DE112013004464T5

DE112013004464T5 - Fahrumgebungsschätzungsvorrichtung und zugehöriges Verfahren

Info

Publication number: DE112013004464T5
Application number: DE112013004464.1T
Authority: DE
Inventors: c/o TOYOTA JIDOSHA KABU Tochigi Kouhei; c/o TOYOTA JIDOSHA KABU Miyashita Michihiro
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2015-05-21
Also published as: JP2014056468A; CN104620293A; JP5655831B2; US20150210284A1; WO2014041740A1

Abstract

Es wird eine Fahrumgebungsschätzvorrichtung bereitgestellt, welche eine Identifizierung als ein urbaner Bereich oder als suburbaner Bereich mit hoher Genauigkeit ermöglicht. Die Fahrumgebungsschätzvorrichtung weist auf: einen Fahrzeugstoppgraddatenerfasser, welcher dazu ausgelegt ist, die Fahrzeugstoppgraddaten, welche einen Grad einer Tendenz eines Fahrzeugstoppzustands repräsentieren, zu erfassen; und einen urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierer, welcher dazu ausgelegt ist, die erfassten Fahrzeugstoppgraddaten mit einem Schwellenwert zu vergleichen und dadurch zu identifizieren, ob eine Fahrumgebung des Fahrzeugs ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist. Der urbane Bereich/suburbane Bereich-Identifizierer stellt einen vorherbestimmten hohen Schwellenwert und einen niedrigen Schwellenwert, welcher niedriger ist als der hohe Schwellenwert, als Schwellenwert bereit. Der urbane Bereich/suburbane Bereich-Identifizierer identifiziert als urbanen Bereich, wenn die Fahrzeugstoppgraddaten von einem Wert, welcher niedriger ist als der hohe Schwellenwert derart zunehmen, dass sie höher sind als der hohe Schwellenwert und identifiziert als suburbanen Bereich, wenn die Fahrzeugstoppgraddaten von einem Wert, welcher höher ist als der niedrige Schwellenwert, derart abnehmen, dass sie niedriger sind als der niedrige Schwellenwert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schätzung bzw. Einschätzung der Fahrumgebung, welches einen Fahrbereich des Fahrzeugs als einen urbanen Bereich oder einen suburbanen Bereich identifiziert, sowie ein Verfahren zur Steuerung des Fahrzeugs.
Stand der Technik
Gemäß einem aktuellen Trend verwendet ein Fahrzeug eine Antriebssteuerung in Übereinstimmung mit der Fahrumgebung, um den Treibstoffverbrauch zu reduzieren. Bei der Fahrumgebung kann unterschieden werden zwischen einem urbanen Bereich und einem suburbanen Bereich. Verschiedene Fahrumgebungsschätzungsvorrichtungen wurden vorgeschlagen, um zu identifizieren, ob die Fahrumgebung ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist. Beispielsweise beschreibt Patentschrift 1 ein Verfahren zur Schätzung des Urbanisierungsgrads auf der Grundlage einer Betriebszeitrate. Die Betriebszeitrate bezeichnet eine Rate bzw. ein Verhältnis der Betriebszeit zu der Gesamtzeit, welche Fahrzeugbetriebszeit und Fahrzeugstoppzeit umfasst. Mit anderen Worten schätzt dieses Verfahren den Urbanisierungsgrad basierend auf einer Fahrzeugstoppzeitenrate ein.
Referenzliste

Patentschrift 1: JP H07-105474 A

Zusammenfassung
Technisches Problem
Das in Patentschrift 1 beschriebene Verfahren hat jedoch den Nachteil der vorübergehenden Missidentifikation der Fahrumgebung, wenn eine vorübergehende Abnahme der Fahrzeugstoppzeitenrate in einem urbanen Bereich auftritt oder wenn eine vorübergehende Zunahme der Fahrzeugstoppzeitenrate in einem suburbanen Bereich auftritt. Ein weiteres Problem ist die schlechte Antwort bzw. Ansprechzeit bei einer derartigen Identifizierung. Andere Verbesserungsmöglichkeiten betreffen beispielsweise die Vereinfachung der Konfiguration, eine Größenverringerung, eine Kostenreduktion, das Ressourcensparen und die Verbesserung der Verwendbarkeit.
Um zumindest einen Teil der oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mit hoher Genauigkeit zu identifizieren, ob ein Bereich ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist.
Lösung des Problems
Um zumindest einen Teil der oben beschriebenen Probleme zu lösen, kann die Erfindung durch die folgenden Aspekte implementiert werden.

(1) Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Fahrumgebungsschätzungsvorrichtung bereitgestellt. Die Fahrumgebungsschätzungsvorrichtung kann aufweisen: einen Fahrzeugstoppgraddatenerfasser, welcher dazu ausgelegt ist, Fahrzeugstoppgraddaten, welche einen Grad der Tendenz des Fahrzeugs, einen Stoppzustand einzugehen, widerspiegeln, erfasst; und einen urbanen Bereich/suburbanen Bereich-Identifizierer, welcher dazu ausgelegt ist, die erfassten Fahrzeugstoppgraddaten mit einem Schwellenwert zu vergleichen und dadurch zu identifizieren, ob eine Fahrumgebung bzw. ein Fahrbereich des Fahrzeugs ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist. Der urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierer kann einen vorherbestimmten hohen Schwellenwert und einen niedrigen Schwellenwert, welcher niedriger ist als der hohe Schwellenwert, als Schwellenwert bereitstellen. Der urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierer kann als urbanen Bereich einen Bereich identifizieren, wenn die Fahrzeugstoppgraddaten von einem Wert, welcher niedriger ist als der hohe Schwellenwert auf einen Wert zunehmen, welcher höher ist als der hohe Schwellenwert und kann als suburbanen Bereich einen Bereich identifizieren, wenn die Fahrzeugstoppgraddaten von einem Wert, welcher höher ist als der niedrige Schwellenwert, auf einen Wert abnehmen, welcher niedriger ist als der niedrige Schwellenwert.

Die Fahrumgebungsschätzungsvorrichtung gemäß diesem Aspekt kann Hysterese bereitstellen bei der Identifizierung eines Bereichs als urbaner oder suburbaner Bereich. Dies kann eine Veränderung der Identifizierung in einem Falle verhindern, wenn eine vorübergehende Abnahme einer Fahrzeugstoppzeitenrate in einem urbanen Bereich auftritt oder wenn eine vorübergehende Zunahme der Fahrzeugstoppzeitenrate in einem suburbanen Bereich auftritt. Demgemäß kann eine vorübergehende Missidentifizierung der Fahrzeugumgebung verhindert werden und die Genauigkeit der Identifizierung kann verbessert werden.

(2) Bei der Fahrumgebungsschätzungsvorrichtung gemäß dem obigen Aspekt kann der Fahrzeugstoppgraddatenerfasser eine Rate der Fahrzeugstoppzeit in einer vorherbestimmten Zeitperiode als Fahrzeugstoppgraddaten bestimmen. Dieser Aspekt kann einen Bereich auf Grundlage der Rate der Fahrzeugstoppzeit entweder als urbanen Bereich oder als suburbanen Bereich identifizieren.
(3) Bei der Fahrumgebungsschätzungsvorrichtung gemäß dem obigen Aspekt kann der Fahrzeugstoppgraddatenerfasser eine erste Fahrzeugstoppzeitenrate, welche eine Rate der Fahrzeugstoppzeit in einer ersten Zeitperiode ist, und eine zweite Fahrzeugstoppzeit, welche eine Rate einer Fahrzeugstoppzeit in einer zweiten Zeitperiode ist, welche länger als die erste Zeitperiode ist, als Fahrzeugstoppgraddaten erfassen.

Dieser Aspekt kann einen Bereich als urbanen Bereich oder als suburbanen Bereich mit einer guten Antwort bzw. Ansprechzeit identifizieren.

(4) Bei der Fahrzeugumgebungsschätzungsvorrichtung gemäß obigem Aspekt kann der urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierer einen ersten hohen Schwellenwert und einen zweiten hohen Schwellenwert als hohen Schwellenwert bereitstellen. Der urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierer kann einen Bereich als den urbanen Bereich identifizieren, wenn die erste Fahrzeugstoppzeitenrate von einem Wert, welcher niedriger ist als der erste hohe Schwellenwert auf einen Wert zunimmt, welcher höher ist als der erste hohe Schwellenwert oder wenn die zweite Fahrzeugstoppzeitenrate von einem Wert, welcher niedriger ist als der zweite hohe Schwellenwert auf einen Wert zunimmt, welcher höher ist als der zweite hohe Schwellenwert. Dieser Aspekt kann schnell ein Identifizierungsergebnis als urbaner Bereich bestimmen.
(5) Bei der Fahrumgebungsschätzungsvorrichtung gemäß dem oben genannten Aspekt kann der urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierer einen ersten niedrigen Schwellenwert und einen zweiten niedrigen Schwellenwert als niedrigen Schwellenwert bereitstellen. Der urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierer kann als suburbanen Bereich einen Bereich identifizieren, wenn die erste Fahrzeugstoppzeitenrate von einem Wert, welcher höher ist als der erste niedrige Schwellenwert, auf einen Wert abnimmt, welcher niedriger als der erste niedrige Schwellenwert ist, und wenn die zweite Fahrzeugstoppzeitenrate von einem Wert, welcher höher ist als der zweite niedrige Schwellenwert, auf einen Wert abnimmt, welcher niedriger ist als der zweite niedrige Schwellenwert.

Dieser Aspekt kann das Identifizierungsergebnis als urbaner Bereich mit hoher Genauigkeit durchführen.

(6) Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Schätzung der Fahrumgebung bereitgestellt. Das Verfahren zur Schätzung der Fahrumgebung kann aufweisen: Erfassen von Fahrzeugstoppgraddaten, welche einen Grad der Tendenz einer Fahrzeugstopprate repräsentieren; und Vergleichen der erfassten Fahrzeugstoppgraddaten mit einem Schwellenwert und dadurch Identifizieren, ob ein Fahrbereich des Fahrzeugs ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist. Das Identifizieren, ob ein Fahrbereich des Fahrzeugs ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist, kann umfassen: Bereitstellen als Schwellenwert eines vorherbestimmten hohen Schwellenwerts und eines niedrigen Schwellenwerts, welcher niedriger ist als der hohe Schwellenwert; Identifizieren als urbaner Bereich, wenn die Fahrzeugstoppgraddaten von einem Wert, welcher niedriger ist als der hohe Schwellenwert, auf einen Wert zunehmen, welcher höher ist als der hohe Schwellenwert; und Identifizieren als suburbanen Bereich, wenn die Fahrzeugstoppgraddaten von einem Wert, welcher höher ist als der niedrige Schwellenwert auf einen Wert abnehmen, welcher niedriger ist als der niedrige Schwellenwert.

