(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを有する車両の燃費を推定する方法であって、前記エンジンは、転がり抵抗出力成分と、空気力学的抵抗出力成分と、加速度出力成分とを備える全出力を有し、前記方法は、
これらの成分のそれぞれの値を推定するステップであって、前記値が車両質量または前面投影面積を含むそれぞれの複数の車両パラメータに依存し、少なくとも１つの前記パラメータの読み取り値が前記車両の車載診断システムから得られる、ステップと、
前記推定されたそれぞれの値を加算して、前記全出力に関する全出力値を推定するステップと、
車両によって使用される燃料のエネルギー値を得るステップと、
前記全出力値を前記エネルギー値および所定のエンジン効率値で割ることによって第１の燃費推定値を得るステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記エンジンを通り抜ける空気流量を得るかまたは推定するステップと、
前記空気流量を前記燃料と関連付けられる理論空燃比で割ることによって理論燃料質量を導き出すステップと、
前記燃料質量を前記エンジンの排ガス酸素含有量に関連する値で割って、第２の燃費推定値を得るステップと、
確定的な燃費推定値を、最大車両質量を使用して前記第１の燃費推定値を計算して与えられる最大推定値、および前記第２の燃費推定値のうちの小さい方であって、且つ最小車両質量を使用して前記第１の燃費推定値を計算して与えられる最小推定値、および前記第２の燃費推定値のうちの大きい方に設定するステップと、
を更に含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記車両質量値を推定するステップを更に含み、このステップは、
少なくとも１つの車両パラメータと少なくとも１つのそれぞれの所定の閾値とを比較することにより第１の適格期間を特定するステップであって、前記少なくとも１つの閾値が、前記全出力の割合としての前記加速度出力成分をほぼ最大にするべく略ピーク加速度を特定するように選択される、ステップと、
前記第１の適格期間中に取得される車両加速度読み取り値の加重平均値または移動平均値を決定するステップと、
前記エンジンによって生み出される力に関連するパラメータの値を加速度読み取り値の前記加重平均値または移動平均値で割ることにより前記車両質量値を推定するステップと、
を含む請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記車両の前記前面投影面積値を推定するステップを更に含み、このステップは、
少なくとも１つの車両パラメータと少なくとも１つのそれぞれの所定の閾値とを比較することにより第２の適格期間を特定するステップであって、前記少なくとも１つの閾値が、前記加速度出力成分をほぼ最小にするべく略定常状態動作を特定するように選択されるステップと、
前記第２の適格期間中に取得される全出力読み取り値の加重平均値または移動平均値を決定するステップと、
転がり出力の推定値を全出力の前記加重平均または移動平均から差し引いて、空力出力の推定値を与えるステップと、
前記空力出力の推定値を抵抗係数に関連する定数と車両速度の３乗とで割ることにより前記前面投影面積値を推定するステップと、
を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記車両パラメータのうちの１つがエンジン負荷であり、前記エンジン負荷の値は、複数のエンジン負荷報告方策のうちのいずれが前記車両によって使用されるのかに依存し、
少なくとも１つの車両パラメータと少なくとも１つのそれぞれの所定の閾値とを比較することにより第３の適格期間を特定するステップであって、前記少なくとも１つの閾値は、前記エンジンがアイドリングしているときに、異なるエンジン負荷報告方策によりもたらされる前記エンジン負荷値同士の間の差をほぼ最大にするように前記エンジンが動作している期間を特定するべく選択される、ステップと、
エンジン負荷値を得るステップと、
前記エンジン負荷値とエンジン負荷閾値とを比較して、前記車両のためのエンジン負荷報告方策を決定するステップと、
を含む請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記パラメータのうちの１つが燃料タイプであり、
少なくとも１つのＯＢＤパラメータを使用して前記燃料タイプを特定するステップであって、前記少なくとも１つのＯＢＤパラメータが、好ましくは、排ガス温度、マニホールド絶対圧力、空気流量、燃料状態、燃料圧力、および、プロトコルの列挙状態のうちの１つであり、前記複数のパラメータのそれぞれがそれと関連する少なくとも１つの所定の閾値を有するステップと、
燃料タイプに関連する少なくとも１つの数値指標を報告するために、前記少なくとも１つのパラメータのそれぞれの値と少なくとも１つのそれぞれの所定の閾値とを比較するステップと、
を更に含む請求項３〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの数値指標のそれぞれに対して重みづけを割り当てるステップと、
前記重みづけの総和を計算するとともに、前記総和と所定の閾値とを比較して、前記燃料タイプを特定するステップと、
前記燃料タイプを報告するステップと、
を更に含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
エンジンを有する車両の燃費を推定するための装置であって、前記エンジンは、転がり抵抗出力成分と、空気力学的抵抗出力成分と、加速度出力成分とを備える全出力を有し、前記装置は、
前記成分のそれぞれの値を推定するための手段であって、前記値が車両質量または前面投影面積を含むそれぞれの複数の車両パラメータに依存し、少なくとも１つの前記パラメータの読み取り値が前記車両の車載診断システムから得られる手段と、
前記推定されたそれぞれの値を加算して、前記全出力に関する全出力値を推定するための手段と、
車両によって使用される燃料のエネルギー値を得るための手段と、
前記全出力値を前記エネルギー値および所定のエンジン効率値で割ることによって第１の燃費推定値を得るための手段と、
を備える装置。
【請求項９】
前記エンジンを通り抜ける空気流量を得るかまたは推定するための手段と、
前記空気流量を前記燃料と関連付けられる理論空燃比で割ることによって理論燃料質量を導き出すための手段と、
前記燃料質量を前記エンジンの排ガス酸素含有量に関連する値で割って、第２の燃費推定値を得るための手段と、
確定的な燃費推定値を、最大質量値を使用して計算される第１の燃費推定値および前記第２の燃費推定値のうちの小さい方に設定する手段と、
を更に備える請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記エンジンを通り抜ける空気流量を得るかまたは推定するための手段と、
前記空気流量を前記燃料と関連付けられる理論空燃比で割ることによって理論燃料質量を導き出すための手段と、
前記燃料質量を前記エンジンの排ガス酸素含有量に関連する値で割って、第２の燃費推定値を得るための手段と、
確定的な燃費推定値を、最小質量値を使用して計算される第１の燃費推定値および前記第２の燃費推定値のうちの大きい方に設定するための手段と、
を更に備える請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記車両質量値を推定するための手段を更に備え、この手段は、
少なくとも１つの車両パラメータと少なくとも１つのそれぞれの所定の閾値とを比較することにより第１の適格期間を特定するための手段であって、前記少なくとも１つの閾値が、前記全出力の割合としての前記加速度出力成分をほぼ最大にするべく略ピーク加速度を特定するように選択される手段と、
前記第１の適格期間中に取得される車両加速度読み取り値の加重平均値または移動平均値を決定するための手段と、
前記エンジンによって生み出される力に関連するパラメータの値を加速度読み取り値の前記加重平均値または移動平均値で割ることにより前記車両質量値を推定するための手段と、
を備える請求項８〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記車両の前記前面投影面積値を推定するための手段を更に備え、この手段は、
少なくとも１つの車両パラメータと少なくとも１つのそれぞれの所定の閾値とを比較するように構成される第２の適格期間を特定するための手段であって、前記少なくとも１つの閾値が、前記加速度出力成分を最小にするべく略定常状態動作を特定するように選択される手段と、
前記第２の適格期間中に取得される全出力読み取り値の加重平均値または移動平均値を決定するための手段と、
転がり出力の推定値を全出力の前記加重平均または移動平均から差し引いて、空力出力の推定値を与えるための手段と、
前記空力出力の推定値を抵抗係数に関連する定数と車両速度の３乗とで割ることにより前記前面投影面積値を推定するための手段と、
を備える請求項８〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
エンジン負荷の値を受けて使用するように構成され、前記エンジン負荷の前記値は、複数のエンジン負荷報告方策のうちのいずれが前記車両によって使用されるのかに依存し、
少なくとも１つの車両パラメータと少なくとも１つのそれぞれの所定の閾値とを比較することにより第３の適格期間を特定するための手段であって、前記少なくとも１つの閾値は、前記エンジンがアイドリングしているときに、異なるエンジン負荷報告方策によりもたらされる前記エンジン負荷値同士の間の差を最大にするように前記エンジンが動作している期間を特定するべく選択される、手段と、
エンジン負荷値を得るための手段と、
前記エンジン負荷値とエンジン負荷閾値とを比較して、前記車両のためのエンジン負荷報告方策を決定するための手段と、
を備える請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記パラメータのうちの１つが燃料タイプであるように構成され、
少なくとも１つのＯＢＤパラメータを受けて使用するように構成される燃料タイプを特定するための手段であって、前記少なくとも１つのＯＢＤパラメータが、排ガス温度、マニホールド絶対圧力、空気流量、燃料状態、燃料圧力、および、プロトコルの列挙状態のうちの１つであり、前記複数のパラメータのそれぞれがそれと関連する少なくとも１つの所定の閾値を有する、手段と、
燃料タイプに関連する少なくとも１つの数値指標を報告するために、前記少なくとも１つのパラメータのそれぞれの値と少なくとも１つのそれぞれの所定の閾値とを比較するための手段と、
を更に備える請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの数値指標のそれぞれに対して重みづけを割り当てるための手段と、
前記重みづけの総和を計算するとともに、前記総和と所定の閾値とを比較して、前記燃料タイプを特定するための手段と、
前記燃料タイプを報告するための手段と、
を更に備える請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両のための車載診断を使用して車両の燃費を推定するための装置および方法に関する。
【０００２】
特に、本発明は、車両の燃費の測定に関する。我々は、特定の陸上車の特性、ドライバー挙動の特性、および、旅程が進むにつれての旅程の特性の組み合わせに依存する、旅程の過程にわたる特定の車両およびドライバーの燃費および／または排出量の正確な推定を動的に与えるための装置および方法を含む、陸上車における燃費および／または排出量を推定する手段のための装置および方法について記載する。
【背景技術】
【０００３】
我々の以前の特許および特許出願において、我々は、車両のエンジン管理システムから車載診断ポート（本明細書中で‘ＯＢＤポート’と称されるＯＢＤ、ＯＢＤＩＩ、ＣＡＮ、および、同様のもの）を介して得られる信号を使用して陸上車（“車両”）における燃費および／または排出量を決定するための装置および方法について記載した。しばしば、必要とされるデータは、ＯＢＤポートから利用できずあるいは直ちに使用できる形態で利用できず、そのため、我々の特許出願（ＰＣＴ第ＷＯ２００８／１４６０２０号）において、我々は、燃費値および／または排出量値を決定するためにエンジン管理システムからの他の信号を特定して使用できる方法について記載する。そのような情報は、ドライバーモニタリングまたはトレーニングのために使用され得るドライバー挙動を推論するために使用することもできる。
【０００４】
ある場合には、燃料／排出量計算を行なうために必要とされる何らかの情報を利用できない場合があるだけでなく、その情報が車両製造メーカーによって妨げられることさえあり得る。これらの場合、他の手法が必要とされる。
【０００５】
旅程の過程にわたって瞬間ごとに車両の燃費の正確な予測にアクセスすることが有用であるのが分かる多くの事案および多くの車体がある。そのような予測は、必然的に、駆動されている特定の車両の特性およびドライバーの挙動の特性を旅程の過程にわたって反映する必要があり、また、これらの特性は、旅程の特性によって影響される。
【０００６】
燃費および排出量の推定を行なおうとする試みがなされてきたが、そのような試みは、瞬間ベースで利用される各車両、ドライバー、旅程の仕様ではなく、平均や一般性に基づく傾向がある。
【０００７】
例えばタクシー会社のオーナー、牽引機等の会社、および、保険会社においては、自分達のビジネスを最良に管理するために、車両、ドライバー挙動、および、旅程の特性に依存する燃費に関する正確な値を旅程の過程にわたって有することが有益である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際特許出願公開ＷＯ２００８／１４６０２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、そのような正確な値を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の態様によれば、本発明は、車両の燃費を推定する方法を含み、前記方法は、車両の車載診断システムから得られる少なくとも１つのパラメータを使用して、転がり出力成分、空気力学的抵抗成分、および、加速度成分を推定することによって、前記車両の全出力を推定するステップと、車両によって使用される燃料のタイプを決定するステップと、前記全出力の前記成分を加算して、前記燃料タイプのエネルギー値および所定のエンジン効率値で割ることによって、前記燃費を推定するステップとを含む。
【００１１】
好ましくは、転がり出力成分は、車両の質量の推定値を使用して推定され、および／または空気力学的抵抗は、車両の前面投影面積の推定値を使用して推定される。好ましくは、前記車両質量または前記前面投影面積を推定するステップは、少なくとも１つの動作パラメータがそのパラメータと関連付けられる値の所定の範囲内にある適格期間(qualifying period)を特定するステップを含む。好ましくは、前記車両質量を推定するステップは、適格期間中に取得される車両加速度読み取り値の加重平均値または移動平均値を決定するステップ、および／または適格期間中に取得される全出力読み取り値の加重平均値または移動平均値を決定するステップを含む。
