JP5824498B2 - ハイブリッド車を操作する方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車を操作する方法及び装置に関する。

ハイブリッド車は駆動装置として内燃機関と電気モーターとを有する。従ってハイブリッド車を、内燃機関または電気モーターの何れかで駆動及び推進することが可能である。ブーストモードと呼ばれる状態において、ハイブリッド車は内燃機関と電気モーターの両方で駆動され、そしてそれに対応して加速される。

ハイブリッド車のブーストモードを実行する方策は、制限時間によって決定され、かつタイマーによって調整される。ハイブリッド車の運転者が電気的なブーストモードを望む場合、タイマーが作動を始める。タイマーが制限時間に、ひいては最大値に達すると、ブーストモードはオフに切り替えられる、即ち終了される。

内燃機関及び電気モーターによって駆動可能なハイブリッド車の制御装置が、特許文献１から知られている。特許文献１において、電気モーターは、ハイブリッド車の減速の状態に応じて回生制動を実行する。内燃機関は複数のシリンダを含み、そのそれぞれは非動作モードを実行可能である。

特許文献２は、ハイブリッド車を駆動する内燃機関と、ハイブリッド車の運転状態に応じて内燃機関の駆動を補助する電気モーターとを有するハイブリッド車の補助制御装置を記載する。

独国特許出願公表第６０２１９０９０Ｔ２号明細書 欧州特許第１２３２８９６Ｂ１号明細書

こうした背景の下、本独立特許請求項の特徴を有する方法及び装置を提示する。本発明の更なる改良は、従属項及び本記載中に見出すことができる。

本発明による方法は、内燃機関と少なくとも１台の電気モーターとを有するハイブリッド車を操作するために提供される。こうした状況の下、ブーストモードがハイブリッド車で実行される。ブーストモードでは、ハイブリッド車は内燃機関と少なくとも１台の電気モーターとによって駆動される。ブーストモードは、ハイブリッド車が移動する所定距離の間、実行可能になる。

結果、後に実行されるブーストモードは、後に移動する最大距離に応じて前もって制限される。

１つの改良において、ブーストモードは、ハイブリッド車を運転する人の要求で、ハイブリッド車によって移動される所定距離の間、可能になる。

ブーストモードに提供される距離は、ハイブリッド車の可能な作動パラメータとしてハイブリッド車の少なくとも１台のエネルギー貯蔵装置内のエネルギー供給量によって決定することができる。これに関連して、ブーストモードに提供される距離を、ハイブリッド車の少なくとも１台の電気エネルギー蓄電装置、一般にバッテリーまたは蓄電装置内のエネルギー供給量によって決定することができる。或いはまたは更に、ブーストモードに提供される距離を、タンクとして具体化されるハイブリッド車の少なくとも１台のエネルギー貯蔵装置内の燃焼燃料の供給量によって決定することができる。この対策によって、ハイブリッド車に利用可能な全てのエネルギー源を、ブーストモードの距離の決定において考慮に入れることが可能になる。

更に、ブーストモードに提供される距離を、移動される距離が決定されるときにハイブリッド車が現在位置している経路の勾配に応じて決定することができる。これは、経路の勾配が、ハイブリッド車の現在の位置に基づいて定められ、及びブーストモードに提供され、かつハイブリッド車の現在位置を起点とする距離が、それに応じて決定されることを意味する。例えば位相パラメータとしての経路データの評価の結果として、自動車が移動する経路の勾配が前もって分かっている場合、ブーストモードに提供される距離を事前に計画すること、ひいてはハイブリッド車が後にブーストモードでその距離に沿って移動する経路の勾配に応じて決定することもできる。

一般的に距離は、一度限りの中断されないブーストモード用に決定される。結果として、距離は、一般にハイブリッド車の作動パラメータに応じて、予め決定される。ブーストモードが実行されるとき、確定された距離は必ずしも使用される必要はない。結果として、本方法の範囲内で計画される距離依存ブーストモードは、たとえ車両が確定された距離をまだ完全に移動していなくても、終了することができる。その後実行されるブーストモードに関して、再び距離を決定すること、及びブーストモードを対応して制限することができる。

更なる改良において、ブーストモードに提供される距離を、移動する距離が決定されるときにハイブリッド車が現在位置している経路の位相パラメータ及び／または作動パラメータとして空気抵抗及び／または転がり抵抗に応じて決定することができる。或いはまたは更に、ブーストモードに提供される距離を、ハイブリッド車がブーストモードで移動する経路の空気抵抗及び／または転がり抵抗に応じて予め決定することができる。これは、道路データならびに気象パラメータ及び／または天気データが予め分かっている場合に可能である。