Das unter (6) beschriebene Verfahren zur Abschätzung der Fahrumgebung ermöglicht, wie die Fahrumgebungsabschätzungsvorrichtung, welche unter (1) beschrieben worden ist, eine Identifizierung eines Bereichs als urbaner Bereich oder als suburbaner Bereich mit hoher Genauigkeit.
Die Erfindung kann durch irgendeinen der verschiedenen Aspekte implementiert werden: Beispielsweise eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung mit einer Fahrumgebungsschätzungsvorrichtung gemäß irgendeinem der oben genannten Aspekte, ein mit einer Fahrumgebungsabschätzungsvorrichtung gemäß einem der obigen Aspekte ausgerüstetes Fahrzeug, ein Computerprogramm, welches einen Computer veranlasst, die den jeweiligen Schritten des Fahrzeugsteuerungsverfahrens des obigen Aspekts entsprechenden Funktionen zu implementieren und ein Speichermedium, in welchem ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist ein Diagramm, welches die Konfiguration eines Motorfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 ist ein Diagramm, welches die funktionale Konfiguration einer ECU zeigt;
3 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ziel-SOC-Schätzroutine zeigt;
4 ist ein Diagramm, welches eine SOC-Verteilungsanfragelevelberechnungskarte zeigt;
5 ist ein Diagramm, welches eine Ziel-SOC-Berechnungstabelle zeigt;
6 ist eine Zeitgebungstabelle von Fahrzeuggeschwindigkeit und SOC während des Fahrens des Motorfahrzeugs;
7 ist ein Flussdiagramm, welches eine Fahrumgebungsschätzungsroutine zeigt;
8 ist eine Zeitgebungstabelle, welche eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Zeit anzeigt, wenn eine Fahrzeugstoppzeitenerfassungsroutine und eine Fahrzeugstoppzeitenratenberechnungsroutine gestartet werden;
9 ist ein Flussdiagramm, welches die Fahrzeugstoppzeitenerfassungsroutine zeigt;
10 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel eines ersten Speicherungs-Stacks zeigt;
11 ist ein Diagramm, welches eine Veränderung in der Speicherung des ersten Speicherungs-Stacks zeigt;
12 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel eines zweiten Speicherungs-Stacks zeigt;
13 ist ein Flussdiagramm, welches eine Fahrzeugstoppzeitenratenberechnungsroutine zeigt;
14 ist ein Flussdiagramm, welches eine urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierungsroutine zeigt;
15A bis 15C sind Graphen, welche Variationen in der Fahrzeugstoppzeitenraten der nahen Vergangenheit im großstädtisch-urbanen Bereich, dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich und dem suburbanen Bereich anzeigt;
16 ist ein Graph, welcher die Maximal- und Minimalwerte der Fahrzeugstoppzeitenrate der nahen Vergangenheit im großstädtisch-urbanen Bereich, dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich und dem suburbanen Bereich anzeigt;
17A und 17B sind Graphen, welche die Hysterese der Fahrzeugstoppzeitenrate der nahen Vergangenheit und der weiteren Vergangenheit zeigen;
18A bis 18C sind Graphen, welche Variationen in der Fahrzeugstoppzeitenrate der fernen Vergangenheit im großstädtisch-urbanen Bereich, dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich und dem suburbanen Bereich anzeigen; und
19 ist ein Graph, welcher die Maximalwerte und Minimalwerte der der Fahrzeugstoppzeiten rate der fernen Vergangenheit im großstädtisch-urbanen Bereich, dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich und dem suburbanen Bereich anzeigen.
Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden Aspekte der Erfindung in der folgenden Reihenfolge beschrieben:

A. Allgemeine Konfiguration
B. Konfiguration der ECU
C. Konfiguration des Ziel-SOC-Schätzers
D. Verfahren zur Schätzung der Fahrumgebung
E. Vorteilhafte Effekte
F. Abwandlungen