【００１２】
好ましくは、車両質量を推定するための前記適格期間を特定するための前記動作パラメータのうちの１つが前記車両加速度から成り、および／または前面投影面積を推定するための前記適格期間を特定するための前記動作パラメータのうちの１つが前記車両加速度から成る。好ましくは、前記適格期間を特定するための基準は、前記車両加速度が所定の閾値を上回ることであり、前記閾値は、略ピーク加速度を特定するように選択され、および／または所定の閾値間にあり、前記閾値は、略定常状態動作の期間を特定するように選択される。好ましくは、前記方法は、少なくとも１つのＯＢＤパラメータを使用して前記車両のためのエンジン負荷報告方策(engine load reporting strategy)を特定するステップを更に含む。
【００１３】
好ましくは、前記エンジン負荷報告方策を特定するステップは、前記エンジン負荷および前記エンジン速度を得て、前記エンジン負荷を前記エンジン速度と関連付けられるエンジン負荷閾値と比較するステップを含む。好ましくは、エンジン負荷閾値は、前記エンジンがアイドリングしている期間を特定するように選択される。好ましくは、前記車両のクランクに与えられる力が、力とエンジンサイズとの間の実験的に導き出された関係を使用して推定される。
【００１４】
好ましくは、前記方法は、複数の想定し得るエンジン負荷報告方策のうちのいずれがエンジンを伴う車両の車載診断システムによって使用されるのかを見出すための方法を含み、この方法は、車載診断システムパラメータを検査するステップと、エンジンが動作しているときに、異なるエンジン負荷報告方策によりもたらされるエンジン負荷値同士の間の差をほぼ最大にするようにエンジン負荷を決定するステップとを含む。
【００１５】
好ましくは、前記方法は、異なるエンジン負荷報告方策によりもたらされるエンジン負荷値同士の間の差をほぼ最大にするように前記エンジンがアイドリングしている期間を特定するステップを更に含む。
【００１６】
好ましくは、前記エンジンがアイドリングしている期間は、前記車載診断システムパラメータを使用することによって、および／または前記エンジン速度とアイドリング速度閾値とを比較することによって特定される。
【００１７】
好ましくは、前記方法は、前記エンジンが作動していた時間を考慮に入れるために、および／またはエンジン温度を考慮に入れるために、および／またはエンジン排気量を考慮に入れるために、および／または前記エンジンの燃料タイプを考慮に入れるために前記アイドリング閾値速度を調整するステップを更に含む。
【００１８】
好ましくは、前記方法は、前記車両がクラッチプレートと係合することにより静止状態に保持されているかどうかを見出すためのチェックを行なう前記ステップを更に含む。好ましくは、前記チェックは、報告されたエンジン負荷とエンジン負荷閾値との比較によって行なわれる。好ましくは、前記方法は、前記エンジンが作動していることのチェックを行なうステップを更に含む。好ましくは、前記方法は、前記見出された報告方策(reporting strategy)の持続性チェックを行なうステップを更に含む。
【００１９】
好ましくは、前記方法は、前記見出された報告方策に関する指標を記憶するためにラッチ回路を使用するステップを更に含む。
【００２０】
好ましくは、前記車両の速度が前記報告方策を見出す際に使用される。
【００２１】
好ましくは、前記方法は、エンジンを含む車両の有効前面投影面積または空気力学的抵抗を推定する方法を更に含み、この方法は、車両の略一定の速度でエンジンの全出力を決定するとともに、その略一定の速度における車両の転がり抵抗に打ち勝つように転がり抵抗出力を決定するステップと、決定された転がり抵抗出力を決定された全現状出力から差し引いて、車両の空気力学的抵抗または有効前面投影面積を決定するステップとを含む。
【００２２】
好ましくは、前記方法は、前記車両が略一定の速度で走行している期間を特定するステップを更に含む。好ましくは、略一定の速度の前記期間を特定するステップは、車載診断システム出力の使用、および／または車両速度、車両加速度、エンジン速度、およびエンジン負荷のうちの１つ以上の使用、および／または車両速度、車両加速度、エンジン速度、およびエンジン負荷のうちの１つ以上と所定の基準レベルとの比較を含む。
【００２３】
好ましくは、前記方法は、前記車両が略一定の速度で走行している期間中にわたって前記車両における前記全現状出力を推定するステップを更に含む。好ましくは、前記全現状出力を推定するステップは、前記車載診断システムにより与えられるエンジン負荷パラメータの使用を含む。好ましくは、前記方法は、伝達損失を考慮に入れることによって前記全現状出力を調整するステップを更に含む。好ましくは、伝達損失を考慮に入れるために前記全現状出力を調整するステップは、１つ以上の実験的な出力因子による前記全現状出力の減算および／または乗算のステップを含む。好ましくは、前記方法は、略一定の速度の複数の期間にわたって前記全現状出力に関する移動平均または加重平均を求めるステップを更に含む。
【００２４】
好ましくは、前記方法は、転がり抵抗出力を推定して、前記転がり抵抗出力を前記全現状出力から差し引くことによって、前記空気力学的抵抗出力を推定するステップを更に含む。
【００２５】
好ましくは、転がり抵抗を推定するステップは、前記車両の質量、前記抵抗係数、および前記車両速度の推定値を使用することを含む。好ましくは、転がり抵抗を推定するステップは、転がり抵抗の前記推定において、前記車両が走行している勾配を考慮に入れることを更に含む。
【００２６】
好ましくは、前記方法は、車両の燃料タイプを決定するための方法を更に含み、この方法は、車両の車載診断（ＯＢＤ）システムの出力パラメータを得るステップと、車両により使用される燃料タイプを決定するために前記出力パラメータを使用するステップとを含む。
【００２７】
好ましくは、前記方法は、エンジンが減速されているかどうかを特定するステップ、または、排ガスがディーゼルエンジンもしくはガソリンエンジンに特有の範囲内にあるかどうかを測定するステップ、または、燃料圧力をチェックするステップ、または、複数の燃料タイプ特定方法を使用するステップを含むとともに、複数の燃料タイプ特定方法のそれぞれの出力に対して重みづけを割り当てるステップであって、前記重みづけが燃料特定方法のタイプにしたがって変化するステップと、重みづけを加算して、重みづけの総和と所定の閾値とを比較することにより、車両の燃料タイプを決定するステップとを更に含む。好ましくは、前記方法は、エンジンが減速されているかどうかを特定するステップを含み、このステップは、マニホールド絶対圧力（ＭＡＰ）と閾値とを比較すること、および／または空気流量とエンジン排気量の所定の割合とを比較することとを含む。
【００２８】
好ましくは、前記方法は、排ガスがディーゼルエンジンもしくはガソリンエンジンに特有の範囲内にあるかどうかをチェックする、および／またはＯＢＤプロトコルをチェックする、および／またはＯＢＤシステムの燃料状態パラメータ識別子をチェックするステップを含む。
【００２９】
好ましくは、前記方法は、燃料タイプの自動検出の結果を手動で無効にできるステップを更に含む。
【００３０】
好ましくは、前記方法は、車両の質量を推定する方法を更に含み、前記車両は、車両速度パラメータ、車両加速度パラメータ、および最大加速度パラメータを備える動作パラメータを有し、前記車両がエンジンを有し、前記エンジンがエンジン排気量パラメータとエンジン作動パラメータとを有し、エンジン作動パラメータは、エンジン速度パラメータ、出力パラメータ、最大出力パラメータ、およびエンジン負荷パラメータを備え、前記方法は、動作パラメータのうちの少なくとも１つおよび／またはエンジン作動パラメータのうちの少なくとも１つが所定の範囲内にある適格期間中に取得される車両加速度パラメータの加重平均値または移動平均値を決定するステップと、車両の質量を推定するために車両加速度の前記加重平均値または前記移動平均値を使用するステップとを含む。
【００３１】
好ましくは、前記少なくとも１つの動作パラメータまたはエンジン作動パラメータのうちの少なくとも１つの値は、車載診断システムの少なくとも１つの出力パラメータから得られる。
【００３２】
好ましくは、前記方法は、前記車両がその最大加速度付近で加速していることを少なくとも１つの動作パラメータまたはエンジン作動パラメータのうちの少なくとも１つが示す略ピーク加速度期間を特定するステップを更に含む。
【００３３】
好ましくは、前記少なくとも１つの出力パラメータは、エンジン負荷、エンジン速度、車両速度、および車両加速度のうちの１つである。
【００３４】
好ましくは、前記方法は、前記車両加速度と少なくとも１つの所定の加速度閾値とを比較する、および／または前記車両速度と第１の所定の車両速度閾値とを比較する、および／または前記車両速度と第２の所定の車両速度閾値とを比較する、および／または前記エンジン負荷と少なくとも１つの所定のエンジン負荷閾値とを比較する、および／または前記エンジン速度と少なくとも１つの所定のエンジン速度閾値とを比較するステップを更に含む。
【００３５】
好ましくは、少なくとも１つの所定の閾値のそれぞれには車両のタイプにしたがった値が割り当てられる。
【００３６】
好ましくは、前記加重平均化または前記移動平均化は、前記動作パラメータまたは前記エンジン作動パラメータのうちの少なくとも１つが所定の範囲内にある場合にのみ、あるいは、複数の前記動作パラメータまたは前記エンジン作動パラメータが前記パラメータのために設定された所定の範囲内にある場合にのみ、あるいは、前記動作パラメータまたは前記エンジン作動パラメータの全てが前記パラメータのために設定された所定の範囲内にある場合にのみ行なわれる。
【００３７】
好ましくは、前記方法は、適格期間中に車両のクランクに与えられる力を決定するステップを更に含む。好ましくは、前記方法は、前記力を前記加重平均加速度値または移動平均加速度値で割ることによって前記車両の前記質量を推定するステップを更に含む。好ましくは、前記方法は、少なくとも１つの適格期間が生じたかどうかをチェックするステップを更に含む。
【００３８】
好ましくは、前記方法は、前記エンジンサイズおよび実験的に決定された定数を使用して前記クランクに与えられる前記力の値を推定するステップを更に含む。好ましくは、前記力の前記値は、適格期間が生じなかった場合に質量の計算で使用される。
【００３９】
好ましくは、前記方法は、前記エンジンを通り抜ける空気流量を得るあるいは推定するステップと、得られたあるいは推定された空気流量を燃料タイプと関連付けられる理論空燃比で割ることによって暫定燃料質量推定値を計算するステップと、前記暫定燃料質量推定値を排ガスの解析から導き出される酸素含有量パラメータで割ることにより燃費を推定するステップとを更に含む。好ましくは、前記方法は、質量空気流量を測定する、および／または圧力、体積流量、および温度の推定値を使用して、理想気体の状態方程式により前記空気流量を推定するステップを含む。
【００４０】
好ましくは、前記方法は、マニホールド絶対圧力センサを使用して、および／またはマニホールド空気温度センサを使用して、前記圧力を推定するステップを含む。
【００４１】
好ましくは、前記方法は、エンジンサイズおよびエンジン速度を使用して前記体積流量の前記推定値を計算するステップを含む。
【００４２】
好ましくは、前記方法は、排気酸素センサからあるいはルックアップテーブルから前記酸素含有量パラメータを得るステップを含み、前記テーブルは、エンジン速度および車両タイプにしたがって酸素含有量値を与える。
【００４３】
好ましくは、前記方法は、車両の車載診断システムから得られる少なくとも１つのパラメータを使用して、転がり出力成分、空気力学的抵抗成分、および加速度成分を推定することによって、前記車両の全出力を推定するステップと、燃料のタイプを決定するステップと、前記全出力の前記成分を加算して、前記燃料タイプのエネルギー値および所定のエンジン効率値で割ることによって、前記燃費を推定するステップとを更に含む。
【００４４】
好ましくは、前記方法は、車両質量に関する上限および下限を推定するステップを更に含む。好ましくは、前記方法は、質量の前記上限および質量の前記下限のそれぞれに基づいて、燃費に関する上限および下限を推定するステップを更に含む。
【００４５】
第２の態様によれば、本発明は、車両の燃費を推定するための装置を備え、前記装置は、車両の全出力に関連するパラメータを推定して与えるための推定手段、転がり出力成分に関連するパラメータを推定して与えるための推定手段、空気力学的抵抗成分に関連するパラメータを推定して与えるための推定手段、および加速度成分に関連するパラメータを推定して与えるための推定手段であって、前記全出力推定手段が、車両の車載診断システムに接続されてそこから得られる少なくとも１つのパラメータを受けて使用するようになっている、推定手段と、使用される燃料のタイプを示すパラメータを与えるための手段と、推定された転がり出力成分、推定された空気力学的抵抗成分、および推定された加速度成分に関連するパラメータを受けるとともに、前記全出力の前記成分を加算して、前記燃料タイプのエネルギー値および所定のエンジン効率値で割ることによって前記燃費を推定するように接続される手段とを備える。
【００４６】
好ましくは、転がり出力成分を推定するための手段は、車両の質量の推定値を使用する。
【００４７】
好ましくは、空気力学的抵抗を推定するための手段は、車両の前面投影面積の推定値を使用する。
【００４８】
好ましくは、前記車両質量または前記前面投影面積を推定するための手段は、少なくとも１つの動作パラメータがそのパラメータと関連付けられる値の所定の範囲内にある適格期間を特定するようになっている。
【００４９】
好ましくは、前記車両質量を推定するための手段は、適格期間中に取得される車両加速度読み取り値の加重平均値または移動平均値を決定するようになっている。
【００５０】
好ましくは、前記方法は、車両質量を推定するための前記適格期間を特定するための前記動作パラメータのうちの１つを決定することを更に備え、前記パラメータが前記車両加速度から成る。
【００５１】
好ましくは、前記装置は、前記車両加速度が所定の閾値を上回る適格期間を特定するようになっており、前記閾値が略ピーク加速度を特定するように選択される。好ましくは、前記前面投影面積を推定するための手段は、適格期間中に取得される全出力読み取り値の加重平均値または移動平均値を決定するようになっている。
【００５２】
好ましくは、前記装置は、前面投影面積を推定するための前記適格期間を特定するための前記動作パラメータのうちの１つを受けるようになっており、前記パラメータが前記車両加速度から成る。
【００５３】
