DE102017126427A1 - Automatisches Geschwindigkeitssteuerverfahren und System für ein Hybridelektrofahrzeug - Google Patents

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Abstract

Ein automatisches Geschwindigkeitssteuerverfahren für ein Hybridelektrofahrzeug wird bereitgestellt. Das automatische Geschwindigkeitssteuerverfahren maximiert einen Effekt des Verbesserns einer Kraftstoffeffizienz und erfüllt gleichzeitig eine Verbesserung der Fahrbarkeit und der Kraftstoffeffizienz aufgrund des Anwendens eines Puls- und Gleitmusters, welches erhalten wird durch Berücksichtigen der Charakteristiken des Hybridelektrofahrzeugs. Das Verfahren kann aufweisen: Empfangen (S12) einer Fahrzeugzielgeschwindigkeit durch eine Fahrereingabe, um einen automatischen Geschwindigkeitsmodus und einen Puls- und Gleitmodus in einem Hybridelektrofahrzeug einzuschalten unter Verwendung eines Verbrennungsmotors und eines Antriebsmotors als Fahrzeugantriebsquellen. Ein Puls- und Gleitmodus unter einem Puls- und Gleit-Rollmodus (PnG_coast), einem Puls- und Gleit-Gleitmodus (PnG_glide) und einem Puls- und Gleit-Geschwindigkeitssteuermodus (PnG_const) werden aus einem Kennfeld basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit ausgewählt und ein Fahrsteuern des ausgewählten Puls- und Gleitmodus wird dann ausgeführt.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein automatisches bzw. Automatik-(z.B. Reise-)Geschwindigkeitssteuerverfahren bzw. Geschwindigkeitsregelungsverfahren (im Weiteren kurz: Geschwindigkeitssteuerverfahren) und ein System für ein Hybridelektrofahrzeug, und insbesondere ein automatisches Geschwindigkeitssteuerverfahren und ein System für ein Hybridelektrofahrzeug, welche ein Puls- und Gleitmuster (engl.: „pulse and glide“; im Weiteren auch kurz: PnG) anwenden, das erhalten wird durch Berücksichtigen der Charakteristiken eines Hybridelektrofahrzeugs (engl.: „hybrid electric vehicle“; im Weiteren auch kurz: HEV), um einen Effekt des Verbesserns einer Kraftstoffeffizienz zu maximieren und um gleichzeitig eine Verbesserung der Fahrbarkeit und der Kraftstoffeffizienz zu erfüllen.
  • Beschreibung der bezogenen Technik
  • Im Allgemeinen ist eine automatische Geschwindigkeitssteuervorrichtung eines Fahrzeugs eine Vorrichtung zum Ermöglichen eines automatischen Fahrens eines Fahrzeugs mit einer festgelegten Geschwindigkeit ohne eine Fahrerbetätigung eines Gaspedals und wird ebenfalls als ein Geschwindigkeitssteuersystem bezeichnet. Die automatische Geschwindigkeitssteuervorrichtung stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine Fahrzeugzielgeschwindigkeit ein, welche von einem Fahrer festgelegt wird, wenn die Fahrzeugzielgeschwindigkeit mittels einer Fahrerbetätigung eingestellt wird, um eine Anzahl von Fahrerbetätigungen des Gaspedals zu reduzieren, was einen Fahrkomfort (bspw. Fahrbarkeit) verbessert.
  • Mit Bezug auf eine gewöhnliche automatische Geschwindigkeitssteuervorrichtung, wenn ein angefordertes Drehmoment ((Reise- )Geschwindigkeitsdrehmoment) zum Beibehalten der Fahrzeugzielgeschwindigkeit für ein Verbrennungsmotorfahrzeug (Verbrennungsmotor), wie beispielsweise einem Benzinmotorfahrzeug oder einem Dieselmotorfahrzeug, ermittelt wird, stellt die automatische Geschwindigkeitssteuervorrichtung einen Verbrennungsmotorbetrieb ein, um das angeforderte Drehmoment mittels kooperativen Steuerns zwischen Steuerungsvorrichtungen auszugeben, um das automatische Geschwindigkeitsfahren zum Beibehalten der Fahrzeugzielgeschwindigkeit auszuführen.
  • Bei einem Elektrofahrzeug, welches unter Verwendung eines (Elektro- )Motors gefahren wird, stellt eine automatische Geschwindigkeitssteuervorrichtung ein Motordrehmoment basierend auf einem angeforderten Drehmoment zum Beibehalten der Fahrzeugzielgeschwindigkeit ein, und bei einem HEV, welches unter Verwendung eines Motors und eines Verbrennungsmotors gefahren/angetrieben wird, verteilt die automatische Geschwindigkeitssteuervorrichtung Leistung auf den Motor und den Verbrennungsmotor, um das angeforderte Drehmoment auszugeben. Während des geschwindigkeitsgesteuerten Fahrens eines Verbrennungsmotorfahrzeugs wird ein Verbrennungsmotorarbeitspunkt basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Getriebe unabhängig von einer optimalen Verbrennungsmotorbetriebskennlinie (engl.: „engine optimal operating line“; Im Weiteren kurz: OOL) ermittelt, wie es in 1 gezeigt ist.
  • Dementsprechend ist ein automatisches geschwindigkeitsgesteuertes Fahren eines Verbrennungsmotofahrzeugs nachteilig bezüglich der Kraftstoffeffizienz, und eine Geschwindigkeitssteuertechnik zum Verbessern der Kraftstoffeffizienz wurde erforscht. Beispielsweise wurde das Anwenden eines Puls- und Gleitfahrmusters zum Verbessern der tatsächlichen Kraftstoffeffizienz mehrfach bewiesen, bei welchem während eines (z.B. gesteuerten) Geschwindigkeitsfahrens wiederholt ein Fahrzeug beschleunigt und abgebremst wird. 2 zeigt ein Beispiel eines gewöhnlichen PnG-Geschwindigkeitsfahrzustands. Ein PnG-Fahren bezeichnet ein Fahrmuster, bei welchem ein Fahrzeug bei einem Punkt mit exzellenter Verbrennungsmotoreffizienz gefahren wird durch Bewegen eines Verbrennungsmotorbetriebspunkts zu einer OOL während eine Durchschnittsfahrzeugzielgeschwindigkeit beibehalten wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Pulsphase gesteigert wird und ein Rollen in einer Gleitphase ausgeführt wird, um den Gesamtkraftstoffverbrauch verglichen mit einem herkömmlichen Geschwindigkeitssteuern zu reduzieren.
  • Bezugnehmend auf die 2 wird ein Fahrzeug in einer Pulsphase auf eine größere Geschwindigkeit beschleunigt als die von einem Fahrer festgelegte/eingestellte Fahrzeugreise- bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit und wird in einer Gleitphase mittels Rollens in einem Kraftstoffunterbrechungszustand oder einem vollständigen Verbrennungsmotorstoppzustand abgebremst. Die Pulsphase und die Gleitphase werden periodisch-alternierend wiederholt, während das Fahrzeug gefahren wird. Jedoch hebn ein variabler Betrag der Fahrzeuggeschwindigkeit (welcher die Fahrbarkeit betrifft) und die Kraftstoffeffizienz eine Austauschbeziehung (z.B. eine gegenläufige Abhängigkeit) bezüglich der Anwendung eines herkömmlichen PnG-Geschwindigkeitssteuerns, und deshalb besteht ein Bedarf für eine optimale Steuertechnik zum gleichzeitigen Erfüllen der verbesserten Fahrbarkeit und der Kraftstoffeffizienz.
  • Erläuterung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein automatisches Geschwindigkeitssteuerverfahren für ein HEV zum Anwenden eines PnG-Musters bereit, welches erhalten wird durch Berücksichtigen der Charakteristiken des HEV, um einen Effekt des Verbesserns einer Kraftstoffeffizienz zu maximieren. In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein automatisches Geschwindigkeitssteuerverfahren für ein HEV bereit zum gleichzeitigen Erfüllen einer Verbesserung der Fahrbarkeit und der Kraftstoffeffizienz.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann ein automatisches Geschwindigkeitssteuer- bzw. regelverfahren für ein HEV z.B. aufweisen: Festlegen (z.B. Einstellen) einer Fahrzeugzielgeschwindigkeit (z.B. einer Fahrzeugsollgeschwindigkeit) durch einen Fahrer, um in einem HEV unter Verwendung eines Verbrennungsmotors und eines Antriebs- bzw. Fahr- bzw. Traktionsmotors (z.B. eines Elektromotors; im Weiteren kurz: Antriebsmotor) als Fahrzeugantriebs- bzw. Fahrzeugtraktionsquellen (im Weiteren kurz: Fahrzeugantriebsquellen) einen automatischen Geschwindigkeitsmodus (z.B. einen Tempomatmodus, in welchem bspw. eine (Reise-)Geschwindigkeit durch einen Fahrer eingestellt wird und dann automatisch gehalten wird) und einen PnG-Modus einzuschalten (z.B. ist der PnG-Modus ein Modus, in welchem das Fahrzeug kurzzeitig unter Verwendung des Verbrennungsmotors beschleunigt wird (Pulsphase) und anschließend die Massenträgheit das Fahrzeug unter Geschwindigkeitsreduktion des Fahrzeugs weiter fortbewegt wird (Gleitphase), wobei sich die Puls- und Gleitphasen zyklisch alternierend wiederholen), Auswählen, durch eine Steuerungsvorrichtung, eines PnG-Modus unter einem PnG-Rollmodus, einem PnG-Gleitmodus und einem PnG-Geschwindigkeitssteuermodus aus einem Kennfeld basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit, welche durch den Fahrer festgelegt wird/ist, und Ausführen, durch eine Steuerungsvorrichtung, eines Fahrsteuerns (z.B. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerns bzw. -regelns) des ausgewählten PnG-Modus.
  • Beispielsweise kann der PnG-Rollmodus ein Modus sein, bei welchem ein Fahrzeugbeschleunigen (Pulsphase) und ein Fahrzeugabbremsen bzw. Fahrzeugverzögern (Rollphase) (im Weiteren kurz: Fahrzeugabbremsen) alternierend wiederholt werden zwischen einer festgelegten oberen Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung und einer unteren Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung, wobei während des Abbremsens das Rollen durch die Fahrzeugmassenträgheit ausgeführt wird (z.B. wird ein antriebsloses Rollen ausgeführt, z.B. ohne Unterstützung durch die Antriebsquellen). Der PnG-Gleitmodus kann z.B. ein Modus sein, bei welchem ein Fahrzeugbeschleunigen (Pulsphase) und ein Fahrzeugabbremsen (Gleitphase bzw. Segelphase) alternierend wiederholt werden zwischen der festgelegten oberen und der unteren Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung, wobei das Abbremsfahren (z.B. die (Gleitphase bzw. Segelphase), welches einem vorbestimmten Geschwindigkeitsprofil basierend auf einer Drehmomentunterstützung des Antriebsmotors und der Fahrzeugmassenträgheit folgt, während des Abbremsens ausgeführt wird. Darüber hinaus kann z.B. der PnG-Geschwindigkeitssteuermodus ein Geschwindigkeitsfahrmodus sein zum Beibehalten der Fahrzeugzielgeschwindigkeit, welche durch den Fahrer festgelegt wird/ist, unter Verwendung der Fahrzeugantriebsquellen.
  • Figurenliste
  • Die obigen und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail mit Bezug auf die beispielhaften Ausführungsformen davon beschrieben, welche in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, die hier nachfolgend nur zum Zwecke der Darstellung gegeben sind und deshalb für die vorliegende Erfindung nicht beschränkend sind, wobei:
    • 1 ein Diagramm ist, welches einen Arbeitspunkt (Betriebspunkt) eines Verbrennungsmotors während eines automatischen Geschwindigkeitsfahrens eines Verbrennungsmotorfahrzeugs gemäß der bezogenen Technik zeigt,
    • 2 ein Beispiel eines gewöhnlichen PnG-Geschwindigkeitsfahrzustands gemäß der bezogenen Technik zeigt,
    • 3 ein Blockdiagramm ist, welches eine Struktur eines Systems zum automatischen Geschwindigkeitssteuern gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
    • 4 ein Diagramm ist, welches einen Geschwindigkeitsfahrzustand für einen jeden PnG-Modus eines HEV gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
    • 5 ein Diagramm ist, welches ein Beispiel eines Kennfelds zum Ermitteln eines PnG-Modus und eines Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrags (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
    • 6 bis 8 Flussdiagramme sind, welche ein automatisches Geschwindigkeitssteuerverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, und
    • 9 und 10 Diagramme sind zum Vergleichen von PnG-Modi gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Nachfolgend wird im Detail Bezug genommen auf zahlreiche beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von welchen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen dargestellt und unten beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern ebenfalls zahlreiche Alternativen, Modifikationen und Abwandlungen und andere beispielhafte Ausführungsformen, welche im Umfang der Erfindung enthalten sind, wie sie durch die angehängten Ansprüche definiert ist.
