JP2015205683A - 高度なハイブリダイゼーションを有するハイブリッド車両の設計システムおよび設計方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車両の設計方法を提供する【解決手段】ハイブリッド車両設計回路２１０が、走行サイクル／ルートの収集物２４０について、ハイブリッド車両モデル２５０を評価することによって、ハイブリッド車両設計の効用／不効用変数の値を定量化する。効用／不効用値は、走行サイクル／ルート２４０を完了するために、ハイブリッド車両設計に必要とされる合計時間、または基準時間を超える加算時間と、ハイブリッド車両設計によって、目標速度を達成できなかった走行サイクル／ルートの割合または数と、ハイブリッド車両設計によって、走行サイクル／ルートに対する目標加速度または目標速度を達成できなかった時間または距離のうちの少なくとも１つを含む。ハイブリッド車両設計回路２１０は、効用／不効用値に基づいて、ハイブリッド車両設計の１つ以上の仕様を計算する。【選択図】図２

Description

本開示は、ハイブリッド車両、ならびにハイブリッド車両設計システムおよび設計方法に関する。

一部の実施形態は、ハイブリッド車両を設計するためのシステムを含む。このシステムは、１つ以上のハイブリッド車両設計変数に対する入力値を受信するように構成された、入力回路を含む。ハイブリッド車両設計回路は、走行サイクルおよびルート（走行サイクル／ルート）の少なくとも１つの収集物について、ハイブリッド車両モデルを評価することによって、ハイブリッド車両設計の１つ以上の効用／不効用変数の１つ以上の値を、入力値に基づいて定量化する。この効用／不効用値は、走行サイクル／ルートを完了するために、ハイブリッド車両設計に必要とされる合計時間、または基準時間を超える加算時間と、ハイブリッド車両設計によって、目標速度を達成できなかった走行サイクル／ルートの割合または数と、ハイブリッド車両設計によって、走行サイクル／ルートに対する目標加速度または目標速度を達成できなかった時間または距離とのうちの少なくとも１つを含むことができる。ハイブリッド車両設計回路は、効用／不効用値に基づいて、ハイブリッド車両設計の１つ以上の仕様を計算する。

一部の実施形態は、ハイブリッド車両を特定の地理的地域用に設計するためのシステムを対象としている。このシステムは、１つ以上のハイブリッド車両設計変数に対する入力値を受信するように構成された、入力回路を含む。ハイブリッド車両設計回路は、走行サイクルおよびルート（走行サイクル／ルート）の少なくとも１つの収集物について、ハイブリッド車両モデルを評価することによって、ハイブリッド車両設計の効用／不効用変数の値を、入力値に基づいて定量化する。効用／不効用値は、走行サイクル／ルートを完了するために、ハイブリッド車両設計に必要とされる合計時間、または基準時間を超える加算時間と、ハイブリッド車両設計によって、目標速度を達成できなかった走行サイクル／ルートの割合または数と、ハイブリッド車両設計によって、走行サイクル／ルートに対する目標加速度または目標速度を達成できなかった時間または距離とのうちの、少なくとも１つを含むことができる。ハイブリッド車両設計回路は、効用／不効用値に基づいて、ハイブリッド車両設計の仕様を計算する。この仕様は、特定の地理的地域の指定範囲内での性能を提供する。

一部の実施形態において、ハイブリッド車両を設計する方法は、１つ以上のハイブリッド車両設計変数に対する入力値を受信することを含む。ハイブリッド車両設計の、１つ以上の効用／不効用変数の１つ以上の値が、入力値に基づいて定量化される。効用／不効用変数を定量化することは、走行サイクルおよびルート（走行サイクル／ルート）の少なくとも１つの収集物について、ハイブリッド車両モデルを評価することを含む。効用／不効用値は、走行サイクル／ルートを完了するために、ハイブリッド車両設計に必要とされる合計時間、または基準時間を超える加算時間と、ハイブリッド車両設計によって、目標速度を達成できなかった走行サイクル／ルートの割合または数と、ハイブリッド車両設計によって、走行サイクル／ルートに対する目標加速度または目標速度を達成できなかった時間または距離のうちの、少なくとも１つを含む。ハイブリッド車両設計の１つ以上の仕様は、効用／不効用値に基づいて計算される。

一部の実施形態によれば、方法は、１つ以上のハイブリッド車両設計変数に対する第１の入力値を受信することを含む。第１の入力値は、第１の組の運転者固有の性能選好を含む。再構成可能なハイブリッド車両設計の第１の仕様は、第１の組の運転者の性能選好に基づいて、プロセッサによって計算され得る。ハイブリッド車両は、第１の仕様に基づいて構成される。第２の組の運転者固有の性能選好を含む、第２の組の入力値が受信された後に、プロセッサが、第２の組の運転者固有の性能選好に基づいて、再構成可能なハイブリッド車両設計の第２の仕様を計算するために使用される。ハイブリッド車両は、第２の仕様に基づいて再構成される。

一部の実施形態は、少なくとも１つの再構成可能な構成部品を有する、ハイブリッド車両を含む。ハイブリッド車両は、燃料消費性エンジン、およびハイブリッド車両内に配置されたエネルギー貯蔵装置を備える。燃料消費性エンジン、およびエネルギー貯蔵装置は、ハイブリッド車両を運転するための動力を供給する。制御装置が、ハイブリッド車両を運転するための動力を供給するように、エンジンから、およびエネルギー貯蔵装置からの潮流を自動的に制御する。通信回路が、ハイブリッド車両に対する、再構成のコマンド、および再構成値を含む信号を受信する。再構成制御装置が、信号への応答として、再構成可能な構成部品を再構成する。

一部の実施形態は、再構成可能なフライホイール等の、再構成可能な構成部品を有するハイブリッド車両を含む。ハイブリッド車両は、ハイブリッド車両を運転するための動力を供給する、燃料消費性エンジンを備える。フライホイールは、ハイブリッド車両内に配置され、ハイブリッド車両を運転するための動力供給に使用される、運動エネルギーを貯蔵する。フライホイールは、位置調節が可能な位置に、１つ以上の質量を有する。ハイブリッド車両は、ハイブリッド車両を運転するための動力を供給するように、エンジンから、およびフライホイールからの潮流を自動的に制御する制御装置を備える。

図１は、ハイブリッド車両の設計仕様を示し、その仕様の１つ以上が、本明細書に記載された手法を用いて決定され得る。 図２は、一部の実施形態による、ハイブリッド車両設計システムを表すブロック図である。 図３は、一部の実施形態による、車両仕様を計算するプロセスのフロー図である。 図４は、効用／不効用値の組み合わせを含む評価基準を使用して、車両仕様を計算するプロセスのフロー図である。 図５は、費用関数を使用して、車両仕様を計算するプロセスのフロー図である。 図６は、車両仕様を計算するための、多重ループの反復プロセスのフロー図である。 図７は、複合的な基準を決定するプロセスを示すフロー図である。 図８は、走行サイクルとして距離に対する速度のプロファイルを使用して、車両モジュールを評価するプロセスを示すフロー図である。 図９は、モデルが示す実際の速度に基づいて、効用／不効用値を計算するプロセスを示すフロー図である。 図１０は、ハイブリッド車両設計の最適化のプロセスを示すフロー図である。 図１１は、ハイブリッド車両の再構成のプロセスを示す。 図１２は、再構成可能なハイブリッド車両を示すブロック図である。 図１３は、ハイブリッド車両の再構成可能な構成部品を示す。

以下の説明において、説明の一部を成す添付の図面一式が参照として示され、これらの図面において、いくつかの特定の実施形態が例示として示される。本開示の範囲から逸脱することなく、他の実施形態が考えられ作成され得ることが、理解されるべきである。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味に解釈されるべきではない。

