DE112018005880T5 - Fahrzeugsteuervorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Fahrzeugsteuervorrichtung (50) führt eine Fahrsteuerung aus, die ein Fahren eines eigenen Fahrzeugs (10) steuert, um dem eigenen Fahrzeug ein Folgen eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu ermöglichen, das vor dem eigenen Fahrzeug fährt. Die Fahrzeugsteuervorrichtung umfasst eine Umgebungsprädiktionseinheit (33), die prognostiziert, ob eine Beeinträchtigungsänderung in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug aufgetreten ist, wobei die Beeinträchtigungsänderung geeignet ist, eine nachteilige Wirkung auf eine Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs zu haben, und eine Beschleunigungssteuereinheit (32) zur Ausführung einer Prädiktionssteuerung, die eine Begrenzung einer Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs ermöglicht, wenn die Umgebungsprädiktionseinheit prognostiziert, dass die Beeinträchtigungsänderung in der Umgebung aufgetreten ist.

Description

• Querverweis auf verwandte Anmeldung
• Diese Patentanmeldung beruht auf und beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-221734 , eingereicht am 17. November 2017, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-129289 , eingereicht am 6. Juli 2018 beim Japanischen Patentamt. Die gesamten Offenbarungen dieser Patentanmeldungen sind hier durch Bezugnahme aufgenommen.
• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Fahrzeugsteuervorrichtung.
• Technischer Hintergrund
• In nachstehend aufgeführter PTL 1 ist eine herkömmliche Fahrzeugsteuervorrichtung beschrieben. Die Fahrzeugsteuervorrichtung stellt die minimale Zwischenfahrzeugentfernung gemäß der Geschwindigkeit der eigenen Vorrichtung ein und stoppt Triebkraftquellen, wie die Brennkraftmaschine und den Elektromotor, um das eigene Fahrzeug im Leerlauf fahren zu lassen, wenn die Zwischenfahrzeugentfernung zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug, das vor dem eigenen Fahrzeug fährt, geringer als die minimale Zwischenfahrzeugentfernung wird. Die Fahrzeugsteuervorrichtung stellt die maximale Zwischenfahrzeugentfernung gemäß der Geschwindigkeit der eigenen Vorrichtung ein und startet die Ansteuerung der Triebkraftquellen, wenn die Zwischenfahrzeugentfernung während des Leerlaufens größer als die maximale Zwischenfahrzeugentfernung wird.
• Zitierliste
• Patentliteratur
• PTL1 JP 2007-291919A
• Kurzzusammenfassung der Erfindung
• Wenn das vorausfahrende Fahrzeug plötzlich verlangsamt oder ein anderes Fahrzeug von einer benachbarten Spur in die Spur schneidet, kann zum Sicherstellen einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Entfernung von dem vorausfahrenden Fahrzeug eine Verlangsamungssteuerung durch Bremsen oder das Stoppen der Brennkraftmaschine unmittelbar nach dem Starten aufgrund einer Begrenzung der Beschleunigung unvermeidbar sein. Demnach tritt ein Energieverlust auf, wenn die Verlangsamungssteuerung durch Bremsen durchgeführt wird. Der Stopp der Brennkraftmaschine unmittelbar nach dem Starten führt zu einer Verringerung des Brennkraftmaschinenwirkungsgrads. Die Verlangsamungssteuerung durch Bremsen oder der Stopp der Brennkraftmaschine unmittelbar nach dem Starten kann demnach eine Beeinträchtigung der Kraftstoffsparsamkeit verursachen.
• Diesem Problem kann andererseits durch Gegenmaßnahmen entgegnet werden, wie das Einhalten einer längeren Zwischenfahrzeugentfernung von dem vorausfahrenden Fahrzeug und Fahren des eigenen Fahrzeugs mit einer Einschränkung bei der Beschleunigung. Diese Gegenmaßnahmen würden allerdings die Leistung des dem vorausfahrenden Fahrzeug Folgens verschlechtern und beim Fahrer ein unbehagliches Gefühl verursachen.
• Die PTL 1 erwähnt keine Gegenmaßnahmen gegen diese Probleme bezüglich der Fahrzeugsteuervorrichtung.
• Eine Aufgabe vorliegender Offenbarung besteht in der Bereitstellung einer Fahrzeugsteuervorrichtung, die eine Verbesserung bei der Kraftstoffsparsamkeit erzielt, während die Leistung des einem vorausfahrenden Fahrzeug Folgens sichergestellt wird.
• Eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer Ausgestaltung vorliegender Offenbarung führt eine Fahrsteuerung aus, die ein Fahren eines eigenen Fahrzeugs (10) steuert, um dem eigenen Fahrzeug das Folgen eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu ermöglichen, das vor dem eigenen Fahrzeug fährt. Diese Fahrzeugsteuervorrichtung enthält eine Umgebungsprädiktionseinheit, die prognostiziert, ob eine Beeinträchtigungsänderung in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug aufgetreten ist, wobei die Beeinträchtigungsänderung geeignet ist, eine nachteilige Wirkung auf eine Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs zu haben, und eine Beschleunigungssteuereinheit zur Ausführung einer Prädiktionssteuerung, die eine Einschränkung einer Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs ermöglicht, wenn die Umgebungsprädiktionseinheit prognostiziert, dass die Beeinträchtigungsänderung in der Umgebung aufgetreten ist.
• Wenn eine Beeinträchtigungsänderung in der Umgebung um das eigene Fahrzeug aufgetreten ist, wobei die Beeinträchtigungsänderung geeignet ist, eine nachteilige Wirkung auf eine Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs zu haben, wird mit dieser Konfiguration die Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs vorab eingeschränkt. Somit kann eine Situation vermieden werden, in der das eigene Fahrzeug tatsächlich bezüglich der Kraftstoffsparsamkeit beeinträchtigt wird. Dies führt zu einer Verbesserung bei der Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs.
• Figurenliste
• 1 zeigt ein Blockschaltbild einer schematischen Konfiguration eines Fahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
• 2 zeigt eine Grafik eines Beispiels eines Verfahrens einer Fahrzeugsteuerung durch eine ACC-ECU bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
• 3 zeigt eine Grafik eines Beispiels eines Verfahrens einer Fahrzeugsteuerung durch die ACC-ECU bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
• 4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Prozedur einer Verarbeitung, die durch die ACC-ECU und eine Prädiktions-ECU bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
• 5 zeigt eine Grafik eines Beispiels eines Verfahrens zum Berechnen einer Abweichungsgröße eines eigenen Fahrzeugs von einem idealen Fahrbereich bei dem ersten Ausführungsbeispiel, der durch die Prädiktions-ECU prognostiziert wird.
• 6 zeigt eine Grafik eines Verhältnisses zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und Wahrscheinlichkeit, das durch die Prädiktions-ECU bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
• Die 7(A) bis 7(C) zeigen Zeitablaufdiagramme der Übergänge von Fahrzeuggeschwindigkeit, Antriebsenergie und Zwischenfahrzeugentfernung des Fahrzeugs bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
• 8 zeigt ein Blockschaltbild einer schematischen Konfiguration eines Fahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
• 9 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Prozedur einer Verarbeitung, die durch eine ACC-ECU und eine Prädiktions-ECU bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
• 10 zeigt eine Abbildung einer Beziehung zwischen Beschleunigung und tatsächlichem Brennkraftmaschinenwirkungsgrad, die durch die Prädiktions-ECU bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
• Die 11(A) bis 11(C) zeigen Zeitablaufdiagramme der Übergänge von Fahrzeuggeschwindigkeit, Antriebsenergie und Brennkraftmaschinendrehzahl bei dem Fahrzeug gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
• 12 zeigt ein Zeitablaufdiagramm einer durch eine Prädiktions-ECU gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ausgeführten Vorausfahrendes-Fahrzeug-Schalt-Prozedur.
• Die 13(A) und 13(B) zeigen Zeitablaufdiagramme eines Beispiels zeitlicher Übergänge von Fahrzeuggeschwindigkeit und Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit.
• 14 zeigt eine Grafik jeweiliger Übergänge eines berechneten Werts einer Häufigkeit eines Verlangsamungsverhaltensmodells, eines berechneten Werts einer Häufigkeit eines Passierverhaltensmodells und eines Werts einer Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit hinsichtlich einer Differenz zwischen jeweiligen Wahrscheinlichkeiten des Verlangsamungsverhaltensmodells und des Passierverhaltensmodells gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
• 15 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Prozedur einer Verarbeitung, die durch eine ACC-ECU und eine Prädiktions-ECU bei dem dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
• 16 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Prozedur eines durch die Prädiktions-ECU bei dem dritten Ausführungsbeispiel ausgeführten Verhaltensauftrittswahrscheinlichkeitsberechnungsprozesses.
• 17 zeigt eine Grafik eines Beispiels eines Verfahrens zum Messen einer Grün-Zeitdauer bei dem dritten Ausführungsbeispiel.
• 18 zeigt eine Grafik eines Beispiels eines Verfahrens zum Messen der Grün-Zeitdauer bei dem dritten Ausführungsbeispiel.
• 19 zeigt eine Abbildung einer Beziehung zwischen einer Grün-Zeitdauer γ und einer Wahrscheinlicht p_sig, dass eine Ampel von grün auf gelb umschaltet, bei dem dritten Ausführungsbeispiel.
• Beschreibung der Ausführungsbeispiele
• Nachstehend werden Ausführungsbeispiele einer Fahrzeugsteuervorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Zur Erleichterung des Verständnisses sind in den Zeichnungen gezeigte identische Komponenten mit identischen Bezugszeichen soweit als möglich bezeichnet, und auf eine redundante Beschreibung wird verzichtet.
• Erstes Ausführungsbeispiel
• Zuerst wird eine schematische Konfiguration eines mit einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ausgestatteten Fahrzeugs beschrieben.
• Wie in 1 gezeigt, ist ein Fahrzeug 10 ein Elektroauto, das unter Triebkraft eines Elektromotogenerators 20 fährt. Das Fahrzeug 10 enthält den Motorgenerator 20, eine Wechselrichtereinrichtung 21, eine Batterie 22 und eine Kupplung 23.
• Die Batterie 22 ist aus einer Sekundärbatterie gebildet, wie einer Lithiumionenbatterie, die geladen und entladen werden kann. Die Wechselrichtereinrichtung 21 setzt in der Batterie 22 geladene Gleichstromleistung in Wechselstromleistung um und führt dem Motorgenerator 20 die umgesetzte Wechselstromleistung zu. Der Motorgenerator 20 wird unter der von der Wechselrichtereinrichtung 21 zugeführten Wechselstromleistung angesteuert und dreht eine erste Triebkraftübertragungswelle 24. Die erste Triebkraftübertragungswelle 24 ist mittels der Kupplung 23 mit einer zweiten Triebkraftübertragungswelle 25 gekoppelt. Die Kupplung 23 kann zwischen einem Verbindungszustand, in dem die erste Triebkraftübertragungswelle 24 und die zweite Triebkraftübertragungswelle 25 gekoppelt sind, um eine Übertragung von Triebkraft zwischen diesen zwei Wellen zu erlauben, und einem Nichtverbindungszustand umgeschaltet werden, in dem die erste Triebkraftübertragungswelle 24 und die zweite Triebkraftübertragungswelle 25 entkoppelt sind, um die Übertragung von Triebkraft zwischen diesen zwei Wellen abzustellen. Befindet sich die Kupplung 23 in dem Verbindungszustand, wird die von dem Motorgenerator 20 zu der ersten Triebkraftübertragungswelle 24 übertragende Triebkraft dann über die zweite Triebkraftübertragungswelle 25, ein Differentialgetriebe 26 und eine Antriebswelle 27 zu einem Rad 28 des Fahrzeugs 10 übertragen. Demnach beginnt das Fahrzeug 10 zu fahren. In dieser Hinsicht entspricht der Motorgenerator 20 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einem Antriebsstrang.
• Zur Zeit des Bremsens des Fahrzeugs 10 führt der Motorgenerator 20 eine regenerative Leistungserzeugung durch. Das heißt, die bei dem Rad 28 zur Zeit des Bremsens des Fahrzeugs 10 wirkende Bremskraft wird über die Antriebswelle 27, das Differentialgetriebe 26, die zweite Triebkraftübertagungswelle 25, die Kupplung 23 und die erste Triebkraftübertragungswelle 24 in den Motorgenerator 20 eingegeben. Der Motorgenerator 20 erzeugt elektrische Leistung unter der von dem Rad 28 eingegebenen Triebkraft. Die durch den Motorgenerator 20 erzeugte elektrische Leistung wird durch die Wechselrichtereinrichtung 21 von Wechselstromleistung in Gleichstromleistung umgesetzt und in die Batterie 22 geladen.
• Das Fahrzeug 10 enthält ferner eine Motorgenerator-(MG-)elektronische-Steuereinheit (ECU) 30, eine Elektrofahrzeug-(EV-)ECU 31, eine automatische Distanzregelungs-(ACC-)ECU 32, eine Prädiktions-ECU 33, eine Umkreisüberwachungseinrichtung 34 und einen Fahrzeugzustandsgrößensensor 35. Die ECUs 30 bis 33 sind hauptsächlich aus einer Mikroberechnungseinrichtung mit einer CPU und Speichereinrichtungen, wie einem ROM und einem RAM, gebildet, und führen verschiedene Steuerungen durch Ausführen von vorab in den Speichereinrichtungen gespeicherten Programmen durch.
• Der Fahrzeugzustandsgrößensensor 35 erfasst verschiedene Zustandsgrößen des Fahrzeugs 10. Die durch den Fahrzeugzustandsgrößensensor 35 erfassten verschiedenen Zustandsgrößen enthalten Informationen unter anderem über die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs 10.
• Die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 enthält eine Kamera, eine Millimeterradareinrichtung, eine Laserradareinrichtung oder dergleichen. Die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 erfasst umgebende Fahrzeuge, die um das eigene Fahrzeug 10 fahren, und berechnet verschiedene Zustandsgrößen der umgebenden Fahrzeuge. Die umgebenden Fahrzeuge enthalten ein vorausfahrendes Fahrzeug, das vor dem eigenen Fahrzeug 10 in der Spur fährt, in der das eigene Fahrzeug 10 fährt, und angrenzende Fahrzeuge, die in Spuren fahren, die an die Spur angrenzen, in der das eigene Fahrzeug 10 fährt. Die durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 erfassten Zustandsgrößen enthalten relative Positionen, relative Entfernungen, relative Geschwindigkeiten, relative Beschleunigungen und dergleichen von den umgebenden Fahrzeugen zu dem eigenen Fahrzeug 10. Die relative Entfernung eines umgebenden Fahrzeugs entspricht einer Zwischenfahrzeugentfernung. Die relative Position eines umgebenden Fahrzeugs zu dem eigenen Fahrzeug 10 ist als Position in einem Zweiachsenkoordinatensystem definiert, wobei beispielsweise die Querachse des eigenen Fahrzeugs 10 und die Längsachse des eigenen Fahrzeugs 10 verwendet werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel entspricht die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 einer Umkreisüberwachungseinheit.
• Die MG-ECU 30 steuert den Betrieb des Motorgenerators 20 durch Ansteuern der Wechselrichtereinrichtung 21 unter einem Befehl von der EV-ECU 31. Die EV-ECU 31 überträgt beispielsweise einen Triebkraftbefehlswert als Befehlswert ausgegebener Triebkraft des Motorgenerators 20 zu der MG-ECU 30. Beim Empfang des Triebkraftbefehlswerts von der EV-ECU 31 steuert die MG-ECU 30 die Ansteuerung der Wechselrichteeinrichtung 21 derart, dass der Motorgenerator 20 die dem Triebkraftbefehlswert entsprechende Triebkraft ausgibt. Wird das Fahrzeug 10 gebremst, steuert die MG-ECU 30 die Wechselrichtereinrichtung 21 derart an, dass die durch die regenerative Leistungserzeugung des Motorgenerators 20 erzeugte elektrische Leistung in die Batterie 22 geladen wird.
• Die EV-ECU 31 implementiert ein Fahren des Fahrzeugs 10 gemäß den Fahranforderungen des Fahrers durch Berechnen eines Triebkraftbefehlswerts, der zum Implementieren des Fahrens gemäß den Fahranforderungen des Fahrers erforderlich ist, und Übertragen des berechneten Triebkraftbefehlswerts zu der MG-ECU 30. Die EV-ECU 31 tauscht mit der ACC-ECU 32 erforderliche Informationen für verschiedene Steuerungen aus und berechnet einen Triebkraftbefehlswert gemäß der Anforderung von der ACC-ECU 32. Beispielsweise auf einen Empfang eines Beschleunigungsbefehlswerts als Befehlswert einer Beschleunigung des Fahrzeugs 10 von der ACC-ECU 32 hin berechnet die EV-ECU 31 den dem Beschleunigungsbefehlswert entsprechenden Triebkraftbefehlswert und überträgt den berechneten Triebkraftbefehlswert zu der MG-ECU 30, um so das Fahrzeug 10 mit der Beschleunigung gemäß dem Beschleunigungsbefehlswert zu beschleunigen. Die EV-ECU 31 legt die Kupplung 23 beispielsweise gemäß der Anforderung von der ACC-ECU 32 in den Verbindungs- oder Nichtverbindungszustand um. Bei diesem Ausführungsbeispiel entspricht die EV-ECU 31 einer Fahrsteuereinheit.
