JP2022067090A - ハイブリッドパワートレインシステムを備えた車両を動作させる方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両において出来る限り小さな負担でハイブリッドパワートレインシステムの出来る限り有利な動作を達成する。【解決手段】推定された予想車両駆動力を考慮したハイブリッドパワートレインシステムの動作が、最適化方法を用いて、目標とする充電状態軌道曲線に関して最適化されて、制御機器によって制御される。目標とする充電状態軌道曲線が、実績に基づく充電状態軌道曲線を出発点として、少なくとも一つの最適化付帯条件による修正によって特定される。この実績に基づく充電状態軌道曲線は、複数の車両のハイブリッドパワートレインシステムの動作データ及び／又は同じ車両よる複数回の比較可能な走行の動作データに基づき特定することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッドパワートレインシステムを備えた車両を動作させる方法であって、このハイブリッドパワートレインシステムが、非電気動作式駆動エンジンと、エネルギー伝達形態でエネルギー貯蔵機器と接続された電気動作式回転モーメント機械とを有し、これらの駆動エンジンと回転モーメント機械が、制御機器によって制御されて、ハイブリッド変速機を介して被動部品と接続されている方法に関し、本方法が、予測時間期間の間に、予想走行路推移を出発点として、予想走行路負荷が推定されることと、エネルギー貯蔵機器の充電状態の時間的な推移に関する目標とする充電状態軌道曲線が特定されることと、この推定された予想車両駆動力を考慮したハイブリッドパワートレインシステムの動作が、最適化方法を用いて、目標とする充電状態軌道曲線に関して最適化されて、制御機器によって制御されることとを有する。

車両のパワートレインは、車両内において駆動するための動力を発生して、車両の走行路にまで伝達する全てのコンポーネントから構成することができる。パワートレインは、例えば、車両を駆動する回転モーメントを伝達するための弾力性の無い駆動シャフト、さもなければ柔軟な駆動ベルトを有することができる。車両は、車両内に貯蔵されたエネルギー形態から、車両を駆動する駆動力のための回転モーメントを発生させることができる様々な回転モーメント発生機器によって動作させることができる。この場合、一般的には、車両内に貯蔵されたエネルギーを出発点として、車両を出来る限り長く、或いは出来る限り遠くまで動作させることができるように、当該回転モーメント発生機器を出来る限り効率的に動作させることが追求されている。

ハイブリッドパワートレインシステムを備えた車両では、その車両は、二つの異なるエネルギー形態により動作させることができる二つの異なる回転モーメント発生機器を有する。車両の動作中に、好適な形態に構成された制御によって、その時々の走行状況又は所与の目標判断基準に関して、それぞれ有利なエネルギー形態又は有利に採用できる回転モーメント発生機器を使用することができる。その場合、多くの異なる動作状況において、両方の回転モーメント発生機器の各寄与分を各走行状況、個々の走行特性又は別の目標判断基準に連続的に適合させることが有利である。その場合、時間的に、両方の回転モーメント発生機器の中の一方を停止させ、所望の走行状況に必要な駆動力を、停止していない機器によってのみ発生させて、供給することもできる。一般的には、ハイブリッドパワートレインシステムでも、全体的に利用可能なエネルギーを出来る限り効率的に利用することが重要な位置を占めており、ハイブリッドパワートレインシステムの最適な動作を制御するための重要な目標パラメータである。更に、しばしば、例えば、望ましくない有害物質の排出などの別のパラメータ、専ら電気方式で動作させる活動範囲の拡大、或いはエネルギー貯蔵機器の健康状態の改善又は出来る限り長い保持を最適化することも追及されている。

ハイブリッドパワートレインシステムを備えた多くの車両では、ハイブリッドパワートレインシステムが、非電気動作式駆動エンジンとしての燃焼エンジンと、少なくとも一つの電気動作式回転モーメント機械とを有する。その燃焼エンジンは、通常、例えば、ガソリン燃料などの液体燃料により動作させることができる。電気動作式回転モーメント機械は、例えば、発電機としても動作可能な直流モーターであるとすることができる。その回転モーメント機械は、エネルギー伝達形態で電気エネルギー貯蔵機器、通常は電気バッテリ－システム又は燃料電池と接続されている。その場合、ハイブリッド動作において、駆動力は、選択的に駆動エンジン、回転モーメント機械又は同時にその両方によって発生させることができ、駆動エンジンと回転モーメント機械を同時に使用する場合、被動部品に伝達される全体的な駆動力に対する各寄与分を変化させて、所与の目標パラメータに適合させることができる。

更に、回転モーメント機械は、一時的に発電機としても動作することができ、例えば、制動プロセス中に車両の運動エネルギーの一部を電気エネルギーに変換して、それに適したエネルギー貯蔵機器に供給する。ハイブリッドパワートレインシステムが、複数の電気動作式回転モーメント機械を有する場合、それらの複数の回転モーメント機械は、しばしば、互いに関係無く制御して、動作させることができ、その際、個々又は全ての回転モーメント機械は、運動エネルギーを電気エネルギーに変換して、貯蔵できるようにするために、エネルギー伝達形態でエネルギー貯蔵機器と接続することができる。

ハイブリッドパワートレインシステムの動作は、制御機器によって制御される。その場合、通常は、連続的に実行される最適化方法を用いて、例えば、エネルギー消費量又はその時々に車両に貯蔵されたエネルギー形態の使用量などの一つ又は複数の目標パラメータに関して、動作を最適化することが追求される。その際、多くの場合に、充電状態が、最適化に関する有利な目標パラメータである。エネルギー貯蔵機器の充電状態の時間的な推移に関する目標とする充電状態軌道曲線を設定することによって、各動作時点において、全体的に必要な駆動力に対する電気動作式回転モーメント機械の寄与分を、そのため、それに伴う燃焼エンジンの寄与分を設定して、制御することができる。

ハイブリッドパワートレインシステムの動作中において、予測時間期間内に予想走行路負荷の推定を実行して、それに基づき、運転者の設定に対応して車両を動かすために予測時間期間中に必要であると見込まれる予想車両駆動力を推定することによって、各目標パラメータに関して、目標とする充電状態軌道曲線の設定を改善することができる。目前の予測時間期間内における予想走行路負荷を推定するために、例えば、グローバルポジションセンサー（ＧＰＳ）とデジタル地図システムを用いて、その時々の車両位置と選定されると見込まれる走行路とを特定することができる。そして、例えば、選定された予想走行路に関して特定された道程プロファイルと速度プロファイル、特に、高度プロファイルと速度プロファイルに基づき、予測時間期間内における予想車両駆動力に関する特性パラメータの中の一つとして、起ると見込まれる走行路負荷を推定することができる。そして、予測時間期間内でハイブリッドパワートレインシステムによって調達しなければならないと見込まれる、その推定された車両駆動力を出発点として、好適な制御方針と動力管理方式により、そのために採用された最適化方法の一つ又は複数の目標パラメータを出来る限り達成するように、電気式回転モーメント機械と燃焼エンジンの各使用度を設定して、制御することができ、その際、被動部品に伝達される駆動力に関して、通常は出来る限り少ないエネルギー消費量を目標とする。