本開示は、ハイブリッド車両に関し、具体的には、「高度なハイブリダイゼーション」（以下、「高度なＤｏＨ車両」とする）を有するハイブリッド車両に関する。高度なＤｏＨ車両は、従来の使用では、車両が要求する最大出力をエンジン単独では供給できないため、燃料消費性エンジンと、エネルギー貯蔵装置に接続された、車両に動力を供給するための少なくとも１つの別の手段とを備えている。ここで、従来の使用とは、車両が使用すると考えられるか、または使用するように設計された、ルートプロファイルおよび運転者の行動の収集物である。燃料消費性エンジンの出力を限定することによって、エンジンは、燃料消費や排気等の、１つ以上の運転者所望の（ユーザ指定等の）変数をより好適に提供するように運転され得る。

一部の実施形態において、燃料消費性エンジンは、車両を運転するために、平均動力より幾分大きい動力を供給し得るが、必ずしも最大出力を必要とされるとは限らない。ある実施形態において、燃料消費性エンジンは、車両のピーク動力需要をまかなえない場合がある。一部の実施形態において、燃料消費性エンジンは、車両を運転するために、少なくとも平均動力ではあるが、ピーク動力よりは少ない動力を供給する場合がある。ある実施形態において、燃料消費性エンジンは、比較的平坦な道路で適度な速度を保つため、低速で坂道を上るため、および比較的ゆっくりとした速度で加速するために、十分な動力を供給可能であり得る。

高度なＤｏＨ車両における燃料消費性エンジンは、車両を運転するための需要に対して、動力が不足する場合があるため、本明細書で開示する高度なＤｏＨ車両の実施形態は、１つ以上のエネルギー貯蔵素子を備える。ある実施形態において、１つ以上のエネルギー貯蔵素子は、より速い加速を可能にし、より高速で坂道を上るのに必要な動力を供給するように構成された、バッテリおよび／またはギアに結合された電気モータや、フライホイールに結合されたクラッチ等の、比較的高出力な電気的または機械的な構成部品を備え得る。電気モータの作動に必要な動力は、例えば、フライホイール等の機械的貯蔵素子、またはウルトラキャパシタ（スーパーキャパシタとも呼ばれる）等の電気的エネルギー貯蔵素子の、１つ以上のエネルギー貯蔵素子によって供給され得る。一部の実施形態において、電気化学的バッテリパックが、フライホイールやウルトラキャパシタの代わりに使用され得る。

フライホイールやウルトラキャパシタは、バッテリよりも小さく、および／またはより安価なエネルギー貯蔵素子で同じ出力量が得られるように、バッテリよりも比較的高い出力密度を有する。例えば、フライホイールと同じ出力に達するためには、バッテリパックは比較的大きく、重く、より高価にならざるを得ない。しかし、例えば、バッテリと比較したときに、フライホイールおよびウルトラキャパシタは、より高い出力密度を有している一方で、エネルギー密度はより低くなっている。このことは、フライホイールおよびウルトラキャパシタが、例えば、車両が効率的に加速し、速度を増し、坂道を上り、高速を維持すること等を可能にするのに十分な出力を、バッテリによって供給される時間と比較して、限られた時間だけ供給できることを意味している。例えば、全出力では、ウルトラキャパシタは、通常は数秒で放電し、フライホイールは、通常は数十秒から数分で放電する。エネルギー貯蔵素子が消耗しているときに、運転者が加速しようとすると、使用可能な動力は、燃料消費性エンジンの動力に限られることになるが、他の箇所で説明したように、これでは動力不足なため、不十分な場合がある。通常は、燃料消費性エンジンおよびエネルギー貯蔵素子を小さくすることによって、動力使用コストが削減されて、軽くて安価な車両を提供することができる。

一般に、本開示は、燃料消費性エンジンとエネルギー貯蔵素子との間、および車両性能と走行のしやすさとの間のトレードオフ、ならびに燃料消費および／または排気を含む車両の運転について調査するための最適化ルーチンを有する、設計ツールを備えたシステムの実施形態に関する。図１に示すように、車両設計の出力は、車両仕様であり、これは、車両仕様変数に対する１つの組の値である。例えば、この仕様には、シリーズまたはパラレル構成等の、燃料消費性エンジン、エネルギー貯蔵装置、フライホイール、バッテリ、ウルトラキャパシタ、トランスミッション（トランスミッション種別等）、およびパワートレインの、１つ以上の特性が含まれ得る。

図１において、車両仕様変数は、便宜上、性能変数と、機械的／電気的変数とに分類されている。性能変数には、加速度、燃料消費、排気等の変数、および最高達成可能速度、運転者の経験等が含まれ得るが、これに限定されない。機械的／電気的変数には、エンジンのサイズ、機械的／電気的／電気機械的エネルギー貯蔵容量、抗力、質量、転がり抵抗、パワートレイン構成等の変数が含まれ得るが、これに限定されない。車両設計は、１つ以上の入力する性能変数、および／または１つ以上の入力する機械的／電気的変数を、指定された値で開始して、残りの車両仕様変数の値を計算し得る。一部の実施形態において、他の性能変数に加えて、またはそれと組み合わせて、この設計は、運転者の経験について、所定量の均一化をもたらすように構成され得る。例えば、類似の走行状況においては、運転者は、アクセルペダルを踏む度に、車両は同じように動作すると考えてもよい。履歴データ、または１つの組の制限事項を使用して、車両設計は、運転者の経験を考慮し得る。これにより、車両に、使用可能な動力をすべて供給するのではなく、予測可能な牽引力を供給することができる。所定のレベルの運転者の経験のための設計をすることは、車両設計が、米国特許出願番号第１４／２５５，０９１号明細書に開示されているような先進的な制御システムを備えているときは、特に有用である。

図２は、一部の実施形態による、ハイブリッド車両設計システム２００を示す。図３は、システム２００を使用して、ハイブリッド車両を設計する方法のフロー図である。ハイブリッド車両設計回路２１０は、１つ以上のハイブリッド車両設計変数に対する入力値を受信する（３１０）ように構成され得る。例えば、設計回路は、性能入力値２２０、および機械的／電気的入力値２３０を受信し得る。設計回路２１０は、入力値を含むモデルを評価し（３２０）、モデル２５０は、時間に対する車両の速度を表す１つの組のデータ点等の、１つ以上の走行サイクル、および／または運転者がとり得る、または過去にとった実際のルートを含み得る１つ以上のルートの収集物２４０を含む、試験シナリオによって作動する。例えば、ルートは、地理的な情報、および／または道路の情報を含み得る。走行サイクル／ルートについて、モデル２５０を評価することによって、１つ以上の効用／不効用変数を定量化する（３３０）。設計回路２１０は、効用／不効用値の少なくとも一部に基づいて、車両仕様２７０を計算する（３４０）ように構成された、設計プロセッサ２６０を含む。

効用／不効用変数は、走行サイクル／ルートを完了するために、ハイブリッド車両設計に必要とされる合計時間、または基準時間を超える加算時間と、ハイブリッド車両設計によって、目標速度を達成できなかった走行サイクル／ルートの割合または数と、ハイブリッド車両設計によって、走行サイクル／ルートに対する目標加速度または目標速度を達成できなかった時間または距離とのうちの、少なくとも１つを含む。これに加えて、またはこれに替えて、効用／不効用変数は、以下の１つ以上を含むことができる。
●以下のようなエンジン消費および出力
−燃料消費
−エネルギー消費
−排気出力
●瞬間的な性能
−第１の所定速度から第２の所定速度まで、例えば、時速０〜６０マイル（ｍｐｈ） まで加速するための時間
−平坦な道路で達成可能な速度
●トリップベースの性能
−所与の速度（制限速度等）で通過し得る、（特定の都市または地域等の）所与の組の道路の一部
−以下に基づいて完了できる、１つの組の走行サイクルの一部
○合計または平均動力を維持する確率的変動や、パワースペクトル密度等を含む、標準的なダイナモメータ走行スケジュールおよび／またはその変形例
○分類（市街地走行、通勤等）された１つの組のルート
−（指定された通りに完了できるか否かに応じて）走行サイクルを完了するのに必要な加算時間、または走行サイクルを完了するための最短時間

