DE102009041551A1

DE102009041551A1 - Drive system, particularly motor vehicle drive system, has hybrid drive device and controlling or regulating device, which is provided as function of decision characteristic by scenario-specific control strategy

Info

Publication number: DE102009041551A1
Application number: DE102009041551A
Authority: DE
Inventors: Steffen Dipl.-Ing. Kutter; Sebastian Dipl.-Ing. Langhammer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-03-24

Abstract

The drive system, particularly motor vehicle drive system, has a hybrid drive device (10) and a controlling or regulating device (11), which is provided as a function of a decision characteristic by a scenario-specific control strategy or a dynamic control strategy. An independent claim is also included for operating drive system, particularly motor vehicle drive system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drive system according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2005 044 268 A1 ist bereits ein Kraftfahrzeugantriebssystem mit einer Hybridantriebsvorrichtung und mit einer Steuer- und/oder Regelvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, die Hybridantriebsvorrichtung zu steuern und/oder zu regeln, bekannt.From the DE 10 2005 044 268 A1 There is already known a motor vehicle drive system having a hybrid drive device and a control and / or regulation device provided to control and / or regulate the hybrid drive device.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine energie- und/oder emissionseffiziente Hybridantriebsvorrichtung mit einer hohen Robustheit bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is in particular the object of providing an energy and / or emission-efficient hybrid drive device with a high degree of robustness. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.

