DE102014216983B4

DE102014216983B4 - Fahrzeugsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102014216983B4
Application number: DE102014216983.6A
Authority: DE
Inventors: c/o MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATI Akashi Yohei; c/o MITSUBISHI ELECTRIC CORPOR Tanaka Hideyuki; c/o MITSUBISHI ELECTRIC CORPOR Saito Hiroyuki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-09-20
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2017-09-28
Anticipated expiration: 2034-08-27
Also published as: US9845087B2; JP2015059639A; DE102014216983A1; US20150088349A1

Abstract

Fahrzeugsteuervorrichtung, umfassend: einen Motor (101), der eine Antriebsquelle eines Fahrzeugs ist; eine Bewegungsenergieübertragungsvorrichtung (102), welche Bewegungsenergie zwischen dem Motor (101) und sich selbst auf Antriebsräder (105) des Fahrzeugs überträgt; eine Fahrzeugaussenseiteninformationsammelvorrichtung (109), die einen Fahrweg feststellt, den das Fahrzeug befährt, und einen Fahrweg und ein Fahrzeuggeschwindigkeitsmuster vorhersagt, das aus dem festgestellten Fahrweg ermittelt wird, während Straßeninformation zum vorhergesagten Fahrweg erhalten wird; und eine Steuervorrichtung (108), die ein Umschalten zwischen einem ersten Fahrmodus, in welchem die Bewegungsenergie des Motors zu den Antriebsrädern (105) übertragen wird, durch Einstellen der Bewegungsenergieübertragungsvorrichtung (102) in einem verbundenen Zustand, und einem zweiten Fahrmodus, in welchem die Bewegungsenergie des Motors (101) nicht auf die Antriebsräder (105) übertragen wird, indem die Bewegungsenergieübertragungsvorrichtung (102) in einen offenen Zustand gestellt wird, vornimmt, wobei die Steuervorrichtung (108) eine Kraftstoffverbrauchsmenge voraussagt, wenn der erste Fahrmodus ausgewählt ist, und eine Kraftstoffverbrauchmenge, wenn der zweite Fahrmodus ausgewählt wird, anhand des Fahrzeuggeschwindigkeitsmusters, das aus dem festgestellten Fahrweg und der Straßeninformation vorhergesagt wird, und zu einem der Fahrmodi umschaltet, in welchem die vorhergesagte Menge an Kraftstoffverbrauch kleiner ist, durch Vergleichen der vorhergesagten Kraftstoffverbrauchsmengen, wobei: die Steuervorrichtung (108) den ersten Fahrmodus auswählt, wenn ein Wert kleiner als ein Schwellwert ist, wobei der Wert erhalten wird, wenn eine Kraftstoffmenge für einen Anstieg elektrischer Lasten abgezogen wird von einer Differenz zwischen der vorhergesagten Kraftstoffverbrauchsmenge, wenn der erste Fahrmodus ausgewählt ist, und der vorhergesagten Kraftstoffverbrauchsmenge, wenn der zweite Fahrmodus ausgewählt ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugsteuervorrichtung, die auf das Verbessern der Kraftstoffökonomie eines Fahrzeugs abzielt.
Beschreibung verwandten Stands der Technik
Letztlich ist eine Technik als eine Maßnahme entwickelt worden, die ergriffen wird, um die Kraftstoff-Ökonomie eines Motor-ausgerüsteten Fahrzeugs zu verbessern, gemäß welcher ein Ausrollen durchgeführt wird, indem eine zwischen dem Motor und Antriebsrädern angeordnete Kupplung getrennt wird, während sich das Fahrzeug bewegt, so dass die Kraftstoffökonomie durch Verringern des Motorwiderstands verbessert wird.
Unter der obigen Ausrollsteuerung wird die Kraftstoffökonomie durch Sicherstellen einer längsten möglichen Ausrollzeit verbessert. Daher hängt die Verbesserung der Kraftstoffökonomie von den Bestimmungsbedingungen ab, unter denen das Ausrollen durchzuführen ist.
Beispielsweise offenbart Patentdokument 1, dass eine Bestimmung gemacht wird, um eine Steuerung auszuwählen, unter welcher weniger Kraftstoff verbraucht wird, abhängig davon, ob die Ausrollsteuerung durchgeführt wird oder nicht, wenn ein Fahrzeug in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich gefahren wird.
Auch offenbart Patentdokument 2, dass bestimmt wird, ob das Ausrollen durchzuführen ist oder nicht, wobei eine Distanz sichergestellt wird, die lang genug ist, um das Fahrzeug sicher zu stoppen, anhand einer Zwischenfahrzeugdistanz und einer Relativgeschwindigkeit im Bezug auf ein vorausfahrendes Fahrzeug.