一部の実施形態において、図４のフロー図に示すように、設計回路は、効用／不効用値の１つ、またはそれらの組み合わせに基づいて、評価基準を計算するように構成される。設計回路は、ハイブリッド車両設計変数の一部の入力値を受信する（４１０）。１つ以上の効用／不効用値を定量化する（４４０）ために、１つの組の走行サイクル／ルート４２０について、ハイブリッド車両モデルが評価される（４３０）。１つ以上の効用／不効用値を定量化するために使用される走行サイクル／ルートは、１つ以上の標準的なルート、および／または１つ以上の連邦政府指定のルートでもよい。一部の実施形態において、効用／不効用基準は、選択された走行サイクル／ルートの決定に使用され得る。例えば、０〜６０ｍｐｈまでの加速が基準となる場合は、適切なフルスロットルの走行サイクルが選択される。混合した性能（３０〜６０ｍｐｈ）を優先する必要がある場合は、連邦政府指定の幹線道路走行サイクル、すなわち都市部ダイナモメータ走行スケジュール（ＵＤＤＳ）が選択され得る。排気は、最悪の場合の都市プロファイル、すなわちニューヨーク市サイクル（ＮＹＣＣ）で計算され得る。

一部の実施形態において、設計回路は、効用／不効用値の組み合わせに基づいて、総合的な評価基準を計算する（４５０）ように構成される。この評価基準は、異なる設計を比較するために使用され得る、総合的な性能指数として機能する。評価基準は、異なる効用／不効用変数にわたって、その評点を組み合わせることができる。一部の実施形態において、効用／不効用変数の異なる重み付けもまた、評価基準に折り込むことができる。例えば、目的地までの時間と、燃料経済性との重み付けがあるが、これら２つの変数をトレードオフできる、構成の範囲があってもよい。重み付けに基づいて、中間の設計が選択され得る。評価基準を使用して、車両仕様が計算される（４６０）。例えば、瞬間的な性能を示す、一部の効用／不効用変数を評価するために、モデルは、基準に固有のシナリオの下で評価される。一部の実施形態において、ハイブリッド車両設計は、効用／不効用値の少なくとも１つを、標準的な車両モデルのベンチマークと比較することによって評価される。相対的な基準は、比較から生じ得る。

一部の実施形態において、設計回路は、ハイブリッド車両設計変数の入力値を受信する。この入力値は、一定条件下での燃料消費や一定条件下での加速度等の性能変数の値か、または、質量、抗力係数、燃料消費性エンジンのサイズ、エネルギー貯蔵素子の最大動力およびエネルギー等の機械的／電気的変数の値のいずれか、あるいは、性能変数の一部と、機械的／電気的変数の一部との両方の入力値であり得る。設計回路は、入力値をモデルの一部として使用する。ある実施形態において、車両モデルは、エンジンで使用される燃料の量を瞬間的に計測した正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）や、所与の時間間隔で生成される二酸化炭素の量等の排気を計算できるように、エンジン動作点をこれらと関連付けるエンジンマップを有する。ＢＳＦＣは、生成された動力で割った燃料消費率として計算され、また、動力固有の燃料消費とも考えられ得る。ＢＳＦＣは、異なるエンジンの燃料効率を比較するための基準となる。

図５のフロー図に示すように、一部の実施形態において、車両設計は、費用関数を用いて、実行（最適化等）され得る。前述したように、例えば、データベースからアクセスされるか、またはユーザが入力する、一部のハイブリッド車両設計変数の入力値が受信され（５１０）、モデルの一部として使用され得る。任意で、例えば、メモリからアクセスされるか、またはユーザが入力する、効用／不効用値の重みが受信され得る（５１５）。このモデルは、走行サイクルおよび／またはルートを含む試験シナリオで評価され（５２０）、１つ以上の効用／不効用変数を定量化する（５３０）。費用関数を使用して、ハイブリッド車両の仕様が計算（最適化等）される（５５０）。費用関数は、重み付け（５４０）された効用／不効用値に基づいて、ＦＯＭを導くために使用される方程式すなわち数式である。例えば、重み付けされた効用／不効用値を含む費用関数は、以下の数式をとり得る。

ここで、ａおよびｂは重み、Ｕｉは効用関数、Ｄｉは不効用関数、Ｎは効用および不効用関数の合計数であり、ｘは、車両性能値のベクトルである。

一部の実施形態は、内側および外側の反復ループ等の複数の反復ループを含み、一部のハイブリッド車両変数の値は、外側のループ反復内で反復的に変化し、モデルは、内側ループ反復において、走行サイクル／ルートの収集物を含む試験シナリオについて、再評価される。図６は、走行サイクル／ルートの収集物について車両モデルを評価する内側ループ６０１と、一部のハイブリッド車両変数、例えば、エンジンのサイズ、エンジンマップ、エネルギー貯蔵容量等の値が反復的に変化する、外側ループ６０２を示す。ハイブリッド車両設計変数の初期値が受信され（６１０）、モデルで使用される。内側ループ６０１において、設計回路は、１つ以上の効用／不効用値を定量化する（６２５）ために、複数の走行サイクル／ルートについて、モデルを反復的に評価する（６２０、６３０）。外側ループ６０２の各反復において、設計回路は、内側ループのモデルを評価し、各外側ループ反復６４０の前に、ハイブリッド車両設計変数の少なくとも１つの値を修正する（６５０）。車両仕様は、変化させた１つ以上の車両設計変数の複数の反復に対して定量化した、効用／不効用値に基づいて計算される（６６０）。

図７は、図６で説明した内側ループ６０１の一例を、より詳細に示す。内側ループ６０１は、試験シナリオの走行サイクル／ルートの各収集物について、ハイブリッド車両のモデルを評価する（７１０）。各走行サイクル／ルート７３０について、効用／不効用変数の１つ以上の値が決定される（７２０）。例えば、１つ以上の効用／不効用値を決定することは、以下の１つ以上を決定することを含み得る。１）ルートにわたって変化し得る目標速度で通過した、走行サイクルまたはルートの一部。２）この車両設計によって目標速度を達成できなかった走行サイクルまたはルートの一部。３）この車両設計によって、走行サイクルまたはルートを完了したか、または完了できなかったか。４）走行サイクルまたはルートを完了するのに必要な加算時間、この車両設計によってルートを完了できなかった時間（または距離）、および５）走行サイクルまたはルートを完了するための時間。ハイブリッド車両設計のモデルが、すべての走行サイクル／ルートの収集物について評価された後に、設計回路は、反復分析中に決定された、すべての効用／不効用値に基づいて、複合的な基準を決定し得る（７４０）。

図８は、一部の実施形態による、走行サイクルに対するハイブリッド車両設計の実際の速度に基づいて、効用／不効用値を定量化するプロセスをより詳細に示すフロー図である。時間が、独立した変数として使用され（８１０）、距離に対する速度のプロファイルを含む走行サイクルについて、モデルが評価される（８２０）。目標速度を達成するための牽引力が、所定の距離および動力で計算される（８３０）。供給された動力に対応する、実際の速度が計算される（８４０）。１つのサンプル点で実際の速度が計算されたら、最後の区画（すなわち、最後の２つのサンプル点間の速度）の実際の速度は、距離を決定するために積分され得る（８５０）。次に、この距離が、次のサンプル点での速度をプロファイルから取得するために使用される（８５２）。このプロセスを、走行サイクルの各サンプル点について継続する（８５４）。