• Die ACC-ECU 32 führt beispielsweise Fahrsteuerungen des Fahrzeugs aus, wenn ein Insasse eine im Fahrzeug 10 vorgesehene Bedieneinheit bedient. Als Fahrsteuerungen führt die ACC-ECU 32 eine Distanzregelung (CC) zum Steuern des Fahrens des Fahrzeugs 10 derart, dass das Fahrzeug 10 mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, und eine adaptive Distanzregelung (ACC) zur Steuerung des Fahrens des Fahrzeugs 10 derart aus, dass das Fahrzeug 10 dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, das vor dem eigenen Fahrzeug 10 fährt. Bei diesem Ausführungsbeispiel entspricht die ACC-Steuerung einer Geschwindigkeitssteuerung, durch die Beschleunigung und Verlangsamung des eigenen Fahrzeugs 10 derart zu steuern ist, dass das eigene Fahrzeug 10 dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Bei diesem Ausführungsbeispiel entspricht die ACC-ECU 32 einer Beschleunigungssteuereinheit.
• Die ACC-ECU 32 berechnet insbesondere eine Abstandszeit THW, die eine Zeit darstellt, bis das Fahrzeug 10 das vorausfahrende Fahrzeug erreicht, beruhend auf der relativen Geschwindigkeit und der relativen Entfernung des vorausfahrenden Fahrzeugs zu dem Fahrzeug 10. Wenn die Abstandszeit THW größer oder gleich einem vorbestimmten ersten Zeitschwellenwert Tth1 ist, d.h., wenn es einen zeitlichen Spielraum für das Fahrzeug 10 gibt, das vorausfahrende Fahrzeug zu erreichen, führt die ACC-ECU 32, wie in 2 gezeigt, die CC-Steuerung aus. Als CC-Steuerung beschleunigt und verlangsamt die ACC-ECU 32 das Fahrzeug 10 wiederholt. Zu diesem Zeitpunkt steuert die ACC-ECU 32 die Beschleunigung und Verlangsamung des Fahrzeugs 10 derart, dass die mittlere Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 eine durch den Insassen über die Bedieneinheit eingestellte Geschwindigkeit Vset erreicht.
• Die ACC-ECU 32 stellt insbesondere eine untere Grenzgeschwindigkeit VL geringer als die eingestellte Geschwindigkeit Vset und eine obere Grenzgeschwindigkeit VH höher als die eingestellte Geschwindigkeit wie in 3 gezeigt beruhend auf der eingestellten Geschwindigkeit Vset des Insassen ein. Wenn die Geschwindigkeit Vc des Fahrzeugs 10 die untere Grenzgeschwindigkeit VL durch Verlangsamen des Fahrzeugs 10 erreicht, führt die ACC-ECU 32 eine Beschleunigungssteuerung zur Beschleunigung des Fahrzeugs 10 aus. Als Beschleunigungssteuerung überträgt die ACC-ECU 32 einen voreingestellten positiven Beschleunigungsbefehlswert zu der EV-ECU 31. Die EV-ECU 31 berechnet demnach einen dem Beschleunigungsbefehlswert entsprechenden positiven Triebkraftbefehlswert und überträgt diesen Triebkraftbefehlswert zu der MG-ECU 30, wodurch das Fahrzeug 10 mit einer vorbestimmten Beschleunigung beschleunigt.
• Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc während der Beschleunigung des Fahrzeugs 10 die obere Grenzgeschwindigkeit VH erreicht, führt die ACC-ECU 32 eine Leerlaufsteuerung zum Fahren des Fahrzeugs 10 im Leerlauf aus, so dass das Fahrzeug 10 verlangsamt. Als Leerlaufsteuerung überträgt die ACC-ECU 32 einen Beschleunigungsbefehlswert von null zu der EV-ECU 31 und überträgt einen Befehl zu der EV-ECU 31, die Kupplung 23 in den Nichtverbindungszustand zu versetzen. Die EV-ECU 31 überträgt demnach den Triebkraftbefehlswert von null zu der MG-ECU 30 und bringt die Kupplung 23 in den Nichtverbindungszustand. Infolgedessen wird der Antrieb des Motorgenerators 20 gestoppt, und das Fahrzeug 10 beginnt im Leerlauf zu fahren und verlangsamt somit auf natürliche Weise. Wenn die Geschwindigkeit Vc des Fahrzeugs 10 danach die untere Grenzgeschwindigkeit VL erreicht, überträgt die ACC-ECU 32 einen Befehl zum Bringen der Kupplung 23 in den Verbindungszustand zu der EV-ECU 31 und führt die vorstehend beschriebene Beschleunigungssteuerung erneut aus.
• Wenn die Abstandszeit THW andererseits wie in 2 veranschaulicht gleich oder länger als ein zweiter Zeitschwellenwert Tth2 und kürzer als der erste Zeitschwellenwert Tth1 ist, führt die ACC-ECU 32 die ACC-Steuerung aus. Als ACC-Steuerung führt die ACC-ECU 32 eine Burn-and-Coast-Steuerung zum wiederholten Beschleunigen und Verlangsamen des Fahrzeugs 10 aus, sodass das eigene Fahrzeug 10 fährt, wobei es dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt.
• Wenn die relative Geschwindigkeit Vr des vorausfahrenden Fahrzeugs geringer als der vorbestimmte erste Geschwindigkeitsschwellenwert Vth1 ist, d.h., wenn das eigene Fahrzeug 10 das vorausfahrende Fahrzeug schnell erreicht, führt die ACC-ECU 32 insbesondere eine regenerative Steuerung durch. Als regenerative Steuerung überträgt die ACC-ECU 32 einen negativen Beschleunigungsbefehlswert zu der EV-ECU 31. Die EV-ECU 31 berechnet demnach einen dem Beschleunigungsbefehlswert entsprechenden negativen Triebkraftbefehlswert und überträgt diesen Triebkraftbefehlswert zu der MG-ECU 30, wodurch der Motorgenerator 20 eine regenerative Leistungserzeugung durchführt. Wenn der Motorgenerator 20 eine regenerative Leistungserzeugung durchführt, wird bei dem Rad 28 des Fahrzeugs 10 durch seine regenerative Energie eine Bremskraft beaufschlagt. Das Fahrzeug 10 kann somit schneller als in dem Fall verlangsamt werden, in dem das Fahrzeug 10 zum Fahren im Leerlauf veranlasst wird. Dies vergrößert die Zwischenfahrzeugentfernung zwischen dem Fahrzeug 10 und dem vorausfahrenden Fahrzeug.
• Die ACC-ECU 32 weist einen zweiten Geschwindigkeitsschwellenwert Vth2 auf, der größer als der erste Geschwindigkeitsschwellenwert Vth1 ist. Liegt die relative Geschwindigkeit Vr des vorausfahrenden Fahrzeugs in einem Bereich des ersten Geschwindigkeitsschwellenwerts Vth1 zu dem zweiten Geschwindigkeitsschwellenwert Vth2, führt die ACC-ECU 32 die vorstehend beschriebene Leerlaufsteuerung aus. Die ACC-ECU 32 weist auch einen dritten Zeitschwellenwert Tth3 auf, der zwischen dem ersten Zeitschwellenwert Tth1 und dem zweiten Zeitschwellenwert Tth2 eingestellt ist. Selbst wenn die relative Geschwindigkeit Vr des vorausfahrenden Fahrzeugs gleich oder größer als der zweite Geschwindigkeitsschwellenwert Vth2 ist und die Abstandszeit THW ein Wert ist, der sich in einem Bereich von dem zweiten Zeitschwellenwert Tth2 zu dem dritten Zeitschwellenwert Tth3 befindet, führt die ACC-ECU 32 demnach die Leerlaufsteuerung aus. Diese Leerlaufsteuerung ermöglicht es, die Zwischenfahrzeugentfernung zwischen dem Fahrzeug 10 und dem vorausfahrenden Fahrzeug zu vergrößern.
• Wenn die relative Geschwindigkeit Vr des vorausfahrenden Fahrzeugs gleich oder höher als der zweite Geschwindigkeitsschwellenwert Vth2 ist und die Abstandszeit THW ein Wert ist, der in einem Bereich von dem dritten Zeitschwellenwert Tth3 zu dem ersten Zeitschwellenwert Tth1 liegt, führt die ACC-ECU 32 die vorstehend beschriebene Beschleunigungssteuerung aus.
• Auf diese Weise führt die ACC-ECU 32 die regenerative Steuerung, die Leerlaufsteuerung und die Beschleunigungssteuerung gemäß der Abstandszeit THW und der relativen Geschwindigkeit Vr des vorausfahrenden Fahrzeugs selektiv aus, wodurch das eigene Fahrzeug 10 dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt.
• Wenn das vorausfahrende Fahrzeug plötzlich verlangsamt, während die ACC-ECU 32 die Beschleunigungssteuerung als CC-Steuerung oder ACC-Steuerung ausführt, können sich die Abstandszeit THW und die relative Geschwindigkeit Vr stark verringern. Wenn die ACC-ECU 32 die regenerative Steuerung zur Erzeugung einer Bremskraft bei dem Rad 28 ausführt, kann demnach ein Teil der kinetischen Energie des Fahrzeugs 10 durch die regenerative Steuerung als elektrische Energie in der Batterie 22 wiederhergestellt werden. Die verbleibende kinetische Energie wird allerdings während der Erzeugung der Bremskraft bei dem Rad 28 in Wärmeenergie umgewandelt und wird in die Atmosphäre abgeleitet, und kann somit nicht wiederhergestellt werden. Dies verursacht einen unvermeidbaren Energieverlust. Ein Energieverlust tritt auch auf, wenn die kinetische Energie des Fahrzeugs 10 in elektrische Energie umgesetzt wird. Dieser Energieverlust kann die Kraftstoffsparsamkeit des Fahrzeugs beeinträchtigen.
• Bei dem Fahrzeug 10 dieses Ausführungsbeispiels prognostiziert die Prädiktions-ECU 33 daher, ob in der Umgebung um das eigene Fahrzeug eine Beeinträchtigungsänderung aufgetreten ist, wobei die Beeinträchtigungsänderung geeignet ist, eine nachteilige Wirkung bei einer scharfen Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs, d.h. auf eine Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs, zu haben. Bei diesem Ausführungsbeispiel entspricht die Prädiktions-ECU 33 einer Umgebungsprädiktionseinheit. Wenn die Prädiktions-ECU 33 prognostiziert, dass eine Beeinträchtigungsänderung in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug aufgetreten ist, wobei die Beeinträchtigungsänderung geeignet ist, eine nachteilige Wirkung auf eine Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 zu haben, führt die ACC-ECU 32 eine Prädiktionssteuerung zum Vorabbegrenzen der Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs 10 vor der Ausführung der regenerativen Steuerung als ACC-Steuerung aus.
• Wie in 1 gezeigt, kann sich die Prädiktions-ECU 33 über eine im Fahrzeug 10 installierte Kommunikationseinheit 36 drahtlos mit einer Netzwerkleitung 40 verbinden. Die Prädiktions-ECU 33 führt verschiedene Arten einer Kommunikation über das Netzwerk 40 mit einer Servereinrichtung 41 durch. Die Servereinrichtung 41 beschafft verschiedene Zustandsgrößen von einer Vielzahl von Fahrzeugen und errichtet eine Datenbank dieser Zustandsgrößen. Die Servereinrichtung 41 erzeugt verschiedene Fahrmodelle beruhend auf der Vielzahl der Zustandsgrößen von Fahrzeugen in der Datenbank. Die Prädiktions-ECU 33 kann die Fahrwege der umgebenden Fahrzeuge unter Verwendung der durch die Servereinrichtung 41 erzeugten Fahrmodelle prognostizieren. Bei diesem Ausführungsbeispiel bilden die ACC-ECU 32, die Prädiktions-ECU 33 und die Kommunikationseinheit 36 eine Fahrzeugsteuervorrichtung 50.
• Die Prädiktions-ECU 33 ist von den ECUs unabhängig angeordnet, die die Komponenten steuern, da die Prädiktions-ECU 33 eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung und Verbindungen mit der Vielzahl von ECUs benötigt.
• Als Nächstes wird eine Prozedur einer durch die ACC-ECU 32 und die Prädiktions-ECU 33 ausgeführten Prädiktionssteuerung insbesondere unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Die ACC-ECU 32 und die Prädiktions-ECU 33 führen den in 4 gezeigten Prozess in vorbestimmten Zyklen wiederholt aus.
• Wie in 4 gezeigt, beschafft die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S10 zuerst die aktuellen Zustandsgrößen der umgebenden Fahrzeuge von der Umkreisüberwachungseinrichtung 34. Die durch die Prädiktions-ECU 33 von der Umkreisüberwachungseinrichtung 34 beschafften Informationen enthalten die relativen Entfernungen, relativen Geschwindigkeiten und relativen Beschleunigungen der umgebenden Fahrzeuge.
• Nach Schritt S10 stellt die ACC-ECU 32 in Schritt S11 provisorisch einen zu der EV-ECU 31 zu übertragenden Beschleunigungsbefehlswert α ein. Die ACC-ECU 32 verwendet aus den von der Umkreisüberwachungseinrichtung 34 in Schritt S10 beschafften Informationen insbesondere die relative Geschwindigkeit und relative Entfernung des vorausfahrenden Fahrzeugs zur Berechnung einer Abstandszeit, und führt die in 2 gezeigte Steuerung beruhend auf der berechneten Abstandszeit und der relativen Geschwindigkeit zur Berechnung eines ersten Einstellwerts α1 des Beschleunigungsbefehlswerts α aus. Die ACC-ECU 32 stellt den Beschleunigungsbefehlswert α provisorisch auf den ersten Einstellwert α1 ein.
• Nach Schritt S11 prognostiziert die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S12 die zukünftigen Zustandsgrößen der umgebenden Fahrzeuge, die das vorausfahrende Fahrzeug und die angrenzenden Fahrzeuge enthalten. Die prognostizierten Zustandsgrößen der umgebenden Fahrzeuge enthalten Zeitreihendaten über die zukünftigen relativen Positionen, relativen Entfernungen, relativen Geschwindigkeiten und relativen Beschleunigungen der umgebenden Fahrzeuge. Die Prädiktions-ECU 33 prognostiziert insbesondere die zukünftigen Zustandsgrößen ab der gegenwärtigen bis zu einer vorbestimmten Zeit danach unter Verwendung von Berechnungsgleichungen und Modellen aus den aktuellen und früheren Werten der Zustandsgrößen der umgebenden Fahrzeuge. Die Prädiktions-ECU 33 kann demnach Verhaltensweisen der umgebenden Fahrzeuge von der gegenwärtigen bis zu einer vorbestimmten Zeit danach prognostizieren.
• Die Prädiktionsverarbeitung in Schritt S12 ist nicht darauf beschränkt, beruhend auf den aktuellen und vergangenen Werten der Zustandsgrößen der umgebenden Fahrzeuge ausgeführt zu werden, und sie kann beruhend auf anderen Informationen über die Zustandsgrößen der umgebenden Fahrzeuge ausgeführt werden. Diese Prädiktion kann in Zeitreihensignalform, bei der die Verhaltensweisen der umgebenden Fahrzeuge in vorbestimmten Wahrscheinlichkeitsmodellen beruhend auf den vergangenen Fahrzeugfahrdaten ausgedrückt sind, oder durch statistische Verarbeitung der Fahrdaten von Fahrzeugen durchgeführt werden, die durch einen Punkt in der Vergangenheit gefahren sind, an dem das eigene Fahrzeug aktuell fährt, um das Potential einer Verlangsamung und eines Hineindrängens durch Fahrzeuge an einem gewissen Punkt zu berechnen.
• Die Prädiktionszeit ist auf eine Zeit eingestellt, bei der ein Fahrzeug bei einer Beschleunigung unter normalen Fahrbedingungen eine als Fahrgeschwindigkeit erlaubte volle Geschwindigkeit erreichen kann. Der Bereich der Beschleunigung kann beispielsweise auf -1G bis 1G eingestellt werden, und die volle Geschwindigkeit kann als in dem Bereich von 0 km/h bis zu einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit liegend eingestellt werden.
• Nach Schritt S12 bestimmt die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S13 beruhend auf den Verhaltensweisen der umgebenden Fahrzeuge, ob das Fahrzeug 10 eine Verlangsamung braucht. Diese Bestimmungsverarbeitung wird im Besonderen durch das nachstehend beschriebene Verfahren durchgeführt.
• Es wird angenommen, dass, wenn es N umgebende Fahrzeuge gibt, das eigene Fahrzeug 10 mit einer vorbestimmten Zustandsgröße b(t) hinsichtlich des Fahrens eines i-ten umgebenden Fahrzeugs fährt, wobei der Wert i als ganze Zahl in einem Bereich von 1 ≤ i ≤ N definiert ist. Die Zustandsgröße b(t) ist beispielsweise eine Beschleunigungsfunktion mit der Zeit t als Variable. Wenn das eigene Fahrzeug 10 mit der Zustandsgröße b(t) fährt, kann die an dem eigenen Fahrzeug 10 erzeugte Bremsenergie als E_{brk i}(b(t)) ausgedrückt werden. Der Wert E_{brk i}(b(t)) ist ein prognostizierter Wert einer Bremsenergie, die erzeugt werden wird, wenn das eigene Fahrzeug 10 durch Ausführung der ACC-Steuerung während eines Zeitabschnitts von der gegenwärtigen bis zu einer vorbestimmten Zeit danach verlangsamt wird.
• Die Folgeleistung des eigenen Fahrzeugs 10 gegenüber dem i-ten umgebenden Fahrzeug kann wie in 5 gezeigt mit einer Abweichungsgröße y_i der prognostizierten Position des eigenen Fahrzeugs 10 von einem idealen Fahrbereich A während eines Zeitabschnitts von der gegenwärtigen zu einer vorbestimmten Zeit danach bewertet werden, wobei der ideale Fahrbereich A auf einen Bereich einer idealen Zwischenfahrzeugentfernung bei der Ausführung der ACC-Steuerung eingestellt ist, unter der das eigene Fahrzeug 10 dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Der ideale Fahrbereich A wird hinsichtlich der prognostizierten Fahrposition des i-ten umgebenden Fahrzeugs eingestellt, die durch eine strichpunktierte Linie dargestellt ist, und kann durch eine Berechnungsgleichung oder dergleichen aus der prognostizierten Fahrposition des umgebenden Fahrzeugs erhalten werden. Ein Folgeleistungsbewertungswert Ci(b(t)) des eigenen Fahrzeugs 10 kann unter Verwendung der Abweichungsgröße y_i der prognostizierten Position des eigenen Fahrzeugs 10 von dem idealen Fahrbereich A durch folgende Formel f1 erhalten werden, wobei T die Prädiktionszeit darstellt:
• Mathematik 1
$$C_i\left(b\left(t\right)\right)={\displaystyle {\int }_0^T{y}_i\left(b\left(t\right)\right)}dt$$