A. Allgemeine Konfiguration
1 ist ein Diagramm, welches die Konfiguration eines Motorfahrzeugs 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Das Motorfahrzeug 200 ist ein Fahrzeug, welches eine Funktion der Leerlaufreduktion hat. Das Motorfahrzeug 200 hat einen Motor 10, ein Automatikgetriebe 15, ein Differentialgetriebe 20, Antriebsräder 25, einen Starter 30, einen Wechselstromgenerator bzw. Alternator 35, eine Batterie 40 und eine elektronische Steuerungseinheit (ECU 50).
Der Motor 10 ist ein interner Verbrennungsmotor, welcher Energie durch Verbrauch eines Treibstoffes wie beispielsweise Benzin oder leichtem Öl erzeugt. Die Energie des Motors 10 wird an das Automatikgetriebe 15 übertragen, während sie gleichzeitig an den Wechselstromgenerator 35 über den Antriebsmechanismus 34 übertragen wird. Die Ausgabe des Motors 10 wird über einen Motorsteuerungscomputer (nicht gezeigt) gemäß dem Durchtretbetrag durch den Fahrer bedienten eines Gaspedals (nicht gezeigt) verändert.
Das Automatikgetriebe 15 führt automatisch eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses durch (Veränderung der Getriebeposition). Die Energie (Rotationsgeschwindigkeit x Drehmoment) des Motors 10 wird einer Übersetzung durch das Automatikgetriebe 15 unterworfen und wird als die erwünschte Rotationsgeschwindigkeit x Drehmoment über das Differentialgetriebe 20 an die linken und rechten Antriebsräder 25 übertragen. Die Energie des Motors 10 wird demgemäß, während sie gemäß dem Durchtretbetrag des Gaspedales verändert wird, über das Automatikgetriebe 15 an die Antriebsräder 25 übertragen, so dass das Fahrzeug (Motorfahrzeug 200) beschleunigt oder entschleunigt.
Gemäß dieser Ausführungsform wird eine Riemenantriebskonfiguration für den Antriebsmechanismus 34 zur Übertragung der Energie des Motors 10 an den Wechselstromgenerator 35 verwendet. Der Wechselstromgenerator 35 erzeugt elektrische Energie unter Verwendung eines Teils der Energie des Motors 10. Der Wechselstromgenerator 35 ist ein Typ eines Generators. Die erzeugte elektrische Energie wird dazu verwendet, die Batterie 40 über einen Inverter (nicht gezeigt) zu laden. In der Beschreibung hiervon, wird die Stromerzeugung unter Verwendung der Energie des Motors 10 durch den Wechselstromgenerator 35 „Treibstoffenergieerzeugung” genannt.
Die Batterie 40 ist eine Blei-Säure-Batterie, welche als Gleichstromenergiequelle mit einer Spannung von 14 Volt dient und elektrische Energie an ein peripheres Gerät bereitstellt, welches nicht der Motorkörper ist. In der Beschreibung hiervon wird die bereitgestellte periphere Vorrichtung, welche nicht der Motorkörper ist und welche unter Verwendung der elektrischen Energie der Batterie 40 betrieben wird, „Hilfsmaschine” genannt. Eine Gruppe von Hilfsmaschinen wird „Hilfsmaschinerie” genannt. Das Motorfahrzeug 200 beinhaltet beispielsweise Scheinwerfer 72 und eine Klimaanlage (A/C) 74 als Hilfsmaschinerie 70.
Der Starter bzw. die Zündung 30 startet den Motor 10 mit elektrischer Energie von der Batterie 40. Gemäß dem allgemeinen Verfahren des Startens des Motorfahrzeugs bei einem Stopp, wird der Starter 30 in Antwort auf eine Bedienung eines Zündungsschalters (nicht gezeigt) durch den Fahrer aktiviert, den Motor 10 zu starten. Dieser Starter 30 wird zudem dazu verwendet, den Motor 10 aus einem Leerlaufreduktionszustand erneut zu starten, wie später beschrieben. In der Beschreibung bezeichnet der „Leerlaufreduktionszustand” einen Motorstoppzustand durch eine Leerlaufreduktionssteuerung.
Die ECU 50 beinhaltet eine CPU, welche ein Computerprogramm ausführt, einen ROM, welcher beispielsweise das Computerprogramm speichert, einen RAM, welcher vorübergehend Daten speichert, und damit verbundene Eingabe- und Ausgabeanschlüsse für beispielsweise verschiedene Sensoren und Aktoren. Die mit der ECU 50 verbundenen Sensoren können beispielsweise ein Radgeschwindigkeitssensor 82, welcher dazu ausgelegt ist, die Rotationsgeschwindigkeit der Antriebsräder 25 zu erfassen, ein Bremspedalsensor 84, welcher dazu ausgelegt ist, das Durchdrücken oder Nicht-Durchdrücken des Bremspedals (nicht gezeigt) zu erfassen, ein Gaspedalpositionssensor 86, welcher dazu ausgelegt ist, den Durchdrückbetrag des Gaspedals (nicht gezeigt) als eine Gaspedalposition oder eine Gaspedalöffnung zu erfassen, ein Batteriestromsensor 88, welcher dazu ausgelegt ist, den Ladeabgabestrom der Batterie 40 zu erfassen oder ein Wechselstromgeneratorstromsensor 89 sein, welcher dazu ausgelegt ist, den Ausgabestrom des Wechselstromgenerators 35 (auch als Alternatorstrom bezeichnet) zu erfassen. Der Starter 30 und der Wechselstromgenerator 35 sind Beispiele eines Aktors. Die ECU 50 empfängt elektrische Energie von der Batterie 40.
Die ECU 50 steuert den Stator 30 und den Wechselstromgenerator 35 in Antwort auf Signale von verschiedenen oben beschriebenen Sensoren und dem Motorsteuerungscomputer (nicht gezeigt), um so den Stopp und den Wiederstart des Motors zu steuern und den SOC der Batterie 40 zu steuern. Eine derartige Steuerung des Stoppens und Wiederstartens des Motors wird Leerlaufreduktionssteuerung genannt.
B. Konfiguration der ECU
2 ist ein Diagramm, welches die funktionale Konfiguration der ECU 50 zeigt. Wie dargestellt, hat die ECU 50 eine Leerlaufreduktionssteuerung 90 und eine SOC-Steuerung 100. Die Leerlaufreduktionssteuerung 90 und die SOC-Steuerung 100 repräsentieren tatsächlich die Funktionen, welche durch die Durchführung in dem ROM gespeicherten Computerprogramms durch die in der ECU 50 beinhaltete CPU implementiert sind.
Die Leerlaufreduktionssteuerung 90 erfasst eine von dem Radgeschwindigkeitssensor 82 erfasste Radgeschwindigkeit Vh und eine durch den Gaspedalpositionssensor 86 erfasste Gaspedalposition Tp und gibt Stopp/Wiederstart-Anweisungen Ss aus, um den Motor 10 zu stoppen und wieder zu starten. Die Stopp/Wiederstart-Anweisungen Ss beinhalten eine Motorwiederstartanweisung, welche an den Starter 30 ausgegeben werden soll und eine Treibstoffabstellanweisung, welche an ein Treibstoffbereitstellungssystem (nicht gezeigt) des Motors 10 ausgegeben werden soll. Spezieller bestimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vh unter eine vorherbestimmte Geschwindigkeit (beispielsweise 10 km/h) fällt, die Leerlaufreduktionssteuerung 90, dass eine Motorstoppbedingung erfüllt ist und gibt die Treibstoffabstellanweisung an das Treibstoffbereitstellungssystem aus. Wenn daraufhin ein Durchdrücken des Gaspedals basierend auf der Gaspedalposition Tp erfasst wird, bestimmt die Leerlaufreduktionssteuerung 90, dass eine Motorwiederstartbedingung erfüllt ist und gibt die Motorwiederstartbedingung an den Starter 30 aus.
In anderen Worten stoppt die Leerlaufreduktionssteuerung 90 den Motor 10, sobald die Motorstoppbedingung erfüllt ist und startet den Motor 12 wieder, sobald nach dem Motorstopp die Motorwiederstartbedingung erfüllt ist. Die Motorstoppbedingung und die Motorwiederstartbedingung beschränken sich nicht auf das oben beschriebene Beispiel. Beispielsweise kann die Motorstoppbedingung sein, dass die Radgeschwindigkeit Vh komplett auf 0 km/h abnimmt und die Motorwiederstartbedingung kann es sein, dass der Fahrer den Fuß von dem Bremspedal nimmt.
Die SOC-Steuerung 100 hat einen Ziel-SOC-Schätzer 110, einen Batterie-SOC-Berechner 120 und eine Rückkoppelungssteuerung 130. Der Ziel-SOC-Schätzer 110 schätzt einen SOC, welcher erwartungsgemäß in einer Zeitperiode von einem Motorstopp bis zu einem Motorwiederstart durch die Leerlaufreduktionssteuerung (weiterhin bezeichnet als „Stopp- und Startperiode”) verbraucht wird, während des Betriebs des Fahrzeugs (beispielsweise bei einer Radgeschwindigkeit VH > 0 km/h), als Ziel-SOC (weiterhin bezeichnet als „Ziel-SOC-Wert”) C1. Die detaillierte Konfiguration wird in Abschnitt C beschrieben. Der „SOC” ist als ein Wert definiert, welcher durch Dividieren der in der Batterie verbleibenden Elektrizitätsmenge durch die Elektrizitätsmenge, welche in der Batterie bei einer vollständigen Ladung akkumuliert ist, erhalten wird.
Der Batterie-SOC-Berechner 120 berechnet einen momentanen SOC (weiterhin bezeichnet als „momentaner SOC-Wert”) C2, basierend auf einem Ladungs-Entladungsstrom Ab der Batterie 40 (bezeichnet als „Batteriestrom”), welcher durch den Batteriestromsensor 88 erfasst wird. Im Speziellen wird der momentane SOC-Wert C2 durch Integrieren des Ladungs-Entladungsstrom Ab mit dem Ladungsstrom der Batterie 40 als positive Werte und dem Abladestrom der Batterie 40 als negative Werte berechnet. Die Konfiguration des Batteriestromsensors 88 und des Batterie-SOC-Berechners 120 ist in der Konfiguration des „SOC-Detektors”, welcher in der Lösung des Problems beschrieben ist, beinhaltet. Der SOC-Detektor beschränkt sich nicht auf die Konfiguration der Berechnung des SOC basierend auf dem durch den Batteriestromsensor 88 erfassten Batteriestrom, sondern kann den SOC auch basierend auf beispielsweise einem Sensor zur spezifischen Gravität einer elektrolytischen Lösung der Batterie, einem Zellspannungssensor oder einem Batterieanschlussspannungssensor berechnen. Zusätzlich beschränkt sich der SOC-Detektor nicht auf die Konfiguration der Erfassung der Menge der in der Batterie verbleibenden Elektrizität, sondern kann den Ladezustand durch einen anderen Parameter, wie beispielsweise einen noch ladbaren Betrag, erfassen.
Die Rückkopplungssteuerung 130 berechnet einen Differenzwert durch Abziehen des momentanen SOC-Werts C2 von dem Ziel-SOC-Wert C1 während des Betriebs des Fahrzeugs und bestimmt einen Spannungsbefehlswert Sv, damit der Differenzwert sich dem Wert Null durch Rückkopplungssteuerung annähert. Der Wert des Spannungsbefehlswerts Sv bezeichnet eine Anweisung, um den Energiebetrag zu spezifizieren, welcher durch den Wechselstromgenerator 35 erzeugt werden soll, und wird an den Wechselstromgenerator 35 gesandt. Dies führt zu einer Steuerung des momentanen SOC-Werts C2 zu dem Ziel-SOC-Wert C1 durch Treibstoffenergieerzeugung.
Die SOC-Steuerung 100 hat eine Funktion mit dem Namen „Batteriesteuerung” und eine Funktion mit dem Namen „Ladesteuerung” zusätzlich zu den oben beschriebenen Funktionen, obwohl diese nicht gezeigt sind. Die Batteriesteuerung wurde beschrieben. Mit Bezug auf die Batterie oder spezieller die Blei-Säure-Batterie dieser Ausführungsform wird der verwendbare SOC-Bereich (betreibbarer SOC-Bereich) im Vorhinein im Rahmen des Erfordernisses einer langen Lebensdauer bestimmt. Demgemäß wird „Batteriesteuerung” durchgeführt, um die Energie des Motors 10 zu erhöhen und um den SOC in den oben genannten SOC-Bereich zu bringen, wenn der SOC der Batterie 40 unter einen unteren Grenzwert (beispielsweise 60%) des SOC-Bereichs fällt und den SOC zu verbrauchen, um den SOC in den oben genannten SOC-Bereich zu bringen, wenn der SOC der Batterie 40 sich über eine obere Grenze erhöht (beispielsweise 90%) des SOC-Bereichs erhöht.
Wenn der SOC unter den unteren Grenzwert fällt, sogar wenn ein Motorstoppzustand durch die Leerlaufreduktionssteuerung besteht, wird der Motor dazu gestartet, die Treibstoffstromerzeugung durchzuführen und den SOC in den oben genannten SOC-Bereich zu bringen.
Die „Ladesteuerung” bezeichnet eine Steuerung, welche es verhindert, dass die Batterie durch Treibstoffenergieerzeugung während des normalen Betriebs geladen wird, um den Treibstoffverbrauch zu reduzieren und welche die Batterie durch regenerative Energiegewinnung während des Entschleunigungsbetriebs lädt. Die Ladesteuerung weist eine bekannte Konfiguration auf und wird daher nicht im Detail, sondern nur kurz beschrieben. Die Ladesteuerung aktiviert die Rückkopplungssteuerung durch die Rückkopplungssteuerung 130 während des normalen Betriebs, wenn der Ziel-SOC-Wert C1 höher ist als der momentane SOC-Wert C2 und stellt eine spezifischen Energieerzeugungsabstellspannung in dem Spannungsbefehlswert Sv ein, welcher an den Wechselstromgenerator 35 ausgegeben wird, wenn der Ziel-SOC-Wert C2 gleich ist oder niedriger ist als der momentane SOC-Wert C2 während des normalen Betriebs. Diese Konfiguration unterdrückt ein Laden während des normalen Betriebs und verringert den Treibstoffverbrauch. Der normale Betrieb bezeichnet einen Zustand des Motorfahrzeugs 200, welcher ein anderer Zustand ist als der Zustand „Fahrzeugstopp”, bei welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit 0 km/h ist, und der Zustand „Entschleunigungsbetrieb”, in welchem eine regenerative Energieerzeugung durchgeführt wird.
C. Konfiguration des Ziel-SOC-Schätzers.
Der Ziel-SOC-Schätzer 110 hat einen Fahrumgebungvorhersager 112, einen Fahrzeugeigenzustandvorhersager 114, einen SOC-Verteilungsanfragenlevelberechner 116 und einen Ziel-SOC-Berechner 118.
Der Fahrumgebungsvorhersager 112 sagt die Fahrumgebung des Fahrzeugs hervor. Gemäß dieser Ausführungsform bezeichnet die „Fahrumgebung”, ob der zukünftige (nach dem momentanen Moment) Fahrbereich des Fahrzeugs ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist. Der Fahrumgebungsvorhersager 112 identifiziert, ob die Fahrumgebung bis zu dem momentanen Moment ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist, auf der Grundlage der durch den Radgeschwindigkeitssensor 82 erfassten Radgeschwindigkeit Vh und gibt das Identifizierungsergebnis als eine urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 des zukünftigen (nach dem momentanen Moment) Fahrbereichs aus. Die urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 kann den Wert 1 für den urbanen Bereich und den Wert 0 für den suburbanen Bereich haben. Ein detailliertes Verfahren des Identifizierens (Schätzens), ob der Fahrbereich ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist, wird in Abschnitt D beschrieben.
Der Fahrzeugeigenzustandvorhersager 114 sagt den Zustand des Motorfahrzeugs 200 (den Fahrzeugeigenzustand) vorher. Der „Fahrzeugeigenzustand” bezeichnet hierbei einen Parameter, welcher den Grad des zukünftigen Verbrauchs des SOC durch das Motorfahrzeug 200 schätzt. Etwas spezieller, schätzt der Fahrzeugeigenzustandvorhersager 110 den Betrag an elektrischer Energie, von welchem erwartet wird, dass er durch die Hilfsmaschinerie 70 verbraucht wird basierend auf dem von dem Batteriestromsensor 88 erfassten Batteriestrom Ab und einem von dem Wechselstromgeneratorstromsensor 89 erfassten Wechselstromgeneratorstrom Aa und gibt den geschätzten Betrag von elektrischer Energie als einen Fahrzeugeigenzustand P2 aus. Wenn erwartungsgemäß ein größerer Betrag von elektrischer Energie von der Hilfsmaschinerie 70 verbraucht wird, wird der SOC mit einer hohen Rate verbraucht. Gemäß dieser Ausführungsform gibt der Fahrzeugeigenzustandvorhersager 114 daher den Betrag an elektrischer Energie, welcher erwartungsweise durch die Hilfsmaschinerie 70 verbraucht werden wird, als Fahrzeugeigenzustand P2 an.
