KR20180050729A

KR20180050729A - 하이브리드 차량에서의 에너지 관리 방법

Info

Publication number: KR20180050729A
Application number: KR1020187009937A
Authority: KR
Inventors: 토마스 미로-파도바니; 압델-잘릴 오라바
Original assignee: 르노 에스.아.에스.
Priority date: 2015-09-07
Filing date: 2016-08-24
Publication date: 2018-05-15
Also published as: CN108137053B; FR3040672B1; US20180244280A1; CN108137053A; JP2018529566A; EP3347252A1; JP6633742B2; KR102048891B1; EP3347252B1; US10293835B2; WO2017042447A1; FR3040672A1

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량에서 에너지 관리를 위한 방법에 관련되며, 상기 하이드리브 차량은 열기관 그리고 적어도 두 개의 트랜스미션 모드들에 따라 트랜스미션 디바이스를 통해 상기 차량의 휠들에 결합되기에 적합한 전기 모터를 포함한다. 본 발명에 따라, a) 발전 장치의 에너지 소비를 나타내는 에너지 양이 결정되고; b1) 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 파라미터가 결정되며 (블록 10); b2) 상기 에너지 양의 교정 팩터가 현재 사용 중인 트랜스미션 모드에 따라 그리고 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 상기 파라미터에 따라 결정되며 (블록 11); b3) 상기 에너지 양 더하기 상기 교정 팩터의 합과 동일한 교정된 에너지 양이 결정되며 (블록 12); 그리고 b4) 상기 교정된 에너지 양을 최소화하기 위해 트랜스미션 모드가 선택된다 (블록 13).

Description

하이브리드 차량에서의 에너지 관리 방법

본 발명은 열기관 (heat engine) 그리고 하나는 현재 사용 중인 적어도 두 개의 트랜스미션 모드들에 따라 트랜스미션 디바이스를 통해 하이브리드 차량의 휠들에 결합되기에 적합한 전기 모터를 구비한 발전 장치를 포함하는 하이브리드 차량에서 에너지를 관리하기 위한 방법에 관한 것이며, 여기에서,

a) 상기 발전 장치의 에너지 소비를 나타내는 에너지 양이 결정되고, 그리고

b) 상기 트랜스미션 모드들 중 하나는 이 에너지 양에 따라 선택된다.

하이브리드 차량에서, 열기관 및 적어도 하나의 전기 모터를 구비한 발전 장치가 장착되며, 그래서 여러 별개의 트랜스미션 모드들이 이 발전 장치의 트랜스미션 디바이스에 의해 구현될 수 있도록 하며, 이는 이 기관(engine)/모터들 중 하나 이상을 상기 차량의 구동 휠들과 결합하기 위한 것이다.

우선, 이 두 기관들/모터들 중 한 하나만을 또는 기관들/모터들 둘 모두를 상기 차량의 구동 휠들과 결합하도록 선택하는 것이 가능하며, 그리고 실제로는, 이 기관들/모터들 중 각 하나에 대해 그것에 특정된 기어비 (gear ratio)와 결합시킨다.

하이브리드 트랜스미션 모드에서, 예를 들면, 상기 전기 모터는 물론이며 상기 열기관은 상기 차량의 구동 휠들에 결합된다. 그런 하이브리드 트랜스미션 모드에서, 특히, 그 차량의 휠들에서 높은 토크가 발휘되어야만 할 때에 상기 열기관 및 전기 모터는 그러므로 상기 차량을 추진하는 것에 둘 모두 기여할 수 있다. 상기 열기관은 그런 하이브리드 트랜스미션 모드에서 이 추진력을 단독으로 제공하며, 이때에 전기 모터는 전력을 공급할 것으로 예정된 전기 배터리를 재충전하기 위해서 구동 휠들과 결합한채로 유지한다

대조적으로, 모든 전기적인 기능에 대응하는 트랜스미션 모드에서, 상기 전기 모터만이 차량의 구동 휠들에 결합된다. 이 모든 전기 트랜스미션 모드 (all electric transmission mode)는 제동 과정에서 특히 유리하다. 실제로, 이 경우에, 차량의 운동 에너지는 상기 전기 모터에 의해 적어도 부분적으로 전기적인 모습으로 복구될 수 있으며, 이때에 상기 열기관은 상기 차량의 휠들로부터 결합해제되어 에너지를 소비하지 않는다.

반면에, 상기 열기관 및 상기 전기 모터 둘 모두가 차량의 구동 휠들에 결합될 때에, 운전자로부터의 토크 요구를 충족시키기 위해 산출하는 토크는 이 두 기관들/모터들 사이에서 가변 비율로 공유될 수 있다.

그러므로 사용될 수 있는 상이한 트랜스미션 모드들 중에서, 구현되는 트랜스미션 모드는 차량의 기능 상태들에 따라서 보통은 선택되며, 이는 이 차량의 에너지 소비를 유리하게도 최소화하기 위한 것이다.

그러나, 에너지 소비를 최소화하는 것에 기반한 트랜스미션 모드의 그런 선택은 트랜스미션 모드의 특히 빈번한 변경을 초래할 수 있으며, 이는 차량의 사용자들을 성가시게 하며 그리고 차량 에너지 소비의 어떤 실질적인 감소를 동반하지도 않는다.

이 문제점들을 해소하기 위해서, 하이브리드 모터 차량에서의 에너지 관리를 위한 문서 FR3014062로부터의 방법이 특히 알려져 있으며, 여기에서 구현할 트랜스미션 모드는 에너지의 혼합된 양을 최소화하기 위해 선택되며, 이 에너지의 혼합된 양은 차량의 에너지 소비를 나타내는 에너지의 양에 차량의 사용자들을 위한 트랜스미션 모드 변경의 성가심을 고려한 성가심 값을 더한 것이며, 이 방법은 트랜스미션 모드의 그런 변경들의 빈도를 제한하는 것을 가능하게 한다.

그러나, 그런 관리 방법이 사용될 때에, 특히 트랜스미션 모드의 급격한 시퀀스들에서 - 그 동안에 매우 짧은 구간에 대해 차량이 트랜스미션 모드를 변경한다 - 트랜스미션 모드의 부적당한 변경들이 존속할 수 있으며, 이에는 어떤 실질적인 에너지 절약도 수반되지 않는다.

종래 기술의 상술한 불리함을 개선하기 위해서, 본 발명은 하이브리드 차량에서의 에너지 관리를 위한 새로운 방법을 제안하여, 트랜스미션 모드의 변경들을 시간에 있어서 함께 가깝게 효과적으로 제한하는 것을 가능하게 한다.

더 상세하게는, 본 발명은 도입부에서 정의된 하이브리드 차량에서의 에너지 관리를 위한 방법을 제안하며, 이 경우에, 단계 b)에서,

b1) 상기 휠들에서의 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 파라미터가 결정되며,

b2) 상기 에너지 양의 교정 팩터가 현재 사용 중인 트랜스미션 모드에 따라 그리고 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 상기 파라미터에 따라 결정되며,

b3) 상기 에너지 양 더하기 상기 교정 팩터의 합과 동일한 교정된 에너지 양이 결정되며,

b4) 상기 교정된 에너지 양을 최소화하기 위해 트랜스미션 모드가 선택된다.

본 출원인은 트랜스미션 모드의 빠른 변경들의 시퀀스들이 특히 이 차량의 속도의 변화들에 대체적으로 관련된 토그 요구에서의 변화들 동안에 발생한다는 것을 효과적으로 발견했다.

본 발명에 따른 상기 방법은 그러므로 트랜스미션 모드의 변경들의 이 빠른 시퀀스들의 발생을 제한하기 위해서 상기 차량의 토크 요구에서의 긴급한 변화들이 고려되도록 허가하였다.