好ましくは、前記装置は、前記車両加速度が所定の閾値間にある適格期間を特定するようになっており、前記閾値は、略定常状態動作の期間を特定するように選択される。
【００５４】
好ましくは、前記装置は、少なくとも１つのＯＢＤパラメータを使用して前記車両のためのエンジン負荷報告方策を特定するための手段を更に備える。
【００５５】
好ましくは、前記エンジン負荷報告方策を特定するための前記手段は、前記エンジン負荷および前記エンジン速度を得て、前記エンジン負荷を前記エンジン速度と関連付けられるエンジン負荷閾値と更に比較するようになっている。
【００５６】
好ましくは、前記装置は、力とエンジンサイズとの間の実験的に導き出された関係を使用して前記クランクに与えられる力を推定するようになっている。
【００５７】
好ましくは、前記装置は、複数の想定し得るエンジン負荷報告方策のうちのいずれがエンジンを伴う車両の車載診断システムによって使用されるのかを見出すための装置を更に備え、この装置は、車載診断システムパラメータを検査する検査手段と、エンジンが動作しているときに、異なるエンジン負荷報告方策によりもたらされるエンジン負荷値同士の間の差をほぼ最大にするようにエンジン負荷を決定する手段とを備える。
【００５８】
好ましくは、前記装置は、異なるエンジン負荷報告方策によりもたらされるエンジン負荷値同士の間の差をほぼ最大にするように前記エンジンがアイドリングしている期間を特定するための特定手段を更に備える。
【００５９】
好ましくは、前記特定手段は、前記車載診断システムパラメータを使用することによって、および／または前記エンジン速度とアイドリング速度閾値とを比較することによって、前記エンジンがアイドリングしている期間を特定する。
【００６０】
好ましくは、前記装置は、前記エンジンが作動していた時間を考慮に入れるために前記アイドリング閾値速度を調整するための手段を更に備える。
【００６１】
好ましくは、前記装置は、エンジン温度を考慮に入れるために、および／またはエンジン排気量を考慮に入れるために、および／または前記エンジンの燃料タイプを考慮に入れるために、および／またはエンジン排気量を考慮に入れるために前記アイドリング閾値速度が調整されるようになっている。
【００６２】
好ましくは、前記装置は、クラッチプレートとの係合により前記車両が静止状態に保持されているかどうかを見出すためのクラッチチェック手段を更に備える。
【００６３】
好ましくは、前記クラッチチェック手段は、報告されたエンジン負荷とエンジン負荷閾値とを比較する。好ましくは、前記装置は、前記エンジンが作動していることをチェックするためのエンジンチェック手段を更に備える。
【００６４】
好ましくは、前記装置は、前記見出された報告方策の持続性チェックを行なうための持続性チェック手段を更に備える。
【００６５】
好ましくは、前記装置は、前記見出された報告方策に関する指標を記憶するためのラッチ回路を更に備える。
【００６６】
好ましくは、前記装置は、前記車両の速度が前記報告方策を見出す際に使用される速度チェック手段を更に備える。
【００６７】
好ましくは、前記車両の前記速度は、前記車両がアイドリングしている期間を特定するために使用される。
【００６８】
好ましくは、前記装置は、エンジンを含む車両の有効前面投影面積または空気力学的抵抗を推定するための装置を更に備え、この装置は、車両の略一定の速度でエンジンの全出力を決定するための装置と、その略一定の速度における車両の転がり抵抗に打ち勝つように転がり抵抗出力を決定するための装置と、決定された転がり抵抗出力を決定された全現状出力から差し引いて、車両の空気力学的抵抗または有効前面投影面積を決定するための装置とを備える。
【００６９】
好ましくは、前記装置は、前記車両が略一定の速度で走行している期間を特定するようになっている特定手段を更に備える。好ましくは、前記特定手段は、車載診断システム出力を使用して、および／または前記車両速度、前記車両加速度、前記エンジン速度、および、前記エンジン負荷のうちの１つ以上を使用して、略一定の速度の期間を特定するようになっている。
【００７０】
好ましくは、前記装置は、前記車両における前記全現状出力の推定値を略一定の速度で走行している期間中にわたっておよび／または前記ＯＢＤシステムにより与えられるエンジン負荷パラメータを使用することにより与えるようになっている推定手段を更に備える。
【００７１】
好ましくは、前記調整手段は、１つ以上の実験的な出力因子による前記全現状出力の減算および／または乗算によって伝達損失を考慮に入れるために現状出力を調整するようになっている。好ましくは、前記装置は、略一定の速度の複数の期間にわたって前記全現状出力に関する移動平均または加重平均を求めるようになっている平均化手段を更に備える。
【００７２】
好ましくは、前記特定手段は、車両速度、車両加速度、エンジン速度、およびエンジン負荷のうちの１つ以上と所定の基準レベルとを比較することによって略一定の速度の期間を特定するようになっている。
【００７３】
好ましくは、前記装置は、転がり抵抗出力を推定して、前記転がり抵抗出力を全現状出力から差し引くことによって、前記空気力学的抵抗出力を推定するための空気力学的抵抗推定手段を更に備える。
【００７４】
好ましくは、前記転がり抵抗推定手段は、前記車両の質量、前記抵抗係数、および前記車両速度の推定値を使用することによって前記転がり抵抗を推定する。
【００７５】
好ましくは、前記転がり抵抗推定手段は、転がり抵抗の前記計算において、前記車両が走行している勾配を考慮に入れる。
【００７６】
好ましくは、前記装置は、車両の燃料タイプを決定するための装置を更に備え、この装置は、車両の車載診断（ＯＢＤ）システムの出力パラメータを得るための手段と、車両により使用される燃料タイプを決定するために前記出力パラメータを使用する手段とを備える。
【００７７】
好ましくは、前記装置は、エンジンが減速しているかどうかを特定するための減速特定手段を備える。
【００７８】
好ましくは、前記装置は、マニホールド絶対圧力（ＭＡＰ）と所定の閾値とを比較するようになっている圧力比較手段、および／または空気流量がエンジン排気量の所定の割合を下回るかどうかを決定するようになっている空気流量比較手段、および／または排ガスがディーゼルエンジンもしくはガソリンエンジンに特有の範囲内にあるかどうかを測定するための排ガス温度比較手段、および／またはＯＢＤプロトコルをチェックするためのプロトコルチェック手段、および／またはＯＢＤシステムの燃料状態パラメータ識別子をチェックするための燃料状態チェック手段、および／または燃料タイプの自動検出の結果をユーザが無効にできるようにする手動無効化を備える。
【００７９】
好ましくは、前記装置は、エンジンが減速されているかどうかを特定するための減速特定手段、または、排ガスがディーゼルエンジンもしくはガソリンエンジンに特有の範囲内にあるかどうかを測定するための排ガス温度比較手段、または、燃料圧力をチェックするための燃料圧力チェック手段、または、複数の燃料タイプ特定手段を更に備えるとともに、更に、複数の燃料タイプ特定手段のそれぞれの出力に対して重みづけを割り当てるための重みづけ手段であって、前記重みづけが燃料特定手段のタイプと燃料特定の出力とにしたがって変化する重みづけ手段と、重みづけを加算して、重みづけの総和と所定の閾値とを比較することにより、車両の燃料タイプに関する決定を可能にする決定手段とを備える。
【００８０】
好ましくは、前記装置は、エンジンを有する車両の質量を推定するための装置を更に備え、前記装置は、車両速度パラメータ、車両加速度パラメータ、および最大加速度パラメータを備える車両の動作パラメータを決定するための手段と、エンジン排気量パラメータと、エンジン速度パラメータ、出力パラメータ、最大出力パラメータ、およびエンジン負荷パラメータを備えるエンジン作動パラメータとを決定するための手段と、動作パラメータのうちの少なくとも１つおよび／またはエンジン作動パラメータのうちの少なくとも１つが所定の範囲内にある適格期間中に取得される車両加速度パラメータの加重平均値または移動平均値を決定するための手段と、車両の質量を推定するために車両加速度の前記加重平均値または前記移動平均値を使用するための手段とを備える。
【００８１】
好ましくは、前記装置は、前記少なくとも１つの動作パラメータまたはエンジン作動パラメータのうちの少なくとも１つの値を車載診断システムの少なくとも１つの出力パラメータから得るようになっている。
【００８２】
好ましくは、前記装置は、前記車両がその最大加速度付近で加速していることを前記少なくとも１つの動作パラメータまたはエンジン作動パラメータのうちの少なくとも１つが示す略ピーク加速度期間を特定するようになっている。
【００８３】
好ましくは、前記少なくとも１つの出力パラメータは、エンジン負荷、エンジン速度、車両速度、および車両加速度のうちの１つである。
【００８４】
好ましくは、前記装置は、前記車両加速度と少なくとも１つの所定の加速度閾値とを比較するための比較手段を更に備える。
【００８５】
好ましくは、前記装置は、前記車両速度と第１の所定の車両速度閾値とを比較するようになっている比較手段を更に備える。
【００８６】
好ましくは、前記装置は、前記車両速度と第２の所定の車両速度閾値とを比較する、および／または前記エンジン負荷と少なくとも１つの所定のエンジン負荷閾値とを比較する、および／または前記エンジン速度と少なくとも１つの所定のエンジン速度閾値とを比較するための比較手段を更に備える。好ましくは、前記少なくとも１つの所定の閾値のそれぞれには車両のタイプにしたがった値が割り当てられる。
【００８７】
好ましくは、前記装置は、前記加重平均化または前記移動平均化が、前記動作パラメータまたは前記エンジンパラメータのうちの少なくとも１つが前記パラメータにおける所定の範囲内にある場合にのみ、あるいは、複数の前記動作パラメータまたは前記エンジンパラメータが前記パラメータのために設定された所定の範囲内にある場合にのみ、あるいは、前記動作パラメータの全てが前記パラメータのために設定された所定の範囲内にある場合にのみ行なわれるようになっている。
【００８８】
好ましくは、前記装置は、適格期間中に前記クランクに与えられる力を決定するための力決定手段を更に備える。
【００８９】
好ましくは、前記装置は、前記力を前記加重平均加速度値または移動平均加速度値で割ることによって前記車両の前記質量を推定するための推定手段を更に備える。
【００９０】
好ましくは、前記装置は、少なくとも１つの適格期間が生じたかどうかをチェックするためのチェック手段を更に備える。
【００９１】
好ましくは、前記装置は、前記エンジンサイズおよび実験的に決定された定数を使用して前記クランクに与えられる前記力の値を推定するための推定手段を更に備える。
【００９２】
好ましくは、前記装置は、適格期間が生じなかった場合に質量の計算において前記力の前記値を使用するようになっている。
【００９３】
好ましくは、前記装置は、車両のエンジンの燃費を推定するための装置を更に備え、この装置は、前記エンジンを通り抜ける空気流量を得るあるいは推定するための手段と、得られたあるいは推定された空気流量を燃料タイプと関連付けられる理論空燃比で割ることによって暫定燃料質量推定値を計算するための手段と、前記暫定燃料質量推定値を排ガスの解析から導き出される酸素含有量パラメータで割ることにより燃費を推定するための手段とを備える。
【００９４】
好ましくは、前記決定手段は、質量空気流量センサを使用する測定手段、および／または圧力、体積流量、および温度の推定値を使用して、理想気体の状態方程式により前記空気流量を推定するための推定手段を更に備える。
【００９５】
好ましくは、前記装置は、マニホールド絶対圧力センサを使用して、および／またはマニホールド空気温度センサを使用して、前記圧力推定値を得るようになっている。
【００９６】
好ましくは、前記装置は、エンジンサイズおよびエンジン速度を使用して前記体積流量の前記推定値を計算するようになっている。
【００９７】
好ましくは、前記装置は、排気酸素センサからあるいはルックアップテーブルから前記酸素含有量パラメータを得るようになっており、前記テーブルは、エンジン速度および車両タイプにしたがって酸素含有量値を与える。
【００９８】
好ましくは、前記装置は、車両の車載診断システムから得られる少なくとも１つのパラメータを使用して、転がり出力成分、空気力学的抵抗成分、および加速度成分を推定することによって、前記車両の全出力を推定するための推定手段と、燃料のタイプを決定することと、前記全出力の前記成分を加算して、前記燃料タイプのエネルギー値および所定のエンジン効率値で割ることによって、前記燃費を推定することとを更に備える。
【００９９】
好ましくは、前記装置は、車両質量に関する上限および下限を推定するための推定手段を更に備える。
【０１００】
好ましくは、前記装置は、質量の前記上限および質量の前記下限のそれぞれに基づいて、燃費に関する上限および下限を推定するための推定手段を更に備える。
【０１０１】
更なる態様によれば、本発明は、複数の想定し得るエンジン負荷報告方策のうちのいずれがエンジンを伴う車両の車載診断システムによって使用されるのかを見出すための装置であって、車載診断システムパラメータを検査するための検査手段と、エンジンが動作しているときに、異なるエンジン負荷報告方策によりもたらされるエンジン負荷値同士の間の差をほぼ最大にするようにエンジン負荷を決定するための手段とを備える装置を提供する。
【０１０２】
更なる態様によれば、本発明は、複数の想定し得るエンジン負荷報告方策のうちのいずれがエンジンを伴う車両の車載診断システムによって使用されるのかを見出すための方法であって、車載診断システムパラメータを検査するステップと、エンジンが動作しているときに、異なるエンジン負荷報告方策によりもたらされるエンジン負荷値同士の間の差をほぼ最大にするようにエンジン負荷を決定するステップとを含む方法を提供する。
【０１０３】
更なる態様によれば、本発明は、エンジンを含む車両の有効前面投影面積または空気力学的抵抗を推定する方法であって、車両の略一定の速度でエンジンの全出力を決定するとともに、その略一定の速度における車両の転がり抵抗に打ち勝つように転がり抵抗出力を決定するステップと、決定された転がり抵抗出力を決定された全現状出力から差し引いて、車両の空気力学的抵抗または有効前面投影面積を決定するステップとを含む方法を提供する。
【０１０４】
更なる態様によれば、本発明は、エンジンを含む車両の有効前面投影面積または空気力学的抵抗を推定するための装置であって、車両の略一定の速度でエンジンの全出力を決定するための装置と、その略一定の速度における車両の転がり抵抗に打ち勝つように転がり抵抗出力を決定するための装置と、決定された転がり抵抗出力を決定された全現状出力から差し引いて、車両の空気力学的抵抗または有効前面投影面積を決定するための装置とを備える装置を提供する。
【０１０５】
更なる態様によれば、本発明は、車両の燃料タイプを決定するための装置であって、車両の車載診断（ＯＢＤ）システムの出力パラメータを得るための手段と、車両により使用される燃料タイプを決定するために前記出力パラメータを使用するための手段とを備える装置を提供する。