Die Ausführungsform schätzt den Fahrzeugeigenzustand P2 basierend auf dem Betrag von elektrischer Energie, welcher erwartungsgemäß von der Hilfsmaschinerie 70 verbraucht werden wird, aber die Erfindung ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise kann eine andere mögliche Konfiguration den Fahrzeugeigenzustand P2 basierend auf Klimaanlageninformationen, welche mit dem Stromverbrauch der Klimaanlage (A/C) korrelieren, wie beispielsweise einer Differenz zwischen der Zieltemperatur und einer Fahrzeuginnentemperatur, oder basierend auf Informationen bezüglich des Aufwärmzustands des Motors, wie einer Differenz zwischen der Motorwassertemperatur und der Umgebungstemperatur abschätzen.
Die mögliche Konfiguration beschränkt sich nicht auf die Konfiguration der Schätzung des Fahrzeugeigenzustands P2 basierend auf einem Parameter, welcher ausgewählt ist aus beispielsweise der erwartungsgemäß von der Hilfsmaschinerie 70 verbrauchten Menge an elektrischer Energie, der Klimaanlageinformationen und der Aufwärmzustandsinformationen, sondern kann eine Konfiguration des Schätzens des Fahrzeugeigenzustands P2 basierend auf zwei oder mehr Parametern sein. In einer Anwendung, welche zwei oder mehr Parameter verwendet, schätzt eine bevorzugte Konfiguration den Fahrzeugeigenzustand P2 durch Multiplizieren der jeweiligen Parameter mit unterschiedlichen Gewichtungsfaktoren ab.
Eine jede der oben beschriebenen Konfigurationen erfasst den momentanen Betriebszustand der Hilfsmaschinerie basierend auf den momentan erfassten Sensorsignalen und nimmt den momentanen Betriebszustand als den zukünftigen Fahrzeugeigenzustand an. Alternativ kann eine mögliche Konfiguration den zukünftigen Fahrzeugeigenzustand durch Lesen einer Anzeige des Veränderns des Betriebszustands von dem momentanen Betriebszustand, welcher wie oben beschrieben bestimmt worden ist, schätzen.
Der Fahrumgebungsvorhersager 112 und der Fahrzeugeigenzustandvorhersager 114 gemäß der obigen Konfiguration führen nach dem Start der Fahrt des Motorfahrzeugs 200 kontinuierlich Vorhersagen durch. Die jeweiligen Module 122–124 sind durch Durchführung des in der ROM gespeicherten Computerprogramms durch die in der ECU 50 enthaltene CPU implementiert. Die urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 wird von dem Fahrumgebungsvorhersager 112 und der von dem Fahrzeugeigenzustandvorhersager 114 geschätzte Fahrzeugeigenzustand P2 werden an den SOC-Verteilungsanfragelevelberechner 116 geschickt.
Der SOC-Verteilungsanfragelevelberechner 116 berechnet ein SOC-Verteilungs-Anfragelevel P3 basierend auf der urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 und dem Fahrzeugeigenzustand P2. Der Ziel-SOC-Berechner 118 berechnet den Ziel-SOC-Wert C1 basierend auf dem SOC-Verteilungsanfragelevel P3. Im Folgenden wird die Konfiguration des SOC-Verteilungsanfragelevelberechners 116 und des Ziel-SOC-Berechners 118 im Detail beschrieben.
3 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ziel-SOC-Schätzroutine zeigt. Diese Ziel-SOC-Schätzroutine wird wiederholt in vorherbestimmten Zeitintervallen (beispielsweise alle 60 Sekunden) während des Betriebs des Fahrzeugs durchgeführt. In anderen Worten wird die Ziel-SOC-Abschätzroutine nicht durchgeführt, wenn der Motor 10 durch die Leerlaufreduktionssteuerung abgestellt bzw. gestoppt ist. Wie gezeigt, erfasst zu Anfang des Verfahrensflusses die CPU der ECU 50 urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1, welche von dem Fahrumgebungsvorhersager 112 (2) (Schritt S100) erfasst worden ist und erfasst den von dem Fahrzeugeigenzustandvorhersager 114 (2) (Schritt S200) geschätzten Fahrzeugeigenzustand P2.
Nach dem Verfahren des Schrittes S200 berechnet die CPU ein SOC-Verteilungsanfragelevel basierend auf der urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 und dem Fahrzeugeigenzustand P2 unter Verwendung einer SOC-Verteilungsanfragelevelberechnungskarte MP (Schritt S300). Wie oben beschrieben, wird der verwendbare SOC-Bereich für jeden Batterietyp bestimmt. Gemäß dieser Ausführungsform muss der verwendbare SOC-Bereich in einem Bereich für die Leerlaufreduktion und einem Bereich für die Ladungskontrolle bzw. Steuerung aufgeteilt werden. Der Begriff „SOC-Verteilungsanfragelevel” bezeichnet einen Parameter, welcher dieses Verteilungslevel angibt.
4 ist ein Diagramm, welches die SOC-Verteilungsanfragelevelberechnungskarte MP zeigt. Wie gezeigt, besteht die SOC-Verteilungsanfragelevelberechnungskarte MP aus Kartendaten, welche die Unterscheidung urbaner Bereich/suburbaner Bereich P1 als Abszisse haben und den Fahrzeugeigenzustand P2 als Ordinate haben und auf denen der SOC-Verteilungsanfragelevel P3 in Übereinstimmung mit den Werten der Abszisse und der Ordinate aufgetragen ist. Die SOC-Verteilungsanfragelevelberechnungskarte MP wird durch Bestimmen eines Verhältnisses zwischen der Unterscheidung zwischen urbanem Bereich/suburbanem Bereich P1, dem Fahrzeugeigenzustand P2 und dem SOC-Verteilungsanfragelevel P3 im Vorhinein durch Experiment oder durch Simulation geschaffen und ist in dem ROM gespeichert. In Schritt S300 liest die CPU die SOC-Verteilungsanfragelevelberechnungskarte MP aus dem ROM und bezieht sich auf diese Karte MP, um den SOC-Verteilungsanfragelevel P3, welcher der in Schritt S100 erfassten urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 und dem in Schritt S200 erfassten Fahrzeugeigenzustand P1 entspricht, zu bestimmen. In dem dargestellten Beispiel werden vier Werte A, B, C und D als SOC-Verteilungsanfragelevel P3 bereitgestellt. Diese Werte nehmen in der Reihenfolge von D, C, B und A ab; das heißt, D > C > B > A. Die urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1, welche gleich ist wie der den urbanen Bereich repräsentierenden Wert 1, hat einen höheren SOC-Verteilungsanfragelevel P3 als die urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1, welche gleich ist wie der den suburbanen Bereich repräsentierenden Wert 0. Ein höherer Fahrzeugeigenzustand P2 ergibt einen höheren SOC-Verteilungsanfragelevel P3.
Mit Rückbezug auf 3 berechnet nach dem Verfahren des Schrittes S300 die CPU den Ziel-SOC-Wert C1 basierend auf dem SOC-Verteilungsanfragelevel P3 unter Verwendung einer Ziel-SOC-Berechnungstabelle TB (Schritt S400).
5 ist ein Diagramm, welches die Ziel-SOC-Berechnungstabelle TB zeigt. Wie gezeigt, hat die Ziel-SOC-Berechnungstabelle TB den SOC-Verteilungsanfragelevel P3 als Abszisse und den Ziel-SOC-Wert C1 als Ordinate. Eine gerade Linie L zeigt ein Verhältnis zwischen dem SOC-Verteilungsanfragelevel P3 und dem Ziel-SOC-Wert C1 an. Die Ziel-SOC-Berechnungstabelle TB wird durch Bestimmen des Verhältnisses zwischen dem SOC-Verteilungsanfragelevel P3 und dem Ziel-SOC-Wert C1 im Vorhinein durch Experiment oder durch Simulation geschaffen und wird in dem ROM gespeichert. Im Schritt S400 liest die CPU die Ziel-SOC-Berechnungstabelle TB aus dem ROM aus und bezieht sich auf diese Tabelle TB, um den dem in Schritt S300 berechneten SOC-Verteilungsanfragelevel P3 entsprechenden Ziel-SOC-Wert C1 zu bestimmen.
Wie gezeigt, wird der Ziel-SOC-Wert C1, welcher durch die gerade Linie L angezeigt ist, in einem verwendbaren SOC-Bereich W der Batterie 40 festgesetzt und zeigt eine Verteilungsrate, bei welcher der verwendbare SOC-Bereich W in eine Kapazität für die Ladesteuerung und in eine Kapazität für die Leerlaufreduktion aufgeteilt wird. In anderen Worten, ein Kapazitätsbereich für die Leerlaufreduktion wird auf der niedrigeren Seite festgesetzt und ein Kapazitätsbereich für die Ladungssteuerung wird auf der höheren Seite in dem verwendbaren SOC-Bereich W der Batterie 40 festgesetzt. Die Grenze zwischen diesen beiden Kapazitätsbereichen zeigt den Ziel-SOC-Wert C1 an. Auf andere Art wird ein Level durch Addieren der Kapazität für die Leerlaufreduktion zu einem niedrigeren Grenzwert des verwendbaren SOC-Bereichs W als Ziel-SOC-Wert C1 festgesetzt.
Die Kapazität für die Ladungssteuerung bezeichnet eine Batteriekapazität, welche von der Ladungssteuerung, wie oben beschrieben, während der Unterdrückung der Treibstoffenergieerzeugung benötigt wird. Die Kapazität für die Leerlaufreduktion bezeichnet eine Kapazität, welche erwartungsgemäß in einer zukünftigen Stopp- und Startperiode verwendet werden wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Kapazität für die Leerlaufreduktion auf einen erfahrungsgemäßen Maximalwert eingestellt. Ein höherer SOC-Verteilungsanfragelevel P3 ergibt eine höhere Kapazität wie die Leerlaufreduktion. Ein Steuern des SOC auf die obere Seite der geraden Linie L bewirkt, dass die überbleibende Kapazität, welche der gesteuerten SOC in dem verwendbaren SOC-Bereich entspricht, über die Kapazität für die Leerlaufreduktion herausgeht. Dies gewährleistet eine komplette Leerlaufreduktionssteuerung, dieses Übermaß ist jedoch unnötig. Der Ziel-SOC-Wert C1, welcher durch die gerade Linie L angezeigt wird, zeigt demgemäß den SOC-Wert an, welcher eine komplette zukünftige Leerlaufsreduktion gewährleistet und den Betrag der Energieerzeugung für eine Akkumulation des SOC minimiert.
Der Ziel-SOC-Wert C1 nimmt mit einer Zunahme in dem SOC-Verteilungsanfragelevel P3 linear zu, wie durch die gerade Linie L angezeigt, aber die Erfindung beschränkt sich nicht auf diese Konfiguration. Beispielsweise kann eine abgewandelte Konfiguration den SOC-Wert C1 linear mit einer Zunahme in dem SOC-Verteilungsanfragelevel P3 erhöhen, wenn der SOC-Verteilungsanfragelevel P3 gleich ist oder niedriger ist als ein vorherbestimmter Wert und den Ziel-SOC-Wert C1 auf einem konstanten Level halten, wenn der SOC-Verteilungsanfragelevel P3 höher als der vorherbestimmte Wert ist. Diese abgewandelte Konfiguration ist vorteilhaft für eine Batterie mit einem relativ engen verwendbaren SOC-Bereich. Weiterhin kann die Konfiguration, welche eine Veränderung des Ziel-SOC-Werts C1 durch eine gerade Linie anzeigt mit einer Konfiguration ersetzt werden, eine gekrümmte Linie verwendet.
Mit Rückbezug auf die 3 gibt die CPU nach dem Verfahren des Schritts S400 den in Schritt S400 berechneten Ziel-SOC-Wert C1 an die Feedback-Steuerung 130 aus (Schritt S500) und beendet daraufhin die Ziel-SOC-Schätzroutine. Die Feedback-Steuerung 130 (2) steuert dann den momentanen SOC-Wert C2 hin zu dem berechneten SOC-Wert C1. Der momentane SOC-Wert C2 zeigt die überbleibende Kapazität in dem verwendbaren SOC-Bereich der Batterie 40 an. Eine derartige Steuerung führt dazu, dass verhindert wird, dass die übrig bleibende Kapazität unter die Kapazität für die Leerlaufreduktion während des Betriebs des Fahrzeugs fällt. Im Speziellen wird, in 5, wenn der momentane SOC-Wert in dem Kapazitätsbereich für die Ladungskontrolle ist (das heißt, wenn die übrig bleibende Kapazität über die Kapazität für die Leerlaufreduktion hinausgeht), eine Ladekontrolle durchgeführt, um das Laden der Batterie 40 durch Treibstoffenergiegewinnung zu unterdrücken. Wenn der SOC auf die Kapazität für die Leerlaufreduktion abnimmt, wird Treibstoffenergiegewinnung durchgeführt, um den SOC zu dem Ziel-Steuerungswert C1, welcher durch die gerade Linie L angezeigt ist, zu steuern. Die verhindert, dass der SOC unter die Kapazität für die Leerlaufreduktion fällt.
6 ist ein Zeitgebungsdiagramm der Fahrzeuggeschwindigkeit und der SOC (momentaner SOC-Wert C2) der Batterie 40 während des Fahrens des Motorfahrzeugs 200. Die Zeitgebungstabelle hat die Fahrzeuggeschwindigkeit und den SOC als Ordinate und die Zeit als Abszisse. Wenn das Motorfahrzeug 200 in einem Zeitpunkt t0 mit dem Fahren anfängt, erhöht sich die Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich auf das normale Betriebslevel. Das Fahrzeug schaltet dann auf den Entschleunigungszustand in einem Zeitpunkt t1 um. In einer t0–t1 Periode von der Zeit t0 bis zu der Zeit t1 nimmt der SOC allmählich ab, wie durch einen durchgezogenen Liniengraph mit Bezug auf ein herkömmliches Beispiel angezeigt. In dieser Ausführungsform jedoch verändert sich der SOC, wie durch den Zwei-Punkt-Kettenliniengraph (gestrichelte Linie) gezeigt, wie später beschrieben wird. Das Fahrzeug stoppt in einem Zeitpunkt t2 nach der Zeit t1. Eine regenerative Energiegewinnung durch Entschleunigung wird in der t1–t2 Periode durchgeführt, so dass der SOC allmählich, wie durch den mit durchgezogener Linie dargestellten Graphen gezeigt, zunimmt. Eine Periode von der Zeit t2 (oder strenger die Zeit, wenn die Motorstoppbedingung erfüllt ist) bis zu einem Zeitpunkt t3, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, ist eine Stopp- und Startperiode SST, in welcher der Motor 10 gestoppt ist. Während der Stopp- und Startperiode SST, nimmt der SOC allmählich aufgrund des Stromverbrauchs der Hilfsmaschinerie ab. In dem konventionellen Beispiel wird, wie durch den durchgezogenen Liniengraph angezeigt, wenn der SOC einen unteren Grenzwert SL (Zeitpunkt tb) in dem Motorstoppzustand erreicht, eine Batteriesteuerung durchgeführt, um den Motor 10 wieder zu starten. Nach dem Wiederstart erhöht sich der SOC durch Stromerzeugung unter Verwendung der Energie des Motors 10, wie durch den mit durchgezogener Linie gezeichneten Graphen dargestellt.
Gemäß dieser Ausführungsform wird, wenn der SOC während des normalen Betriebs abnimmt und die überbleibende Kapazität in dem verwendbaren SOC-Bereich der Batterie 40 unter die Kapazität für die Leerlaufreduktion fällt (Zeit ta), eine Treibstoffenergieerzeugung durchgeführt, um den SOC zu erhöhen. Der SOC erhöht sich in einer ta–t2 Periode, wie durch den Zwei-Punkte-Kettenliniengraphen aus 2 gezeigt. Diese Zunahme liegt die Annahme einer maximalen Batteriekapazität zugrunde, welche erwartungsgemäß in einer zukünftigen Stopp- und Startperiode verwendet wird. Sogar wenn der SOC in der Stopp- und Startperiode t2 bis t3 abnimmt, erreicht der SOC nicht den niedrigeren Grenzwert SL. Die „zukünftige Stopp- und Startperiode” beschränkt sich nicht auf eine Stopp- und Startperiode SST, wie sie angezeigt ist, sondern beinhaltet alle Stopp- und Startperioden, wenn eine Mehrzahl von Stopp- und Startperioden in einer vorherbestimmten Zeitperiode auftreten. Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Beispiel verhindert diese Ausführungsform, dass der SOC den niedrigeren Grenzwert für das Wiederstarten des Motors 10 in der Stopp- und Startperiode t2–t3 erreicht.
D. Fahrumgebungsschätzverfahren.
7 ist ein Flussdiagramm, welches eine Fahrumgebungsschätzungs- bzw abschätzungsroutine zeigt. Die CPU der ECU 50 führt eine Fahrumgebungsabschätzroutine durch, um zu identifizieren (abzuschätzen), ob die Fahrumgebung bis zu dem momentanen Zeitpunkt ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist. Die durch die Durchführung dieser Fahrumgebungsabschätzroutine implementierte Funktion ist in dem Fahrumgebungsvorhersager 112 (2) beinhaltet.
