DE102022115280A1

DE102022115280A1 - Antriebssteuerverfahren eines hybridfahrzeugs und dieses durchführendes fahrzeugsystem

Info

Publication number: DE102022115280A1
Application number: DE102022115280.4A
Authority: DE
Inventors: Jeewook Huh
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2021-06-21
Filing date: 2022-06-20
Publication date: 2022-12-22
Also published as: KR20220169955A; US20220402477A1; CN115571112A

Abstract

Fahrzeugsystem (1) eines Hybridfahrzeugs, aufweisend: eine Navigationsvorrichtung (20), die einen Bewegungspfad zu einem Fahrtziel eines Fahrzeugs sucht, und eine Fahrzeugsteuervorrichtung (70), die konfiguriert ist zum Vorhersagen (S15) der Antriebsenergie eines Straßenabschnitts, der in dem Bewegungspfad enthalten ist, gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, wenn der Bewegungspfad eine Abgasemissionsbeschränkungszone enthält, Vorhersagen (S16) eines ersten Ladezustand- (SOC) -Verbrauchswertes der Batterie (41), der innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird, basierend auf der Antriebsenergie für einen Fall, in dem das Fahrzeug in der Abgasemissionsbeschränkungszone fährt, ohne den Verbrennungsmotor (60) anzutreiben, Bestimmen (S17) eines SOC-Zielwertes (SOCT) der Batterie (41) zu einem Zeitpunkt, wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, basierend auf dem vorhergesagten ersten SOC-Verbrauchswert, und Steuern des Betriebs des Fahrzeugs.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG/OFFENBARUNG
Gebiet der Erfindung/Offenbarung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssteuerverfahren eines Hybridfahrzeugs und ein dieses durchführendes Fahrzeugsystem.
Beschreibung der verwandten Technik
Mit zunehmendem Bewusstsein für die globale Erwärmung werden verschiedene Umweltschutzverordnungsmaßnahmen für Fahrzeuge eingeführt. Eine dieser Umweltschutzverordnungsmaßnahmen, eine Nullemissionszone (ZEZ), ist eine Strategie zur Beschränkung des Fahrens von Fahrzeugen, die Abgase ausstoßen, für ein bestimmtes Gebiet. Ein Fahrzeug, das keine Abgase ausstößt, das heißt ein Elektrofahrzeug, darf innerhalb der Nullemissionszone gebührenfrei gefahren werden. Für ein Fahrzeug, das Abgase ausstößt, kann jedoch das Zahlen eines bestimmten Betrags für den Betrieb innerhalb der Nullemissionszone erforderlich sein.
Die in diesem Abschnitt über den Hintergrund der Erfindung/Offenbarung offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung/Offenbarung und sollten nicht als Anerkennung oder jegliche Form von Hinweis dahingehend verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann auf dem Gebiet bereits wohlbekannt ist.
KURZE ERFINDUNGSERLÄUTERUNG
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung/Offenbarung sind darauf gerichtet, ein Antriebssteuerverfahren eines Hybridfahrzeugs und ein dieses durchführendes Fahrzeugsystem bereitzustellen, um einen SOC-Wert eines Fahrzeugs, das in einen Bereich, in dem die Emission von Abgasen eingeschränkt ist, wie beispielsweise in eine Nullemissionszone (ZEZ) eintritt, effizient zu verwalten.
Ein Fahrzeugsystem eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung weist auf: eine Navigationsvorrichtung, die konfiguriert ist, um einen Bewegungspfad zu einem Fahrtziel eines Fahrzeugs zu suchen, und eine Fahrzeugsteuervorrichtung. Die Fahrzeugsteuervorrichtung ist konfiguriert zum Vorhersagen der Antriebsenergie eines Straßenabschnitts, der in dem Bewegungspfad enthalten ist, gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, wenn der Bewegungspfad eine Abgasemissionsbeschränkungszone enthält, Vorhersagen eines ersten Ladezustand- (SOC) -Verbrauchswertes einer Batterie, der innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird, basierend auf der Antriebsenergie für einen Fall, in dem das Fahrzeug in der Abgasemissionsbeschränkungszone fährt, ohne einen Verbrennungsmotor des Fahrzeugs anzutreiben, Bestimmen eines SOC-Zielwertes der Batterie, wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, basierend auf dem vorhergesagten ersten SOC-Verbrauchswert, und Steuern des Betriebs des Fahrzeugs, so dass ein SOC-Restwert der Batterie größer oder gleich dem SOC-Zielwert ist, wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung kann konfiguriert sein zum Vorhersagen einer erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs für den Straßenabschnitt, der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs während eines vorbestimmten Zeitraums, einer ersten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit in einem Straßenabschnitt, durch den das Fahrzeug während des vorbestimmten Zeitraums hindurchgefahren ist, und einer zweiten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit in dem Straßenabschnitt, der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist, und Vorhersagen der Antriebsenergie für den Straßenabschnitt, der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist, basierend auf der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung kann konfiguriert sein zum Vorhersagen der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit anhand der zweiten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit in dem in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthaltenen Straßenabschnitt basierend auf einer Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Straßenabschnitt, durch den das Fahrzeug hindurchgefahren ist, und der ersten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit oder einem Verhältniswert der Fahrzeuggeschwindigkeit für die erste Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit in dem Straßenabschnitt, durch den das Fahrzeug hindurchgefahren ist.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung kann konfiguriert sein zum Vorhersagen der Antriebsenergie basierend auf der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit in dem entsprechenden Straßenabschnitt und einer Luftwiderstandskraft des Fahrzeugs entsprechend einer Frontprojektionsfläche des Fahrzeugs, einem Neigungswinkel des entsprechenden Straßenabschnitts und einer Rollwiderstandskraft und Steigkraft des Fahrzeugs entsprechend einem Gewicht des Fahrzeugs.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung kann konfiguriert sein zum Vorhersagen eines SOC-Wertes, der von dem Fahrzeug verbraucht wird, um durch die Abgasemissionsbeschränkungszone zu fahren, als den ersten SOC-Verbrauchswert, wenn der Bewegungspfad durch die Abgasemissionsbeschränkungszone verläuft.
Wenn das Fahrtziel innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone liegt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung konfiguriert sein zum Ermitteln des ersten SOC-Verbrauchswertes unter Verwendung eines zweiten SOC-Verbrauchswertes, der von dem Fahrzeug bei Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone bis zum Fahrtziel verbraucht wird, und eines dritten SOC-Verbrauchswertes, der vom Fahrzeug beim Fahren von dem Fahrtziel zu einer Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone oder vom Fahrtziel bis zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung kann konfiguriert sein zum Ermitteln, nachdem das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eingetreten ist, eines verfügbaren SOC-Werts der Batterie basierend auf einem vierten SOC-Verbrauchswert, der von dem Fahrzeug beim Fahren von einer aktuellen Position davon zu der innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone positionierten Elektrofahrzeugladestation oder beim Fahren von der aktuellen Position bis zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird, und dem SOC-Restwert der Batterie; und Veranlassen des Fahrens des Fahrzeugs, so dass der Verbrennungsmotor innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone nicht angetrieben wird, wenn der verfügbare SOC-Wert unter ein vorbestimmtes Niveau sinkt.
Das Fahrzeugsystem kann ferner eine Anzeigevorrichtung aufweisen.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung kann konfiguriert sein zum Anzeigen des verfügbaren SOC durch die Anzeigevorrichtung.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung kann konfiguriert sein zum Ausgeben eines Warnsignals durch die Anzeigevorrichtung, wenn der verfügbare SOC kleiner als ein erster Referenz-SOC ist.
Wenn der verfügbare SOC kleiner als der erste Referenz-SOC ist, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung konfiguriert sein zum Bereitstellen eines Bewegungspfades für das Fahrzeug durch die Navigationsvorrichtung für ein Fahren von der aktuellen Position zu der innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone positionierten Elektrofahrzeugladestation oder ein Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone von der aktuellen Position aus.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung kann konfiguriert sein zum Ändern eines zweiten Referenz-SOCs, der eine Referenz für das Einschalten des Verbrennungsmotors ist, wenn der verfügbare SOC kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, um eine Überentladung der Batterie zu verhindern.
Die Abgasemissionsbeschränkungszone kann eine Nullemissionszone (ZEZ) sein.
Ein Verfahren zum Steuern des Antreibens eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung weist auf: Vorhersagen einer Antriebsenergie eines Straßenabschnitts, der in einem Bewegungspfad enthalten ist, gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, wenn ein Bewegungspfad zu einem Fahrtziel des Fahrzeugs, der von einer Navigationsvorrichtung gesucht wird, eine Abgasemissionsbeschränkungszone enthält, Vorhersagen eines ersten Ladezustand- (SOC) -Verbrauchswertes der Batterie, der innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird, basierend auf der vorhergesagten Antriebsenergie für einen Fall, in dem das Fahrzeug in der Abgasemissionsbeschränkungszone fährt, ohne einen Verbrennungsmotor des Fahrzeugs anzutreiben, Bestimmen eines SOC-Zielwertes der Batterie zu einem Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, basierend auf dem vorhergesagten ersten SOC-Verbrauchswert; und Steuern eines Betriebs des Fahrzeugs, so dass ein SOC-Restwert der Batterie größer oder gleich dem SOC-Zielwert ist, wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt.
Das Antriebssteuerverfahren kann ferner das Steuern eines Betriebs des Fahrzeugs aufweisen, so dass ein SOC-Restwert der Batterie größer als oder gleich dem SOC-Zielwert ist, wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt.
Das Vorhersagen der Antriebsenergie kann aufweisen: Vorhersagen der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs für den Straßenabschnitt, der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs während eines vorbestimmten Zeitraums, einer ersten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit in einem Straßenabschnitt, durch den das Fahrzeug während des vorbestimmten Zeitraums hindurchgefahren ist, und einer zweiten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit in dem Straßenabschnitt, der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist, und Vorhersagen der Antriebsenergie für den Straßenabschnitt, der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist, basierend auf der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit.
Das Vorhersagen der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit kann das Vorhersagen der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit anhand der zweiten Straßendurchschnittsgeschwindigkeit in dem Straßenabschnitt, der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist, basierend auf einer Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Straßenabschnitt, durch den das Fahrzeug hindurchgefahren ist, und der ersten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit oder einem Verhältniswert der Fahrzeuggeschwindigkeit für die erste Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit in dem Straßenabschnitt, durch den das Fahrzeug hindurchgefahren ist, aufweisen.
Das Vorhersagen der Antriebsenergie basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit kann das Vorhersagen der Antriebsenergie basierend auf der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit in dem entsprechenden Straßenabschnitt und einer Luftwiderstandskraft des Fahrzeugs entsprechend einer Frontprojektionsfläche des Fahrzeugs, einem Neigungswinkel des entsprechenden Straßenabschnitts und einer Rollwiderstandskraft und Steigkraft des Fahrzeugs entsprechend einem Gewicht des Fahrzeugs aufweisen.
Das Vorhersagen des ersten SOC-Verbrauchswertes kann aufweisen: Vorhersagen eines SOC-Wertes, der von dem Fahrzeug verbraucht wird, um durch die Abgasemissionsbeschränkungszone hindurchzufahren, als den ersten SOC-Verbrauchswert, wenn der Bewegungspfad durch die Abgasemissionsbeschränkungszone verläuft.