특히, 본 발명 덕분에, 토크 요구에서의 긴급한 변화들 (특히, 차량의 속도에서의 긴급한 변화들)이 사용하기 위해 트랜스미션 모드를 선택하는 프로세스에서 고려되었으며, 이는 예를 들면 차량의 속도의 효과적인 변경으로 인한 트랜스미션 모드의 다른 변경이 바로 이어지기 때문에 불필요할 수 있을 트랜스미션 모드의 변경을 회피하기 위한 것이다.

예를 들면, 본 발명 덕분에, 자동차가 속도를 늦추어야만 하는 구역, 예를 들면, 교차로에 접근할 때에, 그리고 현재 사용 중인 트랜스미션 모드가 모든 전기 트랜스미션 모드일 때에, 본 발명에 따른 상기 방법은 하이브리드 트랜스미션 모드로의 스위칭을 회피하는 것을 가능하게 하며, 이는 현재 이미 사용 중인 상기 모든 전기 트랜스미션 모드가 하이브리드 트랜스미션 모드보다 제동 과정 동안에 에너지의 면에서 더욱 유리하기 때문이다.

제동 직전에 하이브리드 트랜스미션 모드로 스위칭하는 것은 그러므로 트랜스미션 모드의 제1 변경을 초래하며, 이는 모든 전기 트랜스미션 모드에서 열기관이 스위치 오프되고, 제동의 시작 부분에서 모든 전기 트랜스미션 모드로 스위치하기 위해서 트랜스미션 모드의 제2 변경이 거의 즉각적으로 뒤따를 때에 열기관을 시작시키는 것을 수반할 수 있다.

비교되는 방식에서, 본 발명 덕분에, 예를 들면, 다른 차량을 지나치기 위해서 자동차가 막 가속하려고 할 때에, 그리고 현재 사용 중인 트랜스미션 모드가 하이브리드 트랜스미션 모드일 때에, 본 발명에 따른 상기 방법은 모든 전기 트랜스미션 모드로 스위치하는 것을 회피하는 것을 가능하게 하며, 이는 이미 사용 중인 하이브리드 트랜스미션 모드가 상기 모든 전기 트랜스미션 모드보다 가속 과정 동안에 에너지 면에서 더 유리하기 때문이다.

가속 직전에 모든 전기 트랜스미션 모드로 스위치하는 것은 그러므로 트랜스미션 모드의 제1 변경을 촉래하며, 트랜스미션 모드의 제2 변경이 거의 즉각적으로 이어지며, 이때에 가속의 시작에서 하이브리드 트랜스미션 모드로 스위치하기 위해서 열기관이 재시작한다.

토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 파라미터는 그러므로 예를 들면 차량의 속도의 긴급한 변화를 나타내는 파라미터이다.

그러나, 토그 요구에서의 변화는 반드시 속도의 변화로부터 유래되는 것은 아니라는 것에 유의한다. 토크 요구에서의 그런 변화는 또한 예를 들면 일정한 속도에서 차량이 이동하는 도로의 경사의 변화로부터 비롯될 수 있다.

본 발명에 따라, 사용되는 트랜스미션 모드의 선택은 에너지 소비를 최소화하는 것에 또한 기반하며, 이는 감소된 에너지 소비 그리고 차량의 사용자들을 위해 안락한 기능 상태들 사이에서의 최적의 타협을 획득하는 것을 가능하게 한다.

반면에, 이 방법은 특히 자동차에 글로벌 포지셔닝 시스템 (GPS)가 장착되었을 때에, 그 자동차에서 이미 이용가능한 신호들이나 데이터에만 기초하여 순수한 소프트웨어 수단에 의해 차량 내에서 구현될 수 있다. 이 방법의 구현은 유리하게도 어떤 특수한 추가적인 부품이나 센서를 필요로 하지 않는다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 에너지 관리를 위한 상기 방법 동안에, 단계 a)에서, 상기 에너지 양의 초기 값은 각 트랜스미션 모드에 대해 결정되며, 이 양은 상기 발전 장치의 에너지 소비를 나타내며; 단계 b2)에서, 이 트랜스미션 모드와 연관된 상기 교정 팩터의 값은 각 트랜스미션 모드에 대해 결정되며; 단계 b3)에서, 이 동일한 트랜스미션 모드와 연관된 상기 교정된 에너지 양의 최종 값은 각 트랜스미션 모드에 대해 결정되며; 그리고 단계 b4)에서, 이 트랜스미션 모드와 연관된 교정된 에너지 양의 가장 낮은 최종 값을 가진 트랜스미션 모드가 선택된다.

각 트랜스미션 모드는 기어비 그리고/또는 상기 열기관 및 상기 전기 모터 사이의 토크 분할과 연관된다는 것을 예견하는 것이 또한 가능하다.

본 발명에 따른 에너지 관리를 위한 방법의 다른 비-제한적이며 유리한 특징들은 아래와 같다:

- 상기 트랜스미션 모드들은, 상기 열기관 및 상기 전기 모터 둘 모두가 상기 차량의 휠들에 결합되는 적어도 하나의 하이브리드 트랜스미션 모드, 그리고 상기 전기 모터만이 상기 차량의 휠들에 결합되는 모든 전기 트랜스미션 모드를 포함하며, 현재 사용 중인 트랜스미션 모드가 상기 모든 전기 트랜스미션 모드일 때에 그리고 단계 b1)에서 결정된 상기 파라미터가 토크 요구에서의 긴급한 감소를 나타낼 때에, 단계 b2)에서, 상기 교정 팩터는 상기 모든 전기 트랜스미션 모드에 대한 값보다 상기 하이브리드 트랜스미션 모드 (Hyb1)에 대해 더 높은 값을 가지도록 결정된다;

- 현재 사용 중인 트랜스미션 모드가 상기 하이브리드 트랜스미션 모드일 때에 그리고 단계 b1)에서 결정된 상기 파라미터가 토크 요구에서의 긴급한 증가를 나타낼 때에, 단계 b2)에서, 상기 교정 팩터는 상기 하이브리드 트랜스미션 모드에 대한 값보다 상기 모든 전기 트랜스미션 모드에 대해 더 높은 값을 가지도록 결정된다;

- 상기 교정 팩터는 상기 에너지 양에 비례한다;

- 상기 차량은 상기 차량의 위치에 관한 정보 및 이진화된 지도제작 데이터를 공급하기에 적합한 글로벌 포지셔닝 시스템을 더 포함하며, 단계 b1)에서, 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 상기 파라미터는 차량의 위치에 관한 상기 정보 및 상기 이진화된 지도제작 데이터에 따라 결정된다;

- 단계 b1)에서, 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 상기 파라미터는 상기 차량의 기능 상태들을 나타내는 적어도 하나의 신호에 따라 더 결정된다;

- 차량의 기능 상태들을 나타내는 상기 신호는 다음의 신호들 중 적어도 하나를 포함한다: 상기 차량의 속도를 나타내는 신호, 상기 차량의 방향 지시등들의 상태를 나타내는 신호, 상기 차량의 크루즈 제어의 활성화된 또는 비활성화된 상태를 나타내는 신호;

- 상기 에너지 양은, 상기 전기 모터의 에너지 소비에 상기 차량의 열 에너지에 비교한 전기 에너지의 상대적인 비용을 나타내는 등가 팩터를 곱한 것에 상기 열기관의 에너지 소비를 더함으로써 결정된다; 그리고

- 상기 에너지 양은 차량의 휠들의 회전의 빈도 및/또는 그 휠들에서 요구된 전체 토크에 따라서 더 결정된다.

본 발명의 효과는 본 명세서의 해당되는 부분들에 개별적으로 명시되어 있다.