Wie in 7 gezeigt, bestimmt bei dem Start des Verfahrensflusses die CPU der ECU 50 zuerst, ob ein Schlüssel-Start-Betrieb bzw. eine Schlüssel-Start-Bedienung durchgeführt wird (Schritt S610). Der „Schlüssel-Start-Betrieb” bezeichnet ein Starten des Motors in Antwort auf das Betätigen eines Zündschlüssels durch den Fahrer (nicht gezeigt). Wenn bestimmt worden ist, dass der Schlüssel-Start-Betrieb in Schritt S610 nicht durchgeführt ist, wiederholt die CPU das Verfahren des Schrittes S610 und wartet auf einen Schlüssel-Start-Betrieb. Wenn der Schlüssel-Start-Betrieb durchgeführt wird, führt die CPU ein Initialisierungsverfahren durch, welches die Speicher-Stacks löscht und später beschriebene Variablen löscht (Schritt S620). Eine der Variablen ist die urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1, welche später beschrieben wird. Die urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 wird auf den Wert 0, welcher einen suburbanen Bereich repräsentiert, festgesetzt.
Die CPU stellt daraufhin die Fahrzeuggeschwindigkeit Vh, welche durch den Radgeschwindigkeitssensor 82 erfasst worden ist, auf die Fahrzeuggeschwindigkeit V ein, und bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V über eine vorherbestimmte Geschwindigkeit V0 (beispielsweise 15 km/h) (Schritt S630) hinausgeht. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich ist oder niedriger ist als V0, wartet die CPU bis die Fahrzeuggeschwindigkeit V über V0 hinausgeht und schaltet dann den Verfahrensfluss zu Schritt S640 um. Die hier verwendete Fahrzeuggeschwindigkeit V kann ein Erfassungswert eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors (nicht gezeigt) sein, anstatt des Erfassungswertes des Radgeschwindigkeitssensors 82. In Schritt S640 startet die CPU eine Fahrzeugstoppzeitenerfassungsroutine und eine Fahrzeugstoppzeitenratenberechnungsroutine.
8 ist ein Zeitgebungsdiagramm, welches ein Verhältnis zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Zeit anzeigt, zu der die Fahrzeugstoppzeitenerfassungsroutine und die Fahrzeugstoppzeitenratenberechnungsroutine gestartet werden. Die Zeitgebungstabelle hat die Zeit t als Abszisse und die Fahrzeuggeschwindigkeit V als Ordinate. Wie gezeigt, wird, wenn der Schlüssel-Start-Betrieb zu einem Zeitpunkt t1 durchgeführt wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit bei 0 km/h ab dem Schlüssel-Start-Betrieb aufgrund beispielsweise des Aufwärmens eines Katalysten für eine vorherbestimmte Zeitperiode gehalten. Dann nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit V zu und erreicht die vorherbestimmte Geschwindigkeit V0. In einem Zeitpunkt t2, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit V die vorherbestimmte Geschwindigkeit V0 erreicht, werden die Fahrzeugstoppzeitenerfassungsroutine und die Fahrzeugstoppzeitenratenberechnungsroutine gestartet. In dieser Konfiguration wird eine Zeitperiode von der Zeit des Schlüssel-Start-Betriebs zu der Zeit, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die vorherbestimmte Geschwindigkeit V0 erreicht (t1–t2 Periode) nicht als Fahrzeugstoppzeit gezählt, welche durch die Fahrzeugstoppzeitenerfassungsroutine erfasst wird.
Mit Bezug auf 7 bestimmt die CPU nach dem Verfahren des Schrittes S640, ob eine Startzeitgrenze (TL später beschrieben) abgelaufen ist, seit die Fahrzeuggeschwindigkeit V über V0 hinausgegangen ist (Schritt S650). Die CPU wartet auf das Ablaufen der Startzeitgrenze TL und führt eine später beschriebene urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierungsroutine durch (Schritt S660). Nach dem Verfahren des Schrittes S660 bestimmt die CPU, ob der Fahrer einen Schlüssel-Aus-Betrieb durchführt, um den Zündschlüssel abzuschalten (Schritt S670). Die CPU wiederholt das Verfahren des Schrittes S660 bis zu dem Schlüssel-Aus-Betrieb. In Antwort auf den Schlüssel-Aus-Betrieb beendet die CPU diese Fahrumgebungsabschätzroutine.
9 ist ein Flussdiagramm, welches eine in Schritt S640 startende Fahrzeugstoppzeitenerfassungsroutine zeigt. Bei dem Start des Verfahrensflusses, führt die CPU wiederholt ein Fahrzeugstoppzeitenerfassungsverfahren mit einer ersten Periode G1 (Schritt S710) durch, wie unten beschrieben. Das Fahrzeugstoppzeitenerfassungsverfahren berechnet eine Fahrzeugstoppzeit während der Dauer der ersten Periode G1 und speichert die berechnete Fahrzeugstoppzeit in einem ersten Speicher-Stack ST1. Die erste Periode G1 ist 60 [Sekunden].
10 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel des ersten Speicher-Stacks ST1 zeigt. Wie dargestellt, umfasst bzw. besteht der erste Speicher-Stack ST1 aus zehn Stack-Elementen M(1), M(2), ..., M(10). In Schritt S710 berechnet die CPU die Fahrzeugstoppzeit während der Dauer von 60 Sekunden mit einer Periode von 60 Sekunden und speichert daraufhin die berechneten Ergebnisse in den Stack-Elementen M(n) des ersten Speicherungs-Stacks ST1, wobei N eine variable von 1 bis 10 ist. Das Stack-Element M(n), in welchem die Fahrzeugstoppzeit gespeichert ist, schaltet daraufhin von M(1) zu M(n) um. Das Verfahren zur Berechnung der Fahrzeugstoppzeit bestimmt, ob das Fahrzeug gestoppt ist (VH = 0 km/h) basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit Vh, welche durch den Radgeschwindigkeitssensor 82 erfasst worden ist und misst die Fahrzeugstoppzeit während der Dauer der ersten Periode G1. Anstatt des Erfassungswerts des Radgeschwindigkeitssensors 82 kann auch der Erfassungswert des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors (nicht gezeigt) für die Bestimmung, ob das Fahrzeug gestoppt ist, verwendet werden.
In Schritt S710 bestimmt die CPU sukzessive die Fahrzeugstoppzeit während der Dauer von 60 Sekunden mit einer Periode von 60 Sekunden und speichert daraufhin die bestimmten Fahrzeugstoppzeiten eine nach der anderen aus dem Stack-Element M(1) zu dem Stack-Element M(10). In dem dargestellten Beispiel wird eine Fahrzeugstoppzeit von 20 Sekunden in dem Stack-Element M(1) nach Ablauf von 60 Sekunden gespeichert; eine Fahrzeugstoppzeit von 0 Sekunden wird in dem Stack-Element M(2) nach Ablauf von 120 Sekunden gespeichert; und eine Fahrzeugstoppzeit von 60 Sekunden wird in dem Stack-Element M(3) nach Ablauf von 180 Sekunden gespeichert. Auf diese Weise werden die Fahrzeugstoppzeiten sequentiell mit der Periode von 60 Sekunden gespeichert. Wenn das letzte Stack-Element M(10) mit dem Speichern der Fahrzeugstoppzeit befasst ist, das heißt, wenn die Gesamtheit von 10 Minuten (600 Sekunden) verstrichen ist, wird eine Fahrzeugstoppzeit pt, welche in der nächsten Periode erfasst wird, in dem ersten Stack-Element M(1) gespeichert, wie in 11 gezeigt. Die Stack-Elemente M(2) bis M(10) behalten die gespeicherten Werte. Eine Fahrzeugstoppzeit, welche in einer darauffolgenden Periode erfasst worden ist (nicht gezeigt), wird in dem zweiten Stack-Element M(2) gespeichert. Auf diese Weise wird, wenn alle Stack-Elemente bis M(10) gesetzt worden sind, das Stack-Element, welches für das Speichern verwendet wird, zu dem ersten Stack-Element zurückgegeben und die Speicherung wird daraufhin sequentiell eine nach dem anderen von dem ersten Stack-Element aktualisiert.
Mit Rückbezug zu 9 führt die CPU wiederholt ein unten beschriebenes Fahrzeugstoppzeitenerfassungsverfahren mit einer zweiten Periode G2 (Schritt S720) durch. Das Fahrzeugstoppzeitenerfassungsverfahren berechnet eine Fahrzeugstoppzeit während der Dauer der zweiten Periode G2 und speichert die berechnete Fahrzeugstoppzeit in einem zweiten Speicherungs-Stack ST2. Die zweite Periode G2 ist 90 [Sekunden]. Das Verfahren des Schrittes S720 wird als das Verfahren gezeigt, welches auf das Verfahren des Schrittes S710 in der Darstellung folgt. Dies geschieht lediglich aufgrund der einfacheren Darstellung. In dem tatsächlichen Zustand wird, wie das Verfahren des Schrittes S710, wie oben beschrieben, das Verfahren des Schrittes S720 sofort nach dem Start der Fahrzeugstoppzeitenerfassungsroutine durchgeführt. In anderen Worten werden das Verfahren des Schrittes S710 und das Verfahren des Schrittes S720 parallel durch Zeitteilen bzw. Timesharing durchgeführt.
12 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel des Speicherungs-Stacks ST2 darstellt. Wie dargestellt, besteht der zweite Speicherungs-Stack ST2 aus zehn Stack-Elementen M(1), M(2), ..., M(10). In Schritt S720 berechnet die CPU die Fahrzeugstoppzeit während der Dauer von 90 Sekunden mit einer Periode von 90 Sekunden und speichert sukzessive die berechneten Ergebnisse in den Stack-Elementen M(n) des zweiten Speicherungs-Stacks ST2, wobei N eine Variable von 1 bis 10 ist. Das Stack-Element M(n), in welchem die Fahrzeugstoppzeit gespeichert ist, wird daraufhin von M(1) zu M(n) umgeschaltet. Wie oben beschrieben, erfasst das Verfahren der Berechnung der Fahrzeugstoppzeiten einen Fahrzeugstopp basierend auf der durch den Radgeschwindigkeitssensor 82 erfassten Radgeschwindigkeit Vh und misst die Fahrzeugstoppzeit während der Dauer der zweiten Periode G2.
In Schritt S720 bestimmt die CPU sukzessive die Fahrzeugstoppzeit während der Dauer von 90 Sekunden mit einer Periode von 90 Sekunden und speichert sequentiell die erfassten Fahrzeugstoppzeiten eine nach der anderen aus dem Stack-Element M(1) zu dem Stack-Element M(10). In dem dargestellten Beispiel wird eine Fahrzeugstoppzeit von 20 Sekunden in dem Stack-Element M(1) nach Ablauf von 90 Sekunden gespeichert; eine Fahrzeugstoppzeit von 0 Sekunden wird in dem Stack-Element M(2) nach Ablauf von 180 Sekunden gespeichert und eine Fahrzeugstoppzeit von 0 Sekunden wird in dem Stack-Element M(3) nach Ablauf von 270 Sekunden gespeichert. Auf diese Weise werden die Fahrzeugstoppzeiten sequentiell mit einer Periode von 60 Sekunden gespeichert. Wenn das letzte Stack-Element M(10) mit dem Speicher der Fahrzeugstoppzeit besetzt ist, das heißt, wenn die gesamten 15 Minuten (900 Sekunden) verstrichen sind, wird das für das Speichern verwendete Stack-Element zu dem ersten Stack-Element zurückgegeben und die Speicherung wird sequentiell eine nach der anderen von dem ersten Stack-Element wie bei dem ersten Speicherungs-Stack ST1 aktualisiert.
13 ist ein Flussdiagramm, welches eine in Schritt S640 (7) startende Fahrzeugstoppzeitenratenberechnungsroutine zeigt. Beim Start des Verfahrensflusses berechnet die CPU wiederholt eine Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit mit der ersten Periode G1 nach Ablauf von 10 Minuten seit dem Start des Verfahrens (Schritt S810). Im Spezifischen berechnet die CPU eine Gesamtheit der jeweiligen Werte, welche in den Stack-Elementen M(1) bis M(10) des ersten Speicher-Stacks ST1 gespeichert sind, teilt diesen Gesamtwert durch 600 Sekunden, welche die Zeit für das Besetzen des ersten Speicherungs-Stacks ST1 ist, und stellt den Quotienten als Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit ein. Bei dem ersten Speicherungs-Stack ST1 werden die Stack-Elemente M(n) eins nach dem anderen alle 60 Sekunden, welche die erste Periode G1 ist, aktualisiert. Die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit wird demgemäß bei jeder Aktualisierung berechnet. In anderen Worten verwendet das Verfahren des Schrittes S810 die Speicherung des ersten Speicherstacks ST1 und berechnet die Rate der Fahrzeugstoppzeit in der nahen Vergangenheit von 600 Sekunden als die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit. Die Rate der Fahrzeugstoppzeit bezeichnet die Rate der Fahrzeugstoppzeit zu der Gesamtzeit (600 Sekunden).
Die CPU berechnet wiederholt eine Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit mit einer zweiten Periode G2 nach Ablauf von 15 Minuten nach dem Start des Verfahrens (Schritt S820). Das Verfahren von Schritt S820 ist als Verfahren dargestellt, welches in der Zeichnung auf das Verfahren des Schrittes S810 folgt. Dies dient lediglich der besseren Darstellung. In dem tatsächlichen Zustand wird, wie das oben beschriebene Verfahren des Schrittes S810, das Verfahren des Schrittes S820 sofort nach dem Start der Fahrzeugstoppzeitenratenberechnungsroutine durchgeführt. In anderen Worten werden das Verfahren des Schrittes S810 und das Verfahren des Schrittes S820 in parallel durch Zeitteilung bzw. Timesharing durchgeführt.
Im Speziellen berechnet im Schritt S820 die CPU einen Gesamtwert der jeweiligen in den Stack-Elementen M(1) bis M(10) des zweiten Speicherungs-Stacks ST2 gespeicherten Werte, teilt diesen Gesamtwert durch 900 Sekunden, welche die Zeit ist, welche für das Besetzen des zweiten Speicherungs-Stacks ST2 erforderlich ist, und stellt den Quotienten als die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit ein. In dem zweiten Speicherungs-Stack ST2 werden die Stack-Elemente M(n) eins nach dem anderen jede 90 Sekunden, was die zweite Periode G2 ist, aktualisiert. Die Fahrzeugstoppzeitenrate RF der fernen Vergangenheit wird demgemäß bei jeder Aktualisierung berechnet. In anderen Worten verwendet das Verfahren des Schrittes S820 den Speicher des zweiten Speicherungs-Stacks ST2 und berechnet die Rate der Fahrzeugstoppzeit in der nahen Vergangenheit von 900 Sekunden als die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit. Die Rate der Fahrzeugstoppzeit bezeichnet die Rate der Fahrzeugstoppzeit zu der Gesamtzeit (900 Sekunden). Die für das Besetzen des zweiten Speicherungs-Stacks ST2 benötigte Zeit, das heißt 900 Sekunden, entspricht dem Startzeitlimit TL aus Schritt S650, welcher oben beschrieben worden ist.
Die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit ist in der „ersten Fahrzeugstoppzeitenrate”, welche unter Lösung des Problems beschrieben worden ist, beinhaltet, und die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit ist in der „zweiten Fahrzeugstoppzeitenrate”, welche unter Lösung des Problems beschrieben worden ist, beinhaltet. Die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit und die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit sind auch in den „Fahrzeugstoppgraddaten”, welche unter Lösung des Problems beschrieben worden sind, beinhaltet. Die ECU 50, die Konfiguration der Fahrzeugstoppzeitenerfassungsroutine und die Fahrzeugstoppzeitenratenberechnungsroutine, welche von der CPU der ECU 50 durchgeführt werden, sind in dem „Fahrzeugstoppgraddatenerfasser”, welcher unter Lösung des Problems beschrieben worden sind, beinhaltet.