Das Vorhersagen des ersten SOC-Verbrauchswertes kann aufweisen: Ermitteln des ersten SOC-Verbrauchswertes unter Verwendung eines zweiten SOC-Verbrauchswertes, der von dem Fahrzeug bei Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone bis zum Fahrtziel verbraucht wird, und eines dritten SOC-Verbrauchswertes, der von dem Fahrzeug beim Fahren von dem Fahrtziel zu der Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone oder von dem Fahrtziel bis zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird, wenn sich das Fahrtziel innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet.
Das Antriebssteuerverfahren kann ferner aufweisen: Ermitteln eines verfügbaren SOC-Wertes der Batterie basierend auf einem vierten SOC-Verbrauchswert, der von dem Fahrzeug beim Fahren von einer aktuellen Position davon zu einer innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone positionierten Elektrofahrzeugladestation oder beim Fahren von der aktuellen Position bis zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird, und dem SOC-Restwert der Batterie, nachdem das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, und Veranlassen des Fahrens des Fahrzeugs, so dass der Verbrennungsmotor innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone nicht angetrieben wird, wenn der verfügbare SOC-Wert unter ein vorbestimmtes Niveau sinkt.
Das Antriebssteuerverfahren kann ferner das Anzeigen des verfügbaren SOC durch eine Anzeigevorrichtung aufweisen.
Das Veranlassen kann das Ausgeben eines Warnsignals über die Anzeigevorrichtung aufweisen, wenn der verfügbare SOC kleiner als ein erster Referenz-SOC ist.
Das Veranlassen kann das Bereitstellen eines Bewegungspfades für das Fahrzeug durch die Navigationsvorrichtung aufweisen, zum Fahren von der aktuellen Position zu der innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone positionierten Elektrofahrzeugladestation oder zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone von der aktuellen Position aus, wenn der verfügbare SOC kleiner als der erste Referenz-SOC ist.
Das Antriebssteuerverfahren kann ferner das Ändern eines zweiten Referenz-SOC, der eine Referenz für das Einschalten des Verbrennungsmotors ist, aufweisen, um eine Überentladung der Batterie zu verhindern, wenn der verfügbare SOC kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung ist es möglich, die Fahrerzufriedenheit zu verbessern, indem der SOC-Wert des Fahrzeugs, das in einen Bereich eintritt, in dem die Abgasemission beschränkt ist, effizient gesteuert wird.
Die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung/Offenbarung haben weitere Merkmale und Vorteile, die aus den hier aufgenommenen angehängten Zeichnungen sowie der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich werden oder in diesen im Einzelnen erläutert sind, wobei diese gemeinsam dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
Figurenliste
Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht, die ein Fahrzeugsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zeigt,
2A und 2B schematische Ansichten, die ein Verfahren zum Steuern des Antreibens eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zeigen.

Es wird angemerkt, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, wobei sie eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale darstellen, die die Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung erläutern. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hier offenbart sind, einschließlich beispielsweise bestimmter Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen werden zum Teil durch die besondere beabsichtigte Anwendung und durch das Nutzungsumfeld bestimmt.
In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung in den verschiedenen Figuren der Zeichnungen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachfolgend wird ausführlich auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele hierfür in den angehängten Zeichnungen erläutert und nachfolgend beschrieben sind. Obgleich die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, wird angemerkt, dass die Erfindung durch die vorliegende Beschreibung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil soll die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch zahlreiche Alternativen, Modifizierungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen miteinschließen, die im Umfang der durch die angehängten Ansprüche definierten Erfindung enthalten sein können.
Nachfolgend sind in der vorliegenden Erfindung/Offenbarung enthaltene Ausführungsformen im Einzelnen mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben. In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung sind gleiche oder ähnliche Komponenten mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf eine Überschneidung bei der Beschreibung derselben wird verzichtet.
Begriffe wie „Modul“ und „Einheit“ für Komponenten, die in der folgenden Beschreibung verwendet werden, dienen lediglich einer Vereinfachung der Beschreibung. Daher haben diese Begriffe keine Bedeutungen oder Rollen, die sie an sich voneinander unterscheiden. Darüber hinaus wird bei der Beschreibung von Ausführungsformen der beispielhaften Ausführungsform auf eine detaillierte Beschreibung des bekannten Standes der Technik, der mit der vorliegenden Erfindung/Offenbarung verbunden ist, verzichtet, wenn diese den wesentlichen Kern der vorliegenden Erfindung/Offenbarung verundeutlichen könnte. Darüber hinaus sind die angehängten Zeichnungen lediglich bereitgestellt, um ein einfaches Verständnis von in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung enthaltenen Ausführungsformen zu ermöglichen, und sind nicht als Einschränkung des in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung enthaltenen Erfindungsgedankens zu verstehen, und es wird angemerkt, dass die vorliegende Erfindung/Offenbarung sämtliche Modifikationen, Abwandlungen und Ersetzungen aufweist, ohne dabei den Umfang der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zu verlassen.
Begriffe, die Ordnungszahlen wie erste/r, zweite/r und dergleichen enthalten, werden nur zur Beschreibung verschiedener Komponenten verwendet und sind nicht als Einschränkung dieser Komponenten zu verstehen. Die Begriffe werden lediglich verwendet, um eine Komponente von anderen Komponenten zu unterscheiden.
Wenn ein Bauteil als mit einem anderen Bauteil „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, kann es direkt mit einem anderen Bauteil verbunden oder gekoppelt sein oder mit einem anderen Bauteil verbunden oder gekoppelt sein, wobei ein anderes Bauteil dazwischen liegt. Andererseits kann ein Bauteil, wenn es als „direkt“ mit einem anderen Bauteil „verbunden oder gekoppelt“ bezeichnet wird, mit einem anderen Bauteil verbunden oder gekoppelt sein, ohne dass ein anderes Bauteil dazwischen liegt.
Es wird ferner angemerkt, dass Begriffe wie beispielsweise „aufweisen“ oder „haben“, die in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung verwendet werden, das Vorhandensein der angegebenen genannten Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Komponenten oder einer Kombination davon spezifizieren, jedoch das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Komponenten, Teile oder einer Kombination davon nicht ausschließen.
Darüber hinaus bezeichnen in der Beschreibung beschriebene Begriffe wie „-er“ oder „-or“ und „Modul“ Einheiten zum Verarbeiten mindestens einer Funktion und Operation und können durch Hardwarekomponenten oder Softwarekomponenten und Kombinationen davon implementiert sein.
Im Folgenden wird ein Bereich, in dem die Emission von Abgasen eingeschränkt ist, wie zum Beispiel eine Nullemissionszone (ZEZ), als „Abgasemissionsbeschränkungszone“ bezeichnet und verwendet.
1 ist eine schematische Ansicht, die ein Fahrzeugsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zeigt.
Ein Fahrzeugsystem 1 der 1 kann an einem Antriebselektromotor 50, der durch das Empfangen elektrischer Energie von einer Batterie 41 angetrieben wird, und einem Hybridfahrzeug (zum Beispiel einem Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV)), das die Batterie 41 und einen Verbrennungsmotor 60 als Energiequellen nutzt, montiert sein.
Mit Bezug auf die 1 kann ein Fahrzeugsystem 1 eine Fahrzustandsdetektionsvorrichtung 10, eine Navigationsvorrichtung 20, ein Batteriesystem 40, eine Anzeigevorrichtung 30 und eine Fahrzeugsteuervorrichtung 70 aufweisen.
Die Fahrzustandsdetektionsvorrichtung 10 kann mindestens einen Detektor aufweisen, der im Fahrzeug bereitgestellt ist, und es ist möglich, die Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs durch diese zu detektieren. Zum Beispiel kann die Fahrzustandsdetektionsvorrichtung 10 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (im Folgenden als „Fahrzeuggeschwindigkeit“ bezeichnet) durch den Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor detektieren.
Die Navigationsvorrichtung 20 kann aktuelle Positionsinformationen des Fahrzeugs über einen GPS-Detektor oder dergleichen detektieren. Die Navigationsvorrichtung 20 kann basierend auf den vom Fahrzeugbenutzer eingegebenen Fahrtzielinformationen nach einem Bewegungspfad von der aktuellen Position des Fahrzeugs zum Fahrtziel suchen.
Die Navigationsvorrichtung 20 kann für die Pfadsuche verwendete Kartendaten in einem internen Speicher für die Pfadsuche speichern. In den für die Pfadsuche verwendeten Kartendaten weist jede Straße mindestens einen Straßenabschnitt (oder eine Verbindung) auf, und die Kartendaten können Straßeninformationen für jeden Straßenabschnitt enthalten. Darüber hinaus können die Straßeninformationen einen Straßentyp (freie Straße, Autobahn, usw.) des entsprechenden Straßenabschnitts, Straßeneigenschaften (Mautstelle, Kreuzung, usw.), eine Geschwindigkeitsbegrenzung, Neigungsinformationen und dergleichen enthalten. Die Kartendaten können ferner Informationen in Bezug auf die Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten. Das heißt, dass die Kartendaten Informationen über die Straßenabschnitte enthalten können, die zur Abgasemissionsbeschränkungszone gehören. Beispielsweise können die Straßenattribute (z. B. Straßenmerkmale) der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthaltenen Straßenabschnitte einen Attributwert enthalten, der angibt, dass der entsprechende Straßenabschnitt in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist. Die Kartendaten können ferner Informationen über Orte von Interesse (POI, engl. Point of Interest) einschließlich Positionsinformationen größerer Restaurants, von Tankstellen, Elektrofahrzeugladestationen und dergleichen enthalten.
Die Navigationsvorrichtung 20 kann Verkehrsinformationen von einem Verkehrsinformationsbereitstellungsserver empfangen, der mit einer Drahtloskommunikation für die Weg-/Pfadauffindung verbunden ist. Hier können die Verkehrsinformationen einen Überlastungs-/Staugrad und eine durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit (im Folgenden als „Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit“ bezeichnet) für jeden Straßenabschnitt enthalten.
Die Navigationsvorrichtung 20 kann einen Bewegungspfad zu einem Fahrtziel unter Verwendung der oben beschriebenen Kartendaten und Verkehrsinformationen suchen. Dementsprechend kann die Navigationsvorrichtung 20 durch die Anzeigevorrichtung 30 Pfadführungsinformationen für den gesuchten Bewegungspfad anzeigen. Wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt und diese verlässt, kann die Navigationsvorrichtung 20 die Führungsinformationen, die sich auf das Eintreten in und Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone beziehen, durch die Anzeigevorrichtung 30 anzeigen.
Das Batteriesystem 40 kann eine Batterie 41, die den Antriebselektromotor 50 des Fahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt, und einen Batteriecontroller (z. B. ein Batteriemanagementsystem (BMS)) 42 zum Verwalten (z. B. Steuern) der Batterie 41 aufweisen. Der Batteriecontroller 42 kann das Laden und Entladen der Batterie 41, den Zellenausgleich usw. steuern. Der Batteriecontroller 42 kann Informationen über einen Ladezustand- (SOC) - Wert (SOC) der Batterie 41 basierend auf den aus der Batterie 41 detektierten Batteriezustandsinformationen (Spannung, Strom, Temperatur, usw.) ermitteln.