Erfindungsgemäß wird ein Antriebssystem, insbesondere Kraftfahrzeugantriebssystem, mit einer Hybridantriebsvorrichtung und mit einer Steuer- und/oder Regelvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, die Hybridantriebsvorrichtung in Abhängigkeit von zumindest einer Entscheidungskenngröße mittels einer szenarienspezifischen Steuerstrategie oder einer dynamischen Steuerstrategie zu steuern und/oder zu regeln, vorgeschlagen. Durch die Steuerung und/oder Regelung einer Hybridantriebsvorrichtung mittels einer szenarienspezifischen Steuerstrategie oder einer dynamischen Steuerstrategie können die Vorteile einer nach optimaltheoretischen Berechnungen ermittelten Steuerstrategie und einer robusten, regelbasierten Steuerstrategie kombiniert werden. Durch die Kombination kann eine energie- und/oder emissionseffiziente Hybridantriebsvorrichtung mit einer hohen Robustheit bereitgestellt werden. Unter einer „Hybridantriebsvorrichtung” soll insbesondere eine Antriebsvorrichtung mit zumindest zwei unterschiedlichen Energieumwandlern und mit zumindest zwei Energiespeichereinheiten verstanden werden. Unter „Energieumwandler” soll insbesondere eine als Brennkraftmaschine ausgebildete Antriebseinheit und eine als Elektromaschine ausgebildete Antriebseinheit verstanden werden. Weiter soll unter „Energiespeichereinheit” insbesondere ein Kraftstofftank und ein Akkumulator verstanden werden.According to the invention, a drive system, in particular a motor vehicle drive system, is provided with a hybrid drive device and with a control and / or regulating device which is provided to control and / or regulate the hybrid drive device as a function of at least one decision parameter by means of a scenario-specific control strategy or a dynamic control strategy, proposed. By controlling and / or regulating a hybrid drive device by means of a scenario-specific control strategy or a dynamic control strategy, the advantages of a control strategy determined by optimaltheoretical calculations and a robust, rule-based control strategy can be combined. The combination can provide an energy and / or emission efficient hybrid drive device with high ruggedness. A "hybrid drive device" is to be understood in particular as a drive device with at least two different energy converters and with at least two energy storage units. The term "energy converter" is to be understood in particular as a drive unit designed as an internal combustion engine and as a drive unit designed as an electric machine. Next is to be understood by "energy storage unit" in particular a fuel tank and an accumulator.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regelvorrichtung eine dynamische Optimierungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, für die dynamische Steuerstrategie eine Kostenfunktion zu bestimmen. Dadurch kann ein kostengünstiger Betrieb der Hybridantriebsvorrichtung realisiert werden.It is further proposed that the control and / or regulating device has a dynamic optimization unit which is provided to determine a cost function for the dynamic control strategy. Thereby, a low-cost operation of the hybrid drive device can be realized.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Steuer- und/oder Regelvorrichtung eine Schnittstelleneinheit auf, die in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, zumindest in Abhängigkeit von der Kostenfunktion eine Äquivalenzfunktion zu bestimmen. Dadurch kann in besonders einfacher Weise ein Vergleich von zwei Antriebseinheiten, bezüglich des kostengünstigeren Betriebs der Hybridantriebsvorrichtung, realisiert werden.In an advantageous embodiment, the control and / or regulating device has an interface unit which is provided in at least one operating state to determine an equivalence function at least as a function of the cost function. As a result, a comparison of two drive units, with regard to the more cost-effective operation of the hybrid drive device, can be realized in a particularly simple manner.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Schnittstelleneinheit in zumindest einem weiteren Betriebszustand dazu vorgesehen ist, die Äquivalenzfunktion in Abhängigkeit von zumindest einem abgespeicherten Parameter zu bestimmen. Dadurch kann eine Robustheit der Steuerstrategien erhöht werden.In particular, it is advantageous if the interface unit is provided in at least one further operating state to determine the equivalence function as a function of at least one stored parameter. As a result, a robustness of the control strategies can be increased.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regelvorrichtung eine Fahrstreckenvorschaueinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, die zumindest eine Entscheidungskenngröße in Abhängigkeit von einem Fahrstreckenvorschauparameter zu bestimmen. Dadurch können zukünftige Anforderungen an die Hybridantriebsvorrichtung berücksichtigt werden.In a further embodiment according to the invention, it is proposed that the control and / or regulating device has a driving route preview unit which is provided to determine the at least one decision characteristic as a function of a driving route preview parameter. As a result, future requirements for the hybrid drive device can be taken into account.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der zeitlichen Entkoppelung der beispielsweise durch optimaltheoretische Berechnungen gewonnen Äquivalenzkosten von der direkten Bestimmung der Leistungs- bzw. Momentenaufteilung auf die verfügbaren Antriebseinheiten. Für die Berechnung der Äquivalenzkosten auf Grundlage der Fahrstreckenvorausschaudaten ist damit der Einsatz sehr umfassende nicht direkt echtzeitfähiger Algorithmen möglich, da der Informationsaustausch mit der äquivalenzkostenbasierten Basisstrategie asynchron erfolgen kann.A particular advantage of the invention results from the temporal decoupling of the equivalence costs obtained, for example, by optimaltheoretical calculations from the direct determination of the power or torque distribution to the available drive units. For the calculation of the equivalence costs on the basis of the route forecast data, it is therefore possible to use very comprehensive algorithms that are not directly real-time capable, since the exchange of information with the equivalent-cost-based basic strategy can take place asynchronously.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, an embodiment of the invention is shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems und 1 a schematic representation of a drive system according to the invention and

2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steuer- und Regelvorrichtung. 2 a schematic representation of a control and regulating device according to the invention.

1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Antriebssystem. Das Antriebssystem ist als ein Kraftfahrzeugantriebssystem ausgebildet. Das Antriebssystem weist eine parallele Hybridantriebsvorrichtung 10 auf. Grundsätzlich kann die Hybridantriebsvorrichtung 10 als beliebige, dem Fachmann bekannte Hybridantriebsvorrichtung ausgeführt werden, wie beispielsweise eine serielle Hybridantriebsvorrichtung oder eine seriell-parallele Hybridantriebsvorrichtung. 1 schematically shows a drive system according to the invention. The drive system is designed as a motor vehicle drive system. The drive system has a parallel Hybrid drive device 10 on. In principle, the hybrid drive device 10 as any hybrid drive device known to those skilled in the art, such as a serial hybrid drive device or a serial-parallel hybrid drive device.