• Aus dem Vorstehenden können ein Erwartungswert E_brk(b(t)) der Bremsenergie des eigenen Fahrzeugs hinsichtlich der N umgebenden Fahrzeuge und ein Erwartungswert C(b(t)) des Folgeleistungsbewertungswerts durch die folgenden Formeln f2 und f3 definiert werden:
• Mathematik 2
$$E_{brk}\left(b\left(t\right)\right)={\displaystyle \sum _{i=1}^N{p}_i{E}_{brki}\left(b\left(t\right)\right)}$$

$$C\left(b\left(t\right)\right)={\displaystyle \sum _{i=1}^N{p}_i{C}_i\left(b\left(t\right)\right)}$$

• In den Formeln f2 und f3 stellt p_i die Auftrittswahrscheinlichkeit eines Verhaltens des i-ten umgebenden Fahrzeugs dar. Genauer gesagt wird die Wahrscheinlichkeit p_i bei diesem Ausführungsbeispiel als Parameter für eine Sicherheit eines Erscheinens der Zustandsgröße des i-ten umgebenden Fahrzeugs verwendet, wenn das eigene Fahrzeug 10 mit der Zustandsgröße b(t) fährt, wobei berücksichtigt wird, dass das Prädiktionsergebnis des Verhaltens des i-ten umgebenden Fahrzeugs eine vorbestimmte Unsicherheit beinhaltet. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit des i-ten umgebenden Fahrzeugs zu einer vorbestimmten Zeit durch eine Wahrscheinlichkeit wie in 6 gezeigt dargestellt werden.
• Unter Verwendung des Erwartungswerts E_brk(b(t)) der Bremsenergie und des Erwartungswerts C(b(t)) des Folgeleistungsbewertungswerts des eigenen Fahrzeugs kann eine Bewertungsfunktion F_E1 wie durch folgende Formel f4 ausgedrückt gebildet werden:
• Mathematik 3
$$\begin{array}{l}{\text{F}}_{\text{E1}}=\text{min}\left\{k{E}_{brk}\left(b\left(t\right)\right)+\left(1-k\right)C\left(b\left(t\right)\right)\right\}\\ =\text{min}{\displaystyle \sum _{i=1}^n{p}_i\left\{k{E}_{brki}\left(b\left(t\right)\right)+\left(1-k\right){\displaystyle {\int }_0^T{y}_i\left(b\left(t\right)\right)dt}\right\}}\end{array}$$

• In der Formel f4 stellt k jeweilige Gewichtungskoeffizienten der Bremsenergie und des Folgeleistungsbewertungswerts dar. Der Koeffizient k ist in einem Bereich von 0 ≤ k ≤ 1 eingestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel nehmen die Gewichtungskoeffizienten vorbestimmte Werte an.
• Eine Bestimmung der Zustandsgröße b(t) des eigenen Fahrzeugs 10 derart, dass der Wert der Bewertungsfunktion F_E1 minimal wird, macht es möglich, die Zustandsgröße b(t) des eigenen Fahrzeugs 10 mit unterdrückter Bremsenergie unter Sicherstellung der Folgeleistung zu erhalten. Das heißt, die Zustandsgröße b(t) des eigenen Fahrzeugs 10 kann erhalten werden, die die Kraftstoffsparsamkeit verbessert, während die Folgeleistung sichergestellt wird.
• Die Prädiktions-ECU 33 führt die Bestimmungsverarbeitung in Schritt S13 beruhend auf dem folgenden Verfahren aus. Insbesondere verwendet die Prädiktions-ECU 33 eine Berechnungsgleichung, die beispielsweise vorab durch ein Experiment oder dergleichen erhalten wird, als Berechnungsgleichung der Bremsenergie E_{brk i}(b(t)).
• Die Prädiktions-ECU 33 berechnet auch den prognostizierten Fahrweg des i-ten umgebenden Fahrzeugs beruhend auf der prognostizierten Zustandsgröße des i-ten umgebenden Fahrzeugs aus den in Schritt S12 beschafften Prädiktionsinformationen. Die Prädiktions-ECU 33 bestimmt auch den idealen Fahrbereich A beruhend auf dem berechneten prognostizierten Fahrweg des i-ten umgebenden Fahrzeugs zur Einstellung der Berechnungsgleichung des Folgeleistungsbewertungswerts C_i(b(t)) des eigenen Fahrzeugs 10.
• Die Prädiktions-ECU 33 beschafft ferner die Fahrmodelle über die Kommunikationseinheit 36 von der Servereinrichtung 41 und berechnet die Auftrittswahrscheinlichkeit p_i der Zustandsgröße des i-ten umgebenden Fahrzeugs beruhend auf den beschafften Fahrmodellen und der Zustandsgröße des i-ten umgebenden Fahrzeugs.
• Auf diese Weise bestimmt die Prädiktions-ECU 33 die Berechnungsgleichung der Bremsenergie E_{brk i}(b(t)) in der vorstehenden Formel f4, die Berechnungsgleichung des Folgeleistungsbewertungswerts C_i(b(t)) und die Auftrittswahrscheinlichkeit p_i und bestimmt dann die Zustandsgröße b(t) des eigenen Fahrzeugs 10 derart, dass der Wert der Bewertungsfunktion F_E1 minimal wird. Die Bewertungsfunktion F_E1 kann derart minimiert werden, dass eine Vielzahl von Verhaltensmustern des eigenen Fahrzeugs 10 herausgefunden wird, und die jeweiligen Werte der Bewertungsfunktion in diesen Mustern berechnet werden, und dann die Zustandsgröße b(t) des eigenen Fahrzeugs 10 mit dem minimalen Wert der Bewertungsfunktion F_E1 ausgewählt wird. Andererseits kann die Bewertungsfunktion F_E1 unter Verwendung des Optimierungsverfahrens derart eingestellt werden, dass sie minimal ist. Da die Zustandsgröße b(t) eine Beschleunigungsfunktion des Fahrzeugs 10 ist, kann die Prädiktions-ECU 33 einen zweiten Einstellwert α2 des Beschleunigungsbefehlswerts α derart aus der vorhergehenden Berechnung erhalten, dass die Bewertungsfunktion F_E1 minimal wird.
• Die Prädiktions-ECU 33 kann einen zweiten Einstellwert α2 erhalten, mit dem das Fahrzeug 10 der Leerlaufsteuerung unterzogen werden kann, indem eine Untergrenze des zweiten Einstellwerts α2 bei der Berechnung des zweiten Einstellwerts α2 des Beschleunigungsbefehlswerts α eingestellt wird. Dadurch kann die Erzeugung von Bremsenergie bei dem Fahrzeug 10 vermieden werden, wenn das Fahrzeug 10 unter Verwendung des zweiten Einstellwerts α2 als Beschleunigungsbefehlswert α verlangsamt wird, wodurch die Kraftstoffsparsamkeit des Fahrzeugs 10 verbessert wird.
• In Schritt S13 vergleicht die Prädiktions-ECU 33 den ersten Einstellwert α1 und den zweiten Einstellwert α2 zur Bestimmung, ob das Fahrzeug 10 eine Verlangsamung braucht. Wenn der erste Einstellwert α1 gleich oder kleiner als der zweite Einstellwert α2 ist, bestimmt die Prädiktions-ECU 33 insbesondere, dass das Fahrzeug 10 keine Verlangsamung braucht. Das heißt, die Prädiktions-ECU 33 führt in Schritt S13 eine negative Bestimmung aus. In diesem Fall bestimmt die Prädiktions-ECU 33, dass in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug keine Beeinträchtigungsänderung aufgetreten ist, wobei die Beeinträchtigungsänderung geeignet ist, eine nachteilige Wirkung auf eine Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 zu haben. Wenn die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S13 eine negative Bestimmung macht, überträgt die ACC-ECU 32 in Schritt S15 den als den ersten Einstellwert α1 eingestellten Beschleunigungsbefehlswert α zu der EV-ECU 31.
• Wenn in Schritt S13 bestimmt wird, dass der zweite Einstellwert α2 kleiner als der erste Einstellwert α1 ist, bestimmt die Prädiktions-ECU 33, dass das Fahrzeug 10 eine Verlangsamung braucht. Das heißt, die Prädiktions-ECU 33 führt in Schritt S13 eine Bestätigungsbestimmung aus. In diesem Fall bestimmt die Prädiktions-ECU 33, dass in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug eine Beeinträchtigungsänderung aufgetreten ist, wobei die Beeinträchtigungsänderung geeignet ist, eine nachteilige Wirkung auf eine Kraftstoffsparsamkeit des eignen Fahrzeugs 10 zu haben. Wenn die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S13 eine Bestätigungsbestimmung ausführt, ändert die ACC-ECU 32 in Schritt S14 den Beschleunigungsbefehlswert α von dem ersten Einstellwert α1 in den zweiten Einstellwert α2. Dann überträgt die ACC-ECU 32 in Schritt S15 den als den zweiten Einstellwert α2 eingestellten Beschleunigungsbefehlswert α zu der EV-ECU 31. Demnach wird der zweite Einstellwert α2, der kleiner als der erste Einstellwert α1 ist und unter der ACC-Steuerung eingestellt wird, als Beschleunigungsbefehlswert α zu der EV-ECU 31 übertragen. Die ACC-ECU 32 implementiert somit eine Verlangsamungssteuerung zur Verlangsamung des eigenen Fahrzeugs 10 mit einer geringeren Verlangsamung als der unter der ACC-Steuerung einstellbaren Verlangsamung.
• Als Nächstes wird ein Betriebsbeispiel der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 bei diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
• Es wird angenommen, dass eine Geschwindigkeit V_P des vorausfahrenden Fahrzeugs ab einer Zeit t11 plötzlich abfällt, wie es durch eine strichpunktierte Linie in 7(A) gezeigt ist. In einer derartigen Situation verringern sich die Abstandszeit und relativen Geschwindigkeiten des eigenen Fahrzeugs 10 und des vorausfahrenden Fahrzeugs scharf. Wenn lediglich die ACC-Steuerung ausgeführt wird, wird die regenerative Steuerung somit nach der Zeit t11 ausgeführt, sodass die Antriebsenergie Ec des Fahrzeugs 10 scharf abfällt, wie es durch eine gestrichelte und zweifach gepunktete Linie in 7(B) gezeigt ist. Hinsichtlich der in 7(B) gezeigten Antriebsenergie Ec ist die Größe der Antriebsenergie Ec zum Fahren des Fahrzeugs 10, die durch den Motorgenerator 20 erzeugt wird, durch einen positiven Wert dargestellt, und die Größe der unter der regenerativen Steuerung erzeugten Bremsenergie ist durch einen negativen Wert dargestellt. Die Ausführung dieser regenerativen Steuerung erhöht eine Zwischenfahrzeugentfernung Lc zwischen dem eigenen Fahrzeug 10 und dem vorausfahrenden Fahrzeug nach der Zeit t11, wie es durch eine gestrichelte und zweifach punktierte Linie in 7(C) gezeigt ist, und verringert die Geschwindigkeit Vb des eigenen Fahrzeugs 10, wie es durch eine gestrichelte und zweifach punktierte Linie in 7(A) gezeigt ist. Wenn die Bremsenergie erzeugt wird, wird auf diese Weise ein Teil der Bremsenergie in Wärmeenergie oder dergleichen umgewandelt, woraus sich ein Energieverlust ergibt.
• Wenn in dieser Hinsicht bei diesem Ausführungsbeispiel zu einer Zeit t10 vor der Zeit t11 prognostiziert wird, dass die Bremsenergie nach der Zeit t11 erzeugt werden wird, berechnet die Prädiktions-ECU 33 den zweiten Einstellwert α2 des Beschleunigungsbefehlswerts α, mit dem die Bremsenergie unterdrückt werden kann, durch die vorstehende Formel f4, und stellt den Beschleunigungsbefehlswert α auf den zweiten Einstellwert α2 ein. Nach der Übertragung des Beschleunigungsbefehlswerts α von der ACC-ECU 32 zu der EV-ECU 31, beispielsweise wenn die EV-ECU 31 den Triebkraftbefehlswert auf null setzt, wird die Antriebsenergie Ec des Motorgenerators 20 zur Zeit t10 null, wie es durch eine durchgezogene Linie in 7(B) gezeigt ist. Demnach verringert sich die Geschwindigkeit Va des Fahrzeugs 10 nach der Zeit t10, wie es durch eine durchgezogene Linie in 7(A) gezeigt ist, und die Zwischenfahrzeugentfernung Lc zwischen dem eigenen Fahrzeug 10 und dem vorausfahrenden Fahrzeug erhöht sich, wie es durch eine durchgezogene Linie in 7(C) gezeigt ist. Auf diese Weise ermöglicht die Verlangsamung des Fahrzeugs 10 die Erzeugung der Bremsenergie wie in 7(B) gezeigt zu unterdrücken, woraus sich eine Verbesserung der Kraftstoffsparsamkeit des Fahrzeugs 10 ergibt.
• Mit der vorstehend beschriebenen Fahrzeugsteuervorrichtung 50 dieses Ausführungsbeispiels können die folgenden Arbeitsweisen und vorteilhaften Wirkungen (1) bis (7) erhalten werden:
1. (1) Wenn die Prädiktions-ECU 33 prognostiziert, dass in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug eine Beeinträchtigungsänderung aufgetreten ist, wobei die Beeinträchtigungsänderung geeignet ist, eine nachteilige Wirkung auf eine Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 zu haben, führt die ACC-ECU 32 die Prädiktionssteuerung aus, unter der die Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs 10 beschränkt werden kann. Die Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs 10 wird demnach vorab beschränkt, wenn eine Beeinträchtigungsänderung in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug aufgetreten ist, wobei die Beeinträchtigungsänderung geeignet ist, eine nachteilige Wirkung auf eine Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 zu haben. Dadurch kann eine Situation vermieden werden, in der das eigene Fahrzeug 10 tatsächlich hinsichtlich einer Kraftstoffsparsamkeit beeinträchtigt wird, wodurch die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 verbessert wird.
2. (2) Wird prognostiziert, dass in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug eine Verlangsamungserfordernisänderung aufgetreten ist, wobei die Verlangsamungserfordernisänderung für eine Verlangsamung des eigenen Fahrzeugs 10 erforderlich ist, prognostiziert die ACC-ECU 32, dass eine Beeinträchtigungsänderung in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug aufgetreten ist, wobei die Beeinträchtigungsänderung geeignet ist, eine nachteilige Wirkung auf eine Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 zu haben. Wird prognostiziert, dass eine Verlangsamungserfordernisänderung in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug aufgetreten ist, wobei die Verlangsamungserfordernisänderung für eine Verlangsamung des eigenen Fahrzeugs 10 erforderlich ist, führt die ACC-ECU 32 die Beschleunigungssteuerung zum tatsächlichen Begrenzen der Beschleunigung des Fahrzeugs 10 durch Verwenden des zweiten Einstellwerts α2 des Beschleunigungsbefehlswerts α aus, der kleiner als der erste Einstellwert α1 ist und durch die ACC-Steuerung eingestellt wird. Die ACC-ECU 32 führt demnach als Prädiktionssteuerung die Verlangsamungssteuerung zur Verlangsamung des eigenen Fahrzeugs mit einer Verlangsamung aus, die kleiner als die durch die ACC-Steuerung einstellbare Verlangsamung ist. Mit dieser Konfiguration kann ein Energieverlust verringert werden, der bei der Verlangsamung zum Beibehalten der Zwischenfahrzeugentfernung auftreten könnte.
3. (3) Die Prädiktions-ECU 33 prognostiziert beruhend auf einem Index für die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 und einem Index für die Folgeleistung des eigenen Fahrzeugs hinsichtlich des vorausfahrenden Fahrzeugs, ob eine Verlangsamungserfordernisänderung in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug aufgetreten ist, wobei die Verlangsamungserfordernisänderung zur Verlangsamung des eigenen Fahrzeugs 10 erforderlich ist. Die Prädiktions-ECU 33 verwendet als Index für die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 insbesondere den prognostizierten Wert der Bremsenergie, der derart prognostiziert wird, dass die Änderung in der Umgebung auftritt, wenn das eigene Fahrzeug 10 durch Ausführung der ACC-Steuerung während eines Zeitabschnitts von der gegenwärtigen zu einer vorbestimmten Zeit danach verlangsamt wird. Die Prädiktions-ECU 33 verwendet als Index für die Folgeleistung des eigenen Fahrzeugs hinsichtlich des vorausfahrenden Fahrzeugs auch die Abweichungsgröße y_i der Position des eigenen Fahrzeugs, die Summe von Abweichungen in der Position des eigenen Fahrzeugs von einem idealen Fahren, das auf der ACC-Steuerung beruht, während eines Zeitabschnitts von der gegenwärtigen Zeit zu einer vorbestimmten zukünftigen Zeit. Die Prädiktions-ECU 33 kann demnach eine Bestimmung hinsichtlich der Verlangsamung des Fahrzeugs 10 geeignet durchführen, um die Wirkungen der Verbesserung der Zielkraftstoffsparsamkeit zu erhalten und die Verringerung der Folgeleistung zu unterdrücken.
4. (4) Die Prädiktions-ECU 33 stellt den Index für die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 und den Index für die Folgeleistung des eigenen Fahrzeugs hinsichtlich des vorausfahrenden Fahrzeugs als Wahrscheinlichkeitsinformationen wie in den vorstehenden Formen f2 und f3 dar. Die Prädiktions-ECU 33 verwendet die durch die Formel f4 ausgedrückte Funktion als Bewertungsfunktion, die den auf dem Index für die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 beruhenden Erwartungswert und den auf dem Index für die Folgeleistung des eigenen Fahrzeugs 10 hinsichtlich des vorausfahrenden Fahrzeugs beruhenden Erwartungswert enthält, und prognostiziert beruhend auf dem berechneten Wert in der Formel f4, dass eine Verlangsamungserfordernisänderung in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug aufgetreten ist, wobei die Verlangsamungserfordernisänderung für eine Verlangsamung des eigenen Fahrzeugs 10 erforderlich ist. Die Prädiktions-ECU 33 kann demnach zuverlässig eine Bestimmung hinsichtlich der Verlangsamung des Fahrzeugs 10 durchführen, um die Wirkungen der Verbesserung der Kraftstoffsparsamkeit zu erhalten und die Verringerung der Folgeleistung selbst dann zu unterdrücken, wenn die Prädiktionsinformationen über eine Änderung in der Umgebung eine Unsicherheit enthalten.
5. (5) Die Prädiktions-ECU 33 berechnet den zweiten Einstellwert α2 des Beschleunigungsbefehlswerts, mit dem das Fahrzeug 10 der Leerlaufsteuerung unterzogen werden kann. Die ACC-ECU 32 führt demnach die Leerlaufsteuerung zum Fahren des eigenen Fahrzeugs 10 im Leerlauf in einem Zustand aus, in dem die Ausgabe aus dem Motorgenerator 20 nicht auf die Räder des Fahrzeugs 10 übertragen wird. Mit dieser Konfiguration kann das Fahrzeug 10 bei größerer Kraftstoffsparsamkeit verlangsamt werden, wenn das Fahrzeug 10 unter Verwendung der Prädiktionsinformationen verlangsamt wird.
6. (6) Die ACC-ECU 32 beschleunigt und verlangsamt das eigene Fahrzeug 10 wiederholt, um eine Burn-and-Coast-Steuerung auszuführen, unter der das eigene Fahrzeug 10 dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Das Fahrzeug 10 kann demnach im Allgemeinen durch eine Fahrmethode mit hoher Kraftstoffsparsamkeit fahren.
7. (7) Die Prädiktions-ECU 33 prognostiziert die Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs als Beeinträchtigungsänderung, die in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug aufgetreten ist, wobei die Beeinträchtigungsänderung geeignet ist, eine nachteilige Wirkung auf eine Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs zu haben. Demnach kann die Kraftstoffsparsamkeit gegenüber einer Änderung in der Umgebung verbessert werden, die die Kraftstoffsparsamkeit stark beeinträchtigt.
• Modifizierungsbeispiel
• Als Nächstes wird ein Modifizierungsbeispiel der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
• Wie es durch eine gestrichelte Linie in 1 gezeigt ist, weist eine Fahrzeugsteuervorrichtung 50 gemäß diesem Modifizierungsbeispiel ferner eine Mensch-Maschine-Schnittstelle-(HMI-)ECU 37 auf. Die HMI-ECU 37 ist ein Abschnitt, der eine im Fahrzeug 10 installierte Mitteilungseinrichtung 38 steuert, um dem Insassen des Fahrzeugs 10 verschiedene Mitteilungen zu machen. Die Mitteilungseinrichtung 38 kann ein Lautsprecher, eine Anzeige oder dergleichen sein.
• In einem in 4 gezeigten Schritt S15 überträgt die ACC-ECU 32 den Beschleunigungsbefehlswert α zu der HMI-ECU 37. Die HMI-ECU 37 führt eine Instruktionssteuerung zum Instruieren des Insassen des eigenen Fahrzeugs 10 über eine Fahrmethode derart, dass die Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs 10 begrenzt ist, beruhend auf dem von der ACC-ECU 32 übertragenen Beschleunigungsbefehlswert α aus. Die HMI-ECU 37 instruiert den Insassen über die Fahrmethode beispielsweise durch Veranlassen des Insassen zum Erkennen der Beschleunigung und Geschwindigkeit, die dem Beschleunigungsbefehlswert α entsprechen, durch Ausgeben eines Tons aus dem Lautsprecher oder durch Anzeigen der Beschleunigung und Geschwindigkeit auf der Anzeige, die dem Beschleunigungsbefehlswert α entsprechen.
• Die HMI-ECU 37 kann den Insassen durch Anpassen des Herunterdrückbetrags des Gaspedals oder Anpassen des Herunterdrückbetrags des Bremspedals beruhend auf dem Beschleunigungsbefehlswert α über die Fahrmethode instruieren.
• Das Fahrzeug 10 kann selbst durch diese Methode verlangsamt werden.
• Zweites Ausführungsbeispiel
• Als Nächstes wird eine Fahrzeugsteuervorrichtung 50 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Beschreibung ist auf die Unterschiede zu der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gerichtet. Zuerst wird eine schematische Konfiguration des mit der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgestatteten Fahrzeugs 10 beschrieben.
• Wie es in 8 gezeigt ist, ist das Fahrzeug 10 bei diesem Ausführungsbeispiel ein Hybridauto, das nicht nur den Motorgenerator 20, sondern auch eine Brennkraftmaschine 60 als Triebkraftquellen verwendet. Die Brennkraftmaschine 60 wird zum Drehen einer ersten Triebkraftübertragungswelle 29a angesteuert. Die erste Triebkraftübertragungswelle 29a ist über eine Kupplung 23 mit einer zweiten Triebkraftübertragungswelle 29b gekoppelt. Die Kupplung 23 ist zwischen einem Verbindungszustand, in dem die erste Triebkraftübertragungswelle 29a und die zweite Triebkraftübertragungswelle 29b gekoppelt sind, um eine Übertragung von Triebkraft zwischen diesen Wellen zu erlauben, und einem Nichtverbindungszustand umschaltbar, in dem die erste Triebkraftübertragungswelle 29a und die zweite Triebkraftübertragungswelle 29b entkoppelt sind, um eine Übertragung von Triebkraft zwischen diesen Wellen abzuschalten.
• Der Motorgenerator 20 beaufschlagt die zweite Triebkraftübertragungswelle 29b beruhend auf der Bestromung mit Triebkraft. Wenn sich die Kupplung 23 in dem Verbindungszustand befindet, wird der zweiten Triebkraftübertragungswelle 29b somit Triebkraft von der Brennkraftmaschine 60 und/oder dem Motorgenerator 20 zugeführt. Die der zweiten Triebkraftübertragungswelle 29b zugeführte Triebkraft wird in ein Getriebe 62 eingegeben.
• Das Getriebe 62 erhöht oder verringert die Gesamttriebkraft der Brennkraftmaschine 60 und des Motorgenerators 20, die von der zweiten Triebkraftübertragungswelle 29b eingegeben wird, und überträgt die erhöhte oder verringerte Gesamttriebkraft auf eine dritte Triebkraftübertragungswelle 29c. Alternativ dazu subtrahiert das Getriebe 62 durch den Motorgenerator 20 in elektrische Leistung umgewandelte Triebkraft von der Triebkraft der Brennkraftmaschine 60, um dadurch eine resultierende Triebkraft zu erhalten, und erhöht oder verringert die resultierende Triebkraft. Dann überträgt das Getriebe 62 die erhöhte oder verringerte resultierende Triebkraft auf die dritte Triebkraftübertragungswelle 29c.
• Die auf die dritte Triebkraftübertragungswelle 29c übertragene Triebkraft wird dann über das Ausgleichsgetriebe 26 und die Antriebswelle 27 auf das Rad 28 des Fahrzeugs 10 übertragen. Das Fahrzeug 10 beginnt demnach zu fahren. Auf diese Weise entsprechen der Motorgenerator 20 und die Brennkraftmaschine 60 bei diesem Ausführungsbeispiel einem Antriebsstrang.
• Das Fahrzeug 10 ist mit einer Maschinen-ECU 63 ausgestattet, die die Ansteuerung der Brennkraftmaschine 60 umfassend steuert. Die Maschinen-ECU 63 steuert die Ansteuerung der Kupplung 23.
• Das Fahrzeug 10 ist anstelle der EV-ECU 31 mit einer Hybridfahrzeug-(HV-)ECU 39 ausgestattet. Die HV-ECU 39 tauscht mit der MG-ECU 30 und der Maschinen-ECU 63 für eine Steuerung erforderliche Informationen zur Durchführung einer integrierten Anpassungssteuerung der Brennkraftmaschine 60, des Motorgenerators 20 und der Batterie 22 aus. Im Besonderen steuert die HV-ECU 39 die Ansteuerung des Motorgenerators 20 und der Brennkraftmaschine 60 beruhend auf dem von der ACC-ECU 32 übertragenen Beschleunigungsbefehlswert. Wird die Brennkraftmaschine 60 gestoppt, und ist der Beschleunigungsbefehlswert α gleich oder größer als ein vorbestimmter Beschleunigungsschwellenwert ath, überträgt die HV-ECU 39 einen vorbestimmten Triebkraftbefehlswert zu der Maschinen-ECU 63 zum Neustarten der Brennkraftmaschine 60, wodurch das Fahrzeug 10 beschleunigt wird. Ist der Beschleunigungsbefehlswert kleiner als der Beschleunigungsschwellenwert ath, überträgt die HV-ECU 39 einen Befehl zum Stoppen der Brennkraftmaschine 60 zu der Maschinen-ECU 63 und überträgt einen vorbestimmten Triebkraftbefehlswert zu der MG-ECU 30 zum Unterdrücken von Kraftstoffverbrauch, wodurch das Fahrzeug 10 ein EV-Fahren durchführt. Bei diesem Ausführungsbeispiel entspricht die HV-ECU 39 einer Fahrsteuereinheit, die das Fahren und Stoppen der Brennkraftmaschine 60 und des Motorgenerators 20 beruhend auf dem Fahrzustand des eigenen Fahrzeugs 10 steuert.
• Als Nächstes wird eine Prozedur für einen durch die ACC-ECU 32 und die Prädiktions-ECU 33 ausgeführten Prädiktionssteuerprozess unter Bezugnahme auf 9 näher beschrieben. Die ACC-ECU 32 und die Prädiktions-ECU 33 führen den in 9 gezeigten Prozess in vorbestimmten Zyklen wiederholt aus.
• Wie in 9 gezeigt, bestimmt die Prädiktions-ECU 33 nach Schritt S12 in Schritt S20, ob das Beschränken der Beschleunigung des Fahrzeugs 10 zum Unterdrücken einer Kurzzeitansteuerung der Brennkraftmaschine 60 erforderlich ist. Diese Bestimmung wird im Besonderen durch das nachstehend beschriebene Verfahren ausgeführt.
• Der Wirkungsgrad eines Entnehmens von Energie von der Brennkraftmaschine 60 kann sich aufgrund einer Verzögerung einer Luftaufnahme durch die Brennkraftmaschine 60, Erhöhung eines Energieverbrauchs zum Starten der Brennkraftmaschine 60, Erhöhung von Kraftstoffverbrauch beim Start der Brennkraftmaschine 60 und dergleichen verschlechtern. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren wird der tatsächliche Brennkraftmaschinenwirkungsgrad η_eng beim Brennkraftmaschinenfahren durch die folgende Formel f5 ausgedrückt:
• Mathematik 4
$${\eta }_{eng}=\frac{E_{out}\times {\delta }_{delay}}{E_{in}\left(\frac{1}{{\eta }_e}{E}_{egon}+E_{add}\right)\frac{1}{T_{acc}}}$$