Die Anzeigevorrichtung 30 kann verschiedene Informationen und Daten anzeigen, die in dem Fahrzeugsystem 1 verarbeitet werden. Zum Beispiel kann die Anzeigevorrichtung 30 die Pfadführungsinformationen für den Bewegungspfad anzeigen, der durch die Navigationsvorrichtung 20 gesucht wurde. Die Anzeigevorrichtung 30 kann zum Beispiel den verbleibenden SOC-Wert der Batterie 41 anzeigen. Darüber hinaus kann die Anzeigevorrichtung 30 beispielsweise Informationen anzeigen, die das Eintreten in und Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone leiten. Darüber hinaus kann die Anzeigevorrichtung 30 beispielsweise, wenn der SOC-Restwert der Batterie 41 niedrig ist, Führungsinformationen anzeigen, um die Abgasemissionsbeschränkungszone zu verlassen oder zu einer Elektrofahrzeugladestation zu fahren. Als Anzeigevorrichtung 30 können eine Audio-, Video- und Navigationsvorrichtung (AVN) des Fahrzeugs, ein Kombinationsinstrument, ein Head-Up-Display (HUD), etc. verwendet werden.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 kann Informationen in Bezug auf die aktuelle Position des Fahrzeugs, den Bewegungspfad, das Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone usw. von der Navigationsvorrichtung 20 durch fahrzeuginterne Kommunikation, wie z. B. Controller Area Network (CAN)-Kommunikation, und Informationen über die Straßeninformationen der Straße, auf der das Fahrzeug gefahren ist oder die Straße, die voraussichtlich befahren wird, die Verkehrsinformationen, die Positionsinformationen der Elektrofahrzeugladestationen usw. empfangen. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 kann Informationen über den Fahrzustand des Fahrzeugs von der Fahrzustandsdetektionsvorrichtung 10 über die fahrzeuginterne Kommunikation wie beispielsweise die CAN-Kommunikation empfangen.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 kann den Eintritt in und den Austritt aus der Abgasemissionsbeschränkungszone des Fahrzeugs basierend auf den aktuellen Positionsinformationen des Fahrzeugs identifizieren. Wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den Verbrennungsmotor 60 des Fahrzeugs stoppen und das Antreiben des Fahrzeugs so steuern, dass die Leistungsversorgung des Fahrzeugs nur über den Antriebselektromotor 50 erfolgt.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 kann basierend auf den von der Navigationsvorrichtung 20 empfangenen Bewegungspfadinformationen des Fahrzeugs vorhersagen, ob das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintreten kann.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 kann den SOC-Wert der Batterie 41 vorhersagen, der von dem Fahrzeug innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird, wenn das Eintreten des Fahrzeugs in die Abgasemissionsbeschränkungszone vorhergesagt wird. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 kann den SOC-Zielwert bestimmen, wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, und zwar basierend auf den ermittelten SOCs, wenn der SOC ermittelt wird, der voraussichtlich von dem Fahrzeug innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 kann auch den Antriebselektromotor 50 und den Verbrennungsmotor 60 steuern, um den SOC-Zielwert zu erfüllen, wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, basierend auf dem ermittelten SOC-Zielwert.
Wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 basierend auf dem Ist-SOC-Wert der Batterie 41 den SOC vorhersagen, der von dem Fahrzeug innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone verwendet werden kann (im Folgenden als „verfügbarer SOC“ bezeichnet). Die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 kann das Fahrzeug auch basierend auf dem vorhergesagten verfügbaren SOC veranlassen, die Abgasemissionsbeschränkungszone zu verlassen oder zur Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone zu fahren.
Nachfolgend wird der Betrieb der Fahrzeugsteuervorrichtung 70 näher beschrieben.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 kann eine Antriebsenergievorhersageeinheit 71, eine SOC-Verbrauchswert-Vorhersageeinheit 72, eine SOC-Zielwert-Bestimmungseinheit 73 und eine SOC-Verwaltungseinheit 74 aufweisen.
Die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 kann im Vorfeld die Antriebsenergie vorhersagen, die erforderlich ist, damit das Fahrzeug jeden Straßenabschnitt, der in dem Bewegungspfad enthalten ist, befahren kann. Zu diesem Zweck kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 die Straßenabschnitte, die das Fahrzeug bereits befahren hat, und die Straßenabschnitte, in denen das Fahrzeug laut Vorhersage fahren wird, basierend auf den von der Navigationsvorrichtung 20 empfangenen Bewegungspfadinformationen identifizieren. Die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 kann für die identifizierten Straßenabschnitte von der Navigationsvorrichtung 20 auch die Straßeninformationen (z. B. Steigungsinformationen usw.) und die Verkehrsinformationen (z. B. eine Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit) erhalten. Darüber hinaus kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 das Fahrmuster des Fahrers basierend auf den von der Fahrzustandsdetektionsvorrichtung 10 empfangenen Fahrzustandsinformationen für einen vorbestimmten Zeitraum analysieren. Dabei kann das Fahrmuster durch Vergleichen der Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit der Straßenabschnitte, durch die das Fahrzeug während eines vorbestimmten Zeitraumes hindurchgefahren ist, mit der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs beim Fahren durch den entsprechenden Abschnitt erhalten werden.
Die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 kann eine erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs in jedem Straßenabschnitt, in dem das Fahrzeug laut Vorhersage fahren wird, basierend auf dem für einen vorbestimmten Zeitraum analysierten Fahrmuster des Fahrers ermitteln. Die folgenden Gleichungen 1 und 2 zeigen Beispiele zum Ermitteln der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}) in jedem Straßenabschnitt. $V_{F_CAR} = V_{F_LOAD} + (V_{P_CAR} - V_{P_LOAD})$
Mit Bezug auf die Gleichung 1 kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 einen Differenzwert (V_{P_CAR} - V_{P_LOAD}) zwischen der Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_LOAD}) mindestens eines Straßenabschnitts, durch den das Fahrzeug hindurchgefahren ist, und der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_CAR}) des Fahrzeugs, mit der das Fahrzeug durch den entsprechenden Straßenabschnitt fährt, ermitteln. Dementsprechend kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 die erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}) des Fahrzeugs in dem entsprechenden Straßenabschnitt ermitteln.
Durch Addieren des ermittelten Differenzwerts (V_{P_CAR} - V_{P_LOAD}) zu der Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_LOAD}) jedes Straßenabschnitts, auf dem das Fahrzeug voraussichtlich fahren wird, kann die geschätzte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf dem entsprechenden Straßenabschnitt (V_{F_CAR}) ermittelt werden. Die Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_LOAD}, V_{F_LOAD}) jedes Straßenabschnitts kann anhand der von der Navigationsvorrichtung 20 übermittelten Verkehrsinformationen erhalten werden.
Wenn beispielsweise die Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_LOAD}) mindestens eines Straßenabschnitts, durch den das Fahrzeug bereits hindurchgefahren ist, 80 km/h beträgt und die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_CAR}) des Fahrzeugs beim Durchfahren der entsprechenden Straßenabschnitte 70 km/h beträgt, beträgt der Differenzwert zwischen den beiden Werten 10 km/h. Wenn im vorliegenden Fall die Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_LOAD}) des Straßenabschnitts, auf dem das Fahrzeug voraussichtlich fahren wird, 100 km/h beträgt, beträgt die erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}) des Fahrzeugs für den entsprechenden Straßenabschnitt (100 -10) = 90 km/h. $V_{F_CAR} = V_{F_LOAD} \times (V_{P_CAR} {/V}_{P_LOAD})$
Mit Bezug auf die obige Gleichung 2 kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 das Geschwindigkeitsverhältnis (V_{P_CAR}/V_{P_LOAD}) der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_CAR}) des Fahrzeugs beim Fahren durch den entsprechenden Straßenabschnitt in Bezug auf die Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_LOAD}) mindestens eines Straßenabschnitts, durch den das Fahrzeug bereits hindurchgefahren ist, ermitteln. Dementsprechend kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 die erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}) des Fahrzeugs in dem entsprechenden Straßenabschnitt durch Multiplizieren des ermittelten Geschwindigkeitsverhältnisses (V_{P_CAR}/V_{P_LOAD}) mit der Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_LOAD}) jedes Straßenabschnitts, auf dem das Fahrzeug voraussichtlich fahren wird, ermitteln.
Wenn beispielsweise die Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_LOAD}) mindestens eines Straßenabschnitts, durch den das Fahrzeug bereits hindurchgefahren ist, 80 km/h beträgt und die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_CAR}) des Fahrzeugs auf dem entsprechenden Straßenabschnitt 70 km/h beträgt, beträgt das Geschwindigkeitsverhältnis 87,5 %. Wenn im vorliegenden Fall die Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_LOAD}) des Straßenabschnitts, auf dem das Fahrzeug voraussichtlich fahren wird, 100 km/h beträgt, kann die erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}) des Fahrzeugs auf dem entsprechenden Straßenabschnitt 100 x 0,875 = 87,5 km/h betragen.
Die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 kann die erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs in jedem Straßenabschnitt unter Verwendung eines der oben beschriebenen Verfahren ermitteln (das Verfahren (Gleichung 1) unter Verwendung des Geschwindigkeitsdifferenzwertes und das Verfahren (Gleichung 2) unter Verwendung des Geschwindigkeitsverhältnisses).
Die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 kann das Verfahren mit einer geringeren Fehlerrate für einen vorbestimmten Zeitraum unter den oben genannten Verfahren (Verfahren (Gleichung 1) unter Verwendung des Geschwindigkeitsdifferenzwertes und Verfahren (Gleichung 2) unter Verwendung des Geschwindigkeitsverhältnisses) verwenden, um die erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln. Im vorliegenden Fall kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 unter Verwendung beider Verfahren im Vorfeld die erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}) des Fahrzeugs in jedem Straßenabschnitt ermitteln, in dem das Fahrzeug voraussichtlich fahren wird. Anschließend kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 die Fehlerrate jedes Verfahrens ermitteln, durch Vergleichen der im Vorfeld ermittelten erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}) mit der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit, während das Fahrzeug auf dem entsprechenden Straßenabschnitt fährt. Darüber hinaus kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 schließlich die erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch das Verfahren mit der geringeren Fehlerrate ermittelt wurde, als die erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs ermitteln, nachdem die Fehlerrate jedes Verfahrens für einen vorbestimmten Zeitraum überwacht wurde.
Wenn die erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs in jedem Straßenabschnitt, in dem das Fahrzeug voraussichtlich fahren wird, ermittelt ist, kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 die in jedem Straßenabschnitt benötigte Antriebsleistung des Fahrzeugs unter Verwendung davon vorhersagen. Die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 kann die in jedem Straßenabschnitt benötigte Antriebsleistung des Fahrzeugs basierend auf der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs in jedem Straßenabschnitt, den Neigungsinformationen jedes Straßenabschnitts und den Spezifikationsinformationen des Fahrzeugs vorhersagen.
Die folgende Gleichung 3 zeigt ein Beispiel für ein Verfahren zum Ermitteln der Antriebsleistung Fd des Fahrzeugs. $Fd = Luftwiderstandskraft + Rollwiderstandskraft + Steigkraft$
In der obigen Gleichung 3 kann die Luftwiderstandskraft durch 0.5ρCdAv² als die Widerstandskraft ausgedrückt werden, die das Fahrzeug von der Luft erhält, wenn es sich bewegt. Dabei ist ρ eine Luftdichte um das Fahrzeug herum, ist Cd ein Luftwiderstandskoeffizient des Fahrzeugs und ist A eine Frontprojektionsfläche des Fahrzeugs. Die Frontprojektionsfläche des Fahrzeugs wird aus den Fahrzeugspezifikationsinformationen ermittelt, und eine relative Geschwindigkeit v kann durch die oben genannte erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}) ermittelt werden.