  • Es ist zu verstehen, dass die Begriffe „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-...“ oder irgendein ähnlicher Begriff, welcher hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen einschließen wie z.B. Personenkraftfahrzeuge, einschließlich sogenannter Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, sowie z.B. Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, sowie auch z.B. Flugzeuge und dergleichen, und ferner auch Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Plug-in Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge für alternative Treibstoffe (z.B. Treibstoffe, welche aus anderen Ressourcen als Erdöl hergestellt werden). Ein sogenanntes Hybridfahrzeug, auf welches hier Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, z.B. Fahrzeuge, welche sowie mit Benzin als auch elektrisch betrieben werden.
  • Obwohl eine beispielhafte Ausführungsform unter Verwendung einer Mehrzahl von Einheiten beschrieben wird, um die beispielhaften Vorgänge auszuführen, ist es klar, dass die beispielhaften Vorgänge ebenfalls durch ein einzelnes oder eine Mehrzahl von (z.B. Software-)Modulen ausgeführt werden können. Zusätzlich ist es klar, dass der Begriff „Steuerungsvorrichtung/Steuern“ eine Hardwarevorrichtung betrifft, welche einen Speicher und einen Prozessor aufweist. Der Speicher ist eingerichtet, um die Module zu speichern, und der Prozessor ist spezifisch konfiguriert, um besagte Module auszuführen, um einen oder mehrere Vorgänge auszuführen, welche weiter unten beschrieben sind.
  • Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung als nicht-flüchtige, computerlesbare Mittel/Daten auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt sein, welche ausführbare Programminstruktionen aufweisen, die von einem Prozessor, der Steuerungsvorrichtung und dergleichen ausgeführt werden. Beispiele der computerlesbaren Medien weisen auf, sind aber nicht darauf beschränkt: ROMs, RAMs, Kompakt-CD-ROMs (CD-ROMs), Magnetbänder, Disketten, Speicherlaufwerke, Chipkarten und optische Speichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt sein, sodass die computerlesbaren Mittel/Daten in einer verteilten Art gespeichert sind und ausgeführt werden, z.B. durch einen Telematikserver oder einen CAN-Bus.
  • Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck des Beschreibens von bestimmten Ausführungsformen und ist nicht dazu gedacht, die Erfindung zu beschränken. Die wie hierin verwendeten Singularformen „ein“, „eine“ und „der“, „die“, „das“ sind dazu gedacht, auch die Pluralformen einzuschließen, außer der Kontext weist eindeutig auf etwas anderes hin. Ferner ist zu verstehen, dass die Begriffe „aufweisen“ und/oder „aufweisend“ bei Verwendung in dieser Beschreibung das Vorliegen von genannten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen und/oder Komponenten davon spezifizieren, aber nicht die Anwesenheit oder den Zusatz von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, weist der Begriff „und/oder“ jede sowie alle Kombinationen von einem oder mehreren der dazugehörig aufgezählten Gegenstände auf. Es sollte klar sein, dass die Begriffe, wie „aufweisen“, „aufweisend“, etc. dazu gedacht sind, die Anwesenheit von Komponenten anzuzeigen, welche in der Beschreibung offenbart sind, und nicht dazu gedacht sind, die Möglichkeit auszuschließen, dass eine oder mehrere Komponenten vorliegen können oder hinzugefügt werden können.
  • Ein Steuer- bzw. Regelverfahren und eine Vorrichtung der bezogenen Technik wurden entwickelt zum Umsetzen einer PnG-Funktion bei einem herkömmlichen Verbrennungsmotorfahrzeug, und insbesondere eine Technik des Ausführens eines Steuerns, um einer oberen und einer unteren Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung basierend auf einer Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit während des Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerns zu folgen, und des Folgendes einer Zielgeschwindigkeit durch Steigern und Reduzieren eines Kraftstoffniveaus in einer Brennkammer. Eine weitere entwickelte Technik der bezogenen Technik weist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Minimieren einer Variation in einer Fahrzeuggeschwindigkeit und ein geringfügiges PnG-Steuern eines Drossel(klappen)werts auf, um eine Kraftstoffeffizienz zu verbessern, und insbesondere eine Technik des Anwendens von Pulsen mit einer kurzen Dauer auf einen Drossel(klappen)wert ohne Variation der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Bewegens (Verschiebens) eines Verbrennungsmotorbetriebspunkts zu einem Betriebspunkt mit exzellenter Effizienz in einem BSFC-Kennfeld, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
  • Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umsetzen einer PnG-Funktion in einem HEV unter Verwendung eines Verbrennungsmotors und eines (z.B. Elektro-)Motors als Antriebsquellen und wendet ein PnG-Fahr- bzw. Antriebsmuster an, welches erhalten wird durch Berücksichtigen der Charakteristiken des HEV, um einen Effekt des Verbesserns der Kraftstoffeffizienz zu maximieren.
  • Im Allgemeinen wird ein HEV an einer OOL als ein optimaler Betriebspunkt gemäß einer komplexen Leistungsoptimierungsstrategie eines Verbrennungsmotors und eines Motors betrieben, und diese Betriebsstrategie reduziert eine Effizienz durch Laden/Entladen durch ein Elektrodynamometer (z.B. Generator). Dementsprechend, wenn ein Verbrennungsmotorbetriebspunkt an einer OOL als ein optimaler Betriebspunkt ermittelt wird, während gleichzeitig die Verwendung eines Elektrodynamometers minimiert wird, kann ein Effekt des Verbesserns einer Kraftstoffeffizienz erhalten werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung können ein Fahrzeugbeschleunigungssteuern (z.B. eine Pulsphase (OOL-orientiertes Fahren)) und ein (Fahrzeug-)Abbremssteuern (z.B. eine Rollphase oder eine Gleit- bzw. Segelphase (Kraftstoffunterbrechung oder antriebsunterstütztes Abbremsen)) ausgeführt werden, während eine Durchschnittsfahrzeugzielgeschwindigkeit während eines automatischen Geschwindigkeitsfahrens des HEV beibehalten wird, um eine tatsächliche bzw. reale Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
  • Wie oben beschrieben, während eines PnG-Fahrens, bei welchen ein Fahrzeugbeschleunigen und -abbremsen periodisch-alternierend wiederholt werden, können Einstellungen ausgeführt werden, um einer oberen und einer unteren Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung zu folgen, und können mittels Variierens eines angeforderten Drehmoments ausgeführt werden, um die obere und die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung zu erreichen und zu halten, und kann ein Drehmomentverteilungssteuern für einen Verbrennungsmotor und einen Motor ausgeführt werden, um eine Drehmomentausgabe auszuführen, welche das angeforderte Drehmoment erfüllt, das erforderlich ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Pulsphase einzustellen. Während des Fahrzeugabbremsens kann ein Rollen (Rollphase), welches später beschrieben ist, oder eine Gleitphase ausgeführt werden. Die vorliegende Erfindung kann bei einem Typ von getriebeangebrachten Elektroantrieb-HEV (engl.: „transmission mounted electric drive“; kurz: TMED-HEV) angewendet werden, bei welchem ein Antriebsmotor zum Fahrzeugantreiben an einer Getriebeseite angeordnet sein kann. Bei einem gewöhnlichen TMED-HEV können ein Verbrennungsmotor und ein Antriebsmotor als zwei Antriebsquellen zum Fahrzeugantreiben in Reihe angeordnet sein, kann eine Verbrennungsmotorkupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsmotor angeordnet sein und kann ein Getriebe an einer Ausgabeseite des Antriebsmotors angeordnet sein.
  • Die Verbrennungsmotorkupplung kann selektiv den Verbrennungsmotor und den Motor miteinander verbinden, um Leistung zu übertragen, oder kann den Verbrennungsmotor und den Motor blockieren (z.B. trennen), um eine Leistungsübertragung zu verhindern. Wenn die Verbrennungsmotorkupplung geschlossen ist, können der Verbrennungsmotor und der Antriebsmotor mit einer Antriebswelle und einem Antriebsrad verbunden sein, um durch das Getriebe hindurch Leistung zur Antriebswelle und zum Antriebsrad zu übertragen. Mit anderen Worten kann die Verbrennungsmotorkupplung angeordnet sein, um selektiv Leistung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsmotor zu übertragen oder zu blockieren. Wie es weitläufig bekannt ist, kann die Verbrennungsmotorkupplung geöffnet sein/werden, um ein Fahrzeug nur unter Verwendung von Leistung des Antriebsmotors während des Fahrens in einem Elektrofahrzeugmodus (EV-Modus) zu fahren, und kann geschlossen sein/werden, um das Fahrzeug unter Verwendung der Leistung des Verbrennungsmotors und des Antriebsmotors während des Fahrens in einem Hybridelektrofahrzeugmodus (HEV-Modus) zu fahren.
  • Während eines Fahrzeugabbremsens (Fahrzeugverzögerung) oder eines Fahrens durch Massenträgheit kann ein Energierückgewinnungsmodus ausgeführt werden, bei welchem der Antriebsmotor als ein Generator betrieben wird, um eine Batterie (z.B. Traktionsbatterie) zu laden. Ein separater Motorgenerator, d.h., ein Startergenerator (engl.: „hybrid starter and generator“; im Weiteren auch kurz: HSG), welcher direkt mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, um Leistung zum Verbrennungsmotor zu übertragen, kann am Verbrennungsmotor installiert sein, und deshalb kann der HSG mit Batterieleistung betrieben werden, um Leistung an den Verbrennungsmotor zu übertragen, wenn der Verbrennungsmotor eingeschaltet (z.B. angelassen) wird, und kann als ein Generator basierend auf einer Drehkraft betrieben werden, welche ausgehend vom Verbrennungsmotor übertragen wird, um die Batterie wieder aufzuladen.
  • Ein gewöhnliches HEV kann zahlreiche Steuerungsvorrichtungen aufweisen, welche eingerichtet sind, um zugehörige Vorrichtungen in dem Fahrzeug zu betreiben. Mit anderen Worten kann das HEV eine Hybridsteuereinheit (engl.: „hybrid control unit“; im Weitern kurz: HCU), eine Verbrennungsmotorsteuereinheit (engl.: „engine control unit“; im Weiteren kurz: ECU), welche eingerichtet ist, um den Verbrennungsmotor zu betreiben, eine Motorsteuereinheit (engl.: „motor control unit“; im Weiteren kurz: MCU), welche eingerichtet ist, um den Antriebsmotor zu betreiben, eine Getriebesteuereinheit (engl.: „transmission control unit“; im Weiteren kurz: TCU), welche eingerichtet ist, um das Getriebe und die Verbrennungsmotorkupplung zu betreiben/betätigen, ein Batteriemanagementsystem (engl.: „battery management system“; im Weiteren kurz: BMS), welches eingerichtet ist, um eine Batterie zu betreiben und zu managen, und diese können eingerichtet sein, um eine jede Vorrichtung mittels kooperativen Steuerns zwischen den Steuerungsvorrichtungen unter Verwendung der HCU als die oberste Steuerungsvorrichtung zu betreiben. Beispielsweise gemäß einem Steuerungsbefehl der HCU kann die TCU eingerichtet sein, um einen Kupplungsbetrieb-Hydraulikdruck einzustellen, um die Verbrennungsmotorkupplung zu schließen oder zu öffnen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein solches kooperatives Steuern zwischen Steuerungsvorrichtungen bei einem Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorgang für einen jeden Modus während eines automatischen Geschwindigkeitsfahrens ausgeführt werden, und ein Betrieb des Verbrennungsmotors und des Antriebsmotors der HCU, des Getriebes und der Verbrennungsmotorkupplung können durch die zugehörigen Steuerungsvorrichtungen betrieben/betätigt werden. Obwohl eine Mehrzahl von Steuerungsvorrichtungen zum Betreiben der zugehörigen Vorrichtungen in dem Fahrzeug oben beschrieben wurden, kann anstatt der Mehrzahl von Steuerungsvorrichtungen eine integrierte Steuerungsvorrichtung verwendet werden, und in der Beschreibung sind die Steuerungsvorrichtungen oder die integrierte Steuerungsvorrichtung kollektiv als „Steuerungsvorrichtung“ bezeichnet.
  • Die 3 ist ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines Systems zum Ausführen eines automatischen Geschwindigkeitssteuerns gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein automatischer Geschwindigkeitsmodus (z.B. ein Modus, in welchem automatisch eine festgelegte/eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht bzw. gehalten wird) aufweisen: einen PnG-Modus, welcher ausgeführt wird, wenn ein Fahrer eine Fahrzeugzielgeschwindigkeit einstellt/festlegt, den automatischen Geschwindigkeitsmodus einschaltet und dann den PnG-Modus einschaltet, und der PnG-Modus kann eine Mehrzahl von Fahrmodi aufweisen. Mit anderen Worten kann der PnG-Modus eine Mehrzahl von Unterfahrmodi aufweisen, d.h., einen PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, einen PnG-Rollmodus PnG_coast und einen PnG-Gleitmodus PnG_glide.
  • Insbesondere kann der PnG-Rollmodus PnG_coast unterteilt werden in einen ersten PnG-Rollmodus PnG_coast_ideal als einen idealen Fahrmodus, bei welchem die Fahrzeugdynamikcharakteristiken und Übergangs- bzw. Störzustände nicht angewendet und berücksichtigt werden, und in einen zweiten PnG-Rollmodus PnG_coast_real als einen tatsächlichen bzw. realen Fahrmodus, bei welchem die Fahrzeugdynamikcharakteristiken und Übergangs- bzw. Störzustände angewendet und berücksichtigt werden. Der PnG-Modus kann als vier Modi definiert sein: der PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, der erste PnG-Rollmodus PnG_coast_ideal, der zweite PnG-Rollmodus PnG_coast_real und der PnG-Gleitmodus PnG_glide.