Wie oben beschrieben, wird die Stoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit nach Ablauf von 10 Minuten seit dem Start des Verfahrens berechnet und die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit wird nach Ablauf von 15 Minuten seit dem Start des Verfahrens berechnet. Daher wird für die Dauer der Zeitperioden gewartet, um die jeweiligen ersten Werte unter Verwendung der ersten und der zweiten Speicher-Stacks ST1 und ST2 niederzulegen. Die Wartezeitperioden können auf vorherbestimmte von dem System erforderte Initialwerte eingestellt werden.
14 ist ein Flussdiagramm, welches eine urbaner Bereichs/suburbaner Bereichs-Identifizierungsroutine, welche im Schritt S660 (7) durchgeführt wird, zeigt. Diese urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierungsroutine vergleicht die letzte bzw. aktuellste Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit und die letzte bzw. aktuellste Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit, welche in der Fahrzeugstoppzeitenratenberechnungsroutine erhalten worden sind, mit Schwellenwerten und identifiziert dadurch, ob die Fahrumgebung ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist. Die ECU und die Konfiguration der urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierungsroutine, welche durch die CPU der ECU 50 durchgeführt wird, sind in dem „urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierer” beinhaltet, welcher unter Lösung des Problems beschrieben worden sind.
In dieser urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierungsroutine sind vier Schwellenwerte als die Schwellenwerte bereitgestellt, welche für eine derartige Identifizierung verwendet werden. Im Speziellen werden zwei höhere Schwellenwerte (hohe Schwellenwerte), welche zur Identifizierung eines urbanen Bereichs verwendet werden, als Schwellenwerte für die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit und für die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit bereitgestellt und zwei niedrigere Schwellenwerte (niedrige Schwellenwerte), welche dazu verwendet werden, einen suburbanen Bereich zu identifizieren, werden als Schwellenwerte für die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit und für die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit bereitgestellt. Die ersteren beiden Schwellenwerte sind ein erster hoher Schwellenwert Hn und ein zweiter hoher Schwellenwert Hf und die weiteren zwei Schwellenwerte sind ein erster niedriger Schwellenwert Ln und ein zweiter niedriger Schwellenwert Lf. Diese Schwellenwerte Hn, Hf, Ln und Lf sind vorherbestimmte Werte.
Wie gezeigt bestimmt die CPU beim Start des Verfahrensflusses, ob zumindest eine der Bedingungen erfüllt ist, dass die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit gleich ist oder höher ist als der erste hohe Schwellenwert Hn und dass die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit gleich ist oder höher ist als der zweite hohe Schwellenwert Hf (Schritt S910). Der erste hohe Schwellenwert Hn und der zweite hohe Schwellenwert Hf befinden sich in einem Hn > Hf Verhältnis. Beispielsweise ist Hn 47% und Hf ist 39%. Wenn in Schritt S910 bestimmt wird, dass zumindest eine der Bedingungen erfüllt ist, identifiziert die CPU die Fahrumgebung als einen urbanen Bereich (Schritt S920). In anderen Worten wird die urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 auf den Wert 1 eingestellt. Nach dem Verfahren des Schrittes S920 rückt die CPU auf „Zurück” vor und beendet diese Routine.
Wenn in Schritt S910 bestimmt wird, dass keine der oben genannten beiden Bedingungen erfüllt ist, bestimmt die CPU auf der anderen Seite, ob beide Bedingungen, dass die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit niedriger ist als der erste niedrige Schwellenwert Ln und dass die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit niedriger ist als der zweite niedrige Schwellenwert Lf erfüllt sind (Schritt S930). Der erste niedrige Schwellenwert Ln und der erste hohe Schwellenwert Hn befinden sich in einem Verhältnis von Hn > Ln. Der zweite niedrige Schwellenwert Lf und der zweite hohe Schwellenwert Hf befinden sich in einem Verhältnis von Hf > Lf. Beispielsweise ist Ln 34% und Lf ist 33%. Der erste niedrige Schwellenwert Ln und der zweite niedrige Schwellenwert Lf haben das Verhältnis von Ln > Lf. Demgemäß hat diese Ausführungsform das Verhältnis von Hn > Hf > Ln > Lf.
Wenn im Schritt S930 bestimmt worden ist, dass beide Bedingungen erfüllt sind, identifiziert die CPU die Fahrumgebung als suburbanen Bereich (Schritt S940). In anderen Worten wird die urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 auf den Wert 0 eingestellt. Nach dem Verfahren von Schritt S940 rückt die CPU auf „Zurück” vor und beendet diese Routine. Bei einer negativen Bestimmung in Schritt S930, das heißt, wenn bestimmt wird im Schritt S930, dass zumindest eine der Bedingungen nicht erfüllt ist, geht die CPU sofort zu „Zurück” und beendigt diese Routine. In anderen Worten behält die CPU bei einer negativen Bestimmung in Schritt S930 den vorherigen Wert der urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 bei, welcher in dem vorherigen Zyklus eingestellt worden ist, und beendet die Routine.
Der Algorithmus gemäß der urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierungsroutine der oben genannten Konfiguration identifiziert, basierend auf der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit und der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit, ob die Fahrumgebung ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist. Im Folgenden wird der Grund für die Konfiguration dieses Algorithmus beschrieben.
15A bis 15C sind Graphen, welche Variationen in der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit in einem großstädtisch-urbanen Bereich, einem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich und einem suburbanen Bereich zeigen. Diese Graphen zeigen die Variation in der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit, welche durch tatsächliches Fahren eines Motorfahrzeuges in dem großstädtisch-urbanen Bereich, dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich und dem suburbanen Bereich erfasst worden sind. Die jeweiligen Graphen haben die Betriebszeit als Abszisse und die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit als Ordinate.
16 ist ein Graph, welcher Maximalwerte und Minimalwerte der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit in dem großstädtisch-urbanen Bereich, dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich und dem suburbanen Bereich zeigt. Der geschlossene Kreis repräsentiert den Maximalwert und das geschlossene Dreieck repräsentiert den Minimalwert in dem Graphen. Die jeweiligen Maximal- und Minimalwerte werden aus den Graphen der 15(A), 15(B) und 15(C) ausgelesen.
Wie in 16 gezeigt, ist die Verteilung der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit in einem großstädtisch-urbanen Bereich 34,3 bis 66%. Die Verteilung der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit in dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich ist 30,2 bis 49,8%. Die Verteilung der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit in dem suburbanen Bereich ist 14,2 bis 45,5%. Diese Ergebnisse zeigen, dass die jeweiligen Verteilungen der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit in dem großstädtisch-urbanen Bereich, dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich und dem suburbanen Bereich weite Bereiche umfassen, welche teilweise miteinander überlappen. Demgemäß ist es nicht vernünftig, nur einen Schwellenwert zu verwenden und die Fahrumgebung als einen „urbanen Bereich” zu identifizieren, wenn die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit gleich ist oder höher ist als der Schwellenwert und die Fahrumgebung als einen „suburbanen Bereich” zu identifizieren, wenn die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit niedriger ist als der Schwellenwert.
Wie in den 15 und 16 gezeigt, stellt der Algorithmus der Ausführungsform die beiden Schwellenwerte (den hohen Schwellenwert Hn und den niedrigen Schwellenwert Ln) ein, um bei der Identifizierung als urbaner Bereich oder als suburbaner Bereich eine Hysterese bereitzustellen. Wie in 17A gezeigt, identifiziert der Algorithmus die Fahrumgebung als einen urbanen Bereich, wenn die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit von einem Wert, welcher niedriger ist als der hohe Schwellenwert Hn auf einen Wert zunimmt, welcher höher ist als der hohe Schwellenwert Hn, und identifiziert die Fahrumgebung als einen suburbanen Bereich, wenn die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn von einem Wert, welcher höher ist als der niedrige Schwellenwert Ln derart abnimmt, dass sie niedriger wird als der niedrige Schwellenwert Ln und behält andernfalls den vorherigen Wert aus dem vorherigen Verfahrenszyklus bei. Diese Konfiguration ergibt das genaue Identifizierungsergebnis als „urbaner Bereich” in dem großstädtisch-urbanen Bereich, wie in 15A gezeigt, und das genaue Identifizierungsergebnis als „suburbaner Bereich” in dem suburbanen Bereich, wie in 15C gezeigt. Dies jedoch ergibt Identifizierungsergebnisse, welche sowohl den „urbanen Bereich” und den „suburbanen Bereich” in dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich ergeben, wie in 15B gezeigt. Das Verwenden von nur der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit kann zu dem Problem führen, dass der mittel- oder kleinstädtisch-urbane Bereich nicht akkurat als „urbaner Bereich” eingeschätzt wird. Der Algorithmus der Ausführungsform verwendet demgemäß die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit, welcher eine längere Messzeit hat als die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit, zusätzlich zu der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit.
In dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich, wie er in 15B gezeigt ist, schließt das Einstellen eines niedrigen Werts als niedriger Schwellenwert Ln den „suburbanen Bereich” von dem Identifizierungsergebnis aus. In diesem Fall jedoch kann, wenn die Fahrumgebung von einem urbanen Bereich zu einem suburbanen Bereich wechselt, eine derartige Einstellung in einem Versagen bei der Identifizierung des Bereichs eines „suburbanen Bereich” resultieren. Es gibt eine Grenze bei der Einstellung des niedrigeren Werts bei dem niedrigen Schwellenwert Ln. Es ist demgemäß schwierig, einen mittel- oder kleinstädtisch urbanen Bereich genau als „urbanen Bereich” einzuschätzen unter Verwendung nur der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit.
18A bis 18C sind Graphen, welche Variationen in der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit in dem großstädtisch-urbanen Bereich, dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich und dem suburbanen Bereich zeigen. Diese Graphen zeigen die Variation in der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit an, welche durch tatsächliches Fahren eines Motorfahrzeugs in dem großstädtisch-urbanen Bereich, dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich und dem suburbanen Bereich erfasst worden ist. Die jeweiligen Graphen haben die Betriebszeit als Abszisse und die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit als Ordinate.
19 ist ein Graph, welcher die Maximal- und Minimalwerte der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit in dem großstädtisch-urbanen Bereich, dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich und dem suburbanen Bereich anzeigt. Der geschlossene Kreis repräsentiert den Maximalwert und das geschlossene Dreieck repräsentiert den Minimalwert in dem Graphen. Die jeweiligen Maximal- und Minimalwerte werden von den Graphen der 18(A), 18(B) und 18(C) gelesen.
Wie in Figur gezeigt, ist die Verteilung der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit im großstädtisch-urbanen Bereich 41,3 bis 58,3%. Die Verteilung der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit in dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich ist 34,3 bis 47%. Die Verteilung der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit in dem suburbanen Bereich ist 18,8 bis 37,4%. Diese Ergebnisse zeigen, dass die jeweiligen Verteilungen der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit in dem großstädtisch-urbanen Bereich dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich und dem suburbanen Bereich engere Bereiche umfassen im Vergleich mit denen der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit.
Wie in 18A bis 18C und 19 gezeigt, setzt der Algorithmus dieser Ausführungsform, wie die Identifizierung unter Verwendung der Fahrzeugstoppzeitenrate RN der nahen Vergangenheit, die zwei Schwellenwerte (hoher Schwellenwert Hf und niedriger Schwellenwert Lf) fest, um eine Hysterese bei der Identifizierung eines Bereichs als urbaner Bereich oder als suburbaner Bereich bereitzustellen. Wie in 17B gezeigt, identifiziert der Algorithmus die Fahrumgebung als einen urbanen Bereich, wenn die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit von einem Wert, welcher niedriger ist als der hohe Schwellenwert HF, auf einen Wert zunimmt, welcher höher ist als der höhere Schwellenwert Hf und identifiziert eine Fahrumgebung als einen suburbanen Bereich, wenn die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit von einem Wert, welcher höher als der niedrige Schwellenwert LF ist, auf eine Wert abnimmt, welcher unter dem niedrigen Schwellenwert Lf liegt. Diese Konfiguration ergibt ein genaues Identifizierungsergebnis als „urbaner Bereich” in einem großstädtisch-urbanen Bereich, wie in 18A gezeigt, und ein akkurates Identifizierungsergebnis als suburbaner Bereich in dem suburbanen Bereich, wie in 18C gezeigt. Zusätzlich ergibt diese Konfiguration ein genaues Identifizierungsergebnis als „urbaner Bereich” in dem mittel- oder kleinstädtisch-urbanen Bereich, wie in 18B gezeigt.
Die oben genannten Ergebnisse zeigen, dass die Identifizierung auf Grundlage der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit eine höhere Genauigkeit hat als die Identifizierung basierend auf der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit. Die Identifizierung basierend auf der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit jedoch erfordert eine längere Zeitperiode von 15 Minuten und hat demgemäß eine schlechtere Antwort bzw. Ansprechzeit als die Identifizierung basierend auf der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit. Demgemäß benutzt die urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierungsroutine gemäß dieser Ausführungsform ein Identifizierungsergebnis basierend auf der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit in Kombination mit einem Identifizierungsergebnis basierend auf der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit für die endgültige Identifizierung.