Das Antriebssystem weist eine als Brennkraftmaschine ausgebildete erste Antriebseinheit 15 auf. Die erste Antriebseinheit 15 ist über eine Kupplung 16 mit einer Getriebeeinheit 17 gekoppelt, die über eine Antriebswelle mit Antriebsrädern 18 verbunden ist. Zur Ausbildung eines antriebsseitigen Freiheitsgrads weist das Antriebssystem eine zweite Antriebseinheit 19 auf. Die zweite Antriebseinheit 19 ist als eine Elektromaschine ausgebildet, die eine Motoreigenschaft und eine Generatoreigenschaft aufweist. Die zweite Antriebseinheit 19 ist ebenfalls mit der Getriebeeinheit 17 verbunden und kann über diese zusätzlich zur ersten Antriebseinheit 15 oder an deren Stelle auf die Antriebsräder 18 einwirken.The drive system has a first drive unit designed as an internal combustion engine 15 on. The first drive unit 15 is about a clutch 16 with a gear unit 17 coupled, via a drive shaft with drive wheels 18 connected is. To form a drive-side degree of freedom, the drive system has a second drive unit 19 on. The second drive unit 19 is formed as an electric machine having an engine characteristic and a generator property. The second drive unit 19 is also with the gear unit 17 connected and can use this in addition to the first drive unit 15 or in their place on the drive wheels 18 act.

Zur Versorgung der zweiten Antriebseinheit 19 umfasst das Antriebssystem eine Energiespeichereinheit 20. Die Energiespeichereinheit 20 umfasst zur Speicherung von elektrischer Energie einen Akkumulator. Die zweite Antriebseinheit 19 ist außerdem dafür vorgesehen, weitere Verbraucher elektrisch zu versorgen, wie beispielsweise eine Sitzheizung und eine Klimaanlage. In einem Motorbetrieb der zweiten Antriebseinheit 19 versorgt die Energiespeichereinheit 20 die zweite Antriebseinheit 19. In einem Generatorbetrieb der zweiten Antriebseinheit 19 erhöht die zweite Antriebseinheit 19 einen Energiespeicherladegrad der Energiespeichereinheit 20.To supply the second drive unit 19 the drive system comprises an energy storage unit 20 , The energy storage unit 20 includes an accumulator for storing electrical energy. The second drive unit 19 is also intended to provide additional electrical power to consumers, such as seat heating and air conditioning. In a motor operation of the second drive unit 19 supplies the energy storage unit 20 the second drive unit 19 , In a generator operation of the second drive unit 19 increases the second drive unit 19 an energy storage charge level of the energy storage unit 20 ,

Zur Steuerung und Regelung der Hybridantriebsvorrichtung 10 umfasst das Antriebssystem eine Steuer- und Regelvorrichtung 11, die eine dynamische Steuerstrategie und eine szenarienspezifische Steuerstrategie bereitstellt. Die Steuer- und Regelvorrichtung 11 wählt die Steuerstrategie in Abhängigkeit von einer Entscheidungskenngröße aus.For controlling and regulating the hybrid drive device 10 The drive system comprises a control and regulating device 11 , which provides a dynamic control strategy and a scenario-specific control strategy. The control and regulating device 11 selects the control strategy depending on a decision parameter.

Zur Steuerung und Regelung der Hybridantriebsvorrichtung 10 mittels der dynamischen Steuerstrategie weist die Steuer- und Regelvorrichtung 11 eine dynamische Optimierungseinheit 12 auf. Die dynamische Optimierungseinheit 12 bestimmt dynamisch und in Abhängigkeit eines Fahrstreckenvorschauparameters für definierte Zeitpunkte eine Kostenfunktion. Die Bestimmung der Kostenfunktion erfolgt nach optimaltheoretischen Berechnungen.For controlling and regulating the hybrid drive device 10 by means of the dynamic control strategy instructs the control device 11 a dynamic optimization unit 12 on. The dynamic optimization unit 12 determines dynamically and in dependence of a route preview parameter for defined times a cost function. The determination of the cost function takes place according to optimalto-theoretical calculations.