In der obigen Gleichung 3 kann die Rollwiderstandskraft durch µmgcosθ als die Widerstandskraft ausgedrückt werden, die das Rad des Fahrzeugs beim Rollen erfährt. Dabei ist µ ein Reibungskoeffizient (ein Rollwiderstandskraftkoeffizient) des Fahrzeugrades auf der Straße, ist m ein Gewicht des Fahrzeugs, ist g die Erdbeschleunigung und ist θ ist ein Steigungswinkel, d. h. ein Neigungswinkel der Straße. Das Gewicht m des Fahrzeugs kann aus den Fahrzeugspezifikationsinformationen entnommen werden. Der Steigungswinkel kann aus den von der Navigationsvorrichtung 20 empfangenen Neigungsinformationen der Straße erhalten werden.
In der obigen Gleichung 3 ist die Steigkraft die Widerstandskraft, die das Fahrzeugrad erfährt, wenn das Fahrzeug die geneigte Straße hinauffährt, und kann durch mgsinθ ausgedrückt werden. Dabei ist m das Gewicht des Fahrzeugs, ist g die Erdbeschleunigung und ist θ der Neigungswinkel der Straße.
Wenn, wie oben beschrieben, die Antriebsleistung des Fahrzeugs in jedem Straßenabschnitt ermittelt wird, kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 basierend darauf die Antriebsenergie vorhersagen, die vom Fahrzeug verbraucht wird, während es in einem vorbestimmten Abschnitt fährt. Zu diesem Zweck kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 basierend auf der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs in dem Straßenabschnitt, für den die Antriebsenergie vorhergesagt werden soll, die Zeit vorhersagen, die das Fahrzeug benötigt, um auf dem entsprechenden Straßenabschnitt zu fahren (im Folgenden als „erwartete Fahrtzeit“ bezeichnet). Dementsprechend kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 die Antriebsenergie für den entsprechenden Abschnitt ermitteln, indem sie die Antriebsleistung des Fahrzeugs basierend auf der erwarteten Fahrzeit für den Abschnitt, für den die Antriebsenergie vorhergesagt werden soll, kumuliert.
Die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 kann die Antriebsenergie vorhersagen, die verbraucht wird, bevor das Fahrzeug von der aktuellen Position aus in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt.
Die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 kann die Antriebsenergie vorhersagen, die verbraucht wird, während das Fahrzeug durch die Abgasemissionsbeschränkungszone hindurchfährt, wenn der Bewegungspfad des Fahrzeugs zum Fahren durch die Abgasemissionsbeschränkungszone vorbestimmt ist.
Wenn das Fahrzeug beim Fahren durch die Abgasemissionsbeschränkungszone von dem von der Navigationsvorrichtung 20 innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone gesuchten Bewegungspfad abweicht, kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 die Antriebsenergie vorhersagen, die verbraucht wird, um von der aktuellen Position des Fahrzeugs aus der Abgasemissionsbeschränkungszone herauszufahren oder innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone zur Elektrofahrzeugladestation zu fahren. Selbst wenn das Fahrzeug innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone bleibt, kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 auch die Antriebsenergie vorhersagen, die verbraucht wird, um von der aktuellen Position des Fahrzeugs aus der Abgasemissionsbeschränkungszone herauszufahren oder innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone zur Elektrofahrzeugladestation zu fahren. Die Bewegungspfadinformationen für das Fahrzeug zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone oder die Bewegungspfadinformationen für das Fahrzeug zum Fahren innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone zur Elektrofahrzeugladestation können von der Navigationsvorrichtung 20 empfangen werden.
Wenn sich das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet, kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 die Antriebsenergie bis zum Eintreten des Fahrzeugs in die Abgasemissionsbeschränkungszone und Fahren zum Fahrtziel vorhersagen.
Wenn sich das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet und sich die Elektrofahrzeugladestation innerhalb der entsprechenden Abgasemissionsbeschränkungszone befindet, kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 die Antriebsenergie vorhersagen, die für die Fahrt vom Fahrtziel des Fahrzeugs zur Elektrofahrzeugladestation verbraucht wird.
Wenn sich das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet und es keine Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone gibt, kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 die Antriebsenergie vorhersagen, die verbraucht wird, um die Abgasemissionsbeschränkungszone vom Fahrtziel des Fahrzeugs aus zu verlassen. Wenn das Fahrzeug eine Mehrzahl von Bewegungspfaden hat, die ausgewählt werden können, um die Abgasemissionsbeschränkungszone vom Fahrtziel aus innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone zu verlassen, kann die Antriebsenergievorhersageeinheit 71 die Antriebsenergie für jeden Pfad vorhersagen.
Basierend auf der von der Antriebsenergievorhersageeinheit 71 ermittelten Antriebsenergie kann die SOC-Verbrauchswert-Vorhersageeinheit 72 den SOC-Wert der Batterie 41 vorhersagen, der verbraucht wird, wenn das Fahrzeug nur mit dem Antriebselektromotor 50 gefahren (z. B. angetrieben) wird, ohne den Verbrennungsmotor 60 für einen vorbestimmten Zeitraum anzutreiben. Die nachfolgende Gleichung 4 zeigt ein Verfahren zum Vorhersagen des Verbrauchs (SOC_i) der Batterie 41 für einen vorbestimmten Zeitraum. ${SOC}_{c} = E_{i} / E_{Full}$
In der obigen Gleichung 4 stellt SOC_c den SOC-Wert der Batterie 41 dar, der während eines vorbestimmten Abschnitts verbraucht wird, stellt E_i die für den Abschnitt vorhergesagte Antriebsenergie des Fahrzeugs dar, und stellt E_Full die Energie dar, wenn die Batterie 41 vollständig geladen ist.
Wenn der Bewegungspfad des Fahrzeugs durch die Abgasemissionsbeschränkungszone führt, kann die SOC-Verbrauchswert-Vorhersageeinheit 72 den SOC-Verbrauchswert vorhersagen, der von dem Fahrzeug verbraucht wird, um durch die Abgasemissionsbeschränkungszone hindurchzufahren.
Wenn das Fahrzeug von dem von der Navigationsvorrichtung 20 gesuchten Bewegungspfad abweicht, während es durch die Abgasemissionsbeschränkungszone fährt, kann die SOC-Verbrauchswert-Vorhersageeinheit 72 den SOC-Verbrauchswert vorhersagen, der durch das Hinausfahren aus der Abgasemissionsbeschränkungszone von der aktuellen Position des Fahrzeugs aus oder durch Fahren zu einer Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird.
Selbst wenn das Fahrzeug innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone bleibt, kann die SOC-Verbrauchswert-Vorhersageeinheit 72 den SOC-Verbrauchswert vorhersagen, der beim Hinausfahren aus der Abgasemissionsbeschränkungszone von der aktuellen Position des Fahrzeugs aus oder beim Fahren zu der Elektrofahrzeugladestation in der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird. Wenn es eine Mehrzahl von Bewegungspfaden gibt, unter denen das Fahrzeug wählen kann, um die Abgasemissionsbeschränkungszone zu verlassen, kann die SOC-Verbrauchswert-Vorhersageeinheit 72 den SOC-Verbrauchswert jedes Bewegungspfads vorhersagen, indem sie die vorhergesagte Antriebsenergie jedes Bewegungspfades in die obige Gleichung 4 einsetzt.
Wenn sich der Bewegungspfad des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet, kann die SOC-Verbrauchswert-Vorhersageeinheit 72 den SOC-Verbrauchswert vorhersagen, der verbraucht wird, wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt und sich zum Fahrtziel bewegt.
Wenn das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone liegt und die Elektrofahrzeugladestation innerhalb der entsprechenden Abgasemissionsbeschränkungszone liegt, kann die SOC-Verbrauchswert-Vorhersageeinheit 72 den SOC-Verbrauchswert vorhersagen, der für die Fahrt vom Fahrtziel des Fahrzeugs zur Elektrofahrzeugladestation verbraucht wird.
Wenn das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone liegt und es innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone keine Elektrofahrzeugladestation gibt, kann die SOC-Verbrauchswert-Vorhersageeinheit 72 den SOC-Verbrauchswert der Batterie 41 vorhersagen, der am Fahrtziel zum Hinausfahren aus der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird, indem nur der Antriebselektromotor 50 des Fahrzeugs angetrieben wird. Wenn das Fahrzeug über eine Mehrzahl von Bewegungspfaden verfügt, die zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone am Fahrtziel innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone ausgewählt werden können, kann die SOC-Verbrauchswert-Vorhersageeinheit 72 den SOC-Verbrauchswert jedes Bewegungspfades vorhersagen, indem die vorhergesagte Antriebsenergie jedes Bewegungspfades in die obige Gleichung 4 eingesetzt wird.
Die SOC-Zielwert-Bestimmungseinheit 73 kann den SOC-Zielwert des Fahrzeugs beim Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone basierend auf dem von der SOC-Verbrauchswert-Vorhersageeinheit 72 ermittelten SOC-Verbrauchswert ermitteln.
Die folgende Gleichung 5 zeigt ein Verfahren zum Bestimmen des SOC-Zielwerts (SOC_T) des Fahrzeugs beim Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone, wenn der Bewegungspfad des Fahrzeugs durch die Abgasemissionsbeschränkungszone verläuft. ${SOC}_{T} = {SOC}_{c1} + {SOC}_{Ref}$
In der obigen Gleichung 5 repräsentiert SOC_T den SOC-Zielwert des Fahrzeugs beim Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone, repräsentiert SOC_c1 den SOC-Verbrauchswert der Batterie 41, der verbraucht wird, um durch die Abgasemissionsbeschränkungszone hindurchzufahren, und gibt SOC_Ref einen Referenz-SOC an, der eine Referenz für das Einschalten des Verbrennungsmotors 60, d. h. den Betrieb des Verbrennungsmotors 60, ist. Das heißt, dass, wenn der SOC-Restwert der Batterie 41 zu niedrig ist, um eine Fehlfunktion aufgrund einer Überentladung der Batterie 41 zu verhindern, der SOC_Ref der SOC ist, der eine Referenz für das Einschalten des Verbrennungsmotors 60 ist, so dass das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor 60 angetrieben wird.
Die folgende Gleichung 6 zeigt für den Fall, dass sich das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet und sich die Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet, ein Verfahren zum Bestimmen des SOC-Zielwerts (SOC_T) des Fahrzeugs beim Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone. ${SOC}_{T} = {SOC}_{c2} + {SOC}_{Ref}$
In der obigen Gleichung 6 repräsentiert SOC_c2 den SOC-Verbrauchswert der Batterie 41, der verbraucht wird, wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt und zur Elektrofahrzeugladestation in der Abgasemissionsbeschränkungszone fährt. Der SOC-Verbrauchswert (SOC_c2) der Batterie 41, der verbraucht wird, wenn das Fahrzeug zur Elektrofahrzeugladestation in der Abgasemissionsbeschränkungszone fährt, kann beispielsweise der Summenwert des SOC-Verbrauchswerts sein, der vom Fahrzeug verbraucht wird, um nach dem Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone zum Fahrtziel zu fahren, und des SOC-Verbrauchswerts, der vom Fahrzeug verbraucht wird, um vom Fahrtziel zur Elektrofahrzeugladestation zu fahren.