実際に頻繁に使用される最適化方法は、出現した走行状況中におけるハイブリッドパワートレインシステムの動作の出来る限り現実に近いモデル化を前提としている。その際、多くの場合に、多基準最適化が実行される。スカラー化を用いて、線形又は非線形式最適化方法による最適化を実行することができる。しかし、ハイブリッドパワートレインシステムの出来る限り効率的な動作を可能とするためには、モデル化と最適化の両方に関して大きな負担が必要である。そして、エネルギー負担が、最適化の目標パラメータとして設定されている場合、有利な条件の下で、予想走行路に対して、例えば、走行路に沿った車両の動きに必要なエネルギー負担を最適化又は最小化することができる。更に、別の目標パラメータを設定して、最適化することができる。

同じく、出来る限り少ないエネルギー消費量以外に、最適化に関する別の目標パラメータを同時に考慮することと、例えば、動作中に更に出来る限り少ない有害物質の排出を生じさせることとが知られており、高度な研究活動の対象である。各有害物質排出は、モデル化と最適化方法の両方において考慮することができ、それによって、最適化に必要な全体的な負担が明らかに増大される。別の目標パラメータは、例えば、ハイブリッドパワートレインシステムに関する温度管理又はエネルギー貯蔵機器の状態最適化であるとすることができる。

ハイブリッドパワートレインシステムの動作中において、所与の、或いは推定された範囲内で適切に特定された走行路に沿った車両の動きが期待通りである場合、しばしば、エネルギー消費量を最小化して、ハイブリッドパワートレインシステムの動作を効率的に構築することができる。選定された最適化方法に応じて、更に、有害物質の排出を最小化するか、或いはハイブリッドパワートレインシステムの最適化された動作に関する別の目標パラメータを考慮することもできる。

予測時間期間を長くすることにより、しばしば、より良い最適化結果を達成できることが分かっている。しかし、予測時間期間を長くすることは、より多くのデータ量を必要として、計算負担を益々大きくすることとなる。車両におけるその時々に利用可能な電子データ処理容量では、数分の予測時間期間を実現することができる。しかし、予測時間期間を時間的に拡大して、例えば、１０分を上回る時間を包含しようとすると、そのようなデータ量の検出と処理に関する負担が著しく過大に上昇する。

実際には、予想走行路推移と別の境界条件に応じて、予測時間期間の時間長を適合できることが知られている。そのような適合によって、その時々の条件に応じて、ハイブリッドパワートレインシステムの動作モードを動的に適合させることができる。しかし、そのような適合によって、しばしば、小さな改善しか達成できない。

同じく、自己学習特性を有する制御機器を採用することが知られている。その場合、既に走って来た走行路推移に関して、各車両特性を保存することができる。保存されている車両特性に基づき、ハイブリッドパワートレインシステムの最適化と制御を改善するために、新たな予想走行路推移を既に保存されている走行路推移と比較することができる。しかし、そのために必要な負担は比較的大きい。

以上のことから、車両における負担を出来る限り小さくして、ハイブリッドパワートレインシステムの出来る限り有利な動作を達成できるように、冒頭で述べた方法を更に発展させることが、本発明の課題と見做される。

本課題は、本発明において、予測時間期間の開始前に、外部データベースから、予想走行路推移に関して、少なくとも予測時間期間をカバーする実績に基づく充電状態軌道曲線を取り出すことと、この実績に基づく充電状態軌道曲線を出発点として、少なくとも一つの最適化付帯条件による修正によって、目標とする充電状態軌道曲線を特定することとによって解決される。外部データベースへのアクセスとそこに保存された充電状態軌道曲線の使用とによって、長い予測時間期間に関する車両におけるデータ処理負担を比較的小さくして、実績に基づく充電状態軌道曲線を取り出して、最適化方法のために利用することができる。

この実績に基づく充電状態軌道曲線は、更に、先行するモデル化と最適化方法によって特定するとともに、場合によっては、事前に別の予め既知の情報を考慮して、修正することができ、その際、これらのモデル化と最適化方法は、車両の外で、場合によっては、外部データベースから実績に基づく充電状態軌道曲線を取り出すずっと前に、例えば、データ伝送形態で外部データベースと接続された中央データ処理機器において実行される。そのために必要な計算が、車両の外で実行されるので、車両で生じる負担を非常に小さくすることができる。

車両の外で特定された実績に基づく充電状態軌道曲線を出発点として、次に、その時々の走行状況への目標とする充電状態軌道曲線の出来る限り良好な適合を可能とするために、車両において、少なくとも一つの最適化付帯条件によって、実績に基づく充電状態軌道曲線が修正される。この場合、例えば、渋滞や道路工事などの異常な交通状況を考慮することができる。同じく、その時々の車両特性、周辺環境条件又は運転者の設定を考慮することが可能である。次に、そのようにして特定された目標とする充電状態軌道曲線は、従来の最適方法により、制御機器を用いて、ハイブリッドパワートレインシステムの動作を実行して、目標とする充電状態軌道曲線を達成又は実現するようにするために使用することができる。

外部データベースから取り出される実績に基づく充電状態軌道曲線は、任意の長さの時間期間をカバーすることができる。そのように、実績に基づく充電状態軌道曲線は、例えば、車両の目前の利用に関する所望の目標地の入力後において、全体的な走行路推移を包含することができる。運転者は、所望の目的地までの走行中に関連する走行路推移から逸脱しない限り、関連する実績に基づく充電状態軌道曲線の一回の取り出しによって、それに続いてその走行に関する目標とする充電状態軌道曲線を特定することに関する主要な根拠を入手することができる。本発明の目的に適うこととして、この実績に基づく充電状態軌道曲線を出発点として、ハイブリッドパワートレインシステムの最適な動作に関する根拠を構成する、予測時間期間を完全にカバーする目標とする充電状態軌道曲線を特定することができるようにするために、この実績に基づく充電状態軌道曲線は、ハイブリッドパワートレインシステムの動作中にハイブリッドパワートレインシステムの動作を最適化するために設定される予測時間期間よりも長い。

この実績に基づく充電状態軌道曲線を特定する際に非常に大きな情報量を考慮して、同じく非常に大きなモデル化負担及び最適化負担を事前に負う可能性があるにも関わらず、車両における実績に基づく充電状態軌道曲線の入手と目標とする充電状態軌道曲線の特定又は適合に必要な負担は、それによって非常に低くすることができる。

この実績に基づく充電状態軌道曲線は、外部データ処理機器により事前に特定することができ、この実績に基づく充電状態軌道曲線に必要なデータ量だけを車両に送ればよいので、同じく、この実績に基づく充電状態軌道曲線に関して、単位時間毎に多数の個々の情報データ点を設定することが可能である。そして、目標とする充電状態軌道曲線を特定する際に、その後の最適化方法に関して、単位時間又は制御点毎に、より少ない情報データ点を使用することができる。それによって、車両におけるハイブリッドパワートレインシステムの動作に必要な負担を一層低減することができ、それにより、動作の品質に不利な影響を及ぼすことはない。

任意選択として、この実績に基づく充電状態軌道曲線が、複数の車両のハイブリッドパワートレインシステムの動作データに基づき特定されると規定される。それによって、この実績に基づく充電状態軌道曲線が複数の車両の情報を含むこととなる。この実績に基づく充電状態軌道曲線は、車両特性パラメータに関して比較可能な複数の車両の充電状態軌道曲線を好適な方法によって平均化又は考慮した平均的な充電状態軌道曲線を表すことができる。同じく、例えば、各走行路推移中の個別の走行挙動又は周囲環境条件などの別の特性パラメータに基づき、それらの別の特性パラメータとのより大きな一致を示すような保存された充電状態軌道曲線をより大きく考慮するか、或いは有利に選定することが可能である。