本発明によるシステムは、内燃機関と少なくとも１台の電気モーターとを有するハイブリッド車の操作用に設計される。本発明による構成は、ハイブリッド車にブーストモードを実行させるように設計された制御装置を有し、ブーストモードでは、ハイブリッド車は内燃機関と少なくとも１台の電気モーターとによって駆動される。更に制御装置は、ハイブリッド車が移動する所定距離の間、最大値でブーストモードを実行可能にするように設計される。

１つの改良において、本構成は構成要素として制御装置を有し、かつ本発明による方法の少なくとも１つのステップ、一般に全ステップを実行するように設計される。

本構成は、可能な別の構成要素として、ナビゲーション装置及び／または天気ステーションとして具体化されるか、そのようなナビゲーション装置と少なくとも相互作用可能な装置及び／または天気ステーションとして具体化される装置を有することができる。ナビゲーション装置を用いて、後で移動する距離に関する位相パラメータを送ることができる。天気ステーションとして具体化される装置を用いて、経路に沿った気象パラメータを送ることができる。本方法の１つの改良において、そのような位相パラメータ及び／または気象パラメータを、計画する間、ひいてはブーストモードで移動する距離を決定する間、ハイブリッド車の作動パラメータとともに考慮に入れることができる。無線によって、位相及び／または気象パラメータを、このために提供されかつこれらパラメータを最新に基づいて利用可能な装置から受け取ることができる。

ブーストモードは通常、ハイブリッド車の低速時に実行可能である。電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気モーターの加速効果がその時高速時より強力だからである。

ブーストモードは、異なるパラメータの関数として、以下の式により記載することができる：
ａ＿Ｂｏｏｓｔ＝（（Ｐ／ｖ））−（Ｆｌ＋Ｆｒ＋Ｆｓｔ））／（ｌａｍｂｄａ・ｍ）、
式中、
ａ＿Ｂｏｏｓｔは、ブーストモードの結果としての加速度であり、
Ｐ(kW)は、ハイブリッド車の少なくとも１つの車輪の出力であり、
ｖ(m/s)は、ハイブリッド車の速度であり、
Ｆｌ(N)は、空気抵抗であり、
Ｆｒ(N)は、転がり抵抗であり、
Ｆｓｔ(N)は、勾配抵抗であり、
ｌａｍｂｄａは、回転質量及び／または移動質量を加速するための回転質量加算因子（Drehmassenzuschlagsfaktor）であり、
ｍ(kg)は、ハイブリッド車の質量である。

本方法の実施の範囲内で、ブーストモードは距離及び／または経路に応じて実行される。ハイブリッド車を運転している人がブーストモードを要求した場合、所定距離及び／または所定経路がブーストモードに可能になる。結果として、ブーストモードは、低速で、比較的長い時間、計画された様式で実行することができる。反対に、高速時には、距離依存ブーストモードは、より速く終わる。比較的長い距離、ひいては比較的長い経路が、一定時間内に移動されるためである。

更に、瞬間的な勾配及びバッテリー内の利用可能なエネルギーを、距離を定める及び／または決定するための計算に含むことができる。上の式によって示されるように、負の勾配が存在するとき、坂を下りることができる場合、坂を上ることが必要な正の勾配が存在するときよりも、より速い加速度をブーストモードにおいて偏向的に達成することができる。このため、ブーストモードに可能にされる距離は、位相パラメータとしての勾配係数によって延ばすことができる。一般的に同じことがハイブリッド車の空気抵抗及び転がり抵抗にも当てはまる。しかしながらこれらパラメータは、移動距離に絶対的に依存しているわけではない。

ブーストモードに可能にされる距離は更に、利用可能な電気エネルギー及び／または燃焼燃料中に見出される化学エネルギーの評価によって影響を及ぼすことができる。例えば、大量の電気エネルギーがバッテリーに蓄えられている場合、ブーストモードにおいて比較的長い距離を移動可能である。

本発明の更なる利点及び改良は、記載及び添付の図面中に見出すことができる。

勿論、上で言及されかつ以下でなおも説明される特徴は、個々に特定された組合せばかりでなく、本発明の範囲から逸脱することなく、他の組合せまたは単独でも使用可能である。

本発明は図面中、実施形態に基づいて概略的に図示され、かつ図面を参照して詳細に記載される。

本発明による構成の実施形態を有するハイブリッド車の概略図である。

図１に概略的に示されるハイブリッド車２は、駆動装置として、内燃機関４と電気モーター６とを含み、それらは、燃焼燃料中に見出される化学エネルギーを、または電気エネルギー蓄電装置からの電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、その結果、ハイブリッド車２を駆動できるように設計される。

更にハイブリッド車２は、ハイブリッド車２の操作を制御するように、即ち前記ハイブリッド車２の操作の開ループ及び／または閉ループ制御を実行するように設計された制御装置１０を含む本発明によるシステム８の実施形態を含む。