• In der Formel f5 stellt δ_delay einen Koeffizienten einer Luftaufnahmeverzögerung, η_e einen idealen Brennkraftmaschinenwirkungsgrad, der ein Brennkraftmaschinenwirkungsgrad ist, wenn die Brennkraftmaschine 60 in einem eingeschwungenen Zustand betrieben wird, E_out eine ideale Ausgangsenergie der Brennkraftmaschine 60, E_egon eine Startenergie der Brennkraftmaschine 60, E_in eine eingegebene Kraftstoffenergie der Brennkraftmaschine 60, E_add eine zusätzliche Startzeitenergie und T_acc eine für eine Beschleunigung erforderliche Zeit dar.
• Der tatsächliche Brennkraftmaschinenwirkungsgrad η*_eng auf der linken Seite der Formel f5 wird als Index für die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 verwendet. Der Wert auf der rechten Seite der Formel f5 gibt das Verhältnis der Ausgangsenergie der Brennkraftmaschine zur Eingangsenergie der Brennkraftmaschine an.
• Wenn der tatsächliche Brennkraftmaschinenwirkungsgrad des Fahrzeugs 10 im EV-Fahrzustand, in dem das Fahrzeug 10 lediglich durch Antriebskraft des Motorgenerators 20 fährt, durch einen Systemwirkungsgrad η_sys beruhend auf dem Fahrergebnis bisher definiert wird, kann der tatsächliche Brennkraftmaschinenwirkungsgrad η_sys im EV-Fahrzustand andererseits durch die folgende Formel f6 ausgedrückt werden:
• Mathematik 5
$${\eta }_{sys}=\frac{E_{sysoat}}{E_{sysin}}$$

• In der Formel f6 stellt E_sysout die Ausgangsenergie des Antriebsstrangs dar, und E_sysin stellt eine eingegebene Kraftstoffenergie dar.
• Der tatsächliche Brennkraftmaschinenwirkungsgrad η_sys im EV-Fahrzustand gibt das Verhältnis der Ausgangsenergie des Antriebsstrangs zur Eingangsenergie des Antriebsstrangs des eigenen Fahrzeugs 10 in dem Zustand an, wenn die Brennkraftmaschine 60 gestoppt ist.
• Anhand des Vorstehenden kann der zukünftige tatsächliche Brennkraftmaschinenwirkungsgrad η*_eng bezüglich des Beschleunigungsbefehlswerts α wie in 10 gezeigt ausgedrückt werden. Das heißt, wenn der Beschleunigungsbefehlswert α kleiner als der Beschleunigungsschwellenwert ath ist, fährt das Fahrzeug 10 durch die Triebkraft des Motorgenerators 20, und somit nimmt der zukünftige tatsächliche Brennkraftmaschinenwirkungsgrad η*_eng den Wert auf der rechten Seite der Formel f6 an. Wenn der Beschleunigungsbefehlswert α gleich oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert ath ist und kleiner als ein Beschleunigungsbefehlswert abc ist, der zur Beschleunigung bei der Burn-and-Coast-Steuerung während der ACC-Steuerung verwendet wird, kann der zukünftige tatsächliche Brennkraftmaschinenwirkungsgrad η*_eng durch die rechte Seite der Formel f5 bestimmt werden. Der so bestimmte zukünftige tatsächliche Brennkraftmaschinenwirkungsgrad η*_eng gibt das Verhältnis der Ausgangsenergie des Antriebsstrangs zur Eingangsenergie des Antriebsstrangs des eigenen Fahrzeugs 10 an.
• Wenn das eigene Fahrzeug 10 wie unter der vorstehend hinsichtlich des ersten Ausführungsbeispiels beschriebenen Verlangsamungssteuerung zur Unterdrückung der Bremsenergie mit der vorbestimmten Zustandsgröße b(t) hinsichtlich des i-ten umgebenden Fahrzeugs fährt, kann ein Erwartungswert η*_eng(b(t)) des tatsächlichen Brennkraftmaschinenwirkungsgrads η*_eng des eigenen Fahrzeugs 10 zu dieser Zeit durch die folgende Formel f7 bestimmt werden:
• Mathematik 6
$${\eta }_{eng}^{*}\left(b\left(t\right)\right)={\displaystyle \sum _{i=1}^N{p}_i{\eta }_{engi}^{*}\left(b\left(t\right)\right)}$$

• Die Verwendung des Erwartungswerts η*_eng(b(t) ermöglicht die Erzeugung einer Bewertungsfunktion F_E2 wie durch die folgende Formel f8 ausgedrückt:
• Mathematik 7
$$\begin{array}{l}{\text{F}}_{\text{E}2}=\text{min}\left\{k\text{/}{\eta }_{eng}^{*}\left(b\left(t\right)\right)+\left(1-k\right)C\left(b\left(t\right)\right)\right\}\\ =\text{min}{\displaystyle \sum _{i=1}^n{p}_i\left\{k\text{/}\left(p_i{\eta }_{engi}^{*}\left(b\left(t\right)\right)\right)+\left(1-k\right){\displaystyle {\int }_0^T{y}_i\left(b\left(t\right)\right)dt}\right\}}\end{array}$$