【０１０６】
好ましくは、前記装置は、エンジンが減速されているかどうかを特定するための減速特定手段、または、排ガスがディーゼルエンジンもしくはガソリンエンジンに特有の範囲内にあるかどうかを測定するための排ガス温度比較手段、または、燃料圧力をチェックするための燃料圧力チェック手段、または、複数の燃料タイプ特定手段を備えるとともに、複数の燃料タイプ特定手段のそれぞれの出力に対して重みづけを割り当てるための重みづけ手段であって、前記重みづけが燃料特定手段のタイプと燃料特定の出力とにしたがって変化する重みづけ手段と、重みづけを加算して、重みづけの総和と所定の閾値とを比較することにより、車両の燃料タイプに関する決定を可能にする決定手段とを更に備える。
【０１０７】
更なる態様によれば、本発明は、車両の燃料タイプを決定するための方法であって、車両の車載診断（ＯＢＤ）システムの出力パラメータを得るステップと、車両により使用される燃料タイプを決定するために前記出力パラメータを使用するステップとを含む方法を提供する。
【０１０８】
好ましくは、前記方法は、エンジンが減速されているかどうかを特定するステップ、または、排ガスがディーゼルエンジンもしくはガソリンエンジンに特有の範囲内にあるかどうかを測定するステップ、または、燃料圧力をチェックするステップ、または、複数の燃料タイプ特定方法を使用するステップを含むとともに、燃料特定方法のタイプと燃料特定方法の出力とにしたがって複数の燃料タイプ特定方法のそれぞれの出力に対して重みづけを割り当てるステップと、重みづけを加算して、重みづけの総和と所定の閾値とを比較することにより、車両の燃料タイプを決定するステップとを更に含む。
【０１０９】
更なる態様によれば、本発明は、車両の質量を推定する方法を提供し、前記車両は、車両速度パラメータ、車両加速度パラメータ、および最大加速度パラメータを備える動作パラメータを有し、前記車両がエンジンを有し、前記エンジンがエンジン排気量パラメータとエンジン作動パラメータとを有し、エンジン作動パラメータは、エンジン速度パラメータ、出力パラメータ、最大出力パラメータ、およびエンジン負荷パラメータを備え、前記方法は、動作パラメータのうちの少なくとも１つおよび／またはエンジン作動パラメータのうちの少なくとも１つが所定の範囲内にある適格期間中に取得される車両加速度パラメータの加重平均値または移動平均値を決定するステップと、車両の質量を推定するために車両加速度の前記加重平均値または前記移動平均値を使用するステップとを含む。
【０１１０】
更なる態様によれば、本発明は、エンジンを有する車両の質量を推定するための装置を提供し、前記装置は、車両速度パラメータ、車両加速度パラメータ、および最大加速度パラメータを備える車両の動作パラメータを決定するための手段と、エンジン排気量パラメータと、エンジン速度パラメータ、出力パラメータ、最大出力パラメータ、およびエンジン負荷パラメータを備えるエンジン作動パラメータとを決定するための手段と、動作パラメータのうちの少なくとも１つおよび／またはエンジン作動パラメータのうちの少なくとも１つが所定の範囲内にある適格期間中に取得される車両加速度パラメータの加重平均値または移動平均値を決定するための手段と、車両の質量を推定するために車両加速度の前記加重平均値または前記移動平均値を使用するための手段とを備える。
【０１１１】
更なる態様によれば、本発明は、車両のエンジンの燃費を推定する方法を提供し、前記方法は、前記エンジンを通り抜ける空気流量を得るあるいは推定するステップと、得られたあるいは推定された空気流量を燃料タイプと関連付けられる理論空燃比で割ることによって暫定燃料質量推定値を計算するステップと、前記暫定燃料質量推定値を排ガスの解析から導き出される酸素含有量パラメータで割ることにより燃費を推定するステップとを含む。
【０１１２】
更なる態様によれば、本発明は、車両のエンジンの燃費を推定するための装置であって、前記エンジンを通り抜ける空気流量を得るあるいは推定するための手段と、得られたあるいは推定された空気流量を燃料タイプと関連付けられる理論空燃比で割ることによって暫定燃料質量推定値を計算するための手段と、前記暫定燃料質量推定値を排ガスの解析から導き出される酸素含有量パラメータで割ることにより燃費を推定するための手段とを備える装置を提供する。
【０１１３】
更なる態様によれば、本発明は、車両の燃費を推定する方法であって、それぞれが特定の異なるパラメータに関連するデータセットを収集するステップと、選択されたデータまたは他のデータの一部の値が適格値(qualifying value)を有する場合にのみ選択されたデータを選択的に処理して燃費を定めるステップとを含む方法を提供する。
【０１１４】
前記適格値は、所定の限界同士の間にあるのが好ましく、ほぼ設定値であり、または、ゼロあるいはほぼゼロである。
【０１１５】
好ましくは、前記方法は、車両がアイドリングしているときに収集されるデータを処理することにより、車両の車載診断システムのエンジン負荷報告方策を決定するステップを含む。
【０１１６】
好ましくは、前記方法は、車両が略一定の速度で走行しているときに収集されたあるいは収集されているデータを処理することにより、車両により使用される燃料のタイプを決定して、車両のエンジンの出力を与えるステップを含む。
【０１１７】
好ましくは、前記方法は、速度がほぼ設定値未満のときに収集されるデータを処理することにより車両のピーク加速度を決定するステップを含む。
【０１１８】
更なる態様によれば、本発明は、車両の燃費を推定するための装置であって、セットがそれぞれ特定の異なるパラメータに関連するデータを収集するようになっている手段と、選択されたデータまたは他のデータの一部の値が適格値を有する場合にのみ選択されたデータを選択的に処理して燃費を定めるようになっている手段とを備える装置を提供する。
【０１１９】
好ましくは、前記適格値は、所定の限界同士の間にあるとともに、ほぼ設定値であり、または、ゼロあるいはほぼゼロである。
【０１２０】
好ましくは、前記装置は、車両がアイドリングしているときに収集されるデータを処理することにより、車両の車載診断システムのエンジン負荷報告方策を決定するようになっている手段を含む。
【０１２１】
好ましくは、前記装置は、車両が略一定の速度で走行しているときに収集されたあるいは収集されているデータを処理することにより、車両により使用される燃料のタイプを決定して、車両のエンジンの出力を与えるようになっている手段を含む。
【０１２２】
好ましくは、前記装置は、速度がほぼ設定値未満のときに収集されるデータを処理することにより車両のピーク加速度を決定するようになっている手段を含む。
【発明の効果】
【０１２３】
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
ここで、添付図面を参照して、本発明の好ましい態様を単なる一例として説明する。
【０１２５】
【図１】燃費の推定に関連する第１のプロセスのステップを示す。
【図２】第２の実施形態に係る燃費推定プロセスのステップを示す。
【図３】全出力を推定するための推定ステップを示す。
【図４】本発明の一実施形態に係る燃費推定の実施を示す。
【図５】本発明の別の実施形態に係る燃費推定の実施を示す。
【図６】本発明の一実施形態に係る適格期間を定めるステップを示す。
【図７】本発明の一実施形態に係る質量推定モジュールを示す。
【図８】本発明の一実施形態に係る制限を伴う質量推定モジュールおよび制限選択モジュールを示す。
【図９】本発明の一実施形態に係る前面投影面積推定モジュールを示す。
【図１０】本発明の一実施形態に係る制限モジュールを有する前面投影面積推定モジュールを示す。
【図１１】本発明の一実施形態に係るエンジン負荷報告方策決定におけるステップを示す。
【図１２】本発明の一実施形態に係るエンジン負荷報告方策決定モジュールを示す。
【図１３】本発明の一実施形態に係る燃料タイプ検出モジュールを示す。
【図１４】本発明の更なる実施形態を示す。
【図１５】本発明の更なる他の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０１２６】
１つの実施形態によれば、燃費を推定する方法が図１に示されており、この方法は、特定の時間間隔の旅程中および連続的な時間間隔にわたる燃費の動的な推定を行なう。
【０１２７】
この方法によれば、エンジンを通り抜ける空気流量が、特定の時間間隔にわたって、連続する時間間隔にわたって、旅程の全体にわたって得られあるいは推定されてもよい。この空気流量は、車載診断システム（ＯＢＤ）から取得されるマニホールド絶対圧力および温度などのデータ、例えば、ＯＢＤ動作の各報告サイクルで取得されるデータに基づいて得られあるいは推定されてもよく、そのようなサイクルは、燃費推定の適用を受ける時間間隔を規定してもよい。あるいは、空気流量は、最大空気流量センサが存在する場合には、その最大空気流量センサから得られてもよい。このとき、各時間間隔中に車両によって処理される燃料質量の暫定的推定値が、そのような空気流量を消費されるべき燃料のタイプと関連する既知の理論空燃比で割ることによって得られてもよい。それから、燃費値は、燃料質量値と排ガスの分析から得られる酸素値とから推定されてもよい。排ガスは、エンジンを通過した燃焼されないままの酸素を含む。本発明の一実施形態では、酸素値は、ラムダセンサなどの酸素センサから取得される。別の実施形態では、酸素値は、検査を行なうことによって得られ、酸素値は、車両タイプと現在のエンジン負荷とに基づいて選択される。
【０１２８】
そのような未燃焼酸素の量が燃料質量推定値と共に使用されて、各時間間隔にわたる燃費が推定されてもよい。これは、各サンプル期間中に燃費を推定するための手段を与え、それにより、任意の所定の旅程において、燃費を旅程の全体にわたって各瞬間ごとに計算できる。したがって、ＯＢＤの特定のサイクルにおける燃費に関する動的な値を推定することができるとともに、旅程の全体にわたる燃費に関する動的な値を計算することができる。
【０１２９】
これは、燃費推定値を得るための有用な方法を与えるが、その方法が常に利用できるあるいは適切であるとは限らない場合がある。
【０１３０】
図２は、この方法が利用できないあるいは適切でないときに使用するための本発明の更なる実施形態を示している。この実施形態によれば、燃費を推定するための更なる手段が与えられてもよく、また、これらの手段は、空気流量方法の代わりにあるいは空気流量方法に対する補完として利用できる。
【０１３１】
更なる手段は、ＯＢＤのサイクルによって決定される各期間ごとに、その期間中の車両の全出力使用量を動的に推定するようにする。その後、以下の方程式にしたがって、燃料の発熱量と車両の伝達効率とに基づいて燃費が推定される。
【０１３２】
方程式１：燃費＝（全出力使用量）／（燃料発熱量×エンジン効率）
全出力使用量は、図３に示されるように、幾つかの成分に基づいて推定される。
【０１３３】
転がり出力成分は、道路の摩擦を克服するために費やされる出力である。
空力出力成分は、空気抵抗を克服するために費やされる出力である。
加速度出力成分は、車両の速度を増大させるために使用される出力である。
これらの成分は以下の方程式によって関連付けられる。
方程式２：全出力使用量＝転がり出力＋空力出力＋加速度出力
転がり出力成分は、以下によって要約されてもよい。
方程式３．転がり出力＝摩擦係数×車両質量×９．８１×速度
【０１３４】
他の因子も関連性があり、例えば、車両が走行する特定の国または地域(a particular country or region in which the journey is made)の道路の平均勾配の推定値である勾配係数が使用されてもよい。あるいは、勾配検出器または他の手段によってもよい。
【０１３５】
摩擦係数は方程式３に与えられる固定値であり、また、ＯＢＤによって、あるいは他の手段によって、速度が与えられてもよい。
【０１３６】
当業者であれば分かるように、直面される路面にしたがって異なる値が使用されてもよく、また、本発明の別に実施形態では、条件にしたがって、この係数の異なる値が使用されてもよいが、摩擦係数の典型的な値は０．００７である。勾配係数は、坂の上では反力の減少に起因して摩擦力が減少されるという事実を考慮に入れるという目的を有する。英国の道路における典型的な数値は０．６５であり、これは英国の道路の平均勾配を反映する。当業者であれば分かるように、この数値は、車両が一般に走行している場所にしたがって変えられてもよい。他の実施形態は、車両が一般に使用される国または国の地域または道路のタイプを反映する使用入力値に関する選択肢を含んでもよい。更なる実施形態は、車両の前面投影面積について推定が行なわれる前に車両が走行している坂に関してチェックがなされるようにする。例えば、車両が道路のほぼ平らな部分に沿って走行していたときの読み取り値だけを記録する選択肢もある。別の実施形態は、現在の坂の推定値を与える。本発明は、勾配を推定するあるいは勾配の影響を回避する任意の１つの方法に限定されない。車両質量数値を力へと変換して、車両に作用する反力、したがって摩擦力を決定するあるいは推定するために、更なる定数、すなわち重力に起因する加速度が与えられる。これは定数であるが、当業者であれば分かるように、この因子を記録する際に異なるレベルの精度が使用されてもよい。
【０１３７】
これは、車両質量に関する値についても同じである。車両質量に関する値に到達するための多くの方法が存在する。例えば、ユーザ入力によってもよく、力および加速度の読み取り値によってもよく、また、最小二乗法または他の手段が利用されてもよい。
【０１３８】
本発明によれば、質量は、車両使用中の特定の適格期間で、例えばピーク加速度の期間で車輪に供給される力を推定することによって推定されてもよい。これについては後述する。
【０１３９】
次に空力出力成分について考えると、この数値は、本明細書中に示されるように従来通りに計算されてもよい。
【０１４０】
方程式４：空力出力＝（０．５×１．２０２）×抵抗係数×前面投影面積×速度３
【０１４１】
抵抗の係数は方程式４に与えられる固定値であり、また、車両の速度は、車載診断（ＯＢＤ）システムからあるいはグローバルポジショニングサテライト（ＧＰＳ）システムまたは他の手段から取得してもよい。残りのパラメータ、すなわち車両の前面投影面積は、従来のユーザ入力値であってもよい。本発明に係る別の方法において、前面投影面積、または、特に有効前面投影面積は、定常状態の期間、すなわち非加速動作の期間を特定して、車両の転がり出力と全出力との間の差を定めることにより、式４に示される空力出力のための推定値を求めることによって推定される。これについては後述する。その後、方程式４を使用して、車両の前面投影面積または有効前面投影面積が定められてもよい。
【０１４２】
最後に加速度出力成分について考えると、この値が以下から求められてもよい。
【０１４３】
方程式５：加速度出力＝加速度×車両質量×速度
【０１４４】