비-제한의 예들로서 주어진 첨부된 도면들을 참조하여 이어질 설명은 본 발명이 어떤 것을 포함하는가 그리고 본 발명이 어떻게 구현될 수 있는가에 대한 진정한 이해를 가져올 것이다.
첨부된 도면들에서:
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량에서의 에너지 관리를 위한 방법의 단계들을 개략적으로 보여준다.
도 2는 자동차가 감속할 것 같은 제1 도로 구성의 도식적인 뷰이다.
도 3은 자동차가 감속할 것 같은 제2 도로 구성의 도식적인 뷰이다.
도 4는 자동차가 감속할 것 같은 제3 도로 구성의 도식적인 뷰이다.
도 5는 자동차가 가속할 것 같은 제4 도로 구성의 도식적인 뷰이다.

본 발명에 따른 하이브리드 차량 (1) (도 2)에서의 에너지 관리를 위한 방법의 예가 아래에서 설명된다.

이 차량 (1)은, 열기관 그리고 적어도 두 개의 트랜스미션 모드들에 따라 트랜스미션 디바이스를 통해 상기 차량의 구동 휠들에 결합되기에 적합한 전기 모터를 구비한 발전 장치를 포함하며, 적어도 두 개의 트랜스미션 모드들 중 하나는 현재 사용 중이다.

본원에서 이 트랜스미션 모드들은 다음을 포함한다:

- 적어도 하나의 하이브리드 트랜스미션 모드로, 여기에서 상기 열기관 및 상기 전기 모터 둘 모두는 상기 차량 (1)의 구동 휠들에 결합되며, 그리고

- 적어도 하나의 모든 전기 트랜스미션 모드로, 여기에서 상기 전기 모터 단독으로 상기 차량 (1)의 구동 휠들에 결합된다.

본원에서 각 트랜스미션 모드는 상기 열기관 및 상기 전기 모터 사이에서 토크의 분할에 대응하며, 그리고 견인 운동역학 (traction kinematics) 모드에 대응한다.

상기 전기 모터 및 상기 열기관 둘 모두는 운전자로부터의 토크 요구를 충족시키기 위해 상기 발전 장치에 의해 산출된 전체 토크에 가변 비율로 기여할 수 있다.

상기 열기관 및 상기 전기 모터 사이에서 토크의 각 분할은 여기에서는 제1 제어 변수 u1, 예를 들면, 토크의 상기 분할을 나타내는 스칼라 변수의 값에 연관된다.

반면에, 각 견인 운동역학 모드는 여기에서 다음을 나타낸다:

- 기관들/모터들 하나 또는 둘 모두를 트랜스미션 디바이스를 통해 차량 (1)의 구동 휠들에 결합시키는 선택, 그리고

- 차량 (1)의 구동 휠들과 결합될 각 기관/모터에 대해, 이 기관/모터 그리고 차량 (1)의 구동 휠들 사이의 기어비의 값.

일 예로서, 상기 견인 운동역학 모드는 상기 전기 모터 및 상기 열기관 둘 모두가 각각 5 및 4와 동일한 기어비로 상기 차량 (1)의 구동 휠들에 결합된 상황에 대응할 수 있다.

각 견인 운동역학 모드는 여기에서 제2 제어 변수 u2, 예를 들면, 상기 견인 운동역학 모드를 나타내는 백터 변수의 값과 연관된다.

각 트랜스미션 모드는 그러므로 여기에서 이 제1 제어 변수 u1의 값과 그리고 이 제2 제어 변수 u2의 값과 연관된다.

이 제1 제어 변수 u1 및 제2 제어 변수 u2의 값들은 여기에서 상기 발전 장치에 의해, 또는 여기에서, 상기 발전 장치의 전자 제어 유닛에 의해 직접적으로 사용될 수 있으며, 이는 상기 전기 모터의, 상기 열기관의 그리고 상기 열기관의 트랜스미션 디바이스의 기능을 제어하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 에너지 관리의 그런 방법 동안에,

a) 상기 발전 장치의 에너지 소비를 나타내는 에너지 양 H가 결정되며, 그리고

b) 상기 전송 모드들 중 하나가 이 에너지 양 H에 따라서 선택된다.

주목할만한 방식에셔, 본 발명에 따라서, 단계 b)에서,

b1) 차량 (1)의 휠들에서의 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 파라미터 CHG가 결정되며,

b2) 상기 에너지 양 H의 교정 팩터 COR이 현재 사용 중인 트랜스미션 모드에 따라 그리고 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 상기 파라미터 CHG에 따라 결정되며 (도 1의 블록 11),

b3) 상기 에너지 양 H에 상기 교정 팩터 COR을 더한 합과 동일한 교정된 에너지 양 HCOR이 결정되며 (도 1의 블록 12), 그리고

b4) 상기 교정된 에너지 양 HCOR을 최소화하기 위해 트랜스미션 모드가 선택된다 (도 1의 블록 13).

단계 a) 동안에, 상기 발전 장치의 에너지 소비를 나타내는 에너지의 양 H는, 열기관의 에너지 소비 Conso_th 및 상기 전기 모터에 전력을 공급하는 전기 배터리의 에너지 소비 Conso_batt - 상기 전기 배터리의 에너지 소비 Conso_batt에는 등가 팩터 S가 곱해져서 가중치가 부여됨 -를 더함으로써 아래의 수학식 F1에 따라 결정된다:

[수학식 1]

H = Conso_th(Cth, Wth) + S . Conso_batt(Celec, Welec, SOE)

상기 열기관의 에너지 소비 Conso_th는 소비된 연료의 질량 유량 (mass flow) Mcarb에 상기 연료의 저발열량 (lower calorific value) PCI를 곱한 것과 동일하다:

[수학식 2]

Conso_th(Cth, Wth) = Mcarb(Cth, Wth) . PCI

연료의 저발열량 PCI는 초 당 그램으로 표현된 연료의 질량 유량을 와트로 표현된 소비된 전력으로 변환하는 것을 가능하게 한다.

연료의 질량 유량 Mcarb는, 상기 열기관에 의해 산출된 토크 값 Cth에 의해, 그리고 상기 기관 회전의 속도 또는 빈도에 대응하는 이 기관의 엔진 rpm Wth에 의해 정의된 상기 열기관의 작용 포인트 (functioning point)에 따라서, 연료 흐름 지도학 (fuel flow cartography)에 기반하여 결정된다.

상기 전기 모터에 전력을 공급하는 전기 배터리의 에너지 소비 Conso_batt는 사익 전기 모터가 공급하거나 흡수하는 전력의 지도학에 기반하여, 다음에 따라서 결정된다:

- 상기 전기 모터에 의해 산출된 토크 값 Celec에 의해 그리고 이 모터의 모터 전력 Welec에 의해 정의된 상기 열기관의 작용 포인트, 그리고

- 이 배터리의 에너지 상태 SOE를 나타내는 값.

이 에너지 상태 SOE는 예를 들면 이 배터리에서 이용가능한 에너지를 이 배터리에 대한 정격 에너지, 즉, 이 배터리가 포함할 수 있는 최대 에너지 양으로 나눈 것에 대응한다.

이 전기 배터리의 에너지 소비 Conso_batt는 양 또는 음의 값들을 가질 수 있다. 그런 음의 값들은 예를 들면 회생 제동 과정 (regenerative braking phase) 동안에 획득될 수 있으며, 그 회생 제동 과정 동안에 차량 (1)의 운동 에너지의 일부는 전기 모터를 경유하여 전기의 모습으로 복구된다.

옵션의 방식에서, 상기 전기 모터에 전력을 공급하는 전기 배터리의 에너지 소비 Conso_batt는 차량 (1)의 액세서리들의 에너지 소비 예를 들면 상기 차량의 조명 디바이스들의 에너지 소비를 고려함으로써 또한 결정된다.