本発明の考えの有利な実行形態では、データベースから取り出される実績に基づく充電状態軌道曲線が、データベースに保存された一定数の充電状態軌道曲線から選定され、その選定のために、ハイブリッドパワートレインシステムの少なくとも一つの車両特性パラメータが選定基準として使用されると規定される。この車両特性パラメータを用いて、例えば、当該車両形式に関して出来る限り良好に設定された充電状態軌道曲線を選定することができる。複数の充電状態軌道曲線が当該車両形式に関して入手できる場合、例えば、既に走って来た走行路やハイブリッドパワートレインシステムの経年劣化などの別の車両特性パラメータを考慮することができる。

それに代わって、或いは車両特性パラメータの考慮に追加して、任意選択として、データベースから取り出される実績に基づく充電状態軌道曲線が、データベースに保存された一定数の充電状態軌道曲線から選定され、その選定のために、少なくとも一つの車両特性パラメータが選定基準として使用され、この車両特性パラメータが、少なくとも一つの走って来た走行中に車両により検出された、車両の少なくとも一つの動作特性パラメータを出発点として特定されると規定される。場合によっては、実績に基づく充電状態軌道曲線の事前に実行される特定に関して、同じ車両で、場合によっては、同じ運転者により過去に走って来た一定数の同じ走行又は同様な走行を考慮することができる。これは、例えば、仕事で通勤する人又は仕事で自動車を運転する人では、同じ車両で、場合によっては、同じ運転者によって既に走って来た走行からの実績を考慮して、ハイブリッドパワートレインシステムの出来る限り最適な制御のために考慮して使用することができるので、同じ走行路推移内で繰り返し走行する場合に可能であり、有利である。このようにして、実績に基づく充電状態軌道曲線を選定する場合に、当該車両よる過去の走行結果を考慮して、当該車両のその時々の実情への実績に基づく充電状態軌道曲線の有利な適合を行うことができる。

更に、本発明の考えの別の有利な実行形態では、予測時間期間の開始前に、少なくとも一つの最適化付帯条件が運転者によって設定されると規定することができる。そのように、運転者は、例えば、到着を出来る限り急いだ、或いは走行時間が短い、さもなければエネルギーの出来る効率的な走行方式を設定し、それによって、走行中のハイブリッドパワートレインシステムの制御を調節することができる。

基本的に、所与の好適な最適化付帯条件によって、実績に基づく充電状態軌道曲線において、検出できない早期の事象又は突然に起こる状況を考慮するために、目標とする充電状態軌道曲線を実績に基づく充電状態軌道曲線から早期にずらすことも実現できる。

本発明の考えの特に有利な実行形態では、予想走行路負荷を考慮して、予想車両駆動力が推定されることと、事前に確定された不利な動作事象に対して、それぞれ少なくとも一つの最適化付帯条件が設定されることと、この推定された予想車両駆動力を出発点として、事象予測時間期間内において、不利な動作事象が起こるのかが推定されることと、時間的に限定された事象反応期間に渡って不利な動作事象が起こると予想される場合に、その不利な動作事象に割り当てられた少なくとも一つの最適化付帯条件が、ハイブリッドパワートレインシステムの動作を制御するために設定されることとが規定される。不利な動作事象とは、例えば、燃焼エンジンの動作中におけるハイブリッド変速機のシフトチェンジ又は専ら回転モーメント機械によって長い時間期間に渡って駆動力を発生させた後にそれに続いて必要な燃焼エンジンの作動であるとすることができる。不利な動作事象毎に好適に設定された最適化付帯条件によって、不利な動作状況を防止するか、或いは不利な動作状況をより少なくすることができる。

そのように、例えば、最適化付帯条件として、最適化の目標パラメータの時間的に限定された変化を実現することによって、シフトチェンジの際の燃焼エンジンの望ましくない多くの有害物質の排出を明らかに低減することを達成できる。例えば、回転モーメント機械が発生する駆動力の寄与分の短時間の上昇を実現するために、最適化付帯条件として、限定された時間期間の間にエネルギー貯蔵機器の目標とする充電状態を明らかに低下させることができる。そして、最適化付帯条件に基づき、エネルギー貯蔵機器から電気エネルギーが取り出すことができるので、最適化方法の範囲内において、電気式駆動力の寄与分が上昇される。それと同時に、燃焼エンジンが発生する駆動力の寄与分をそれに対応して低下させ、それによって、例えば、燃焼エンジンの有害物質の排出量を低減することができる。

時間的に限定された事象反応期間は、全体的な走行時間よりも明らかに短く設定することができ、例えば、一分以内又は僅か数秒であるとすることができるので、走行時間に渡って、不利な動作事象によって生じる、目標とする充電状態軌道曲線からのずれが非常に小さくなり、特に、走行時間の最後に目標とする充電状態軌道曲線に到達するように、特に、走行時間に渡って、目標とする充電状態軌道曲線を適合させることができる。それと同時に、不利な動作事象の早期の検知によって、その不利な作用を完全にモデル化して、最適化方法において、別のパラメータ又は目標パラメータとして持続的に考慮することを必要とすること無く、その不利な作用を軽減することができる。

有利には、少なくとも一つの事前に確定された不利な動作事象が有害物質の排出上昇を生じさせることと、それに割り当てられた最適化付帯条件によって、有害物質のそれに対応した排出低下を生じさせることとが規定される。ハイブリッドパワートレインシステムの動作中の有害物質の排出を完全を検出して、モデル化すること、並びに最適化時に追加のパラメータ又は目標パラメータによって有害物質の排出を完全かつ連続的に考慮することは、その時々に使用される最適化方法と比べて全く大きな超過負担と関連する。しかし、有害物質の排出に関して特に不利な動作事象は、しばしば比較的短い時間でしかなく、前もって車両検査台でハイブリッドパワートレインシステムを測定することによって、比較的良好に検出して、特徴付けることができる。場合によっては、エンジン検査台又はパワートレイン検査台において所要の測定を実行することもでき、それによって、負担を一層軽減することができる。一定数の不利な動作事象に関して、それぞれ一つの、それどころか複数の最適化付帯条件を特定して、設定することができ、その最適化付帯条件を用いて、有害物質の排出を明らかに低減することができ、それによって、エネルギー消費量を目立つ程上昇させないか、或いは特筆すべき時間期間に渡って、エネルギー貯蔵システムの充電状態に不利な影響を及ぼすことがないように、最小化方法に作用することができる。

本発明の考えの一つの実行形態では、特定された不利な動作事象に対して、二つ以上の最適化付帯条件が割り当てられている場合に、所与の優先順位付けに基づき、これらの不利な動作事象に割り当てられた最適化付帯条件の中の一つが選定されて、ハイブリッドパワートレインシステムの動作を制御するために設定されると規定される。例えば、車両検査台でのハイブリッドパワートレインシステムの測定に基づき、前もって開発しておいて設定できる好適な優先順位付けによって、不利な動作事象の不利な作用を出来る限り良好に低減又は防止することができる最適化付帯条件を簡単かつ特筆すべき負担無しに選定することができる。