Dazu bestimmt die dynamische Optimierungseinheit 12 anhand des Fahrstreckenvorschauparameters zunächst einen optimalen Energiespeicherladegradverlauf in Abhängigkeit von einer prognostizierten Fahrstrecke. Die Steuer- und Regelvorrichtung 11 optimiert den zeitabhängigen Energiespeicherladegrad dahingehend, dass der Energiespeicherladegrad am Ende der prognostizierten Fahrstrecke einen definierten Wert erreicht. In einem weiteren Schritt bestimmt die Steuer- und Regelvorrichtung 11, auf Grundlage der ermittelten optimalen Energiespeicherladegrade, die Kostenfunktion. Die Kostenfunktion ist als eine Summenkostenmatrix ausgebildet. Die Kostenfunktion stellt zukünftige bzw. vorausbestimmte Energiekosten, beispielsweise einen zukünftigen Kraftstoffverbrauch in Abhängigkeit des Energiespeicherladegrads und einer Zeit dar. Die Vorausbestimmung bzw. Berechnung der Kostenfunktion erfolgt dabei dynamisch und in definierten Zeitpunkten.This is determined by the dynamic optimization unit 12 On the basis of the route preselection parameter, first of all an optimal energy storage charge profile as a function of a predicted route. The control and regulating device 11 optimizes the time-dependent energy storage charge level to the effect that the energy storage charge level reaches a defined value at the end of the predicted driving distance. In a further step, the control and regulating device determines 11 based on the determined optimal energy storage levels, the cost function. The cost function is designed as a total cost matrix. The cost function represents future or predetermined energy costs, for example a future fuel consumption as a function of the energy storage charge level and a time. The prediction or calculation of the cost function is carried out dynamically and at defined times.

Zur Steuerung und Regelung der Hybridantriebsvorrichtung 10 mittels der szenarienspezifischen Steuerstrategie umfasst die Steuer- und Regelvorrichtung 11 eine Fahrszenarienspeichereinheit 21, in der Parameter abgespeichert sind. Die abgespeicherten Parameter sind an szenarienspezifische Fahrsituationen angepasst. Szenarienspezifische Fahrsituationen können beispielsweise Stop – and – Go, Überlandfahrt, Konstantfahrt, Autobahnfahrt sein. Die abgespeicherten Parameter können dabei grundsätzlich eine Abhängigkeit von Betriebsparametern aufweisen, durch die die szenarienspezifische Steuerstrategie innerhalb einer Fahrsituation an die Betriebsparameter angepasst wird. Die Betriebsparameter sind innerhalb einer szenarienspezifischen Fahrsituation nicht fest vorgegeben, sondern werden angepasst. Beispielsweise in der Fahrsituation Konstantfahrt gibt die szenarienspezifische Steuerstrategie bei einer Konstantfahrt mit beispielsweise 50 km/h Betriebsparameter vor, die sich von denen bei einer Konstantfahrt mit beispielsweise 100 km/h unterscheiden können.For controlling and regulating the hybrid drive device 10 By means of the scenario-specific control strategy comprises the control and regulating device 11 a driving scenario storage unit 21 , in which parameters are stored. The stored parameters are adapted to scenario-specific driving situations. Scenario - specific driving situations can be, for example, stop - and - go, overland travel, constant driving, highway driving. In principle, the stored parameters can have a dependence on operating parameters by which the scenario-specific control strategy is adapted to the operating parameters within a driving situation. The operating parameters are not fixed within a scenario-specific driving situation, but are adapted. For example, in the driving situation constant driving specifies the scenario-specific control strategy at a constant speed with, for example, 50 km / h operating parameters, which may differ from those at a constant speed with, for example, 100 km / h.

Zur Kombination der dynamischen Steuerstrategie und der szenarienspezifischen Steuerstrategie umfasst die Steuer- und Regelvorrichtung 11 eine Schnittstelleneinheit 13, die in Abhängigkeit der Kostenfunktion der Optimierungseinheit 12 und in Abhängigkeit der Parameter der Fahrszenarienspeichereinheit 21 eine Äquivalenzfunktion bereitstellt. Die Äquivalenzfunktion hängt dabei in Abhängigkeit von der Entscheidungskenngröße entweder von der Kostenfunktion oder von den abgespeicherten Parametern ab.To combine the dynamic control strategy and the scenario-specific control strategy includes the control device 11 an interface unit 13 depending on the cost function of the optimization unit 12 and depending on the parameters of the driving scenario storage unit 21 provides an equivalence function. Depending on the decision parameter, the equivalence function depends either on the cost function or on the stored parameters.

