DE69710254T2

DE69710254T2 - Vorrichtung zur Steuerung einer Hilfseinrichtung von einer Brennkraftmaschine angetrieben

Info

Publication number: DE69710254T2
Application number: DE69710254T
Authority: DE
Inventors: Kouhei Igarashi; Takaaki Itou; Yukio Kinugasa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2017-06-03
Also published as: EP0811757A2; DE69710254D1; EP0811757A3; JP3596170B2; US5924406A; EP0811757B1; CN1078307C; CN1167873A; KR100255257B1; JPH09324665A; KR980002699A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zur Steuerung einer Hilfsausrüstung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

2. Stand der Technik

Gegenwärtig sind viele Kraftfahrzeuge damit versehen, was als automatische Getriebevorrichtungen (die nachstehend als AT abgekürzt werden) bezeichnet wird. Die Schaltungsposition eines automatischen Getriebes wird durch eine Getriebesteuerungsvorrichtung (die nachstehend als T/MC abgekürzt ist) unter Verwendung von einem aus einer Vielzahl von Schaltungsmustern (beispielsweise ein Schaltungsmuster zum Fahren auf einer ebenen Straße, ein Schaltungsmuster zum Hochfahren einer ansteigenden Straße und ein Schaltungsmuster zum Herunterfahren einer abfallenden Straße) gesteuert, die als Funktionen der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs und eines Drosselklappenöffnungsgrades dargestellt sind.
Weiterhin wurde bereits eine Vorrichtung vorgeschlagen, die die gegenwärtige Fahrposition eines Kraftfahrzeugs unter Verwendung eines Navigationssystems zur optimalen Steuerung einer Getriebesteuerungsvorrichtung erfassen kann (vgl. japanische. Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 6- 272753).
Jedoch treibt eine Brennkraftmaschine nicht nur Antriebsräder sondern ebenfalls eine Hilfsausrüstung (beispielsweise einen Wechselstromgenerator (Alternator), eine Ölpumpe für ein fremdkraftbetätigtes Lenksystem, eine Klimaanlage und eine Vakuumpumpe) an.
Daher kann, selbst falls die optimale Position der Getriebesteuerungsvorrichtung auf der Grundlage von Navigationsinformationen in ähnlicher Weise wie gemäß dem Stand der Technik ausgewählt wird, der spezifische Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von den Antriebsbedingungen der Hilfsausrüstungen verschlechtert werden, wenn eine hohe Antriebskraft beispielsweise beim Aufwärtsfahren erforderlich ist.
Aus der Druckschrift US 4,155,225 (Ausgangspunkt der Erfindung) ist es bekannt, einen Kompressor mit variablem Versatz entsprechend der Neigung der Straße zu steuern, auf der das Fahrzeug tatsächlich fährt. In dieser Druckschrift ist weiterhin offenbart, dass die kontinuierliche Verwendung des Klimasystems einen größeren Kraftstoffverbrauchs als ebene oder Abwärtszustände erfordert.
Die Druckschrift US 4,946,350 offenbart die Steuerung eines Klimakompressors als ein Hilfsverbraucher entsprechend den Betriebszuständen des Fahrzeugs insbesondere entsprechend der Motorlast. Dies bedeutet, dass gemäß dieser Druckschrift versucht wird, den Kraftstoffverbrauch aufgrund des Antriebs von Hilfsausrüstungen während spezifizierter Betriebszustände des Fahrzeugs zu verringern.
Die Druckschrift JP-A-63028717 offenbart schließlich ein Steuerungssystem, das Hilfsausrüstungen entsprechend Informationen in bezug auf die Umgebung des Fahrzeugs und in bezug auf die Betriebszustände des Fahrzeugs (Beschleunigungszustand) betätigt.