• Die Bestimmung der Zustandsgröße b(t) des eigenen Fahrzeugs 10 derart, dass die Bewertungsfunktion F_E2 minimal wird, ermöglicht ein Erhalten der Zustandsgröße b(t) des eigenen Fahrzeugs 10, mit der die Kurzzeitansteuerung der Brennkraftmaschine 60 unterdrückt wird, während die Folgeleistung sichergestellt wird. Das heißt, die Zustandsgröße b(t) des eigenen Fahrzeugs 10 kann erhalten werden, die die Kraftstoffsparsamkeit verbessert, während sie die Folgeleistung sicherstellt.
• Die Prädiktions-ECU 33 führt die Bestimmungsverarbeitung in Schritt S20 beruhend auf dem vorstehenden Verfahren aus. Im Besonderen weist die Prädiktions-ECU 33 eine Abbildung auf, die eine Beziehung zwischen dem Beschleunigungsbefehlswert α und dem tatsächlichen Brennkraftmaschinenwirkungsgrad η*_eng wie in 10 gezeigt angibt. Die Prädiktions-ECU 33 akkumuliert Daten über die Ausgangsenergie und die eingegebene Kraftstoffenergie des Antriebsstrangs bis zur Gegenwart und berechnet beruhend auf den akkumulierten Daten sequentiell den tatsächlichen Brennkraftmaschinenwirkungsgrad η_sys im EV-Fahrzustand anhand der Formel f6. Die Prädiktions-ECU 33 verwendet den berechneten tatsächlichen Brennkraftmaschinenwirkungsgrad η_sys als tatsächlichen Brennkraftmaschinenwirkungsgrad η*_eng, wobei der Beschleunigungsbefehlswert α kleiner als der Beschleunigungsschwellenwert ath ist.
• Die Prädiktions-ECU 33 bestimmt die Zustandsgröße b(t) des eigenen Fahrzeugs 10 derart, dass die Bewertungsfunktion F_E2 minimal wird. Da die Zustandsgröße b(t) eine Funktion der Beschleunigung des Fahrzeugs 10 ist, kann die Prädiktions-ECU 33 anhand der vorstehenden Berechnung einen dritten Einstellwert a3 des Beschleunigungsbefehlswerts α erhalten, mit dem der Wert der Bewertungsfunktion F_E2 minimal wird.
• In Schritt S20 vergleicht die Prädiktions-ECU 33 den ersten Einstellwert α1 mit dem dritten Einstellwert α3 zur Bestimmung, ob eine Begrenzung der Beschleunigung des Fahrzeugs 10 zum Unterdrücken der Kurzzeitansteuerung der Brennkraftmaschine 60 erforderlich ist. Das heißt, wenn der erste Einstellwert α1 gleich oder kleiner als der dritte Einstellwert α3 ist, bestimmt die Prädiktions-ECU 33, dass eine Begrenzung der Beschleunigung des Fahrzeugs 10 nicht erforderlich ist. Das heißt, die Prädiktions-ECU 33 führt in Schritt S20 eine negative Bestimmung durch. In diesem Fall bestimmt die Prädiktions-ECU 33, dass eine Änderung in der Umgebung nicht aufgetreten ist, durch die das eigene Fahrzeug 10 in der Kraftstoffsparsamkeit beeinträchtigt werden wird. Dann führen die ACC-ECU 32 und die Prädiktions-ECU 33 Schritt S13 und die folgenden Schritte aus.
• Wenn der dritte Einstellwert α3 kleiner als der erste Einstellwert α1 ist, bestimmt die Prädiktions-ECU 33, dass eine Begrenzung der Beschleunigung des Fahrzeugs 10 erforderlich ist. Das heißt, die Prädiktions-ECU 33 führt in Schritt S20 eine Bestätigungsbestimmung aus. In diesem Fall bestimmt die Prädiktions-ECU 33, dass in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug eine Beeinträchtigungsänderung aufgetreten ist, wobei die Beeinträchtigungsänderung geeignet ist, eine nachteilige Wirkung auf eine Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 zu haben. Wenn die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S20 eine Bestätigungsbestimmung durchführt, ändert die ACC-ECU 32 in Schritt S21 den Beschleunigungsbefehlswert α von dem ersten Einstellwert α1 in den dritten Einstellwert α3. Danach führen die ACC-ECU 32 und die Prädiktions-ECU 33 Schritt S13 und die folgenden Schritte aus.
• In Schritt S13 vergleicht die Prädiktions-ECU 33 den ersten Einstellwert α1, den zweiten Einstellwert α2 und den dritten Einstellwert α3 zum Bestimmen, ob das Fahrzeug 10 eine Verlangsamung braucht. Wenn der dritte Einstellwert α3 kleiner als der erste Einstellwert α1 und der dritte Einstellwert α3 kleiner als der zweite Einstellwert α2 ist, führt die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S13 eine Bestätigungsbestimmung aus. Wenn der erste Einstellwert α1 gleich oder kleiner als der dritte Einstellwert α3 ist, oder der zweite Einstellwert α2 gleich oder kleiner als der dritte Einstellwert α3 ist, führt die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S13 andererseits eine negative Bestimmung aus.
• Als Nächstes wird ein Betriebsbeispiel der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
• Es wird angenommen, dass die Geschwindigkeit Vp des vorausfahrenden Fahrzeugs scharf ansteigt und dann scharf abfällt, wie es durch eine strichpunktierte Linie in 11(A) gezeigt ist. Wenn in einer derartigen Situation lediglich die ACC-Steuerung ausgeführt wird, startet die ACC-ECU 32 die Brennkraftmaschine 60 zur Zeit t20, um das eigene Fahrzeug 10 zum Folgen des vorausfahrenden Fahrzeugs zu veranlassen. Wenn die ACC-ECU 32 die Brennkraftmaschine 60 zur Zeit t20 startet, wird die Antriebsenergie Ec des Fahrzeugs 10 größer als eine Energie Es zur Zeit eines Brennkraftmaschinestarts, wie es durch die gestrichelte und zweifach punktierte Linie in 11(B) gezeigt ist. Außerdem erhöht sich die Drehzahl Nc der Brennkraftmaschine 60 nach der Zeit t20, wie es durch eine gestrichelte und zweifach punktierte Linie in 11(C) gezeigt ist.
• Wenn dann das vorausfahrende Fahrzeug plötzlich verlangsamt, verringern sich Abstandszeit und relative Geschwindigkeiten zwischen dem eigenen Fahrzeug 10 und dem vorausfahrenden Fahrzeug scharf. Wenn zu einer Zeit t21 die regenerative Steuerung ausgeführt wird, verringert sich die Antriebsenergie Ec des Fahrzeugs 10 scharf, wie es durch eine gestrichelte und zweifach punktierte Linie in 11(B) gezeigt ist. Aufgrund der Ausführung dieser regenerativen Steuerung verringert sich die Drehzahl Nc der Brennkraftmaschine 60 nach der Zeit t21 scharf und die Brennkraftmaschine 60 stoppt, wie es durch eine gestrichelte und zweifach punktierte Linie in 11(C) gezeigt ist. Wenn die Brennkraftmaschine 60 auf diese Weise gestartet und dann innerhalb kurzer Zeit gestoppt wird, geht für den Start der Brennkraftmaschine 60 verwendete Energie verloren.
• In dieser Hinsicht berechnet die Prädiktions-ECU 33 dieses Ausführungsbeispiels den dritten Einstellwert a3 des Beschleunigungsbefehlswerts anhand der vorstehenden Formel f8, mit dem die Kurzzeitansteuerung der Brennkraftmaschine 60 unterdrückt werden kann, und stellt den Beschleunigungsbefehlswert α auf den dritten Einstellwert α3 ein. Wenn der Beschleunigungsbefehlswert α von der ACC-ECU 32 zu der HV-ECU 39 übertragen wird, ist es schwierig, die tatsächliche Beschleunigung des Fahrzeugs 10 auf den Beschleunigungsschwellenwert ath zu erhöhen, mit dem die Brennkraftmaschine 60 starten soll, und somit wird die Brennkraftmaschine 60 nicht starten. Demnach verringert sich die Geschwindigkeit Vc des Fahrzeugs 10 wie in 11(A) gezeigt, und die Antriebsenergie Ec des Fahrzeugs 10 erhöht sich zur Zeit des Brennkraftmaschinenstarts nicht auf die Energie Es, wie es in 11(B) gezeigt ist. Daher kann eine Verschwendung der Energie Es zur Zeit des Brennkraftmaschinenstarts unterdrückt werden, wodurch sich eine Verbesserung der Kraftstoffsparsamkeit des Fahrzeugs 10 ergibt.
• Gemäß der vorstehend beschriebenen Fahrzeugsteuervorrichtung 50 dieses Ausführungsbeispiels können nicht nur die vorstehenden Arbeitsweisen und vorteilhaften Wirkungen (1) bis (7), sondern auch die folgenden Arbeitsweisen und vorteilhaften Wirkungen (8) bis (10) erhalten werden:
• (8) Die ACC-ECU 32 begrenzt die Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs 10 derart, dass es unwahrscheinlich ist, dass die Brennkraftmaschine 60 durch die Maschinen-ECU 63 wieder gestartet wird. Demnach kann die Kurzzeitansteuerung der Brennkraftmaschine 60 zum Verringern eines Energieverlusts unterdrückt werden. Dies verbessert die Kraftstoffsparsamkeit des Fahrzeugs 10.
• (9) Die Prädiktions-ECU 33 bestimmt beruhend auf dem Index für die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 und dem Index für die Folgeleistung des eigenen Fahrzeugs 10 hinsichtlich des vorausfahrenden Fahrzeugs, ob die Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs 10 zu begrenzen ist. Als Index für die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 verwendet die Prädiktions-ECU 33 insbesondere den prognostizierten Wert des Verhältnisses der Ausgangsenergie des Antriebsstrangs zu der Eingangsenergie des Antriebsstrangs des eigenen Fahrzeugs 10 während eines Zeitabschnitts ab einer gegenwärtigen Zeit zu einer vorbestimmten zukünftigen Zeit, wie es in der Formel f7 gezeigt ist. Als Index für die Folgeleistung des eigenen Fahrzeugs 10 hinsichtlich des vorausfahrenden Fahrzeugs verwendet die Prädiktions-ECU 33 außerdem den Abweichungsbetrag y_i der Position des eigenen Fahrzeugs von dem idealen Wert bei der ACC-Steuerung während eines Zeitabschnitts ab der gegenwärtigen bis zu einer vorbestimmten Zeit danach. Demnach kann eine Bestimmung über die Verlangsamung des Fahrzeugs 10 zuverlässig ausgeführt werden, um die Wirkungen der Verbesserung der Zielkraftstoffsparsamkeit und Unterdrückung der Verringerung der Folgeleistung zu erhalten.
• (10) Der prognostizierte Wert des Verhältnisses der Ausgangsenergie des Antriebsstrangs zur Eingangsenergie des Antriebsstrangs des eigenen Fahrzeugs 10 enthält den durch die Formel f5 gezeigten prognostizierten Wert und den durch die Formel f6 gezeigten prognostizierten Wert. Der durch die Formel f5 gezeigte prognostizierte Wert ist ein prognostizierter Wert des Verhältnisses der Ausgangsenergie der Brennkraftmaschine 60 zur Eingangsenergie der Brennkraftmaschine 60 in dem Zustand, in dem die Brennkraftmaschine 60 angesteuert wird. Der durch die Formel f6 gezeigte prognostizierte Wert ist ein prognostizierter Wert des Verhältnisses der Ausgangsenergie des Antriebsstrangs zur Eingangsenergie des Antriebsstrangs des eigenen Fahrzeugs 10 in dem Zustand, in dem die Brennkraftmaschine 60 gestoppt ist. Demnach kann das Fahrzeug 10 durch die bestimmte Fahrmethode mit hoher Kraftstoffsparsamkeit selbst dann gefahren werden, wenn die Brennkraftmaschine 60 gestoppt ist.
• Drittes Ausführungsbeispiel
• Als Nächstes wird eine Fahrzeugsteuervorrichtung 50 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die nachstehende Beschreibung konzentriert sich auf die Unterschiede zu der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 im ersten Ausführungsbeispiel.
• Hinsichtlich dieses Ausführungsbeispiels wird ein Beispiel eines Verfahrens zur Berechnung der Auftrittswahrscheinlichkeit p_i des Verhaltens eines umgebenden Fahrzeugs beschrieben, die in den vorstehenden Formeln f2 und f3 verwendet wird. Zur Vereinfachung der Beschreibung beruht die folgende Beschreibung auf der Annahme, dass die Auftrittswahrscheinlichkeit p_i des Verhaltens des umgebenden Fahrzeugs eine Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit als die Wahrscheinlichkeit ist, dass das umgebende Fahrzeug verlangsamen wird.
• Zuerst wird betrachtet, dass das Verlangsamungsverhalten des Fahrzeugs an einem Punkt prognostiziert wird, an dem zwei Verhaltensmuster angenommen werden, mit denen das umgebende Fahrzeug an einer vorbestimmten Stelle verlangsamt, und mit dem das umgebende Fahrzeug die vorbestimmte Stelle passiert. Wenn die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 Informationen wie in 13(A) gezeigt beispielsweise als Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen des umgebenden Fahrzeugs beschafft, wird prognostiziert werden, ob das umgebende Fahrzeug zu der aktuellen Zeit t30 ein Verlangsamungsverhalten annehmen wird. Diese Prädiktion beruht auf den Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen des umgebenden Fahrzeugs zu einer Zeit in der Vergangenheit früher als die aktuelle Zeit t30. Wie in 13(A) gezeigt, ist die Geschwindigkeit des umgebenden Fahrzeugs vor der Zeit t30 konstant. Daher kann die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit, die die Wahrscheinlichkeit ist, dass sich das umgebende Fahrzeug einem Verlangsamungsverhalten unterzieht, beispielsweise wie in 13(B) gezeigt, zu 0,5, d.h. 50%, berechnet werden. Vor der Zeit t30 beträgt die Wahrscheinlichkeit einer Verlangsamung des umgebenden Fahrzeugs daher 0,5, und die Wahrscheinlichkeit, dass das umgebende Fahrzeug passiert, beträgt 0,5. Wenn sich die Geschwindigkeit des umgebenden Fahrzeugs nach der Zeit t30 mit Ablauf der Zeit allmählich verringert, wird angenommen, dass das umgebende Fahrzeug ein Verlangsamungsverhalten startet. Somit erhöht sich der Wert der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit allmählich von 0,5.
• Im Fall einer Prädiktion des Verlangsamungsverhaltens des umgebenden Fahrzeugs unter Verwendung der Fahrdaten, wie der Geschwindigkeitsinformationen des umgebenden Fahrzeugs in der Vergangenheit, kann auf diese Weise die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit mit größerer Genauigkeit durch Prognostizieren des Verlangsamungsverhaltens des umgebenden Fahrzeugs unter Lernen der vergangenen Fahrdaten berechnet werden.
• Andererseits ist es möglich, vor der tatsächlichen Erfassung der Verlangsamung des umgebenden Fahrzeugs in einer Situation, in der das umgebende Fahrzeug eine Stelle passiert, an der eine Vielzahl von Fahrzeugen statistisch ein Verlangsamungsverhalten einnehmen, oder in einer Situation, in der eine Ampel vor dem umgebenden Fahrzeug von grün auf gelb schaltet, zu prognostizieren, dass das umgebende Fahrzeug das Verlangsamungsverhalten annehmen wird. Wird eine derartige Situation vor der Zeit t30 erfasst, macht es eine Korrektur der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit in einen Wert größer als 0,5 zu diesem Zeitpunkt möglich, die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit zu berechnen, die nicht nur die Informationen der vergangenen Fahrdaten des umgebenden Fahrzeugs, sondern auch die Informationen über das zukünftige prognostizierte Verhalten des umgebenden Fahrzeugs wiederspiegelt. Die Ausführung der Fahrsteuerung des eigenen Fahrzeugs 10 beruhend auf der so berechneten Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit ermöglicht es, die geeignetere Fahrsteuerung des eigenen Fahrzeugs 10 gemäß dem prognostizierten Verhalten des umgebenden Fahrzeugs zu erzielen.
• Bei diesem Ausführungsbeispiel konstruiert die Servereinrichtung 41 somit ein Lernmodell eines Fahrzeugverhaltens beruhend auf den von einem vorbestimmten Fahrzeug übertragenen früheren Fahrdaten. Das vorbestimmte Fahrzeug ist nicht auf das eigene Fahrzeug 10 beschränkt, sondern kann ein vom eigenen Fahrzeug 10 verschiedenes Fahrzeug umfassen. Es können ein oder mehrere vorbestimmte Fahrzeuge eingestellt werden. Das Lernmodell des Fahrzeugverhaltens wird aus einer Likelihood-Funktion gebildet, die eine Wahrscheinlichkeit berechnen kann, die aus dem Wert gebildet ist, der die Plausibilität angibt, dass ein Fahrzeug bezüglich eines Beobachtungswerts in den Fahrdaten des Fahrzeugs ein vorbestimmtes Verhalten zeigen wird. Die Wahrscheinlichkeit entspricht einem Index, der die Ähnlichkeit zwischen den Fahrzeugfahrdaten und den Lerninformationen angibt. Beruhend auf dem konstruierten Lernmodell des Fahrzeugverhaltens erzeugt die Servereinrichtung 41 eine Berechnungsgleichung, anhand der die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs erhalten werden kann. Diese Berechnungsgleichung wird beispielsweise auf nachstehend beschriebene Weise erzeugt.
• Wenn zwei Situationen angenommen werden, in denen ein Fahrzeug an einer vorbestimmten Stelle verlangsamt, und in denen ein Fahrzeug die vorbestimmte Stelle passiert, konstruiert die Servereinrichtung 41 ein Verlangsamungsverhaltensmodel und ein Passierverhaltensmodell beruhend auf den von dem vorbestimmten Fahrzeug übertragenen Fahrdaten. Das Verlangsamungsverhaltensmodell und das Passierverhaltensmodell sind Lernmodelle eines Fahrzeugverhaltens. Die Fahrdaten enthalten Zeitreiheninformationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit.
• Die Servereinrichtung 41 berechnet die Wahrscheinlichkeit des Verlangsamungsverhaltensmodells und die Wahrscheinlichkeit des Passierverhaltensmodells beruhend auf den Fahrdaten des vorbestimmten Fahrzeugs und erhält eine Wahrscheinlichkeitsdifferenz, die ein Differenzwert zwischen diesen Wahrscheinlichkeiten ist. Die Servereinrichtung 41 führt diese Berechnung bei allen früheren Fahrdaten zur Berechnung der Häufigkeit, mit der das Verlangsamungsverhalten aufgetreten ist, und der Häufigkeit, mit der das Passierverhalten aufgetreten ist, zu der Zeit mit jeder Wahrscheinlichkeitsdifferenz durch. Demnach kann die Servereinrichtung 41 beispielsweise eine Beziehung zwischen einer Wahrscheinlichkeitsdifferenz und einer Verlangsamungsauftrittshäufigkeit wie durch eine strichpunktierte Linie in 14 gezeigt und eine Beziehung zwischen der Wahrscheinlichkeitsdifferenz und der Passierauftrittshäufigkeit wie durch eine gestrichelte und zweifach punktierte Linie in 14 gezeigt erhalten. Die Servereinrichtung 41 erzeugt beruhend auf den in 14 gezeigten Informationen eine Berechnungsgleichung eines Lernwerts P_lrn der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit wie durch die folgende Formel f9 gezeigt:
• Mathematik 8
$$p_{len}=\frac{N_{dec}\left({\mu }_{dec}\begin{array}{c}t\\ T_{stop}\end{array},{\sigma }_{dec}{}^2\begin{array}{c}t\\ T_{stop}\end{array}\right)}{N_{dec}\left({\mu }_{dec}\begin{array}{c}t\\ T_{stop}\end{array},{\sigma }_{dec}{}^2\begin{array}{c}t\\ T_{stop}\end{array}\right)+N_{pass}\left({\mu }_{pass}\begin{array}{c}t\\ T_{stop}\end{array},{\sigma }_{pass}{}^2\begin{array}{c}t\\ T_{stop}\end{array}\right)}$$