Die folgende Gleichung 7 zeigt ein Verfahren zum Bestimmen des SOC-Zielwertes (SOC_T) des Fahrzeugs beim Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone, wenn sich das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet und es keine Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone gibt. ${SOC}_{T} = {SOC}_{c3} + {SOC}_{Ref}$
In der obigen Gleichung 7 repräsentiert SOC_c3 den SOC-Verbrauchswert, den das Fahrzeug ab dem Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone bis zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht. SOC_c3 entspricht dem Summenwert des SOC-Verbrauchswerts der Batterie 41, der verbraucht wird, um zum Fahrtziel zu fahren, nachdem das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eingetreten ist, und des SOC-Verbrauchswerts der Batterie 41, der verbraucht wird, um die Abgasemissionsbeschränkungszone am Fahrtziel zu verlassen.
Wenn das Fahrzeug über eine Mehrzahl von Bewegungspfaden verfügt, die zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone am Fahrtziel innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone ausgewählt werden können, kann die SOC-Zielwert-Bestimmungseinheit 73 einen Minimal-SOC-Zielwert und einen Maximal-SOC-Zielwert bestimmen, indem ein Minimal-SOC-Verbrauchswert und ein Maximal-SOC-Verbrauchswert unter den SOC-Verbrauchswerten, die von der SOC-Verbrauchswert-Vorhersageeinheit 72 für jeden Bewegungspfad vorhergesagt werden, in die obige Gleichung 7 eingesetzt werden. Im vorliegenden Fall kann der SOC-Zielwert beim Eintreten des Fahrzeugs in die Abgasemissionsbeschränkungszone als ein Bereich definiert sein, der einen Minimalwert und einen Maximalwert enthält, die dem Minimal-SOC-Zielwert und dem Maximal-SOC-Zielwert entsprechen. Darüber hinaus kann der SOC-Zielwert beim Eintreten des Fahrzeugs in die Abgasemissionsbeschränkungszone basierend auf dem Maximal-SOC-Zielwert bestimmt werden.
Die SOC-Verwaltungseinheit 74 kann den SOC-Wert der Batterie 41 vor und nach dem Eintreten des Fahrzeugs in die Abgasemissionsbeschränkungszone verwalten.
Bevor das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, kann die SOC-Verwaltungseinheit 74 den SOC-Wert der Batterie 41 bis zum Eintreten des Fahrzeugs in die Abgasemissionsbeschränkungszone basierend auf dem von der SOC-Zielwert-Bestimmungseinheit 73 bestimmten SOC-Zielwert verwalten. Das heißt, dass die SOC-Verwaltungseinheit 74 den SOC-Wert der Batterie 41 nach oben steuern kann, so dass der SOC-Wert der Batterie 41 beim Eintreten des Fahrzeugs in die Abgasemissionsbeschränkungszone größer oder gleich dem bestimmten Ziel-SOC ist. Wenn beispielsweise vorhergesagt wird, dass der SOC-Wert der Batterie 41 kleiner als der SOC-Zielwert (oder eine SOC-Zielwert-Untergrenze) ist oder das Fahrzeug kleiner als der SOC-Zielwert (oder eine SOC-Zielwert-Untergrenze) ist, bevor es in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, kann die SOC-Verwaltungseinheit 74 das Antreiben des Fahrzeugs so steuern, dass die Leistung des Fahrzeugs nur durch den Verbrennungsmotor 60 bereitgestellt wird und die Batterie 31 durch die zu diesem Zeitpunkt erzeugte Energie geladen wird. Zu diesem Zweck kann die SOC-Verwaltungseinheit 74 Informationen über den SOC-Wert der Batterie 41 von dem Batteriecontroller 42 erhalten.
Nach dem Eintreten des Fahrzeugs in die Abgasemissionsbeschränkungszone kann die SOC-Verwaltungseinheit 74 den SOC-Wert der Batterie 41 basierend auf dem verfügbaren SOC-Wert der Batterie 41 verwalten. Wenn sich die Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet, kann die SOC-Verwaltungseinheit 74 den Wert durch Subtrahieren des SOC-Verbrauchswertes, der für ein Fahren von der aktuellen Position zu der Elektrofahrzeugladestation verbraucht wird, vom aktuellen SOC (dem Rest-SOC) der Batterie 41 erhalten, wenn das Fahrzeug nur durch den Antriebselektromotor 50 angetrieben wird. Wenn die Elektrofahrzeugladestation nicht innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone positioniert ist, kann die SOC-Verwaltungseinheit 74 den verfügbaren SOC-Wert der Batterie 41 durch Subtrahieren des SOC-Verbrauchswertes, der verbraucht wird, bis das Fahrzeug nur durch den Antriebselektromotor 50 angetrieben wird und die Abgasemissionsbeschränkungszone an der aktuellen Position verlässt, vom aktuellen SOC (dem Rest-SOC) der Batterie 41 erhalten.
Wenn der verfügbare SOC-Wert ermittelt wird, kann die SOC-Verwaltungseinheit 74 den SOC-Restwert und den verfügbaren SOC-Wert der Batterie 41 durch die Anzeigevorrichtung 30 anzeigen, um dem Fahrer die Informationen über den SOC-Restwert und den verfügbaren SOC-Wert der Batterie 41 bereitzustellen.
Die SOC-Verwaltungseinheit 74 kann kontinuierlich überwachen, ob der verfügbare SOC-Wert des Fahrzeugs auf ein vorbestimmtes Niveau oder weniger absinkt, während sich das Fahrzeug innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet. Wenn der verfügbare SOC-Wert auf einen vorbestimmten Wert oder weniger sinkt, kann die SOC-Verwaltungseinheit 74 ein Fahren des Fahrzeugs veranlassen, so dass der Verbrennungsmotor 60 des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone nicht eingeschaltet wird.
Wenn beispielsweise der verfügbare SOC-Wert der Batterie 41 kleiner als der erste Referenz-SOC-Wert ist, kann die SOC-Verwaltungseinheit 74 über die Anzeigevorrichtung 30 oder eine Tonausgabevorrichtung eine Führungsinformation zum Veranlassen des Verlassens der Abgasemissionsbeschränkungszone des Fahrzeugs, zusammen mit einem Warnsignal, das davor warnt, dass der verfügbare SOC-Wert niedrig ist, an den Fahrer ausgeben. Beim Veranlassen des Verlassens der Abgasemissionsbeschränkungszone kann sich die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 mit der Navigationsvorrichtung 20 verbinden, um einen optimalen Pfad zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone vorzugeben. Zum Beispiel kann die SOC-Verwaltungseinheit 74 die Navigationsvorrichtung 20 derart steuern, dass sie aus einer Mehrzahl von Bewegungspfaden zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone den Bewegungspfad mit dem Minimal-SOC-Verbrauchswert ansteuert. Darüber hinaus kann die SOC-Verwaltungseinheit 74 beispielsweise die Navigationsvorrichtung 20 steuern, um einen Bewegungspfad anzusteuern, der der kürzeste Pfad unter einer Mehrzahl von Bewegungspfaden zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone ist.
Außerdem kann die SOC-Verwaltungseinheit 74 beispielsweise, wenn der verfügbare SOC-Wert der Batterie 41 niedriger als der erste Referenz-SOC-Wert ist, die Führungsinformation zum Veranlassen des Fahrens des Fahrzeugs zu der Elektrofahrzeugladestation, zusammen mit einem Warnsignal, das davor warnt, dass der verfügbare SOC-Wert niedrig ist, durch die Anzeigevorrichtung 30 oder die Tonausgabevorrichtung an den Fahrer ausgeben.
Wenn der verfügbare SOC-Wert der Batterie 41 sinkt und dann kleiner als 0 wird, kann die SOC-Verwaltungseinheit 74 den SOC (einen zweiten Referenz-SOC) variieren, der der Standard für das Einschalten des Verbrennungsmotors 60 ist, um das Einschalten des Verbrennungsmotors 60 innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone maximal zu unterdrücken. Wenn der verfügbare SOC-Wert der Batterie 41 kleiner als 0 ist, senkt die SOC-Verwaltungseinheit 74 den SOC-Wert (den zweiten Referenz-SOC), der die Referenz für das Einschalten des Verbrennungsmotors 60 ist, wodurch der SOC-Restwert der Batterie 41 sinkt und dann der Zeitpunkt des Einschaltens des Verbrennungsmotors 60 so weit wie möglich verzögert wird. Die folgende Gleichung 8 zeigt ein Beispiel für die Änderung des zweiten Referenz-SOC (zweiter Referenz-SOC), der die Referenz für das Einschalten des Verbrennungsmotors 60 ist. ${SOC}_{REF 2'} = {SOC}_{REF2} + {SOC}_{A}$
In der obigen Gleichung 8 repräsentiert SOC_REF2 einen vorbestimmten zweiten Referenz-SOC (der die Referenz für das Einschalten des Verbrennungsmotors 60 ist) als Standartwert, repräsentiert SOC_A den verfügbaren SOC (< 0) der Batterie 41, und repräsentiert SOC_REF2, den zweiten Referenz-SOC, nachdem er verfügbar ist. Gemäß der obigen Gleichung 8 kann die SOC-Verwaltungseinheit 74 den zweiten Referenz-SOC (den SOC, der als Referenz für das Einschalten des Verbrennungsmotors 60 konfiguriert ist) durch Addieren des verfügbaren SOC (SOC_A) der Batterie 41 zu dem zweiten Referenz-SOC (SOC_REF2), der als Standardwert vorbestimmt ist, ändern.
Die SOC-Verwaltungseinheit 74 kann den zweiten Referenz-SOC (den SOC, der die Referenz für das Einschalten des Verbrennungsmotors 60 ist) durch Subtrahieren des vorbestimmten Wertes von dem zweiten Referenz-SOC (SOC_REF2), der als Standardwert vorbestimmt ist, ändern.
Der geänderte zweite Referenz-SOC (SOC_REF2') kann zurückgesetzt werden, wenn das Fahrzeug die Abgasemissionsbeschränkungszone verlässt, und als Standardwert (SOC_REF2) zurückgesetzt werden. Der zweite Referenz-SOC kann niedriger als der oben beschriebene erste Referenz-SOC eingestellt sein.
Die oben beschriebene Fahrzeugsteuervorrichtung 70 weist mindestens eine elektronische Steuereinheit (ECU, Electronic Control Unit) (z. B. eine Hybridsteuereinheit (HCU, Hybrid Control Unit)) auf, die in dem Fahrzeug montiert ist, und die Funktionen der oben genannten Antriebsenergievorhersageeinheit 71, der SOC-Verbrauchswert-Vorhersageeinheit 72, der SOC-Zielwert-Bestimmungseinheit 73 und der SOC-Verwaltungseinheit 74 können von dieser mindestens einen elektronischen Steuervorrichtung ausgeführt werden.
2A und 2B sind Ansichten, die schematisch ein Verfahren zum Steuern des Antreibens eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zeigen. 2A zeigt das Antriebssteuerverfahren bis zum Eintreten des Fahrzeugs in die Abgasemissionsbeschränkungszone, und 2B zeigt das Antriebssteuerverfahren nach dem Eintreten des Fahrzeugs in die Abgasemissionsbeschränkungszone. Das Antriebssteuerverfahren der 2A und 2B kann von der Fahrzeugsteuervorrichtung 70 des Fahrzeugsystems 1, das oben mit Bezug auf die 1 beschrieben ist, durchgeführt werden.