Die Schnittstelleneinheit 13 bildet die zentrale Schnittstelle zwischen der dynamischen Steuerstrategie und der szenarienspezifischen Steuerstrategie. Die Äquivalenzfunktion ist als eine Energieäquivalenzfunktion ausgebildet. In der Äquivalenzfunktion sind in Abhängigkeit des Energiespeicherladegrads und der Energiekosten beispielsweise Kraftstoffverbrauchkennlinien abgebildet. Die Äquivalenzfunktion bildet einen Bezug zwischen einer brennkraftmotorischen Traktionsleistung und einer elektrischen Traktionsleistung ab. Mittels der Äquivalenzfunktion wird eine Entscheidungsgrundlage für eine Einstellung von Betriebsparametern in einer Antriebssteuereinheit 22 gebildet. Mittels der von der Antriebssteuereinheit 22 ermittelten Betriebsparameter wird die Hybridantriebsvorrichtung 10 gesteuert und geregelt. Mittels der Betriebsparameter werden die beiden Antriebseinheiten 15, 19, die Getriebeeinheit 17 und die Energiespeichereinheit 20, insbesondere der Energiespeicherladegrad gesteuert und geregelt. Die Betriebsparameter beschreiben insbesondere eine Verteilung des Antriebsmoments, das insgesamt von den beiden Antriebseinheiten 15, 19 bereitgestellt wird.The interface unit 13 forms the central interface between the dynamic tax strategy and the scenario-specific tax strategy. The equivalence function is designed as an energy equivalency function. In the equivalence function, fuel consumption characteristics are mapped, for example, as a function of the energy storage charge level and the energy costs. The equivalence function makes a reference between an engine traction power and a electrical traction power. By means of the equivalence function, a decision base for an adjustment of operating parameters in a drive control unit is made 22 educated. By means of the drive control unit 22 determined operating parameters is the hybrid drive device 10 controlled and regulated. By means of the operating parameters, the two drive units 15 . 19 , the gear unit 17 and the energy storage unit 20 , In particular, the energy storage charge level controlled and regulated. The operating parameters in particular describe a distribution of the drive torque, the total of the two drive units 15 . 19 provided.

Die Entscheidungskenngröße, die die Wahl der Steuerstrategie bestimmt, hängt von dem Fahrstreckenvorschauparameter ab, mittels dessen die Optimierungseinheit 12 die dynamische Steuerstrategie bereitstellt. Zur Bestimmung der Entscheidungskenngröße und des Fahrstreckenvorschauparameters umfasst die Steuer- und Regelvorrichtung 11 eine Fahrstreckenvorschaueinheit 14. Der Fahrstreckenvorschauparameter beschreibt dabei Kenngrößen für die prognostizierte Fahrstrecke.The decision parameter that determines the choice of control strategy depends on the route preview parameter by which the optimization unit 12 provides the dynamic control strategy. For determining the decision characteristic and the route preview parameter, the control and regulating device comprises 11 a route preview unit 14 , The route preview parameter describes parameters for the predicted route.

Durch eine Eingabe von einem Zielort von einem Kraftfahrzeugbediener, beispielsweise in eine Navigationseinheit, erfolgt von der Fahrstreckenvorschaueinheit 14 automatisch eine Berechnung des Fahrstreckenvorschauparameters in Abhängigkeit von der prognostizierten Fahrstrecke. Die prognostizierte Fahrstrecke wird von der Navigationseinheit bereitgestellt. Sie ist als eine von der Navigationseinheit vorgeschlagene Fahrstrecke ausgebildet.By entering from a destination of a motor vehicle operator, for example, in a navigation unit, is carried out by the driving route preview unit 14 automatically a calculation of the driving distance preview parameter as a function of the predicted driving distance. The predicted route is provided by the navigation unit. It is designed as a route proposed by the navigation unit.