Im Speziellen verwendet die Routine eine logische Summe (oder) des Identifizierungsergebnisses basierend auf der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit und dem Identifizierungsergebnis basierend auf der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit, um eine Veränderung zu einem urbanen Bereich zu erfassen (Schritt S910 in 14). Dies ergibt schnell ein Identifizierungsergebnis als urbaner Bereich. Die Routine verwendet auf der anderen Seite ein logisches Produkt (und) des Identifizierungsergebnisses basierend auf der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit und dem Identifizierungsergebnis basierend auf der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit, um eine Veränderung zu einem suburbanen Bereich zu erfassen (Schritt S930 in 14). Dies ergibt ein Identifizierungsergebnis als suburbaner Bereich mit hoher Genauigkeit.
E. Vorteilhafte Effekte
Das Motorfahrzeug 200 mit der oben genannten Konfiguration identifiziert die Fahrumgebung als einen urbanen Bereich, wenn die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit (oder die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit) von einem Wert, welcher niedriger als der hohe Schwellenwert Hn (oder Hf) ist, derart zunimmt, dass sie höher ist als der hohe Schwellenwert Hn (oder Hf) und identifiziert die Fahrumgebung als einen suburbanen Bereich, wenn die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit (oder die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit) von einem Wert, welcher höher ist als der niedrige Schwellenwert Ln (oder Lf) derart abnimmt, dass sie niedriger ist als der niedrige Schwellenwert Ln (oder Lf). Dies verhindert eine Veränderung der Identifizierung im Falle einer vorübergehenden Abnahme der Fahrzeugstoppzeitenrate in einem urbanen Bereich oder im Falle einer vorübergehenden Zunahme der Fahrzeugstoppzeitenrate in einem suburbanen Bereich. Demgemäß wird die vorübergehende Misidentifizierung der Fahrumgebung vermieden und die Genauigkeit der Identifizierung wird verbessert.
Das Motorfahrzeug 200 erfasst sowohl die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit, welche in der kürzeren Zeitperiode von 10 Minuten berechnet worden ist, und die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit, welche in der längeren Zeitperiode von Minuten berechnet worden ist, als Fahrzeugstoppzeitenraten und identifiziert, ob die Fahrumgebung ein urbaner Bereich ist oder ein suburbaner Bereich ist basierend auf diesen Fahrzeugstoppzeitenraten Rn und Rf. Im Speziellen wird das ODER des Identifizierungsergebnisses basierend auf der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit und des Identifizierungsergebnisses basierend auf der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit dazu verwendet, eine Veränderung zu einem urbanen Bereich zu erfassen. Dies ergibt ein Identifizierungsergebnis als urbaner Bereich mit einer guten Antwort bzw. Ansprechzeit/-verhalten. In dieser Ausführungsform wird eine größere Kapazität für die Leerlaufreduktion im urbanen Bereich bereitgestellt. Im Rahmen des Schutzes der Batterie ergibt eine höhere Wahrscheinlichkeit der Identifizierung als urbaner Bereich ein niedrigeres Risiko. Die gute Antwort bzw. Ansprechzeit bei der Identifizierung eines urbanen Bereichs ist daher vorteilhaft. Das UND des Identifizierungsergebnisses basierend auf der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit und des Identifizierungsergebnisses basierend auf der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit wird dazu verwendet, eine Veränderung zu einem suburbanen Bereich zu erfassen. Dies ergibt ein Identifizierungsergebnis als ein suburbaner Bereich mit hoher Genauigkeit. Demgemäß identifiziert das Motorfahrzeug 200 mit sowohl einer guten Antwort bzw. Ansprechzeit als auch einer hohen Genauigkeit, ob die Fahrumgebung ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist. Dies erfordert keinerlei komplizierte Konfiguration wie beispielsweise ein Fahrzeugnavigationssystem und vereinfacht die Konfiguration der Vorrichtung.
Gemäß dieser Ausführungsform wird sofort nach dem Schlüssel-Start-Betrieb, die urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 anfangs auf einen Wert eingestellt, welcher den suburbanen Bereich repräsentiert. Dies kann zu einer Identifizierung als suburbaner Bereich führen, wenn das Fahrzeug tatsächlich in einem urbanen Bereich startet. Dies ist kein erwünschter Zustand, da die Batterie 40 einen relativ niedrigen Ladungszustand hat, während ein Wiederstart durch die Leerlaufreduktionssteuerung eine relativ große elektrische Last bedeutet. In dieser Ausführungsform jedoch führt dies nicht zu einem signifikanten Problem aufgrund der guten Antwort bzw. Ansprechzeit bei der Identifizierung des urbanen Bereichs, wie oben beschrieben. Diese Ausführungsform schließt die Zeitperiode von dem Schlüssel-Start-Betrieb bis zu der Zeit, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorher bestimmte Geschwindigkeit V0 erreicht, von der Berechnung der Fahrzeugstoppzeitenraten aus. Die berechneten Fahrzeugstoppzeitenraten werden daher effektiv in dem System der Leerlaufreduktionssteuerung verwendet. Die Leerlaufreduktionssteuerung erlaubt keinen Leerlaufreduktionszustand in dem Anfangsstadium eines Fahrzeugstarts, beispielsweise wegen dem Aufwärmen von Katalysten. Ein derartiger Ausschluss von der Berechnung der Fahrzeugstoppzeitenrate gewährleistet demgemäß eine adäquate Steuerung.
Wie oben mit Bezug auf 6 beschrieben, führt die Konfiguration der Ausführungsform nicht dazu, dass der SOC den unteren Grenzwert erreicht, um den Motor 10 in der Stopp- und Startperiode t2–t3 wiederzustarten. Ein Wiederstart des Motors aufgrund des nicht ausreichenden SOC in der Mitte der Stopp- und Startperiode erfordert drei bis vier Mal die Treibstoffmenge, welche erforderlich ist, wenn der SOC erhöht ist mit einer Zunahme der Energie während dem Betrieb des Motors. In anderen Worten ist der Treibstoffverbrauch pro SOC-Einheit (beispielsweise SOC von 1%) während dem Betrieb des Motors drei bis fünf Mal besser als der Energieverbrauch, wenn der Motor wieder gestartet ist aufgrund eines nicht ausreichenden SOC in der Mitte der Stopp- und Startperiode. Demgemäß verbessert das Motorfahrzeug 200 gemäß dieser Ausführungsform auf vorteilhafte Weise den Energieverbrauch im Vergleich zu dem herkömmlichen Beispiel.
Zusätzlich wird in dieser Ausführungsform der SOC-Verteilungsanfragelevel P3 (4) basierend auf der urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1, welche mit guter Antwort und hoher Genauigkeit durch die urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierungsroutine erfasst worden ist, berechnet und die Kapazität für die Leerlaufreduktion wird basierend auf dem SOC-Verteilungs-Anfragelevel P3 (5) bestimmt. Dies ermöglicht es, die Kapazität für die Leerlaufreduktion angemessen in dem verwendbaren SOC-Bereich wie der Batterie 40 zu bestimmen. Diese Ausführungsform bestimmt angemessen die Kapazität für die Leerlaufreduktion und verhindert daher effektiv, dass der SOC den unteren Grenzwert zum Wiederstart des Motors 10 in der Stopp- und Startperiode t2–t3 erreicht. Demgemäß verbessert das Motorfahrzeug 200 dieser Ausführungsform weiterhin den Stromverbrauch.
F. Abwandlungen
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Ausführungsformen oder ihre Abwandlungen, welche oben beschrieben sind, sondern kann durch eine Verschiedenheit von anderen Aspekten implementiert werden, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Einige Beispiele möglicher Abwandlungen werden unten angegeben.
Abwandlung 1
In der oben genannten Ausführungsform wird das SOC-Verteilungsanfragelevel auf Grundlage von sowohl der urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 und dem Fahrzeugeigenzustand P2 berechnet. Alternativ kann das SOC-Verteilungsanfragelevel basierend auf nur der urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 berechnet werden.
Abwandlung 2
Die oben genannte Ausführungsform und eine jede ihrer Abwandlungen identifiziert, ob die Fahrumgebung des Fahrzeugs ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Konfiguration. Anstatt der binären Identifizierung zwischen dem urbanen Bereich und dem suburbanen Bereich, kann eine Abwandlung einen Index als Urbanisierungsgrad berechnen, welcher drei oder mehr Werte annehmen kann. Die Erfindung kann auf diese Konfiguration angewandt werden durch Festsetzen als suburbaner Bereich des niedrigsten Werts dieser drei oder mehr Werte oder eines Bereiches von dem niedrigsten Wert bis zu einem vorherbestimmten Wert. In diesem Falle sollten zwei oder mehr Schwellenwerte bereitgestellt werden, um mit der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit oder der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit verglichen zu werden.
Abwandlung 3
In der oben genannten Ausführungsform sind Schwellenwerte Hn, Hf, Ln und Lf auf 47%, 39%, 34% und 33% festgesetzt. Diese Werte sind jedoch nur illustrativ und können auf jeden anderen möglichen Wert eingestellt werden bzw. verändert werden. Zusätzlich müssen die Schwellenwerte Hn bis Lf nicht zwangsläufig das Verhältnis von Hn > Hf > Ln > Lf haben, sondern können jede andere Größenordnung, wie beispielsweise Hn > Hf > Ln = Lf haben.
Abwandlung 4
Die obige Ausführungsform und eine jede ihrer Abwandlung identifiziert, ob die Fahrumgebung ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist basierend auf sowohl der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit und der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit. Die Erfindung kann jedoch auch auf einer Konfiguration des Vorhersagens der Fahrumgebung basierend auf nur einer Fahrzeugstoppzeitenrate angewandt werden, das heißt, basierend auf einer Rate der Fahrzeugstoppzeit in einer vorherbestimmten Zeitperiode. Diese Abwandlung kann zwei Schwellenwerte für den Vergleich bereitstellen, das heißt, einen hohen Schwellenwert und einen niedrigen Schwellenwert und als urbanen Bereich identifizieren, wenn die Fahrzeugstoppzeitenrate von dem Wert, welcher niedriger ist als der hohe Schwellenwert, auf einen Wert zunimmt, welcher höher ist als der hohe Schwellenwert und als suburbanen Bereich identifizieren, wenn die Fahrzeugstoppzeitenrate von einem Wert, welcher höher ist als der niedrige Schwellenwert auf einen Wert abnimmt, welcher niedriger ist als der niedrige Schwellenwert.
Abwandlung 5
In der obigen Ausführungsform wird die urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 sofort nach dem Schlüssel-Start-Betrieb anfänglich auf den Wert 0 eingestellt, welcher den suburbanen Bereich repräsentiert. Eine Abwandlung kann den Wert der urbanen Bereich/suburbanen Bereich-Unterscheidung P1 zum Zeitpunkt des Schlüssel-Aus-Betriebs in einem nicht-flüchtigen Speicher speichern und die urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Unterscheidung P1 sofort nach dem Schlüssel-Start-Betrieb auf den in dem nicht-flüchtigen Speicher gespeicherten Wert einstellen. Die Unterscheidung zwischen dem urbanen Bereich und dem suburbanen Bereich ist nur mit sehr niedriger Wahrscheinlichkeit verändert vor und nach dem Parken. Dies ermöglicht somit eine Schätzung der Fahrumgebung sofort nach einem Fahrzeugstart mit hoher Genauigkeit.
Abwandlung 6
In der oben genannten Ausführungsform identifiziert die urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierungsroutine (14) als einen urbanen Bereich, wenn zumindest eine der Bedingungen, dass die Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit gleich ist oder größer ist als Hn und dass die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit gleich ist oder höher ist als Hf, erfüllt ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Eine Abwandlung kann einen urbanen Bereich identifizieren basierend auf der Bestimmung, dass Rn gleich ist oder höher ist als Hn. In dieser Abwandlung kann die Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit für die Identifizierung verwendet werden, ob die Fahrumgebung ein suburbaner Bereich ist. Beispielsweise verändert diese abgewandelte Konfiguration das Verfahren des Schrittes S910 in 14 für die Bestimmung von Rn ≥ Hn und verändert das Verfahren des Schrittes S930, für die Bestimmung von Rf < Lf. Eine derartige Abwandlung führt zu einer einfacheren Konfiguration und gewährleistet immer noch eine Vorhersage der Fahrumgebung mit sowohl einer guten Antwort bzw. Ansprechzeit als auch einer hohen Genauigkeit.
Abwandlung 7
Die obige Ausführungsform identifiziert, ob die Fahrumgebung ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist, basierend auf den Raten der Fahrzeugstoppzeit in vorherbestimmten Zeitperioden, das heißt der Fahrzeugstoppzeitenrate Rn der nahen Vergangenheit und der Fahrzeugstoppzeitenrate Rf der fernen Vergangenheit. Alternativ kann die Anzahl der Fahrzeugstopps in einer vorherbestimmten Zeitperiode für die Identifizierung verwendet werden. Im Allgemeinen kann ein jeder Parameter, welcher in den Fahrzeugstoppgraddaten enthalten ist und welcher den Grad der Tendenz des Fahrzeugstoppens repräsentiert, anstatt der Fahrzeugstoppzeitenrate oder der Anzahl von Fahrzeugstopps verwendet werden.
Abwandlung 8
In der oben genannten Ausführungsform ist die verwendete Batterie eine Blei-Säure-Batterie. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Batterie beschränkt. Die verwendete Batterie kann ein anderer Batterietyp sein, beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie oder eine Rocking-Chair- bzw. Swing-Batterie. Die oben genannte Ausführungsform beschreibt ein Motorfahrzeug, aber die Erfindung kann auch auf ein anderes Fahrzeug, welches kein Motorfahrzeug ist, wie beispielsweise einen Zug, angewandt werden.
Abwandlung 9
In der obigen Ausführungsform können Teile der Funktionen, welche durch die Softwarekonfiguration erreicht werden, durch eine Hardwarekonfiguration (beispielsweise einen integrierten Schaltkreis) implementiert werden und ein Teil der Funktionen, welche durch die Hardwarekonfiguration implementiert werden, können durch eine Softwarekonfiguration erfüllt werden.
Abwandlung 10
Von den Komponenten der Ausführungsform oder einer jeden der oben beschriebenen Abwandlungen sind alle Komponenten, welche nicht in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben sind, zusätzliche Komponenten und können, wie angebracht, weggelassen werden. Beispielsweise kann eine Abwandlung darin bestehen, die Ladesteuerung wegzulassen, welche ein Laden der Batterie während des normalen Betriebs zum Reduzieren des Treibstoffverbrauchs unterdrückt und die Batterie durch regenerative Energieerzeugung während des Entschleunigungsbetriebs auflädt.
Bezugszeichenliste