Bezugnehmend auf die 2A kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70, wenn das Fahrtziel des Fahrzeugs durch den Fahrer eingestellt ist, die Bewegungspfadinformationen zum Fahrtziel des Fahrzeugs durch die Navigationsvorrichtung 20 erhalten (S11) und basierend darauf prüfen, ob das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintreten wird (S12).
2A zeigt einen Fall, in dem die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 die von der Navigationsvorrichtung 20 gesuchten Bewegungspfadinformationen des Fahrzeugs empfängt und basierend darauf bestätigt, ob das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintreten wird, wobei jedoch die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung nicht darauf beschränkt sind. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 von der Navigationsvorrichtung 20 benachrichtigt werden, dass das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintreten soll. Im vorliegenden Fall kann die Navigationsvorrichtung 20 der Fahrzeugsteuervorrichtung 70 mitteilen, dass das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintreten wird, wenn der gesuchte Bewegungspfad zum Fahrtziel des Fahrzeugs einen Straßenbereich aufweist, der zu der Abgasemissionsbeschränkungszone gehört.
Wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintreten wird, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 die erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit in jedem Straßenbereich, in dem sich das Fahrzeug voraussichtlich bewegen wird, basierend auf dem Fahrmuster (z. B. dem Fahrverhalten) des Fahrers vorhersagen (S13).
Im Schritt S13 kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 das Fahrmuster des Fahrers basierend auf den Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs analysieren, die von der Fahrzustandsdetektionsvorrichtung 10 empfangen werden, während das Fahrzeug fährt. Das Fahrmuster des Fahrers kann durch Vergleichen der Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit der Straßenabschnitte, durch die das Fahrzeug während eines vorbestimmten Zeitraums durchgefahren ist, mit der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs während des Fahrens durch den entsprechenden Abschnitt erhalten werden. Beispielsweise kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den Geschwindigkeitsdifferenzwert zwischen der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit mindestens eines Straßenabschnitts, durch den das Fahrzeug während eines vorbestimmten Zeitraums hindurchgefahren ist, und der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs während des Durchfahrens des entsprechenden Straßenabschnitts als das Fahrmuster des Fahrers erhalten. Auch kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 beispielsweise ein Geschwindigkeitsverhältnis zwischen der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs während des Durchfahrens des entsprechenden Straßenabschnitts und der Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit des mindestens einen Straßenabschnitts, durch den das Fahrzeug während eines vorbestimmten Zeitraums hindurchgefahren ist, als Fahrmuster des Fahrers erhalten.
Ferner kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 im Schritt S13 die Straßenabschnitte, in denen das Fahrzeug voraussichtlich fahren wird, basierend auf den von der Navigationsvorrichtung 20 empfangenen Bewegungspfadinformationen des Fahrzeugs identifizieren. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 kann auch die Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit jedes identifizierten Straßenabschnitts und die erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs für jeden identifizierten Straßenabschnitt basierend auf dem Fahrmuster des Fahrers ermitteln. Beispielsweise kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den Geschwindigkeitsdifferenzwert durch Subtrahieren der Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit des Straßenabschnitts, durch den das Fahrzeug während eines vorbestimmten Zeitraums hindurchfahren ist, von der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs in dem entsprechenden Straßenabschnitt ermitteln und kann durch Addieren dieses Differenzwertes zu der Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit des Straßenabschnitts, wo das Fahrzeug voraussichtlich fahren wird, die geschätzte Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf dem entsprechenden Straßenabschnitt ermitteln (siehe Gleichung 1 oben). Darüber hinaus kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 beispielsweise das Geschwindigkeitsverhältnis der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs in dem entsprechenden Straßenabschnitt in Bezug auf die Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit des Straßenabschnitts, durch den das Fahrzeug während eines vorbestimmten Zeitraums hindurchgefahren ist, ermitteln und die erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs durch Multiplizieren dieses Wertes mit der Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit des Straßenabschnitts, auf dem das Fahrzeug voraussichtlich fahren wird, ermitteln (siehe Gleichung 2 oben).
Wenn die erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit in jedem Straßenabschnitt, in dem das Fahrzeug voraussichtlich fahren wird, durch den Schritt S13 erhalten wurde, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 die Antriebsleistung des Fahrzeugs, die zum Fahren auf jedem Straßenabschnitt erforderlich ist, unter Verwendung derselben vorhersagen (S14).
Im Schritt S14 kann die Antriebsleistung basierend auf der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs in jedem Straßenabschnitt, den Steigungsinformationen jedes Straßenabschnitts, den Spezifikationsinformationen des Fahrzeugs und dergleichen vorhergesagt werden. Das heißt, dass die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 die Luftwiderstandskraft, die Rollwiderstandskraft und die Steigkraft des Fahrzeugs jeweils basierend auf der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, den Steigungsinformationen jedes Straßenabschnitts, den Fahrzeugspezifikationsinformationen usw. erlangt und diese summiert, um die Antriebsleistung des Fahrzeugs zu erhalten (siehe Gleichung 3 oben).
Wenn die Antriebsleistung des Fahrzeugs in jedem Straßenabschnitt, in dem das Fahrzeug voraussichtlich fahren wird, durch den Schritt S14 vorhergesagt wurde, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 die Antriebsenergie, die vom Fahrzeug zum Fahren durch den entsprechenden Abschnitt benötigt wird, für jeden Abschnitt unter Verwendung derselben vorhersagen (S15).
Im Schritt S15 kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 die erwartete Fahrzeit des Fahrzeugs für jeden Straßenabschnitt basierend auf der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, die in dem Schritt S13 vorhergesagt wurde, vorhersagen. Dementsprechend kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 die Antriebsenergie für den entsprechenden Abschnitt durch Akkumulieren der Antriebsleistung während der erwarteten Fahrzeit für den Abschnitt, für den die Antriebsenergie des Fahrzeugs vorherzusagen ist, ermitteln.
Wenn im Schritt S15 der Bewegungspfad des Fahrzeugs so vorbestimmt ist, dass er durch die Abgasemissionsbeschränkungszone führt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 die Antriebsenergie vorhersagen, die verbraucht wird, während das Fahrzeug durch die Abgasemissionsbeschränkungszone fährt. Wenn sich das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 die Antriebsenergie bis zum Eintreten des Fahrzeugs in die Abgasemissionsbeschränkungszone und bis zum Fahren zum Fahrtziel vorhersagen. Befindet sich das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone und befindet sich die Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 die für die Fahrt vom Fahrtziel des Fahrzeugs zur Elektrofahrzeugladestation verbrauchte Antriebsenergie vorhersagen. Wenn das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone liegt und es keine Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone gibt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 die Antriebsenergie vorhersagen, die zum Fahren vom Fahrtziel des Fahrzeugs aus der Abgasemissionsbeschränkungszone heraus verbraucht wird.
Wenn die Antriebsenergie durch den Schritt S15 vorhergesagt wurde, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den SOC-Verbrauchswert der Batterie 41, der verbraucht wird, wenn das Fahrzeug innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone nur durch den Antriebselektromotor 50 angetrieben wird, durch Verwenden derselben vorhersagen (S16).
Im Schritt S16 kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den SOC-Verbrauchswert durch Dividieren der vorhergesagten Antriebsenergie der Batterie 41 durch die Energie, wenn die Batterie 41 voll aufgeladen ist, ermitteln (siehe die obige Gleichung 4).
Wenn im Schritt S16 der Bewegungspfad des Fahrzeugs durch die Abgasemissionsbeschränkungszone verläuft, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den SOC-Verbrauchswert, der vom Fahrzeug verbraucht wird, um durch die Abgasemissionsbeschränkungszone zu fahren, vorhersagen. Wenn sich der Bewegungspfad des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 auch den SOC-Verbrauchswert vorhersagen, den das Fahrzeug verbraucht, um beim Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone zum Fahrtziel zu fahren. Wenn sich das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet und die Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone liegt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 auch den SOC-Verbrauchswert vorhersagen, der für die Fahrt vom Fahrtziel des Fahrzeugs zur Elektrofahrzeugladestation verbraucht wird. Wenn sich das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet und es keine Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone gibt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den SOC-Verbrauchswert vorhersagen, der bei der Fahrt aus der Abgasemissionsbeschränkungszone am Fahrtziel des Fahrzeugs verbraucht wird.
Wenn die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den SOC-Verbrauchswert des Fahrzeugs in der Abgasemissionsbeschränkungszone durch den Schritt S16 ermittelt hat, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den SOC-Zielwert des Fahrzeugs beim Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone unter Verwendung desselben (S17) bestimmen.
Wenn im Schritt S17 der Bewegungspfad des Fahrzeugs durch die Abgasemissionsbeschränkungszone verläuft, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den SOC-Zielwert basierend auf dem SOC-Verbrauchswert während des Fahrens des Fahrzeugs durch die Abgasemissionsbeschränkungszone bestimmen (siehe Gleichung 5 oben). Befindet sich das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone und befindet sich die Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Emissionsbeschränkungszone, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den SOC-Zielwert auch basierend auf der Summe des SOC-Verbrauchswerts, den das Fahrzeug verbraucht, um nach dem Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone zum Fahrtziel zu fahren, und des SOC-Verbrauchswerts, den das Fahrzeug verbraucht, um vom Fahrtziel zur Elektrofahrzeugladestation zu fahren, ermitteln (siehe Gleichung 6). Wenn sich das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet und es keine Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone gibt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den SOC-Zielwert basierend auf der Summe des SOC-Verbrauchswerts, den das Fahrzeug verbraucht, um nach dem Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone zum Fahrtziel zu fahren, und des SOC-Verbrauchswerts, den das Fahrzeug verbraucht, um am Fahrtziel aus der Abgasemissionsbeschränkungszone herauszufahren, ermitteln (siehe Gleichung 7 oben).
Wenn der SOC-Zielwert des Fahrzeugs beim Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone durch den Schritt S17 ermittelt wurde, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 eine SOC-Aufwärtssteuerung durchführen, bis das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt (S18 und S19).
Wenn im Schritt S18 der SOC-Wert der Batterie 41 kleiner als der SOC-Zielwert ist oder vorhergesagt wird, dass er kleiner als der SOC-Zielwert ist, bevor das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 das Fahrzeug so steuern, dass es vom Verbrennungsmotor 60 angetrieben wird, um den SOC-Wert der Batterie 41 zu erhöhen.
Mit Bezug auf 2B kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70, wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, das Fahrzeug so steuern, dass es nur durch den Antriebselektromotor 50 angetrieben wird (S20).
Wenn das Fahrtziel des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone liegt (S21) und das Fahrzeug am Fahrtziel innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone ankommt (S22), kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 im Anschluss den Zustand identifizieren, dass das Fahrzeug in der Abgasemissionsbeschränkungszone bleibt. Selbst wenn das Fahrtziel des Fahrzeugs nicht innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone liegt (beim Durchfahren durch die Abgasemissionsbeschränkungszone) (S21), kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 das Fahrzeug als in der Abgasemissionsbeschränkungszone verbleibend identifizieren, wenn das Fahrzeug von dem von der Navigationsvorrichtung 20 gesuchten Bewegungspfad innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone abweicht (S23). Wenn das Fahrzeug als in der Abgasemissionsbeschränkungszone verbleibend identifiziert wird, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 Vorgänge zum Unterdrücken des Einschaltens des Verbrennungsmotors 60 des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone durchführen (mit Bezug auf die später zu beschreibenden Schritte S24 bis S36).