[Patentdokument 1] JP 2011-183 963 A
[Patentdokument 2] JP 2012-214 181 A
Gemäß Patentdokument 1 jedoch, wenn die Steuerung von der Ausrollsteuerung zurückgeschaltet wird, ist es notwendig, den Motor zu starten. Nichts desto weniger wird in diesem System durch einen beim Motorstart verwendeten Anlasser verbrauchte Energie nicht berücksichtigt. Daher kann noch eine Bemühung unternommen werden, eine weitere Verbesserung der Kraftstoffökonomie zu erreichen.
Auch ist gemäß Patentdokument 2 eine vorbestimmte Zeit erforderlich, um die Kupplung durch Starten des Motors zu verbinden, wenn die Steuerung von der Ausrollsteuerung zurückgeschaltet wird. Daher, weil es keineswegs gesagt sein kann, dass ein Motorbremsen verwendet wird, um eine Bremskraft sicherzustellen, ist die Durchführung einer Ausrollsteuerung anhand einer Zwischenfahrzeugdistanz bedeutungslos. Daher kann ein größerer Aufwand für die Verbesserung von Kraftstoff und Ökonomie unternommen werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung ist gemacht worden, um die oben diskutierten Probleme zu lösen und hat als Aufgabe, eine Fahrzeugsteuervorrichtung bereitzustellen, die zum Verbessern von Kraftstoffökonomie durch Ausrollsteuerung optimal in der Lage ist.
Eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung beinhaltet: einen Motor, der eine Antriebsquelle eines Fahrzeugs ist; eine Bewegungsenergieübertragungsvorrichtung, welche Bewegungsenergie zwischen dem Motor und sich selbst auf Antriebsräder des Fahrzeugs überträgt; eine Fahrzeugaussenseiteninformationsammelvorrichtung, die einen Fahrweg feststellt, den das Fahrzeug befährt, und einen Fahrweg und ein Fahrmuster vorhersagt, das aus dem festgestellten Fahrweg ermittelt wird, während Straßeninformation zum vorhergesagten Fahrweg erhalten wird; und eine Steuervorrichtung, die ein Umschalten zwischen einem ersten Fahrmodus, in welchem die Bewegungsenergie des Motors zu den Antriebsrädern übertragen wird, durch Einstellen der Bewegungsenergieübertragungsvorrichtung in einem verbundenen Zustand, und einem zweiten Fahrmodus, in welchem die Bewegungsenergie des Motors nicht auf die Antriebsräder übertragen wird, indem die Bewegungsenergieübertragungsvorrichtung in einen offenen Zustand gestellt wird, vornimmt.
Die Steuervorrichtung sagt eine Kraftstoffverbrauchsmenge voraus, wenn der erste Fahrmodus ausgewählt ist, und eine Kraftstoffverbrauchmenge, wenn der zweite Fahrmodus ausgewählt wird, anhand eines Fahrzeuggeschwindigkeitsmusters, das aus dem Fahrweg und der Straßeninformation vorhergesagt wird, und nimmt ein Umschalten zu einem der Fahrmodi vor, in welchem die vorhergesagte Menge an Kraftstoffverbrauch kleiner ist, durch Vergleichen der vorhergesagten Kraftstoffverbrauchsmengen.
Gemäß der Erfindung kann die Kraftstoffökonomie verbessert werden durch Vorhersagen von Kraftstoffverbrauchsmengen aus einem Fahrweg und einem Fahrzeuggeschwindigkeitsmuster des Fahrzeugs und Fahrstraßeninformationen und durch Durchführen der Ausrollsteuerung in einem Fall, bei dem die Kraftstoffverbrauchsmenge reduziert werden kann, indem die Ausrollsteuerung unter Berücksichtigung von Energie eines Anlassers, die notwendig ist, wenn die Steuerung von der Ausrollsteuerung zurückgeschaltet wird, durchgeführt wird.
Die vorstehenden und anderen Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Ansicht, welche schematisch eine Konfiguration einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt; und
3 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betriebszustand der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Erste Ausführungsform
Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung anhand der eine Ausführungsform der Erfindung zeigenden Zeichnungen gegeben.
1 ist eine Ansicht, welche schematisch eine Konfiguration eines Hauptteils einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Bezugnehmend auf die Zeichnung ist ein Motor 101, der eine Antriebsquelle des Fahrzeugs ist, mit einem Getriebe 102 so verbunden, dass die Antriebsräder 105 über eine innerhalb des Getriebes 102 installierte Kupplung 103 angetrieben wird. Öl wird aus dem Getriebe 102 durch eine elektrische Ölpumpe 104 zugeführt, so dass das Getriebe 102 glatt arbeitet.