10: Motor
15: Automatikgetriebe
20: Differentialgetriebe
25: Antriebsräder
30: Starter
34: Antriebsmechanismus
35: Wechselstromgenerator
40: Batterie
50: ECU
70: Hilfsmaschinerie
72: Fernscheinwerfer
74: Klimaanlage
82: Radgeschwindigkeitssensor
84: Bremspedalsensor
86: Gaspedalpositionssensor
88: Batteriestromsensor
89: Wechselstromgeneratorstromsensor
90: Leerlaufreduktionssteuerung
100: SOC-Steuerung
110: Ziel-SOC-Schätzer
112: Fahrumgebungsvorhersager
114: Fahrzeugeigenzustandvorhersager
116: SOC-Verteilungsanfragelevelberechner
118: Ziel-SOC-Berechner
120: Batterie-SOC-Berechner
130: Rückkoppelungssteuerung
200: Motorfahrzeug
Rn: Fahrzeugstoppzeitenrate der nahen Vergangenheit
Rf: Fahrzeugstoppzeitenrate der fernen Vergangenheit
Hn: erster hoher Schwellenwert
Hf: zweiter hoher Schwellenwert
Rn: erster niedriger Schwellenwert
Lf: zweiter niedriger Schwellenwert

Claims

Fahrumgebungsschätzungsvorrichtung, mit: einem Fahrzeugstoppgraddatenerfasser, welcher dazu ausgelegt ist, Fahrzeugstoppgraddaten, welche einen Grad der Tendenz eines Fahrzeugstoppzustands repräsentieren, zu erfassen; und einem urbaner Bereich/suburbaner Bereich-Identifizierer, welcher dazu ausgelegt ist, die erfassten Fahrzeugstoppgraddaten mit einem Schwellenwert zu vergleichen und dadurch zu identifizieren, ob eine Fahrumgebung des Fahrzeugs ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist, wobei der urbane Bereich/suburbane Bereich-Identifizierer einen vorherbestimmten hohen Schwellenwert und einen niedrigen Schwellenwert, welcher niedriger ist als der hohe Schwellenwert, als den Schwellenwert bereitstellt und als urbanen Bereich identifiziert, wenn die Fahrzeugstoppgraddaten von einem Wert, welcher niedrigerer ist als der hohe Schwellenwert, derart zunehmen, dass sie höher sind als der hohe Schwellenwert, und als suburbanen Bereich identifiziert, wenn die Fahrzeugstoppgraddaten von einem Wert, welcher höher ist als der niedrige Schwellenwert derart abnehmen, dass sie niedriger sind als der niedrige Schwellenwert.
Fahrumgebungsschätzungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Fahrzeugstoppgraddatenerfasser eine Rate der Fahrzeugstoppzeit in einer vorherbestimmten Zeitperiode als Fahrzeugstoppgraddaten erfasst.
Fahrumgebungsschätzungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Fahrzeugstoppgraddatenerfasser als Fahrzeugstoppgraddaten eine erste Fahrzeugstoppzeitenrate, welche eine Rate der Fahrzeugstoppzeit in einer ersten Zeitperiode ist, und eine zweite Fahrzeugstoppzeitenrate erfasst, welche eine Rate der Fahrzeugstoppzeit in einer zweiten Zeitperiode ist, welche länger ist als die erste Zeitperiode.
Fahrumgebungsabschätzungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei der urbane Bereich/suburbane Bereich-Identifizierer als hohen Schwellenwert einen ersten hohen Schwellenwert und einen zweiten hohen Schwellenwert bereitstellt und als urbanen Bereich identifiziert, wenn die erste Fahrzeugstoppzeitenrate von einem Wert, welcher niedriger ist als der erste hohe Schwellenwert derart zunimmt, dass er höher ist als der erste hohe Schwellenwert, oder wenn die zweite Fahrzeugstoppzeitenrate von einem Wert, welcher niedriger ist als der zweite hohe Schwellenwert derart zunimmt, dass er höher ist als der zweite hohe Schwellenwert.
Fahrumgebungsabschätzungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 und 4, wobei der urbane Bereich/suburbane Bereich-Identifizierer als niedrigen Schwellenwert einen ersten niedrigen Schwellenwert und einen zweiten niedrigen Schwellenwert bereitstellt und der urbane Bereich/suburbane Bereich-Identifizierer als einen suburbanen Bereich Identifiziert, wenn die erste Fahrzeugstoppzeitenrate von einem Wert, welcher höher ist als der erste niedrige Schwellenwert, derart abnimmt, dass er niedriger ist als der erste niedrige Schwellenwert, und wenn die zweite Fahrzeugstoppzeitenrate von einem Wert, welcher höher ist als der zweite niedrige Schwellenwert, derart abnimmt, dass er niedriger ist als der zweite niedrige Schwellenwert.
Verfahren zur Abschätzung einer Fahrumgebung, mit den Schritten: (i) Erfassen von Fahrzeugstoppgraddaten, welche einen Grad der Tendenz eines Fahrzeugstoppzustands repräsentieren; und (ii) Vergleichen der erfassten Fahrzeugstoppgraddaten mit einem Schwellenwert und dadurch Identifizieren, ob ein Fahrbereich des Fahrzeugs ein urbaner Bereich oder ein suburbaner Bereich ist, wobei der Schritt (ii) umfasst: Bereitstellen als Schwellenwert eines vorherbestimmten hohen Schwellenwerts und eines niedrigen Schwellenwerts, welcher niedriger ist als der hohe Schwellenwert; Identifizieren als urbaner Bereich, wenn die Fahrzeugstoppgraddaten von einem Wert, welcher niedriger ist als der hohe Schwellenwert derart zunehmen, dass sie höher sind als der hohe Schwellenwert; und Identifizieren als suburbanen Bereich, wenn die Fahrzeugstoppgraddaten von einem hohen Wert, welcher höher ist als der niedrige Schwellenwert derart abnehmen, dass sie niedriger sind als der niedrige Schwellenwert.