同様に、本発明の考えの別の実行形態では、二つ以上の不利な動作事象が事象予測時間期間内に特定された場合に、所与の優先順位付けに基づき、それに対応する最適化付帯条件が選定されて、ハイブリッドパワートレインシステムの動作を制御するために設定されると規定される。特に、市街地の周辺環境内では、交通信号灯の突然変化する光信号、別の交通参加者又は急に変わる走行路などの予測できない事象が、事象予測時間期間内において、それどころか事象反応期間内において、二つ又はそれを上回る数の不利な動作事象の予測又は予想を引き起こす可能性が有り、その結果、異なる不利な動作事象に関して、場合によっては、異なる、それどころか矛盾した最適化付帯条件が設定されてしまうが、通常は確率に基づく好適な優先順位付けにより、二つ又はそれを上回る数の不利な動作事象に関して、それらの不利な作用を出来る限り良好に低減できる最適化付帯条件を識別して、選定することができる。

この場合、優先順位付けは、例えば、異なる最適化付帯条件の一次元の重み付けによって設定することができる。同じく、複数次元の優先順位付けを事前に特定して、設定することが可能であり、その結果、異なる目標パラメータに関する優先順位付けを適合させて、設定することができる。更に、走行状況中に、その走行状況を表す少なくとも一つの特性パラメータを検出して、その検出した少なくとも一つの特性パラメータに応じて、それに適合した、或いは検出した特性パラメータに関して規定された優先順位付けを最適化付帯条件の選定のために使用することが考えられる。

本発明による方法の補足的な適合及び改善に関して、任意選択として、ハイブリッドパワートレインシステムの動作中に、動作特性パラメータが検出されることと、この検出された動作特性パラメータを出発点として、割り当てられた最適化付帯条件の優先順位付けが検査されて、場合によっては、変更されることとが規定される。例えば、速度、加速度などの動作特性パラメータは、或いは有利な走行路を決定することも、個別的な走行形態を検知して、個々の不利な動作事象に応じて、複数の考え得る最適化付帯条件の優先順位付けを変更して、適合させることを可能にする。そのように、例えば、走行路に沿って車両が動いている間に検出された動作特性パラメータに基づき、消費量指向の走行形態又は運転者のスポーツ指向の走行形態を識別又は弁別して、それに続いて複数の最適化付帯条件の優先順位付けを変更して、個別的な走行形態に適合させることができる。この場合、動作特性パラメータは、好適なセンサーによって検出するか、さもなければ別の特性パラメータに基づき推定又は特定することができる。同じく、運転者が、車載通信システムを介して、運転者が希望する走行形態を走行前又は走行中に設定して、優先順位付けを相応に適合させることが可能である。

検出された動作特性パラメータは、例えば、ハイブリッドパワートレインシステムの動作によって実際に生じるエネルギー消費量又は測定可能な有害物質排出量などの目標パラメータであるとすることもでき、その結果、動作中に、本発明による方法の作用効果を検出して、場合によっては、動作の最適化に制御介入するために考慮することができる。

同じく、一つ又は複数の動作特性パラメータを検出して、最適化方法の時間的な間隔を開けて行われる、或いは連続した適合のために使用することが考えられる。このようにして、時間的に限定された事象反応期間に渡って行われる、ハイブリッドパワートレインシステムの動作に対する最適化方法の調節の実際の作用効果を検出するか、或いは動作特性パラメータを出発点として特定することができる。走行状況中に実際に行われる、不利な動作事象の不利な作用効果の低減形態を本発明による方法を適用しない場合に得られる事前に検出された不利な作用効果と比較することによって、個々の最適化付帯条件の有効性を、或いはその合理性も検査して、場合によっては、変更された優先順位付けによって適合させることができる。

基本的に、本発明の考えの一つの実行形態では、最適化付帯条件毎に、それに割り当てられた事象反応期間を設定することが可能である。この事象反応期間は、目前の不利な動作事象を確認した後、最適化方法を実行する場合に、それに割り当てられた最適化付帯条件を設定する時間期間を定める。この事象反応期間は、全ての最適化付帯条件に対して同じように設定された、同じ形で一致する事象反応期間であるとすることができる。同じく、不利な動作事象毎に、場合によっては、個々の最適化付帯条件毎に、個別的な事象反応期間を設定することが可能であり、その期間中に、最適化付帯条件を設定して、最適化を実行する場合に、考慮しなければならない。

同じく、所与の最大反応期間中に不利な動作事象が起こると予想される場合に、最適化特性パラメータが検出されることと、この検出された最適化特性パラメータが所与の事象反応終了判断基準を満たす時に、事象反応期間が終了されることとが考えられる。そのように、例えば、動作特性パラメータの検出と評価によって、最適化付帯条件によりハイブリッドパワートレインシステムの動作を目標通り調節することが既に実現されており、或いは十分に執行されており、その結果、最適化付帯条件の設定によって、最適化方法を更に調節することが最早不要であるのかを推定することができる。同じく、必要な場合に、最適化付帯条件による目標通りの効果を生じさせる、或いは場合によっては、強化するために、事象反応期間を延長することが可能である。

燃焼エンジンからの有害物質排出の実際に特に重要な構成要素は、所謂粒子の排出である。本発明による方法を適用することによって、走行路推移のパラメータ、特に、速度及び／又は加速度自体を変更する必要無しに、並びに大規模な計算又は最適化を必要とすることなく、粒子の排出を低減することが可能である。

本発明による方法が特に有利である走行状況は、例えば、高速道路の走行時に生じるような所謂高速領域である。従来技術により周知の最適化方法では、それは、走行速度の維持に必要な回転モーメントが比較的小さいために、ハイブリッドパワートレインシステムの燃焼エンジンを停止する場合である。燃焼エンジンが、それによって冷える。実績は、高速領域では、自動車を運転する人が周囲環境を主観的に認知することから、或いは前方区間、例えば、ジャンクションに関する情報の結果として行われる追い越しが増えることを示している。そのような追い越しの範囲内では、回転モーメント機械が提供可能な回転モーメントよりも大きな回転モーメントが必要であるので、燃焼エンジンを作動させなければならない。従来技術で周知の方法では、燃焼エンジンが冷えている場合に、そのような追い越しが行われる。しかし、そのような冷えている燃焼エンジンは、燃焼エンジン自体と、燃焼エンジンと作用形態で接続された排ガス浄化システムとの両方がそれぞれそれらの動作温度にまで達していないために、過剰に多くの粒子を排出する。

それと異なり、本発明による方法では、有利には、実績に基づく充電状態軌道曲線を予測時間期間に関する目標とする充電状態軌道曲線に適応させると規定される。前述した高速フェーズでは、本発明による方法の適用は、目標とする充電状態軌道曲線が上昇され、そのようにして、燃焼エンジンの延長された動作が達成されることに繋がる。それによって、燃焼エンジンの冷却フェーズの一部を短縮することができ、それにより、粒子の排出も減少できる。

ハイブリッドパワートレインシステムの別の関連する動作パラメータは、ハイブリッドパワートレインに割り当てられたエネルギー貯蔵機器の状態である。既知のエネルギー貯蔵機器の大部分は、所謂全放電となった場合に損傷を受ける。本発明の考えが意味する全放電とは、機器の仕様値、所謂放電終止電圧を下回って、エネルギー貯蔵機器の充電状態が低下することを表す。この全放電の状態は、エネルギー貯蔵機器が提供可能な電圧がこの放電終止電圧以下に低下する程に、エネルギー貯蔵機器が放電することを特徴とする。この放電終止電圧は、特に、エネルギー貯蔵機器の形式と構造に依存する、エネルギー貯蔵機器のパラメータである。