Wird kein Zielort von dem Kraftfahrzeugbediener eingegeben, erfolgt eine Erfassung eines aktuellen Positionsparameters durch die Fahrstreckenvorschaueinheit 14, wie beispielsweise über GPS. In Abhängigkeit von den erfassten Positionsparametern generiert die Fahrstreckenvorschaueinheit 14 selbständig eine prognostizierte Fahrstrecke. Eine Benutzereingabe, wie insbesondere eine Eingabe des Zielorts, ist dabei nicht erforderlich. Zur Bestimmung der prognostizierten Fahrstrecke weist die Fahrstreckenvorschaueinheit 14 verschiedene Betriebsmodi auf.If no destination is entered by the motor vehicle operator, detection of a current position parameter by the driving route preview unit takes place 14 , such as via GPS. Depending on the detected position parameters, the route preview unit generates 14 independently a predicted route. A user input, in particular an input of the destination, is not required. To determine the predicted route, the route preview unit 14 different modes of operation.

In einem ersten Betriebsmodus errechnet die Fahrstreckenvorschaueinheit 14, ausgehend von den aktuellen Positionsparametern mögliche Fahrstrecken, die der Fahrer wählen könnte. Die Fahrstreckenvorschaueinheit 14 berechnet mittels Wahrscheinlichkeitsparametern eine wahrscheinlichste Richtungswahl an einem jeweils nächstliegenden Kreuzungspunkt und eine wahrscheinlichste Richtungswahl an sich daraus ergebenden Folgekreuzungspunkten. Die Wahrscheinlichkeitsparameter resultieren beispielsweise von den in der Vergangenheit gefahrenen Fahrstrecken. Grundsätzlich berechnet die Fahrstreckenvorschaueinheit 14 dabei die prognostizierte Fahrstrecke anhand von Fahrstreckenteilbereichen, beispielsweise bis zu einem Kreuzpunkt oder bei einer Autobahnfahrt bis zu einer Autobahnausfahrt. Die Fahrstreckenteilbereiche können unterschiedlich lang sein.In a first mode of operation, the route preview unit calculates 14 , based on the current position parameters possible routes that the driver could choose. The route preview unit 14 calculates by means of probability parameters a most probable direction choice at a respectively nearest intersection point and a most probable direction choice at resulting intersection points. The probability parameters result, for example, from the routes traveled in the past. Basically, the route preview unit calculates 14 thereby the predicted driving distance on the basis of parts of the driving route, for example up to a crossing point or on a highway drive up to a motorway exit. The driving part sections can be of different lengths.

Für die prognostizierte Fahrstrecke ermittelt die Fahrstreckenvorschaueinheit 14 mittels einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit und einer Höhe über dem Meeresspiegel ein zeitabhängiges Höhenprofil und ein zeitabhängiges Geschwindigkeitsprofil. Mittels des Höhenprofils und des Geschwindigkeitsprofils bestimmt die Fahrstreckenvorschaueinheit 14 den Fahrstreckenvorschauparameter für einen zeitlich und räumlich begrenzten Prädiktionshorizont. Die Höhe über dem Meeresspiegel stellt dabei implizit eine Steigung bzw. ein Gefälle dar. Der Fahrstreckenvorschauparameter beschreibt somit einen zukünftigen Leistungsbedarf. Der Fahrstreckenvorschauparameter, die zulässige Höchstgeschwindigkeit und die Höhe über dem Meeresspiegel weisen eine Abhängigkeit von einem Weg und einer Zeit auf.For the predicted route, the route preview unit determines 14 by means of a maximum permissible speed and a height above sea level, a time-dependent altitude profile and a time-dependent speed profile. By means of the height profile and the speed profile determines the route preview unit 14 the route preview parameter for a temporally and spatially limited prediction horizon. The altitude above the sea level implicitly represents a slope or a gradient. The route preview parameter thus describes a future power requirement. The route preview parameter, the permissible maximum speed and the altitude above sea level are dependent on a route and a time.