  • Der erste PnG-Rollmodus ist ein Idealfahrmodus, bei welchem die Fahrzeugdynamikcharakteristiken und die Übergangs- bzw. Störzustände nicht angewendet werden, und deshalb wird gemäß der vorliegenden Erfindung der erste PnG-Rollmodus nicht tatsächlich als der PnG-Modus angewendet, und nachfolgend kann der PnG-Rollmodus PnG_coast den zweiten PnG-Rollmodus PnG_coast_real bezeichnen. Insbesondere kann gemäß der vorliegenden Erfindung der PnG-Modus drei Modi aufweisen, d.h. den PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, bei welchem das Geschwindigkeitssteuern ausgeführt wird während die Fahrzeugzielgeschwindigkeit, welche von einem Fahrer festgelegt wird, beibehalten wird, den PnG-Rollmodus PnG_coast, bei welchem ein Fahrzeugbeschleunigen (Pulsphase) und -abbremsen (Rollphase) periodisch-alternierend wiederholt ausgeführt werden, eine Getriebeneutralisierung (z.B. ein Neutralschalten des Getriebes) und ein Öffnen der Verbrennungsmotorkupplung ausgeführt werden und ein Rollen (Rollen gemäß der Fahrzeugmassenträgheit) in einem Kraftstoffunterbrechungs- oder vollständigen Verbrennungsmotorstoppzustand während der Abbremsphase (Rollphase) ausgeführt wird, und den PnG-Gleitmodus PnG_glide, bei welchem ein Fahrzeugbeschleunigen (Pulsphase) und -abbremsen (Gleitphase) periodisch-alternierend wiederholt ausgeführt werden und ein Abbremsen basierend auf einem Geschwindigkeitsprofil, welches gemäß einer Fahrzeugmassenträgheit und einer Leistung eines Antriebsmotors festgelegt ist, während der Abbremsphase (Gleitphase) ausgeführt wird.
  • Die 4 ist ein Diagramm, welches einen Geschwindigkeitsfahrzustand für jeden PnG-Modus eines HEV gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die 5 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel eines Kennfelds zum Ermitteln eines PnG-Modus und eines Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrags (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt für einen jeden PnG-Modus einen Getriebezustand, einen Verbrennungsmotorkupplungszustand und ob ein Kraftstoffunterbrechen ausgeführt wird.
  • Der PnG-Rollmodus PnG_coast und der PnG-Gleitmodus PnG_glide können jeweils ein Modus sein, welcher mit einem Fahrmuster festgelegt ist, bei welchem ein Fahrzeugabbremsen und -beschleunigen alternierend wiederholt wird, und können bezüglich einem Beschleunigungsphasensteuern (Pulsphase) nicht verschieden sein aber können im Vergleich miteinander beim Abbremsphasensteuern verschieden sein. Insbesondere kann in der Abbremsphase (Rollphase) des PnG-Rollmodus PnG_coast eine Fahrzeugantriebsquelle überhaupt keine Leistung erzeugen und kann das Fahrzeug nur durch die Massenträgheit angetrieben/gefahren werden, um abgebremst zu werden.
  • Darüber hinaus kann in der Abbremsphase (Gleitphase) des PnG-Gleitmodus PnG_glide, im Gegensatz zur Abbremsphase des PnG-Rollmodus, eine Drehmomentunterstützung ausgeführt werden, um eine Fahrdistanz während des Abbremsens zu steigern, sogar, wenn ein minimaler Energiebetrag im Fahrzeug verbraucht wird. Insbesondere kann während des Abbremsens im PnG-Gleitmodus Leistung vom Antriebsmotor zur Antriebswelle und zum Antriebsrad durch das Getriebe übertragen werden, um das Fahrzeug mit einer niedrigeren Abbremsneigung (d.h., einer reduzierten Abbrems- bzw. Verzögerungsrate) als beim Abbremsen im PnG-Rollmodus abzubremsen.
  • Insbesondere kann während des Abbremsens im PnG-Gleitmodus PnG_glide eine Drehmomentunterstützung am/durch den Motor durch angefordertes Drehmoment zum Steuern der Fahrzeuggeschwindigkeit während des Abbremsens ausgeführt werden, um eine Fahrdistanz zu steigern, im Gegensatz zu einem Abbremsen im PnG-Rollmodus PnG_coast, bei welchem das Fahrzeug lediglich durch die Massenträgheit angetrieben wird. Dementsprechend kann eine Antriebskraft des Motors erzeugt und ausgegeben werden durch ein Betrag einer Motordrehmomentunterstützung, um eine Motordrehmomentunterstützung auszuführen, bei welcher das Abbremsen ausgeführt wird, während das Fahrzeug basierend auf einer Kraft bewegt wird, welche erhalten wird durch Addieren der Antriebskraft (d.h., der Drehmomentunterstützungskraft) des Motors und der Massenträgheit des Fahrzeugs, und in diesem Fall kann das Fahrzeug mit einer geringeren Abbremsrate basierend auf der Motordrehmomentunterstützungskraft, welche in einem Abbremszustand ausgeübt wird, als beim Abbremsen des PnG-Rollmodus PnG_coast abgebremst werden.
  • Dementsprechend kann beim Abbremsen im PnG-Gleitmodus verglichen mit dem Abbremsen im PnG-Rollmodus (z.B. Kraftstoff oder elektrische) Energie in einem Fahrzeug verbraucht werden aber kann eine Fahrdistanz vorteilhaft gesteigert werden und kann eine verbesserte Fahrbarkeit vorteilhaft erreicht werden. Deshalb wird der PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, bei welchem eine konstante Geschwindigkeit beibehalten wird, im Hinblick auf die Fahrbarkeit bevorzugt, und hat der PnG-Gleitmodus PnG_glide, bei welchem ein Fahrzeug relativ sanft in einer Abbremsphase abgebremst wird, eine verbesserte Fahrbarkeit verglichen mit dem PnG-Rollmodus PnG_coast, bei welchem das Fahrzeug in der Abbremsphase schnell abgebremst wird.
  • Im Hinblick auf einen Fahrzeugenergieverbrauch hat der PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, bei welchem die Energie in einem Fahrzeug kontinuierlich verbraucht wird, um eine konstante Geschwindigkeit beizubehalten, den größten Nachteil, und hat der PnG-Gleitmodus PnG_glide, bei welchem Energie im Fahrzeug in der Abbremsphase verbraucht wird, einen größeren Nachteil als der PnG-Rollmodus PnG_coast, bei welchem in der Abbremsphase kein Energieverbrauch (z.B. Kraftstoff oder elektrischer Energie) auftritt. Dementsprechend kann im Hinblick auf die Kraftstoffeffizienz in der angegebenen Reihenfolge der PnG-Rollmodus PnG_coast den größten Vorteil haben und können als nächstes der PnG-Gleitmodus PnG_glide und der PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const vorteilhaft sein.
  • Nachfolgend wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Abbremsphase des PnG-Rollmodus PnG_coast als die „Rollphase“ bezeichnet und wird die Abbremsphase des PnG-Gleitmodus PnG_glide als die „Gleitphase“ bezeichnet (vergleiche 4). In der nachfolgenden Tabelle 1 sind Verbrennungsmotorkupplungszustände des PnG-Rollmodus PnG_coast und des PnG-Gleitmodus PnG_glide und ob eine Kraftstoffunterbrechung ausgeführt wird in Relation zu den Abbremsphasen (Rollphase und Gleitphase) gebracht. Tabelle 1
    Unterteilung Getriebe Verbrennungsmotorkupplung Kraftstoffunterbrechung Angefordertes Drehmoment
    Pulsphase Roll- /Gleitphase
    PnG_coast Gang eingelegt Neutral Offen ○ Pulsphase: ○
    Rollphase: X
    PnG_glide Gang eingelegt Gang eingelegt Offen ○ ○ (Motor)
    PnG_const HEV Gang eingelegt Gang eingelegt Geschlossen X ○ (Verbrennungsmotor + Motor)
    EV Gang eingelegt Gang eingelegt Offen ○ ○ (Motor)
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um irgendeinen unter den drei oben genannten Modi, das heißt, den PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, den PnG-Rollmodus PnG_coast und den PnG-Gleitmodus PnG_glide gemäß einem Kennfeld auszuwählen, und kann dann ein automatisches Geschwindigkeitsfahren im ausgewählten Modus ausführen und ein vorbestimmtes Steuern einer jeden Vorrichtung im Fahrzeug gemäß dem ausgewählten Modus durchführen. Mit anderen Worten, um irgendeinen der PnG-Modi gemäß dem Kennfeld auszuführen, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um einen Verbrennungsmotor 31, einen Antriebsmotor 32, eine Verbrennungsmotorkupplung 33, ein Getriebe 34 usw. zu betreiben/betätigen und kann beispielsweise ein Kraftstoffzuführungssteuern des Verbrennungsmotors 31 (Kraftstoffunterbrechung, etc.), ein Steuern des Öffnens oder Schließens der Verbrennungsmotorkupplung 33 und ein Neutralsteuern (z.B. Neutralschalten) des Getriebes 34 usw. ausführen.
  • Ein Modus kann aus den PnG-Modi gemäß dem Kennfeld während des automatischen Geschwindigkeitsmodus ausgewählt werden, und der PnG-Modus kann ausgewählt werden, um durch einen Fahrer eingeschaltet zu werden, wie es oben beschrieben ist. Insbesondere kann der automatische Geschwindigkeitsmodus eingeschaltet werden durch Festlegen/Einstellen einer Fahrzeugzielgeschwindigkeit mittels einer Fahrereingabe mittels einer Nutzerschnittstellenvorrichtung 10 (engl.: „UIdevice“; im Weiteren auch kurz: UI-Vorrichtung) in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Knopf oder einem Schalter („Geschwindigkeit setzen“) und kann eine Fahrerauswahl eines automatischen Geschwindigkeitssteuerns anzeigen, und die Steuerungsvorrichtung 20 kann eingerichtet sein, um ein Signal basierend auf der Fahrerbetätigung der UI-Vorrichtung 10 zu empfangen und kann erfassen, dass eine automatische Geschwindigkeitsfunktion durch den Fahrer eingeschaltet ist/wird.
  • Der PnG-Modus kann ebenfalls eingeschaltet werden mittels einer Fahrerbetätigung der UI-Vorrichtung 10 im Fahrzeug, wie beispielsweise einem Knopf oder einem Schalter („PnG ein“), und kann eine Fahrerauswahl des PnG-Steuermodus anzeigen, und die Steuerungsvorrichtung 20 kann eingerichtet sein, um ein Signal basierend auf der Fahrerbetätigung der UI-Vorrichtung 10 zu empfangen und kann erfassen, dass eine PnG-Funktion durch den Fahrer eingeschaltet wird/ist. Weiter ist in einem Fahrzeug die UI-Vorrichtung 10 oder die Betätigung davon zum Ein-/Ausschalten der automatischen Geschwindigkeitsfunktion von der UI-Vorrichtung 10 oder der Betätigung davon zum Ein-/Ausschalten der PnG-Funktion verschieden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann irgendein Modus aus einer Mehrzahl von Modi des PnG-Modus basierend auf einem Kennfeld ausgewählt werden, welches voreingestellt / vorweg festgelegt ist, eingegeben wird und/oder in einer Datenbank in einem Speicher der Steuerungsvorrichtung 20 gespeichert wird/ist, und die Steuerungsvorrichtung 20 kann eingerichtet sein, um irgendeinen von einer Mehrzahl von Modi des PnG-Modus aus dem Kennfeld basierend auf einer Fahrzeugzielgeschwindigkeit, welche durch den Fahrer festgelegt wird, und einer Kraftstoffeffizienz- /Fahrbarkeitsprioritätsmodusauswahlinformation, welche später beschrieben wird, auszuwählen und zu ermitteln. Ein Beispiel des Kennfelds ist in der 5 gezeigt, und wie es aus dem Kennfeld der 5 erkannt werden kann, kann ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) gemäß einem Wert basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit (z.B. der Fahrzeugzielgeschwindigkeit) für einen jeden Modus des PnG-Modus festgelegt/eingestellt bzw. ausgewählt werden. Das Kennfeld kann festgelegt/eingestellt sein, wie es weiter unten beschrieben ist (z.B. Betriebspunktanalyse und Auswahl des optimalen Modus).
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Kennfeld zum Ermitteln des PnG-Modus und des Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrags (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) ein Kennfeld sein, welches einen Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag unter Verwendung einer Fahrzeugzielgeschwindigkeit als eine Eingabe ermittelt, und kann erzeugt werden unter Verwendung eines Kraftstoffeffizienz-Messergebnisses des Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrags für eine jede Fahrzeuggeschwindigkeit, was während vorhergehender Untersuchungen, Versuche und Evaluationsvorgängen erhalten wird, und ein Kennfeldwert kann als ein Wert des Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrags festgelegt sein, welcher einen maximalen Kraftstoffeffizienzeffekt für eine jede Fahrzeuggeschwindigkeit angibt.