Auch ist ein Motorgenerator 107 mit dem Motor 101 über einen Riemen 106 verbunden und erzeugt Strom in Assoziierung mit Rotation des Motors 101. Die entsprechenden Vorrichtungen beliefern eine Steuervorrichtung 108 mit Informationen, die ihre eigenen Betriebszustände anzeigen, und die Betriebszustände werden anhand von Ausgaben der Steuervorrichtung 108 gesteuert. Weiter empfängt die Steuervorrichtung 108 Eingaben, wie etwa Informationen aus einer Fahrzeugaußenseiteninformationssammelvorrichtung 109, wie etwa einem Navigationssystem, und Fahrzeugsbetriebsinformation aus einer Eingabevorrichtung 110, wie etwa einem Gaspedal und einer Bremse.
Durch den Motorgenerator 107 in Assoziation mit Umdrehungen des Motors 101 erzeugter Strom wird einer Hochspannungsspeichervorrichtung 111 zugeführt, beispielsweise vorgesehen für 48 Volt oder 24 Volt, und darin geladen, und wird auch einer Niederspannungsspeichervorrichtung 113, die bei beispielsweise mit 12 Volt benannt ist, über einen Herabstufgleichstrom-zu-Gleichstromwandler 112 zugeführt, und darin geladen. Eine Ausgabe der Niederspannungsspeichervorrichtung 113 wird Hilfsmaschinen 114, wie etwa einem Anlasser und einem Alternator zugeführt, um die entsprechende Maschine anzutreiben. Die Hochspannungsspeichervorrichtungen 111 und Niederspannungsspeichervorrichtungen 113 verwalten intern einen SOC (State of Charge, Ladezustand), der einem Ladungszustand angibt. Die SOC-Information wird auch der Steuervorrichtung 108 zugeführt und für eine Bestimmung der Ausrollsteuerung verwendet.
Ein Betrieb in einem Fall, bei dem die Ausrollsteuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung durchgeführt wird, wie oben, wird nunmehr beschrieben.
Die Ausrollsteuerung wird im Grundsatz in einem Fall durchgeführt, wo wahrgenommen wird, dass das Fahrzeug sich in einem Zustand befindet, in welchem Beschleunigung durch Anwenderbedienung auf dem Gaspedal oder der Bremse nicht notwendig ist.
Entsprechend sind unter der Ausrollsteuerung die Antriebsquelle und die Antriebsräder 105 vollständig getrennt, durch Öffnen der Kupplung 103 innerhalb des Getriebes 102 zwischen dem Motor 101, der die Antriebsquelle des Fahrzeugs ist, und den Antriebsrädern 105 des Fahrzeugs. Daher ist unter der Ausrollsteuerung das Fahrzeug lediglich ein Trägheitskörper, außer bezüglich mechanischem Verlust, der zwischen der Kupplung 103 und den Antriebsrädern 105 enthalten ist, und verlangsamt nur durch eine für das Fahren erforderliche Fahrwiderstandskomponente.
Der hier Bezug genommene Fahrwiderstand bedeutet einen Rollwiderstand Rr [N] (N repräsentiert Newton), einen Luftwiderstand Ra [N] und eine Gradienten-Widerstand Rg [N). Der Rollwiderstand Rr [N] bedeutet eine Reibung, die zwischen einem Reifen und einer Straßenoberfläche erzeugt wird, und wird daher in Übereinstimmung mit Gleichung (1) unten anhand eines Gewichts des Fahrzeug (nachfolgend als das Fahrzeuggewicht bezeichnet) W [N], Eigenschaften des Reifens und Straßenoberflächenbedingungen gefunden. Auch wird der Luftwiderstand Ra [N] anhand von Gleichung (2) unten gemäß einer Frontaufrissfläche A [m²] des Fahrzeugs, einen Luftwiderstandskoeffizienten Cd und einer Fahrzeuggeschwindigkeit V [m/s] aufgefunden. Weiterhin wird der Gradientenwiderstand Rg [N] in Übereinstimmung mit Gleichung (3) unten anhand des Fahrzeuggewichts W [N] und eines Gradienten θ der Straßenoberfläche aufgefunden. Rr = μr·W (1) Ra = (ρ/2)·Cd·A·V (2) Rg = W·sinθ (3)
Wobei μr ein Rollwiderstandkoeffizient zwischen dem Reifen und der Straßenoberfläche ist und ρ eine Luftdichte (Kg/m³) ist.