Wenn es in der Abgasemissionsbeschränkungszone keine Elektrofahrzeugladestation gibt (S24), kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 durch die Navigationsvorrichtung 20 nach dem Bewegungspfad für das Fahrzeug suchen, um die Abgasemissionsbeschränkungszone von der aktuellen Position aus zu verlassen. Dementsprechend kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den SOC-Verbrauchswert der Batterie 41 vorhersagen, wenn das Fahrzeug in dem gesuchten Bewegungspfad nur durch den Antriebselektromotor 50 angetrieben wird (S25).
Im Schritt S25 kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den SOC-Verbrauchswert für jeden Pfad vorhersagen, wenn es mehrere Bewegungspfade gibt, die das Fahrzeug auswählen kann, um die Abgasemissionsbeschränkungszone zu verlassen.
Wenn der SOC-Verbrauchswert für das Fahrzeug zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone vorhergesagt wird, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den verfügbaren SOC-Wert der Batterie 41 basierend darauf vorhersagen (S26).
Im Schritt S26 kann der verfügbare SOC-Wert der Batterie 41 durch Subtrahieren des im Schritt S25 vorhergesagten SOC-Verbrauchswertes vom aktuellen SOC (dem Rest-SOC) der Batterie 41 erhalten werden. Wenn der verfügbare SOC-Wert ermittelt ist, können der SOC-Restwert und der verfügbare SOC-Wert der Batterie 41 durch die Anzeigevorrichtung 30 angezeigt werden, um dem Fahrer die Informationen über den SOC-Restwert und den verfügbaren SOC-Wert der Batterie 41 bereitzustellen.
Während sich das Fahrzeug innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 kontinuierlich überwachen, ob der verfügbare SOC-Wert der Batterie 41 auf ein vorbestimmtes Niveau oder weniger absinkt. Wenn der verfügbare SOC-Wert der Batterie 41 kleiner als der erste Referenz-SOC ist (S27), kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 ein Warnsignal, das davor warnt, dass der verfügbare SOC-Wert niedrig ist, über die Anzeigevorrichtung 30 oder die Tonausgabevorrichtung ausgeben und kann die Führungsinformationen, die das Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone des Fahrzeugs veranlassen, an den Fahrer ausgeben (S28).
Im Schritt S28 kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 beim Ausgeben der Führungsinformationen die Informationen über den Bewegungspfad zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone durch die Navigationsvorrichtung 20 zusammen bereitstellen. Wenn es mehrere Bewegungspfade gibt, die das Fahrzeug auswählen kann, um die Abgasemissionsbeschränkungszone zu verlassen, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 die Informationen über einen optimalen Bewegungspfad, wie zum Beispiel den kürzesten Pfad und den Pfad mit dem geringsten SOC-Verbrauchswert unter diesen Pfaden auswählen, um durch die Navigationsvorrichtung 20 geleitet zu werden.
Wenn der verfügbare SOC-Wert der Batterie 41 abnimmt und dann kleiner als 0 wird (S29), kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den SOC, der die Referenz für das Einschalten des Verbrennungsmotors 60 ist, d.h. den zweiten Referenz-SOC ändern (S35). Dementsprechend kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 die Zeit, zu der der Verbrennungsmotor 60 eingeschaltet wird, basierend auf dem geänderten zweiten Referenz-SOC steuern, bis das Fahrzeug die Abgasemissionsbeschränkungszone verlässt (S36 und S37). Anschließend, wenn das Fahrzeug die Abgasemissionsbeschränkungszone verlässt, setzt die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den zweiten Referenz-SOC, der durch den Schritt S35 geändert wurde, zurück, so dass er als ein Standardwert zurückgesetzt wird (S38).
Wenn im Schritt S24 die Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone liegt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 durch die Navigationsvorrichtung 20 nach dem Bewegungspfad für das Fahrzeug suchen, um von der aktuellen Position zu der Elektrofahrzeugladestation zu fahren. Dementsprechend kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den SOC-Verbrauchswert der Batterie 41 vorhersagen, wenn das Fahrzeug auf dem gesuchten Bewegungspfad nur durch den Antriebselektromotor 50 angetrieben wird (S30).
Wenn der SOC-Verbrauchswert für das Bewegen des Fahrzeugs aus der aktuellen Position zu der Elektrofahrzeugladestation vorhergesagt wird, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den verfügbaren SOC-Wert der Batterie 41 basierend darauf vorhersagen (S31).
Im Schritt S31 kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den verfügbaren SOC-Wert durch Subtrahieren des im Schritt S30 vorhergesagten SOC-Verbrauchswertes vom aktuellen SOC-Wert (dem Rest-SOC) der Batterie 41 erhalten. Wenn der verfügbare SOC-Wert ermittelt ist, können der SOC-Restwert und der verfügbare SOC-Wert der Batterie 41 über die Anzeigevorrichtung 30 angezeigt werden, um dem Fahrer die Informationen über den SOC-Restwert und den verfügbaren SOC-Wert der Batterie 41 bereitzustellen.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 kann kontinuierlich überwachen, ob der verfügbare SOC-Wert der Batterie 41 auf einen vorbestimmten Wert oder weniger absinkt, während sich das Fahrzeug innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet. Wenn der verfügbare SOC-Wert der Batterie 41 kleiner als der erste Referenz-SOC ist (S32), kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 das Warnsignal, das davor warnt, dass der verfügbare SOC-Wert niedrig ist, über die Anzeigevorrichtung 30 oder die Tonausgabevorrichtung ausgeben und die Informationen zum Veranlassen des Fahrens zur Elektrofahrzeugladestation an den Fahrer ausgeben (S33).
Wenn im Schritt S33 die Führungsinformationen ausgegeben werden, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 die Informationen über den Bewegungspfad für das Fahrzeug zum Fahren zur Elektrofahrzeugladestation durch die Navigationsvorrichtung 20 zusammen bereitstellen.
Wenn der verfügbare SOC-Wert der Batterie 41 abnimmt und kleiner als 0 ist (S34), kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den SOC, der die Referenz für das Einschalten des Verbrennungsmotors 60 ist, d.h. den zweiten Referenz-SOC ändern (S35). Dementsprechend kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 den Zeitpunkt des Einschaltens des Verbrennungsmotors 60 basierend auf der geänderten zweiten Referenz-SOC steuern, bis das Fahrzeug die Abgasemissionsbeschränkungszone verlässt (S36 und S37). Wenn das Fahrzeug die Abgasemissionsbeschränkungszone verlässt, setzt die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 anschließend den zweiten Referenz-SOC, der durch den Schritt S35 geändert wurde, zurück, um auf den Standardwert zurückgesetzt zu werden (S38).
Wenn das Fahrtziel des Fahrzeugs nicht innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone liegt und das Fahrzeug entlang des von der Navigationsvorrichtung 20 gesuchten Bewegungspfades fährt (S23), kann es andererseits sein, dass die Fahrzeugsteuervorrichtung 70 vor dem Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone die Vorgänge zum Unterdrücken des Einschaltens des Verbrennungsmotors 60 des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone nicht zusätzlich durchführt, da der ausreichende SOC durch die SOC-Aufwärtssteuerung gesichert wurde (mit Bezug auf den Schritt S18 aus 2A).
Demnach sagt das Fahrzeugsystem 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung, wenn vorhergesagt ist, dass das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, im Vorfeld die vom Fahrzeug innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone verbrauchte Antriebsenergie und den dementsprechenden SOC-Verbrauchswert der Batterie 41 vorher und verwaltet (z. B. steuert) den SOC-Wert der Batterie 41 auf dieser Grundlage. Das heißt, dass das Fahrzeugsystem 10 den Betrieb des Fahrzeugs derart steuert, dass die Batterie 41 ausreichend geladen wird, bevor das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, und zwar basierend auf dem SOC-Wert, der vorhergesagt ist, um durch die Batterie 41 in der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht zu werden. Darüber hinaus überwacht das Fahrzeugsystem 10 kontinuierlich den verfügbaren SOC-Wert der Batterie 41, nachdem das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eingetreten ist. Wenn der verfügbare SOC-Wert verbessert ist, ist es möglich, den Betrieb des Verbrennungsmotors 60 des Fahrzeugs innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone zu unterdrücken, indem ein Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone durch das Fahrzeug oder ein Fahren zur Elektrofahrzeugladestation veranlasst wird.
Das Antriebsverfahren zum Steuern des Fahrzeugs gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann durch Software ausgeführt werden. Bei einer Implementierung durch Software sind die Komponenten der vorliegenden Erfindung/Offenbarung Codesegmente, die notwendige Aufgaben ausführen. Das Programm oder die Codesegmente können auf einem prozessorlesbaren Medium gespeichert sein oder durch ein Computerdatensignal übermittelt werden, das mit einer Trägerwelle in einem Übertragungsmedium oder Kommunikationsnetz gekoppelt ist.
Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium umfasst alle Arten von Aufzeichnungsvorrichtungen, in denen Daten gespeichert sind, die vom Computersystem gelesen werden können. Beispiele für das computerlesbare Aufzeichnungsmedium schließen ein ROM, ein RAM, eine CD-ROM, ein DVD_ROM, ein DVD_RAM, ein Magnetband, eine Diskette, eine Festplatte und eine optische Datenspeichervorrichtung mit ein. Darüber hinaus ist das computerlesbare Aufzeichnungsmedium an die mit dem Netzwerk verbundenen Computervorrichtungen verteilt, so dass der computerlesbare Code durch ein verteiltes Verfahren gespeichert und ausgeführt werden kann.
Zur Vereinfachung der Erklärung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden Begriffe wie „oben“, „unten“, „innen“, „außen, „nach oben“, „nach unten“, „vorne“, „hinten“, „nach innen“, „nach außen“, „nach vorne“, „nach hinten“, usw. verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellten Positionen dieser Merkmale zu beschreiben. Es wird ferner angemerkt, dass sich der Begriff „verbinden“ oder seine Ableitungen sowohl auf eine direkte als auch auf eine indirekte Verbindung beziehen.
Die vorangehende Beschreibung bestimmter beispielgebender Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zum Zweck der Erläuterung und Beschreibung dargestellt. Sie soll weder vollständig sein noch die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen beschränken, und zahlreiche Modifizierungen und Variationen sind im Lichte der oben beschriebenen Lehren möglich. Die beispielgebenden Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um es so einem Fachmann auf dem Gebiet zu ermöglichen, verschiedene beispielgebende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifizierungen davon auszuführen. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die hier angehängten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.

Claims

Fahrzeugsystem (1), aufweisend: eine Navigationsvorrichtung (20), die zum Suchen eines Bewegungspfades zu einem Fahrtziel eines Fahrzeugs konfiguriert ist, und eine Steuervorrichtung (70), die konfiguriert ist zum: Vorhersagen (S15) der Antriebsenergie eines Straßenabschnitts, der in dem Bewegungspfad enthalten ist, gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, wenn der Bewegungspfad eine Abgasemissionsbeschränkungszone enthält, Vorhersagen (S16) eines ersten Ladezustand- (SOC) - Verbrauchswertes einer Batterie (41), der innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird, basierend auf der Antriebsenergie für einen Fall, in dem das Fahrzeug in der Abgasemissionsbeschränkungszone fährt, ohne einen Verbrennungsmotor (60) des Fahrzeugs anzutreiben, Bestimmen (S17) eines SOC-Zielwertes (SOC_T) der Batterie (41), wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, basierend auf dem vorhergesagten ersten SOC-Verbrauchswert, und Steuern des Betriebs des Fahrzeugs, so dass ein SOC-Restwert der Batterie (41) größer oder gleich dem SOC-Zielwert (SOC_T) ist, wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt.