  • Zuerst können eine Fahrkraftstoffeffizienz und eine angeforderte Leistung des PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const für eine jede Fahrzeuggeschwindigkeit gemessen werden. Eine Kraftstoffeffizienzanstiegs- /Verlustrate für einen jeden Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) des PnG-Rollmodus PnG_coast kann dann basierend auf der angeforderten Leistung für eine jede Fahrzeuggeschwindigkeit des PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const gemessen werden. Insbesondere kann eine Neigung bzw. ein Verlauf (bspw. eine Steigung, ein Gradient; im Weiteren kurz: Neigung) eines angeforderten Drehmoments zum Folgen des Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrags (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) als eine Maximalneigung festgelegt werden, welche gemessen werden soll, und kann eine Geschwindigkeitsänderung zugelassen werden. Weiter kann eine Kraftstoffeffizienzanstiegs- /Verlustrate für einen jeden Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) in dem PnG-Gleitmodus und für einen jeden Motordrehmomentunterstützungsbetrag in der Abbremsphase (Gleitphase) oder für die Abbremsneigung des PnG-Gleitmodus PnG_glide basierend auf der angeforderten Leistung für eine jede Fahrzeuggeschwindigkeit des PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const gemessen werden.
  • Insbesondere kann eine Neigung des angeforderten Drehmoments zum Folgen das Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrags (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) als ein Minimalneigung festgelegt werden, welche gemessen werden soll, und kann eine Geschwindigkeitsänderung nicht zugelassen werden. Der Motordrehmomentunterstützungsbetrag und die Abbremsneigung werden nachfolgend erneut beschrieben. Dementsprechend kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um irgendeinen von einer Mehrzahl von Modi des PnG-Modus unter Verwendung des Kennfelds auszuwählen, welches wie oben beschrieben festgelegt ist, und kann den Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) basierend auf dem Modus ermitteln, welcher aus dem Kennfeld ausgewählt ist.
  • Wenn der PnG-Gleitmodus ausgewählt ist, können ein Motordrehmomentunterstützungsbetrag oder eine Abbremsneigung, welche zur Fahrzeugzielgeschwindigkeit korrespondieren, ausgehend von einem separaten Kennfeld ermittelt werden, und während das Fahrzeug im PnG-Gleitmodus gefahren wird, kann ein Steuern zum Fahren im PnG-Gleitmodus ausgeführt werden unter Verwendung des ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrags (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) und des Motordrehmomentunterstützungsbetrags oder der Abbremsneigung in der Abbremsphase. Eine Lücke der gemessenen Kraftstoffeffizienz der drei Modi kann in Richtung zu einem Fahrzeughochgeschwindigkeitsabschnitt (z.B. einer Phase, in welcher mit einer großen Fahrzeuggeschwindigkeit gefahren wird, bspw. in der 5 ein rechts gelegener Bereich) reduziert werden, und ein Inversionsphänomen kann in einem vorbestimmten Abschnitt auftreten, und eine gemessene Kraftstoffeffizienzanstiegs- /Verlustrate für einen jeden Modus kann als ein Kennfeld in einem Speicher der Steuerungsvorrichtung gespeichert werden (vergleiche 5).
  • In der 5 ist die X-Achse die Fahrzeuggeschwindigkeit (welche die Fahrzeugzielgeschwindigkeit ist) und ist die Y-Achse die Größe des Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrags (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit). In Richtung zu einem Fahrzeugniedergeschwindigkeitsabschnitt (z.B. einer Phase, in welcher mit einer geringen Fahrzeuggeschwindigkeit gefahren wird, bspw. in der 5 ein links gelegener Bereich), obwohl ein Effekt des Verbesserns einer Kraftstoffeffizienz des PnG-Rollmodus PnG_coast verbessert werden kann, ist ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag nachteilig in Hinblick auf eine Fahrbarkeit gesteigert, und somit kann eine Austauschbeziehung (z.B. eine gegenläufige Abhängigkeit) erkannt werden.
  • Darüber hinaus zeigt die 5, dass ein Effekt des Verbesserns der Kraftstoffeffizienz mittels eines PnG-Fahrens in Richtung zu einem Fahrzeughochgeschwindigkeitsabschnitt reduziert ist. Darüber hinaus kann das Fahrzeug die UI-Vorrichtung 10 aufweisen, welche eingerichtet ist, um eine Fahrerauswahl zu empfangen, ob eine Fahrbarkeit oder eine Kraftstoffeffizienz priorisiert wird, während des Auswählens irgendeines der PnG-Modi, und die UI-Vorrichtung 10 kann mit der Steuerungsvorrichtung 20 verbunden sein. Dementsprechend, während ein Modus zum Ausführen eines PnG-Fahrens in eine Mehrzahl von Modi unterteilt ist, kann der Fahrer zuerst irgendeinen vom Fahrbarkeitsprioritätsmodus, in welchem eine Fahrbarkeit priorisiert ist, und vom Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus, in welchem eine Kraftstoffeffizienz priorisiert ist, unter Verwendung der UI-Vorrichtung 10 auswählen. Wenn der Fahrbarkeitsprioritätsmodus ausgewählt ist, kann ein Modus mit exzellenter Fahrbarkeit automatisch aus dem Kennfeld ausgewählt werden, und, wenn der Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus ausgewählt ist, kann ein Modus mit exzellenter Kraftstoffeffizienz automatisch aus dem Kennfeld ausgewählt werden.
  • Wie es oben beschrieben ist, unter einer Mehrzahl von Modi des PnG-Modus, sind der PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, der PnG-Gleitmodus PnG_glide und der PnG-Rollmodus PnG_coast in der angegebenen Reihenfolge in Hinblick auf die Fahrbarkeit verbessert, und deshalb kann ein Kennfeld einer Steuerungsvorrichtung vorgefertigt werden, um eine Reihenfolge der Modusauswahl im Fahrbarkeitsprioritätsmodus in der Reihenfolge ① PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, ② PnG-Gleitmodus PnG_glide und ③ PnG-Rollmodus PnG_coast zu ermitteln. Darüber hinaus sind unter der Mehrzahl von Modi des PnG-Modus der PnG-Rollmodus PnG_coast, der PnG-Gleitmodus PnG_glide und der PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const in der angegebenen Reihenfolge im Hinblick auf eine Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs verbessert, und deshalb kann das Kennfeld der Steuerungsvorrichtung vorgefertigt werden, um eine Reihenfolge der Modusauswahl im Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus in der Reihenfolge ① PnG-Rollmodus PnG_coast, ② PnG-Gleitmodus PnG_glide und ③ PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const zu ermitteln.
  • Wenn einer des Fahrbarkeitsprioritätsmodus und des Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus unter Verwendung der UI-Vorrichtung 10 ausgewählt wird/ist, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um ein Modusauswahlsignal von der UI-Vorrichtung 10 zu empfangen und irgendeinen (entsprechenden) unter der Mehrzahl von Modi des PnG-Modus aus dem Kennfeld unter Verwendung der Fahrbarkeit- /Kraftstoffeffizienzprioritätsmodusauswahlinformation und der Fahrzeugzielgeschwindigkeit auszuwählen. Die Steuerungsvorrichtung 20 kann dann eingerichtet sein, um das Geschwindigkeitsfahrsteuern des Fahrzeugs im ausgewählten Modus auszuführen.
  • Für die Fahrbarkeitsprioritätsmodusauswahl kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um einen Modus mit einer optimalen Fahrbarkeit (alternativ: Kraftstoffeffizienz) unter den PnG-Modi auszuwählen und zu ermitteln, welche aus dem Kennfeld erhalten werden durch Berücksichtigen einer Anstiegs-/Verlustrate für einen jeden Modus und Fahrzeuggeschwindigkeit, kann ein Fahren mit einem Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) ausführen, welcher als ein Minimalbetrag wie unten beschrieben festgelegt ist, und kann gleichzeitig ein Gefühl einer Unbequemlichkeit hinsichtlich der Fahrbarkeit mittels einer angemessenen Modusauswahl minimieren. Für die Kraftstoffeffizienzprioritätsmodusauswahl kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um einen Modus mit einer optimalen Kraftstoffeffizienz unter den PnG-Modi auszuwählen und zu ermitteln, welche aus dem Kennfeld erhalten werden durch Berücksichtigen einer Anstiegs-/Verlustrate für einen jeden Modus und der Fahrzeuggeschwindigkeit, kann ein Fahren mit einem Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) ausführen, welche als ein Maximalbetrag festgelegt ist, und kann gleichzeitig die höchste Kraftstoffeffizienz mittels einer angemessenen Modusauswahl erhalten.
  • Wie es unten beschrieben wird, kann der Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) verwendet werden, um eine obere und eine untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung zu ermitteln, und kann ein Wert sein, welcher basierend auf einer Fahrzeugzielgeschwindigkeit voreingestellt wird, wie es im Kennfeld der 5 gezeigt ist. Dementsprechend kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um einen Modus ausgehend vom Kennfeld auszuwählen, und kann gleichzeitig einen Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) aus dem Kennfeld der 5 ermitteln, welcher zur Fahrzeugzielgeschwindigkeit korrespondiert, die vom Fahrer festgelegt wird, und kann eine obere und eine untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung ausgehend vom Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag ermitteln.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die UI-Vorrichtung 10 für die Fahrerauswahl des Fahrbarkeitsprioritätsmodus und des Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus eine Komponente sein, welche eine Anzeigeeinheit oder andere Anzeigevorrichtungen eines Kombiinstruments, welches innerhalb eines Fahrzeugs installiert ist, und eine Eingabeeinheit für eine Fahrerbetätigung aufweist. Die Anzeigeeinheit oder die Anzeigevorrichtungen des Kombiinstruments können Anzeigeinformationen angeben, um es zu ermöglichen, dass der Fahrer eine Auswahl und Festlege- bzw. Einstellinformationen von irgendeinem des Fahrbarkeitsprioritätsmodus und des Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus eingibt. Darüber hinaus kann die Eingabeeinheit eine Betätigungsvorrichtung sein, wie beispielsweise ein Knopf und ein Schalter, um zu ermöglichen, dass der Fahrer eine Modusauswahl und Festlege- bzw. Einstellinformationen mittels einer Betätigung eingibt (z.B. eine Nutzerschnittstelle). Die Eingabeeinheit ist jedoch nicht auf einen Knopf und einen Schalter beschränkt, sondern kann irgendein Typ von einer bekannten Eingabevorrichtung sein.
  • Wenn beispielsweise die Anzeigeeinheit oder die Anzeigevorrichtungen des Kombiinstruments eine berührungssensitive Vorrichtung ist oder sind (z.B. ein Touchscreen), welche eingerichtet ist oder sind, um eine Nutzerberührung zu erfassen, kann eine separate Eingabeeinheit weggelassen werden. Die UI-Vorrichtung 10 oder deren Betätigung zum Ermöglichen, dass der Fahrer irgendeinen von dem Fahrbarkeitsprioritätsmodus und dem Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus auswählt, kann von der UI-Vorrichtung 10 oder deren Betätigung zum Ein-/Ausschalten der automatischen Geschwindigkeitsfunktion und der UI-Vorrichtung 10 oder deren Betätigung zum Ein-/Ausschalten der PnG-Funktion verschieden sein. Wenn der PnG-Modus ausgeschaltet ist, während der automatische Geschwindigkeitsmodus eingeschaltet wird/ist, d.h., wenn der PnG-Modus ausgeschaltet wird/ist, kann ein herkömmlicher Geschwindigkeitsmodus eines bekannten HEV ausgeführt werden, d.h., ein herkömmliches Geschwindigkeitsfahrsteuern des Fahrzeugs zum Beibehalten der Fahrzeugzielgeschwindigkeit, welche vom Fahrer festgelegt wird, kann ausgeführt werden. Unter den PnG-Modi ist der PnG-Geschwindigkeitssteuermodus von einem herkömmlichen Geschwindigkeitsmodus dadurch verschieden, dass der PnG-Geschwindigkeitssteuermodus durch die Steuerungsvorrichtung 20 ausgewählt wird, wenn der PnG-Modus eingeschaltet wird/ist, aber ist von einem herkömmlichen Geschwindigkeitsmodus im Hinblick auf ein Fahrsteuern nicht dadurch verschieden, dass das Geschwindigkeitsfahrsteuern des Fahrzeugs ausgeführt wird, um kontinuierlich die Fahrzeugzielgeschwindigkeit beizubehalten, welche durch den Fahrer ausgewählt wird.
  • Wie es in der 4 gezeigt ist, wenn die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein kann, um den PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const auszuwählen, kann das Geschwindigkeitsfahrsteuern zum Beibehalten der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt werden, welche durch den Fahrer eingestellt ist, während die automatische Geschwindigkeit eingeschaltet ist/wird, d.h., die Fahrzeugzielgeschwindigkeit kann ausgeführt werden. Beim PnG-Geschwindigkeitssteuermodus kann die Leistung des Antriebsmotors 32 verwendet werden (in dem Fall des EV-Modus) oder kann eine komplexe Leistung des Verbrennungsmotors 31 und des Antriebsmotors 32 wie im Fall des Fahrens im allgemeinen Geschwindigkeitsmodus verwendet werden (in dem Fall des HEV-Modus). Mit anderen Worten, wenn die Steuerungsvorrichtung 20 den PnG-Geschwindigkeitssteuermodus auswählt, kann ein Geschwindigkeitsfahren im HEV-Modus oder im EV-Modus ausgeführt werden, was basierend auf einer Fahrbedingung in einem Gang-Eingelegt-Zustand eines Getriebes wie beim gewöhnlichen Geschwindigkeitsfahren ermittelt wird, und die Verbrennungsmotorkupplung 33 kann geschlossen sein, wenn das Fahrzeug im HEV-Modus gefahren wird, und kann offen sein, wenn das Fahrzeug im EV-Modus gefahren wird.