この例において、効用／不効用値は、車両が目標速度を達成できなかった時間または距離の尺度であり、効用／不効用値は、実際の速度と目標速度との比較に基づいて計算される（８５６）。一般に、効用／不効用値が定量化される方法は、定量化される特定の効用／不効用変数に依存する。

一部の実施形態において、効用／不効用値の計算は、目標が達成されなかった合計ルート距離を取得するために、実際の速度が目標速度よりも遅い、すべての区画にわたって実際の速度を積分することを含む。これに加えて、またはこれに替えて、走行サイクルに必要とされる合計延長時間を取得するために、実際の速度が目標速度よりも遅いすべての区画にわたって、実際の速度の逆数が積分され得る。

図９は、一部の実施形態による、速度時間プロファイルから、距離に対する速度のプロファイルを計算することを含んで、効用／不効用値を定量化するプロセスをより詳細に示すフロー図である。距離に対する速度のプロファイルは、いくつかの方法によって、速度時間プロファイルから計算され得る（９００）。一部の手法は、速度時間プロファイルから距離に対する速度のプロファイルを計算するために、積分または再サンプリングを使用する（９０１）ことを含んでいる。この手法によれば、距離は、時間に対する速度を積分することによって計算される。実際には、これは、速度を加算したものであり、元のサンプリング時間間隔を乗じたものである。これで、距離プロファイルは、例えば、元のサンプル点同士の間で線形補間することによって、より短い時間間隔で再サンプリングされ得る。

これに替えて、またはこれに加えて、一部の手法は、速度時間プロファイルの各速度を、距離に対する速度のプロファイルの目標速度として使用する、時間ステップのシミュレーションを実行する（９０５）ことを含む。要求された加速度は、目標速度を使用して計算される（９０６）。距離に対する速度のプロファイルに使用された速度は、要求された加速度から計算される（９０７）。この手法の一例として、時間に対する速度のプロファイルの一部が、下記の表１に示されているものとする。任意の連続する２つの時間の間に要求された加速度は、連続した速度の差を、時間間隔で割ることによって計算できる。例えば、時間１０１から時間１０２までの加速度は、（２０−１０）／（１０２−１０１）＝１０ｍ／ｓ^２となる。同様に、時間１０２から時間１０３までの加速度は、０ｍ／ｓ^２であり、時間１０３から時間１０４までの加速度は、−１０ｍ／ｓ^２である。時間１０１における距離が１０００ｍの場合、距離１００１ｍにおける速度は、以下の数式で計算できる。距離ｄに達すると予想される時間ｔは、次の数式で求められる。

ここで、ｔ（ｎ）、ａ（ｎ）、およびｄ（ｎ）は時間を示し、サンプルｎにおける加速度および距離は、目標距離以前に、最後に知られた距離のサンプルであることが好ましい。距離ｄにおける目標速度は、

で求められる。この例において、

である。したがって、この点（ｄ，ｖ）＝（１００１，２．５）は、距離に対する速度のプロファイルに入れられ得る。

例えば、上述の手法の１つのような、任意の手法を用いて決定された距離に対する速度のプロファイルは、独立した変数としての時間と共に、モデルへの入力として使用される（９１０）。所定の動力と距離で、目標速度に達するための牽引力が計算される（９２０）。供給された動力に対応する実際の速度を計算するために、ダイナモメータの負荷方程式が反転される（９３０）。実際の速度に基づいて、効用／不効用値が計算される（９４０）。ダイナモメータの負荷方程式は、瞬間的に必要とされる動力を、加速度の関数として与える。ダイナモメータの負荷方程式を反転することで、動力の関数として、加速度が与えられる。使用可能な動力が与えられると、反転された方程式は、最大車両加速度の計算に使用され得る。１つの時間における速度（サンプル）が与えられると、その後の時間における速度（サンプル）は、加速度が一定であり、第１のサンプル時間における最大加速度と等しいと仮定することによって、計算され得る。

一部の例示的な実施形態において、モデルは、米国特許出願番号第１４／２５５，０９１号明細書に記載のような、先進的な制御システムに基づく。ある実施形態において、評価は、（エンジンからではなく、回生制動システムからエネルギー貯蔵素子を最大限に充電する等の）簡易な制御システムに基づく。制御システム自体は、設計プロセスの一部として変化し得る。設計回路の出力は、モデルによって定量化された、効用／不効用値のいくつかの組み合わせに基づく、１つの組の設計仕様である。

本明細書で説明する、ハイブリッド車両設計回路のための一部の手法は、走行サイクル／ルートを完了できなかったことに関連する、効用／不効用変数の定量化を含む。例えば、効用／不効用変数の定量化は、走行サイクル／ルートを完了するための延長時間、車両が所望の加速度／速度を達成できなかったルートの割合、および、車両設計によって、所望の加速度／速度を達成できなかった走行サイクルまたはルートの、時間または距離の割合を含み得る。走行サイクルについて、これらの効用／不効用の定量化の手法（延長時間等）の一部は、時間と速度の走行サイクルのデータを、距離と速度、または距離と動力のデータに変換することを必要とする。この効用／不効用値は、車両設計プロセスにおいて、他の効用／不効用変数の値と組み合わせられ得る。これらの手法によれば、モデルは、車両設計によって、要求された通りに走行サイクル／ルートを完了できない等、走行サイクル／ルートが完了されない可能性がある場合でも、効用／不効用基準の値を決定するように作動する。

一部の実施形態において、ユーザは、費用関数の計算に使用された効用／不効用変数を選択して、重み付けすることができる。一部の実施形態において、外側ループは、効用／不効用変数を定量化するために、エンジンやエネルギー貯蔵素子のサイズを変えるように実行され得る。

図１０のフロー図に示すように、一部の手法は、外側ループの最適化プロセスの一部として、エンジン性能自体（エンジンマップ等）を変える（１０１０）ことのできる、設計回路を含んでいる。車両がどのように使用されるかを表す、１つの組の走行サイクル／ルートが使用される（１０２５）。例えば、設計が市街地走行（または特定の都市）に最適化されている場合は、市街地走行、または特定の都市における走行を代表する走行サイクル／ルートが使用される。車両パラメータに対する走行サイクル／ルートに基づいて、効用／不効用値が決定される（１０２０）。上述したように、取得した効用／不効用値に基づいて、費用関数が計算される（１０３０）。任意で、効用／不効用値に対する重み付けが入力され（１０３５）、重み付けされた効用／不効用値を用いて、費用関数が計算される（１０３０）。再び車両変数を変えたり、内側ループ１０２０〜１０３０を繰り返したりすることによって、外側ループ１０５１に沿って、最適化のプロセスを継続してもよい。このプロセスは、最適化が完了するまで継続され（１０４０）、車両仕様が決定される（１０５０）。

一部の手法によれば、モデルは、プラグイン構成等で事前充電された、エネルギー貯蔵素子を含んでいる。一部の手法において、走行サイクル／ルートについての情報が入力され得る。例えば、ルートは、実際の道路に対する車両設計の性能を評価するための、地形および／または道路の情報や、統計的推定を含むことができる。一部の実施形態において、設計回路は、車両設計が、最低限の性能を満たすと予測される、地理的地域の地図を提供することができる。一部の実施形態において、設計回路は、実在の走行サイクル／ルートの代表的な大きい集合であり、運転者が不効用を経験する距離の割合を決定するために、その一部またはすべての走行サイクル／ルートについて、車両設計を試験することができる。実在の速度／地形プロファイルが、動力需要の予測に使用できない場合は、地形と道路種別を考慮した、シミュレートされた速度プロファイルを用いて、地図から生成されたランダムなルートが使用され得る。ランダムまたは実在のプロファイルの大きい集合は、自動車の目標市場でよく見られる、山の多い地域や平坦な市街地走行等の異なる地形を試験することにより、また、一般的な運転者が、異なる状況で、どれ程の不効用を経験するかを測定することにより、変化し得る。車両の設計は、フライホイールおよび／または内燃機関のサイズ等の、エネルギー貯蔵素子の調整を含む。