상기 등가 팩터 S는 열적 오리진 (origin)의 에너지 소비에 대한 전기 오리진의 에너지 소비를 그것들의 상대적인 비용에 따라서 가중치를 부여한다. 다른 말로 하면, 상기 등가 팩터 S는 전기 오리진의 에너지의 비용을 연료의 대응 질량의 비용으로 고정시킨다. 이 등가 팩터 S의 낮은 값은 상기 전기 배터리에 의해 전기 형상으로 저장된 에너지 소비에 유리하다. 이 등가 팩터 S의 높은 값은 반대로 상기 열적 오리진의 소비에 유리하며, 이는 상기 전기 배터리에 의한 전기 형상으로 저장된 에너지를 보존하는 그리고 심지어는 이 배터리를 재충전시키는 결과를 가져온다.

상기 등가 팩터 S의 값은 여기에서 상기 전기 배터리의 에너지 상태 SOE에 따라 결정된다.

변형으로서, 상기 발전 장치의 에너지 소비를 나타내는 에너지 양 H는 상기 열기관의 에너지 소비를 상기 전기 모터에 전력을 공급하는 전기 배터리의 에너지 소비에 어떤 가중치도 적용하지 않으면서 직접적으로 더함으로써 결정된다.

여기에서 실제로는, 단계 a)에서, 상기 발전 장치의 에너지 소비를 나타내는 에너지 양 H는, 각 트랜스미션 모드에 대해, 이 트랜스미션 모드에 대응하는 상기 제1 및 제2 제어 변수들 u1, u2의 값들에 따라서 결정되며, 이는 아래에서 설명된다.

에너지의 양 H는 다음에 따라서 또한 결정된다:

- 차량 (1)의 구동 휠들에서의 회전 빈도 Froue,

- 운전자의 일부에서의 토크 요구를 충족시키기 위해 이 휠들에서 산출하는 전체 토크 Ctotal, 그리고

- 상기 전기 배터리의 에너지 상태 SOE.

차량 (1)의 이들 작용 파라미터들 각각의 값은 그 차량 (1)의 장비에 의해 결정된다.

요컨대, 상기 차량 (1)은 여기에서 구동 휠들에서 회전의 빈도 Froue를 측정하기에 적합한 센서를 포함한다.

이 휠들에서 산출하는 전체 토크 Ctotal은 가속기 페달이나 브레이크 페달에서 운전자에 의해 요구된 토크에 따라 결정된다. 상기 전체 토크는 양의 값들을 가질 수 있지만, 예를 들면, 제동 과정에서 음의 값들도 또한 가질 수 있다는 것에 유의한다.

마지막으로, 전기 모터에 전력을 공급하는 전기 배터리의 에너지 상태 SOE는 본 발명이 속한 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 어떤 방법에 따라, 이 베터리에 관한 전기 측정치들을 기반으로 하여 결정될 수 있다.

상기 열기관의 rpm Wth 및 상기 전기 모터의 전력 Welec는 예를 들면 다음의 수학식 3 및 수학식 4에 따라 결정된다.

[수학식 3]

Wth = Rth(u2) . Froue

[수학식 4]

Welec = Relec(u2) . Froue

상기 열기관 및 상기 차량 (1)의 구동 휠들 사이에서의 기어비 Rth의 값, 그리고 상기 전기 모터 및 이 휠들 사이에서의 기어비 Relec의 값은 각각 상기 제2 제어 변수 u2의 값에 기반하여 결정되며, 이는 이 제2 제어 변수가 주어진 견인 운동역학 모드를 나타내기 때문이다.

상기 전기 모터에 의해 산출된 토크 Celec의 값 그리고 상기 열기관에 의해 산출된 토크 Cth의 값은 다음으로부터 추론된다:

- 다음의 수학식 5의 관계로부터

[수학식 5]

Ctotal = Rth(u2) . Cth + Relec(u2). Celec

- 그리고 상기 열기관 및 상기 전기 모터 사이의 토크의 분할로부터.

토크의 이 분할은 상기 제1 제어 변수 u1의 값으로부터 추론된다.

여기에서, 예를 들면, 상기 제1 제어 변수 u1은 상기 차량의 구동 휠들에서 상기 열기관에 의해 산출된 토크 관계를 이 휠들에서 상기 발전 장치에 의해 산출된 전체 토크로 나눈 것과 동일하다:

[수학식 6]

u1 = Rth(u2). Cth / Ctotal

상기 수학식 5는 그러므로 상기 전기 모터에 의해 산출된 토크 Celec의 값 그리고 상기 열기관에 의해 산출된 토크 Cth의 값을, 차량 (1)의 운전자의 일부에서의 토크 요구를 충족시키기 위해 공급하는 토크의 Ctotal의 주어진 값에 대한 상기 제1 및 제2 제어 변수들 u1, u2의 값들에 따라 결정하는 것을 효과적으로 가능하게 한다.

여기에서, 더 상세하게는, 단계 a) 동안에, 각 트랜스미션 모드에 대해, 상기 에너지 양 H의 초기 값이 결정되어, 상기 발전 장치의 에너지 소비를 나타낸다.

토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 파라미터 CHG가 결정되는 단계 b1)에서, 다음의 단계들이 수행된다:

b11) 도로 구성이 식별되며, 이는, 글로벌 포지셔닝 시스템에 의해 결정된 상기 차량 (1)의 위치에 관한 정보에 따라서, 그리고 이진화된 지도제작 데이터에 따른, 예를 들면, 차량 (1)의 긴급한 가속 또는 감속으로 인한 상기 요구된 토크의 증가 또는 감소에 대응할 가능성이 있으며,

b12) 상기 식별된 도로 구성을 나타내는 데이터를 상기 차량 (1)의 기능을 나타내는 신호들, 특히, 방향 및/또는 속도를 변경하기 위해 운전자의 일부에 관한 의도를 나타내는 신호들과 결합함으로써, 상기 차량 (1)의 상황이 상기 토크 요구의 유효한 증가 또는 감소의 상황으로서, 예를 들면, 유효한 긴급한 가속 또는 감속의 상황으로서 결정되며, 그리고

b13) 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 파라미터 CHG가 결정된다.

상기 서브-단계 b11) 동안에 사용된 글로벌 포지셔닝 시스템은 예를 들면 차량 (1)의 내비게이션 시스템이다.

이 내비게이션 시스템은, 예를 들면, GPS 또는 GMS (Global System for Mobile Communication) 신호들 덕분에, 차량 (1)의 위치에 관한 상기 정보를 판별하기 위해, 상기 차량 (1)을 식별하는 지리적 좌표들을 수신하는 것을 가능하게 한다.

이 내비게이션 시스템은 상기 이진화된 지도제작 데이터를 또한 포함한다. 이 지도제작 데이터는 특히 상기 차량 (1)에 의해 사용된 트래픽 경로들을 기술한다. 이 지도제작 데이터는 특히 이 트래픽 경로들의 구성을 기술하며 그리고 대응하는 최대 허용 속도 VMA를 표시한다.

상기 차량 (1)은 그러므로, 예를 들면 자신의 지리적 좌표들 및 상기 이진화된 지리적 데이터를 매칭하는 프로세서 (지도 매칭 프로세스)에 의해, 트래픽 경로들의 이 네트워크 상에서 국지화될 수 있다. 이 도로 네트워크 상에서 상기 차량 (1)의 이 국지화의 정밀도는 상기 차량 (1)의 주행거리계 데이터를 고려함으로써, 즉, 주어진 위치로부터 이 차량이 운행한 미터의 수를 고려함으로써 개선될 수 있다.

이 내비게이션 시스템에서 사용된 상기 이진화된 지도제작 데이터는 아래에서 설명되는 것처럼 글로벌하게 기술된다.