Zusammenfassung der Erfindung

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung von Hilfsausrüstung, die durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird, bereitzustellen, die den spezifischen Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine durch Steuerung der Hilfsausrüstung entsprechend den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine bereitzustellen, die durch ein Autonavigationssystem oder dergleichen vorhergesagt wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung oder ein Verfahren zur Steuerung von Hilfsausrüstung, das durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird, mit den Merkmalen gemäß den Patentansprüchen 1 bzw. 7 gelöst.
Zusätzliche technische Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf den Zeichnungssatz deutlich. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung, die das Konzept eines mit einer Vorrichtung zur Steuerung von Hilfsausrüstung, die durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird, ausgerüsteten Kraftfahrzeugs darstellt,
Fig. 2 ein Kennfeld, das einen spezifischen Kraftstoffverbrauch darstellt,
Fig. 3 einen Graphen, der einen spezifischen Kraftstoffverbrauch zum Antrieb von Hilfsausrüstungen veranschaulicht,
Fig. 4 eine Darstellung zur Veranschaulichung des durch die Erfindung zu lösenden Problems,
Fig. 5 ein Flussdiagramm einer Hilfsausrüstungssteuerungsroutine,
Fig. 6 ein ausführliches Flussdiagramm einer Hilfsausrüstungssteuerungssubroutine,
Fig. 7A und 7B Graphen, die ein praktisches Beispiel für ein Hilfsausrüstungssteuerungsverfahren gemäß der Erfindung darstellen,
Fig. 8 ein Flussdiagramm einer Vorhersageroutine,
Fig. 9 ein ausführliches Flussdiagramm einer Hilfsausrüstungssteuerungsvorhersagesubroutine,
Fig. 10 ein Flussdiagramm einer Steuerungsdurchführungsroutine,
Fig. 11 eine Darstellung, die einen Antriebsplan eines Wechselstromgenerators veranschaulicht, und
Fig. 12 eine Darstellung, die einen Antriebsplan einer Klimaanlage veranschaulicht.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Nachstehend sind die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Darstellung, die das Konzept eines Kraftfahrzeugs veranschaulicht, das mit einer Vorrichtung zur Steuerung von durch eine Brennkraftmaschine angetriebener Hilfsausrüstung gemäß der Erfindung versehen ist.
Die durch eine Brennkraftmaschine 111 erzeugte Antriebskraft wird auf Antriebsräder 114 und 115 durch ein automatisches Getriebe (AT) 112 und ein Differentialgetriebe 113 übertragen.
Die durch die Brennkraftmaschine 111 erzeugte Antriebskraft wird weiter auf eine Wechselstromgeneratorriemenscheibe 121, die direkt mit einer Welle eines Wechselstromgenerators 122 gekoppelt ist, und einer Klimaanlagenantriebsscheibe 131 übertragen, die direkt mit einer Welle eines Kompressors 132 gekoppelt ist.
Die Wechselstromgeneratorriemenscheibe 121 ist direkt mit dem Wechselstromgenerator 122 gekoppelt, und die durch den Wechselstromgenerator 122 erzeugte Wechselstromleistung wird gleichgerichtet und dann in einer Batterie 123 gespeichert. Dabei wird die durch den Wechselstromgenerator 122 erzeugte elektrische Energie durch Regelung eines Feldstroms des Wechselstromgenerators 122 mittels einer Feldstromsteuerungseinrichtung 124 gesteuert.
Der Kompressor 132 ist mit einer bekannten Taumelscheibe (die nachstehend als "A/CSP" bezeichnet ist) ausgerüstet. Die Kompressionsfähigkeit des Kompressors 132 kann kontinuierlich durch Änderung des Kolbenhubs des Kompressors 132 durch Trimmen des Neigungswinkels der durch die Brennkraftmaschine in Rotation versetzten Taumelscheibe gesteuert werden.
Ein Kühlgas der Klimaanlage wird in einem Kondensator 133 verflüssigt und wird dann in einem Akkumulator 134 als komprimiertes Kühlmittel gespeichert. Das komprimierte Kühlmittel expandiert an einem Expansionsventil 135 und wird auf diese Weise Kühlgas. Darauffolgend absorbiert das Kühlgas die Wärme in einem Verdampfer 136 und kehrt dann zu dem Kompressor 132 zurück.
Im übrigen kann eine Ölpumpe für ein fremdkraftbetätigtes Lenksystem, eine Vakuumpumpe für eine Bremskraftunterstützungsvorrichtung und ein entsprechender Akkumulator als Hilfsausrüstungen verwendet werden, die zusätzlich zu dem Wechselstromgenerator und der Klimaanlage durch die Brennkraftmaschine angetrieben werden.
Die Hilfsausrüstungen wie der Wechselstromgenerator 122 und die Klimaanlage werden durch ein Hilfsausrüstungssteuerungssystem 141 gesteuert. D. h., dass der Feldstrom für die Feldstromsteuerungseinrichtung 124 und ein Neigungswinkel der Taumelscheibe (A/CSP) durch das Hilfsausrüstungssteuerungssystem 141 bestimmt werden.
Weiterhin werden Fahrumgebungsinformationen, die zumindest entweder aus einem Fahrzeuginformations- und Kommunikationssystem 142 oder einem Fahrzeugnavigationssystem 143 erhalten werden, dem Hilfsausrüstungssteuerungssystem 141 zugeführt. Das Fahrzeuginformations- und Kommunikationssystem 142 ist eingerichtet, die Fahrumgebungsinformationen zu empfangen, die durch Licht, Funkwellen oder einem magnetischen Feld übertragen werden, und Verkehrsstaubedingungen einer Straße, Wetterbedingungen, die Zustände von Verkehrssignalen und Informationen bezüglich darüber betreffen, ob Kraftfahrzeuge auf einer Straße vorhanden sind, die die Straße an der nächsten Kreuzung schneiden.
Das Fahrzeugnavigationssystem 143 erkennt die gegenwärtige Position des Fahrzeugs auf einer Karte, die auf einer CD-ROM gespeichert ist, unter Verwendung eines GPS-Satelliten (GPS = global positioning system, globales Positioniersystem). Weiterhin sagt es Fahrinformationen bezüglich Datum, Zeit, Abstand zu einem Ziel, Geschwindigkeitsbegrenzung, Höhe, Steigung, Kreuzungen, Kreuzungen, die das Fahrzeug überfährt (nämlich Ampelsignale), Straßenarten, Prioritätsdaten sowie Daten von Stopppunkten, eine Rechts- oder Linksabbiegung, einen zu durchfahrenden Bereich sowie Arten von zu befahrenden Straßen voraus.
Weiterhin werden die Fahrzeuginformationen bezüglich der Betriebszustände der Brennkraftmaschine (beispielsweise Maschinendrehzahl, Ansaugluftrate, Last der Brennkraftmaschine und Drosselklappenöffnung), Betriebszustände der Hilfsausrüstung (beispielsweise durch den Wechselstromgenerator erzeugte Energie, Kompressionsfähigkeit des Kompressors, in der Batterie geladene elektrische Energie, Mängel des in dem Akkumulator gespeicherten komprimierten Kühlmittel), die Betriebszustände des Fahrzeugs (beispielsweise Betriebszustände einer Bremse und diejenigen der fremdkraftbetätigten Lenkung) und ein durch eine (nicht gezeigte) Getriebesteuerungseinrichtung (T/MC) eingestelltes Übersetzungsverhältnis des automatischen Getriebes in das Hilfsausrüstungssteuersystem 141 eingelesen.