  • Weiter wird im EV-Modus eine Verbrennungsmotorleistung nicht verwendet, und deshalb kann sich der Verbrennungsmotor 31 in einem Kraftstoffunterbrechungszustand (z.B. Verbrennungsmotorschlepp- oder - schubzustand) oder einem vollständigen Verbrennungsmotorstoppzustand befinden. Im PnG-Geschwindigkeitsfahrmodus kann eine OOL-Antriebs- bzw. Fahrstrategie beibehalten werden und kann ein Betriebspunkt anhand der OOL basierend auf einer HEV-Fahr- bzw. Antriebsstrategie ermittelt werden. Insbesondere kann ein Drehmomentverteilungssteuern für den Verbrennungsmotor 31 und den Antriebsmotor 32 ausgeführt werden, um eine Drehmomentausgabe zu erzielen, welche das angeforderte Drehmoment erfüllt.
  • Wenn ein Fahrzeug im PnG-Geschwindigkeitssteuermodus gefahren wird, wie beim herkömmlichen HEV-/EV-Modus, kann die Verbrennungsmotorkupplung 33 im HEV-Modus geschlossen sein und kann im EV-Modus offen sein. Der PnG-Geschwindigkeitssteuermodus ist im Hinblick auf die Fahrbarkeit ein verbesserter Modus (z.B. exzellenter, ausreichender, bevorzugter Modus etc.), da eine konstante Geschwindigkeit als die Fahrzeugzielgeschwindigkeit beibehalten werden kann, während das Fahrzeug gefahren wird. Darüber hinaus kann basierend auf einer Leistungsverteilung des Verbrennungsmotors 31 und eines Motors (z.B. des Antriebsmotors) eine Leistungsübertragungseffizienz ermittelt werden, und eine Leistung, welche beim Laden/Entladen verwendet wird, kann eine Reduktion der Effizienz verursachen.
  • Da der Verbrennungsmotor 31 und der Antriebsmotor 32 kontinuierlich Leistung ausgeben müssen, um das angeforderte Drehmoment zum Beibehalten einer konstanten Geschwindigkeit zu erfüllen, müssen Kraftstoff und elektrische Energie kontinuierlich verwendet werden und ist eine Verwendung von Kraftstoff und (elektrischer) Energie in Relation zu einer Fahrzeugfahrstrecke gesteigert, und deshalb ist der Modus im Hinblick auf eine Kraftstoffeffizienz nachteilig. Wenn die Steuerungsvorrichtung 20 den PnG-Rollmodus PnG_coast auswählt, kann ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit), welcher zu einer Fahrzeugzielgeschwindigkeit korrespondiert, die durch den Fahrer festgelegt wird, mittels der Steuerungsvorrichtung 20 aus dem Kennfeld ermittelt werden (siehe 5), und dann kann die Steuerungsvorrichtung eingerichtet sein, um eine obere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung (Fahrzeuggeschwindigkeit +a) und eine untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung (Fahrzeuggeschwindigkeit -a) zu ermitteln, bei welchen der ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit = a im Beispiel der 4) basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit angewendet wird.
  • Wenn die obere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung und die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung im PnG-Rollmodus ermittelt werden, kann ein Fahrsteuern zum Folgen der oberen und der unteren Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung ausgeführt werden. Insbesondere kann ein Betreiben von einem oder von mehreren des Verbrennungsmotors 31 und des Antriebsmotors 32 ausgeführt werden, um ein Fahrzeug zur oberen Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung (Fahrzeuggeschwindigkeit +a) in der Beschleunigungsphase (Pulsphase) zu beschleunigen. Darüber hinaus werden eine angeforderte Leistung und ein angefordertes Drehmoment zum Fahrzeugbeschleunigen gesteigert. Das angeforderte Drehmoment kann ermittelt werden, um die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einer Geschwindigkeitssteigerungsneigung, welche durch die Steuerungsvorrichtung 20 festgelegt wird, zu steigern, und die Ausgabe von einem oder von mehreren des Verbrennungsmotors 31 und des Antriebsmotors 32 kann/können eingestellt werden, um das ermittelte angeforderte Drehmoment zu erfüllen.
  • Insbesondere kann die Geschwindigkeitssteigerungsneigung ein Wert sein, welcher durch die Steuerungsvorrichtung 20 vorbestimmt ist, und kann alternativ durch den Fahrer durch die UI-Vorrichtung 10 festgelegt/eingestellt werden. In der Beschleunigungsphase kann das Getriebe 34 in einem Gang-Eingelegt-Zustand betrieben werden, kann die Verbrennungsmotorkupplung 33 betrieben/betätigt werden, um geschlossen zu sein, wenn die Leistung des Verbrennungsmotors verwendet wird, um das angeforderte Drehmoment zu erfüllen, und kann die Verbrennungsmotorkupplung 33 betätigt/betrieben werden, um in einem Kraftstoffunterbrechungszustand oder einem vollständigen Verbrennungsmotorstoppzustand offen zu sein, wenn die Leistung des Verbrennungsmotors nicht verwendet wird. In der Abbremsphase (Rollphase) kann ein Abbremssteuern zum Fahren/Antreiben des Fahrzeugs nur unter Verwendung der Massenträgheit ausgeführt werden, bis die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung (Fahrzeuggeschwindigkeit -a) erreicht ist, während der Verbrennungsmotor 31 und der Antriebsmotor 32 gestoppt sind, und in diesem Fall können ein Getriebe-Neutralzustand, ein Verbrennungsmotorkupplung-Offenzustand und ein Kraftstoffunterbrechungszustand oder ein vollständiger Verbrennungsmotorstoppzustand ausgeführt werden, wie es oben in der Tabelle 1 gezeigt ist.
  • Das Getriebe 34 kann eingerichtet sein, um einen Gang-Eingelegt-Zustand beizubehalten, welcher kein Neutralzustand ist, und in diesem Fall kann es möglich sein, durch den Antriebsmotor 32 (z.B. elektrische) Energie zurückzugewinnen. Dann ist der PnG-Gleitmodus PnG_glide vom dem PnG-Rollmodus PnG_coast dahingehend verschieden, dass ein Fahrzeugabbremssteuern ausgeführt wird, welches restriktiv bzw. eingeschränkt elektrische Energie verwendet, d.h. Motorleistung in der Abbremsphase (Gleitphase), aber ist nicht dahingehend vom PnG-Rollmodus PnG_coast hinsichtlich des Steuerns der Beschleunigungsphase (Pulsphase) verschieden, und deshalb wird eine detaillierte Beschreibung der Beschleunigungsphase im PnG-Gleitmodus PnG_glide hier ausgelassen.
  • In der Abbremsphase (Gleitphase) des PnG-Gleitmodus PnG_glide kann ein Fahrzeugabbremsen ausgeführt werden, bei welchem ein Motordrehmoment erzeugt wird, um eine geringere Abbremsneigung zu haben als in der Abbremsphase (Rollphase) des PnG-Rollmodus PnG_coast, und in diesem Fall kann eine Fahrzeugfahrstrecke in der Abbremsphase verglichen mit dem Abbremsen im PnG-Rollmodus gesteigert sein. Mit anderen Worten kann in der Abbremsphase ein Drehmomentunterstützungssteuern zum Erzeugen einer Kraft zum Bewegen des Fahrzeugs zusätzlich zur Fahrzeugmassenträgheit durch den Antriebsmotor ausgeführt werden und kann ein Fahrzeugabbremsen mit einem Geschwindigkeitsprofil einer geringeren Abbremsneigung als das Abbremsen im PnG-Rollmodus, in welchem das Fahrzeugabbremsen nur unter Verwendung der Massenträgheit ausgeführt wird, mittels des Drehmomentunterstützungssteuerns ausgeführt werden.
  • Sogar wenn der PnG-Gleitmodus PnG_glide ausgewählt ist, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um den Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) ausgehend vom Kennfeld festzulegen und kann eine Abbremsfestlege- bzw. einstellinformation (z.B. eine Information, mit welcher Intensität das Abbremsen ausgeführt werden soll; im Weiteren kurz: Abbremsfestlegeinformation) zum Ermitteln eines Geschwindigkeitsprofils in der Abbremsphase aus einem separaten Kennfeld ermitteln, d.h., den Motordrehmomentunterstützungsbetrag oder die Abbremsneigung zusätzlich zum Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag. Dementsprechend kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um den Motordrehmomentunterstützungsbetrag oder die Abbremsneigung aus einem separaten Kennfeld zu ermitteln, und in diesem Fall kann ein Kennfeld erzeugt und im Speicher der Steuerungsvorrichtung 20 gespeichert werden, um den Motordrehmomentunterstützungsbetrag oder die Abbremsneigung ausgehend von der Fahrzeugzielgeschwindigkeit zu ermitteln.
  • Dementsprechend können eine obere und eine untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung ermittelt werden, bei welchen der Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit = a im Beispiel der 4), welcher durch einen Fahrer basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit festgelegt wird, angewendet wird, kann ein Fahrzeugbeschleunigen bis zur oberen Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung (Fahrzeuggeschwindigkeit +a) in der Beschleunigungsphase (Pulsphase) ausgeführt werden und kann dann die Drehmomentunterstützung durch den Motor basierend auf dem Motordrehmomentunterstützungsbetrag oder der Abbremsneigung ausgeführt werden, welche aus dem Kennfeld ermittelt werden, während das Fahrzeug bis zur unteren Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung (Fahrzeuggeschwindigkeit -a) in der Abbremsphase (Gleitphase) abgebremst wird. Das zuvor genannte Drehmomentunterstützen in der Abbremsphase, d.h., der Gleitphase, gibt an, dass Motorleistung verwendet wird, um das Fahrzeugabbremsen mit einem Geschwindigkeitsprofil auszuführen, welches eine geringere Abbremsneigung als die der Rollphase hat, in welcher das Fahrzeugabbremsen nur unter Verwendung der Massenträgheit, aber jedoch kein Fahrzeugbeschleunigen durch Drehmomentunterstützung, ausgeführt wird.
  • Bezugnehmend auf die obige Tabelle 1, in der Abbremsphase (Gleitphase) des PnG-Gleitmodus PnG_glide, kann das Getriebe 34 in einem Gang-Eingelegt-Zustand betrieben werden, kann die Verbrennungsmotorkupplung 33 betrieben/betätigt werden, um offen zu sein, und kann der Verbrennungsmotor 31 in einem Kraftstoffunterbrechungszustand oder einem vollständigen Verbrennungsmotorstoppzustand gehalten werden. Dementsprechend, in der Abbremsphase des PnG-Gleitmodus, kann (z.B. Elektro-)Motorleistung restriktiv verwendet werden, jedoch, wenn es erforderlich ist, kann die Verbrennungsmotorkupplung 33 geschlossen sein, um ein Verbrennungsmotorbremsen (z.B. einen Verbrennungsmotorschub- bzw. Schleppbetrieb) auszuführen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf dem Geschwindigkeitsprofil einzustellen, und, wenn es erforderlich ist, kann es möglich sein, das Verbrennungsmotordrehmoment zu verwenden, während die Verbrennungsmotorkupplung geschlossen ist. Das Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellen, bei welchem das Abbremsen mit einer geringen Neigung restriktiv unter Verwendung von elektrischer Leistung, d.h., Motorleistung in der Abbremsphase des PnG-Gleitmodus, ausgeführt wird, ist nicht darauf beschränkt, wenn nur Motorleistung verwendet wird, um die Fahrzeuggeschwindigkeit einzustellen, und kann ein Einstellen unter Verwendung eines Verbrennungsmotorbremsens oder eines Verbrennungsmotordrehmoments aufweisen.
  • In dem Beispiel der 4 bezeichnet „Fahrzeuggeschwindigkeit +a“ die obere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung und bezeichnet „Fahrzeuggeschwindigkeit -a“ die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung. In dem Beispiel der 4 haben die obere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung und die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung im PnG-Rollmodus PnG_coast und im PnG Gleitmodus PnG_glide den gleichen Wert, jedoch in einem Beispiel, bei welchen das Kennfeld der 5 verwendet wird, ist ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag, welcher aus dem Kennfeld basierend auf einer Fahrzeugzielgeschwindigkeit erhalten wird, in den beiden Modi PnG_coast und PnG_glide verschieden, weshalb die obere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung und die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung in den beiden Modi tatsächlich verschiedene Werte haben können.