각 도로 세그먼트는 호 (arc)에 의해 기술되며, 이 도로 세그먼트를 기술하는 데이터는 상기 호에 다음처럼 연관될 수 있다:

- 이 세그먼트 상에서의 최대의 허용 속도 VMA;

- 트래픽 레인들의 개수 및 그 레인들에 대응하는 트래픽의 방향;

- 그 도로의 기능적인 카테고리로, 그것이, 예를 들면, 트랙의 세그먼트인가의 여부, 또는 그것이 간선도로나 일반 국도의 세그먼트인가의 여부를 나타낸다; 이 상이한 기능적인 카테고리들은 여기에서 트랙에 대응하는 카테고리로부터 간선도로에 대응하는 카테고리까지 오름차순으로 분류된다; 그리고

- 옵션으로, 이 세그먼트 상에 또는 이 도로 상에 존재하는 차량들의 평균 속도로, 이 데이터는 예를 들면 원거리통신 네트워크로부터 상기 내비게이션 시스템이 수신한 도로 트래픽의 상태에 관한 정보로부터 비롯된다.

각 호는 이 호를 따라 위치한 포인트들이나 노드들에 의해 더 기술된다. 각 노드의 위치, 특히 대응 위도, 경도 및 고도는 알려져 있다. 그러므로 호의 노드들은 고려 대상인 도로 세그먼트의 외형을 기술하는 것을 가능하게 한다.

각 노드는 예를 들면 다음과 같은 것들을 고려한 노드에서 대응 도로 세그먼트의 특성들에 관련된 정보를 더 운반할 수 있다:

- 이 노드에서 도로 표지, 예를 들면, STOP을 신호하는 표지의 존재;

- 이 노드에서 상기 도로 세그먼트의 굽힘 반경 (bend radius) 값; 이 데이터는 그래서 급격한 커브의 존재를 통보할 수 있다,

- 이 노드에서 철도 건널목 또는 과속 방지턱의 존재;

- 이 노드에서 교차로의 존재로, 내비게이션 시스템에 대한 이 결과는 이 노드가 상이한 방위를 가진 여러 호들에 속한다는 사실이다.

그러므로 상기 이진화된 지도제작 데이터는 상기 차량 (1)을 향하는 도로의 부분을 기술하며 그리고 상기 요구된 토크의 긴급한 증가 또는 감소에 대응할 가능성이 있는 도로 구성을 상기 차량 (1)이 식별하는 것을 가능하게 하는 데이터를 포함하며, 이 데이터는 일반적으로는 긴급한 감속 또는 가속에 관련되지만, 잠재적으로는 상기 차량 (1)의 일정한 속도로 운행한 상기 도로의 경사의 변화에 관련된다.

이 도로 구성은 예를 들면, 다음과 같은, 상기 차량 (1)이 운행한 도로의 특성의 변화에 또는 트래픽 상태들의 변화에 대응한다:

- 경사의 변화,

- 트래픽 레인들의 개수의 변화,

- 급격한 커브 또는 교차로에 대응하는 방향의 변화

- 속도 제한의 변화,

- 차량 (1)을 정지시키는 의무로, 예를 들면, 도로 표시 기기에 의해 표시된다, 또는

- 트래픽이 너무 붐비지 않는 구역으로부터 트래픽이 붐비는 구역으로의, 또는 그 반대로의 통과.

도 2 내지 도 5는 자동차 (1)가 감속이나 가속 중 어느 하나를 할 가능성이 있으며, 그래서 휠들에서의 토크 요구에서 변화를 초래할 가능성이 있는 도로 구성의 네 가지 예들을 개략적으로 보여준다.

도 2에서 보이는 제1 도로 구성에서, 자동차 (1)는 교차로 (20)에 접근하며, 그 교차로 (20)는 상기 자동차 (1)가 위치한 세그먼트 (21)를 세 개의 다른 도로 세그먼트들 (22, 23, 24)에 연결시키며, 그 세 개의 다른 도로 세그먼트들 중 하나 (22)는 금지된 방향이며, 그 세 개의 다른 도로 세그먼트들 중 다른 둘 (23, 24)는 허용되었으며 그리고 상기 자동차 (1)가 위치한 세그먼트 (21)의 방위와는 상이한 방위를 가진다.

도 3에서 보이는 제2 도로 구성에서, 자동차 (1)는 STOP을 표시하는 도로 표지판 (32)을 상기 자동차 (1)가 운행한 도로 세그먼트 (31)용으로 갖춘 교차로 (30)에 접근한다.

도 4에서 보이는 제3 도로 구성에서, 상기 자동차 (1)는 교차로 (40)에 접근하며, 그 교차로 (40)는 네 개의 도로 세그먼트들 (41, 42, 43, 44)을 연결하며, 그 도로 세그먼트들 각각은 2-방향 트래픽을 가지며, 상기 교차로는 어떤 도로 패널들이나 신호판들을 가지지 않는다.

도 2 내지 도 4에서 보이는 상기 제1, 제2 및 제3 도로 구성들은 상기 자동차 (1)를 감속으로 이끌 가능성이 있으며, 그러므로 휠들에서의 토크 요구에서의 감소로 이끌 수 있다.

도 5에서 보이는 제4 도로 구성에서, 자동차 (1)는 최대 허용 속도가 시속 90 킬로미터인 도로 세그먼트 (51) 상에 위치하며, 그 도로 세그먼트 (51)는 간선도로의 세그먼트 (52)로 확장되며, 그 세그먼트 (52) 상에서의 최대 허용 속도는 기상학적 상태들 및 차량 유형에 종속하여 시속 90, 110 또는 130 킬로미터이다.

도 5의 제4 도로 구성은 상기 자동차 (1)가 가속하는 것으로 이끌 가능성이 있으며, 그러므로, 휠들에서의 토크 요구에서의 증가로 이끌 가능성이 있다.

상기 도로 구성들 중 하나가 상기 자동차 (1)의 긴급한 감속이 식별되는 것에 대응할 가능성이 있을 때에, 서브-단계 b11)은 다음의 것들을 더 수반한다:

- 상기 자동차 (1)의 현재 위치 그리고 상기 감속을 초래할 가능성이 있는 도로 세그먼트의 위치를 분리시키는 거리 D의 값을 결정, 그리고

- 상기 도로 세그먼트에서 상기 자동차 (1)를 위한 권장 통과 속도 VP의 값을 결정.

이 도로 세그먼트는, 예를 들면, 도 3에서 보이는 경우에는, STOP을 표시하는 표지판에 대응하며, 이는 대응하는 교차로에 마킹되어야만 한다.

이 거리 D의 값은 여기에서는, 상기 지도제작 데이터에 의해 기술된 트래픽 경로들의 네트워크 상에서 각각 식별된 상기 자동차 (1)의 현재 위치 그리고 상기 도로 세그먼트의 위치를 기반으로 하여 결정된다.

상기 권장 통과 속도 VP의 값은, 몇몇의 도로 구성들에 대해서는, 주어진 미리 정해진 값에 대응한다. 예를 들면, 그 권장 통과 속도는 도 2에서 보이는 것처럼 상기 자동차 (1)가 그 도로 세그먼트의 연장이 아닌 도로 세그먼트를 향하여 분기하도록 강제될 곳인 교차로에 대해서, 시속 20 킬로미터와 같도록 취해진다.

다른 도로 구성들에 대해, 이 권장 통과 속도 VP의 값은 상기 자동차 (1)를 향하는 도로의 일부를 기술하는 데이터에 기초하여 결정되며. 그 데이터는 상기 내비게이션 시스템에서 이용가능한 데이터이다. 이 데이터는, 예를 들면, 감속을 생기게 할 가능성이 있는 상기 도로 요소를 상기 노드에서 식별하는 최대 허용 속도 VMA에 대응할 수 있으며, 또는 도로의 굽힘 반경에 대응할 수 있다.