本明細書で述べるように、設計回路は、所与のエンジンおよび／またはエネルギー貯蔵素子のサイズの最適化等の、車両のモデルおよび設計のシミュレーションに基づいて、高度なハイブリダイゼーション車両を設計するように構成され得る。車両設計は、本明細書に記載されている効用／不効用変数等の、効用／不効用変数の値の組み合わせに基づいていてもよい。

一部の手法は、距離に対する速度のプロファイルに基づく、車両モデルの使用を含む。任意で、（標準化団体によって使用されるような）速度と時間のプロファイルを所与として、速度と距離のプロファイルが計算される。シミュレータで要求された加速度を決定するために、距離を追跡し、速度距離プロファイルから、速度を目標の速度として使用して検索する、時間ステップの走行シミュレーションが実行される。これにより、車両が、プロファイルで要求された速度を必ずしも満たすことができない場合の、（位置に基づく）現実的な速度プロファイルシミュレーションが可能になる。

本明細書で設計されるハイブリッド車両設計回路は、販売店向けの設計／車両の特注生産に適した、車ごとの設計を提供するために使用され得る。車ごとの設計は、特定の運転者の必要性、および／または選好（通勤時の燃料経済性、経費等）に基づいた車両設計を可能にする。一部の実施形態において、ハイブリッド車両は、（動力／エネルギーを変更するために質量を径方向に動かす）再構成可能なフライホイール、および／または（異なるパワーバンド用に異なるシリンダヘッドを有する）調整可能なエンジン等の、再構成可能な構成部品を有することができる。したがって、車両は、平日の通勤、休日の長旅、性能イベント等の異なる用途に対して、再構成され得る。再構成は、地理的な移動に対しても行われ得る。再構成可能な設計は、サンフランシスコ、フェニックス等、特定の場所のための設計であってもよく、および／または起伏、平坦、街路、幹線道路等、地形／道路種別による構成でもよく、および／または走行ルートの集合体のための設計であってもよい。走行ルートの集合体は、特定の場所での通勤、または一般に、（以前の車両／装置によって収集されたと仮定する）アップロードされた運転者の履歴を含み、および／または販売店向けの設計の一部となり得る。

図１１は、一部の実施形態による、再構成可能な車両設計を示すフロー図である。第１の時点において、設計回路が、第１の運転者固有の性能値を含む入力値を受信する（１１１０）。例えば、定量化された効用／不効用値に関連する以前の考察によって、ハイブリッド車両の第１の組の仕様が計算される（１１２０）。車両は、第１の組の仕様に従って、構成される（１１３０）。

第２の時点において、第２の運転者固有の性能値を含む入力値が受信される（１１４０）。ハイブリッド車両の第２の組の仕様が計算される（１１５０）。車両は、第２の組の仕様に従って、構成される（１１６０）。

一部の実施形態において、車両のソフトウェア（ファームウェア等）が再構成され得る。例えば、運転者が、再構成のために販売店に戻さなくてもよいよう、再構成ソフトウェアが、離れた場所から車両制御装置にダウンロードされるように、ソフトウェアの再構成は、離れた場所で行われてもよい。一部の実施形態において、車両のハードウェアは、車両のハードウェア構成部品を物理的に、置き換えおよび／または調節することによって、再構成され得る。一部の実施形態において、ハードウェア構成部品の調節は、離れた場所から行われ得る。一部の実施形態において、フライホイールに配置された質量は、再配置されてもよく、および／あるいはエンジンのシリンダは、有効または無効にされてもよい。

図１２は、ハイブリッド車両のドライブトレイン１２２４に結合された燃料消費性エンジン１２１４、およびエネルギー貯蔵装置１２１８と、ハイブリッド車両に動力を与える車輪１２２８、１２２８とを含む、ハイブリッド車両の図である。エンジン１２１４および／またはエネルギー貯蔵装置１２１８から流れた動力は、車両の潮流制御システム１２２０によって制御される。ハイブリッド車両は、少なくとも部分的に自動で再構成可能な、ハードウェアおよびソフトウェアの少なくとも１つを任意に含む。例えば、再構成可能なハードウェアおよび／またはソフトウェアは、ハイブリッド車両の通信回路１２３０が受信するコマンドに従って再構成され、ハイブリッド車両のハードウェア再構成制御装置１２３１および／またはハイブリッド車両のソフトウェア再構成制御装置１２３２によって実装され得る。通信回路１２３０および再構成制御装置１２３１、１２３２は、ハイブリッド車両内に位置する。通信回路１２３０は、１つ以上の再構成命令を受信するように構成され得る。例えば、この命令は、有線通信リンクを介して、または離れた場所から無線通信リンクを介して、販売店内の通信回路に伝達され得る。再構成命令は、コマンド部とデータ部を含み、コマンド部は、再構成する必要があることと、再構成するハイブリッド車両の構成部品の指示を示すことができる。データ部は、再構成される構成部品用に、特定の値、または値の範囲を提供することができる。

図１３は、一部の実施形態による、自動ハードウェア再構成の一例を示す。この例において、ハイブリッド車両は、再配置可能な質量１３１０を有する、フライホイール１３００等の、再構成可能なエネルギー貯蔵装置を有する。質量１３１０は、線形アクチュエータ１３２０による電子制御下で、ｘおよび／またはｙ軸に沿って再配置可能である。線形アクチュエータは、図１２に示すハードウェア再構成プロセッサが提供する制御信号に応答する。フライホイール１３００の再構成は、コマンド部およびデータ部を有する再構成命令への応答として実行でき、命令のコマンド部は、フライホイールを再構成する必要があることを示し、データ部は、質量の径方向位置を示す。

本開示に記載の項目には、以下のものが含まれる。

項目１．１つ以上のハイブリッド車両設計変数に対する入力値を受信するように構成された入力回路と、
ハイブリッド車両モデルを、走行サイクルおよびルート（走行サイクル／ルート）の少なくとも１つの、収集物について評価することによって、ハイブリッド車両設計の１つ以上の効用／不効用変数の１つ以上の値を、入力値に基づいて定量化するように構成されたハイブリッド車両設計回路とを備え、効用／不効用値が、
走行サイクル／ルートを完了するために、ハイブリッド車両設計に必要とされる合計時間、または基準時間を超える加算時間と、ハイブリッド車両設計によって、目標速度を達成できなかった走行サイクル／ルートの割合または数と、ハイブリッド車両設計によって、走行サイクル／ルートに対する目標加速度または目標速度を達成できなかった、時間または距離と、
のうちの少なくとも１つを含み、
ハイブリッド車両設計回路が、さらに、効用／不効用値に基づいて、ハイブリッド車両設計の１つ以上の仕様を計算するように構成されている、システム。

項目２．効用／不効用値が、エンジン消費値、およびエンジン出力値のうちの少なくとも１つを含む、項目１のシステム。

項目３．エンジン消費値が、燃料消費値とエンジン出力値を含み、環境に有害な排気に関する値を含む、項目２のシステム。

項目４．効用／不効用値が、少なくとも１つの瞬間的な性能値を含む、項目１〜３のいずれかのシステム。

項目５．瞬間的な性能値が、第１の所定速度から、第２の所定速度まで加速する時間と、平坦な道路における最大達成可能速度のうちの少なくとも１つを含む、項目４のシステム。