• In der Formel f9 stellt t die Zeit dar, t=0 stellt die Startzeit in dem jeweiligen Verhaltensmodell dar, t=T_stop stellt die Endzeit in dem jeweiligen Verhaltensmodell dar, µ_dec stellt den Mittelwert der Verlangsamungsverhaltensmodelle dar, σ_dec ² stellt die Dispersion der Verlangsamungsverhaltensmodelle dar, µ_pass stellt den Mittelwert der Passierverhaltensmodelle dar, σ_pass ² stellt die Dispersion der Passierverhaltensmodelle dar, N_dec stellt die Funktion dar, mit der die in 14 gezeigte Häufigkeit des Auftretens des Verlangsamungsverhaltensmodells normal verteilt ist, N_pass stellt die Funktion dar, mit der die in 14 gezeigte Häufigkeit des Auftretens des Passierverhaltensmodells normal verteilt ist, und Variablen in den Funktionen N_dec und N_pass stellen jeweils einen Wert auf der in 14 gezeigten Querachse dar, d.h. die Wahrscheinlichkeitsdifferenz zwischen den Verhaltensmodellen. Die Formel f9 ist somit eine Berechnungsgleichung, mit der der Lernwert p_lrn der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit aus der Wahrscheinlichkeitsdifferenz zwischen den Modellen erhalten werden kann.
• Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 beschafft das Verlangsamungsverhaltensmodell, das Passierverhaltensmodell und die Formel f9 von der Servereinrichtung 41. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 berechnet die Wahrscheinlichkeit des Verlangsamungsverhaltensmodells und die Wahrscheinlichkeit des Passierverhaltensmodells aus den früheren Fahrdaten der umgebenden Fahrzeuge, die durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 erfasst werden, während eines Zeitabschnitts von der Gegenwart zu einer Zeit vor einer vorbestimmten Zeit. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 berechnet eine Wahrscheinlichkeitsdifferenz zwischen den berechneten Wahrscheinlichkeiten der Modelle und setzt die berechnete Wahrscheinlichkeitsdifferenz zwischen den Modellen in die Formel f9 zum Berechnen des Lernwerts p_lrn der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit ein.
• Andererseits prognostiziert die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 bei diesem Ausführungsbeispiel das zukünftige Verlangsamungsverhalten der umgebenden Fahrzeuge gemäß einer Statistik oder beruhend auf den durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 erfassten Informationen und berechnet die Auftrittswahrscheinlichkeit des prognostizierten Verlangsamungsverhaltens der umgebenden Fahrzeuge. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 verwendet den berechneten Wert als prognostizierten Wert p_ftr der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit.
• Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 korrigiert den Lernwert p_lrn der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit mit dem prognostizierten Wert p_ftr der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit zum Erhalten einer endgültigen Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 berechnet die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i insbesondere durch folgende Formel f10:
• Mathematik 9
$$p_i=\frac{p_{lrn}-z}{z}{p}_{lrn}+\frac{2z-p_{lrn}}{z}{p}_{ftr}$$