Werte dieser Fahrwiderstände können auf Basis von Informationen zu Fahrzeugparametern gefunden werden, die vorab eingegeben sind, und Informationen aus der Fahrzeugaußenseiteninformationssammelvorrichtung 109 wie etwa einem Navigationssystem.
Spezifischer kann der Rollwiderstand Rr unter Verwendung des Fahrzeuggewichts W, der einer der Fahrzeugparameter ist, der Charakteristika des Reifens und den durch die Fahrzeugaußenseiteninformationssammelvorrichtung 109 ermittelten Straßenoberflächenbedingungen berechnet werden. Der Luftwiderstand Ra kann unter Verwendung der Frontprojektionsfläche A des Fahrzeugs, die ein Fahrzeugparameter ist, dem Luftwiderstandbeiwert und der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet werden. Der Luftwiderstand Ra kann korrigiert werden, indem eine Fahrzeuggeschwindigkeit anhand einer Windgeschwindigkeit und einer Windrichtung korrigiert wird, welche durch die Fahrzeugaußenseiteninformationssammelvorrichtung 109 ermittelt wird. Eine Korrektur kann gemacht werden, indem eine Windgeschwindigkeit einer Komponente entgegengesetzt zu einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs zur Fahrzeuggeschwindigkeit als ein positiver Wert addiert wird.
Auch wird der Gradientenwiderstand Rg durch das Fahrzeuggewicht W, das ein Fahrzeugparameter ist, und einen Gradienten der Straßenoberfläche, der durch die Fahrzeugaußenseiteninformationssammelvorrichtung 109 ermittelt wird, festgestellt. Das Fahrzeuggewicht W kann ein vorab eingegebener Fahrzeugparameter sein. Alternativ kann eine Lernfunktion des Berechnens des Fahrzeuggewichts W gemäß einem Geschwindigkeitsmuster von Ausrollverlangsamung bei einem 0-Gradientenpunkt bereitgestellt werden.
Die Verlangsamung a1 [m/s²] der Ausrollverlangsamung des Fahrzeugs kann aufgefunden werden, indem die Fahrtwiderstände, die wie oben aufgefunden werden, durch das Fahrzeuggewicht W dividiert werden.
Bezüglich der Verlangsamung a2 [m/s²] unter Normalsteuerung in einem Fall, bei dem die Kupplung 103 zwischen dem Motor 101 und den Fahrzeugantriebsrädern 105 verbunden ist, wird das Motorbremsen Beg [N] zusätzlich zu den Fahrwiderständen addiert. Das Motorbremsen kann einen Wert aufweisen, der mit einer Motorgeschwindigkeit variiert. a1 = (Rr + Ra + Rg)/W (4) a2 = (Rr + Ra + Rg + Beg)/W (5)
Unter der Ausrollsteuerung kann der Motor 101 bei einer Lehrlaufgeschwindigkeit aufrechterhalten werden, oder kann der Motor 101 gestoppt werden. Es soll sogar angemerkt werden, dass die nachfolgenden Probleme auftreten, wenn der Motor 101 einmal gestoppt wird.

(1) Der Motorgenerator 107 kann keinen Strom erzeugen, weil der Motor 101 gestoppt ist und es keine Antriebsquelle gibt.
(2) Schmieröl innerhalb des Getriebes 102 kann nicht mehr sichergestellt sein, wenn der Motor 101 gestoppt ist, weil das Schmieröl durch Umdrehungen des Motors 101 sichergestellt ist.
(3) Ein in einem Bremskraftverstärker verwendeter Negativdruck kann nicht mehr länger sichergestellt sein, wenn einmal der Motor 101 gestoppt ist, weil der Verstärker einen in einem Einlassverteiler des Motors 101 erzeugten Unterdruck verwendet.
(4) Es wird nötig, den Anlasser oder den Motorgenerator anzutreiben, um den Motor 101 neu zu starten.

Für diese Probleme ergriffene Maßnahmen sind wie folgt.

(1) Der Motor 101 wird nicht in einem Fall gestoppt, bei dem die SOC-Information der Batterie eine gewisse Menge oder darüber nicht sicherstellen kann, aufgrund der Unfähigkeit zur Stromerzeugung.
(2) Die elektrische Ölpumpe 104 wird angetrieben, während der Motor 101 gestoppt ist, um so einen Schmieröldruck im Getriebe 102 sicherzustellen (dies ist eine Maßnahme äquivalent zu derjenigen, die für ein Lehrlaufstop-Fahrzeug ergriffen wird).