특히, 이 도로 요소가 굽힘 반경에 대응할 때에, 권장 통과 속도 VP의 값은 여기에서 이 굽은 도로의 굽힘 반경 RC와 연관된 최대 속도 Vmax(RC)와 동일하며, 이 속도는 다음의 수학식 9에 따라서 결정된다.

[수학식 9]

여기에서:

- 이 굽은 도로의 굽힘 반경 RC와 연관된 최대 속도 Vmax(RC)는 시간 당 킬로미터로 표현된다,

- 이 굽은 도로의 굽힘 반경 RC는 미터로 표현된다,

- μ_max는 차량의 최대 접착 계수이다,

- g는 중력으로 인한 가속도이며, 초의 제곱 당 미터로 표현된다.

- 그리고 λ는 양이며 1 미만인 안전 계수이며, 그 값은 이 권장 통과 속도 VP가 제한 속도 미만이도록 미리 결정되며, 그 제한 속도 너머에서 상기 자동차 (1)는 그 굽은 도로에서 미끄러질 수 있으며, 이는 상기 권장 통과 속도 VP 및 이 제한 속도 사이에서 안전 여부를 보존하기 위한 것이다.

아래의 표 1 및 표 2는 긴급한 가속이나 감속에 대응할 가능성이 있는 것으로 식별된 도로 구성들의 예들을 함께 수집한 것이다. 이 표들에서 설명된 구성들은 예들로서 주어진 것이다; 자동차가 마주치는 다른 도로 구성들도 긴급한 가속이나 감속에 대응할 가능성이 있다.

표 1 긴급한 가속에 대응할 가능성이 있는 도로 구성들의 예
식별된 도로 구성의 코드	도로 구성에 대한 설명
A1	차량 (1)은 간선도로로 향하는 진입 우회도로 상에 있다 (도 5): - 현재 세그먼트에 대해, 기능 카테고리는 간선도로에 대한 기능 카테고리보다 더 낮으며, 그리고 VMA < 90 km/h, - 이어지는 세그먼트에 대해, 기능 카테고리는 간선도로에 대한 기능 카테고리이며 그리고 VMA > 90 km/h.
A2	차량 (1)은 지나갈 가능성을 가지고 도로상에 있다; 현재 세그먼트에 대해서: - 50 km/h = VMA ≤= 90 km/h, - 운행 방향에서 트래픽 레인들의 개수는 2보다 많다, 그리고 - 다음의 500 미터에 걸쳐서, 교차로에 대응하는 어떤 노드도 존재하지 않는다.
A3	차량 (1)은 간선 도로 상에 있다; 현재의 세그먼트에 대해, 작용 카테고리는 간선도로의 카테고리이며 그리고 VMA = 90 km/h.

표 2 긴급한 감속에 대응할 가능성이 있는 도로 구성들의 예
식별된 도로의 코드	도로 구성 설명	권장 통과 속도 VP
D1	차량 (1)이 STOP에 접근한다 (도 3): 현재 세그먼트는 교차로에 대응하는 노드를 포함하며, 그 노드에서 STOP이 표시된다.	0
D2	차량 (1)이 방향을 변경해야 하는 교차로에 접근한다 (도 2): - 현재 세그먼트는 교차로에 대응하는 노드를 포함한다, - 다음의 허가된 세그먼트들 (금지된 방향을 가지지 않음)은 현재 세그먼트의 방위와는 다른 방위를 가진다.	20 km/h
D3	방향을 변경하는 적어도 하나의 가능성을 제안하는 교차로에 차량 (1)이 접근한다 (도 4): - 현재 세그먼트는 교차로에 대응하는 노드를 포함한다, - 적어도 하나의 후속의 허가된 세그먼트는 현재 세그먼트의 방위와는 상이한 방위를 가진다.	20 km/h
D4	차량 (1)은 간선도로부터의 출구 우회도로 상에 있으며, 출구에 접근한다.	이 출구 우회도로와 연관된 VMA와 동일
D5	차량 (1)이 구부러진 곳으로 접근한다: 현재 세그먼트는 굽은 반경 RC < 100 m가 표시되는 노드를 포함한다.	Vmax (RC) 와 동일
D6	차량이 환상 교차로 (traffic circle )에 접근한다: 현재 세그먼트는 교차로에 대응하는 노드를 포함하며, 그리고 이 세그먼트는 환상 교차로에 대응한다.	Vmax(RC)

다음의 서브-단계 b12) 동안에, 차량이, 예를 들면, 유효한 긴급 가속 또는 감속 상황으로 인해서 유효한 증가된 또는 감소된 토크 요구의 상황에 있는지의 여부에 관한 평가가 수행된다.

이 목적을 위해서, 이전의 서브-단계 b11)에서 식별된 도로 구성을 나타내는 데이터는 차량 (1)의 기능을 나타내는 신호들, 특히 운전자의 일부에서 방향 및/또는 속도를 변경하려는 의도를 나타내는 신호들과 결합된다.

상기 식별된 도로 구성을 나타내는 상기 데이터는 여기에서 예를 들면 다음의 것들을 포함한다:

- 이 도로 구성과 연관된 코드로, 도로 구성들의 대응 예들에 대한 표 1 및 표 2에서 표시된다,

- 이 도로 구성에서의 최대 허용 속도 VMA, 그리고

- 식별된 도로 구성이 차량 (1)의 긴급 감속에 대응할 가능성이 있을 때에, 제한 속도 DLIM의 값 및 권장 통과 속도 VP의 값.

이 목적을 위해 사용된 상기 차량의 기능 상태들을 나타내는 신호들은 여기에서 예를 들면 다음의 것들을 포함한다:

- 차량 (1)의 속도 V를 나타내는 신호,

- 차량의 방향 지시등의 상태를 나타내는 신호, 즉: 꺼짐, 위험 경보, 우회전 신호등 활성 또는 좌회전 신호등 활성, 그리고

- 차량 (1)에 장착된 크루즈 컨트롤의 활성화 또는 비활성화 상태를 나타내는 신호.

예를 들면, 표 1의 A3 및 A2의 도로 구성들에 대응하는, 차량 (1)이 간선도로 상에 또는 통과 가능성이 있는 도로 상에 있는 도로 구성들에서, 좌회전 신호들이 활성화되었다는 사실은 다른 차량을 지나가기 위한 상기 차량 (1)의 운전자의 일부에서의 있을 수 있는 의도를 표시한다. 이 경우에, 크루즈 컨트롤이 비활성화이며, 차량 (1)이 유효한 긴급 가속의 상황에 있는 것으로 판별된다.

대조적으로, 차량 (1)이 간선 도로 상에서 이동하고, 그리고 그 차량의 좌회전 신호등이 활성이면서, 크루즈 컨트롤은 활성화될 때에, 그 차량은 실질적으로 일정한 속도를 유지할 것이라고 여기에서는 간주되며, 그래서 상기 차량 (1)은 유효한 긴급 가속의 상황에 있지 않은 것으로 판별된다.

반면에, 예를 들면 표 2의 구성 D3에 대응하는, 방향을 변경하는 적어도 하나의 가능성을 제안하는 교차로에 차량 (1)이 접근하는 도로 구성들 중 하나에서 (도 4), 좌회전 또는 우회전 신호들이 활성인 사실은 방향을 변경하기 위한 상기 차량 (1)의 운전자의 일부에서의 있을 수 있는 의도를 표시한다. 이 경우에, 차량 (1)이 유효한 긴급 감속의 상황에 있는 것으로 판별된다.