mit z = (p_lrn + p_lrn2)/2. In der Formel stellt P_lrn2 die Wahrscheinlichkeit dar, dass das umgebende Fahrzeug eine vorbestimmte Stelle passieren wird.
• Beispielsweise ist der Gesamtwert aus P_lrn und P_lrn2 1 in einer Situation, in der zwei Verhaltensmuster angenommen werden, in denen das umgebende Fahrzeug an einer vorbestimmten Stelle verlangsamt, und in denen das umgebende Fahrzeug die vorbestimmte Stelle passiert.
• Wenn der Lernwert p_lrn der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit nahe 0,5 ist, ist der prognostizierte Wert p_ftr der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit gemäß vorstehender Formel f10 in der Verhaltensauftrittswahrscheinlichkeit p_i dominant. Wenn der Lernwert p_lrn der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit nahe 0 oder 1 ist, ist der Lernwert p_lrn der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit in der Verhaltensauftrittswahrscheinlichkeit p_i dominant.
• Als Nächstes wird ein spezifisches Verfahren zur Berechnung der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i beschrieben. Der Einfachheit halber wird das umgebende Fahrzeug, dessen Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i zu berechnen ist, nachstehend als spezifisches umgebendes Fahrzeug bezeichnet, und die umgebenden Fahrzeuge außer dem spezifischen umgebenden Fahrzeug werden als andere umgebende Fahrzeuge bezeichnet. Die umgebenden Fahrzeuge enthalten das vorausfahrende Fahrzeug, das vor dem eigenen Fahrzeug 10 fährt, und die das eigene Fahrzeug 10 umgebenden Fahrzeuge außer dem vorausfahrenden Fahrzeug.
• Wie in 15 gezeigt, führt die Prädiktions-ECU 33 bei diesem Ausführungsbeispiel in Schritt S30 nach Schritt S12 eine Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeitsberechnungsverarbeitung aus. Die spezifische Prozedur für die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeitsberechnungsverarbeitung ist in 16 gezeigt.
• Wie in 16 gezeigt, bestimmt die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S31 zuerst, ob das spezifische umgebende Fahrzeug vorhanden ist.
• Das heißt, wenn ein beliebiges Objekt um das eigene Fahrzeug 10 erfasst wird, erkennt die Umkreisüberwachungseinrichtung 34, ob das erfasste Objekt ein umgebendes Fahrzeug ist. Zu diesem Zeitpunkt variiert die Genauigkeit der Erkennung des spezifischen umgebenden Fahrzeugs durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 in Abhängigkeit von der Situation. Beispielsweise ist die Genauigkeit der Umkreisüberwachungseinrichtung 34 zum Erkennen eines Objekts bei erhöhter Entfernung zwischen dem eigenen Fahrzeug 10 und dem erfassten Objekt geringer. Daher ist es für die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 schwer, genau zu erfassen, ob ein Objekt weit entfernt von dem eigenen Fahrzeug 10 das spezifische umgebende Fahrzeug ist. Beim Erfassen des spezifischen umgebenden Fahrzeugs berechnet die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 bei diesem Ausführungsbeispiel daher auch die Erkennungsgenauigkeit. Beim Erfassen eines dem spezifischen umgebenden Fahrzeug entsprechenden Objekts berechnet die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 die Erkennungsgenauigkeit beispielweise anhand einer Abbildung oder einer Berechnungsgleichung beruhend auf der relativen Entfernung des eigenen Fahrzeugs 10 zu dem Objekt. Die Abbildung und die Berechnungsgleichung sind derart eingestellt, dass bei weiterer Entfernung von dem eigenen Fahrzeug 10 zu dem Objekt der Wert der Erkennungsgenauigkeit kleiner wird. Die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 überträgt die berechnete Erkennungsgenauigkeit zu der Prädiktions-ECU 33. Die Prädiktions-ECU 33 bestimmt, dass das spezifische umgebende Fahrzeug vorhanden ist, beruhend auf der Bedingung, dass das spezifische umgebende Fahrzeug durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 erfasst wurde, und die Erkennungsgenauigkeit des erfassten spezifischen umgebenden Fahrzeugs gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
• Beim Bestimmen, dass das spezifische umgebende Fahrzeug vorhanden ist, führt die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S31 eine Bestätigungsbestimmung durch, und bestimmt dann in Schritt S32, ob es Lerninformationen von Fahrdaten des spezifischen umgebenden Fahrzeugs gibt.
• Zur Berechnung des Lernwerts p_lrn der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit unter Verwendung der vorstehenden Formel f9 ist erforderlich, dass die Servereinrichtung 41 das Verlangsamungsverhaltensmodell und das Passierverhaltensmodell an dem Fahrpunkt des eigenen Fahrzeugs 10 gebildet hat. Außerdem erfordert die Verwendung der Formel f9 die jeweiligen Wahrscheinlichkeiten der Modelle, und daher müssen die Fahrdaten des spezifischen umgebenden Fahrzeugs bis zu einem Grad akkumuliert werden, dass die jeweiligen Wahrscheinlichkeiten der Modelle berechnet werden können. Daher führt die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S32 beruhend auf der Bedingung eine Bestätigungsbestimmung durch, dass das Verlangsamungsverhaltensmodell und das Passierverhaltensmodell an dem Fahrpunkt des eigenen Fahrzeugs 10 von der Servereinrichtung 41 beschafft wurden und die Fahrdaten des spezifischen umgebenden Fahrzeugs bis zu einem Grad akkumuliert wurden, dass die jeweiligen Wahrscheinlichkeiten der Modelle berechnet werden können.
• Bezüglich der Akkumulation der früheren Fahrdaten der umgebenden Fahrzeuge können die früheren Fahrdaten der umgebenden Fahrzeuge auf der Servereinrichtung 41 akkumuliert werden, indem die Fahrdaten, wie die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen, von der Kommunikationseinheit 36 zu der Servereinrichtung 41 übertragen werden. Alternativ dazu können die früheren Fahrdaten der umgebenden Fahrzeuge durch Sammeln der Fahrverläufe der umgebenden Fahrzeuge in dem eigenen Fahrzeug 10 akkumuliert werden.
• Beim Durchführen einer Bestätigungsbestimmung in Schritt S32 berechnet die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S33 den Lernwert p_lrn der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit beruhend auf den früheren Fahrdaten des spezifischen umgebenden Fahrzeugs. Die Prädiktions-ECU 33 berechnet im Besonderen die jeweiligen Wahrscheinlichkeiten des Verlangsamungsverhaltensmodells und des Passierverhaltensmodells beruhend auf den früheren Fahrdaten des spezifischen umgebenden Fahrzeugs und berechnet den Lernwert p_lrn der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit durch die vorstehende Formel f9 aus der Differenz zwischen den berechneten Wahrscheinlichkeiten der Modelle.
• Wurden das Verlangsamungsverhaltensmodell und das Passierverhaltensmodell an dem Fahrpunkt des eigenen Fahrzeugs 10 andererseits von der Servereinrichtung 41 nicht beschafft, oder wenn die Fahrdaten des spezifischen umgebenden Fahrzeugs nicht bis zu einem Grad akkumuliert wurden, dass die jeweiligen Wahrscheinlichkeiten der Modelle berechnet werden können, führt die Prädiktions-ECU 33 in dem in 14 gezeigten Schritt S32 eine negative Bestimmung durch. In diesem Fall berechnet die Prädiktion-ECU 33 in Schritt S34 den Lernwert p_lrn der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit beruhend auf durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 erfassten statischen Straßeninformationen. Die statischen Straßeninformationen enthalten das Vorhandensein oder Fehlen von Ampeln, Verkehrszeichen, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Steigungen, kurvigen Straßen, das Vorhandensein oder Fehlen von Kreuzungen usw.. Wird beispielsweise eine Kamera als Umkreisüberwachungseinrichtung 34 verwendet, können Verkehrszeichen, Straßenzustände usw. beruhend auf den Bilddaten der Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden, die durch die Kamera aufgenommen werden. Die Prädiktions-ECU 33 beschafft die statischen Straßeninformationen beruhend auf den Verkehrszeichen, den Straßenzuständen usw., die durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 erfasst werden. Die Prädiktions-ECU 33 weist eine Abbildung auf, in der die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes Element der statischen Straßeninformationen definiert ist. Die Prädiktions-ECU 33 berechnet die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes Element der beschaffenen statischen Straßeninformationen und berechnet den Lernwert p_lrn der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit unter Verwendung einer Berechnungsgleichung aus der berechneten Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes Element.
• Nach Ausführung von Schritt S33 oder S34 bestimmt die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S35, ob das Vorhandensein eines Verkehrssignals eine Ursache dafür ist, dass das spezifische umgebende Fahrzeug in Zukunft ein Verlangsamungsverhalten zeigen wird. Die Prädiktions-ECU 33 kann beispielweise beruhend auf dem früheren Fahrverlauf bestimmen, der durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 erfasst wird, ob das Vorhandensein eines Verkehrssignals eine Ursache dafür ist, dass das spezifische umgebende Fahrzeug in der Zukunft ein Verlangsamungsverhalten zeigen wird. Wenn beruhend auf der durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 erfassten Straßensituation bestimmt wird, dass eine Ampel vorhanden ist, die innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von dem spezifischen umgebenden Fahrzeug installiert ist, kann die Prädiktions-ECU 33 alternativ bestimmen, dass das Vorhandensein eines Verkehrssignals eine Ursache dafür ist, dass das spezifische umgebende Fahrzeug in Zukunft ein Verlangsamungsverhalten zeigen wird.
• Wenn bestimmt wird, dass das Vorhandensein eines Verkehrssignals eine Ursache dafür ist, dass das spezifische umgebende Fahrzeug in Zukunft ein Verlangsamungsverhalten zeigen wird, führt die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S35 eine Bestätigungsbestimmung aus und bestimmt dann in Schritt S36, ob eine Ampel nahe der aktuellen Fahrposition des spezifischen umgebenden Fahrzeugs vorhanden ist und die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 Signalinformationen über die Ampel erkannt hat. Wird beruhend auf der durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 erfassten Straßensituation bestimmt, dass die Entfernung von dem spezifischen umgebenden Fahrzeug zu einer Ampel geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, bestimmt die Prädiktions-ECU 33, dass eine Ampel nahe der aktuellen Fahrposition des spezifischen umgebenden Fahrzeugs vorhanden ist. Die Signalinformationen sind Informationen, die angeben, ob die Ampel blau, gelb oder rot leuchtet. Die Prädiktions-ECU 33 beschafft die Signalinformationen der Ampel durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34.
• Gibt es eine Ampel nahe der aktuellen Fahrposition des spezifischen umgebenden Fahrzeugs, und hat die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 die Signalinformationen über die Ampel erkannt, führt die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S36 eine Bestätigungsbestimmung aus. In diesem Fall berechnet die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S37 dann den prognostizierten Wert p_ftr der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit gemäß der Änderungszeitvorgabe der Ampel.
• Wenn das eigene Fahrzeug 10 fährt, akkumuliert die Prädiktions-ECU 33 die Informationen über die Signaländerungszeitvorgabe der Ampel beruhend auf den durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 erfassten Signalinformationen der Ampel. Die Prädiktions-ECU 33 dieses Ausführungsbeispiels akkumuliert Grün-Zeitdauerinformationen als Informationen über die Signaländerungszeitvorgabe der Ampel. Die Grün-Zeitdauerinformationen beziehen sich auf eine Zeit, die die Ampel zum Umschalten von grün auf gelb ab einem Zeitpunkt braucht, als die Ampel von rot auf grün umgeschaltet hat.
• Wenn die Ampel wie in 17 gezeigt beispielweise zur Zeit t40 rot ist, wenn die Ampel durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 erkannt wird, speichert die Prädiktions-ECU 33 als Grün-Zeitdauerinformationen einen Zeitabschnitt von einer Zeit t41, wenn die Ampel danach auf grün umschaltet, bis zu einer Zeit t42, wenn die Ampel weiter auf gelb umschaltet, in der Speichereinrichtung.
• Wenn die Ampel andererseits wie in 18 gezeigt zu einer Zeit t50 beispielsweise grün ist, wenn die Ampel durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 erkannt wird, speichert die Prädiktions-ECU 33 als Grün-Zeitdauerinformationen einen Zeitabschnitt bis zu einer Zeit t51 in der Speichereinrichtung, wenn das Verkehrszeichen danach auf gelb umschaltet.
• Gibt es eine Ampel, die einen in Abhängigkeit vom Verkehrsfluss variierenden Umschaltzyklus aufweist, kann die Prädiktions-ECU 33 die Grün-Zeitdauerinformationen gemäß den Informationen über den Verkehrsfluss lernen, der durch das Vehicle Information and Communication System (VICS, eingetragene Marke) oder dergleichen beschafft werden.
• Die Prädiktions-ECU 33 erzeugt eine Abbildung wie in 19 gezeigt beruhend auf den in der Speichereinrichtung akkumulierten Grün-Zeitdauerinformationen. Die in 19 gezeigte Abbildung gibt eine Beziehung zwischen einer Grün-Zeitdauer γ und einer Wahrscheinlichkeit p_sig, dass die Ampel von Grün auf Gelb umschaltet, derart an, dass die Grün-Zeitdauer auf der horizontalen Achse angegeben ist, und die Wahrscheinlichkeit p_sig auf der vertikalen Achse angegeben ist. Diese Abbildung ist in der Speichereinrichtung der Prädiktions-ECU 33 gespeichert.
• Eine Vielzahl von Fahrzeugen beschafft jeweilige Grün-Zeitdauerinformationen und überträgt diese zu der Servereinrichtung 41, und die Servereinrichtung 41 lernt die jeweiligen von den Fahrzeugen übertragenen Grün-Zeitdauerinformationen, wodurch die Servereinrichtung 41 die in 19 gezeigte Abbildung erzeugen kann. In diesem Fall beschafft die Prädiktions-ECU 33 die Abbildung über die Kommunikationseinheit 36 von der Servereinrichtung 41 und kann dadurch die in 19 gezeigte Abbildung verwenden.
• Ist die Ampel zu einem Zeitpunkt rot, wenn die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 die Ampel in dem in 16 gezeigten Schritt S35 oder S36 erkennt, misst die Prädiktions-ECU 33 die Grün-Zeitdauer ab einem Zeitpunkt, wenn die Ampel von rot auf grün umschaltet. Ist die Ampel zu einem Zeitpunkt grün, wenn die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 die Ampel in Schritt S35 oder S36 erkennt, misst die Prädiktions-ECU 33 die Grün-Zeitdauer ab diesem Zeitpunkt. Hinsichtlich der so gemessenen Grün-Zeitdauer γ kann die Wahrscheinlichkeit p_sig, dass die Ampel δ Sekunden später von grün auf gelb umschaltet, als Wert der Wahrscheinlichkeit p_sig erhalten werden, wobei der Wert auf der horizontalen Achse in der in 19 gezeigten Abbildung γ + δ ist.
• Wenn die Ampel nahe der aktuellen Fahrposition des spezifischen umgebenden Fahrzeugs andererseits von grün auf gelb umschaltet, wird erwartet, dass das spezifische umgebende Fahrzeug ein Verlangsamungsverhalten zeigen wird. Das heißt, es gibt eine Korrelationsbeziehung zwischen der Wahrscheinlichkeit p_sig, dass die Ampel von grün auf gelb umschaltet, und der Wahrscheinlichkeit, dass das spezifische umgebende Fahrzeug das Verlangsamungsverhalten zeigt. Die Prädiktions-ECU 33 dieses Ausführungsbeispiels verwendet somit die Wahrscheinlichkeit p_sig, die beruhend auf der in 19 gezeigten Abbildung berechnet wird, als prognostizierten Wert p_ftr der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit.
• Wenn, wie in 16 gezeigt, in Schritt S36 eine negative Bestimmung durchgeführt wird, d.h., wenn nicht bestimmt wird, dass die Ampel sich nahe der aktuellen Fahrposition des spezifischen umgebenden Fahrzeugs befindet, oder wenn bestimmt wird, dass die Signalinformationen der Ampel durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 nicht erkannt wurden, berechnet die Prädiktions-ECU 33 den prognostizierten Wert p_ftr der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit in Schritt S38 beruhend auf statistischen Informationen.
• Die Servereinrichtung 41 kommuniziert mit einer Vielzahl von Fahrzeugen zum Beschaffen von Informationen, die angeben, welches Verhaltensmuster, Verlangsamen oder Passieren, die Fahrzeuge bei der Ampel zeigten, und berechnet die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit der Fahrzeuge beruhend auf den statistischen Informationen. Wenn beispielsweise 50 von 100 für die Statistik vorgesehenen Fahrzeuge bei der Ampel verlangsamten und die anderen 50 die Ampel ohne Verlangsamung passierten, berechnet die Servereinrichtung 41 die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit bei der Ampel zu 0,5. Die Prädiktions-ECU 33 beschafft statistische Informationen Psta der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit bei der Ampel von der Servereinrichtung 41 und verwendet die statistischen Informationen Psta der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit als prognostizierten Wert p_ftr der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit.
• Wenn, wie in 16 gezeigt, in Schritt S35 eine negative Bestimmung durchgeführt wird, d.h., wenn nicht bestimmt wird, dass ein Signal als Ursache dafür vorhanden ist, dass das spezifische umgebende Fahrzeug in der Zukunft ein Verlangsamungsverhalten zeigen wird, bestimmt die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S39, ob die Zustandsgrößen der anderen umgebenden Fahrzeuge beschafft wurden. Die Zustandsgrößen der anderen umgebenden Fahrzeuge enthalten die Fahrpositionen, Geschwindigkeiten usw. der anderen umgebenden Fahrzeuge. Wurden die Zustandsgrößen der anderen umgebenden Fahrzeuge durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 beschafft, führt die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S39 eine Bestätigungsbestimmung durch. Ist eine Zwischenfahrzeugkommunikation zwischen dem eigenen Fahrzeug 10 und den anderen umgebenden Fahrzeugen möglich, kann die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S39 unter der Bedingung eine Bestätigungsbestimmung durchführen, dass die Zustandsgrößen über die Kommunikation mit den anderen umgebenden Fahrzeugen beschafft wurden.
• Wenn sie in Schritt S39 eine Bestätigungsbestimmung durchführt, berechnet die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S40 den prognostizierten Wert p_ftr der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit beruhend auf den Zustandsgrößen der anderen umgebenden Fahrzeuge. Die Prädiktions-ECU 33 prognostiziert das jeweilige zukünftige Verhalten der Fahrzeuge durch Simulation beruhend auf den Informationen des spezifischen umgebenden Fahrzeugs, wie der aktuellen Fahrposition und Geschwindigkeit, und den Informationen der anderen umgebenden Fahrzeuge, wie der aktuellen Fahrpositionen und Geschwindigkeiten. Die Prädiktions-ECU 33 berechnet gemäß dieser Simulation eine Wahrscheinlichkeit P_sur, dass die anderen umgebenden Fahrzeuge ein vorbestimmtes Verhalten zeigen werden, das die Verlangsamung des spezifischen umgebenden Fahrzeugs auslösen könnte. Das vorbestimmte Verhalten der anderen umgebenden Fahrzeuge, das die Verlangsamung des spezifischen umgebenden Fahrzeugs auslösen könnte, ist beispielsweise das Verhalten der Durchführung einer Spuränderung auf die Spur, auf der das spezifische umgebende Fahrzeug fährt. Die Prädiktions-ECU 33 verwendet die berechnete Auftrittswahrscheinlichkeit p_sur des vorbestimmten Verhaltens der anderen umgebenden Fahrzeuge als prognostizierten Wert p_ftr der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit.
• Wenn sie in Schritt S39 eine negative Bestimmung durchführt, berechnet die Prädiktions-ECU 33 dann in Schritt S41 den prognostizierten Wert p_ftr der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit beruhend auf statistischen Informationen.
• Die Servereinrichtung 41 kommuniziert mit einer Vielzahl von Fahrzeugen zum Aufstellen einer Statistik darüber, ob die Fahrzeuge an einer vorbestimmten Stelle verlangsamt haben oder die vorbestimmte Stelle passiert haben, und berechnet die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit der Fahrzeuge beruhend auf den statistischen Informationen. Haben beispielsweise 50 von 100 für die Statistik vorgesehenen Fahrzeuge an der vorbestimmten Stelle verlangsamt und haben die anderen 50 die vorbestimmte Stelle ohne Verlangsamung passiert, berechnet die Servereinrichtung 41 die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit an der Ampel zu 0,5. Die Prädiktions-ECU 33 beschafft statistische Informationen Psta der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit, die der aktuellen Position des eigenen Fahrzeugs entsprechen, von der Servereinrichtung 41, und verwendet die statistischen Informationen Psta der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit als prognostizierten Wert P_ftr der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit.
• Wenn in Schritt S31 nicht bestimmt wird, dass ein spezifisches umgebendes Fahrzeug vorhanden ist, dessen Erkennungsgenauigkeit gleich oder höher als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, führt die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S31 eine negative Bestimmung durch. In diesem Fall bestimmt die Prädiktions-ECU 33 dann in Schritt S34, ob ein spezifisches umgebendes Fahrzeug vorhanden ist, das einem entfernten Fahrzeug entspricht. Das entfernte Fahrzeug bezieht sich auf ein Fahrzeug, für das die Erkennungsgenauigkeit kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Wenn sie bestimmt, dass ein dem entfernten Fahrzeug entsprechendes spezifisches umgebendes Fahrzeug vorhanden ist, führt die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S43 eine Bestätigungsbestimmung durch, und berechnet dann den prognostizierten Wert p_ftr der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit in Schritt S44 beruhend auf den Informationen des entfernten Fahrzeugs.
• Die Prädiktions-ECU 33 berechnet beispielsweise die Entfernung von dem eigenen Fahrzeug 10 zu dem als entferntes Fahrzeug erkannten Objekt und berechnet eine Existenzwahrscheinlichkeit p_far des Objekts durch eine Berechnungsgleichung oder dergleichen beruhend auf der berechneten Entfernung. Die Berechnungsgleichung oder dergleichen ist derart eingestellt, dass mit größerer Entfernung zu einem Objekt der Wert der Existenzwahrscheinlichkeit p_far des Objekts kleiner wird. Die Prädiktions-ECU 33 verwendet die berechnete Existenzwahrscheinlichkeit p_far des Objekts als prognostizierten Wert p_ftr der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit.
• Nach der Berechnung des prognostizierten Werts p_ftr der Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit in den Schritten S37, S38, S40, S41 und S44 berechnet die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S42 dann die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i. Das heißt, die Prädiktions-ECU 33 berechnet die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i unter Verwendung der vorstehenden Formel f10 anhand des Lernwerts p_lrn der entweder in Schritt S33 oder S34 berechneten Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit und des prognostizierten Werts p_ftr der in einem der Schritte S37, S38, S40, S41 und S44 berechneten Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der zur Berechnung von z zu verwendende P_lrn ² aus der Berechnungsgleichung P_lrn ²=1 - P_lrn berechnet werden.
• Wenn sie andererseits in Schritt S43 eine negative Bestimmung durchführt, d.h., wenn keine entfernten Fahrzeuginformationen vorhanden sind, beendet die Prädiktions-ECU 33 die in 4 gezeigte Reihe von Schritten ohne Ausführung von Schritt S42. Da es in diesem Fall kein Fahrzeug um das eigene Fahrzeug 10 gibt, das das eigene Fahrzeug 10 zum Zeigen eines Verlangsamungsverhaltens veranlassen könnte, führt die Prädiktions-ECU 33 in dem in 15 gezeigten Schritt S13 eine negative Bestimmung durch. Die ACC-ECU 32 überträgt daher zu der EV-ECU 31 den Beschleunigungsbefehlswert a, der in Schritt S11 provisorisch auf den ersten Einstellwert α1 eingestellt wurde.
• Mit der vorstehend beschriebenen Fahrzeugsteuervorrichtung 50 dieses Ausführungsbeispiels können die folgenden Arbeitsweisen und vorteilhaften Wirkungen (11) bis (17) erzielt werden:
• (11) Die Prädiktions-ECU 33 berechnet die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i des spezifischen umgebenden Fahrzeugs beruhend auf den Lerninformationen über das Lernen von Verhaltensweisen eines Probefahrzeugs gemäß den Fahrdaten des Fahrzeugs, insbesondere beruhend auf den Fahrzeugverhalten-Lernmodellen, wie dem Verlangsamungsverhaltensmodell und dem Passierverhaltensmodell. Die Prädiktions-ECU 33 verwendet die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i zum Bestimmen der Berechnungsgleichungen der vorstehenden Formeln f2 und f3 und berechnet den zweiten Einstellwert α2 des Beschleunigungsbefehlswerts α durch Bestimmen der Zustandsgröße b(t) des eigenen Fahrzeugs 10, mit dem der Wert der Bewertungsfunktion FE1 in der Formel f4 minimal wird. Wenn die Prädiktions-ECU 33 in Schritt S13 bestimmt, dass das eigene Fahrzeug 10 eine Verlangsamung braucht, wie es in 15 gezeigt ist, stellt die ACC-ECU 32 den Beschleunigungsbefehlswert α in Schritt S14 auf den zweiten Einstellwert α2 ein. Die Ausführung der Beschleunigungssteuerung des eigenen Fahrzeugs 10 beruhend auf dem so voreingestellten Beschleunigungsbefehlswert α macht es leichter, das Verlangsamungsverhalten des spezifischen umgebenden Fahrzeugs zu prognostizieren und das eigene Fahrzeug 10 zu verlangsamen.
• (12) Die Prädiktions-ECU 33 berechnet die Wahrscheinlichkeit als Index für die Ähnlichkeit zwischen den durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 beschafften Fahrdaten des spezifischen umgebenden Fahrzeugs und den Fahrzeugverhalten-Lernmodellen, wie dem Verlangsamungsverhaltensmodell und dem Passierverhaltensmodell, und berechnet die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i des spezifischen umgebenden Fahrzeugs beruhend auf der Wahrscheinlichkeit. Mit dieser Konfiguration kann die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i des spezifischen umgebenden Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit berechnet werden.
• (13) Wenn die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i unter Verwendung der Lernmodelle, wie des Verlangsamungsverhaltensmodells und des Passierverhaltensmodells nicht berechnet werden kann, berechnet die Prädiktions-ECU 33 die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i beruhend auf statischen Straßeninformationen. Mit dieser Konfiguration kann die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i selbst in einer Situation berechnet werden, in der die Fahrzeugverhalten-Lernmodelle nicht verwendet werden können.
• (14) Wenn die Erkennungsgenauigkeit des durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 erkannten spezifischen umgebenden Fahrzeugs geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, korrigiert die Prädiktions-ECU 33 die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i beruhend auf der Existenzwahrscheinlichkeit, die die Möglichkeit angibt, dass tatsächlich ein als spezifisches umgebendes Fahrzeug erkanntes Objekt vorhanden ist. Mit dieser Konfiguration kann die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i entsprechend der Erkennungsgenauigkeit der Umkreisüberwachungseinrichtung 34 mit größerer Genauigkeit berechnet werden.
• (15) Die Prädiktions-ECU 33 korrigiert die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i beruhend auf der Auftrittswahrscheinlichkeit, dass sich das Ampellicht ändert. Mit dieser Konfiguration kann die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i gemäß der Situation einer Änderung des Ampellichts mit größerer Genauigkeit berechnet werden.
• (16) Die Prädiktions-ECU 33 korrigiert die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i der umgebenden Fahrzeuge beruhend auf den statistischen Informationen der Verlangsamungsauftrittswahrscheinlichkeit von Probefahrzeugen. Mit dieser Konfiguration kann die Verlangsamungsverhalten-Auftrittswahrscheinlichkeit p_i gemäß den statistischen Informationen mit größerer Genauigkeit berechnet werden.
• (17) Die Prädiktions-ECU 33 beschafft die Fahrdaten der umgebenden Fahrzeuge über eine Kommunikation zwischen dem eigenen Fahrzeug 10 und den umgebenden Fahrzeugen. Mit dieser Konfiguration können die Fahrdaten der umgebenden Fahrzeuge mit größerer Genauigkeit beschafft werden.
• Weitere Ausführungsbeispiele
• Die vorstehenden Ausführungsbeispiele können auch auf nachstehend beschriebene Art und Weise ausgeführt werden.
• - Das Fahrzeug 10 des zweiten Ausführungsbeispiels muss nicht den Motorgenerator 20, die Wechselrichtereinrichtung 21, die Batterie 22 und die MG-ECU 30 aufweisen. Das heißt, das Fahrzeug 10 des zweiten Ausführungsbeispiels kann lediglich die Brennkraftmaschine 60 als Triebkraft zum Fahren verwenden.
• - Die Prädiktions-ECU 33 des dritten Ausführungsbeispiels verwendet das Verlangsamungsverhaltensmodell und das Passierverhaltensmodell als Verhaltenslernmodelle der umgebenden Fahrzeuge. Alternativ dazu kann die Prädiktions-ECU 33 andere Lernmodelle verwenden. Als Verlangsamungsverhaltensmodelle kann die Prädiktions-ECU 33 ein erstes Verlangsamungsverhaltensmodell beruhend auf der Prämisse, dass das Fahrzeug stoppen wird, und ein zweites Verlangsamungsverhaltensmodell nicht beruhend auf der Prämisse verwenden, dass das Fahrzeug stoppen wird.
• - Bei der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 des dritten Ausführungsbeispiels können die Fahrzeugverhaltenslernmodelle durch die Prädiktions-ECU 33 anstelle der Servereinrichtung 41 konstruiert werden.
• - Die Prädiktions-ECU 33 des dritten Ausführungsbeispiels kann als Verhalten der umgebenden Fahrzeuge nicht nur das Verlangsamungsverhalten der umgebenden Fahrzeuge sondern auch ein beliebiges Verhalten der umgebenden Fahrzeuge prognostizieren. In Verbindung damit kann die Servereinrichtung 41 oder die Prädiktions-ECU 33 das beliebige Verhalten der Fahrzeuge lernen.
• - Die Prädiktions-ECU 33 kann ein Hereindrängen durch ein Fahrzeug von einer angrenzenden Spur als Beeinträchtigungsänderung prognostizieren, die in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug aufgetreten ist, wobei die Beeinträchtigungsänderung geeignet ist, eine nachteilige Wirkung auf eine Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 zu haben. Wenn ein Fahrzeug Cb zwischen das eigene Fahrzeug 10 und ein vor dem eigenen Fahrzeug fahrendes Fahrzeug Ca hineindrängt, verwendet die Prädiktions-ECU 33 die Zustandsgröße des Fahrzeugs Ca als Zustandsgröße des vorausfahrenden Fahrzeugs vor dem Hereindrängen, wie es durch eine durchgezogene Linie in 12 gezeigt ist, und wenn das Fahrzeug Cb sich zu einer Zeit t30 in die Spur gedrängt hat, verwendet die Prädiktions-ECU 33 ab dann die Zustandsgröße des Fahrzeugs Cb als Zustandsgröße des vorausfahrenden Fahrzeugs.
• - Als Zustandsgröße b(t) kann eine Funktion verwendet werden, die Informationen wie die Geschwindigkeit und Position des Fahrzeugs 10 enthält.
• - Die ACC-ECU 32 kann anstelle des Beschleunigungsbefehlswerts α einen die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 spezifizierenden Geschwindigkeitsbefehlswert zu der EV-ECU 31 und der HV-ECU 39 übertragen.
• - Zur Berechnung des Folgeleistungsbewertungswerts des eigenen Fahrzeugs 10 kann die Prädiktions-ECU 33 jeweilige Geschwindigkeitsinformationen des i-ten vorausfahrenden Fahrzeugs und des eigenen Fahrzeugs 10 anstelle der jeweiligen Positionsinformationen dieser Fahrzeuge verwenden. Die Prädiktions-ECU 33 definiert beispielsweise den idealen Fahrbereich zwischen einer minimalen Geschwindigkeit V_min und einer maximalen Geschwindigkeit V_max und drückt einen zukünftigen Abweichungsbetrag z_i der prognostizierten Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 10 von dem idealen Fahrbereich durch die folgende Formel (11) aus:
  • Mathematik 10 $$z_i=\left\{\begin{array}{cc}{V}_{min}-V& \left(V<V_{min}\right)\\ V-V_{max}& \left(V>V_{max}\right)\end{array}\right\}$$
    