ハイブリッド車２は内燃機関４または電気モーター６のどちらかで駆動可能であって、従って移動可能である。しかしながら、内燃機関４と電気モーター６の両方を使用してハイブリッド車２を推進することも考えられる。こうした状況の下で駆動する可能な方法は、ブーストモードと呼ばれる。こうした状況の下、ハイブリッド車２は最初に内燃機関４によってのみ駆動されるという条件がある。電気モーター６を接続することによって、ハイブリッド車２を更に加速することができ、その結果として、提供されているブーストモードが実行される。

図１に関連して記載した方法の実施形態において、ブーストモードは、ハイブリッド車２がその後移動する経路の始点１２において、ハイブリッド車を駆動及び／または制御もしくは操舵する人によって要求される。この場合、実行されるブーストモードに提供され、かつ両方向矢印によって示される距離１４は、少なくとも１つのパラメータを考慮して、制御装置１０によって定められる、ひいては決定される。結果として、ブーストモードは、始点１２から始まる所定距離１４に制限され、かつ始点１２から所定距離１４だけ離された終点１６で終了する。

例えば、ハイブリッド車２の作動パラメータを、少なくとも１つのパラメータとして考慮に入れることができる。こうした状況の下、作動パラメータは例えば、ハイブリッド車内に貯蔵されている電気または化学エネルギー供給量の値を含む。或いはまたは更に、パラメータとして、始点１２における及び／またはハイブリッド車２が移動する経路における勾配または勾配抵抗を含む位相パラメータ、ひいては道路データを考慮に入れることもできる。同じことが、可能な作動パラメータとして、現在の及び／または予想される転がり抵抗にも当てはまる。ブーストモードで移動する距離１４を決定するために、気象パラメータ、即ち、例えば現在のまたは予想される空気抵抗などの天気データを考慮に入れることもできる。

２ ハイブリッド車
４ 内燃機関
６ 電気モーター
１０ 制御装置
１２ 始点
１４ 距離
１６ 終点

Claims (8)

1. 内燃機関（４）と少なくとも１台の電気モーター（６）とを有するハイブリッド車（２）を操作する方法であって、最初に内燃機関（４）によってのみ駆動され、その後前記電気モータ（６）を接続することによって前記ハイブリッド車（２）を加速するブーストモードが前記ハイブリッド車（２）で実行され、前記ブーストモード中、前記ハイブリッド車（２）が前記内燃機関（４）と前記少なくとも１台の電気モーター（６）とによって駆動され、前記ブーストモードは、前記ハイブリッド車（２）が移動する所定距離（１４）の間、実行可能にされ、
   前記ブーストモードに提供される前記所定距離（１４）が、前記ハイブリッド車（２）の少なくとも１台の電気エネルギー蓄電装置内のエネルギー供給量及び前記ハイブリッド車（２）の少なくとも１台のタンク内の燃焼燃料の供給量によって決定される、方法。
2. 前記ブーストモードが、前記ハイブリッド車（２）を運転している人の要求で、前記ハイブリッド車（２）が移動する前記所定距離（１４）の間、可能になる、請求項１に記載の方法。
3. 前記ブーストモードに提供される前記所定距離（１４）は、移動される前記距離（１４）が決定されるときに前記ハイブリッド車（２）が位置する経路の勾配に応じて決定される、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記ブーストモードに提供される前記所定距離（１４）は、前記ハイブリッド車（２）が前記ブーストモードにおいて前記所定距離に沿って移動する経路の勾配に応じて決定される、請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
5. 前記距離（１４）が、一度限りの中断されないブーストモード用に決定される、請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
6. 前記ブーストモードに提供される前記所定距離（１４）は、前記所定距離（１４）が決定されるときに前記ハイブリッド車（２）が位置する経路の空気抵抗及び／または転がり抵抗に応じて決定される、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
7. 前記ブーストモードに提供される前記所定距離は、前記ハイブリッド車（２）が前記ブーストモードで移動する経路の空気抵抗及び／または転がり抵抗に応じて決定される、請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
8. 内燃機関（４）と少なくとも１台の電気モーター（６）とを有するハイブリッド車（２）を操作するためのシステムであって、前記システム（８）が、前記ハイブリッド車（２）に、最初に内燃機関（４）によってのみ駆動され、その後前記電気モータ（６）を接続することによって前記ハイブリッド車（２）を加速するブーストモードを実行させるように設計された制御装置（１０）を有し、前記ブーストモード中、前記ハイブリッド車（２）が前記内燃機関（４）と前記少なくとも１台の電気モーター（６）とによって駆動され、前記制御装置（１０）は更に、前記ハイブリッド車（２）が移動する所定距離（１４）の間、前記ブーストモードを実行可能にするように設計され、
   前記制御装置（１０）は、前記ブーストモードに提供される前記所定距離（１４）を、前記ハイブリッド車（２）の少なくとも１台の電気エネルギー蓄電装置内のエネルギー供給量及び前記ハイブリッド車（２）の少なくとも１台のタンク内の燃焼燃料の供給量によって決定する、システム。

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