또한, 긴급 가속에 대응할 가능성이 있는 도로 구성들 중 하나에서, 차량 (1)의 속도 V가 이동 중인 그 도로 세그먼트 상에서 최대 허용 속도 VMA에 가까울 때에, 상기 차량 (1)은 유효한 긴급 가속의 상황에 있지 않다고 단계 b12)에서 판별되며, 이는 그 차량이 속도 V를 실질적으로 증가시키도록 허용되지 않기 때문이다.

비교되는 방식에서, 긴급 감속에 대응할 가능성이 있는 도로 구성들 중 하나에서, 차량 (1)의 속도 V가 이 도로 구성에서 권장된 통과 속도 VP에 가까울 때에, 상기 차량 (1)은 유효한 긴급 감속의 상황에 있지 않다고 여기에서 판별되며, 이는 그 차량의 속도는 마주친 도로 구성에 대해 적합하기에 이미 충분하게 낮기 때문이다.

표 3 및 표 4는 표 1 및 표 2에서 설명된 도로 구성들의 예들에 대해 상기 차량 (1)이 유효한 긴급 가속 또는 감속의 상황에 있다고 판별하기 위해서 검증해야 하는 상태들을 요약한다.

	표 3
	차량 (1)이 유효한 급속 가속의 상황에 유효하게 있다는 것을 판별하기 위해 검증하는 상태들
식별된 도로 구성의 코드	방향 지시등 상태	크루즈 컨트롤의 상태	이동하는 세그먼트 상에서의 최대 허용 속도 VMA 및 차량 (1)의 속도 V 사이의 차이
A1	임의	임의	VMA - V > 20 km/h
A2	좌회전 신호등 활성	비활성화	속도에서 임의 차이
A3	좌회전 신호등 활성	비활성화	VMA - V > 20 km/h

	표 4
	차량 (1)이 유효한 급속 감속의 상황에 유효하게 있다는 것을 판별하기 위해 검증하는 상태들
식별된 도로 구성의 코드	방향 지시등 상태	크루즈 컨트롤의 상태	차량 (1)의 속도 V 및 권장 통과 속도 VP 사이의 차이
D1	임의	임의	속도에서 임의 차이
D2	임의	임의	V - VP > 20 km/h
D3	좌 또는 우회전 신호등 활성	임의	V - VP > 20 km/h
D4	우회전 신호등 활성	비활성화	V - VP > 20 km/h
D5	임의	임의	V - VP > 20 km/h
D6	임의	임의	V - VP > 20 km/h

방향 지시들들의 상태에 관한 위에서 설명된 상태들은 (예를 들면, 프랑스 또는 독일에서의 트래픽에서와 같이) 우측 통행을 하는 자동차 트래픽에 대해 여기에서 주어진다. 본 발명이 속한 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자는 (예를 들면, 영국이나 일본처럼) 위의 상태들을 좌측 통행을 하는 자동차 트래픽의 경우에 어려움없이 적응시킬 수 있다.

서브-단계 b13)에서, 파라미터 CHG는 여기에서 세 가지 상이한 값들을 채택할 수 있는 변수이다:

- 제1 값으로, 예컨데, 0이며, 이는 예를 들면, 평평한 도로 상에서 차량 (1)의 속도를 대체적으로 유지하는 경우에 상기 차량 (1)의 휠들에서의 토크 요구를 실질적으로 일정한 값에서 대체적으로 유지하는 것을 표시한다,

- 제2 값으로, 예컨데, 1이며, 이는 예를 들면 평평한 도로 상에서 긴급 가속으로 인한 토크 요구에서의 긴급한 증가를 표시한다, 그리고

- 제 3 값으로, 예컨대, 2이며, 이는 평평한 도로 상에서 긴급 감속으로 인한, 토크 요구에서의 긴급 감소를 표시한다.

디폴트로, 값 0은 여기에서 파라미터 CHG로 인한 것이다.

유효한 긴급 가속의 상황이 이전의 서브-단계 b12) 동안에 결정되며, 그리고 이동하는 도로가 평평한 경우에, 값 1은 파라미터 CHG로 인한 것이며, 그리고 실제로:

- 유효한 긴급 가속의 이 상황이 결정되자마자,

- 그리고 주어진 최대 구간보다 더 짧은 구간에 대해서 그렇다.

여기에서, 이 주어진 최대 구간은 20초 미만이다.

유효한 긴급 가속이 결정되었던 이래로 이 최대 구간보다 더 긴 구간이 경과될 때에, 값 0은 다시 한번 더 상기 파라미터 CHG로 인한 것이다.

유효한 긴급 가속의 상황 결정에 추가로, 파라미터 CHG로 인하여 상기 값이 1인 구간은 제한되며, 이는 상기 차량의 운전자가 가속하지 않는다고 최종적으로 결정하는 경우에 이 값을 1에서 유지하는 것을 피하기 위해서이다.

유효한 긴급 감속의 상황이 결정될 때에, 그리고 이동하는 도로가 평평한 경우에, 상기 값 2는 상기 파라미터 CHG로 인한 것이며, 실제로는:

- 상기 감속에 대해 책임이 있는 도로 요소로부터 상기 차량 (1)을 분리시키는 거리 D가 제한 거리 DLIM보다 더 작은 한, 그리고

- 이 도로 요소를 통과하지 않는 한 그렇다.

이 제한 거리 DLIM은 상기 차량 (1)의 속도 V에 따라 결정된다; 이것은 차량 (1)의 속도 V가 높을수록 더 크다.

차량 (1)의 속도 V가 높다고 주어지면 이 배열은 유효 감속의 상황을 감속 요소로부터 더욱 더 먼 곳에서 신호하는 것을 유리하게도 가능하게 한다.

예를 들면, 다음의 한계 거리 값들이 채택된다:

- DLIM = 300 미터이며, 여기에서 V = 시속 100 킬로미터이며, 그리고

- DLIM = 40 미터이며, 여기에서 V = 시속 30 킬로이다.

변형으로서, 차량의 속도의 긴급 변경을 나타내는 파라미터 CHG는 단계 b1) 동안에, 자동차의 기능에 관련된 신호들이나 다른 데이터, 예를 들면, 상기 자동차 (1)에 장착된 카메라에 의해 획득되어 적합한 소프트웨어에 의해 처리되는, 상기 차량 (1)에 대면한 환경들의 이미지들을 나타내는 데이터에 따라서 더 결정된다.

차량의 속도 변경 이후에 에너지 면에서 바람직하지 않게 될 트랜스미션 모드로 상기 발전 장치를 스위칭하는 페널티를 부과하기 위해 교정 팩터 COR이 결정된다.

더 상세하게는, 여기에서, 차량의 속도 변화 이후에 에너지의 면에서 바람직하지 않게 될 기관들/모터들 중 하나 또는 둘 모두의 선택을 제안하는 운동역학 모드로 상기 발전 장치를 스위칭하는 페널티를 부과하기 위해서 상기 교정 팩터 COR이 결정된다.

토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 파라미터 CHG가 상기 요구된 토크에서의 감소가 임박하다는 것을 표시할 때에, 그리고 현재 사용 중인 트랜스미션 모두가 상기 모든 전기 트랜스미션 모드들 중 하나일 때에, 각 하이브리드 트랜스미션 모드에 대응하는 상기 교정 팩터 COR은 상기 모든 전기 전송 모드들 중 어느 하나에 대응하는 것보다 더 높도록 하기 위해 결정된다. 이 경우에 상기 교정 팩터 COR은 상기 하이브리드 전송 모드들 중 하나를 스위칭하는 페널티를 부과하는 팩터이다. 그것은 상기 모든 전기 전송 모드들 중 하나를 유지하는 것을 지원한다.

더 상세하게는, 그런 경우에, 여기에서 상기 교정 팩터 COR은:

- 각 하이브리드 트랜스미션 모드에 대해 상기 에너지 양 H의 절대값의 분수부분 (fraction)과 동일하며: COR = CAL1 . |H| [수학식 7], 그리고

- 모든 전기 트랜스미션 모드 각각에 대해 0과 동일하다.