従って、本発明による方法では、エネルギー貯蔵機器の全放電を防止するために、目標とする充電状態軌道曲線を実績に基づく充電状態軌道曲線から特定するための最適化付帯条件の中の一つが、如何なる場合でも下回ることを許されない充電状態であると規定される。本発明では、目標とする充電状態軌道曲線を目標充電状態に適合させることができ、この目標充電状態が、全体的な走行路中に、エネルギー貯蔵機器の全放電を防止するように選定されると規定される。

特に有利には、目標充電状態を走行路に沿って変更することも可能であり、その結果、特に変化する周辺環境からの影響を考慮できる。そのように、例えば、変化する外部温度は、さもなければエネルギー貯蔵機器の動作温度の変化は、充電状態が実際に変化した場合に、全放電状態に到達する可能性があることに繋がる。

特に、実際に関連する、ハイブリッドパワートレインシステムに関する別の最適化判断基準は、所謂ハイブリッドパワートレインシステムを備えた自動車の走行可能性である。この場合、走行可能性とは、ここでは、自動車の主観的な特性を表すが、物理的なパラメータを用いて測定可能であり、数学式に基づき公式化できる。

従って、本発明の考えの有利な実現形態では、本発明による方法を用いて、少なくとも一つの最適化付帯条件の適合によって、走行路に沿って必要な燃焼エンジンのスタート回数を低減することが可能であるか、速度が低い場合に燃焼エンジンの動作時間を低減することが可能であるか、或いはその両方であることによって、ハイブリッドパワートレインを備えた自動車の走行可能性を改善できると規定される。この場合、本発明の考えが意味する低い速度とは、６０ｋｍ／時を下回る速度、有利には、５０ｋｍ／時を下回る速度を意味する。

有利には、適合すべき最適化付帯条件がエネルギー貯蔵機器の目標充電状態であると規定される。特に有利には、更なるエンジンスタートを防止すべき場合に、目標充電状態が低下される。エンジンスタートを防止すべきであるのかとの決定は、例えば、評価係数に基づき行うことができる。

従って、本発明では、有利には、本方法が、少なくとも一つの評価係数を決定し、次に、特定された評価係数に基づき、更なるエンジンスタートを行うべきであるのかが特定される評価工程も含むと規定される。評価係数を特定するために有利に規定される手法は、既知のハイブリッドパワートレインシステムの二つのエンジンスタートの間で平均的に経過する時間Ｔ_ｎｏｒｍを決定することを含む。この時間Ｔ_ｎｏｒｍは、走行路に沿って既に行われたエンジンスタート回数と恒常的に乗算され、次に、走行開始以降に経過した時間によって除算される。それから得られる評価係数が１を上回った場合、それまで平均以上の多数のエンジンスタートが実行されており、更なるエンジンスタートを防止すべきである。この場合、有利には、エネルギー貯蔵機器の実際の充電状態も考慮され、その結果、エネルギー貯蔵機器の全放電が防止できると規定される。

更に、最適化判断基準が、ハイブリッドパワートレインシステムを備えた車両の走行路に沿った位置の特性であるように、本発明による方法を適合できることも規定される。そのように、例えば、町の領域内において、特に、そこでの有害物質の負担を軽減するために、エンジンスタートを出来る限り防止することが可能である。

本発明は、車両用のハイブリッドパワートレインシステムであって、このハイブリッドパワートレインシステムが、制御機器と、非電気動作式駆動エンジンと、エネルギー伝達形態でエネルギー貯蔵機器と接続された電気動作式回転モーメント機械とを有し、これらの駆動エンジンと回転モーメント機械が、この制御機器によって制御されて、ハイブリッド変速機を介して被動部品と接続されているハイブリッドパワートレインシステムにも関し、この制御機器が、ハイブリッドパワートレインシステムの動作時に、前述した方法を実行するように構成されていることを特徴とする。

以下において、図面に例として図示された、本発明の考えの異なる実行形態を詳しく説明する。

燃焼エンジン、電気式回転モーメント機械、エネルギー貯蔵機器、制御機器及び外部データベースから実績に基づく充電状態軌道曲線に関する情報を取り出すためのデータ伝送機器を有するハイブリッドパワートレインシステムの模式図 図１に図示されたハイブリッドパワートレインシステムを動作させる本発明による方法のフローの模式図 実績に基づく充電状態軌道曲線を出発点とした目標とする充電状態軌道曲線の特定と適合を実行する間の本発明による方法のフローの模式図 走行路推移に沿った充電状態の模式的なグラフ図 走行路推移に沿った充電状態の模式的なグラフ図 走行路推移に沿った充電状態の模式的なグラフ図 走行路推移に沿った充電状態の模式的なグラフ図 走行路推移に沿った充電状態の模式的なグラフ図 走行路推移に沿った評価係数の推移のグラフ図 図７ａの走行路推移に沿った目標とする充電状態軌道曲線のグラフ図 走行路推移に沿った速度プロファイルのグラフ図 図８ａの走行路推移に沿ったエンジンスタートの累積回数の推移のグラフ図 図８ａ及び８ｂの走行路推移に沿った充電状態の推移のグラフ図

図１には、本発明によるハイブリッドパワートレインシステム１の実行形態の例が図示されている。このハイブリッドパワートレインシステム１は、共通のハイブリッド変速機４を介して被動部品５と接続された燃焼エンジン２及び電気動作式回転モーメント機械３を有し、この被動部品を介して、ハイブリッドパワートレインシステム１が発生した回転モーメントを詳しく図示されていない車両の二つの駆動車輪６に伝達することができる。この電気式回転モーメント機械３は、エネルギー伝達形態で電気エネルギー貯蔵機器７と接続されている。この電気式回転モーメント機械３は、駆動車輪６を駆動するために使用されるとともに、エネルギー貯蔵機器７からのエネルギーを車両の運動エネルギーに変換するか、さもなければ発電機として使用して、車両の運動エネルギー又は燃焼エンジン２が発生した運動エネルギーを電気エネルギーに変換して、エネルギー貯蔵機器７に供給することができる。この回転モーメント機械３は、例えば、発電機としても動作可能な直流モーターであるとすることができる。同じく、複数の電気式回転モーメント機械３をハイブリッドパワートレインシステム１に組み込むことが可能である。燃焼エンジン２の代わりに、それ以外の非電気動作式駆動エンジンを使用することもできる。

このハイブリッドパワートレインシステム１は制御機器８を有する。この制御機器８は、信号伝達形態で燃焼エンジン２、回転モーメント機械３及びハイブリッド変速機４と接続されており、この制御機器８により、燃焼エンジン２、回転モーメント機械３及びハイブリッド変速機４のそれぞれの動作を制御することができる。この制御機器８は、更に、例えば、その時々の車両速度などの動作特性パラメータを検出して、制御機器８に伝送できる少なくとも一つのセンサー９と接続することができる。

この制御機器８は、更に、信号伝達形態でデータ伝送機器１０及びデータ処理機器１１と接続されている。このデータ伝送機器１０を用いて、実績に基づく充電状態軌道曲線に関する情報を外部データベース１２から取り出して、車両の内部データベース１３に保存することができる。そのようにして入手した実績に基づく充電状態軌道曲線を出発点として、データ処理機器１１により、例えば、その時々の周辺環境条件又は運転者の希望を知った上で、ハイブリッドパワートレインシステム１を制御して動作させるために制御機器８によって使用される目標とする充電状態軌道曲線を特定することができる。この制御機器８は、以下において述べる本発明によるハイブリッドパワートレインシステム１を動作させる方法を実行するように構成されている。