Nachstehend sind Konzepte der Erfindung beschrieben.
Fig. 2 zeigt ein Kennfeld zur Darstellung eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs pro Einheit zusätzlicher Ausgangsleistung, wenn feste Lastgrößen zum Antrieb von Hilfsausrüstung zu der Brennkraftmaschine hinzugefügt werden, die in einem Dauerzustandsbetrieb antreibt. In diesem Kennfeld bezeichnet die Ordinate ein Grund-Wellendrehmoment der Brennkraftmaschine und bezeichnet die Abszisse die Maschinendrehzahl.
Weiterhin bezeichnen in diesem Kennfeld durchgezogene Konturlinien die spezifischen Kraftstoffverbrauche der Brennkraftmaschine, die durch eine vorbestimmte Größe unterteilt sind. Bei Bewegung in Richtung des (in dem Kennfeld gezeigten) Pfeils X wird der Kraftstoffverbrauch verbessert.
Weiterhin bezeichnen gestrichelte Linien den spezifischen Kraftstoffverbrauch zum Antrieb der Hilfsausrüstungen. Je kleiner die Bereichszahl wird, desto geringer wird der spezifische Kraftstoffverbrauch (d. h., umso geeigneter wird der entsprechende Bereich für den Antrieb der Hilfsausrüstung).
Weiterhin gehört ein Maschinenbremsbereich zu dem Bereich 1, nämlich zu dem am meisten geeigneten Bereich zum Antrieb der Hilfsausrüstungen. Zusätzlich ist dieser Maschinenbremsbereich weiterhin in vier Abschnitte unterteilt, bei denen es sich um Abschnitt 4, Abschnitt 3, Abschnitt 2 und Abschnitt 1 handelt, die in absteigender Reihenfolge in bezug auf die Eignung zum Antrieb der Hilfsausrüstung angeordnet sind.
Beispielsweise gibt in Fig. 2 "80 Stundenkilometer Dauerbetrieb" (STEADY) einen Betriebspunkt an, bei dem ein Kraftfahrzeug im Dauerzustand auf ebener Erde mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h in der höchsten Gangstufe fährt. Weiterhin gibt "40 km/h, 3. Gang im Dauerzustand" einen Betriebspunkt an, wenn das Kraftfahrzeug im Dauerzustand auf ebener Erde mit einer Geschwindigkeit von 40 km/h im dritten Gang fährt.
Im allgemeinen kann die Hinzufügung einer Antriebskraft zum Antrieb der Hilfsausrüstung durch Festhalten der Maschinendrehzahl und Erhöhung des Ausgangsdrehmoments verwirklicht werden. Fig. 3 zeigt einen Graphen, der den spezifischen Kraftstoffverbrauch pro Einheit für zusätzliche Antriebskraft darstellt, wenn eine gewisse Größe der Antriebskraft zum Antrieb der Hilfsausrüstung hinzugefügt wird, wenn die Maschine mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird. Genauer zeigt dieser Graph eine Querschnittsansicht, die durch drei Linien parallel zu der Ordinate von Fig. 2 geschnitten ist und jeweils durch den Niedriggeschwindigkeitsbereich, den Zwischengeschwindigkeitsbereich und dem Hochgeschwindigkeitsbereich hindurchgelangt. Die Abszisse bezeichnet das Grund-Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine vor Hinzufügung der Antriebskraft, und die Ordinate bezeichnet den spezifischen Kraftstoffverbrauch. Dabei ist ein Parameter die Maschinendrehzahl.
Wie aus diesem Graphen hervorgeht, können die folgenden Tendenzen auftreten. D. h., wenn das Grund- Ausgangsdrehmoment extrem gering ist, verschlechtert sich der spezifische Kraftstoffverbrauch zum Antrieb der Hilfsausrüstungen mit Erhöhung des Grund- Ausgangsdrehmoments. Weiterhin wird, wenn das Grund- Ausgangsdrehmoment klein oder mittel ist, der spezifische Kraftstoffverbrauch auf einen kleinen Wert gesättigt. Darüber hinaus steigt, wenn das Grund-Ausgangsdrehmoment groß ist, der spezifische Kraftstoffverbrauch mit Anstieg des Grund-Ausgangsdrehmoments an.
Fig. 4 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung des durch die Erfindung zu lösenden Problems, wenn die Brennkraftmaschine mit niedriger Maschinendrehzahl betrieben wird. In dieser Figur bezeichnet die Abszisse das Grund-Ausgangsdrehmoment, und bezeichnet die Ordinate den spezifischen Kraftstoffverbrauch zum Antrieb der Hilfsausrüstungen. Weiterhin sind bei (L) ein niedriges Grund-Ausgangsdrehmoment, bei (S) einen gesättigten Wert des Grund-Ausgangsdrehmoments und bei (H) ein hohes Grund-Ausgangsdrehmoment angegeben.
Es sei angenommen, dass beispielsweise sich das Grund- Ausgangsdrehmoment von einem niedrigen Wert (T&sub1;) über einen hohen Wert (T&sub2;) zu einem mittleren Wert (T&sub3;) ändert, und dass Lampen erleuchtet werden, wenn das Ausgangsdrehmoment sich auf dem hohen Wert (T&sub2;) befindet.
Das heißt, dass, falls die Lampen erleuchtet werden, wenn das Ausgangsdrehmoment sich auf dem hohen Wert (T&sub2;) befindet, das Grund-Ausgangsdrehmoment durch ΔT erhöht wird, um die durch Erleuchten der Lampen erhöhte Wechselstromgeneratorlast auszugleichen.
Der spezifische Kraftstoffverbrauch wird notwendigerweise verschlechtert, wenn die Lampen erleuchtet werden, wenn die Batterie zu dem Betriebszustand mit dem geringen spezifischen Kraftstoffverbrauch geladen wird, ohne dass der gegenwärtige Betriebszustand erfasst wird, oder wenn die Hilfsausrüstung ohne Verwendung von Navigationsinformationen gesteuert wird. Dies liegt daran, dass die Lampen erleuchtet werden müssen, wenn die Batterien geladen werden, und das Grund- Ausgangsdrehmoment von T&sub2; auf T&sub2; + ΔT erhöht wird, und der spezifische Kraftstoffverbrauch zum Antrieb der Hilfsausrüstung um ΔF&sub2; erhöht wird, da der zukünftige Betriebszustand nicht vorhergesagt werden kann.
Falls im Gegensatz dazu das Fahrzeug die gegenwärtigen Antriebszustände nachverfolgen kann, kann der spezifische Kraftstoffverbrauch durch Steuerung des Betriebs der Hilfsausrüstung während des Zustands mit hohem Grund- Ausgangsdrehmoment unterdrückt werden. Weiterhin kann, falls der zukünftige Antriebszustand entsprechend den Navigationsinformationen vorhergesagt werden kann, die Verschlechterung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs zum Antrieb der Hilfsausrüstung unterdrückt werden, da es möglich ist, einen Betriebszustand mit einem mittleren Ausgangsdrehmoment vorherzusagen, der dem mit einem hohen Ausgangsdrehmoment nachfolgt, um die Batterie zu dem Betriebszustand mit einem Zwischenausgangsdrehmoment nicht zu laden, und sie zu einem Betriebszustand mit einem hohen Ausgangsdrehmoment zu laden, ohne dass der spezifische Kraftstoffverbrauch durch den Antrieb der Hilfsausrüstung verschlechtert wird.
Weiterhin kann der spezifische Kraftstoffverbrauch durch Erhöhung des Grund-Ausgangsdrehmoments um ΔT und durch Vorabspeichern der zum Erleuchten der Lampen erforderlichen elektrischen Energie bei einem niedrigen Grund-Ausgangsdrehmoment T&sub1; verbessert werden, da es möglich ist, vorherzusagen, dass der Betriebszustand mit einem niedrigen Grund-Ausgangsdrehmoment vor dem mit einem hohen Grund-Ausgangsdrehmoment existiert.
Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm einer Hilfsausrüstungssteuerungsroutine, die in dem Hilfsausrüstungssteuerungssystem 141 beim Fahren des Fahrzeugs auszuführen ist. In Schritt 50 werden die Fahrumgebungsinformationen aus dem Fahrinformations- und Kommunikationssystem 142 und dem Autonavigationssystem 143 entnommen bzw. eingelesen. Darauffolgend werden in Schritt 51 die Fahrzeuginformationen eingelesen. Weiterhin wird in Schritt 52 eine Größe der notwendigen Erhöhung P, d. h. eine Anstiegsgröße des Grund- Ausgangsdrehmoment, das erforderlich ist, wenn eine gewisse Hilfsausrüstung betrieben wird, (beispielsweise, beim Erleuchten der Lampen oder bei Erhöhung der Klimaanlagenregelungsfähigkeit) eingelesen. Dann wird in Schritt 53 eine Hilfsausrüstungsantriebssubroutine (die nachstehend beschrieben ist) ausgeführt. Schließlich wird in Schritt 54 ein Betriebszulassungsbefehl zum Zulassen des Betriebs der Hilfsausrüstung ausgegeben. Somit wird diese Subroutine beendet.
Fig. 6 zeigt ein ausführliches Flussdiagramm der in Schritt 53 ausgeführten Hilfsausrüstungsantriebssubroutine. Zunächst wird in Schritt 53a ein Index , der die Eignung zum Antrieb der Hilfsausrüstungen unter dem gegenwärtigen Antriebszustand angibt, unter Verwendung der Fahrumgebungsinformationen, der fahrzeugeigenen Informationen und des Kennfelds des spezifischen Kraftstoffverbrauchs aus Fig. 2 bestimmt.
Dann wird in Schritt 53b die maximale Größe M(i), d. h. die zulässige maximale Größe des Grund- Ausgangsdrehmoments bestimmt, so dass dieses ohne Änderung des die Eignung angebenden Indexes, d. h. ohne Änderung des Betriebsbereichs erhöht werden kann.
In Schritt 53c wird die Differenz D zwischen der Größe der notwendigen Erhöhung P und der maximalen Größe M(i) berechnet.
In Schritt 53d wird bestimmt, ob die Differenz D negativ ist oder nicht.
Wenn die Bestimmung in Schritt 53d positiv ist, d. h., wenn die Differenz D negativ ist, wird diese Subroutine direkt beendet.
Falls im Gegensatz dazu die Bestimmung in Schritt 53d negativ ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 53e voran, in dem die Menge einer Verknappung der Energie F durch Subtraktion der Menge S der in Energiespeichervorrichtungen (nämlich der Batterie 123, dem Akkumulator 134 usw.) gespeicherten Energie von der Differenz D berechnet wird.
In Schritt 53f wird bestimmt, ob die Menge F der Verknappung der Energie negativ ist, d. h., ob die Differenz D durch die in den Speichervorrichtungen gespeicherten Energie abgedeckt werden kann.
Falls die Bestimmung in Schritt 53f negativ ist, d. h., falls die Differenz D durch die gespeicherte Energie abgedeckt werden kann, wird diese Routine direkt beendet.
Falls die Bestimmung in Schritt 53f negativ ist, d. h., falls die Differenz D nicht durch die gespeicherte Energie abgedeckt werden kann, schreitet die Steuerung zu Schritt 53g voran.
Dann wird, nachdem die Hilfsausrüstungen in Schritt 53g erhöhend gesteuert werden, der die Eignung zum Antrieb von Hilfsausrüstung angebende Index in Schritt 53a inkrementiert (erhöht), d. h., dass der Bereich, in dem der Betrieb der Hilfsausrüstungen zugelassen ist, in Schritt 53h ausgedehnt wird. Darauffolgend kehrt die Steuerung zu Schritt 532 zurück.
Fig. 7A und 7B zeigen Graphen, die das Steuerungsverfahren für die Hilfsausrüstung gemäß der Erfindung beschreiben.
(1) Die Länge eines Segments zwischen A und B bezeichnet eine zulässige Erhöhungsgröße. Wo A einen Betriebspunkt von "80 km/h, Dauerzustand" in Bereich 1 bezeichnet, und B einen Schnittpunkt einer geraden Linie, die sich von dem Punkt A in einer Richtung erstreckt, in der das Grund-Ausgangsdrehmoment unter einer konstanten Maschinendrehzahl sich erhöht, d. h. einer geraden Linie, die aufwärts verläuft, und einer Grenzlinie zwischen Bereich 1 und Bereich 2.
(2) Die Ausgangserhöhungsgröße ΔP ist durch ein Segment AC dargestellt.
(3) Wenn die Ausgangserhöhungsgröße ΔP größer als die zulässige Erhöhungsgröße, ΔL ist, d. h., wenn das Segment AC länger als das Segment AB ist und wenn die in den Energiespeichervorrichtungen (nämlich der Batterie 123, dem Akkumulator 134 usw.) gespeicherte Energie niedriger als die vorbestimmte Energie ist, wird der Maschinenbetriebsbereich auf Region 2 ausgedehnt, um die Ausgangserhöhungsgröße ΔP abzudecken (vgl. Fig. 7B).
(4) Ein Betriebsbereich wird ausgedehnt, bis die notwendige Leistung zum Antrieb der Hilfsausrüstung erhalten wird.
Wenn die durch den Wechselstromgenerator 122 erzeugte elektrische Leistung durch die vorstehend beschriebene Hilfsausrüstungssteuerungsroutine gesteuert wird, kann die gespeicherte Energie S durch Bestimmung geschätzt werden, ob die Anschlussspannung V der Batterie 123 gleich oder höher als eine Spannung Vth an dem Ende der Entladung ist.
Es sei bemerkt, dass die Erhöhung der Ausgangsleistung des Wechselstromgenerators durch Aufgabe eines Erhöhungsanforderungssignals zu der Feldstromsteuerungsvorrichtung 124 erreicht werden kann.
Wenn die Klimaregelungsfähigkeit der Klimaanlage gesteuert wird, kann die gespeicherte Energie S durch Messung des Flüssigkeits- pegels des Akkumulators 134 geschätzt werden.
Es sei bemerkt, dass eine Erhöhung der Klimaregelungsfähigkeit der Klimaanlage durch Erhöhung des Winkels der Taumelscheibe erzielt werden kann.
Im übrigen kann die Hilfsausrüstung genauer durch Verwendung nicht nur der Informationen bezüglich der Betriebszustände der Brennkraftmaschine (nämlich der Ansaugluftrate, der Maschinendrehzahl, der Drosselklappenöffnung) sondern ebenfalls von Informationen bezüglich Außentemperatur und Atmosphärendruck, die durch an dem Fahrzeug angebrachten Sensoren erfasst werden, oder eines durch ein bekanntes Lernsystem zum Lernen von Gewohnheiten des Fahrers (beispielsweise Getriebebetätigungszeitverlauf, Beschleunigungspedalbetätigungszeitverlauf und Differenz zwischen der Begrenzungsgeschwindigkeit und der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit) als die Fahrzeuginformationen gesteuert werden, wenn der Wechselstromgenerator oder die Klimaanlage gesteuert werden.