Die Entscheidungskenngröße ist als ein Wahrscheinlichkeitswert ausgebildet, der beschreibt, wie hoch eine Wahrscheinlichkeit dafür ist, dass der Fahrer die prognostizierte Fahrstrecke wählt. Diese Wahrscheinlichkeit wird ebenfalls von der Fahrstreckenvorschaueinheit bereitgestellt. Beispielsweise ist die Entscheidungskenngröße prinzipiell größer, wenn der Fahrer das Fahrziel vorgibt, als wenn die Fahrstreckenvorschaueinheit 14 die Fahrstrecke selbständig bestimmt.The decision parameter is designed as a probability value that describes how high a probability that the driver chooses the predicted route. This probability is also provided by the route preview unit. For example, the decision parameter is in principle greater if the driver specifies the destination than if the route preview unit 14 determines the route independently.

In einem Betriebszustand, indem die Fahrstreckenvorschaueinheit 14 sichere und zuverlässige Fahrstreckenvorschauparameter liefert und damit ein Wert der Entscheidungskenngröße hoch ist, wählt die Steuer- und Regelvorrichtung 11 die dynamische Steuerstrategie. Bei der dynamischen Steuerstrategie wird die Äquivalenzfunktion aus der optimaltheoretisch ermittelten Kostenfunktion bestimmt. Die Äquivalenzfunktion ist dabei als eine Schar von Kennlinie ausgebildet, die für definierte Zeitpunkte den energieäquivalenten Zusammenhang zwischen den Momenten der beiden Antriebseinheiten 15, 19 beschreibt. Für jeden definierten Zeitpunkt wird eine Kennlinie generiert. Die Kostenfunktion und somit auch die Äquivalenzfunktion werden dabei dynamisch zu jedem vorausbestimmten bzw. diskretisierten Zeitpunkt neu bestimmt.In an operating state, by the route preview unit 14 provides safe and reliable route preview parameters and thus a value of the decision parameter is high, selects the control and regulating device 11 the dynamic tax strategy. In the dynamic control strategy, the equivalence function is determined from the optimal-theoretically determined cost function. The equivalence function is designed as a family of characteristic curve, which for defined times the energy equivalent relationship between the moments of the two drive units 15 . 19 describes. A characteristic is generated for each defined time. The cost function and thus also the equivalence function are thereby redefined dynamically at each predefined or discretized time.

In einem Betriebszustand, indem die Fahrstreckenvorschaueinheit 14 keine oder unzuverlässige Fahrstreckenvorschauparameter liefert und damit ein Wert der Entscheidungskenngröße niedrig ist, wählt die Steuer- und Regelvorrichtung 11 die szenarienspezifische Steuerstrategie. Dabei erkennt die Steuer- und Regelvorrichtung 11 die aktuelle szenarienspezifische Fahrsituation und wählt die zu dieser szenarienspezifischen Fahrsituation hinterlegten Parameter aus. Mittels der hinterlegten Parameter werden die energieäquivalenten Kennlinien der Äquivalenzfunktion generiert. Hierbei bleiben die Äquivalenzfunktionen innerhalb eines Szenarios im Wesentlichen konstant und ändern sich nur, wenn die Steuer- und Regelvorrichtung 11 eine andere szenarienspezifische Fahrsituation erkennt.In an operating state, by the route preview unit 14 provides no or unreliable route preview parameters, and thus a value of the decision parameter is low, the controller selects 11 the scenario-specific tax strategy. This recognizes the control and regulating device 11 the actual scenario-specific driving situation and selects the parameters stored for this scenario-specific driving situation. By means of the stored parameters, the energy-equivalent characteristics of the equivalence function are generated. In doing so, the equivalence functions within a scenario remain essentially constant and change only when the control device 11 recognizes a different scenario-specific driving situation.