項目６．効用／不効用値が、少なくとも１つのトリップベースの性能値を含む、項目１〜６のいずれかのシステム。

項目７．トリップベースの性能値が、
目標速度で通過できる走行サイクル／ルートの一部と、
ハイブリッド車両設計によって、目標速度を達成できなかった走行サイクル／ルートの一部と、
ハイブリッド車両設計によって、完了できる走行サイクル／ルートの一部と、
ハイブリッド車両設計によって、完了できなかった走行サイクル／ルートの一部と、
ハイブリッド車両設計によって、走行サイクル／ルートを完了するために必要な加算時間と、
ハイブリッド車両設計によって、走行サイクル／ルートに対する目標速度を達成できなかった時間または距離と、
各走行サイクル／ルートを完了するための時間のうちの、
１つ以上を含む、項目６のシステム。

項目８．走行サイクルが、米国環境保護庁（ＥＰＡ）の走行サイクル／ルートの変形例を含み、その変形例が、合計動力または平均動力を維持する確率的変動と、パワースペクトル密度を維持する確率的変動のうちの少なくとも１つを含む、項目７のシステム。

項目９．走行サイクル／ルートが、定量化される効用／不効用変数に応じて選択される、項目１〜８のいずれかのシステム。

項目１０．走行サイクル／ルートが、地形および道路の情報の１つ以上を含む、項目１〜９のいずれかのシステム。

項目１１．ハイブリッド車両設計回路が、費用関数を使用して仕様を計算するように構成され、効用／不効用値が、費用関数への数値入力である、項目１〜１０のいずれかのシステム。

項目１２．ユーザが選択した重み付け係数で、効用／不効用値が重み付けされる、項目１１のシステム。

項目１３．モデルが、独立した変数としての時間で作動して、距離に対する速度のプロファイルを入力として使用し、
設計回路が、特定の距離、および供給された動力で目標速度を達成するための牽引力を計算するように構成されている、
項目１〜１２のいずれかのシステム。

項目１４．目標速度を達成するための牽引力が、供給された動力よりも小さい場合は、設計回路が、供給された動力に対応する実際の速度を計算するように構成された、項目１３のシステム。

項目１５．設計回路が、シミュレーションの時間ステップに従って線形化した加速度で、ダイナモメータ負荷方程式を反転させることによって、実際の速度を計算するように構成されている、項目１４のシステム。

項目１６．設計回路が、実際の速度に基づいて、走行距離を計算するように構成されている、項目１４のシステム。

項目１７．目標速度を計算するために、走行距離が、距離に対する速度のプロファイルと共に使用される、項目１６のシステム。

項目１８．設計回路が、速度時間プロファイルから、距離に対する速度のプロファイルを計算するように構成されている、項目１３〜１７のいずれかのシステム。

項目１９．設計回路が、積分と再サンプリングを使用して、速度時間プロファイルから、距離に対する速度のプロファイルを計算するように構成されている、項目１８のシステム。

項目２０．設計回路が、時間ステップのシミュレーションを実行することによって、速度時間プロファイルから、距離に対する速度のプロファイルを計算するように構成され、時間ステップのシミュレーションは、速度時間プロファイルの各速度を、距離に対する速度のプロファイルの目標速度として使用して、要求された加速度を計算する、項目１８のシステム。

項目２１．ハイブリッド車両設計回路が、効用／不効用値に基づいて、ハイブリッド車両設計仕様の最適値を決定するように構成されている、項目１〜２０のいずれかのシステム。

項目２２．最適な仕様が、最適な加速度を含む、項目２１のシステム。

項目２３．最適な仕様が、運転者の経験の均一化の量を含む、項目２１のシステム。

項目２４．モデルが、１つ以上の車両固有の値を変化させ、車両固有の値を使用して、ハイブリッド車両仕様を計算する、項目１〜２３のいずれかのシステム。

項目２５．変化する１つ以上の車両固有の値が、エンジンのサイズとエネルギー貯蔵素子のサイズの少なくとも１つを含む、項目２４のシステム。

項目２６．変化する車両固有の値が、エネルギー貯蔵素子の充電状態を含む、項目２４のシステム。

項目２７．設計回路が、１つ以上のエンジン性能値を変化させ、そのエンジン性能値を使用して、ハイブリッド車両仕様を計算するように構成されている、項目２４のシステム。

項目２８．計算済みのハイブリッド車両設計仕様を有するハイブリッド車両が、所定のレベルの性能を満たすと予測される地理的地域の地図を、設計回路が提供するように構成されている、項目１〜２７のいずれかのシステム。

項目２９．走行サイクル／ルートが、速度および地形情報を有する実在のルートを含む、項目１〜２８のいずれかのシステム。

項目３０．走行サイクル／ルートが、地形および道路種別に基づいて、シミュレートされた速度プロファイルを含む、項目１〜２８のいずれかのシステム。

項目３１．１つ以上のハイブリッド車両設計変数に対する入力値を受信するように構成された入力回路と、
ハイブリッド車両モデルを、走行サイクルおよびルート（走行サイクル／ルート）の少なくとも１つの、収集物について評価することによって、ハイブリッド車両設計の１つ以上の効用／不効用変数の１つ以上の値を、入力値に基づいて定量化するように構成されたハイブリッド車両設計回路とを備え、効用／不効用値が、
走行サイクル／ルートを完了するために、ハイブリッド車両設計に必要とされる合計時間、または基準時間を超える加算時間と、
ハイブリッド車両設計によって、目標速度を達成できなかった走行サイクル／ルートの割合または数と、
ハイブリッド車両設計によって、走行サイクル／ルートに対する目標加速度または目標速度を達成できなかった、時間または距離と、のうちの少なくとも１つを含み、
ハイブリッド車両設計回路が、さらに、効用／不効用値に基づいて、ハイブリッド車両設計の１つ以上の仕様を計算するように構成されており、設計回路は、特定の地理的地域の指定範囲内での性能を提供する仕様を計算するように構成されている、
システム。

項目３２．モデルが、車両固有の変数の１つ以上、および１つ以上の運転者固有の変数の値を含む、項目３１のシステム。

項目３３．車両固有の値、および運転者固有の値の少なくとも１つが、運転者によって重み付けされる、項目３２のシステム。

項目３４．車両固有の値が、ハイブリッド車両設計の、少なくとも１つの電気的または機械的変数の値を含む、項目３１〜３３のいずれかのシステム。

項目３５．仕様が、１つ以上の再構成可能な車両構成部品の仕様を含む、項目３１〜３４のいずれかのシステム。

項目３６．再構成可能な車両構成部品が、エネルギー貯蔵素子と、エンジンと、ハイブリッド車両制御装置とを含む、項目３５のシステム。

項目３７．１つ以上のハイブリッド車両設計変数に対する入力値を受信することと、
ハイブリッド車両設計の１つ以上の効用／不効用変数の１つ以上の値を、入力値に基づいて定量化することであって、定量化することが、走行サイクルおよびルート（走行サイクル／ルート）の少なくとも１つの収集物について、ハイブリッド車両モデルを評価することを含み、効用／不効用値が、
走行サイクル／ルートを完了するために、ハイブリッド車両設計に必要とされる合計時間、または基準時間を超える加算時間と、
ハイブリッド車両設計によって、目標速度を達成できなかった走行サイクル／ルートの割合または数と、
ハイブリッド車両設計によって、走行サイクル／ルートに対する目標加速度または目標速度を達成できなかった、時間または距離のうちの少なくとも１つを含む、定量化することと、
効用／不効用値に基づいて、ハイブリッド車両設計の１つ以上の仕様を計算することとを含む、
ハイブリッド車両を設計する方法。