Im Fall des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels kann der spezifische Kraftstoffverbrauch durch Steuerung der Hilfsausrüstung entsprechend den gegenwärtigen Fahrumgebungsinformationen und den Fahrzeuginformationen gesteuert werden. Jedoch werden die Hilfsausrüstungen nicht durch Vorhersage der gegenwärtigen und darauffolgenden Fahrzustände entsprechend den Informationen positiv gesteuert, die von dem Fahrzeugkommunikations- und informationssystem oder dem Autonavigationssystem erhalten werden.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung zielt darauf ab, das vorstehend beschriebene Problem zu lösen. Dementsprechend liegt dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Hilfsausrüstung genauer unter Verwendung der durch das Fahrzeugkommunikations- und informationssystem 142 oder das Autonavigationssystem 143 vorhergesagten Fahrumgebungsinformationen genauer zu steuern.
Das heißt, dass ein Plan zur Steuerung der Hilfsausrüstung entsprechend einer Fahrgeschwindigkeit und einer Fahrlast erzeugt wird, die anhand der Fahrzeugumgebungsinformation (diese Informationen umfassen beispielsweise Informationen bezüglich des kürzesten Wegs, des Verkehrszustands, der Zustände einer ansteigenden oder abfallenden Straße usw. (die Einzelheiten der Fahrumgebungsinformationen sind im weiteren Verlauf der Beschreibung beschrieben)), die aus dem Fahrzeugkommunikations- und informationssystem 142 oder dem Autonavigationssystem 143 erhalten werden.
Fig. 8 zeigt ein Flussdiagramm einer Hilfsausrüstungssteuerungsvorhersageroutine. Zunächst werden in Schritt 80 die Fahrumgebungsinformationen aus dem Fahrzeuginformations- und kommunikationssystem 142 sowie dem Autonavigationssystem 143 eingelesen. Dann werden in Schritt 81 die Fahrzeuginformationen eingelesen.
In Schritt 82 wird der Index , der einen Fahrabschnitt angibt, bei dem es sich um einen der Abschnitte handelt, in die ein Fahrweg von dem Startpunkt zu dem Endpunkt unterteilt ist, auf einen anfänglichen Wert 1 gesetzt. Dann werden in Schritt 83 das Ausgangsdrehmoment L(j), das zum Antrieb in dem Fahrbereich erforderlich ist, die Größe der notwendigen Erhöhung P(j), die zum Betrieb der Hilfsausrüstungen erforderlich ist, und der Hilfsausrüstungsantriebseignungsindex I(j), der die Eignung zum Antrieb der Hilfsausrüstung, die unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben worden sind, entsprechend den Fahrumgebungsinformationen und den Fahrzeuginformationen vorhergesagt. In Schritt 84 wird das vorhergesagte Ausgangsdrehmoment L(j), die Größe der notwendigen Erhöhung P(j) und der Hilfsausrüstungsantriebseignungsindex I(j) (in einen Speicher) gespeichert.
In Schritt 85 wird bestimmt, ob der einen Fahrabschnitt angebende Index den maximalen Wert J erreicht, d. h., ob die Vorhersage für alle Fahrabschnitte abgeschlossen ist oder nicht. Falls die Bestimmung negativ ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 86 voran, in dem der Fahrabschnittindex inkrementiert wird. Dann kehrt die Steuerung zu Schritt 83 zurück.
Wenn die Bestimmung in Schritt 85 positiv ist, d. h., wenn die Vorhersage abgeschlossen ist, wird der Fahrabschnittindex js, der in der Hilfsausrüstungssteuerungsvorhersageroutine zur Vorhersage des Hilfsausrüstungssteuerungsplans verwendet wird, auf 1 gesetzt. Dann wird in Schritt 88 die Hilfsausrüstungssteuerungsvorhersagesubroutine ausgeführt. Darauffolgend wird diese Routine beendet.
Fig. 9 zeigt ein ausführliches Flussdiagramm der in Schritt 88 ausgeführten Hilfsausrüstungssteuerungsvorhersageroutine. Zunächst wird in Schritt 88a die maximale Erhöhungsgröße M(js), d. h., die zulässige maximale Größe für das Ausgangsdrehmoment, die ohne Änderung des Eignungsindexes I(js) erreicht werden kann, unter Bezugnahme auf das Kraftstoffverbrauchsverhältniskennfeld gemäß Fig. 2 bestimmt.
Dann wird in Schritt 88b bestimmt, ob die maximale Erhöhungsgröße M(js) bereits in dem Speicher gespeichert worden ist. Wenn die Bestimmung positiv ist, d. h., wenn die maximale Erhöhung M(js) bereits in dem Speicher gespeichert worden ist, wird die maximale Erhöhungsgröße M(js) in Schritt 88c aktualisiert. Darauffolgend schreitet die Steuerung zu Schritt 88e voran.
In Schritt 88e wird die Differenz zwischen der Größe der notwendigen Erhöhung P(js) und der maximale Erhöhungsgröße M(js) berechnet. Dann wird in Schritt 88f bestimmt, ob die Differenz D(js) negativ ist oder nicht.
Wenn die Bestimmung in Schritt 88f positiv ist, d. h., falls die Differenz D(js) negativ ist, wird die Differenz D(js) als die gespeicherte Energie S(js) in einem Fahrabschnitt js eingestellt. Darauffolgend schreitet die Steuerung zu Schritt 88i voran. Falls im Gegensatz dazu die Bestimmung in Schritt 88f negativ ist, d. h., falls die Differenz D(js) positiv ist, wird die in einem Fahrabschnitt js gespeicherte Energie S(js) auf 0 gesetzt. Dann schreitet die Steuerung zu Schritt 88i voran.
In Schritt 88i werden eine akumulierte Größe der notwendigen Erhöhung TP, d. h., ein akumulierter Wert der Größe der notwendigen Erhöhung P(js), die nach dem Start des Fahrens erhalten wird, eine akumulierte maximale Erhöhungsgröße TM, die ein akumulierter Wert der maximalen Erhöhungsgröße nach dem Start M(js), und die akumulierte gespeicherte Energie, die ein akumulierter Wert der gespeicherten Energie S(js) ist, durch die nachstehenden Gleichungen bestimmt:
TP ← TP + P(js)
TM ← TM + M(js)
TS ← TS + 5(js)
In Schritt 88k wird bestimmt, ob der Fahrabschnittindex js den maximalen Wert J erreicht, d. h., ob der Hilfsausrüstungssteuerungsplan für alle Fahrabschnitte vorhergesagt worden ist oder nicht. Wenn die Bestimmung negativ ist, wird in Schritt 88k der Fahrabschnittindex js inkrementiert. Dann kehrt die Steuerung zu Schritt 88a zurück.
Wenn die Bestimmung in Schritt 88j positiv ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 88m voran, in dem bestimmt wird, ob TM + TS - TP > 0 ist oder nicht, d. h., ob der akkumulierte Wert der Hilfsausrüstungsantriebsenergie, die durch die Brennkraftmaschine und die Energiespeichervorrichtungen zugeführt wird, größer als der akkumulierte Wert der erforderlichen Hilfsausrüstungsantriebsenergie ist oder nicht.
Wenn die Bestimmung in Schritt 88m positiv ist, d. h., falls die notwendige Hilfsausrüstungsantriebsenergie aus der Brennkraftmaschine und den Energiespeichervorrichtungen zugeführt werden kann, wird diese Subroutine beendet.
Falls im Gegensatz dazu die Bestimmung in Schritt 88m negativ ist, d. h., falls die erforderliche Hilfsausrüstungsantriebsenergie nicht von der Brennkraftmaschine und den Energiespeichervorrichtungen zugeführt werden kann, schreitet die Steuerung zu Schritt 88n voran, in dem der Hilfsausrüstungsantriebseignungsindex I(js) inkrementiert wird. Dann kehrt die Steuerung zu Schritt 88a zurück.
Das heißt, dass in Schritt 88n, falls beispielsweise der minimale Wert des Hilfsausrüstungsantriebseignungsindizes I(js) (1 ≤ js ≤ J) 1 ist, die Werte aller Hilfsausrüstungsantriebseignungsindizes I(js), deren Wert 1 ist, durch 2 ersetzt. Folglich werden die Hilfsausrüstungsantriebsbereiche ausgedehnt. Dann wird eine erneute Vorhersage durchgeführt.