(3) Weil ein in dem Bremskraftverstärker verwendeter Unterdruck nicht so bald verlorengeht, wenn der Motor 101 gestoppt wird, wird eine Maßnahme nicht notwendiger Weise ergriffen. Jedoch wird es in einem Fall, wo es wünschenswert ist, eine Redundanz sicherzustellen, notwendig, eine Maßnahme durch Bereitstellen einer elektrischen Unterdruckpumpe zu ergreifen.
(4) Es wird notwendig, Antriebsleistung für den Anlasser oder den Motorgenerator bereitzustellen, um den Motor 101 neu zu starten.

Ein spezifischer Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung der ersten Ausführungsform wird nunmehr anhand des Flussdiagramms von 2 beschrieben.
Bezugnehmend auf 2 wird ein Fahrweg, den das Fahrzeug befährt, zuerst in Schritt S201 durch ein Navigationssystem oder dergleichen festgelegt, das in der Fahrzeugaußenseiteninformationssammelvorrichtung 109 enthalten ist. Auch werden Straßeninformationen, wie etwa Kurven, Gradienten und Verkehrsstauinformationen, eines Fahrwegs, der durch die Fahrzeugaußenseiteninformationssammelvorrichtung 109 vorhergesagt wird, wie etwas das Navigationssystem und ein Ultraschallsensor, ermittelt. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitsmuster wird aus der Information auf dem Fahrweg, den Kurven und den Gradienten, wie auch einer Tendenz der Normalbetriebsgeschwindigkeit des Fahrers vorhergesagt.
Mit anderen Worten ist die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine steile Steigung, bei einer Kurve mit einem kleinen Drehradius und durch den Stauzustand beschränkt. Darüber hinaus variiert eine bevorzugte Fahrzeuggeschwindigkeit von Fahrer zu Fahrer. Das Fahrzeuggeschwindigkeitsmuster kann auf Basis der vorstehenden Faktoren vorhergesagt werden.
Nachfolgend werden in Schritt S202 Ausrollabbremsmuster in einem Fall, bei dem das Fahrzeug durch Auswählen eines ersten Fahrmodus fährt, der ein normaler Fahrmodus ist, und in einem Fall, bei dem das Fahrzeug durch Auswählen eines zweiten Fahrmodus, der ein Ausrollmodus ist, fährt, aus der Straßeninformation, wie etwa Gradienten des Fahrwegs und der voreingestellten Fahrzeugparameter vorhergesagt.
Weiter werden Mengen an verbrauchtem Kraftstoff für den Fall vorhergesagt, bei dem das Fahrzeug im ersten Fahrmodus fährt, und in dem Fall, bei dem das Fahrzeug im zweiten Fahrmodus fährt, und wird eine Kraftstoffeinsparmenge unter der Ausrollsteuerung durch Subtrahieren einer Menge an verbrauchtem Kraftstoff im zweiten Fahrmodus von einer Menge an verbrauchtem Kraftstoff im ersten Fahrmodus berechnet.
Nachfolgend wird in Schritt S204 Information zum Betriebszustand des Motors 101 und dem Betriebszustand des Getriebes 102 ermittelt. Weiter wird in Schritt S205 eine Kraftstoffmenge Fel für einen Anstieg von elektrischen Lasten der Hilfsmaschinen 114, was ein Anstieg ist, wenn der zweite Fahrmodus durchgeführt wird, gemäß Gleichung (6) unten berechnet.