• Dann verwendet die Prädiktions-ECU 33 einen Wert, der durch Integrieren des Abweichungsbetrags z_i über einen Bereich von der aktuellen bis zu einer Prädiktionszeit T erhalten wird, als Folgeleistungsbewertungswert des eigenen Fahrzeugs 10.
• - Die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 kann Informationen über Fußgänger, die auf und an Straßen gehen, Ampeln, Straßenverkehrsregeln, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Neigungen, Kurven, Kreuzungen usw. beschaffen. In diesem Fall kann die Prädiktions-ECU 33 beruhend auf den durch die Umkreisüberwachungseinrichtung 34 beschafften Informationen bestimmen, ob das Fahrzeug 10 eine Verlangsamung braucht.
• - Die Prädiktions-ECU 33 kann einen prognostizierten Wert einer Kraftstoffsparsamkeit als Index für eine Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs 10 verwenden. Die Prädiktions-ECU 33 akkumuliert insbesondere Kraftstoffsparsamkeitsdaten und berechnet den prognostizierten Wert der Kraftstoffsparsamkeit beruhend auf den akkumulierten früheren Kraftstoffsparsamkeitsdaten.
• - Die Beschleunigung des Fahrzeugs 10 kann nicht nur durch ein Verfahren, durch das der Beschleunigungsbefehlswert α verändert wird, sondern auch durch ein Verfahren zum Ausgeben eines Befehls begrenzt werden, durch den sich eine Änderung der Beschleunigung ergeben soll, beispielsweise ein Verfahren, mit dem das Antriebdrehmoment oder die Leistung des Fahrzeugs 10 begrenzt wird. Die Begrenzung des Antriebsdrehmoments oder der Leistung des Fahrzeugs 10 bezieht sich nicht auf eine Ausgabebegrenzung zum Schutz des Motorgenerators 20 und der Batterie 22, sondern eine Begrenzung der Ausgabe bei der Steuerung ungeachtet der maximalen Ausgabe der Komponenten.
• - Zur Steuerung des Fahrens des Fahrzeugs 10 durch die ACC-Steuerung oder die CC-Steuerung kann die ACC-ECU 32 ein Verfahren, bei dem eine Geschwindigkeitssteuerung zur Steuerung der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 10 verwendet wird, anstelle eines Verfahrens anwenden, bei dem eine Beschleunigungsteuerung zur Steuerung der Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs 10 verwendet wird. Die ACC-ECU 32 kann eine Anweisungsteuerung zum Instruieren des Insassen des eigenen Fahrzeugs 10 über das Fahrverfahren wie bei dem Modifikationsbeispiel des ersten Ausführungsbeispiels verwenden.
• - Die Mittel und/oder durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 durchgeführten Funktionen können durch in einer physikalischen Speichereinrichtung gespeicherte Software und einen die Software ausführenden Rechner, nur durch Software, nur durch Hardware oder eine Kombination aus Software und Hardware bereitgestellt werden. Wenn die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 beispielsweise als eine elektronische Schaltung bereitgestellt wird, bei der es sich um Hardware handelt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 eine digitale Schaltung oder eine analoge Schaltung mit vielen Logikschaltungen sein.
• Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen spezifischen Beispiele beschränkt. Die spezifischen Beispiele, bei denen Fachleute gegebenenfalls Entwurfsänderungen vornehmen, sind auch im Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung enthalten, sofern sie die Merkmale vorliegender Offenbarung enthalten. Die Komponenten und ihre Anordnungen, Zustände und Formen der spezifischen Beispiele sind nicht auf die vorstehend beispielhaft angeführten beschränkt, sondern können wie jeweils anwendbar verändert werden. Die Komponenten, die in den vorstehend beschriebenen spezifischen Beispielen enthalten sind, können in Kombination dementsprechend verändert werden, ohne dass sie einen technischen Konflikt verursachen.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 2017221734 [0001]
• JP 2018129289 [0001]
• JP 2007291919 A [0004]

Claims (21)

1. Fahrzeugsteuervorrichtung (50), die eine Fahrsteuerung ausführt, die ein Fahren eines eigenen Fahrzeugs (10) steuert, um dem eigenen Fahrzeug ein Folgen eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu ermöglichen, das vor dem eigenen Fahrzeug fährt, mit einer Umgebungsprädiktionseinheit (33), die prognostiziert, ob eine Beeinträchtigungsänderung in einer Umgebung um das eigene Fahrzeug aufgetreten ist, wobei die Beeinträchtigungsänderung geeignet ist, eine nachteilige Wirkung auf eine Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs zu haben, und einer Beschleunigungssteuereinheit (32) zur Ausführung einer Prädiktionssteuerung, die es ermöglicht, eine Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs zu begrenzen, wenn die Umgebungsprädiktionseinheit prognostiziert, dass die Beeinträchtigungsänderung in der Umgebung aufgetreten ist.
2. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fahrsteuerung zur Steuerung der Beschleunigung und einer Verlangsamung des eigenen Fahrzeugs eingerichtet ist, so dass das eigene Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, wobei die Fahrsteuerung zur Steuerung einer Verlangsamung des eignen Fahrzeugs bei einer durch die Fahrsteuerung einstellbaren ersten Verlangsamungsrate eingerichtet ist, und die Beschleunigungssteuereinheit eingerichtet ist zum Prognostizieren, dass die Beeinträchtigungsänderung in der Umgebung um das eigene Fahrzeug aufgetreten ist, wenn die Umgebungsprädiktionseinheit prognostiziert, dass als Beeinträchtigungsänderung eine Verlangsamungserfordernisänderung in der Umgebung aufgetreten ist, wobei die Verlangsamungserfordernisänderung zur Verlangsamung des eigenen Fahrzeugs erforderlich ist, und Ausführen einer Verlangsamungssteuerung als Prädiktionssteuerung, die das eigene Fahrzeug bei einer vorbestimmten zweiten Verlangsamungsrate verlangsamt, wenn die Umgebungsprädiktionseinheit prognostiziert, dass die Beeinträchtigungsänderung in der Umgebung aufgetreten ist, wobei die zweite Verlangsamungsrate geringer als die erste Verlangsamungsrate ist.
3. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Umgebungsprädiktionseinheit beruhend auf einem ersten Index für die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs und einem zweiten Index für eine Folgeleistung des eigenen Fahrzeugs gegenüber dem vorausfahrenden Fahrzeug prognostiziert, ob die Beeinträchtigungsänderung in der Umgebung aufgetreten ist.
4. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der erste Index für die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs einen prognostizierten Wert einer Bremsenergie oder einen prognostizierten Wert der Kraftstoffsparsamkeit enthält, der prognostizierte Wert der Bremsenergie einen Wert der Bremsenergie darstellt, deren Erzeugung beruhend auf einer Verlangsamung des eigenen Fahrzeugs durch die Fahrsteuerung während eines ersten vorbestimmten Zeitabschnitts von einer aktuellen Zeit bis zu einer vorbestimmten ersten zukünftigen Zeit prognostiziert wird, der zweite Index für die Folgeleistung des Fahrzeugs einen Abweichungsbetrag einer Position des eigenen Fahrzeugs oder einen Abweichungsbetrag einer Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs oder die Summe von Abweichungen in der Position des eigenen Fahrzeugs von einem idealen Fahren, das auf der Fahrsteuerung beruht, während eines zweiten vorbestimmten Zeitabschnitts von der aktuellen Zeit bis zu einer vorbestimmten zweiten zukünftigen Zeit oder die Summe von Abweichungen in der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs von dem idealen Fahren, das auf der Fahrsteuerung beruht, während des zweiten vorbestimmten Zeitabschnitts von der aktuellen Zeit bis zu der vorbestimmten zweiten zukünftigen Zeit enthält.
5. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Beschleunigungssteuereinheit als Verlangsamungssteuerung eine Leerlaufsteuerung durchführt, um das eigene Fahrzeug zum Fahren im Leerlauf ohne Übertragung einer Ausgabe aus einem Antriebstrang (20, 60) zu einem Rad (28) des eigenen Fahrzeugs zu veranlassen.
6. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Fahrsteuereinheit, die Ansteuern und Stoppen einer Brennkraftmaschine (60) des eigenen Fahrzeugs beruhend auf einem Fahrzustand des eigenen Fahrzeugs steuert, und die Brennkraftmaschine beruhend auf der Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs wieder startet, wenn die Brennkraftmaschine des eigenen Fahrzeugs gestoppt ist, wobei die Beschleunigungssteuereinheit die Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs als Prädiktionsteuerung begrenzt, um dadurch die Ausführung eines Wiederstartens der Brennkraftmaschine durch die Fahrsteuereinheit weniger wahrscheinlich zu machen.
7. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Umgebungsprädiktionseinheit beruhend auf einem ersten Index für die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs und einem zweiten Index für die Folgeleistung des eigenen Fahrzeugs gegenüber dem vorausfahrenden Fahrzeug bestimmt, ob die Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs zu begrenzen ist.
8. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei der erste Index für die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs einen prognostizierten Wert eines Verhältnisses einer Ausgangsenergie eines Antriebsstrangs (20, 60) zur Eingangsenergie des Antriebsstrangs des eigenen Fahrzeugs während eines vorbestimmten ersten Zeitabschnitts von einer aktuellen Zeit bis zu einer vorbestimmten ersten zukünftigen Zeit oder einen prognostizierten Wert der Kraftstoffsparsamkeit enthält, und der zweite Index für die Folgeleistung des Fahrzeugs einen Abweichungsbetrag einer Position des eigenen Fahrzeugs oder einen Abweichungsbetrag einer Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs oder die Summe von Abweichungen in der Position des eigenen Fahrzeugs von einem idealen Fahren, das auf der Fahrsteuerung beruht, während eines zweiten vorbestimmten Zeitabschnitts von der aktuellen Zeit bis zu einer vorbestimmten zweiten zukünftigen Zeit oder die Summe von Abweichungen in der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs von dem idealen Fahren, das auf der Fernsteuerung beruht, während des zweiten vorbestimmten Zeitabschnitts von der aktuellen Zeit bis zu der vorbestimmten zweiten zukünftigen Zeit enthält.
9. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei der prognostizierte Wert des Verhältnisses der Ausgangsenergie des Antriebsstrangs zur Eingangsenergie des Antriebsstrangs des eigenen Fahrzeugs einen prognostizierten Wert eines Verhältnisses einer Ausgangsenergie der Brennkraftmaschine zur Eingangsenergie der Brennkraftmaschine und einen prognostizierten Wert des Verhältnisses der Ausgangsenergie des Antriebsstrangs zur Eingangsenergie des Antriebsstrangs des eigenen Fahrzeugs in einem Zustand enthält, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist.
10. Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4 und 7 bis 9, wobei eine Umgebungsprädiktionseinheit einen Erwartungswert des ersten Index für die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs beruhend auf einer Auftrittswahrscheinlichkeit eines Verhaltens eines umgebenden Fahrzeugs und einem Wert des ersten Index für die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs zu dem Verhalten des umgebenden Fahrzeugs berechnet, die Umgebungsprädiktionseinheit einen Erwartungswert des zweiten Index für die Folgeleistung des eigenen Fahrzeugs beruhend auf der Auftrittswahrscheinlichkeit des Verhaltens des umgebenden Fahrzeugs und einem Wert des zweiten Index für die Folgeleistung des eigenen Fahrzeugs zu dem Verhalten des umgebenden Fahrzeugs berechnet, und die Umgebungsprädiktionseinheit einen Wert einer Bewertungsfunktion berechnet, die den Erwartungswert des ersten Index für die Kraftstoffsparsamkeit des eigenen Fahrzeugs und den Erwartungswert des zweiten Index für die Folgeleistung des eigenen Fahrzeugs enthält, und beruhend auf dem Wert der Bewertungsfunktion prognostiziert, dass die Beeinträchtigungsänderung in der Umgebung aufgetreten ist.
11. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Umgebungsprädiktionseinheit die Auftrittswahrscheinlichkeit des Verhaltens des umgebenden Fahrzeugs beruhend auf Lerninformationen über Lernen von Verhalten von Probefahrzeugen beruhend auf Fahrdaten der Probefahrzeuge berechnet.
12. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 11, ferner mit einer Umkreisüberwachungseinheit, die Fahrdaten des umgebenden Fahrzeugs beschafft, das um das eigene Fahrzeug fährt, wobei die Umgebungsprädiktionseinheit eine Wahrscheinlichkeit berechnet, die ein Index ist, der eine Ähnlichkeit zwischen den durch die Umkreisüberwachungseinheit beschafften Fahrdaten des umgebenden Fahrzeugs und den Lerninformationen angibt, und die Auftrittswahrscheinlichkeit des Verhaltens des umgebenden Fahrzeugs beruhend auf der Wahrscheinlichkeit berechnet.
13. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Umkreisüberwachungseinheit ferner statische Straßeninformationen beschafft, und wenn die Lerninformationen nicht verfügbar sind, die Umgebungsprädiktionseinheit die Auftrittswahrscheinlichkeit des Verhaltens des umgebenden Fahrzeugs beruhend auf den statischen Straßeninformationen berechnet.
14. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei, wenn ein Wert einer Erkennungsgenauigkeit des umgebenden Fahrzeugs durch die Umkreisüberwachungseinheit kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, die Umgebungsprädiktionseinheit die Auftrittswahrscheinlichkeit des Verhaltens des umgebenden Fahrzeugs beruhend auf einer Existenzwahrscheinlichkeit korrigiert, die eine Möglichkeit eines tatsächlichen Vorhandenseins eines als das umgebende Fahrzeug erkannten Objekts angibt.
15. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Umkreisüberwachungseinheit ferner Informationen über eine Änderungszeitvorgabe einer an einer Straße installierten Ampel beschafft, und die Umgebungsprädiktionseinheit die Auftrittswahrscheinlichkeit des Verhaltens des umgebenden Fahrzeugs beruhend auf einer Auftrittswahrscheinlichkeit einer Änderung des Ampellichts korrigiert.
16. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Umgebungsprädiktionseinheit die Auftrittswahrscheinlichkeit des Verhaltens des umgebenden Fahrzeugs beruhend auf statistischen Informationen über Auftrittswahrscheinlichkeiten von Verhalten jeweiliger Probefahrzeuge korrigiert.
17. Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Umgebungsprädiktionseinheit die Fahrdaten des umgebenden Fahrzeugs über eine Kommunikation zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem umgebenden Fahrzeug beschafft.
18. Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Fahrsteuerung eine Burn-and-Coast-Steuerung zur Veranlassung des eigenen Fahrzeugs zum Folgen des vorausfahrenden Fahrzeugs durch wiederholtes Beschleunigen und Verlangsamen des eigenen Fahrzeugs ist.
19. Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Umgebungsprädiktionseinheit zum Prognostizieren einer Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs und/oder ein Hereindrängen eines Fahrzeugs von einer angrenzenden Spur als Beeinträchtigungsänderung eingerichtet ist.
20. Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die Fahrsteuerung eine Geschwindigkeitssteuerung zur Steuerung einer Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, eine Beschleunigungssteuerung zur Steuerung der Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs oder eine Instruktionssteuerung zum Instruieren eines Insassen des eigenen Fahrzeugs über ein Fahrverfahren ist.
21. Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei die Beschleunigungssteuereinheit als Prädiktionssteuerung eine Beschleunigungssteuerung zum tatsächlichen Begrenzen der Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs oder eine Instruktionsteuerung zum Instruieren eines Insassen des eigenen Fahrzeugs über ein Fahrverfahren derart ausführt, dass die Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs begrenzt ist.

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