図２には、本発明による方法のフローが模式的に図示されており、実績に基づく充電状態軌道曲線を入手するとともに、目標とする充電状態軌道曲線を特定するための方法の基本的な工程が集約されている。走行路特定工程１４では、予想走行路推移が特定される。この場合、動作しているナビゲーション機器１５又はグローバルポジションセンサー（ＧＰＳ）とデジタル地図システムの組合せ１６からの直接的な情報、或いはその時々の車両位置と選定された予想走行路から成る情報を収集することができる。

予想走行路推移に関して、データ入手工程１７では、実績に基づく充電状態軌道曲線又は実績に基づく充電状態軌道曲線に関する包括的な情報が外部データベース１２から取り出され、この実績に基づく充電状態軌道曲線は、外部データベース１２に保存された一定数の実績に基づく充電状態軌道曲線から所与の選定判断基準に基づき選定される。この外部データベース１２は、例えば、車両の製造業者によって提供することができる。この実績に基づく充電状態軌道曲線は、漸くハイブリッドパワートレインシステムを動作させるための根拠として使用することができる。しかし、これは、例えば、その時々の交通状況又は運転者の個別的な設定などのその時々の設定への適合を未だ含まない。予想走行路推移が、ナビゲーション機器１５への運転者の入力によって特定されて、運転者が、それに関するナビゲーション機器１５の提案に従うか、或いは提案された走行路推移、そのため予想走行路推移に従う場合、外部データベース１２から取り出された実績に基づく充電状態軌道曲線が全体的な走行路推移をカバーすることができる。この場合、実績に基づく充電状態軌道曲線の更新は、走行中には最早不要である。運転者が予想走行路推移から逸脱した場合、新たな予想走行路推移を特定して、新たな実績に基づく充電状態軌道曲線を外部データベース１２から取り出すことができる。

適合工程１８では、実績に基づく充電状態軌道曲線を出発点として、その時々の実情への適合が実行される。この場合、例えば、交通量の上昇、工事現場、強制的な迂回、さもなければその時々の気象条件などの予想走行路推移に沿ったその時々の交通状況に関する入手可能な全ての情報を考慮することができる。これらの情報は、予想走行路推移上における車両と別の車両の間の通信を介して、或いは車両と交通インフラストラクチャーの固定位置に設置された通信機器の通信を介して入手することもできる。更に、例えば、その時々の有利な走行形態、例えば、出来る限り速い形又はエネルギーを節約した形の走行形態などの運転者のその時々の設定が、例えば、出来る限りバッテリ－を労わる又は排ガスの少ない走行形態などの有利な最適化判断基準であるとすることができる。そして、実績に基づく充電状態軌道曲線を出発点として、適合工程において、実績に基づく充電状態軌道曲線を修正して、目標とする充電状態軌道曲線を特定するための少なくとも一つの最適化付帯条件が設定される。そして、この目標とする充電状態軌道曲線は、ハイブリッドパワートレインシステム１を制御して、動作させるために使用することができる。

大規模な計算又は最適化を必要とすることなく、実績に基づく充電状態軌道曲線が外部データベース１２から取り出されて、場合によっては、別の情報と一緒に入手できるので、適合された充電状態軌道曲線を特定するための負担は比較的小さい。この実績に基づく充電状態軌道曲線は、数分から全体的な走行時間までの比較的長い時間期間をカバーすることができる。その時々の実情への適合又は適合工程１８において必要である、ハイブリッドパワートレインシステムを動作させるために使用される目標とする充電状態軌道曲線を特定するためには、車両での比較的小さな計算負担だけが必要である。そして、このようにして取り出された実績に基づく充電状態軌道曲線を出発点として修正された目標とする充電状態軌道曲線は、実行工程１９において、制御機器８を介して、ハイブリッドパワートレインシステム１の動作を制御、管理するために使用される。この適合工程１８は、絶えず繰り返されて、目標とする充電状態軌道曲線が更新される。予想走行路推移からの実際の走行路推移のずれが確認された場合、新たに実行されるデータ入手工程１７において、新たな実績に基づく充電状態軌道曲線を外部データベース１２から取り出して、次に、適合工程１８において修正し、新たな目標とする充電状態軌道曲線に移行させることもでき、そうすべきである。

図３には、本発明による方法のフローが模式的に図示されており、目標とする充電状態軌道曲線が、所与の事象期間の間に起こると予想される不利な動作事象に関して、別の最適化付帯条件によって適合される。既に前述した通り、走行路特定工程１４において、予測時間期間の時間長の間に、予想走行路推移が特定される。この場合、動作しているナビゲーション機器１５又はグローバルポジションセンサー（ＧＰＳ）とデジタル地図システムの組合せ１６からの直接的な情報、或いはその時々の車両位置と選定された予想走行路から成る情報を収集することができる。別のモジュール２０を用いて、予測時間期間Δｔが設定され、この期間は、単純な変化形態では、所与の固定的な時間期間に一致するが、本発明による方法の複雑な変化形態では、特定された走行路情報と、更に、例えば、車両の速度などの走行状況を表す特性パラメータとに基づき特定して、設定することができる。

予想走行路推移に関しては、図３に別に図示されていないデータ入手工程及び適合工程１７，１８において、実績に基づく充電状態軌道曲線が入手されて、それに基づき、目標とする充電状態軌道曲線が特定される。

目標とする充電状態軌道曲線と、更なる走行路推移に関する予想車両駆動力とを出発点として、例えば、その時々の速度などのその時々の動作特性パラメータと、予想走行路負荷とを出発点とするモデル２１を用いて、ハイブリッドパワートレインシステム１の制御に必要な制御パラメータが特定される。

運転者は、何時でも介入２２を実行することができ、例えば、車両の速度の上昇又は低下を要求する。

検査モジュール２３により、予想走行路負荷又は予想車両駆動力を出発点として、予測時間期間内で、例えば、シフトチェンジ又は燃焼エンジン２を作動せずに長い間走行した後の速度上昇などの不利な動作事象が起こるのか、或いは如何なる確率で起こるのかが検査される。検査モジュール２３により、十分に高い確率で不利な動作事象が識別された場合、最適化付帯条件が生成されて、モジュール２１から特定された制御パラメータと共に最適化モジュール２４に転送される。

最適化モジュール２４では、好適な最適化方法により、エネルギー貯蔵機器の充電状態の時間的な推移に関する目標とする充電状態軌道曲線が特定される。この最適化方法は、ハイブリッドパワートレインシステムの動作の制御に適したスカラー化による多基準最適化又はそれ以外の最適化方法であるとすることができる。ここでは、場合によっては、検査モジュール２３により生成された最適化付帯条件を考慮しなければならない。

この最適化方法により特定された、或いは変更された制御パラメータは、これらの制御パラメータをハイブリッドパワートレインシステム１の動作を制御するための制御命令に変換する制御モジュール２５に引き渡される。

図４には、走行路に沿った走行例の間の充電状態２６、実績に基づく充電状態軌道曲線２７及び目標とする充電状態軌道曲線２８の推移の模式的なグラフが図示されている。図４に図示された充電状態グラフ２９のＹ軸には、エネルギー貯蔵機器の充電状態が百分率でプロットされている。この充電状態グラフ２９のＸ軸には、走行路に沿った走行の開始以降に経過した時間が秒単位でプロットされている。以下において、充電状態グラフ２９の座標の原点に在る走行開始時点をＴで表す。