Ein Anstieg von elektrischen Lasten, wenn die Ausrollsteuerung durchgeführt wird, bedeutet eine Ausgabe Eop der elektrischen Ölpumpe 104, die einen Hydraulikdruck im Getriebe 102 aufrecht erhält, was das Problem ist, das Auftritt, wenn der Motor 101 wie oben beschrieben gestoppt wird, eine Ausgabe Evp einer elektrischen Vakuumpumpe, die einen im Bremskraftverstärker oder dergleichen verwendeten negativen Druck erzeugt, und eine Ausgabe Est des Anlassers oder des Motorgenerators 107, die betrieben werden, um den Motor 101 neu zu starten, wenn das Ausrollen aufgehoben wird. Ein vom Getriebe 102 benötigter Hydraulikdruck wird niedriger, wenn das Getriebe 102 bei einer niedrigeren Geschwindigkeit rotiert, und wird höher, wenn das Getriebe 102 bei einer höheren Geschwindigkeit rotiert. Daher wird eine erforderliche Ausgabe der elektrischen Ölpumpe 104 anhand der Drehzahl des Getriebes 102 verändert. Gleichermaßen wird eine Ausgabe des Starters oder des Motorgenerators 107, die beim Neustart notwendig ist, klein, wenn der Motor 101 in einem Aufwärmbetriebszustand, einem Hochwassertemperaturzustand, oder einem Hochöltemperaturzustand arbeitet, und wird groß, wenn der Motor 101 in einem Abkühlbetriebszustand, einem Niedrigwassertemperaturzustand oder einem Niedrigöltemperaturzustand arbeitet. Daher wird der erforderliche Strom anhand eines Betriebszustandsbetrags des Motors 101 verändert. Die Kraftstoffmenge Fel für einen Anstieg von elektrischen Lasten kann durch Dividieren eines Anstiegs von Elektrolasten durch ein Effizienz εalt des Alternators und des Motorgenerators 107 und eine Motoreffizienz εeg berechnet werden. Fel = (Eop + Evp + Est)/εalt/εeg (6)
Es wird dann in Schritt S206 festgestellt, dass es keinen Kraftstoffökonomieverbesserungseffekt durch die Ausrollsteuerung gibt, wenn der Wert einer Differenz, die sich Subtrahieren der Kraftstoffmenge für einen Anstieg von elektrischen Last von der Kraftstoffeinsparmenge ermittelt wird, unter einem Schwellenwert ist, und in Schritt S210 der erste Fahrmodus (Normalfahrt) ausgewählt wird.
In einem Fall, bei dem in S206 gefunden wird, dass der Wert einer durch Subtrahieren der Kraftstoffmenge für einen Anstieg der Elektrolasten aus der Kraftstoffeinsparmenge ermittelten Differenz den Schwellenwert übersteigt, wird zu Schritt S207 vorgerückt, in welchem die SOC-Information der Batterie und elektrischer Lasteninformation des Fahrzeugs ermittelt wird.
Nachfolgend wird in einem Fall, bei dem in Schritt S208 gefunden wird, dass die SOC-Information der Batterie gleich oder niedriger als ein Schwellenwert ist, oder die Fahrzeugelektrolasten gleich oder höher einem Schwellenwert sind, weil der Strom der Elektrolasten nicht unter der Ausrollsteuerung zugeführt werden kann, der erste Fahrmodus (Normalfahrt) in Schritt S210 unter der Annahme ausgewählt, das eine für die Ausrollsteuerung ausreichende Speichermenge nicht sichergestellt werden kann.
Auch in einem Fall, bei dem in Schritt S208 festgestellt wird, dass die SOC-Information der Batterie gleich oder höher als der Schwellenwert ist, oder die Fahrzeugelektrolasten gleich oder niedriger als der Schwellenwert sind, wird die Ausrollsteuerung durch Auswählen des zweiten Fahrmodus unter der Annahme durchgeführt, dass eine für die Ausrollsteuerung ausreichende Speichermenge sichergestellt worden ist, und in Schritt S206 festgestellt worden ist, dass der Kraftstoffökonomieverbesserungseffekt durch die Ausrollsteuerung erhalten werden kann.
Das Obige hat eine Konfiguration beschrieben, in der, wenn die Steuervorrichtung 108 feststellt, dass die Kraftstoffökonomie besser unter der Ausrollsteuerung als bei Narmalfahrtsteuerung ist, die Ausrollsteuerung durch automatisches Trennen der Kupplung 103 auf der Fahrzeugseite durchgeführt wird. Jedoch kann sie in einer solchen Weise konfiguriert sein, dass eine Alarmvorrichtung 108a, welche anzeigt, dass der Kraftstoffökonomieverbesserungseffekt erhalten werden kann, vorgesehen ist, so dass die Alarmvorrichtung 108a den Fahrer informiert, dass ein Umschalten zur Ausrollsteuerung bevorzugt wird.
Ein Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung der Erfindung wird nunmehr gemäß 3, die ein Zeitdiagramm zeigt, beschrieben. In dieser Zeichnung zeigen durchgezogene Linien einen Fall des ersten Fahrmodus an, welches der normale Fahrmodus ist, während dem die Kupplung 103 verbunden ist, und geben gestrichelte Linien einen Fall des zweiten Fahrmodus an, welches der Ausrollmodus während die Kupplung 103 geöffnet ist.
In einem Fall, bei dem bestätigt wird, dass das Fahrzeug in einem Fahrzustand ist, in welchem Beschleunigung durch Fahrerbedienung auf dem Gaspedal oder der Bremse nicht notwendig ist, wird zum Zeitpunkt t1 eine Bestimmung, ob die Ausrollsteuerung durchzuführen ist oder nicht, gestartet.