項目３８．効用／不効用値が、エンジン消費に関する少なくとも１つの値と、エンジン出力に関する少なくとも１つの値とを含む、項目３７の方法。

項目３９．エンジン消費値が、燃料消費値を含み、エンジン出力値が、環境に有害な排気の量を含む、項目３８の方法。

項目４０．効用／不効用値が、ハイブリッド車両設計の瞬間的な性能に関する、少なくとも１つの値を含む、項目３７の方法。

項目４１．瞬間的な性能値が、第１の所定速度から、第２の所定速度まで加速する時間と、平坦な道路における最大達成可能速度のうちの少なくとも１つを含む、項目４０の方法。

項目４２．効用／不効用値が、少なくとも１つのトリップベースの性能変数を含む、項目３７の方法。

項目４３．トリップベースの性能値が、
目標速度で通過できる走行サイクル／ルートの一部と、
ハイブリッド車両設計によって、目標速度を達成できなかった走行サイクル／ルートの一部と、
ハイブリッド車両設計によって、完了できる走行サイクル／ルートの一部と、
ハイブリッド車両設計によって、完了できなかった走行サイクル／ルートの一部と、
ハイブリッド車両設計によって、走行サイクル／ルートを完了するために必要な加算時間と、
ハイブリッド車両設計によって、走行サイクル／ルートに対する目標速度を達成できなかった時間または距離と、
特定の走行サイクル／ルートを完了するための最速の時間とのうちの１つ以上を含む、
項目４２の方法。

項目４４．走行サイクルが、標準的なＥＰＡ走行サイクルの変形例を含み、この変形例は、合計動力または平均動力、あるいはパワースペクトル密度を維持する確率的変動を含む、項目４３の方法。

項目４５．定量化される効用／不効用変数に応じて、走行サイクル／ルートを選択することをさらに含む、項目３７〜４４のいずれかの方法。

項目４６．走行サイクル／ルートが、地形および道路の情報の１つ以上を含む、項目３７〜４５のいずれかの方法。

項目４７．仕様を計算することが、費用関数を使用することを含み、効用／不効用値が、費用関数への数値入力である、項目３７〜４６のいずれかの方法。

項目４８．ユーザが選択した重み付け係数で、効用／不効用値を重み付けすることをさらに含む、項目４７の方法。

項目４９．モデルを評価することが、
モデルの独立した変数として時間を使用することと、
距離に対する速度のプロファイルをモデルの入力として使用することと、
所定の距離、および供給された動力で目標速度を達成するための牽引力を計算することとを含む、
項目３７〜４８のいずれかの方法。

項目５０．目標速度を達成するための牽引力が、供給された動力よりも小さい場合に、供給された動力に対応する実際の速度を計算することをさらに含む、項目４９の方法。

項目５１．実際の速度を計算することが、シミュレーションの時間ステップに従って線形化した加速度で、ダイナモメータ負荷方程式を反転させることを含む、項目５０の方法。

項目５２．実際の速度に基づいて、走行距離を計算することをさらに含む、項目５０の方法。

項目５３．目標速度を計算するために、走行距離が、距離に対する速度のプロファイルと共に使用される、項目５２の方法。

項目５４．速度時間プロファイルから、距離に対する速度のプロファイルを計算することをさらに含む、項目４９の方法。

項目５５．速度時間プロファイルから、距離に対する速度のプロファイルを計算することが、積分と再サンプリングを使用して、速度時間プロファイルから、距離に対する速度のプロファイルを計算することを含む、項目５４の方法。

項目５６．速度時間プロファイルから、距離に対する速度のプロファイルを計算することが、速度時間プロファイルの各速度を、距離に対する速度のプロファイルの目標速度として使用する、時間ステップのシミュレーションを実行することと、要求された加速度を計算することとを含む、項目５４の方法。

項目５７．ハイブリッド車両設計の１つ以上の仕様を計算することが、少なくとも１つの地理的地域のための最適な性能仕様を計算することを含む、項目３７〜５６のいずれかの方法。

項目５８．ハイブリッド車両設計の１つ以上の仕様を計算することが、少なくとも１つのルートの種別のための、最適な性能仕様を計算することを含む、項目３７〜５７のいずれかの方法。

項目５９．ハイブリッド車両設計の１つ以上の仕様を計算することが、運転者の経験の均一化の量を計算することを含む、項目３７〜５８のいずれかの方法。

項目６０．モデルを作動させることが、
少なくとも１つの車両固有のパラメータの値を変化させることと、
車両固有のパラメータ値を用いて、モデルを評価することとを含む、
項目３７〜５９のいずれかの方法。

項目６１．車両固有のパラメータ値が、エンジンのサイズ、およびエネルギー貯蔵素子のサイズの少なくとも１つを含む、項目６０の方法。

項目６２．車両固有のパラメータが、エンジン性能を含む、項目６０の方法。

項目６３．車両固有のパラメータが、エネルギー貯蔵素子の充電状態を含む、項目６０の方法。

項目６４．計算済みの設計仕様を有するハイブリッド車両が、所定のレベルの性能を満たすと予測される地理的地域の地図を提供することをさらに含む、項目３７〜６３のいずれかの方法。

項目６５．走行サイクル／ルートが、速度および地形情報を有する実在のルートを含む、項目３７〜６４のいずれかの方法。

項目６６．走行サイクル／ルートが、地形および道路種別に基づいてシミュレートされた速度プロファイルを含む、項目３７〜６５のいずれかの方法。

項目６７．入力ユニットにおいて、１つ以上のハイブリッド車両設計変数に対する第１の入力値を受信することであって、第１の入力値が、第１の組の運転者固有の性能選好を含む、第１の入力値を受信することと、
プロセッサを使用して、第１の組の運転者固有の性能選好に基づいて、再構成可能なハイブリッド車両設計の第１の仕様を計算することと、
仕様に基づいて、ハイブリッド車両を構成することと、
入力ユニットにおいて、１つ以上のハイブリッド車両設計変数の第２の入力値を受信することであって、第２の入力値が、第２の組の運転者固有の性能選好を含む、第２の入力値を受信することと、
プロセッサを使用して、第２の組の運転者固有の性能選好に基づいて、再構成可能なハイブリッド車両設計の第２の仕様を計算することと、
第２の仕様に基づいて、ハイブリッド車両を再構成することとを含む、
方法。

項目６８．第１および第２の組の運転者固有の性能選好の少なくとも１つが、通勤時の燃料経済性、地理的位置、地形種別、走行ルートの集合体、運転者の履歴、車両利用のうちの１つ以上に基づく、項目６７の方法。

項目６９．第１の仕様が、第１のフライホイール構成を含み、第２の仕様が、第２のフライホイール構成を含む、項目６７〜６８のいずれかの方法。

項目７０．第１のフライホイール仕様が、フライホイールの中心からの第１の径方向距離におけるフライホイール質量の位置を含み、第２のフライホイール仕様が、フライホイールの中心からの第２の径方向距離におけるフライホイール質量の位置を含む、項目６９の方法。

項目７１．第１の仕様が、エンジンシリンダの第１の構成を含み、第２の仕様が、エンジンシリンダの第２の構成を含む、項目６７〜７０のいずれかの方法。

項目７２．エンジンシリンダの第１の構成が、第１のエンジン出力を提供し、エンジンシリンダの第２の構成が、第２のエンジン出力を提供する、項目７１の方法。

項目７３．第１の構成において、シリンダの第１のサブセットが有効になり、第２の構成において、シリンダの第２のサブセットが有効になる、項目７２の方法。

項目７４．再構成が、手動による再構成を含む、項目６７〜７３のいずれかの方法。

項目７５．再構成が、電気的な再構成を含む、項目６７〜７４のいずれかの方法。

項目７６．再構成が、
再構成のコマンド、および再構成値を含む信号をハイブリッド車両に送信することと、
ハイブリッド車両で信号を受信することと、
信号への応答として、ハイブリッド車両を再構成することとを含む、
項目６７の方法。