Fig. 10 zeigt ein Flussdiagramm einer Hilfsausrüstungssteuerungsausführungsroutine zur Ausführung eines Hilfsausrüstungssteuerungsbetriebs entsprechend der Vorhersage. Zunächst wird in Schritt 100 die Fahrdistanz T nach der Vorhersage aus beispielsweise einer Fahrtenmeßeinrichtung eingelesen.
Dann wird in Schritt 101 der Fahrabschnittindex auf einen anfänglichen Wert von 1 gesetzt. Darauffolgend wird in Schritten 102 und 103 der gegenwärtige Fahrabschnitt bestimmt.
D. h., dass in Schritt 102 bestimmt wird, ob T(j - 1) ≤ T ≤ T(j) gilt oder nicht. Falls die Bestimmung negativ ist, wird in Schritt 103 der Fahrabschnittindex k inkrementiert. Dann kehrt die Steuerung zu Schritt 102 zurück.
Falls die Bestimmung in Schritt 102 positiv ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 104 voran, in dem das Ausgangsdrehmoment L(j), die erforderliche Erhöhungsgröße P(j) und die maximale Erhöhungsgröße M(j) aus dem Speicher des Hilfsausrüstungssteuerungssystems 141 eingelesen werden und dann eine Ausgangsleistung der Hilfsausrüstung auf P(j) erhöht wird, und das Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine wird auf {L(j) + M(j)} erhöht (d. h., die maximale Ausgangsleistung).
Falls der tatsächliche Fahrzustand mit dem vorhergesagten Fahrzustand übereinstimmt, verursacht der vorstehend erwähnte Vorgang keine Probleme. Falls jedoch der tatsächliche Fahrzustand nicht mit dem vorhergesagten Fahrzustand aufgrund eines zufälligen Verkehrsstaus übereinstimmt, wird weiterhin die nachstehend beschriebene erneute Vorhersage durchgeführt.
D. h., dass in Schritt 105 die tatsächliche Hilfsausrüstungsantriebsenergie Pact durch Erfassung des Betriebszustands der Hilfsausrüstung (beispielsweise des Betriebszustands der Klimaanlage oder des Wechselstromgenerators) eingelesen. Dann wird in Schritt 106 bestimmt, ob der absolute Wert der Differenz zwischen der Hilfsausrüstungsantriebsenergie Pact und der erforderlichen Erhöhungsgröße P(j) gleich oder niedriger als ein vorbestimmter Wert E ist.
Falls die Bestimmung in Schritt 106 positiv ist, wird entschieden, dass die Differenz zwischen der tatsächlichen Hilfsausrüstungsantriebsenergie und der vorhergesagten Energie sich innerhalb eines zulässigen Bereichs befindet. Somit wird diese Routine beendet.
Falls demgegenüber die Bestimmung in Schritt 106 negativ ist, wird entschieden, dass der tatsächliche Fahrzustand nicht mit dem vorhergesagten Zustand übereinstimmt. Dann schreitet die Steuerung zu Schritt 107 voran, in dem ein anfänglicher Wert des Fahrabschnittindex js, das in der Hilfsausrüstungssteuerungsvorhersagesubroutine verwendet wird, auf gesetzt.
Weiterhin wird in Schritt 108 eine Hilfsausrüstungssteuerungswiedervorhersagesubroutine an den Fahrabschnitten ausgeführt, die dem Fahrabschnitt nachfolgen, bei dem die Nichtübereinstimmung zwischen dem tatsächlichen Fahrzustand und dem vorhergesagten Fahrzustand als erstes aufgetreten ist. Dabei ist die Hilfsausrüstungssteuerungswiedervorhersagesubroutine identisch zu der Hilfsausrüstungssteuerungsvorhersagesubroutine gemäß Fig. 9.
Fig. 11 zeigt ein Beispiel für den Antriebsplan des Wechselstromgenerators 123, der auf der Grundlage des vorhergesagten Fahrzustands bestimmt wird. Dabei wird die Fahrlast und die Maschinenlast größer, wenn die Zahlen größer werden.
D. h., dass an einem ersten Tag das Fahrzeug auf einem Schnellweg fährt, nachdem es in Vorstädten gefahren ist. Danach fährt das Fahrzeug in einem Stadtbereich und erreicht ein Ziel. Zunächst wird vorhergesagt, dass Verkehrsstaus auf dem Schnellweg und in dem Stadtbereich auftreten werden.
Es wird weiterhin anhand dieses Ergebnisses vorhergesagt, dass die Fahrlast in den Vorstädten 2 ist, dass die Fahrlast auf dem Schnellweg 4 ist und dass die Fahrlast an einer Staustelle 1 ist.
Auf der Grundlage dieser Vorhersage wird der Antriebsplan des Wechselstromgenerators wie nachstehend beschrieben erstellt. Beispielsweise soll in den Vorstädten die gegenwärtige Menge der aufgeladenen Energie in der Batterie durch Verringerung des Erregungsstroms beibehalten werden. Auf dem Schnellweg wird die Batterie 123 mit überschüssiger Leistung durch Erhöhung des Erregungsstroms aufgeladen. Weiterhin wird an der Staustelle der Erregungsstrom für den Wechselstromgenerator verringert oder auf 0 gesetzt. Somit wird auf dem Schnellweg und an der Staustelle die in der Batterie 123 gespeicherte Leistung derart verbraucht, dass die Last der Brennkraftmaschine 1 wird. Folglich wird eine Verschlechterung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs verhindert.
An einem zweiten Tag fährt das Fahrzeug auf dem Schnellweg und in den Vorstädten, nachdem es in dem Stadtbereich gefahren ist. Dann erreicht das Fahrzeug ein Ziel. Dabei wird kein Verkehrsstau vorhergesagt. Folglich wird anhand dieses Ergebnisses vorhergesagt, dass die Fahrlast in dem Stadtbereich 2 ist, dass die Fahrlast auf dem Schnellweg 4 ist und dass die Fahrlast in den Vorstädten 3 ist.
Entsprechend dieser Vorhersage wird der Antriebsplan des Wechselstromgenerators wie nachstehend beschrieben erstellt. D. h., dass in dem Stadtbereich die Last der Brennkraftmaschine unter Verwendung der in der Batterie 123 am vorhergehenden Tag geladenen Leistung verringert wird. Weiterhin wird auf dem Schnellweg die Batterie 123 mit der Überschußleistung durch Erhöhung des Erregungsstroms aufgeladen.
Während des Fahrens auf dem Schnellweg wird die Batterie 123 vollständig aufgeladen. Somit wird lediglich Energie entsprechend der verbrauchten Leistung durch Verringerung des Feldstroms erzeugt. Im Gegensatz dazu wird in den Vorstädten die in der Batterie 123 gespeicherte Leistung durch Verringerung des Erregungsstroms oder Reduzierung dieses Erregungsstroms auf 0 verbraucht.
Folglich kann der spezifische Kraftstoffverbrauch durch Steuerung des aus der Feldstromsteuerungsvorrichtung 124 zugeführten Feldstroms entsprechend diesem vorherbestimmten Plan verbessert werden.
Fig. 12 zeigt ein Beispiel für einen Antriebsplan der Klimaanlage, der entsprechend den vorhergesagten Fahrzuständen bestimmt wird.
