测可能速度、或者至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d在路线的部分期间的预测能耗。参考图2a，分段能量预算的示例是用于从起始点a到点b的路线部分的能量预算。分段能量预算的另一示例是用于从点b到点c的路线部分的能量预算。分段能量预算的另一示例是用于从点c到点d的路线部分的能量预算。在
这些示例的情况下，三个示例性分段能量预算的总和是用于多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d沿着如图2a所示的路线的总能量预算。根据一方面，各分段能量预算由用于分段的预定能量阈值来表示。
79.分段能量预算的优点在于，可在沿着路线行驶期间重新计算各分段能量预算。在一个示例中，在第一路线位置p1之后的路线的各剩余分段能量预算取决于差值dv，即，在第一路线位置p1处的实际消耗的总能量的值actev与预测消耗的总能量的值pctev的差，并且依据对差值dv偏离预定阈值ptv的确定，各剩余的分段能量预算可以通过以下任一方式处理：重新计算或合适地重新安排，以更改多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的操作。
80.根据一方面，确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作包括对路线的各剩余分段能量预算进行重新安排或重新计算，以用于在路线的剩余部分期间优化至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用。根据一方面，路线的各剩余分段能量预算的重新安排或重新计算取决于以下中的至少任一者：行程的总成本、预估到达时间、期望速度、或行程的总能耗。
81.根据一方面，确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作的步骤包括确定用于驱动车辆1的第一组耗能车辆部件10a、10b、10c、10d中的至少第一耗能车辆部件的操作。这意味着，用于驱动车辆1的第一组耗能车辆部件10a、10b、10c、10d中的至少第一耗能车辆部件(诸如电马达)的操作被更改。
82.根据一方面，确定多个耗能车辆部件中10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作的步骤包括确定用于车辆1辅助功能的第二组耗能车辆部件20a、20b、20c、20d中的至少第一耗能车辆部件的操作。这意味着，用于车辆1的辅助功能的第二组耗能车辆部件10a、10b、10c、10d中的至少第一耗能车辆部件(诸如用于冷却车厢的车厢冷却器)的操作被更改。
83.根据一方面，确定实际消耗的总能量acte的值的步骤还包括确定实际剩余的总能量arte的值，其中，实际剩余的总能量arte是在车辆1中的至少第一能量储存部件40a、40b、40c中的总的剩余能量。在沿着路线行驶期间，剩余总能量arte既可能受到积极影响，也可能受到消极影响。与在确定用于路线的能耗策略时的相比，在第一路线位置p1处的实际剩余的总能量arte可不同。通过确定实际剩余的总能量arte的值，可确定用于路线的更新后的能耗策略。
84.根据一方面，耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的更改的操作限于一定时段和沿着该路线的一定距离中的至少一种。这意味着，沿着路线在一定时段之后或者在一定距离之后，可确定更新后的差值dv，以观察更改的操作是否有效。
85.根据一个方面，调整确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作的步骤，使得由多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作引起的对驾驶性能和车辆乘员舒适度中的至少一者的影响高于预定的阈限操作值tov，以使更改的操作的影响最小化。一个目的是，在多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作期间，最小化乘员的驾驶经验的重要性。在一个示例中，在室外温度为33摄氏度的炎热夏天期间，用于冷却车厢的车厢冷却器在更改的操作中设置成维持24
摄氏度的车厢温度，而非19摄氏度的车厢温度，从而车辆乘员仍然获得冷却效果，以便于驾驶。与关闭用于冷却车厢的车厢冷却器的情况相比，因更改的操作而引起的所消耗能量的减少不会影响乘员舒适度。
86.根据一方面，确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作的步骤包括限制至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用和拒绝至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用中的至少一者。通过限制至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用，至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d仍可使用，但操作模式不同。通过拒绝至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用，消除了来自至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的能耗。
87.根据一方面，确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作的步骤包括扩大至少第一耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用和增加其他耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用中的至少一者。换句话说，多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件被允许具有如下更改的操作，该更改的操作与执行更改的操作之前相比消耗更多能量。通过增加其他耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的使用，总能耗增大。这允许了对耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d的进一步利用。
88.本公开内容还提出一种包括非暂时性计算机可读介质的计算机程序产品500，该非暂时性计算机可读介质上具有包含程序指令的计算机程序，计算机程序可载入到处理电路102a、102b、102c中，并被配置成在计算机程序由处理电路102a、102b、102c运行时使得执行该方法。
89.根据一方面，车辆能耗控制系统100被配置成执行方法的多个方面中的任一方面或任意多个方面。根据本公开内容的一方面，通过在车辆能耗控制系统100中下载并且运行的软件程序中的指令来执行该方法。
90.现在将参照图1、图2a-2c和图3a来举例说明用于车辆能耗控制系统100的使用的用例。
91.一天，乘员计划第二天拜访城市“d”中的朋友，如图2a中可视化的显现的那样。乘员使用智能电话25，该智能电话25运行经由通信网络60连接到车辆1的应用，并且运行被配置成执行用于在沿着路线行驶期间控制在车辆1中能耗的所说明的方法的多个方面中的一个或多个方面。乘员经由智能电话25的用户界面101b输入时间信息数据tid和位置信息数据lid。在该用例示例中，乘员输入目的地位置城市“d”和出发时间08:15。车辆能耗控制系统100基于车辆1的当前位置和目的地位置城市“d”的知识并结合出发时间08:15获得路线信息数据rid。由车辆能耗控制系统100从服务器80获得的路线信息数据rid包括如图2a-2c中示出的路线距离数据、路线坡度数据、路线限速数据以及天气信息数据。给出的路线距离、坡度和限速数据以及天气数据用于确定用于路线的能耗策略，其中，天气数据表明，在路线期间全天都将非常冷。确定的是，与正常操作相比，从城市“a”到城市“c”所需的能耗本身将使电马达10c和车辆电池40变热，且因此确定车辆电池加热器10b的能耗比正常要低。在示例中，当确定用于路线的能耗策略时，用于多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、
20b、20c、20d的总能量预算包括在整个路线的行驶期间使用电马达10c的最大功率的80％来驱动车辆；使用电马达加热器10d在启动后以最大功率对电马达10c加热10分钟，并且在沿着路线行驶期间的剩余时间仅用10％加热；使用车辆电池加热器10b在整个路线行驶期间对车辆电池加热；以及在整个路线行驶期间使用座椅加热器20a每隔10分钟对座椅加热。如图2a中所示，在沿着路线的第一路线位置p1处，基于实际消耗的总能量的值actev与预测消耗的总能量的值pctev的差来确定差值dv。在该示例中，所确定的差值dv指示了，与预测消耗的总能量相比，已消耗了过多能量。这引起确定多个耗能车辆部件10a、10b、10c、10d、20a、20b、20c、20d中的至少一个耗能车辆部件的更改的操作。在该用例中，用于加热座椅的座椅加热器20a被拒绝用于路线的剩余行驶路段。此外，用于驱动车辆的电马达10c被限制为在路线的剩余行驶路段中仅用到最大功率的45％。由于电马达10c的更改的操作和座椅加热器20a的更改的操作，乘员根据能耗策略而到达目的地。