Die Fahrstreckenvorschaueinheit 14, die dynamische Optimierungseinheit 12, die Schnittstelleneinheit 13, die Fahrszenarienspeichereinheit 21 und die Antriebssteuereinheit 22 sind in der Steuer- und Regelvorrichtung 11 programmiert. Grundsätzlich können diese als eigenständige, mit der Steuer- und Regelvorrichtung 11 kommunizierende Einheiten oder als miteinander kommunizierende Programmteile ausgebildet werden.The route preview unit 14 , the dynamic optimization unit 12 , the interface unit 13 , the driving scenario storage unit 21 and the drive control unit 22 are in the control device 11 programmed. Basically, these can be considered independent, with the control and regulating device 11 be formed communicating units or as mutually communicating program parts.

Die beschriebene Schnittstelleneinheit 13 stellt eine regelbasierte Betriebsstrategie bereit. Wenn der Wert der Entscheidungsgröße einen definierten Wert überschreitet, wird die dynamische Steuerstrategie angewendet. Wenn der Wert der Entscheidungsgröße den definierten Wert unterschreitet, wird die szenarienspezifische Steuerstrategie angewendet. Grundsätzlich können als Entscheidungsgrundlage zur Auswahl der Betriebsstrategie zusätzlich oder alternativ Ansätze von Neuronalen Netzen, Fuzzy-Logik, wahrscheinlichkeitsbasierter Logik und fallbasierter Logik verwendet werden.The described interface unit 13 provides a rule-based operating strategy. If the value of the decision size exceeds a defined value, the dynamic control strategy is applied. If the value of the decision size falls below the defined value, the scenario-specific control strategy is applied. Basically, as a basis for the decision for selecting the operating strategy, additional or alternative approaches of neural networks, fuzzy logic, probability-based logic and case-based logic can be used.

Die Schnittstelleneinheit 13 ist für eine modulare Erweiterung vorgesehen. An die Schnittstelleneinheit 13 können weitere Einheiten angebunden werden, die mittels einer anderen Steuerstrategie einen Parametersatz bestimmen, in dessen Abhängigkeit eine Äquivalenzfunktion bestimmt werden kann. Mittels der Entscheidungsgröße wählt die Schnittstelleneinheit dann die Steuerstrategie aus, der die vorteilhafteste bzw. zuverlässigste Äquivalenzfunktion zugrunde liegt. Die Entscheidungskenngröße kann dazu auf einen mehrparametrigen Wert erweitert werden, wobei jeder Parameter der Entscheidungskenngröße einer Steuerstrategie zugeordnet ist.The interface unit 13 is intended for modular expansion. To the interface unit 13 Further units can be connected, which determine a parameter set by means of another control strategy, as a function of which an equivalence function can be determined. By means of the decision variable, the interface unit then selects the control strategy on which the most advantageous or reliable equivalence function is based. The decision parameter can be extended to a multi-parameter value, whereby each parameter of the decision parameter is assigned to a control strategy.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005044268 A1 [0002]

Claims

Drive system, in particular motor vehicle drive system, with a hybrid drive device ( 10 ) and with a control and / or regulating device ( 11 ) intended to provide the hybrid propulsion device ( 10 ) to be controlled and / or regulated as a function of at least one decision parameter by means of a scenario-specific control strategy or a dynamic control strategy.

Drive system according to claim 1, characterized in that the control and / or regulating device ( 11 ) a dynamic optimization unit ( 12 ), which is intended to determine a cost function for the dynamic control strategy.

Drive system according to claim 2, characterized in that the control and / or regulating device ( 11 ) an interface unit ( 13 ), which is provided in at least one operating state, at least in dependence on the cost function to determine an equivalence function.

Drive system according to claim 3, characterized in that the interface unit ( 13 ) is provided in at least one further operating state to determine the equivalence function as a function of at least one stored parameter.

Drive system according to one of the preceding claims, characterized in that the control and / or regulating device ( 11 ) a route preview unit ( 14 ), which is provided to determine the at least one decision parameter in dependence on a route preview parameter.

Method for a drive system, in particular a motor vehicle drive system, having a hybrid drive device ( 10 ) and with a control and / or regulating device ( 11 ) that the hybrid propulsion device ( 10 ) is controlled and / or regulated as a function of at least one decision parameter by means of a scenario-specific control strategy or a dynamic control strategy.