D. h., dass an einem ersten Tag nach Fahren auf einer flachen Straße das Fahrzeug Anstiege auf ansteigenden Straßen und Herunterfahren auf abfallenden Straßen wiederholt. Danach fährt das Fahrzeug auf einer weiteren flachen Straße und erreicht auf diese Weise ein Ziel. Anhand dieses Ergebnisses wird bestimmt, dass die Taumelscheibe (A/CSP) auf eine Zwischenposition auf der flachen Straße eingestellt wird, um mit einer erforderlichen Fähigkeit überein zu stimmen. Da beim Herauffahren auf nur leicht ansteigenden Straßen und beim Herabfahren von abfallenden Straßen die Fahrlast relativ gering ist, wird die Taumelscheibe (A/CSP) auf eine maximale Kippposition eingestellt, um das verflüssigte Kühlmittel in dem Akkumulator 135 zu speichern. Da bei Herauffahren auf stark ansteigenden Straßen die Fahrlast relativ groß ist, wird die Taumelscheibe auf eine minimale Kippposition eingestellt, um einen Leerlauf der Klimaanlage zu erreichen. D. h., dass die Klimaanlage entsprechend dem vorstehend Plan gesteuert wird.
An einem zweiten Tag fährt das Fahrzeug nach Fahren auf einer flachen Straße auf einer stark ansteigenden Straße. Dann fährt das Fahrzeug auf einer langen abfallenden Straße. Schließlich fährt das Fahrzeug auf einer flachen Straße und erreicht somit ein Ziel.
Während des Fahrens auf der flachen Straße wird das verflüssigte Kühlmittel für das Fahren auf der steil ansteigenden Straße gespeichert. Weiterhin wird in dem Fall des Fahrens auf der steil ansteigenden Straße die Klimaanlage nicht angetrieben, sondern wird der Klimaregelungsbetrieb unter Verwendung des gespeicherten verflüssigten Kühlmittels durchgeführt.
In dem Fall des Fahrens auf der abfallenden Straße wird das verflüssigte Kühlmittel positiv gespeichert. Weiterhin wird, nachdem der Akkumulator mit dem verflüssigten Kühlmittel aufgefüllt ist, ein erforderlicher Klimaanlagenregelungsbetrieb durch Einstellung des Kippwinkels der Taumelscheibe auf einen kleinen Winkel durchgeführt. Dann wird während des letzten Fahrens auf der flachen Straße der Klimaanlagenregelungsbetrieb unter Verwendung des in dem Akkumulator 134 gespeicherten verflüssigten Kühlmittels durchgeführt.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Betriebsplan für die Hilfsausrüstung entsprechend der vorhergesagten Fahrlast und der von der Brennkraftmaschine erzeugten Last erstellt. Der spezifische Kraftstoffverbrauch kann durch Betrieb der Hilfsausrüstungen entsprechend diesem Plan verbessert werden.
Es sei bemerkt, dass bei Auftreten einer Nichtübereinstimmung zwischen dem tatsächlichen Fahrzustand und dem Planzustand nach dem tatsächlichen Fahren der Betriebsplan der Hilfsausrüstung erneut vorhergesagt werden kann.
Darüber hinaus kann, obwohl die Brennkraftmaschine in dem Bereich mit einer geringen Hilfsausrüstungsantriebseignung entsprechend der in der Batterie 123 oder dem Akkumulator 135 gespeicherten Energie arbeitet, die Hilfsausrüstung betrieben werden.
Wenn beispielsweise vorhergesagt wird, dass eine Fahrt mit geringer Last mit der geringen Hilfsausrüstungsantriebseignung für 10 Minuten fortgesetzt wird, kann der nachstehend beschriebene Hilfsausrüstungsantriebsplan derart ausgewählt werden, dass der spezifische Kraftstoffverbrauch verbessert werden kann. D. h., dass Energie durch Antrieb der Hilfsausrüstungen in einer ersten Hälfte (nämlich 5 Minuten) der Periode gespeichert wird. Weiterhin wird in einer zweiten Hälfte der Periode die gespeicherte Energie zum Antrieb der Hilfsausrüstung verbraucht.
Im übrigen werden gemäß den vorstehend beschriebenen zwei Ausführungsbeispielen der Erfindung die Fahrumgebungsbedingungen aus dem Fahrzeuginformations- und kommunikationssystem oder dem Autonavigationssystem erhalten. Jedoch können die Fahr-(Umgebungs- )Informationen manuell aus einer Eingabeeinheit wie eine Tastatur oder einer Fernsteuerungsvorrichtung eingegeben werden.
Beispielsweise können die Fahrinformationen in dem folgenden Format eingegeben werden: Nr (nämlich der Abschnitt Nr. einer Fahrstraße)/ die zurückgelegte Distanz / die erwartete Geschwindigkeit des Fahrzeugs / eine Höhenänderung.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Steuerung der durch die Brennkraftmaschine angetriebenen Hilfsausrüstungen können auf alle Arten von Motorfahrzeugen angewendet werden. Falls jedoch diese Vorrichtung auf ein Kraftfahrzeug mit einer großen elektrischen Last, beispielsweise einer großen Anzahl elektrischer Vorrichtungen oder einem EHC (elektrisch geheiztem Katalysator) angewendet wird, kann die gesamte Maschinenlast verringert werden. Weiterhin kann der spezifische Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine deutlich verbessert werden.
Zusätzlich wird gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung das Kennfeld des spezifischen Kraftstoffverbrauch gemäß Fig. 2 als eine Funktion der Maschinendrehzahl und des Grund- Ausgangsdrehmoments eingestellt. Jedoch ist das Kennfeld des spezifischen Kraftstoffverbrauchs gemäß der Erfindung nicht darauf beschränkt. Es kann ebenfalls als eine Funktion von beispielsweise der Art der Brennkraftmaschine, der Last der Brennkraftmaschine, der Ansaugluftströmungsrate und des Drehmoments definiert werden.
Im übrigen sind gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung die Bereiche entsprechend einer vorbestimmten Größe des spezifischen Kraftstoffverbrauchs unterteilt. Jedoch kann ein derartiger Bereich weiter in Abschnitte unterteilt werden.
Zusätzlich kann eine Vielzahl von Kraftstoffverbrauchsverhältniskennfeldern entsprechend den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine jeweils vorgesehen werden. Weiterhin können Kennfelder entsprechend den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine geändert werden.
Es wurde eine Vorrichtung zur Steuerung von durch eine Brennkraftmaschine angetriebenen Hilfsausrüstung angegeben, die die Verschlechterung eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs unterdrücken kann, indem die Hilfsausrüstung auf Grundlage von aus einem Autonavigationssystem oder dergleichen zugeführten Fahrumgebungsinformationen gesteuert wird. D. h., dass diese Vorrichtung die zukünftige maximale Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine und deren Fahrlast entsprechend den Fahrumgebungsinformationen und Fahrzeuginformationen vorhersagt. Weiterhin werden, falls die maximale Ausgangsleistung größer als die Fahrlast ist, die Hilfsausrüstung (beispielsweise Licht und Klimaanlage) direkt durch die Brennkraftmaschine angetrieben. Darüber hinaus wird überschüssige Energie in einer Energiespeichervorrichtung gespeichert. Wenn die maximale Ausgangsleistung annähernd gleich der Fahrlast ist und der spezifische Kraftstoffverbrauch verschlechtert wird, wenn die Hilfsausrüstungen angetrieben werden, werden diese unter Verwendung der in der Energiespeichereinrichtung gespeicherten Energie angetrieben. Folglich wird die Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses auf Grundlage der Betätigungen der Hilfsausrüstungen unterdrückt.