項目７７．信号を送信することが、ハイブリッド車両から離れた場所からの信号を無線で送信することを含む、項目７６の方法。

項目７８．少なくとも１つの再構成可能な構成部品を含むハイブリッド車両であって、
ハイブリッド車両を運転するための動力を供給するように構成された、燃料消費性エンジンと、
ハイブリッド車両を運転するための動力を供給するように構成された、ハイブリッド車両内に配置されたエネルギー貯蔵装置と、
ハイブリッド車両を運転するための動力を供給するために、エンジン、およびエネルギー貯蔵装置からの潮流を自動的に制御するように構成された制御装置と、
ハイブリッド車両において、再構成するためのコマンド、および再構成値を含む信号を受信するように構成された、通信回路と、
信号への応答として、再構成可能な構成部品を再構成するための再構成制御装置とを備える、
ハイブリッド車両。

項目７９．ハイブリッド車両を運転するための動力を供給するように構成された、燃料消費性エンジンと、
ハイブリッド車両内に配置され、運動エネルギーを貯蔵するように構成されたフライホイールであって、このフライホイールが、ハイブリッド車両を運転するための動力を供給するように構成され、このフライホイールが、フライホイールの放射軸に沿って調節可能な位置に１つ以上の質量を有する、フライホイールと、
ハイブリッド車両を運転するための動力を供給するために、エンジンから、およびフライホイールからの潮流を自動的に制御するように構成された制御装置とを備える、
ハイブリッド車両。

項目８０．質量の位置が、手動で調節可能な、項目７９のハイブリッド車両。

項目８１．質量の位置が、自動的に調節可能な、項目８０のハイブリッド車両。

Claims (10)

1. １つ以上のハイブリッド車両設計変数に対する入力値を受信するように構成された入力回路と、
   走行サイクルおよびルート（走行サイクル／ルート）の少なくとも１つの収集物について、ハイブリッド車両モデルを評価することによって、ハイブリッド車両設計の１つ以上の効用／不効用変数の１つ以上の値を、前記入力値に基づいて定量化するように構成された、ハイブリッド車両設計回路とを備え、前記効用／不効用値が、
   前記走行サイクル／ルートを完了するために、前記ハイブリッド車両設計に必要とされる合計時間、または基準時間を超える加算時間と、
   前記ハイブリッド車両設計によって、目標速度を達成できなかった前記走行サイクル／ルートの割合または数と、
   前記ハイブリッド車両設計によって、前記走行サイクル／ルートに対する目標加速度、または前記目標速度を達成できなかった時間または距離とのうちの少なくとも１つを含み、
   前記ハイブリッド車両設計回路が、さらに、前記効用／不効用値に基づいて、前記ハイブリッド車両設計の１つ以上の仕様を計算するように構成されている、
   システム。
2. 前記目標速度が、前記走行サイクル／ルートにわたって変化する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記ハイブリッド車両設計を評価することが、前記効用／不効用値の少なくとも１つを、標準的な車両モデルのベンチマークと比較することを含む、請求項１に記載のシステム。
4. 前記仕様が、
   燃料消費性エンジンと、
   エネルギー貯蔵装置と、
   フライホイールと、
   バッテリと、
   ウルトラキャパシタと、
   トランスミッションと、
   パワートレインとのうちの１つ以上の特性を含む、
   請求項１に記載のシステム。
5. 前記効用／不効用値が、エネルギー消費値、およびエンジン排気値のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
6. 前記効用／不効用値が、瞬間的な性能値、およびトリップベースの性能値のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
7. 前記トリップベースの性能値が、
   前記目標速度で通過し得る、走行サイクル／ルートの一部と、
   前記ハイブリッド車両設計によって、前記目標速度を達成できなかった前記走行サイクル／ルートの一部と、
   前記ハイブリッド車両設計によって、完了できる前記走行サイクル／ルートの一部と、
   前記ハイブリッド車両設計によって、達成できなかった前記走行サイクル／ルートの一部と、
   前記走行サイクル／ルートを完了するために、前記ハイブリッド車両設計に必要とされる加算時間と、
   前記ハイブリッド車両設計によって、前記走行サイクル／ルートに対する目標速度を達成できなかった時間または距離と、
   前記各走行サイクル／ルートを完了する時間と、のうちの１つ以上を含む、
   請求項６に記載のシステム。
8. １つ以上のハイブリッド車両設計変数に対する入力値を受信するように構成された入力回路と、
   走行サイクルおよびルート（走行サイクル／ルート）の少なくとも１つの収集物について、ハイブリッド車両モデルを評価することによって、ハイブリッド車両設計の１つ以上の効用／不効用変数の１つ以上の値を、前記入力値に基づいて定量化するように構成された、ハイブリッド車両設計回路とを備え、前記効用／不効用値が、
   前記走行サイクル／ルートを完了するために、前記ハイブリッド車両設計に必要とされる合計時間、または基準時間を超える加算時間と、
   前記ハイブリッド車両設計によって、目標速度を達成できなかった前記走行サイクル／ルートの割合または数と、
   前記ハイブリッド車両設計によって、前記走行サイクル／ルートに対する目標加速度、または前記目標速度を達成できなかった時間または距離とのうちの少なくとも１つを含み、
   前記ハイブリッド車両設計回路が、前記効用／不効用値に基づいて、ハイブリッド車両設計の１つ以上の仕様を計算するように構成され、前記設計回路が、特定の地理的地域の指定範囲内での性能を提供する、前記仕様を計算するように構成されている、
   システム。
9. １つ以上のハイブリッド車両設計変数に対する入力値を受信することと、
   ハイブリッド車両設計の１つ以上の効用／不効用変数の１つ以上の値を、前記入力値に基づいて定量化することであって、前記定量化することが、走行サイクルおよびルート（走行サイクル／ルート）の少なくとも１つの収集物について、ハイブリッド車両モデルを評価することを含み、前記効用／不効用値が、
   前記走行サイクル／ルートを完了するために、前記ハイブリッド車両設計に必要とされる合計時間、または基準時間を超える加算時間と、
   前記ハイブリッド車両設計によって、目標速度を達成できなかった前記走行サイクル／ルートの割合または数と、
   前記ハイブリッド車両設計によって、前記走行サイクル／ルートに対する目標加速度または前記目標速度を達成できなかった時間または距離とのうちの少なくとも１つを含む、定量化することと、
   前記効用／不効用値に基づいて、前記ハイブリッド車両設計の１つ以上の仕様を計算することとを含む、
   ハイブリッド車両を設計する方法。
10. 少なくとも１つの再構成可能な構成部品を含むハイブリッド車両であって、
    前記ハイブリッド車両を運転するための動力を供給するように構成された、燃料消費性エンジンと、
    前記ハイブリッド車両を運転するための動力を供給するように構成された、前記ハイブリッド車両内に配置されたエネルギー貯蔵装置と、
    前記ハイブリッド車両を運転するための動力を供給するように、前記エンジンから、および前記エネルギー貯蔵装置からの潮流を自動的に制御するように構成された制御装置と、
    再構成のコマンド、および再構成値を含む信号を受信するように構成された通信回路と、
    前記信号への応答として、前記再構成可能な構成部品を再構成するための再構成制御装置とを備える、
    ハイブリッド車両。

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