Es ist bekannt, dass eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit eine Geschwindigkeitsweite von ±2 km/h oder so in einer Modusfahrt aufweist, welche die Kraftstoffökonomie des Fahrzeugs bestimmt. Es sei angenommen, dass auch bei dieser Steuerung ein vorhergesagtes Geschwindigkeitsmuster eine Geschwindigkeitsbreite von ±2 km/h oder so aufweist. Es ist eine Voraussetzung dieser Steuerung, dass entsprechende Ausrollmuster im ersten Fahrmodus und im zweiten Fahrmodus innerhalb der Geschwindigkeitsbreite des Fahrzeuggeschwindigkeitsmusters fallen.
Bezüglich einer Menge an Kraftstoffeinspritzung ist es im ersten Fahrmodus notwendig, Kraftstoff einzuspritzen, wenn nicht eine Kraftstoffunterbrechungsbedingung erfüllt ist, während Kraftstoff im zweiten Fahrmodus nicht injiziert wird, weil der Motor 101 angehalten ist (von Zeiten t1 bis t2). Umgekehrt ist es im zweiten Fahrmodus notwendig, Kraftstoff beim Neustarten des Motors 101 zu initiieren, wenn das Ausrollen aufgehoben wird (von Zeiten t3 bis t4). Eine Kraftstoffeinsparmenge durch die Ausrollsteuerung kann durch Subtrahieren einer Kraftstoffeinspritzmenge im zweiten Fahrmodus von einer Kraftstoffeinspritzmenge im ersten Fahrmodus erfunden werden.
Mit anderen Worten können im Diagramm C von 3 Kraftstoffeinspritzmengen im ersten Fahrmodus und dem zweiten Fahrmodus durch Akkumulieren von Gesamtkraftstoffeinspritzmengen der durchgezogenen Linie und der gestrichelten Linie von den Zeiten t1 bis t4 vorhergesagt werden und daher kann eine erwartete Kraftstoffeinsparmenge aus den vorhergesagten Mengen gefunden werden.
Zusätzliche Elektrolasten durch das Ausrollen sind, wie oben beschrieben worden ist, eine Summe von Leistung der elektrischen Ölpumpe 104 und der elektrischen Vakuumpumpe (die gleiche wie die elektrische Unterdruckpumpe), während der Motor 101 angehalten ist (von Zeiten t1 bis t3) und Leistung des Anlassers oder des Motorgenerators 107, die bei einem Neustart des Motors 101 notwendig ist (von Zeiten t3 bis t4).
Eine Kraftstoffmenge für einen Anstieg von Elektrolasten wird durch Teilen eines Anstiegs von Elektrolasten durch die Effizienz des Alternators oder des Motorgenerators 107 und Effizienz des Motors 101 berechnet. In einem Fall, bei dem der Wert einer Differenz, welche durch Subtrahieren der Kraftstoffmenge für einen Anstieg der Elektrolasten, von der Kraftstoffeinsparmenge ermittelt wird, einen positiven Wert annimmt, wird die Ausrollsteuerung ausgewählt, weil es einen Kraftstoffökonomieverbesserungseffekt durch die Ausrollsteuerung gibt.
Wie beschrieben worden ist, weist gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung die Fahrzeugsteuervorrichtung die Fahrzeugaußenseiteninformationssammelvorrichtung 109, wie etwa ein Navigationssystem, auf und wird eine Kraftstoffverbrauchsmenge aus einem Fahrweg und einem Geschwindigkeitsmuster des Fahrzeugs und Fahrstraßeninformation vorhergesagt, so dass die Kraftstoffökonomie durch Durchführen der Ausrollsteuerung in einem Fall verbessert werden kann, bei dem die Kraftstoffverbrauchsmenge in einer zuverlässigen Weise reduziert wird, durch Durchführen der Ausrollsteuerung unter Berücksichtigung von Leistung der elektrischen Ölpumpe während des Ausrollens und Leistung des Anlassers, der notwendig ist, wenn der Betrieb vom Ausrollen zurückgeschaltet wird.
Die erste Ausführungsform hat einen Fall beschrieben, bei dem eine Voraussetzung ist, den 48-Volt Motorgenerator 107 unter Verwendung des Riemens 106 zu verwenden. Es sollte jedoch erkannt werden, dass die Erfindung auch auf ein Nicht-Hybridfahrzeug anwendbar ist, das mit einem Motorgenerator ausgerüstet ist, der zwischen einem Getriebe sandwiched ist, oder ein Hybridfahrzeug, dass zum Fahren in der Lage ist, durch Trennen des Motors, ohne abhängig von einer Spannung von 12 Volt bis zu so hoch wie 300 Volt oder höher zu sein, und der Kraftstoffökonomieverbesserungseffekt kann auch erhalten werden.