充電状態２６は、百分率でのエネルギー貯蔵機器の実際の充電状態に相当して、一点鎖線によって表示されている。実績に基づく充電状態軌道曲線２７は、走行開始前に、複数の車両のハイブリッドパワートレインシステムの動作データに基づき特定されて、予想走行路推移に関して、外部データベースから取り出される。この実績に基づく充電状態軌道曲線２７は、実線により表示されている。図４に図示された充電状態グラフ２９では、実績に基づく充電状態軌道曲線２７の予測時間期間Δｔが７００秒を包含している。

図示された例では、制御機器が、２００秒の予想範囲による予想を行って、目標とする充電状態軌道曲線２８を調節することができる。この目標とする充電状態軌道曲線２８が破線により表示されている。

充電状態２６、実績に基づく充電状態軌道曲線２７及び目標とする充電状態軌道曲線２８が、Ｔ＋５０秒まで同じ形で延びている。Ｔ＋５０秒で、制御機器が、実績に基づく充電状態軌道曲線２７に対して充電状態２６を低下させる必要があることを特定して、特定された所要の偏差を達成できる目標とする充電状態軌道曲線２８を決定する。図示された例では、そのために、目標とする充電状態軌道曲線２８が、Ｔ＋５０秒からＴ＋１００秒まで２０％低下した形で延びており、それによって、充電状態２６が、実績に基づく充電状態軌道曲線２７からずれて延びている。Ｔ＋１００秒から、実績に基づく充電状態軌道曲線２７と目標とする充電状態軌道曲線２８が再び同じ形で延びている。

Ｔ＋２００秒では、制御機器が、実績に基づく充電状態軌道曲線２７に対する充電状態２６の更なる補正が必要であることを特定する。そのために、目標とする充電状態軌道曲線２８が、Ｔ＋２００秒からＴ＋２５０秒まで新たに２０％低下されている。エネルギー貯蔵機器の充電状態２６が、この適合に従って、充電状態２６と実績に基づく充電状態軌道曲線２７の間のずれがＴ＋２００秒とＴ＋２５０秒の間に拡大している。

Ｔ＋３５０秒では、制御機器が、充電状態２６と実績に基づく充電状態軌道曲線２７の間のずれを低減すべきことを特定する。そのために、目標とする充電状態軌道曲線２８が、Ｔ＋３５０秒からＴ＋４５０秒まで８０％に上昇されている。充電状態２６が、この適合に従って、充電状態２６が再び実績に基づく充電状態軌道曲線２７に従うまで、充電状態２６と実績に基づく充電状態軌道曲線２７の間のずれが低減している。

図５ａと５ｂには、１，２００秒の長さの走行路推移に沿った充電状態２６の推移が図示されている。図５ｂは、Ｔ＋４００秒の範囲内での図５ａの部分的な拡大図を図示している。図示された例では、実績に基づく充電状態軌道曲線２７は、２２％の値で一定である、即ち、充電状態２６が、この値を下回らない限り、ハイブリッドパワートレインシステムが、エネルギー貯蔵システムから電気エネルギーを供給される。充電状態２６が２２％を下回ると、充電状態２６を上昇させるために、燃焼エンジンの動作時間が上昇している。

図５ａと５ｂには、更に、全放電線３０が記入されている。これは、１９．９％の値で延びている。エネルギー貯蔵機器の充電状態２６がこの値を下回ると、それは、全放電状態に在り、損傷する虞が生じる。図５ｂにおいて良く分かる通り、実績に基づく充電状態軌道曲線２７に関して、２２％の一定の値が設定されている場合、充電状態２６が、Ｔ＋４００秒の範囲内で全放電線３０を下回っている。

図６ａと６ｂには、図５ａと５ｂと同じ走行路推移に沿った充電状態２６の代替推移が図示されている。制御機器は、如何なる場合でも全放電線３０を下回ることを防止するようにプログラミングされている。それに対応して、目標とする充電状態軌道曲線２８が、実績に基づく充電状態軌道曲線２７の使用時に全放電線３０を下回ることが起こると予想される範囲内において、制御機器によって、２８％の充電状態にまで上昇されている。この上昇は、如何なる場合でも全放電線３０を下回ることを防止できるように、Ｔ＋４００秒よりも前に始まっている。

図７ａには、１，２００秒の長さの代替走行路推移に沿った、本発明に基づき規定される評価係数３１の推移の模式的なグラフが図示されている。この評価係数３１は、燃焼エンジンをスタートした場合に飛躍的に上昇して、次第に低下する。評価係数３１に関する１の値は、それまでに行われた燃焼エンジンのエンジンスタート回数が平均的であることを意味する。評価係数３１が１よりも大きい場合、燃焼エンジンの平均以上の多くのエンジンスタートが行われている。図７ａに図示された評価係数３１の推移は、本発明による方法において、評価係数３１が１よりも大きくなる、燃焼エンジンの更なるエンジンスタートが防止されるように、評価係数３１を考慮した場合に得られる。

図７ｂには、第一の充電状態２６’の推移と第二の充電状態２６’’の推移が図示されている。第一の充電状態２６’の推移は、ハイブリッドパワートレインシステムが、評価係数３１に関係無く動作している場合に得られる。第二の充電状態２６’’の推移は、評価係数３１を考慮した場合に得られる。

図８ａ～８ｃには、本発明による方法の範囲内における走行速度３２の考慮がエンジンスタート３３の回数と充電状態２６を如何にして調節するのかを図示している。図８ａには、１，２００秒の長さの別の代替走行路推移に沿った走行速度３２が図示されている。約Ｔ＋４００秒までは、走行速度３２が、５０ｋｍ／時を下回っている。制御機器は、５０ｋｍ／時よりも遅い走行速度３２では、燃焼エンジンの動作が有利に低下されるようにプログラミングされており、その理由は、そのような速度プロファイルは、可能な限り局所的な排出を防止すべきである市街地走行と関連付けることができるからである。

図８ｂには、エンジンスタート３３’の累積回数の第一の推移とエンジンスタート３３’’の累積回数の第二の推移が図示されている。このエンジンスタート３３’の累積回数の第一の推移は、前に述べた最適化判断基準、即ち、走行速度３２が５０ｋｍ／時を下回る場合は可能な限り燃焼エンジンを動作せないことを考慮しない場合に得られる。その結果として、想定している市街地走行の領域において、即ち、Ｔ＋約４００秒の時点までに、既に４回のエンジンスタート３３’が発生している。

それに対して、エンジンスタート３３’’の累積回数の第二の推移は、本発明による方法の範囲内において、前に述べた最適化判断基準を考慮した場合に得られる。その結果として、本発明による方法を適用することによって、想定している市街地走行の領域において、エンジンスタート３３’’が発生していない。

図８ｃには、最適化判断基準の考慮に対して適合される最適化付帯条件が、目標とする充電状態軌道曲線２８であることが図示されている。この図には、更に、充電状態の二つの推移、即ち、充電状態２６’’’の第三の推移と充電状態２６’’’’の第四の推移が図示されている。