  • In dem Beispiel der 4 kann ein Fahrzeug in Geschwindigkeitszuständen ① und ② während eines Fahrens im PnG-Rollmodus PnG_coast gefahren werden und kann in Geschwindigkeitszuständen ① und ③ während des Fahrens im PnG-Gleitmodus PnG_glide gefahren werden. In dem Beispiel, bei welchem das Kennfeld der 5 angewendet wird, ist die „Linie 1“ eine Linie für einen Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus, bei welchem der Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) basierend auf einer Fahrzeugzielgeschwindigkeit festgelegt ist, und ist die „Linie 2“ eine Linie für einen Fahrbarkeitsprioritätsmodus, bei welchem der Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit festgelegt ist.
  • Insbesondere ist die „Linie 1“ eine Linie, welche einen Maximalwert des Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrags folgt und den Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit angibt, während das Fahrzeug im PnG-Rollmodus gefahren wird. Die „Linie 2“ ist eine Linie, welche 0 folgt, d. h., einem Minimalwert des Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrags in einer Niedergeschwindigkeitsbedingung (einem Abschnitt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit), bei welchem die Fahrzeugzielgeschwindigkeit gleich oder geringer ist als eine vorbestimmte Referenzfahrzeuggeschwindigkeit V1, und hält dann einen spezifischen Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert (0) in einer Hochgeschwindigkeitsbedingung (z.B. einem Abschnitt mit einer großen Fahrzeuggeschwindigkeit) bei, bei welcher die Fahrzeugzielgeschwindigkeit größer als V1 ist. Da in dem Beispiel der 5 in dem Kennfeld in allen Abschnitten der Fahrzeugzielgeschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) des PnG-Rollmodus PnG_coast festgelegt sein kann, um größer zu sein als ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) des PnG-Gleitmodus PnG_glide und des PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, kann der Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) als ein Minimalwert festgelegt sein, d.h. 0.
  • Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um den Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit), welcher zur Fahrzeugzielgeschwindigkeit korrespondiert, die gegenwärtig durch den Fahrer unter Verwendung des Kennfelds der 5 festgelegt wird, zu ermitteln, um den korrespondierenden Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) unter Verwendung der Fahrzeugzielgeschwindigkeit als Eingabe zu ermitteln. Dementsprechend, wenn der Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus durch den Fahrer ausgewählt ist, kann ein Maximalwert des Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrags (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit), welcher zur festgelegten Fahrzeugzielgeschwindigkeit korrespondiert, aus dem Kennfeld der 5 ermittelt werden, und kann der PnG-Rollmodus PnG_coast zum Erhalten eines maximalen Kraftstoffeffizienzeffekts als der PnG-Modus ausgewählt werden. Mit anderen Worten kann ein Maximalwert (z.B. welcher von Werten ausgewählt ist, die der Linie 1 folgen) als der Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag aus dem Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) ermittelt werden, welcher zur gegenwärtigen Fahrzeugzielgeschwindigkeit korrespondiert, und, wenn die obere und die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung aus dem ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) ermittelt werden, kann ein Fahren im PnG-Rollmodus ausgeführt werden unter Verwendung der ermittelten oberen und unteren Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung.
  • Wenn der Fahrbarkeitsprioritätsmodus durch den Fahrer ausgewählt ist, kann der Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit), welcher zur Fahrzeugzielgeschwindigkeit korrespondiert, unter den Werten ermittelt werden, welche der Linie 2 folgen, und diesbezüglich, in einer Bedingung, in welcher die Fahrzeugzielgeschwindigkeit gleich oder geringer als V1 ist, kann der Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) mit 0 als ein Minimalwert ermittelt werden, kann der PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const ausgewählt werden und kann ein Fahren im PnG-Geschwindigkeitssteuermodus ausgeführt werden. Während der Fahrbarkeitsprioritätsmodus ausgewählt ist, wenn das Fahrzeug im PnG-Geschwindigkeitssteuermodus gefahren wird und die Fahrzeugzielgeschwindigkeit größer als V1 ist, ist die Fahrzeugkraftstoffeffizienz verschlechtert, und deshalb kann der PnG-Gleitmodus PnG_glide ausgewählt werden, um eine Fahrerintention zum Verbessern der Kraftstoffeffizienz zu erfüllen, und kann der Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit), welcher zur gegenwärtig festgelegten Fahrzeugzielgeschwindigkeit korrespondiert, unter den Werten ermittelt werden (z.B. einem rechten Abschnitt der Linie 2 in der 5, in welchem die Fahrzeugzielgeschwindigkeit größer als V1 ist), welche der Linie 2 folgen.
  • Dementsprechend, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) ermittelt wird, können die obere und die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung ausgehend von dem ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag ermittelt werden und kann das Fahrzeug im PnG-Gleitmodus unter Verwendung der ermittelten oberen und der unteren Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung gefahren werden. Insbesondere, wenn der Fahrbarkeitsprioritätsmodus durch den Fahrer ausgewählt ist, können der PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const oder der PnG-Gleitmodus PnG_glide aus dem Kennfeld der 5 ermittelt werden und kann das Fahrzeug im korrespondierenden Modus gefahren werden. Wenn der Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus ausgewählt ist, kann der PnG-Rollmodus PnG_coast aus dem Kennfeld der 5 ermittelt werden und kann das Fahrzeug im PnG-Rollmodus gefahren werden. Dementsprechend kann ein PnG-Fahren in dem Modus, welcher aus dem Kennfeld durch die Steuerungsvorrichtung 20 ausgewählt wird, automatisch ausgeführt werden, und insbesondere, wenn der PnG-Gleitmodus ausgewählt ist, kann ein optimales automatisches Geschwindigkeitssteuern unter Berücksichtigung von sowohl der Kraftstoffeffizienz wie auch der Fahrbarkeit ausgeführt werden.
  • Die 6 bis 8 sind Flussdiagramme, welche ein automatisches Geschwindigkeitssteuerverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Unter Bezugnahme auf die 6 kann ein Fahrer eine Fahrzeugzielgeschwindigkeit festlegen, einen automatischen Geschwindigkeitsmodus einschalten („Geschwindigkeit festlegen“) (S11) und einen PnG-Modus einschalten (S12). Wenn der automatische Geschwindigkeitsmodus eingeschaltet ist und der PnG-Modus ausgeschaltet ist, kann eine konstante Fahrzeuggeschwindigkeit in einem gewöhnlichen Geschwindigkeitsmodus (z.B. gewöhnlicher Tempomatmodus) durch die Steuerungsvorrichtung 20 beibehalten werden (S23). Die Steuerungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um ein Signal zu empfangen, welches angibt: die Fahrzeugzielgeschwindigkeit, ob der automatische Geschwindigkeitsmodus eingestellt/festgelegt ist und ob der PnG-Modus eingeschaltet ist.
  • Weiter, wenn der PnG-Modus eingeschaltet ist/wird, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, ein angefordertes Drehmoment und einen Betriebspunkt (z.B. des Verbrennungsmotors) zu analysieren (S13), und erfasst und überwacht einen allgemeinen Fahrzustand, d.h., einen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit oder eines Gaspedalpositionssensors (engl.: „accelerator position sensor“; im Weiteren kurz: APS), ein vom Fahrer angefordertes Drehmoment, einen EV-/HEV-Fahrzustand usw. Die Steuerungsvorrichtung 20 kann dann eingerichtet sein, um zu ermitteln, ob ein gegenwärtiger Batterieladezustand (engl.: „battery state of Charge“; im Weiteren auch kurz: Batterie-SoC) (BMS-Information) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt (S14). Mit anderen Worten, wenn der Batterie-SoC gleich oder größer ist als eine voreingestellte obere Begrenzung PnG_cruise_high und gleich oder geringer ist als eine untere Begrenzung PnG_cruise_low und der Batterie-SoC außerhalb des Bereichs liegt, kann das Fahrzeug betrieben werden, um im PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const gefahren zu werden (S18).
  • Beim Vorgang S14 oder S19, während des Fahrens im PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, wenn für den Batterie-SoC ermittelt wird, dass dieser innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt (PnG_cruise_low ≤ SoC ≤ PnG_cruise_high), kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, eine Benutzerschnittstelle zum Auswählen und Eingeben irgendeines von dem Fahrbarkeitsprioritätsmodus und dem Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus durch die UI-Vorrichtung 10 anzuzeigen und dem Fahrer die Nutzerschnittstelle bereitzustellen (z.B. Ausgeben der Nutzerschnittstelle auf einer Anzeigeeinheit). Wenn ein Modus, welcher vom Nutzer gewünscht wird, durch die UI-Vorrichtung 10 ausgewählt werden kann (S15 und S20), kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um irgendeinen von dem PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, dem PnG-Rollmodus PnG_coast und dem PnG-Gleitmodus PnG_glide aus dem Kennfeld auszuwählen, und dann kann das Fahrzeug im ausgewählten Modus gefahren werden (S16 und S21).
  • Insbesondere, wenn der Fahrbarkeitsprioritätsmodus ausgewählt ist, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um einen Modus, in welchem die Fahrbarkeit unter dem PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, dem PnG-Rollmodus PnG_coast und dem PnG-Gleitmodus PnG_glide priorisiert ist, aus dem Kennfeld auszuwählen, und dann kann das Fahrzeug in dem ausgewählten Modus durch Steuern durch die Steuerungsvorrichtung 20 gefahren werden (S15 und S16). Wenn das Beispiel der 5 angewendet wird, wenn der Fahrbarkeitsprioritätsmodus ausgewählt wird/ist, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um irgendeinen von dem PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const und dem PnG-Gleitmodus PnG_glide basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit aus dem Kennfeld auszuwählen, und dann kann durch Steuern durch die Steuerungsvorrichtung 20 das Fahrzeug in dem ausgewählten Modus gefahren werden.
  • Beim Vorgang S16, wenn der PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const aus dem Kennfeld ausgewählt wird/ist, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit zu halten, welche durch den Fahrer eingestellt/festgelegt ist. Wenn der PnG-Rollmodus PnG_coast oder der PnG-Gleitmodus PnG_glide aus dem Kennfeld ausgewählt wird/ist, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um den Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) aus dem Kennfeld der 5 basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit auszuwählen, welche durch den Fahrer festgelegt ist, und kann eine obere und eine untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung ausgehend vom ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag ermitteln.
  • Wie es in der 7 gezeigt ist, kann ein angefordertes Drehmoment gesteigert werden, bis eine obere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung erreicht wird, basierend auf einer Geschwindigkeitssteigerungsneigung, welche durch die Steuerungsvorrichtung 20 festgelegt wird, und kann ein Ausgabedrehmoment von einer Fahrzeugantriebsquelle, welches zum angeforderten Drehmoment korrespondiert, ausgeführt werden, und dementsprechend kann ein Fahrzeugbeschleunigen in der Pulsphase ausgeführt werden (S16-2 und S16-3). Wenn die obere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung erreicht wird, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um das Fahrzeug zu betreiben durch Reduzieren des angeforderten Drehmoments und durch Ausführen eines Fahrzeugabbremsens zum Fahren des Fahrzeugs nur unter Verwendung der Massenträgheit, bis die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung erreicht wird, d.h., ein Rollen, oder kann eingerichtet sein, um das Fahrzeug zu betreiben, um ein Gleitfahren (z.B. Gleitphase) auszuführen, bei welchem ein Fahrzeugabbremsen ausgeführt wird basierend auf einem Geschwindigkeitsprofil mit einer geringen Abbremsneigung unter Verwendung von Motorleistung, bis die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung erreicht wird (S16-4 und S16-5).
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Steigen und ein Sinken eines angeforderten Drehmoments ein Steigen und ein Sinken einer Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnen. Diesbezüglich können in der Pulsphase als die Beschleunigungsphase des PnG-Rollmodus PnG_coast ein angefordertes Drehmoment und eine Fahrzeuggeschwindigkeit gesteigert werden und können im Rollmodus (Rollphase) als die Abbremsphase des PnG-Rollmodus PnG_coast ein angefordertes Drehmoment und eine Fahrzeuggeschwindigkeit gesenkt werden. In der Abbremsphase des PnG-Rollmodus kann ein Abbremsen ausgeführt werden, bei welchem das Fahrzeug nur unter Verwendung der Massenträgheit gefahren wird. In der Pulsphase als die Beschleunigungsphase des PnG-Gleitmodus PnG_glide können ein angefordertes Drehmoment und eine Fahrzeuggeschwindigkeit gesteigert werden, und in beim Gleitfahren (Gleitphase) als die Abbremsphase des PnG-Gleitmodus PnG_glide können ein angefordertes Drehmoment und eine Fahrzeuggeschwindigkeit gesenkt werden.
  • Während des Gleitfahrens kann während des Fahrzeugabbremsens eine Drehmomentunterstützung durch den Antriebsmotor basierend auf einer Abbremsfestlegeinformation, d.h., ein Motordrehmomentunterstützungsbetrag oder eine Abbremsneigung, ausgeführt werden, welche ausgehend vom Kennfeld ermittelt wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung erreicht, können ein Fahrzeugbeschleunigen und -abbremsen alternierend wiederholt werden, und, wenn der Batterie-SoC innerhalb einer voreingestellten oberen Begrenzung PnG_cruise_high und einer unteren Begrenzung PnG_cruise_low liegt (PnG_cruise_low ≤ SoC ≤ PnG_cruise_high)(S27), kann das Fahren in einem Modus kontinuierlich beibehalten werden, welcher aus dem PnG-Geschwindigkeitssteuermodus, dem PnG-Rollmodus und dem PnG-Gleitmodus ausgewählt wird/ist. Beim Vorgang S17, wenn der Batterie-SoC außerhalb des Bereichs zwischen der oberen Begrenzung PnG_cruise_high und der unteren Begrenzung PnG_cruise_low liegt, d.h., wenn der Batterie-SoC die obere Begrenzung überschreitet oder geringer ist als die untere Begrenzung, kann das Fahrzeug im PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const gefahren werden, und anschließend, wenn der Batterie-SoC wieder innerhalb des Bereichs liegt, kann ein gegenwärtiger Modus zum ursprünglichen Modus zurückkehren.