Die erste Ausführungsform hat einen Fall beschrieben, bei dem es eine Voraussetzung ist, dass der Motor 101 eine Leerlaufgeschwindigkeit aufrechterhält oder der Motor 101 während des Ausrollens gestoppt ist. Es sollte jedoch erkannt werden, dass derselbe Effekt erhalten werden kann, indem Leerlaufausrollen durchgeführt wird, durch welches eine Leerlaufgeschwindigkeit des Motors 101 während des Ausrollens aufrechterhalten wird. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass der Effekt verkleinert ist im Vergleich zu einem Fall, bei dem der Motor 101 angehalten ist, weil der Motor 101 Kraftstoff braucht, um die Leerlaufdrehzahl aufrechtzuerhalten.
Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder äquivalente Teile in den jeweiligen Zeichnungen.
Das versteht sich, dass die Ausführungsform der Erfindung auftretenden Bedarf modifiziert oder weggelassen werden kann, innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung.
Verschiedene Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung werden Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich werden, ohne vom Umfang und Geist dieser Erfindung abzuweichen und es versteht sich, dass diese nicht auf die hier dargestellten illustrativen Ausführungsformen beschränkt ist.

Claims

Fahrzeugsteuervorrichtung, umfassend: einen Motor (101), der eine Antriebsquelle eines Fahrzeugs ist; eine Bewegungsenergieübertragungsvorrichtung (102), welche Bewegungsenergie zwischen dem Motor (101) und sich selbst auf Antriebsräder (105) des Fahrzeugs überträgt; eine Fahrzeugaussenseiteninformationsammelvorrichtung (109), die einen Fahrweg feststellt, den das Fahrzeug befährt, und einen Fahrweg und ein Fahrzeuggeschwindigkeitsmuster vorhersagt, das aus dem festgestellten Fahrweg ermittelt wird, während Straßeninformation zum vorhergesagten Fahrweg erhalten wird; und eine Steuervorrichtung (108), die ein Umschalten zwischen einem ersten Fahrmodus, in welchem die Bewegungsenergie des Motors zu den Antriebsrädern (105) übertragen wird, durch Einstellen der Bewegungsenergieübertragungsvorrichtung (102) in einem verbundenen Zustand, und einem zweiten Fahrmodus, in welchem die Bewegungsenergie des Motors (101) nicht auf die Antriebsräder (105) übertragen wird, indem die Bewegungsenergieübertragungsvorrichtung (102) in einen offenen Zustand gestellt wird, vornimmt, wobei die Steuervorrichtung (108) eine Kraftstoffverbrauchsmenge voraussagt, wenn der erste Fahrmodus ausgewählt ist, und eine Kraftstoffverbrauchmenge, wenn der zweite Fahrmodus ausgewählt wird, anhand des Fahrzeuggeschwindigkeitsmusters, das aus dem festgestellten Fahrweg und der Straßeninformation vorhergesagt wird, und zu einem der Fahrmodi umschaltet, in welchem die vorhergesagte Menge an Kraftstoffverbrauch kleiner ist, durch Vergleichen der vorhergesagten Kraftstoffverbrauchsmengen, wobei: die Steuervorrichtung (108) den ersten Fahrmodus auswählt, wenn ein Wert kleiner als ein Schwellwert ist, wobei der Wert erhalten wird, wenn eine Kraftstoffmenge für einen Anstieg elektrischer Lasten abgezogen wird von einer Differenz zwischen der vorhergesagten Kraftstoffverbrauchsmenge, wenn der erste Fahrmodus ausgewählt ist, und der vorhergesagten Kraftstoffverbrauchsmenge, wenn der zweite Fahrmodus ausgewählt ist.
Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: eine Speichervorrichtung (111 oder 113), die in Assoziierung mit Rotationen des Motors (101) erzeugte Leistung speichert, wobei die Steuervorrichtung (108) den Schwellenwert, der für eine Bestimmung verwendet wird, ob ein Umschalten zwischen dem ersten Fahrmodus und dem zweiten Fahrmodus vorgenommen wird, anhand eines Speicherstatus der Speichervorrichtung (111 oder 113) ändert.
Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei: die Steuervorrichtung (108) den Schwellenwert, der für eine Bestimmung verwendet wird, ob ein Umschalten zwischen dem ersten Fahrmodus und dem zweiten Fahrmodus vorgenommen wird, anhand eines Betriebszustands des Motors (101) ändert.