車両の加速度は、例えば、ＯＢＤからあるいはグローバルポジショニングサテライト（ＧＰＳ）システムまたは他の手段から取得してもよく、また、速度および質量については既に前述した。
【０１４５】
その後、方程式２からの全出力使用量値を使用して燃費を導き出してもよい。
【０１４６】
方程式２で与えられる全出力使用量は、旅程の道筋において各時間間隔ごとに計算される値であってもよく、したがって、旅程の各時間間隔で瞬間燃料使用量が動的に推定されてもよい。
【０１４７】
本発明の一実施形態に係る前記方法の実施の一例が図４に示されている。４つのサブモジュール、すなわち転がり出力モジュール４０１、空力出力モジュール４０２、加速度出力モジュール４０３、および燃料計算モジュール４０４が存在する。９個の入力、すなわち車両速度４０５、車両質量４０６、摩擦係数４０７、勾配係数４０８、抵抗係数４０９、有効前面投影面積４１０、車両加速度４１１、燃料発熱量４１２、およびエンジン効率４１３が与えられる。出力モジュール４０１，４０２，１０３は加算されて燃料計算モジュール４０４へ与えられる。
【０１４８】
図５は、更なる質量推定器モジュール５０１、前面投影面積推定器モジュール５０２、およびエンジン負荷報告方策モジュール５０３を有する本発明の別の実施形態の概略図を示している。エンジン負荷報告方策モジュール５０３は、車両ＯＢＤがエンジン負荷を報告する方法を決定する。これは、所定のエンジン速度におけるピーク出力のパーセンテージまたは最大トルクのパーセンテージを報告することによってなされてもよい。質量推定器モジュールは、７つの入力、すなわち車両速度４０５、車両加速度４１１、エンジン速度５０３、エンジン負荷５０４、ＨＧＶ指標５０５、燃料タイプ指標５０６、および最大出力５０７を有する。前面投影面積推定器は、９個の入力、すなわち車両速度１０７、車両加速度４１１、エンジン速度５０３、エンジン負荷５０４、ＨＧＶ指標５０５、燃料タイプ指標５０６、および最大出力５０７、モジュール５０３から受けられるエンジン負荷報告指標５０８、およびモジュール４０１から受けられる転がり出力入力５１３を有する。エンジン負荷報告方策モジュールは、６つの入力、すなわち車両速度４０５、エンジン速度５０３、エンジン負荷５０４、燃料タイプ指標５０６、エンジン冷却剤温度５１１、およびエンジンオン指標５１２を有する。
【０１４９】
前述したように、車両質量に関する値は、方程式３において必要とされ、適切な適格期間中に車輪に供給される力を推定することによって与えられてもよい。適切な適格期間は、この場合には、ピーク加速度の期間である。適格期間を特定するプロセスが図６に示される。
【０１５０】
適切な適格期間を使用して質量を推定し、したがって転がり抵抗出力成分を計算するプロセスがステップ６０２〜ステップ６０６に示されている。
【０１５１】
ピーク加速度の期間は、特にそのような期間にわたってエンジンが最大出力で作動されていると仮定され得るときに使用され、その結果、エンジンの既知の最大力を使用して、方程式Ｆ＝ｍａで力（最大力）を計算してもよい。その後、ピーク加速度値を使用して質量を導き出すことができる。
【０１５２】
エンジンがピーク出力に達したことが検出されると、ピーク加速度計算のための適格期間が始まる。ピーク出力の全期間にわたって、ピーク加速度の読み取り値が例えばＯＢＤから取得されるとともに、ピーク加速度の現在保持される値を更新する漸次的学習アルゴリズムが実施される。ピーク加速度に関する値が保持されないケースについては後述する。
【０１５３】
ピーク出力の期間が閾値を使用して特定されてもよい。つまり、ピーク出力の期間の特定は、ＯＢＤから加速度値を読み取るステップを開始する。閾値は、車両が一速に入っている状態でピーク加速度の期間を決定するように選択される。
【０１５４】
前述したように、質量の推定は、推定ピーク加速度と印加力に関する数値とを取得することによって行なわれる。
【０１５５】
印加力に関する数値は、ピーク出力数値を車両速度で割ることによって従来の手段により得られ得る。ピーク出力数値は、最大出力をクランクにおける出力に関する数値へと変換するために、伝達効率および伝達損失に関する数値を使用して調整される。
【０１５６】
別の実施形態では、実験的に得られた変換率を使用して、加速度に関する数値を出力／質量に関する数値へと変換する。
【０１５７】
そして、出力数値をこの値と共に使用して、車両の質量に関する推定値を与える。
【０１５８】
ピーク加速度の期間の発生前に質量数値が必要とされてもよく、そのため、エンジンサイズと車両質量との間の実験的に得られる関係に基づく質量の推定値がシステムに組み入れられてもよい。一般的に使用される実験的な関係は、１ｃｃのエンジンサイズが１Ｋｇの車両質量とほぼ相関するという関係であるが、他の値が考えられる。
【０１５９】
与えられる値が理に適うようにするために健全さチェックが含まれ、そのため、ピーク加速度の認識および学習アルゴリズムに加えて、更なる随意的な特徴は、車両の異なるタイプに関して、質量推定値と、質量の所定の限界値、すなわち最小値および最大値の両方との比較を含む。例えば、比較は、ユーザが供給する質量数値を用いて行なうことができる。これに代えて、あるいは、これに加えて、質量に関するパーセント誤差範囲に基づく最大および最小の数値を与える更なる値が質量推定システムに組み入れられてもよい。
【０１６０】
また、正確な読み取りを求めるのではなく、質量に関する現実的な範囲を与えるために、車両のタイプにより決定される質量に関する上限および下限も考えられる。これについては後述する。
【０１６１】
ＨＧＶ指標によってもよい。ＨＧＶ指標は、車両が重量物運搬車両であることを特定し、これは、主に車両がＨＧＶであるかどうかに応じてエンジン速度および車両加速度ならびに伝達効率の比較のための基準値が設定されるため、ピーク加速度を検出するのに有用であるとともに、出力推定においても有用である。
【０１６２】
一般に、ＨＧＶは、単にそれらの高い出力に起因して、高い効率値を有し、また、ＨＧＶ指標は、とりわけ、伝達効率値を選択するために使用される。
【０１６３】
したがって、ピーク加速度を計算するために、車両がＨＧＶであるかどうかに応じて閾値を選択するための機構に加えて、ピーク加速度を特定するための機構が使用される。
【０１６４】
前述したように、ピーク加速度は、例えばピーク付近の加速度が生じているときに適格期間に関して同定を必要とするとともに、加速が終了して加速度がピーク未満に降下しているときにも適格期間が終了する時期に関して同定を必要とする。
【０１６５】
他の変数は、ピーク加速度の表示を与える。そのような変数は、エンジン負荷、エンジン速度、および車両速度を含む。特に、これらの変数のそれぞれの値は、閾値条件を満たさなければならない。例えば、加速度閾値、一般的にはＨＧＶに関して０．２ｍｓ−２、他の車両に関して０．５ｍｓ−２の加速度閾値が、実際の車両加速度との比較のために与えられてもよい。この場合、エンジン負荷が最大エンジン負荷の所定の割合よりも大きくなければならず、例えば、エンジン負荷が最大エンジン負荷の８０％であってもよく、また、一般にエンジン速度の所要レベルも設定され、このレベルは、ＨＧＶに関しては１５００ｒｐｍ、他の車両に関しては３５００ｒｐｍの領域にあってもよいが、これらの値の全ては単なる典型例であり、ばらつきが考慮される。前記レベルは、必要に応じて、他の値と組み合わせて、車両が一速に入っていて最大加速を受けていることを示す。
【０１６６】
時として、依存される表示は、車両が加速していることを示すように思われる。しかしながら、これは常に当てはまるとは限らない。好ましい実施形態では、車両が加速していることおよび加速していないことを示すのに役立つべく、例えば、車輪回転、すなわち車両速度がチェックされてもよい。下限速度が使用前にモデルへ入力され、この下限速度は２０ｋｍ／Ｈの領域であってもよいが、他の値も考慮され、本発明の範囲内に入る。下限速度は、それが例えばクラッチスリップが生じていないことを示すのに役立つという更なる利点を有する。システム使用が開始される前に上限速度も入力され、この上限速度は、一般的には５０ｋｍＨの領域にあるが、他の値も考慮される。
【０１６７】
本発明の別の実施形態では、車両速度が正確に車輪速度に対応することをチェックするためにＧＰＳ（グローバルポジショニングサテライト）システムが使用される。更なる他の実施形態では、加速度計が使用されてもよい。
【０１６８】
これらの手段のうちのいずれかにより、エンジン速度閾値が定められて、チェックが行なわれる。
【０１６９】
前述したように、ピーク加速度の期間だけが対象であり、そのため、ピーク加速度における適格期間の終わりを特定する必要がある。
【０１７０】
システムは、加速度表示の終わりが発せられるときに、加速期間の終わりを特定するために加速度パラメータを監視するようになっていてもよい。
【０１７１】
例えば、閾値を上回る加速度の所定の期間内に、得られた最も高い加速度値を選択することが必要である。本発明の実施形態によれば、これは、最大加速度の現在保持される値を現在の時間帯に記録される加速度と連続的に比較することによって達成される。
【０１７２】
特に、目的は、車両が閾値加速度を上回る加速度を受けている場合には前の時間帯の瞬間加速度の値を与え、その加速度がその閾値を下回る場合にはゼロ値を与えることである。
【０１７３】
本発明の重要な部分は漸進的推定機構モジュールである。この機構は、ピーク加速度の瞬間推定値と、現在の期間のピーク加速度と前に記憶された値との間の差からくる値とを比較する。この差は、その後、新たな推定値を求めるために、重み係数で割られるとともに、前に記憶された値に加算または減算される。３の重み係数が一般に使用されるが、当業者であれば分かるように、異なる重み係数が使用されてもよく、また、本発明は、決してある与えられた重み係数に限定されない。
【０１７４】
モデルの一部として、ピーク加速度の調整のために与えられる任意の増分値が所定の限界値同士の間にあることが定められる。このことは、増分値が理に適った値であるようにするとともに、増分値における“異常値”を排除する。これらの値は限定的であるとは考えられないものの、典型的な限界値は、例えばＨＧＶにおける車両の空車重量および最大法定負荷に基づく。
【０１７５】
前記機構は、新たな値が利用可能になるまでピーク加速度の値を維持する漸次的学習アルゴリズムをもたらし、新たな値が利用可能になるときに値が置き換えられる。
【０１７６】
ここで、我々は、ピーク加速度に関する値が利用できない場合の手続きについて論じる。そのような場合には、ピーク加速度の初期推定値を使用することが有益である。そのため、ピーク加速度読み取り値が記録されたかどうかを明らかにするためにチェックが行なわれ、このチェックは、ピーク加速度値の記録前に、エンジンサイズに基づく推定値の使用を可能にし、おそらく、有効出力を使用できるようにする。前記閾値加速が起こったかどうかをチェックする典型的な方法は、ピーク加速度指標フラグが設定されるかどうかをチェックすることを含む。
【０１７７】
あるいは、ピーク加速度の現在保持された値がゼロに等しいあるいは使用される定数に係る他のデフォルト値に等しい場合、これは、前記閾値加速度の期間が今までのところ起こらなかったことも示す。
【０１７８】
好ましい実施形態では、実験的な因子、例えば少なくとも１つの実験的な出力因子が、そのような値の計算に関与してもよい。そのような実験的な出力因子は、重要なパラメータ、すなわちエンジン速度、エンジン負荷、車両速度、および車両加速度の実験的な読み取り値を取得した後に、本明細書中に記載される方法を使用して質量数値を決定することによって推定されてもよい。この質量数値は、既知の質量の車両の質量および反復法により推定される出力因子と比較され得る。実験的な出力因子に関する典型的な値は、第１の出力因子に関しては３８．７であり、第２の出力因子に関しては０．２８８５である。これらの値はいずれも、ディーゼル車両に関して得られ、車両出力が馬力（ＰＳ）を単位として与えられるシステムのためである。小型ガソリンエンジンにおいては、それらのフライホイールおよび他の可動エンジン部品の更に小さい質量に起因して、異なる値が必要とされる。当業者であれば分かるように、別の値が使用されてもよく、これらも本発明の範囲内である。本発明は、出力因子における任意の所定の値に限定されず、更には、出力値変数の所定の組にも限定されない。例えば、本発明の別の実施形態では、エンジンサイズ、出力、および力の間の関係において向上された精度を与えるために多項式関係が使用されてもよい。
【０１７９】
一定のエンジン速度で取得される、出力に関する値と組み合わされるピーク加速度値は、力の間接的な計算をもたらしてもよい。計算は、例えば、エンジン出力、ＨＧＶ指標、および車両速度に依存してもよい。本発明の一実施形態では、伝達効率に関する２つの値、一般的には、重量物運搬車両に関するほぼ０．９の値、および他のタイプの車両に関するほぼ０．８５の値が与えられるが、これらの値は限定的ではない。
【０１８０】
以上のように、伝達効率に関連する出力損失数値を含む全エンジン出力数値を計算するための方法が開示されてきた。したがって、質量推定値を得るために簡単な計算を行なうことができる。
【０１８１】
前述したように、質量測定値が理に適った限界内に入るようにするため、更なる制限ステップを行なって、与えられる質量読み取り値が車両の所定のタイプに関して妥当な限界値同士の間にあるようにする。これは、例えば、重量物運搬車両に関しては、最小値において典型的なＨＧＶの空車重量であってもよく、また、最大値として道路牽引機に関する最大法定負荷であってもよい。制限モジュールは、質量値に関して更なる随意的なチェックを行なってもよい。
【０１８２】
以下の例は、プロセスを更に明確に説明する。
【０１８３】
エンジンサイズの４つのグループ分け、すなわち１９００ｃｃ未満、１９００ｃｃ〜４０００ｃｃ、４０００ｃｃ〜６５００ｃｃ、および６５００ｃｃ超のグループ分けが行なわれる。ＨＧＶの場合には、エンジンサイズが６５００ｃｃよりも大きいかあるいは小さいかどうかに応じて２組の質量データが与えられる。それぞれの選択肢ごとに、重量に関する最小値および最大値が与えられる。非ＨＧＶ車両の場合には、最大値に関して３つの選択肢が与えられるとともに、最小値に関して１つの選択肢が与えられる。本発明の一実施形態において、３つの最大値は、小型車、“４×４”、およびライトバンのそれぞれの最大重量に対応する。当業者であれば分かるように、本発明の範囲から逸脱することなく、車両および上下の限界値の異なる選択を成すことができる。制限モジュールにおける典型的な選択肢の組が表１に示される。
【０１８４】
【表１】
0006045565.tif 000002
【０１８５】
幾つかのステップが随意的にそのような制限作業の一環として含まれる。１つのステップでは、車両がＨＧＶであると思われる場合には、エンジンサイズが基準値と比較され、ＨＧＶ指標が発され、あるいは確認される。このＨＧＶ指標は、指標フラグが設定される場合にはＨＧＶに関する最小質量値を、指標フラグが設定されない場合には更に軽量の車両に関する最小質量値を選択するために使用される。ＨＧＶに関する最小質量値を設定する際には、エンジンサイズがＨＧＶの最小質量値を決定するため、エンジンサイズも考慮に入れられる。例えば、エンジンサイズが第１の値の範囲内に入る場合には、第１の最小質量値が選択され、また、エンジンサイズが第２の値の範囲内に入る場合には、第２の最小質量値が選択され、以下同様である。