Claims

1. Vorrichtung, die eine durch eine Brennkraftmaschine (111) eines Fahrzeugs angetriebenen Hilfsausrüstung steuert, mit

einer Fahrumgebungsinformationssammeleinrichtung (143), die Informationen bezüglich einer Fahrumgebung um das Fahrzeug sammelt, und

einer Hilfsausrüstungssteuerungseinrichtung (141), die die durch die Brennkraftmaschine (111) angetriebene Hilfsausrüstung entsprechend den durch die Fahrumgebungsinformationssammeleinrichtung (143) gesammelten Fahrfahrzeuginformationen steuert,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Hilfsausrüstungssteuerungseinrichtung (143) eine Vorhersageeinrichtung aufweist, die eine Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (111) und eine Fahrlast entsprechend den durch die Fahrumgebungsinformationssammeleinrichtung (143) gesammelten Fahrfahrzeuginformationen vorhersagt, und entsprechend der durch die Vorhersageeinrichtung vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine und Fahrlast eine Steuerung durchführt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Fahrzeuginformationssammeleinrichtung (142) zum Sammeln von Informationen bezüglich Betriebszuständen des Fahrzeugs, wobei die Hilfsausrüstungssteuerungseinrichtung (141) die durch die Brennkraftmaschine (111) angetriebenen Hilfsausrüstungen ebenfalls unter Beachtung der durch die Fahrzeuginformationssammeleinrichtung (142) gesammelten Fahrzeuginformationen steuert.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Wiedervorhersageeinrichtung zur erneuten Vorhersage einer Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (111) und einer Fahrlast, wenn eine gegenwärtige Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (111) und eine gegenwärtige Fahrlast jeweils von der vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine (111) und der vorhergesagten Fahrlast, die von der Vorhersageeinrichtung vorhergesagt wurden, über feste zulässige Grenzen hinaus abweichen.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrumgebungsinformationssammeleinrichtung ein Navigationssystem ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrumgebungsinformationssammeleinrichtung eine Informationsbeschaffungseinrichtung zur Beschaffung von Informationen bezüglich des Verkehrszustands durch Kommunikation mit Informationsquellen ist.

6. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Energiespeichereinrichtung (123) zum Speichern der durch die Brennkraftmaschine (111) erzeugten Energie, wenn die Brennkraftmaschine (111) unter einem besonderen Betriebszustand betrieben wird, bei dem eine zum Antrieb von Hilfsausrüstungen erforderliche erhöhte Kraftstoffmenge niedriger als eine feste Menge ist, und zur Zufuhr der gespeicherten Energie zum Antrieb der Hilfsausrüstung, wenn die Brennkraftmaschine nicht unter dem besonderen Betriebszustand betrieben wird.

7. Verfahren zur Steuerung einer durch eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs angetriebenen Hilfsausrüstung, mit den Schritten

einem Fahrumgebungsinformationssammelschritt zum Sammeln von Informationen bezüglich einer Fahrumgebung um das Fahrzeug, und

einem Hilfsausrüstungssteuerungsschritt zum Steuern der durch die Brennkraftmaschine angetriebenen Hilfsausrüstung entsprechend den in dem Fahrumgebungsinformationssammelschritt gesammelten Fahrfahrzeuginformationen,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Hilfsausrüstungssteuerungsschritt einen Vorhersageschritt zum Vorhersagen einer Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine und einer Fahrlast entsprechend den in dem Fahrumgebungsinformationssammelschritt gesammelten Fahrumgebungsinformationen aufweist, und entsprechend der durch die Vorhersageeinrichtung vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine und Fahrlast eine Steuerung durchführt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Fahrzeuginformationssammelschritt zum Sammeln von Informationen bezüglich Betriebszuständen des Fahrzeugs, wobei in dem die Hilfsausrüstungssteuerungsschritt die durch die Brennkraftmaschine angetriebene Hilfsausrüstung ebenfalls unter Beachtung der in dem Fahrzeuginformationssammelschritt gesammelten Fahrzeuginformationen gesteuert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch einen Wiedervorhersageschritt zum erneuten Vorhersagen einer Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine und einer Fahrlast, wenn eine gegenwärtige Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine und eine gegenwärtige Fahrlast jeweils von der vorhergesagten Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine und der vorhergesagten Fahrlast, die in dem Vorhersageschritt vorhergesagt wurden, über feste zulässige Grenzen hinaus abweichen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrumgebungsinformationen aus einem Navigationssystem erhalten werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrumgebungsinformationen aus einer Informationsbeschaffungseinrichtung zur Beschaffung von Informationen bezüglich des Verkehrszustands durch Kommunikation mit Informationsquellen erhalten werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch einen Energiespeicherschritt zum Speichern der durch die Brennkraftmaschine erzeugten Energie, wenn die Brennkraftmaschine unter einem besonderen Betriebszustand betrieben wird, bei dem eine zum Antrieb von Hilfsausrüstungen erforderliche erhöhte Kraftstoffmenge niedriger als eine feste Menge ist, und zur Zufuhr der gespeicherten Energie zum Antrieb der Hilfsausrüstung, wenn die Brennkraftmaschine nicht unter dem besonderen Betriebszustand betrieben wird.