図示された例では、実績に基づく充電状態軌道曲線２７が５０％の値で一定である、即ち、充電状態２６がこの値を下回らない限り、ハイブリッドパワートレインシステムがエネルギー貯蔵システムから電気エネルギーを供給される。燃焼エンジンのエンジンスタート３３を防止するために、制御機器は、想定している市街地走行の領域において、目標とする充電状態軌道曲線２８を４５％に低下させている。その結果として、充電状態２６’’’’の第四の推移が得られる。想定している市街地走行の終了後に、即ち、Ｔ＋約４００秒から、制御機器は、目標とする充電状態軌道曲線２８を再び５０％に上昇させており、その結果、走行路推移の終了後までに、エネルギー貯蔵システムは、５０％の充電状態にまで充電される。

１ ハイブリッドパワートレインシステム
２ 燃焼エンジン
３ 回転モーメント機械
４ ハイブリッド変速機
５ 被動部品
６ 駆動車輪
７ エネルギー貯蔵機器
８ 制御機器
９ センサー
１０ データ伝送機器
１１ データ処理機器
１２ 外部データベース
１３ 内部データベース
１４ 走行路特定工程
１５ ナビゲーション機器
１６ 組合せ
１７ データ取出工程
１８ 適合工程
１９ 実行工程
２０ モジュール
２１ モデル
２２ 介入
２３ 検査モジュール
２４ 最適化モジュール
２５ 制御モジュール
２６ 充電状態
２７ 実績に基づく充電状態軌道曲線
２８ 目標とする充電状態軌道曲線
２９ 充電状態グラフ
３０ 全放電線
３１ 評価係数
３２ 走行速度
３３ エンジンスタート

Claims (14)

1. ハイブリッドパワートレインシステム（１）を備えた車両を動作させる方法であって、
   このハイブリッドパワートレインシステム（１）が、燃焼エンジン（２）と、エネルギー伝達形態でエネルギー貯蔵機器（７）と接続された電気動作式回転モーメント機械（３）とを有し、
   これらの燃焼エンジン（２）と回転モーメント機械（３）が、制御機器（８）によって制御されて、ハイブリッド変速機（４）を介して被動部品（５）と接続されており、
   この方法が、予測時間期間Δｔに対して、予想走行路推移を出発点として、エネルギー貯蔵機器（７）の充電状態（２６）の時間的な推移に関する目標とする充電状態軌道曲線（２８）を特定することと、予測された予想車両駆動力を考慮したハイブリッドパワートレインシステム（１）の動作が、最適化方法を用いて、目標とする充電状態軌道曲線（２８）に関して最適化されて、制御機器（８）によって制御される当該方法において、
   この予測時間期間Δｔの開始前に、外部データベース（１２）から、予想走行路推移に関して、少なくとも予測時間期間Δｔをカバーする実績に基づく充電状態軌道曲線（２７）が取り出されることと、
   この目標とする充電状態軌道曲線（２８）が、実績に基づく充電状態軌道曲線（２７）を出発点として、少なくとも一つの最適化付帯条件による修正によって特定されることと、を特徴とする方法。
2. 前記の実績に基づく充電状態軌道曲線（２７）が、複数の車両のハイブリッドパワートレインシステム（１）の動作データに基づき特定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記の外部データベース（１２）から取り出される実績に基づく充電状態軌道曲線（２７）が、外部データベース（１２）に保存された一定数の充電状態軌道曲線から選定され、この選定に関して、選定判断基準として、ハイブリッドパワートレインシステム（１）の少なくとも一つの車両特性パラメータが使用されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記の外部データベース（１２）から取り出される実績に基づく充電状態軌道曲線（２７）が、外部データベース（１２）に保存された一定数の充電状態軌道曲線から選定され、この選定に関して、選定判断基準として、少なくとも一つの車両特性パラメータが使用され、この車両特性パラメータが、少なくとも一回の走って来た走行中に車両により特定された車両の少なくとも一つの動作特性パラメータを出発点として特定されたことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
5. 少なくとも一つの最適化付帯条件が、予測時間期間Δｔの開始前に、運転者によって設定されることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。
6. 予想走行路負荷を考慮して、予想車両駆動力が推定されることと
   事前に確定された不利な動作事象に対して、それぞれ少なくとも一つの最適化付帯条件が設定されることと、
   この推定された予想車両駆動力を出発点として、事象予測時間期間内に不利な動作事象が起こるのかが推定されることと、
   不利な動作事象が起こると推定される場合に、時間的に限定された事象反応期間に渡って、この不利な動作事象に割り当てられた少なくとも一つの最適化付帯条件が、ハイブリッドパワートレインシステム（１）の動作を制御するために設定されることと、を特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。
7. 事前に確定された少なくとも一つの不利な動作事象が、有害物質の排出上昇を生じさせることと、
   この不利な動作事象に割り当てられた最適化付帯条件によって、有害物質のそれに対応する排出低下を生じさせることと、を特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 事前に確定された少なくとも一つの不利な動作事象が、ハイブリッドパワートレインシステム（１）内での不利な温度発生又はエネルギー貯蔵機器（７）の不利な状態を生じさせることと、
   この不利な動作事象に割り当てられた最適化付帯条件によって、それに対応する有利な温度発生又はエネルギー貯蔵機器（７）の状態を生じさせることと、を特徴とする請求項６又は７に記載の方法。
9. 前記の特定された不利な動作事象に対して、二つ以上の最適化付帯条件が割り当てられている場合に、所与の優先順位付けに基づき、前記の不利な動作事象に割り当てられた最適化付帯条件の中の一つが選定されて、ハイブリッドパワートレインシステム（１）の動作を制御するために設定されることを特徴とする請求項６～８いずれか１項に記載の方法。
10. 前記の事象予測時間時間内に、二つ以上の最適化付帯条件が特定された場合に、所与の優先順位付けに基づき、一つの割り当てられた最適化付帯条件が選定されて、ハイブリッドパワートレインシステム（１）の動作を制御するために設定されることを特徴とする請求項６～９のいずれか１項に記載の方法。
11. ハイブリッドパワートレインシステム（１）の動作中に、動作特性パラメータが検出されることと、
    この検出された動作特性パラメータを出発点として、前記の割り当てられた最適化付帯条件の優先順位付けが検査されて、場合によっては、変更されることと、を特徴とする請求項９又は１０に記載の方法。
12. 最適化付帯条件毎に、それに割り当てられた事象反応期間ｔ_ＥＲが設定されることを特徴とする請求項６～１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 所与の最大反応期間中に不利な動作事象が発生すると予想される場合に、最適化特性パラメータが検出されることと、
    この検出された最適化特性パラメータが所与の事象反応終了判断基準を満たした時に、前記の事象反応期間ｔ_ＥＲが終了することと、を特徴とする請求項６～１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 車両用のハイブリッドパワートレインシステム（１）であって、
    このハイブリッドパワートレインシステム（１）が、制御機器（８）と、非電気動作式駆動エンジン（２）と、エネルギー伝達形態でエネルギー貯蔵機器（７）と接続された電気動作式回転モーメント機械（３）とを有し、
    これらの駆動エンジン（２）と回転モーメント機械（３）が、制御機器（８）によって制御されて、ハイブリッド変速機（４）を介して、被動部品（５）と接続されている、
    ハイブリッドパワートレインシステムにおいて、
    この制御機器（８）が、ハイブリッドパワートレインシステム（１）の動作時に請求項１～１３のいずれか１項に規定された方法を実行するように構成されていることを特徴とするハイブリッドパワートレインシステム。

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