【０１８６】
また、最大質量値を得るためにステップが行なわれる。エンジンサイズに依存することに加えて、最大質量値は燃料タイプにも依存し、そのため、最大質量値計算では、燃料タイプ指標によってもよい。
【０１８７】
特に、エンジンサイズが所定の基準値よりも大きく、燃料タイプ指標がディーゼルエンジンを示す場合には、第１の最大質量値が選択されてもよい。これは、例えば、車両が小型バンであることを示してもよい。エンジンサイズが更なるエンジンサイズ基準値よりも大きく、エンジンがガソリンを使用する場合には、異なる最大質量値が選択されてもよく、以下同様である。
【０１８８】
そのような例示的なステップは、質量の現実的な最小限界および最大限界を設定することによって質量推定値が正確である可能性が高いという信頼を与えるために行なわれる。
【０１８９】
あるいは、ユーザが供給する車両質量が更なるチェックとして使用されてもよい。
【０１９０】
図７は、本発明の一実施形態に係る質量推定モジュール７００を示している。このモジュールは、ピーク加速度検出モジュール７０１、漸次的学習モジュール７０２、および、出力推定モジュール７０３を備える。システムへの６つの入力、すなわちエンジン速度５０３、エンジン負荷５０４、ＨＧＶ指標５０５、車両加速度４１１、および、道路速度４０５がある。ＨＧＶ指標５０５は、車両がＨＧＶであるかあるいは他の車両タイプであるかどうかにしたがって、エンジン速度および車両加速度ならびに伝達効率との比較のための基準値間を選択するために使用される。
【０１９１】
４つの動作パラメータおよびエンジンパラメータ５０３，５０４，４１１，４０５がピーク加速度モジュール７０１へ入力され、ピーク加速度モジュール７０１は、車両がピーク加速度に近いかどうかを決定する。出力推定モジュール７０３は、２つの入力、すなわちＨＧＶ指標５０５および出力入力７０４を有する。出力入力はクランクシャフトにおける出力である。ＨＧＶ指標は、前述した異なる伝達効率を考慮に入れるために使用される。
【０１９２】
ブール値がピーク加速度指標７０５へ出力され、加速度値が７０６で出力される。ピーク加速度指標７０５が論理１に等しい場合には、加速度値がスイッチ７０７によって漸次的学習アルゴリズム７０２へ伝えられる。ピーク加速度指標が論理０に等しい場合には、７０８からのゼロ値が伝えられる。漸次的学習アルゴリズムは、３つの入力、すなわちピーク出力推定値７０９、道路速度４０５、およびスイッチ７０７からの加速度の入力を有する。漸次的学習アルゴリズムは、単一の出力、すなわち車両質量の推定値７１０を有する。
【０１９３】
モデルからの質量の推定値はその性質からして正確ではなく、したがって、本発明の一実施形態では、正確な読み取り値ではなく、誤差限界内で質量読み取り値が与えられる。エンジン出力値が知られていない場合、質量限界は、制限プロセスにより決定される最大値および最小値である。
【０１９４】
したがって、図８は、更なるモジュール、すなわち制限モジュール８０１および限界選択モジュール８０２を有する第２の実施形態を示している。制限モジュールは、車両のタイプによって決定される質量の上限および下限を与える。限界選択モジュール８０２は質量推定値の上限値および下限値を与え、したがって、正確読み取り値ではなく現実的な範囲が与えられる。質量推定値の上限および下限は、出力８０３，８０４へそれぞれ供給される。
【０１９５】
方程式４は、空力出力成分に関連するとともに、摩擦係数、前面投影面積、および速度に関連する。摩擦係数は所定の値であり、特にＯＢＤを使用して速度を特定するための幾つかの方法が存在する。これは前面投影面積を出す。前面投影面積は、車両速度、車両加速度、エンジン速度、エンジン負荷、ＨＧＶ指標、燃料タイプ指標、最大出力、エンジン負荷切換値、および、転がり出力などの幾つかのパラメータに関連する。
【０１９６】
エンジン負荷に関する値はＯＢＤから得られるが、この値を効果的に使用するために、我々は、エンジン負荷報告方策を検出する必要があり、この方策が有用な情報を与えるために検出されてもよい。これについては後述する。
【０１９７】
前面投影面積に関する値を定めることは、定常状態の期間、すなわち定常状態適格期間にクランクで供給される出力に関する数値を計算することに依存し、漸次的学習プロセスを用いた定常状態検出を利用する。前面投影面積推定のための適格期間を特定するプロセスが図６のステップ６０７〜６１１に示されている。
【０１９８】
車両は、それが大きな加速度を受けておらず略平坦な表面上にある場合には定常状態にある。軽量車両に関しては、例えば、約１００ｋｍ／ｈ、例えば９０−１１０ｋｍ／ｈの速度が使用されてもよいと考えられ、この場合、重量物運搬車両に関しては更に低い値が使用される。また、車両が正しいギアにあるかどうかを決定するために、チェックが行なわれてもよい。
【０１９９】
その後、そのような定常状態における出力の現在の推定値が特定される。出力のこの推定値はエンジン負荷に依存し、また、これがＯＢＤから得られてもよい。
【０２００】
車載診断（ＯＢＤ）システムがエンジン負荷を報告する２つの主要な方策が存在する。ディーゼルエンジンは、通常、エンジンの最大出力のパーセンテージを与える所定のエンジン速度における最大トルクのパーセンテージを報告し、一方、ガソリンエンジンは、車両タイプに応じて、ピーク出力、すなわちそのときの瞬間出力のパーセンテージを与えてもよい。したがって、本発明の一実施形態では、車両によって使用されるべき方策が特定され、エンジン負荷報告方策を反映するために与えられる指標が使用される。
【０２０１】
エンジン負荷報告方策については後に詳しく説明する。
【０２０２】
エンジンにより供給される現在の出力は、現在使用されているピーク出力のパーセンテージをピーク出力に乗じることによって推定される。このパーセンテージは、ＯＢＤにより報告されるエンジン負荷値から得られてもよい。負荷が最大出力のパーセンテージとして報告されるＯＢＤでは、ピーク出力とエンジン負荷または等価な数値との簡単な乗算で足りる。しかしながら、報告されるエンジン負荷値が所定のエンジン速度におけるトルクのパーセンテージである場合には、この代わりの方策を含むようにエンジン負荷値調整が行なわれなければならない。
【０２０３】
本発明の一実施形態において、エンジン負荷値調整は、１／（ピーク出力におけるエンジン速度）に等しい係数を出力値に乗じることを含む。ピーク出力におけるエンジン速度に関する典型的な値は４５００ＲＰＭであるが、他の値も考慮される。
【０２０４】
前述したように、第１の方策を利用する際、エンジン負荷は、最大トルクのパーセンテージまたは所定のエンジン速度におけるトルクのパーセンテージとして与えられ、そのため、出力値を１００で割った後にエンジン負荷を乗じなければならないという要件を受けて、クランクで与えられる現在の出力が与えられる。そして、その結果が標準的な車両速度に正規化され、また、正規化は、速度における固定値または車両タイプに応じて異なる値またはユーザが供給する値を含んでもよい。
【０２０５】
したがって、選択された車両速度、しかし一般に１００Ｋｍ／Ｈではあるが、それには限定されない車両速度における正規化された出力に関する数値が与えられる。また、車両が定常状態で略平坦な表面上を移動しているかどうかを定めることもできる。車両が所要の定常状態にあることが決定されると、漸次的学習アルゴリズムの開始が進んでもよい。
【０２０６】
漸次的学習モジュールは、３つの成分、すなわち平均化成分、重みづけ成分、および定常状態識別子のエンドに依存し、また、開始時に必要とされる計算が行なわれてもよい。
【０２０７】
平均化モジュールは、設定された期間にわたる入力出力の平均値を計算する。各平均化期間の終わりに、この計算された値が重みづけモジュールへ送られ、重みづけモジュールは、この値と前の平均化期間から得られる値との間の加重平均を計算する。これは、定常状態期間中にわたって続く。
【０２０８】
また、平均化モジュールは、設定期間後に再設定される平均化されたサンプルの数のカウントも維持する。本発明の一実施形態では、２５５個のサンプルが休止前に取得されるが、当業者であれば分かるように、異なる数のサンプルが取得されてもよく、本発明は、それぞれのバッチで取得されるサンプルの数に限定されない。平均出力入力、サンプルカウント、および出力入力の総和を行うために、２つのメモリが与えられる。
【０２０９】
サンプル期間の最後に、全ての値がゼロに設定される。
【０２１０】
重みづけモジュールは、比較的従来通りであり、定常状態期間中に平均化プロセスによる平均出力読み取りがなされる。また、与えられた値に対する信頼を与えるために、加重平均値に関する上限および下限を含めてチェックが行なわれる。
【０２１１】
定常状態条件がもはや適用されないことが検出されると、定常状態識別子フラグのエンドが設定され、それにより、計算が終了する。
【０２１２】
当業者であれば分かるように、適切な平均値を得ることができる他の方法がある。他の実施形態では、前述した提案された中間の平均化プロセスを使用することなく、全ての時間帯における各出力値が加重平均化のために使用される。更なる他の実施形態では、重みづけプロセスを何ら伴うことなく得られる出力値の全ての単純な平均値が取得される。本発明は、平均出力値の計算の任意の特定の方法に限定されない。
【０２１３】
前述したように、導き出された出力値の加重平均または移動平均は、漸次的学習アルゴリズムによって計算される。そのような平均化が固定サイズサンプル期間にわたって行なわれ、そのようなサンプル期間の終わりに、平均全出力値が与えられて、新たなサンプル期間機能が開始される。
【０２１４】
前述したように転がり出力モジュールにより推定される車両の転がり出力に関して数値が供給されてもよい。車両の供給された転がり出力と現在の出力値との間の差は、空力出力に基づくとともに抵抗係数に関して実験的に得られた値にも基づく前面投影面積または有効前面投影面積を特に方程式４から計算できるように定められてもよい。
【０２１５】
また、計算された任意の値に対する信頼を与えるためにチェックが課されてもよい。このチェックは、特定の車両の既知の空気力学的抵抗に基づき、空力出力の推定値が特定の限界内に入るようにしようとする。
【０２１６】
前述したように、定常状態検出モジュールの目的は、定速で、一般的には必ずしもこれに限定されないが９０ｋｍ／ｈ−１１０ｋｍ／ｈの範囲内で、特に約１００ｋｍ／ｈで車両が駆動している期間を特定することである。車両が加速または減速しているべきでないことが重要である。しかしながら、車両が正確にゼロ加速を有したときにだけ計算を行なう必要があることは想定し得ない。したがって、小さい範囲、一般的には−０．０２〜０．０２ＭＳ−２がゼロ加速であるとしてカウントされるが、この範囲は限定的ではない。定常状態に関する二次的なチェックは、エンジン負荷を見ることである。車両が惰行運転しているべきではなく、また、スロットルが全開であるべきでなく、スロットルが全開でないことがほぼゼロの加速度と組み合わされることにより、車両が険しい坂を登る可能性が最も高かったことを示す。したがって、定常状態が検出されたという信頼を与えるために、エンジン負荷は、最大負荷のほぼ３０％〜ほぼ７０％の範囲内でなければならない。定常状態に関する更なる二次的なチェックは、エンジン速度を見ること、例えば、車両が正しいギアに入っていることを確かめることである。これが当てはまるようにするため、エンジン速度は２つの閾値間になければならない。この場合、下側の閾値は、一般に、ガソリンエンジンにおいてはディーゼルエンジンと比べて高い。エンジン速度は、車両がディーゼル燃料を使用するのかあるいはガソリン燃料を使用するのかどうかに依存し、また、それぞれの閾値に関する典型的な値は、上側閾値においてはほぼ４５００ＲＰＭであり、また、下側閾値においては、ディーゼルエンジンに関してほぼ２０００ＲＰＭであり、ガソリンエンジンに関してほぼ２５００ＲＰＭである。
【０２１７】
したがって、車両が実際に定常状態で走行しているかどうかに関する最初のチェックは、既に述べたように車両速度が所要範囲内にあることをチェックすることであり、このチェックのための機構は、大部分が従来通りであるが、車両速度に依存しており、前述したようにこの車両速度と基準値とを比較する。なお、これらの閾値の下側の値は、それらの速度に関する法定制限に起因して重量物運搬車両において求められる。当業者であれば分かるように、これらの基準レベルは単なる典型例であり、本発明の範囲に入っている一方で、異なるレベルが使用されてもよい。
【０２１８】
前述したように、車両が実際に定常状態で走行しているかどうかに関する次のチェックは、加速度が所要限界内にあること、特に車両が定速に非常に近いことをチェックすることである。
【０２１９】
最後の定常状態チェックは、エンジン速度が許容限界内にあることを定めることであり、これは、車両が正しいギアにあることを示す。
【０２２０】
クランクにおける出力は、出力損失または伝達に起因する損失をモデリングする少なくとも１つの実験的に決定された出力因子も考慮に入れる。１つの実験的な因子は、エンジン出力から差し引かれ、本発明の好ましい実施形態では全ての車両タイプに関して同じである。更なる出力因子は、車両がＨＧＶであるかあるいは軽量車両であるかどうかにしたがって異なる倍数効率因子である。当業者であれば分かるように、車両タイプまたは車両製造元にしたがってこれらの値を精緻化することが可能であり、あるいは、この値をユーザが入力するようにしてもよいが、本発明は、伝達出力損失を考慮に入れる任意の１つの方法に限定されない。したがって、好ましい実施形態において、クランクにおける出力は、第１の実験的出力因子の減算および第２の実験的出力因子による乗算によって決定される。第２の実験的出力因子の選択は、車両のタイプ、例えばＨＧＶまたは軽量車両に基づいてもよい。例えば単一の伝達因子によるあるいはクランクにおける出力の直接的な推定による乗算または減算などのクランクにおける出力に関する数値を与える別の方法がある。一般に、第１の出力因子の値はほぼ１０ＰＳ（〜７．５ＫＷ）であり、また、第２の出力因子の値は、ＨＧＶに関してはほぼ０．９であり、軽量車両に関しては０．８である。当業者であれば分かるように、これらの値は変えられてもよく、本発明は、出力因子の任意の特定の値に限定されない。
【０２２１】
ここで、例えば約１００Ｋｍ／ｈの定常状態で計算される空力出力からのリバースエンジニアリングによって前面投影面積が計算されてもよい。この数値は、その後、異なる速度および加速度における空気力学的抵抗の推定のために使用されてもよい。有効面積のための式は、上記方程式４を再編成することによって得られ、方程式７で与えられる。
【０２２２】
【数１】
0006045565.tif 000003