Fahrzeugsystem (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (70) konfiguriert ist zum: Vorhersagen (S13) einer erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}) des Fahrzeugs für den Straßenabschnitt, der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs während eines vorbestimmten Zeitraums, einer ersten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_LOAD}) in einem Straßenabschnitt, durch den das Fahrzeug während des vorbestimmten Zeitraums hindurchgefahren ist, und einer zweiten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit in dem Straßenabschnitt, der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist, und Vorhersagen (S15) der Antriebsenergie für den Straßenabschnitt, der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist, basierend auf der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}).
Fahrzeugsystem (1) gemäß Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung (70) konfiguriert ist zum Vorhersagen (S13) der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}) anhand der zweiten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit in dem in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthaltenen Straßenabschnitt basierend auf einer Differenz (V_{P_CAR} - V_{P_LOAD}) zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_LOAD}) in dem Straßenabschnitt, durch den das Fahrzeug hindurchgefahren ist, und der ersten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit oder einem Verhältniswert (V_{P_CAR}/V_{P_LOAD}) der Fahrzeuggeschwindigkeit für die erste Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_LOAD}) in dem Straßenabschnitt, durch den das Fahrzeug hindurchgefahren ist.
Fahrzeugsystem (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuervorrichtung (70) konfiguriert ist zum Vorhersagen (S15) der Antriebsenergie basierend auf der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}) in dem entsprechenden Straßenabschnitt und einer Luftwiderstandskraft des Fahrzeugs entsprechend einer Frontprojektionsfläche des Fahrzeugs, einem Neigungswinkel des entsprechenden Straßenabschnitts und einer Rollwiderstandskraft und Steigkraft des Fahrzeugs entsprechend einem Gewicht des Fahrzeugs.
Fahrzeugsystem (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuervorrichtung (70) konfiguriert ist zum Vorhersagen (S16) eines SOC-Wertes, der von dem Fahrzeug verbraucht wird, um durch die Abgasemissionsbeschränkungszone hindurchzufahren, als den ersten SOC-Verbrauchswert, wenn der Bewegungspfad durch die Abgasemissionsbeschränkungszone verläuft.
Fahrzeugsystem (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Fahrzeugsteuervorrichtung (70), wenn das Fahrtziel innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone liegt, konfiguriert ist zum Ermitteln des ersten SOC-Verbrauchswertes unter Verwendung eines zweiten SOC-Verbrauchswertes, den das Fahrzeug beim Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone bis zum Fahrtziel verbraucht, und eines dritten SOC-Verbrauchswertes, den das Fahrzeug beim Fahren von dem Fahrtziel zu einer Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone oder vom Fahrtziel bis zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht.
Fahrzeugsystem (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuervorrichtung (70) konfiguriert ist zum: Ermitteln, nachdem das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eingetreten ist, eines verfügbaren SOC-Werts der Batterie (41) basierend auf einem vierten SOC-Verbrauchswert, den das Fahrzeug beim Fahren von einer aktuellen Position davon zu einer innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone positionierten Elektrofahrzeugladestation oder beim Fahren von der aktuellen Position bis zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht, und dem SOC-Restwert der Batterie (41); und Veranlassen des Fahrens des Fahrzeugs, so dass der Verbrennungsmotor (60) innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone nicht angetrieben wird, wenn der verfügbare SOC-Wert unter ein vorbestimmtes Niveau sinkt.
Fahrzeugsystem (1) gemäß Anspruch 7, ferner aufweisend eine Anzeigevorrichtung (30), wobei die Steuervorrichtung (70) konfiguriert ist zum Anzeigen des verfügbaren SOC durch die Anzeigevorrichtung (30), wobei die Steuervorrichtung (70) konfiguriert ist zum Ausgeben eines Warnsignals durch die Anzeigevorrichtung (30), wenn der verfügbare SOC kleiner als ein erster Referenz-SOC ist, wobei, wenn der verfügbare SOC kleiner als der erste Referenz-SOC ist, die Steuervorrichtung (70) konfiguriert ist zum Bereitstellen, durch die Navigationsvorrichtung (20), eines Bewegungspfades für das Fahrzeug zum Fahren von der aktuellen Position zu der Elektrofahrzeugladestation, die sich innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet, oder zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone von der aktuellen Position aus.
Fahrzeugsystem (1) gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Steuervorrichtung (70), wenn der verfügbare SOC kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, konfiguriert ist zum Ändern (S35) eines zweiten Referenz-SOC, der eine Referenz für das Einschalten des Verbrennungsmotors (60) ist, um eine Überentladung der Batterie (41) zu verhindern.
Fahrzeugsystem (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Abgasemissionsbeschränkungszone eine Nullemissionszone (ZEZ) ist.
Verfahren zum Steuern des Antreibens eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren aufweist: Vorhersagen (S15), durch eine Steuervorrichtung (70), einer Antriebsenergie eines Straßenabschnitts, der in einem Bewegungspfad enthalten ist, gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, wenn ein Bewegungspfad zu einem Fahrtziel des Fahrzeugs, der von einer Navigationsvorrichtung (20) gesucht wird, eine Abgasemissionsbeschränkungszone enthält, Vorhersagen (S16), durch die Steuervorrichtung (70), eines ersten Ladezustand- (SOC) -Verbrauchswertes der Batterie (41), der innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird, basierend auf der vorhergesagten Antriebsenergie für einen Fall, in dem das Fahrzeug in der Abgasemissionsbeschränkungszone fährt, ohne einen Verbrennungsmotor (60) des Fahrzeugs anzutreiben, Bestimmen (S17), durch die Steuervorrichtung (70), eines SOC-Zielwertes (SOC_T) der Batterie (41) zu einem Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt, basierend auf dem vorhergesagten ersten Verbrauchs-SOC; und Steuern, durch die Steuervorrichtung (70), eines Betriebs des Fahrzeugs, so dass ein SOC-Restwert der Batterie (41) größer oder gleich dem SOC-Zielwert (SOC_T) ist, wenn das Fahrzeug in die Abgasemissionsbeschränkungszone eintritt.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Vorhersagen (S15) der Antriebsenergie aufweist: Vorhersagen (S13) einer erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}) des Fahrzeugs für den Straßenabschnitt, der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs während eines vorbestimmten Zeitraums, einer ersten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_LOAD}) in einem Straßenabschnitt, durch den das Fahrzeug während des vorbestimmten Zeitraums hindurchgefahren ist, und einer zweiten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit in dem Straßenabschnitt, der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist, und Vorhersagen (S15) der Antriebsenergie für den Straßenabschnitt, der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist, basierend auf der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}).
Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei das Vorhersagen (S15) der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}) aufweist: Vorhersagen (S15) der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{F_CAR}) anhand der zweiten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit in dem Straßenabschnitt, der in der Abgasemissionsbeschränkungszone enthalten ist, basierend auf einer Differenz (V_{P_CAR} - V_{P_LOAD}) zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Straßenabschnitt, durch den das Fahrzeug hindurchgefahren ist, und der ersten Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_LOAD}) oder einem Verhältniswert (V_{P_CAR}/V_{P_LOAD}) der Fahrzeuggeschwindigkeit für die erste Straßendurchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_LOAD}) in dem Straßenabschnitt, durch den das Fahrzeug hindurchgefahren ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Vorhersagen (S15) der Antriebsenergie basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit aufweist: Vorhersagen (S15) der Antriebsenergie basierend auf der erwarteten Fahrzeuggeschwindigkeit (V_{P_CAR}) in dem entsprechenden Straßenabschnitt und einer Luftwiderstandskraft des Fahrzeugs entsprechend einer Frontprojektionsfläche des Fahrzeugs, einem Neigungswinkel des entsprechenden Straßenabschnitts und einer Rollwiderstandskraft und Steigkraft des Fahrzeugs entsprechend einem Gewicht des Fahrzeugs.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Vorhersagen (S16) des ersten SOC-Verbrauchswertes aufweist: Vorhersagen (S16) eines SOC-Wertes, der von dem Fahrzeug verbraucht wird, um durch die Abgasemissionsbeschränkungszone hindurchzufahren, als den ersten SOC-Verbrauchswert, wenn der Bewegungspfad durch die Abgasemissionsbeschränkungszone verläuft.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei das Vorhersagen (S16) des ersten SOC-Verbrauchswertes aufweist: Ermitteln des ersten SOC-Verbrauchswertes unter Verwendung eines zweiten SOC-Verbrauchswertes, der von dem Fahrzeug bei Eintreten in die Abgasemissionsbeschränkungszone bis zum Fahrtziel verbraucht wird, und eines dritten SOC-Verbrauchswertes, der durch Fahren des Fahrzeugs von dem Fahrtziel zu einer Elektrofahrzeugladestation innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone oder von dem Fahrtziel bis zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird, wenn sich das Fahrtziel innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone befindet.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16, ferner aufweisend: Ermitteln, durch die Steuervorrichtung (70), eines verfügbaren SOC-Wertes der Batterie (41) basierend auf einem vierten SOC-Verbrauchswert, der durch Fahren des Fahrzeugs von einer aktuellen Position davon zu einer innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone positionierten Elektrofahrzeugladestation oder durch Fahren von der aktuellen Position bis zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone verbraucht wird, und dem SOC-Restwert der Batterie (41) nach dem Eintreten des Fahrzeugs in die Abgasemissionsbeschränkungszone, und Veranlassen, durch die Steuervorrichtung (70), des Fahrens des Fahrzeugs, so dass der Verbrennungsmotor (60) innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone nicht angetrieben wird, wenn der verfügbare SOC-Wert unter ein vorbestimmtes Niveau sinkt.
Verfahren gemäß Anspruch 17, ferner aufweisend: Anzeigen, durch die Steuervorrichtung (70), des verfügbaren SOC durch eine Anzeigevorrichtung (30), wobei das Veranlassen aufweist: Ausgeben, durch die Steuervorrichtung (70), eines Warnsignals über die Anzeigevorrichtung (30), wenn der verfügbare SOC kleiner als ein erster Referenz-SOC ist, und wobei das Veranlassen ferner aufweist: Bereitstellen eines Bewegungspfades für das Fahrzeug durch die Navigationsvorrichtung (20) zum Fahren von der aktuellen Position zu der innerhalb der Abgasemissionsbeschränkungszone positionierten Elektrofahrzeugladestation oder zum Verlassen der Abgasemissionsbeschränkungszone von der aktuellen Position aus, wenn der verfügbare SOC kleiner als der erste Referenz-SOC ist.
Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18, ferner aufweisend: Ändern (S35), durch die Steuervorrichtung (70), eines zweiten Referenz-SOC, der eine Referenz für das Einschalten des Verbrennungsmotors (60) ist, um eine Überentladung der Batterie (41) zu verhindern, wenn der verfügbare SOC kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 19, wobei die Abgasemissionsbeschränkungszone eine Nullemissionszone (ZEZ) ist.