  • Wenn eine PnG-Steuerendbedingung (z.B. eine Bedingung zum Beenden des PnG-Steuerns) erfüllt wird, welche während des Fahrens im ausgewählten Modus festgelegt wird, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, dass Steuern im PnG-Modus zu beenden (S22) und kann vom gegenwärtigen Steuern zu einem Steuern in einem gewöhnlichen Geschwindigkeitsmodus umschalten (S23). Insbesondere, als die PnG-Steuerendbedingung, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, das Steuern zu beenden, wenn der Fahrer für den PnG-Modus „aus“ eingibt oder der Batterie-SoC außerhalb des Bereichs zwischen der oberen Begrenzung und der unteren Begrenzung liegt, und, wenn eine voreingestellte gewöhnliche automatische Geschwindigkeitsfreigabebedingungen erfüllt wird (z.B. eine APS-Betätigung), kann der automatische Geschwindigkeitsmodus vollständig freigegeben (z.B. verlassen) werden.
  • Insbesondere, wenn Spielraumwerte α und β, welche jeweilig auf die obere Begrenzung und die untere Begrenzung der PnG-Steuerendbedingung angewendet werden sollen, festgelegt werden/sind und der Batterie-SoC einen Bereich überschreitet, in welchem die Spielraumwerte angewendet werden, d.h., wenn zutrifft, dass SoC < PnG_cruise_low - α oder dass PnG_cruise_high + β < SoC, kann das Steuern beendet werden. Wenn der Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus ausgewählt wird/ist, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um einen Modus unter dem PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, dem PnG-Rollmodus PnG_coast und dem PnG-Gleitmodus PnG_glide aus dem Kennfeld auszuwählen, in welchem die Kraftstoffeffizienz bevorzugt berücksichtigt wird, und dann kann das Fahrzeug in dem ausgewählten Modus gefahren werden durch Steuern durch die Steuerungsvorrichtung 20 (S20 und S21).
  • Wenn das Kennfeld der 5 angewendet wird, wenn der Fahrbarkeitsprioritätsmodus ausgewählt ist, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um den PnG-Rollmodus PnG_coast aus dem Kennfeld auszuwählen, und dann kann das Fahrzeug in dem ausgewählten Modus gefahren werden durch Steuern der Steuerungsvorrichtung 20. Wenn der PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const aus dem Kennfeld ausgewählt ist, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einer konstanten Geschwindigkeit als die Fahrzeugzielgeschwindigkeit zu halten, welche durch den Fahrer festgelegt/eingestellt ist. Weiter, wenn der PnG-Rollmodus PnG_coast oder der PnG Gleitmodus PnG_glide aus dem Kennfeld ausgewählt ist, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um den Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) aus dem Kennfeld der 5 basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit zu ermitteln, welche durch den Fahrer festgelegt ist, und kann die obere und die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung ausgehend von dem ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag ermitteln, ebenso wie im Fahrbarkeitsprioritätsmodus.
  • Darüber hinaus, wie es in der 8 gezeigt ist, kann ein angefordertes Drehmoment gesteigert werden, bis die obere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung erreicht wird, basierend auf einer Geschwindigkeitssteigerungsneigung, welche durch die Steuerungsvorrichtung 20 festgelegt wird, und das Drehmoment der Fahrzeugantriebsquelle, welches zum angeforderten Drehmoment korrespondiert, kann ausgegeben werden, und dementsprechend kann das Fahrzeug in der Pulsphase beschleunigt werden (S21-2 und S21-3). Wenn die obere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung erreicht wird, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, um das Fahrzeug zu betreiben durch Reduzieren des angeforderten Drehmoments und Abbremsen des Fahrzeugs, um das Fahrzeug nur unter Verwendung der Massenträgheit zu fahren, bis die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung erreicht wird, d.h., Rollen. Alternativ kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, das Fahrzeug zu betreiben, um ein Gleitfahren (Gleitphase) auszuführen, bei welchem das Fahrzeug mit einem Geschwindigkeitsprofil mit einer geringeren Abbremsneigung abgebremst wird (z.B. die Bremse betätigt wird) unter Verwendung von (z.B. Elektro-)Motorleistung, bis die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung erreicht wird (S21-4 und S21-5).
  • In der Pulsphase als die Beschleunigungsphase des PnG-Rollmodus PnG_coast können ein angefordertes Drehmoment und eine Fahrzeuggeschwindigkeit gesteigert werden, und beim Rollen (Rollphase) als die Abbremsphase des PnG-Rollmodus PnG_coast können das angeforderte Drehmoment und die Fahrzeuggeschwindigkeit gesenkt werden. In der Abbremsphase des PnG-Rollmodus kann ein Abbremsen ausgeführt werden, bei welchem das Fahren nur unter Verwendung der Massenträgheit ausgeführt wird. In der Pulsphase als die Beschleunigungsphase des PnG-Gleitmodus PnG_glide können ein angefordertes Drehmoment und eine Fahrzeuggeschwindigkeit gesteigert werden, und beim Gleitfahren (Gleitphase) als die Abbremsphase des PnG-Gleitmodus PnG_glide können ein angefordertes Drehmoment und eine Fahrzeuggeschwindigkeit gesenkt werden.
  • Während des Gleitfahrens kann durch den Antriebsmotor eine Drehmomentunterstützung ausgeführt werden basierend auf einer Abbremsfestlegeinformation, welche ausgehend vom Kennfeld während des Fahrzeugabbremsen ermittelt wird, d.h., ein Motordrehmomentunterstützungsbetrag oder eine Abbremsneigung. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung erreicht, können ein Fahrzeugbeschleunigen und -abbremsen alternierend wiederholt werden, und, sogar wenn ein Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus ausgewählt ist, wenn ein Batterie-SoC innerhalb einer vorbestimmten oberen Begrenzung PnG_cruise_high und einer unteren Begrenzung PnG_cruis_low liegt (PnG cruise_low ≤ SoC ≤ PnG_cruise_high) (S17), kann das Fahrzeug kontinuierlich in einem Modus gehalten werden, welcher aus dem PnG-Geschwindigkeitssteuermodus, dem PnG-Rollmodus und dem PnG-Gleitmodus ausgewählt wird.
  • Beim Vorgang S17, wenn sich der Batterie-SoC außerhalb des Bereichs zwischen der oberen Begrenzung PnG_cruise_high und der unteren Begrenzung PnG_cruise_low befindet, d.h., wenn der Batterie-SoC die obere Begrenzung überschreitet oder unterhalb der unteren Begrenzung liegt, kann das Fahrzeug in dem PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const gefahren werden. Wenn der Batterie-SoC wieder innerhalb des Bereichs liegt, kann ein gegenwärtiger Modus zum ursprünglichen Modus zurückkehren. Wenn eine PnG-Steuerendbedingung erfüllt ist, welche festgelegt wird, während das Fahrzeug im ausgewählten Modus gefahren wird, kann die Steuerungsvorrichtung 20 eingerichtet sein, das Steuern im PnG-Modus zu beenden (S22), und kann das gegenwärtigen Steuern zu einem Steuern in einem gewöhnlichen Geschwindigkeitsmodus umschalten (S23). Der gewöhnliche Geschwindigkeitsmodus im Vorgang S23 ist ein Modus, bei welchem das Fahrzeugfahren ausgeführt wird, um die Fahrzeugzielgeschwindigkeit beizubehalten, welche durch den Fahrer festgelegt wird, und ist vom PnG-Geschwindigkeitssteuermodus im Vorgang S18 hinsichtlich des Fahrzeugsteuerns und der Fahrzustände zum Beibehalten der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht verschieden.
  • Die 9 ist ein Diagramm zum Vergleich von PnG-Modi, und in der 9 ist die X-Achse die Leistung und die Y-Achse die Effizienz. Bei einem HEV ist ein Maximalpunkt einer Verbrennungsmotoreffizienz ein Optimalpunkt (engl.: „sweet spot“; im Weiteren auch kurz: SS) und bezeichnet einen optimalen Betriebspunkt in einem BSFC-Kennfeld. Beim ersten PnG-Rollmodus PnG_coast_ideal als ein Idealfahrmodus kann ein Verbrennungsmotorbetriebspunkt in der Beschleunigungsphase (Pulsphase) am Optimalpunkt positioniert werden und kann der Verbrennungsmotor in der Abbremsphase (Rollphase) gestoppt sein, und deshalb kann der Verbrennungsmotor an einem theoretisch optimalen Effizienzpunkt arbeiten. Insbesondere ist dies eine Idealsituation, bei welcher Fahrzeugdynamikcharakteristiken und Übergangs- bzw. Störzustände nicht berücksichtigt werden und ein Variationsbereich der Fahrzeuggeschwindigkeit schnell in Richtung zu einem Niedrigleistungsabschnitt gesteigert wird, und deshalb ist die Fahrbarkeit negativ betroffen.
  • Weiter ist der zweite PnG-Rollmodus PnG_coast_real als ein tatsächlicher bzw. realer Modus ein Fall, bei welchem eine Begrenzung beim Folgen des SS basierend auf einem festgelegten Übersetzungs- bzw. Gangverhältnis und Fahrzeugdynamikcharakteristiken und Übergangs- bzw. Störzustände berücksichtigt werden, und dementsprechend kann die Effizienz (bspw. verglichen mit dem ersten PnG-Rollmodus PnG_coast_ideal) verschlechtert sein. Beim PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const kann ein Betriebspunkt basierend auf einer HEV-Fahr- bzw. Antriebsstrategie an (z.B. auf) einer OOL positioniert sein, und in diesem Fall kann eine Leistungsübertragungseffizienz basierend auf einer Leistungsverteilung des Verbrennungsmotors 31 und des Motors (z.B. Antriebsmotors) ermittelt werden, und eine Leistung, welche beim Laden/Entladen (bspw. der Batterie) verwendet wird, kann die Effizienz reduzieren. Der PnG-Gleitmodus PnG_glide kann erhalten werden mittels eines Kompromisses zwischen dem PnG-Rollmodus PnG_coast und dem PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, und die Beschleunigungsphase (Pulsphase) kann die gleiche sein wie im PnG-Rollmodus PnG_coast.
  • Jedoch kann in der Abbremsphase (Gleitphase) ein Steuern basierend auf einer Strategie zum partiellen Erzeugen eines Unterstützungsdrehmoments (z.B. eines Unterstützungsdrehmoments, welches zum angeforderten Drehmoment korrespondiert) zum Beibehalten der maximalen Massenträgheit des Fahrzeugs unter Verwendung von elektrischer Leistung ausgeführt werden, um eine Fahrzeugfahrstrecke zu verlängern. Dies kann direkt einen Teil einer elektrischen Leistung verwenden, welche z.B. mittels des Rollens (z.B. Rekuperierungsrollen) im PnG-Rollmodus PnG_coast gespeichert wurde, um den Nachteil aufgrund der Reduktion der Umlaufeffizienz der elektrischen Leistung zu kompensieren. Dementsprechend kann die Fahrzeuggeschwindigkeit im PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const nicht beibehalten werden und kann ein Abbremsen durch den PnG-Rollmodus PnG_coast nicht erzielt werden. Als ein Ergebnis können mittels der Kompromissstrategie sowohl die große Effizienz als der Vorteil des PnG-Rollmodus und die gute Fahrbarkeit als der Vorteil des PnG-Geschwindigkeitssteuermodus erzielt werden.
  • Die 10 ist ein Diagramm für einen Vergleich der PnG-Modi, und in der 10 ist die X-Achse eine Fahrzeugfahrstrecke und ist die Y-Achse der kumulierte Kraftstoffverbrauch. Ein Fahrzustand im PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const ist ein (z.B. Reise-)Geschwindigkeitsfahrzustand, und deshalb nimmt der Kraftstoffverbrauch proportional zur Fahrzeugfahrstrecke zu. Beim PnG-Rollmodus PnG_coast ist ein Kraftstoffverbrauch in der Beschleunigungsphase (Pulsphase) größer als im PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const, jedoch ist in der Abbremsphase (Rollphase) basierend auf dem Rollen in einem Kraftstoffunterbrechungszustand oder vollständigen Verbrennungsmotorstoppzustand kein Kraftstoffverbrauch gegeben, und deshalb kann der kumulierte Wert des Gesamtkraftstoffverbrauchs verglichen mit dem PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const verringert sein.