【０２２３】
ここで、ρは、物体が移動している流体の密度、ｖは物体の速度、Ａは物体の有効面積、およびＣｄは抵抗係数である。
【０２２４】
空気力学的抵抗に関する数値は、先に行なわれた転がり出力計算から得られる転がり抵抗の推定値を差し引くことによって得られる。空力出力の推定値は、先に示されたパラメータと共に前面投影面積計算において使用される。
【０２２５】
図９は、本発明の一実施形態に係る前面投影面積推定モジュールを示している。このモジュールは、出力モジュール９０１、定常状態検出モジュール９０２、漸次的学習モジュール９０３、減算器９０４、および前面投影面積計算モジュール９０５を備える。出力モジュールは、エンジン速度５０３、エンジン負荷５０４、エンジン出力７０４、ＨＧＶ指標５０５、車両速度４０５、エンジン負荷報告方策を示すエンジン負荷スイッチ５０８に関して与えられる値に基づいて、車輪における出力に関する数値を与える。
【０２２６】
車輪における出力９０６は、出力モジュール９０１によって漸次的学習モジュール９０３へ供給され、漸次的学習モジュール９０３は、指標９０７を定常状態検出モジュール９０２から受けると作動される。定常状態検出モジュールは、エンジン速度５０３、車両速度４０５、加速度４１１、エンジン負荷５０４、および燃料タイプ５０６に関する現在の値を受ける。定常状態における出力の現在の推定値は、減算器９０４の入力９０８へ供給される。漸次的学習アルゴリズム９０３は、出力モジュール９０１から得られる出力値の加重平均または移動平均を行なう。そのようなサンプル期間の終わりに、平均全出力値が漸次的学習モジュール９０３によって減算器９０４へ転送される。また、新たなサンプル期間を開始するために、サンプル期間指標９０９のエンドが漸次的学習モジュールから定常状態検出モジュールへ送られる。
【０２２７】
転がり抵抗出力が、入力５１３へ供給されて、漸次的学習モジュール９０３の出力９０８から差し引かれ、それにより、空力出力の推定値が有効前面投影面積計算器９０５へ与えられる。有効前面投影面積計算器９０５は、空力出力と抵抗係数に関して実験的に得られた値とに基づいて有効前面投影面積を計算する。
【０２２８】
本発明の好ましい実施形態において、空力出力の上限値および下限値に関して限界が導入される。限界は、大型車または小型車、軽量車両、あるいは、ＨＧＶ車両を含む様々な車両に関する値に関連する。したがって、図１０は、特定の車両の既知の空気力学的抵抗に基づき空力出力の推定値が特定の限界内にあるようにする制限モジュール１０００を更に備える他の実施形態を示している。
【０２２９】
抵抗係数、車両速度の３乗、流体密度、または、定数０．５のうちの１つ以上が乗じられる面積などの中間値が使用されて、方程式７または適切な導関数を使用して前記中間値が適切に変換されてもよいと考えられる。当業者であれば分かるように、本発明の実施形態に影響を及ぼすことなく、これらの方法のうちのいずれかを使用できる。
【０２３０】
有効前面投影面積の推定に欠かせないのは、エンジン負荷報告方策である。前述したように、エンジン負荷は、最大トルクのパーセンテージまたは所定のエンジン速度におけるトルクのパーセンテージとして与えられてもよい。本発明の一実施形態では、報告方策がユーザによって入力される。別の実施形態では、報告方策がＯＢＤ出力パラメータの検査によって演繹される。高いエンジン速度およびエンジン負荷では、２つの報告方策が互いに非常に近い読み取り値を与える。これは、エンジンがその最大値で作動しており、所定の速度におけるエンジン出力が車両に関する最大エンジン出力に近いからである。それに対して、報告されるエンジン負荷値における最大対照ポイントは、エンジン負荷がその最小にあるときである。この後者のポイントは、エンジンがアイドリングのときに生じる。
【０２３１】
したがって、好ましい実施形態において、方策は、期間、すなわちエンジンがアイドリング状態であるアイドリング適格期間を特定して、エンジン負荷を所定の閾値と比較することによって演繹される。エンジン負荷報告方策を決定するための適格期間を特定するプロセスが図６のステップ６１２〜６１４に示される。
【０２３２】
内燃エンジンのアイドリング速度（一般的には、クランクシャフトの１分間当たりの回転、すなわちｒｐｍを単位として測定される）は、エンジンが動力伝達装置から切り離されてスロットルペダルが押し下げられていないときのエンジンの回転速度である。アイドリング速度において、エンジンは、適度に滑らかに作動してその付属物（送水ポンプ、オルタネータ、および装備される場合には、パワーステアリングなどの他の付属品）を動作させるのに十分であるが通常は自動車を動かすなどの有用な仕事をするのに十分でない出力を発生させる。乗用車エンジンにおいては、通例、アイドリング速度は６００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍである。アイドリング時、エンジンは、一般に、最大出力の僅かなパーセント、通常は例えば８％未満の負荷を有し、また、エンジン速度もアイドリング時には低く、例えば、所定のエンジン速度における最大出力のパーセンテージは一般に約２０−３０パーセントである。
【０２３３】
エンジンがアイドリングにある期間は、エンジン速度をチェックしてこれを閾値、すなわちアイドリング速度閾値と比較することによって特定される。閾値に関するデフォルト値は開始点として使用され、その後、エンジン温度（エンジンが作動していた時間の長さに関連する）、エンジンサイズ、および燃料タイプを考慮に入れるためにそのデフォルト値に対して調整がなされる。ディーゼルは、通常、ガソリンエンジンよりも高いアイドリング速度を有し、また、更に小型のエンジンは、大型エンジンよりも高いアイドリング速度を有する。また、一般に、エンジンが熱ければ熱いほど、アイドリング速度が低い。エンジンが作動していた時間の長さにわたって補正がなされなくてもよく、あるいは、冷却剤温度によらなくてもよい。
【０２３４】
また、エンジンが実際に作動しているようにするために最小エンジン速度も上回らなければならない。
【０２３５】
エンジンアイドリング状況を誤らないようにするために、例えば車両が惰行運転しているあるいはスロットルに圧力が作用せずにゆっくりと前進しているかもしれない状況を誤らないようにするために、車両速度に関する更なるチェックが行なわれてもよい。この場合、車両速度がＯＢＤシステムから取得され、ゼロ値がアイドリング状態を裏付ける。
【０２３６】
また、車両が坂の上でクラッチをつないでいる場合に、車両がゼロ速度を有する場合があるが、エンジンはアイドリング状態でない場合がある。これは、エンジン負荷と燃料タイプに依存する閾値とを比較することによって特定され得る。閾値に関する典型的な値は、ディーゼルエンジンにおいては７０％負荷であり、ガソリンエンジンにおいては２３％負荷である。しかしながら、本発明は、これらの閾値に関する任意の特定の値に限定されない。
【０２３７】
ここで、エンジン負荷報告方策について言及する。
【０２３８】
エンジンがアイドリングしており、報告されたエンジン負荷が閾値を下回ることが決定されれば、報告方策は、最大トルクのパーセンテージとなる可能性が高い。一方、報告されたエンジン負荷が閾値を上回る場合、報告方策は、所定のエンジン速度における出力のパーセンテージとなる可能性が高い。その後、いずれの方策が検出されたかに関する指標が持続性チェック・ラッチ機能へ送られる。これは、指標が所定の時間閾値におけるレベルに設定された場合にのみ方策が正しいとして記録されるようにしようとする。すなわち持続性チェックが行なわれ、合格の場合には、エンジン負荷報告方策が固定される。
【０２３９】
前述したように、エンジンの作動時間および温度も関連し、作動時間が予め設定された閾値（アイドル時間閾値）を下回る場合には、ＯＢＤシステムから得られる冷却剤の温度が閾値を調整するために使用されてもよい。
【０２４０】
また、エンジン負荷が所定の閾値と照合してチェックされる。これは、エンジン負荷が、エンジンがディーゼルまたはガソリンを使用するかどうかに依存するからである。また、閾値を超えると、車両速度がゼロであってもエンジンがアイドリング状態でなく、坂の上でクラッチがつながっているかもしれないという強力な表示が与えられる。クラッチチェックは、ディーゼルまたはガソリンクラッチ閾値を選択するために、燃料タイプ指標およびエンジン負荷を利用するが、他の方法も考えられる。
【０２４１】
前述したように、エンジン負荷報告方策は、エンジンがアイドリングしているかどうかを決定した後に、エンジン負荷が所定の閾値よりも大きいかどうかを決定することによって計算される。また、前記方法では、このプロセスにより計算されるアイドリング速度閾値をエンジン負荷が下回るかどうか、エンジン速度が所要閾値を上回るかどうかによって示される、エンジンが作動しているかどうか、エンジンがそのクラッチでつながっていることをクラッチチェックモジュールが示したかどうかを確かめるためにエンジン速度をチェックするとともに、車両速度をチェックする。エンジンのスイッチが入っていると決定されて、エンジンが計算されたアイドリング速度閾値を下回って動作しているとともに、車両速度がゼロである場合には、エンジンがアイトリング状態であると見なされる。
【０２４２】
エンジン負荷報告方策を決定するために、エンジンがアイドリングしている期間、すなわちアイドリング適格期間が特定されなければならない。この期間中に、報告されたエンジン負荷が小さい場合、一般的には一桁のパーセンテージである場合には、最大トルクのパーセンテージを提示するようになっている報告方策がとられる。報告されるエンジン負荷がこれよりも大きい場合には、所定のエンジン速度におけるエンジン負荷のパーセンテージを提示するようになっている報告方策がとられる。車両速度がゼロであり、車両がクラッチをつなげておらず、エンジン速度が所定の閾値を下回っている場合には、エンジンがアイドリングであると見なされる。閾値は、燃料タイプ、エンジン温度、エンジンサイズ、およびエンジンが作動していた時間の長さを考慮に入れて決定されるが、他の手段が考えられる。例えば、一実施形態では、固定された閾値が使用されてもよい。更なる実施形態では、エンジンサイズだけを考慮に入れるように変更される閾値が使用されてもよい。更なる他の実施形態では、エンジン作動時間の調整だけが、閾値作動時間としてあるいはエンジン温度に基づく調整として使用されてもよい。
【０２４３】
エンジン負荷報告方策の決定の段階が図１１に示されており、また、本発明の一実施形態に係るエンジン負荷報告方策検出モジュールが図１２に示されている。エンジン負荷報告方策検出モジュールは、７つの入力、すなわちエンジンオン指標５１２、燃料タイプ指標５０６、エンジン冷却剤温度入力１２０１、エンジン速度５０３、エンジン負荷５０４、車両速度４０５、およびＯＢＤサンプル時間１２０２を有する。
【０２４４】
時間・温度モジュール１２０３は、エンジンが閾値期間よりも長くＯＮだったかどうかをチェックする。一実施形態において、エンジンが閾値期間よりも長く作動していなかった場合には、エンジンがアイドリングしているかどうかの決定の際に、冷却剤温度１２０１を参照することにより測定されるエンジン温度が考慮される。他の実施形態では、エンジンが少なくとも所定の時間の長さにわたって作動していなかった場合には、測定値が取得されない。更なる他の実施形態では、エンジンが作動していた時間の長さにわたって補正がなされない。本発明の一実施形態によれば、燃料タイプモジュール１２０４は、燃料タイプにしたがってエンジン速度閾値に対して調整を行なう。本発明の一実施形態によれば、エンジンサイズモジュール１２０５は、車両のエンジンサイズにしたがってエンジン速度閾値を調整する。本発明の一実施形態によれば、クラッチチェックモジュール１２０６は、車両が坂の上でクラッチをつなげているかどうかを検出する。エンジン負荷報告方策モジュール１２０７は、エンジン速度、車両速度、およびエンジン負荷の値を取得して、エンジンがアイドリングしているかどうかを決定した後、報告されるエンジン負荷が閾値を下回っているかどうかをチェックする。エンジン負荷が所定の閾値を下回っている場合には、報告されたエンジン負荷が比較的小さいため、これが最大トルクのパーセンテージでなければならないと決定される。あるいは、報告されるエンジン負荷が閾値を上回っている場合には、報告方策は、所定のエンジン速度における出力のパーセンテージを報告するようになっている。その後、いずれの方策が検出されたかに関する指標が持続性チェック・ラッチモジュール１２０８へ送られる。
【０２４５】
このモジュールは、指標が所定の時間閾値におけるレベルに設定された場合にのみ方策が正しいとして記録されるようにする。この持続性チェックに合格すると、ラッチ回路は、アイドリングの期間が終わった後であっても方策指標が出力１２０９へ連続的に与えられるようにする。
【０２４６】
燃料タイプ、すなわちディーゼルであるかあるいはガソリンであるかどうかは、適格期間を決定する際に使用される閾値の決定において極めて重要である。この一例は、エンジン負荷報告方策決定で使用されるエンジン速度閾値である。したがって、本発明の一実施形態では、車両がディーゼルまたはガソリンを使用するかどうかを決定するための機構が提供される。この機構は、ディーゼルエンジンおよびガソリンエンジンの動作における特定の違いを利用する。これらの違いの中には、エンジン負荷の制御のための機構、排ガスの温度差、使用される車載診断プロトコルの違い、燃料状態の報告、および燃料圧力の違いがある。
【０２４７】
ガソリンエンジンにおいて、負荷制御は、エンジンの“スロットルを絞る”ことによって達成され、これは、空気流量を制限すること、したがって、燃焼に利用できる酸素を減少させることを伴う。ガソリンエンジンは、ほぼ常に理論空燃比で作動するように制限される。ディーゼルエンジンは、通常の状態下では吸気マニホールドにスロットル無しで動作する。ディーゼルエンジンに作用する負荷の変動は、注意深い燃料量供給のみによって達成される。
【０２４８】
一部の車両では、マニホールド圧力が報告され、それにより、簡単なチェックで、エンジンが減速されているかどうかを見ることができる。エンジンが作動しており、大きな真空が生じている場合、これはガソリンエンジンを示す。検出される典型的な値は、大気圧よりも５０ＫＰａ低い範囲であるが、当業者であれば分かるように、他の適した値が使用されてもよく、本発明は、マニホールド圧力の任意の特定の閾値に限定されない。かなりの期間にわたって真空状態が観察されると、車両がガソリンエンジンを有すると見なされ、そうでなければ、車両がディーゼルを使用すると記録される。
【０２４９】
車両がマニホールド圧力を報告しない場合には、空気流量をチェックしてもよい。空気流量がエンジンサイズに対する所定の割合よりも少ない場合、これは、エンジンが減速されているという表示であり、それにより、エンジンがガソリンで動作していると見なされる。エンジンサイズに対する典型的な割合は３００分の１であるが、当業者であれば分かるように、この割合に関する別の値が使用されてよく、本発明は、任意の与えられた所定の割合に限定されない。