  • Darüber hinaus kann ein Betriebspunkt in der Beschleunigungsphase (Pulsphase) nahe dem SS liegen, und dementsprechend kann das Fahrzeug in einem Abschnitt mit verbesserter Verbrennungsmotoreffizienz gefahren werden, was die Kraftstoffeffizienz verbessert. Beim PnG-Gleitmodus PnG_glide ist die Beschleunigungsphase (Pulsphase) die gleiche wie im PnG-Rollmodus PnG_coast, jedoch wird in der Abbremsphase (Gleitphase) ein Teil der Energie, die durch den (Elektro-)Motor regeneriert (rekuperiert) wird, direkt verwendet, um das Fahrzeug zu fahren (z.B. unterstützend anzutreiben), und deshalb kann eine tatsächliche Fahrzeugfahrstrecke verlängert werden.
  • Das hier beschriebene Verfahren ist in der Lage, eine Reduktion der Energieeffizienz basierend auf einem Umlauf von regenerativer Energie eines elektrischen Systems zu minimieren. Insbesondere wird in einer Abbremsphase (Gleitphase) Energie, welche zu einem minimalen angeforderten Antriebsdrehmoment (Leerlauf) korrespondiert, zusätzlich verbraucht, und kann ein Gesamtenergieverbrauch verglichen mit einem PnG-Geschwindigkeitssteuermodus PnG_const ebenfalls reduziert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein automatisches Geschwindigkeitssteuerverfahren (z.B. ein Automatisch-Geschwindigkeitssteuern-Verfahren) ein PnG-Fahr- bzw. Antriebsmuster verwenden, welcher erhalten wird durch Berücksichtigen der Charakteristiken des HEV, um einen Effekt des Verbesserns der Kraftstoffeffizienz zu maximieren.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung, bei einem automatischen Geschwindigkeitssteuerverfahren, kann ein PnG-Modus unterteilt sein und kann ein Modus unter einem PnG-Geschwindigkeitssteuermodus (z.B. einem automatischen (z.B. Reise-)Geschwindigkeitsmodus), einem PnG-Rollmodus (z.B. freiem (Massenträgheits-)Rollen oder einem Rollen unter Verwendung eines Elektromotors/Generators zur Energierückgewinnung) und einem PnG-Gleitmodus (z.B. einem Rollen unterstützt durch einen Elektromotor) für jeden Fahrzeugfahrabschnitt aus einem Kennfeld, welches durch eine Steuerungsvorrichtung festgelegt wird/ist, automatisch ausgewählt werden, und deshalb kann ein Fahren vorteilhaft und automatisch in einem optimalen PnG-Modus ohne einen separaten Eingriff eines Fahrers ausgeführt werden. Darüber hinaus kann ein Fahren im PnG-Gleitmodus aufgeführt werden, welcher erhalten wird unter Berücksichtigung von Vorteilen von sowohl dem PnG-Geschwindigkeitssteuermodus als auch dem PnG-Rollmodus, und deshalb kann es möglich sein, das Fahrzeug zu fahren, um eine Fahrbarkeit (bspw. einen Fahrkomfort) und eine Kraftstoffeffizienz zu erreichen/erfüllen.
  • Die Erfindung wurde im Detail mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen davon beschrieben. Jedoch ist es dem Fachmann klar, dass Änderungen in diesen beispielhaften Ausführungsformen ausgeführt werden können, ohne von den Prinzipien der Erfindung abzuweichen, deren Umfang in den angehängten Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert ist.

Claims (19)

  1. Ein automatisches Geschwindigkeitssteuerverfahren für ein Hybridelektrofahrzeug, aufweisend: Empfangen (S12), durch eine Steuerungsvorrichtung (20), einer Fahrzeugzielgeschwindigkeit durch eine Fahrereingabe, um einen automatischen Geschwindigkeitsmodus und einen Puls- und Gleitmodus unter Verwendung eines Verbrennungsmotors (31) und eines Antriebsmotors (32) als Fahrzeugantriebsquellen in dem Hybridelektrofahrzeug einzuschalten, Auswählen (S14), durch die Steuerungsvorrichtung (20), eines Puls- und Gleitmodus unter einem Puls- und Gleit-Rollmodus (PnG_coast), einem Puls- und Gleit-Gleitmodus (PnG_glide) und einem Puls- und Gleit-Geschwindigkeitssteuermodus (PnG_const) aus einem Kennfeld basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit, und Betreiben (S16, S18, S21), durch die Steuerungsvorrichtung (20), des Fahrzeugs im ausgewählten Puls- und Gleitmodus, wobei der Puls- und Gleit-Rollmodus (PnG_coast) ein Modus ist, bei welchem ein Fahrzeugbeschleunigen und ein Fahrzeugabbremsen alternierend wiederholt werden zwischen einer festgelegten oberen und unteren Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung und bei welchem das Rollen durch die Fahrzeugmassenträgheit während des Abbremsens ausgeführt wird, wobei der Puls- und Gleit-Gleitmodus (PnG_glide) ein Modus ist, bei welchem ein Fahrzeugbeschleunigen und ein Fahrzeugabbremsen alternierend wiederholt werden zwischen der festgelegten oberen und unteren Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung und bei welchem ein Abbremsfahren, welches ein vorbestimmtes Geschwindigkeitsprofil basierend auf einer Drehmomentunterstützung des Antriebsmotors (32) und der Fahrzeugmassenträgheit beibehält, während des Abbremsens ausgeführt wird, und wobei der Puls- und Gleit-Geschwindigkeitssteuermodus (PnG_const) ein Geschwindigkeitsfahrmodus ist zum Beibehalten der Fahrzeugzielgeschwindigkeit unter Verwendung der Fahrzeugantriebsquellen.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, weiter aufweisend: Bereitstellen (S15), durch die Steuerungsvorrichtung (20), einer Nutzerschnittstelle auf einer Nutzerschnittstellenvorrichtung (10) für die Fahrerauswahl eines Modus von einem Fahrbarkeitsprioritätsmodus und einem Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus, während der automatische Geschwindigkeitsmodus und der Puls- und Gleitmodus eingeschaltet sind, wobei die Nutzerschnittstelle mit der Steuerungsvorrichtung (20) verbunden ist, um die Fahrerauswahl durch ein Modusauswahlsignal zu empfangen, und wobei das Kennfeld eingerichtet ist, um einen Puls- und Gleitmodus auszuwählen, welcher basierend auf dem ausgewählten Modus unter dem Fahrbarkeitsprioritätsmodus und dem Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus ermittelt wird.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das Kennfeld eingerichtet ist, um den Puls- und Gleit-Rollmodus (PnG_coast) auszuwählen, wenn der ausgewählte Modus der Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus ist.
  4. Das Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das Kennfeld eingerichtet ist, um einen Puls- und Gleitmodus unter dem Puls- und Gleit-Rollmodus (PnG_coast), dem Puls- und Gleit-Gleitmodus (PnG_glide) und dem Puls- und Gleit-Geschwindigkeitssteuermodus (PnG_const) basierend auf der Modusauswahlinformation und der Fahrzeugzielgeschwindigkeit auszuwählen, unter Verwendung der Fahrzeugzielgeschwindigkeit und der Modusauswahlinformation des Kraftstoffeffizienzprioritätsmodus und des Fahrbarkeitsprioritätsmodus als Eingaben.
  5. Das Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei das Kennfeld eingerichtet ist, um einen Puls- und Gleitmodus basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit von dem Puls- und Gleit-Geschwindigkeitssteuermodus (PnG_const) und dem Puls- und Gleit-Gleitmodus (PnG_glide) auszuwählen, wenn der ausgewählte Modus der Fahrbarkeitsprioritätsmodus ist.
  6. Das Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei das Kennfeld eingerichtet ist, um den Puls- und Gleit-Geschwindigkeitssteuermodus (PnG_const) auszuwählen, wenn die Fahrzeugzielgeschwindigkeit gleich oder geringer ist als eine vorbestimmte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, und um den Puls- und Gleit-Gleitmodus (PnG_glide) auszuwählen, wenn die Fahrzeugzielgeschwindigkeit größer ist als die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit.
  7. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6, wobei ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit in dem Kennfeld als ein Wert festgelegt wird und die Steuerungsvorrichtung (20) eingerichtet ist, um die obere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung und die untere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung zu ermitteln, auf welche basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit der ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag angewendet wird, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag, welcher zur Fahrzeugzielgeschwindigkeit korrespondiert, aus dem Kennfeld erhalten wird.
  8. Das Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei im Kennfeld ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag des Puls- und Gleit-Rollmodus (PnG_coast) festgelegt ist, um größer zu sein als ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Variationsbetrag des Puls- und Gleit-Gleitmodus (PnG_glide).
  9. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn der Puls- und Gleit-Rollmodus (PnG_coast) oder der Puls- und Gleit-Gleitmodus (PnG_glide) aus dem Kennfeld ausgewählt werden, die Steuerungsvorrichtung (20) eingerichtet ist, um das Fahrzeug basierend auf einer festgelegten Geschwindigkeitssteigerungsneigung während des Beschleunigens eines jeden Modus zu betreiben, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu steigern, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit die obere Fahrzeugzielgeschwindigkeitsbegrenzung erreicht.
  10. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn der Puls- und Gleit-Gleitmodus (PnG_glide) aus dem Kennfeld ausgewählt wird, die Steuerungsvorrichtung (20) eingerichtet ist, das Fahrzeug zu betreiben, um ein Abbremsen mit dem ermittelten Geschwindigkeitsprofil basierend auf einer Abbremsfestlegeinformation auszuführen, welche aus einem separaten Kennfeld erhalten wird.
  11. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei die Abbremsfestlegeinformation einen Drehmomentunterstützungsbetrag des Antriebsmotors (32) aufweist.
  12. Das Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei die Abbremsfestlegeinformation eine Abbremsneigung aufweist.
  13. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Drehmomenterzeugen des Antriebsmotors (32) eingestellt wird, um das Fahrzeug während des Abbremsens im Puls- und Gleit-Gleitmodus (PnG_glide) mit einer geringeren Abbremsneigung als beim Abbremsen im Puls- und Gleit-Rollmodus (PnG_coast) abzubremsen.
  14. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn der Puls- und Gleitmodus ausgeschaltet wird, während die Fahrzeugzielgeschwindigkeit festgelegt wird/ist, um den automatischen Geschwindigkeitsmodus einzuschalten, die Steuerungsvorrichtung (20) eingerichtet ist, den Geschwindigkeitsfahrmodus zum Beibehalten der Fahrzeugzielgeschwindigkeit unter Verwendung der Fahrzeugantriebsquellen auszuführen.
  15. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn sich ein Batterieladezustand (SoC) in einem vorbestimmten Bereich befindet, während das Fahrzeug in einem Puls- und Gleitmodus gefahren wird, welcher aus dem Puls- und Gleit-Rollmodus (PnG_coast), dem Puls- und Gleit-Gleitmodus (PnG_glide) und dem Puls- und Gleit-Geschwindigkeitssteuermodus (PnG_const) ausgewählt ist, ein Fahren im korrespondierenden Puls- und Gleitmodus beibehalten wird.
  16. Das Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei, wenn sich der Batterieladezustand (SoC) außerhalb des festgelegten Bereichs befindet, während das Fahrzeug in einem Puls- und Gleitmodus gefahren wird, welcher aus dem Puls- und Gleit-Rollmodus (PnG_coast), dem Puls- und Gleit-Gleitmodus (PnG_glide) und dem Puls- und Gleit-Geschwindigkeitssteuermodus (PnG_const) ausgewählt ist, das Fahrzeug im Geschwindigkeitsfahrmodus zum Beibehalten der Fahrzeugzielgeschwindigkeit unter Verwendung der Fahrzeugantriebsquellen gefahren wird.
  17. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des Abbremsens im Puls- und Gleit-Rollmodus (PnG_coast) eine Verbrennungsmotorkupplung (33), welche zwischen dem Verbrennungsmotor (31) und dem Antriebsmotor (32) angeordnet ist, geöffnet ist und eine Getriebeneutralisierung ausgeführt wird und der Verbrennungsmotor (31) in einem Kraftstoffunterbrechungszustand oder einem vollständigen Verbrennungsmotorstoppzustand gehalten wird.
  18. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 16, wobei während des Abbremsens im Puls- und Gleit-Rollmodus (PnG_coast) eine Verbrennungsmotorkupplung (33), welche zwischen dem Verbrennungsmotor (31) und dem Antriebsmotor (32) angeordnet ist, geöffnet ist und der Verbrennungsmotor (31) in einem Kraftstoffunterbrechungszustand oder einem vollständigen Verbrennungsmotorstoppzustand gehalten wird und Energie basierend auf dem Antriebsmotor (32) zurückgewonnen wird, während sich ein Getriebe (34) in einem Gang-Eingelegt-Zustand befindet.
  19. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 16, wobei während des Abbremsens im Puls- und Gleit-Gleitmodus (PnG_Glide) eine Verbrennungsmotorkupplung (33), welche zwischen dem Verbrennungsmotor (31) und dem Antriebsmotor (32) angeordnet ist, geöffnet ist, ein Getriebe (34) in einem Gang-Eingelegt-Zustand gehalten wird und der Verbrennungsmotor (31) in einem Kraftstoffunterbrechungszustand oder einem vollständigen Verbrennungsmotorstoppzustand gehalten wird.
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