【０２５０】
排ガス温度は、燃料タイプを特定するために使用されてもよい他の機構である。排ガスの温度は、ディーゼルエンジンよりもガソリンエンジンの方がかなり高い。この事実は、燃料タイプの検出のための別の機構を与えるために使用できる。本発明の一実施形態では、排ガス温度が少なくとも１つの閾値と比較される。更なる実施形態では、上限閾値および下限閾値が使用される。
【０２５１】
燃料タイプの他の指標は、車載診断システムにより使用されるプロトコルである。１つのそのようなプロトコルは、重量物運搬車両（ＨＧＶ）により専ら使用されるＪ１９３９プロトコルである。通常、ＨＧＶはディーゼル油を燃料とし、したがって、Ｊ１９３９プロトコルの検出は、車両がディーゼルエンジンによって動力を供給されることを表わす。本発明の一実施形態では、使用されるプロトコルを特定するために、ＯＢＤプロトコルスニファが使用される。プロトコルタイプは、列挙状態によって、また、列挙状態がＪ１９３９プロトコルを表わす値と一致するかどうかによって表わされる。しかしながら、一部のＨＧＶはバイオガスを燃料とし、そのため、Ｊ１９３９プロトコルの使用は、ディーゼルエンジンの使用の決定的な証拠ではない。バイオガスはガソリンエンジンに類似する排ガス温度を有するため、ディーゼルは、排ガス温度もディーゼルの排ガス温度である場合にだけプロトコル検出システムによって報告される。
【０２５２】
ディーゼルエンジンおよびガソリンエンジンの動作における更なる大きな違いは、燃料が供給される圧力である。この値はディーゼルエンジンにおいてかなり高く、この事実がディーゼル燃料車両を認識するために使用されてもよい。本発明の一実施形態では、ディーゼルエンジンを特定するために、コモンレール燃料圧力が所定の閾値と比較される。
【０２５３】
ガソリンエンジンは、標準的なＯＢＤパラメータ識別子（ＰＩＤ）のうちの１つ、すなわち燃料状態タイプであるＰＩＤ０３を参照することにより特定され得る。燃料状態に関してＯＢＤへ要求を行なうことができ、これは、低温始動、閉ループ、または、部品保護であってもよい。ガソリンエンジンはこの状態ＰＩＤを使用するが、ディーゼルエンジンは使用しない。本発明の一実施形態では、ＰＩＤ０３に関してＰＢＤへ要求がなされる。応答がある場合には、これはエンジンがガソリンを燃料とすることを示す。要求が時間切れの場合には、これはディーゼルエンジンを示す。
【０２５４】
上記の燃料タイプ検出方法を使用する本発明の様々な実施形態が想定し得る。当業者であれば分かるように、車両の燃料タイプを決定するために、任意の個々の方法または方法の組み合わせが使用されてもよく、また、本発明は、任意の１つの方法または方法の任意の１つの組み合わせに限定されない。本発明の一実施形態では、方法の全てが組み合わせて使用される。しかしながら、異なる指標の全てが燃料タイプに関して等しく決定的であるとは限らない。高燃料圧ガソリンエンジンの可能性があるから、燃料圧力は完全には決定的ではない。燃料使用の状態、スロットルの存在、および高い排ガス温度は、全てがガソリンエンジンの強力な指標である。
【０２５５】
図１３は、本発明の一実施形態に係る燃料タイプ検出モジュールを示している。圧力・流量モジュール１３０１、プロトコル認識モジュール１３０２、排ガス温度モジュール１３０３、燃料圧力モジュール１３０４、ラッチ回路１３０５、およびマニュアルオーバーライド１３０６が設けられる。燃料タイプ検出モジュールには、６つの入力、すなわちマニホールド絶対圧力１３０７、マニホールド絶対圧力有効性指標１３０８、エンジン速度５０３、空気流量１３０９、空気流量有効性指標１３１０、エンジンサイズ１３１１、プロトコルタイプ入力１３１２、排ガス温度１３１３、排ガス温度有効性指標１３１４、燃料状態タイプ有効性指標１３１５、燃料圧力１３１６、燃料レール圧力有効性指標１３１７、および手動無効化１３１８が与えられる。
【０２５６】
プロトコル認識モジュール１３０２は、ＯＢＤプロトコルスニファから列挙状態の値を取得し、それをモジュール１３０２に保持されたＪ１９３９列挙状態と照合してチェックする。排ガス温度モジュールもディーゼルを示す場合には、車両がディーゼル油を燃料とするとして記録される。圧力・流量モジュール、排ガス温度モジュール、または、燃料状態タイプ有効性指標のうちのいずれかが、車両がガソリンを使用することを示す場合には、ガソリン燃料タイプが記録される。
【０２５７】
燃料タイプ検出器の別の実施形態において、ＡＮＤゲート１３１９，１３２０、ＯＲゲート１３２１，１３２２、およびＮＯＴゲート１３２３，１３２４，１３２５の組み合わせにより表わされる論理は、“信頼レベル”システムによる置き換えである。この場合、それぞれの試験での確実性の度合いを反映する、車両がガソリンまたはディーゼルであるという信頼レベルを記録するために、パーセンテージまたは他の数値指標が使用される。信頼レベルに関しては、例えば、燃料圧力の場合よりもスロットル絞り試験により高い値が割り当てられる。その後、車両がガソリンを燃料とするか、それともディーゼル油を燃料とするかを決定するために、信頼レベルが加算されて、結果が閾値と比較される。
【０２５８】
システムの最終段階は燃費の計算である。燃料計算を行なうために、エンジン作動を維持するために必要とされる出力も、付属装置へ供給される出力を含めて、考慮されなければならず、また、伝達の効率の悪さも考慮に入れられなければならない。これは、概ね従来通りであり、これ以上説明しない。
【０２５９】
考慮に入れられなければならない更なる因子は制動事象を含む。これは、単純なレベルでは、そのような制動事象中の加速がマイナスであり、そのため、正確な値の生成が妨げられる場合があるからである。勿論、これは、車両が回生制動を有する場合には当てはまらない。
【０２６０】
全出力数値が付属の数値も含めて計算されると、この全出力数値が伝達効率で割られ、それにより、全エンジン出力に関する数値がもたらされる。その後、全エンジン出力がエンジン効率と燃料の発熱量とで割られ、それにより、燃費に関する値がもたらされる。本発明の一実施形態では、更なるチェックが行なわれ、それにより、ユーザ入力最大出力数値が最大エンジン出力として使用される。計算された最大出力およびユーザ入力数値のうちの小さい方が燃料計算において使用される。
【０２６１】
したがって、燃費に関する値は、例えば、ＯＢＤサイクルの各周期ごとにあるいは他の期間にわたって計算されてもよく、例えば、車両作動中に燃費が連続的に計算されてもよい。任意のそのような燃費計算は、車両の特性、ドライバー挙動などのドライバーの特性、および旅程の特性に基づく。そのため、燃費は、車両、ドライバー、道路状態に非常に固有のものであり、以前では達成されない精度を与える。前記方法のうちの１つが１つの値を与えることができない場合に別の値がそのような値に取って代わるあるいはそのような値を補足するように、燃費を計算するための幾つかの方法が与えられる。例えば、本発明の一実施形態では、全出力使用量の推定に基づく方法を使用して（すなわち方程式１〜５を使用して）、燃費の上限および下限を定めてもよい。図８に示される方法を用いると、上限および下限は、車両質量の上限推定値および下限推定値に対応する。そのステップが図１に示される空気流量方法は、燃費推定のための主要な機構として使用されてもよく、この場合、全出力方法により与えられる上限および下限は、燃費推定時に適切な“上限（ｃｅｉｌｉｎｇ）”および“下限（ｆｌｏｏｒ）”を与える。必要に応じて、２つの方法の別の組み合わせが使用されてもよい。
【０２６２】
図１４および図１５は前述したシステムの実施形態を示している。システムからの幾つかの典型的な所見が以下のように与えられる。
【０２６３】
典型的な所見
【０２６４】
開発中、我々は様々な方法に依存してきた。特に、我々はクランクにおける出力をシミュレートしてきた。０．９５／０．９（軽量／重量）伝達効率係数を適用すると、クランクにおける見掛け上の出力を与える。燃料を得るために、我々は所定の燃料の発熱量を使用する。現在のモデルはディーゼル向けのみに設計されている。内燃エンジン効率は０．３３／０．３５（軽量／重量）として与えられる。
【０２６５】
現状ではこれまで可変サブシステムである。これは、現在、エンジニアリングリリースである。エンジンサイズは１９９９ｃｃを超えてはならず、さもなければ、モデルがＨＧＶ設定を取り込む。ｅｔｍ＿ｍｏｄｅｌ＿ｖａｒｉａｂｌｅｓ、車両質量、前面投影面積Ａ、および、抵抗係数は、モデルにおける較正である。
【０２６６】
このモデルは、Ｍｅｒｃｅｄｅｓ  Ａｃｔｒｏｓに使用されるように設計されてきた。Ａｃｔｒｏｓは、任意の要求がＯＢＤを介して送信されずに動作する必要がある。このため、モデルは、ＴｏｍＴｏｍリンクボックスからブルートゥースを介して１Ｈｚで供給されるＧＰＳ速度のみを使用するように設計される。特定の車両に関して設定されなければならない変数は以下の通りである。
【０２６７】
・車両質量（ｋｇ）
・前面投影面積（ｍ２）
・空気抵抗係数（Ｃｄ）
・転がり抵抗係数（ｆ）
・ピーク出力（ｋＷ）
【０２６８】
このモデルを利用するために、以下の条件が満たされなければならない。
・ｃｏｎ＿ｉｇｎ＿ｏｎ＝真
・ｃｏｎ＿ｅｎｇ＿ｓｐｅｅｄ＿ｖａｌｉｄ＝偽
・ｃｏｎ＿ｖｅｈ＿ｓｐｅｅｄ＿ｖａｌｉｄ＝偽
【０２６９】
前述したような３つの変数セットを用いると、ｅｔｍ＿ｇｐｓ＿ｖｓｓ＿ｖａｌｉｄが真に設定される。Ａｃｔｒｏｓがスニフィング中に特定される必要があり、その後、ＯＢＤ要求が停止されると、所定の条件が満たされる。エンジン速度が有効であるがＶＳＳが有効でないＭＡＮ ＨＧＶにおいては、ＡＯＰモデルが速度に関してＧＰＳを使用するが、燃料供給のために自動車モデル（ａｕｔｏｃａｌ  ｍｏｄｅｌ）が依然として使用される。
【０２７０】
燃料を表示するために、ＴｏｍＴｏｍリンクボックスが以下を監視しなければならない。
・アクティブＯＢＤ接続（ＮＶＭ値ではなく、現在の傍受接続）
・ｃｏｎ＿ｉｇｎ＿ｏｎ＝真
・マイクロコンピュータを用いたブルートゥース接続
【０２７１】
Ａｃｔｒｏｓにおいてこれを達成するため、‘ｖｂａｔｔ’を使用してｃｏｎ＿ｉｇｎ＿ｏｎが設定される。ＡｃｔｒｏｓＯＢＤセッションは存続していてはならず、Ａｃｔｒｏｓが検出されてＯＢＤ通信が終了されるときには、較正：‘ａｐｐｃ＿ｇｐｓ＿ｏｖｅｒｉｄｅ＿ｓｎｉｆ＿ｒｐ’が真に設定されなければならない。ｍｓｇ＿ｔｏｍｔｏｍ＿ｐｅｒ＿ｔｒｉｐ．ｃにおいて見出される関連するコードは以下の通りである。
【０２７２】
ｉｆ（ａｐｐｃ＿ｇｐｓ＿ｏｖｅｒｉｄｅ＿ｓｎｉｆ＿ｒｐ＝＝ＴＲＵＥ）
｛＊ｐ＿ｄｅｓｔ＋＋＝８；｝
【０２７３】
このモデルをベンチでデバッグするためには、エンジン速度および車両速度を無効にすることが必要があり、また、通常はｃｏｎ＿ｖｅｈ＿ｓｐｅｅｄとして存在する値を用いて‘ａｐｐ＿ｇｐｓ＿ｓｐｅｅｄ’がポピュレートされる。これは、‘ａｐｐｃ＿ｇｐｓ＿ｏｖｅｒｉｄｅ＿ｏｂｄ’をＴＲＵＥに設定することによって達成される。モデル性能を意図されるように確保するために、この値がビルドタイムで常にＦＡＬＳＥでなければならない。
【０２７４】
デバッギング
ａｐｐｃ＿ｇｐｓ＿ｏｖｅｒｉｄｅ＿ｓｎｉｆ＿ｒｐ＝＝ＦＡＬＳＥ（この値は我々に影響を及ぼしてはならない。それがＴｏｍＴｏｍのｍｓｇにおいて当然だからである）
ａｐｐｃ＿ｇｐｓ＿ｏｖｅｒｉｄｅ＿ｏｂｄ＝＝ＴＲＵＥ
【０２７５】
リリース
ａｐｐｃ＿ｇｐｓ＿ｏｖｅｒｉｄｅ＿ｓｎｉｆ＿ｒｐ＝＝ＴＲＵＥ（この値は我々に影響を及ぼしてはならない。それがＴｏｍＴｏｍのｍｓｇにおいて当然だからである）
ａｐｐｃ＿ｇｐｓ＿ｏｖｅｒｉｄｅ＿ｏｂｄ＝＝ＦＡＬＳＥ
【０２７６】
既に述べたように、このエンジニアリングリリースはＡｃｔｒｏｓに焦点を合わされ、エンジンサイズが正しく設定されて、それが２リットルを超えると、モデルは、Ａｃｔｒｏｓに関する期待値を選定して、先に挙げられた変数をポピュレートする。現在、モデルはこのように見える。
【０２７７】
モデル検証が行なわれた。車両速度プロファイルが記録されて１Ｈｚ間隔に切り分けられた（ＴｏｍＴｏｍリンクボックスを報告するＧＰＳで見出される）。モデルは、１９９４  Ｃｉｔｒｏｅｎ  ＺＸの期待燃料効率を測定することによって検証された。この車両に関して予期される結果が以下に与えられる。
・Ｃｉｔｒｏｅｎ  ＺＸ  １．９  期待値＝５２ｍｐｇ、モデル結果＝５３．０２ｍｐｇ
・車両質量（ｋｇ）＝１２００ｋｇ
・前面投影面積（ｍ２）＝２．１３ｍ２
・空気抵抗係数（Ｃｄ）＝０．３３
・転がり抵抗係数（ｆ）＝０．０２（ファッジ係数が０．５に設定される）
【０２７８】
その後、Ｍｅｒｃｅｄｅｓ  Ｓｐｒｉｎｔｅｒに関するデータを使用してモデルが実行された。結果が以下に与えられる。
【０２７９】
・Ｍｅｒｃｅｄｅｓ  Ｓｐｒｉｎｔｅｒ  ２．２  期待値＝３２．７ｍｐｇ、モデル結果＝３３．０ｍｐｇ
・車両質量（ｋｇ）＝１９００ｋｇ
・前面投影面積（ｍ２）＝３．２５ｍ２
・空気抵抗係数（Ｃｄ）＝０．３８
・転がり抵抗係数（ｆ）＝０．０２（ファッジ係数が０．５に設定される）
【０２８０】
その後、燃料精度がＭｅｒｃｅｄｅｓ  Ａｃｔｒｏｓで用いる許容限界内に入るようにするために、多くのＨＧＶ試験からのデータを使用してモデルが実行された。結果が以下に与えられる。なお、転がり抵抗の係数は一定のままであり、これは全ての車両モデリングにおいて意図される。
・Ｓｃａｎｉａ  Ｒ４３０  期待値＝８．７５ｍｐｇ、モデル結果＝８．３２ｍｐｇ
・車両質量（ｋｇ）＝２３５００ｋｇ
・前面投影面積（ｍ２）＝１０．０ｍ２
・空気抵抗係数（Ｃｄ）＝０．４２
・転がり抵抗係数（ｆ）＝０．００７（ファッジ係数が０．５に設定される）
・Ｉｖｅｃｏ  Ｓｔｒａｌｉｓ  ｒｉｇｉｄ６×２  ｔａｇ  ａｘｌｅ  期待値＝８．７７ｍｐｇ、モデル結果＝６．４２ｍｐｇ
・車両質量（ｋｇ）＝２１０００ｋｇ
・前面投影面積（ｍ２）＝１０．０ｍ２
・空気抵抗係数（Ｃｄ）＝０．４２
・転がり抵抗係数（ｆ）＝０．００７（ファッジ係数が０．５に設定される）
【０２８１】
この不確かな結果は、加速のために必要とされる出力の過剰予測に起因してリッチである。ｃｏｃａ−ｃｏｌａサイクルは多くの過酷な過渡を備える。１０，０００ｋｇの空のトラックをシミュレートすると、燃料節約は１０．９９ｍｐｇである。
【０２８２】
練習として、定常状態巡回シミュレーションが９０ｋｐｈで行なわれた。１０，０００ｋｇの大型トラックがシミュレートされた３．６３ｇ／ｓのディーゼル燃料を使用することが分かった。同一のサイズの２１，０００ｋｇの大型トラックは、転がり摩擦だけの結果として、燃料が、４．４９ｇ／ｓ、すなわち１９％多い。本発明は、本明細書中に開示される特徴に限定されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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【図１５ｄ】
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