상기 차량의 각 하이브리드 트랜스미션 모드에 대해, 상기 에너지 양 H에 상대적인 상기 교정 팩터 COR의 진폭은 양수인 제1 캘리브레이션 상수 CAL1에 의해 주어진다. 또한, 에너지의 양 H는 이 교정 팩터 COR을 결정하기 위한 절대값으로서 취해져서, 예를 들면, 회생 제동 과정 동안에 심지어 에너지 양 H가 음의 값을 채택할 때에도 상기 교정 팩터는 양으로 유지된다.

비교되는 방식에서, 여기에서, 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 파라미터 CHG가 요구된 토크에서의 변화가 임박한 것을 표시할 때에 그리고 현재 사용 중인 트랜스미션 모드가 하이브리드 트랜스미션 모드들 중 하나일 때에, 모든 전기 트랜스미션 모드 각각에 대응하는 상기 교정 팩터 COR은 그러면 상기 하이브리드 트랜스미션 모드들 중 어느 하나에 대응하는 것보다 더 높도록 하기 위해 결정된다.

상기 교정 팩터 COR은 그러면 상기 모든 전기 전송 모드들 중 하나로 스위칭하는 페널티를 부과하는 팩터이다. 그것은 상기 발전 장치를 상기 하이브리드 트랜스미션 모드들 중 하나에서 유지하는 것을 지원한다.

- 모든 전기 트랜스미션 모드 각각에 대해 상기 에너지 양 H의 절대값의 분수부분과 동일하며: COR = CAL2 . |H| [수학식 8], 그리고

- 하이브리드 트랜스미션 모드 각각에 대해 0과 동일하다.

제2 캘리브레이션 상수 CAL2도 또한 양이다. 여기에서, 상기 제1 캘리브레이션 상수 CAL1 및 제2 캘리브레이션 상수 CAL2는 동일한 값을 가진다. 변형으로서, 상기 제1 캘리브레이션 상수 CAL1 및 제2 캘리브레이션 상수 CAL2는 상이한 값들을 가진다.

반면에, 차량이 존재하는 상황이:

- 요구된 토크의 임박한 증가에도 그리고 현재 사용 중인 하이브리드 트랜스미션 모드에도 대응하지 않거나,

- 요구된 토크의 임박한 감소에도 그리고 현재 사용 중인 모든 전기 트랜스미션 모드에도 대응하지 않을 때에,

상기 교정 팩터 COR은 그것이 모든 전송 모드들에 대해 동일하도록 결정된다.

더 상세하게는, 여기에서, 그런 경우에 상기 교정 팩터 COR은 각 전송 모드에 대해 0과 같도록 취해진다.

변형으로서, 상기 교정 팩터는 재단된 어떤 다른 방법에 따라서 결정되어:

- 그래서 토크 요청에서의 긴급한 변화를 나나태는 파라미터가 상기 요구된 토크의 감소가 임박하다는 것을 표시할 때에, 그리고 현재 사용 중인 트랜스미션 모드가 모든 전기 트랜스미션 모드일 때에 각 하이브리드 트랜스미션 모드에 대응하는 교정 팩터가 모든 전기 트랜스미션 모드들 중 어느 하나에 대응하는 교정 팩터보다 더 크도록 하며, 그리고

- 그래서 토크 요청에서의 긴급한 변화를 나나태는 파라미터가 상기 요구된 토크의 증가가 임박하다는 것을 표시할 때에, 그리고 현재 사용 중인 트랜스미션 모드가 하이브리드 트랜스미션 모드일 때에 모든 전기 트랜스미션 모드 각각에 대응하는 상기 교정 팩터가 하이브리드 트랜스미션 모드들 어느 하나에 대응하는 교정 팩터보다 더 크도록 한다.

여기에서, 더 상세하게는, 단계 b2) 동안에, 상기 교정 팩터의 값은 각 트랜스미션 모드에 대해 결정되며, 이 값은 이 트랜스미션 모드와 연관된다.

단계 b3) 동안에, 교정된 에너지 양 HCOR은 차량 (1)의 에너지 소비를 나타내는 에너지의 양 H를 상기 교정 팩터 COR에 더함으로써 결정된다:

HCOR = H + COR [수학식 9]

여기에서, 더 상세하게는, 상기 교정된 에너지 양 HCOR과 연관된 최종 값은 각 트랜스미션 모드 각각에 대해 결정된다.

단계 b4) 동안에, 상기 트랜스미션 모드는 상기 교정된 에너지 양 HCOR을 최소화하기 위해 선택된다.

이를 위해서, 교정된 에너지 양 HCOR의 최종 값을 가지는 트랜스미션 모드는 여기에서 선택되며, 이 값은 이 가장 약한 전송 모드와 연관된다.

위에서 설명된 에너지 양 H 및 교정 팩터 COR을 결정하는 상기 방법은 교정된 에너지 양 HCOR을 최소화함으로써 트랜스미션 모드를 선택하는 것과 결합하여, 차량 (1)의 에너지 소비가 최소화되는 것을 유리하게도 허용하며, 그러면서도, 요구된 토크에서의 변화로 인한, 예를 들어 차량의 속도의 변화로 인한 초기 트랜스미션 모드로의 복귀 (return)에 의해 거의 즉각적으로 트랜스미션 모드 변경이 이어질 상황에서 그 트랜스미션 모드 변경을 회피한다.

특히, 요구된 토크의 감소가 임박할 때에 그리고 현재 사용 중인 트랜스미션 모드가 모든 전기 트랜스미션 모드들 중 하나일 때에, 각 하이브리드 트랜스미션 모드는 여기에서 유리하게도 선택될 것 같지 않으며, 이는 그것과 연관된 교정 팩터 COR이 이 경우에 모든 전기 트랜스미션 모드들 중 어느 하나와 연관된 것보다 더 높기 때문이며, 그리고 상기 선택은 상기 교정된 에너지 양 HCOR을 최소화함으로써 이루어지기 때문이다.

비교되는 방식에서, 요구된 토크에서의 증가가 임박하고 그리고 현재 사용 중인 트랜스미션 모드가 하이브리드 트랜스미션 모드들 중 하나일 때에, 상기 모든 전기 트랜스미션 모드들 중 하나는 여기에서 유리하게도 선택될 것 같지 않으며, 이는 그것과 연관된 교정 팩터 COR이 이 경우에 하이브리드 트랜스미션 모드들 중 어느 하나에 연관된 것보다 더 높기 때문이다.

도 3의 예에서, 두 개의 트랜스미션 모드들이 고려된다:

- 모든 전기 트랜스미션 모드 ZEV1, 그리고

- 하이브리드 트랜스미션 모드 Hyb1.

이 예에서, 차량 (1)이 STOP을 마킹해야만 하는 교차로에 접근한다 (도 3). 이는 도로 구성들 중 하나가 감속에 대응할 가능성이 있는 경우에 대응한다. 이 도로 구성은, 차량 (1)의 기능 상태들을 나타내는 상기 신호의 값들이 무엇이든지간에, 유효한 감속의 상황에 연관되며, 그러므로 휠들에서 요구된 토크의 감소의 상황에 연관된다.

현재 사용 중인 트랜스미션 모드는 모드 ZEV1이다.

이 첫 번째 상황에서, 발전 장치의 에너지 소비를 나타내는 에너지 양 H는 다음의 값들을 가진다:

- 트랜스미션 모드 ZEV1에 대해:

H(ZEV1) = (초당 1 그램).PCI

- 그리고 트랜스미션 모드 Hyb1에 대해:

H(Hyb1) = (초당 0.9 그램).PCI

또한, 이 초기 상황에서, 토크 요청에서의 긴급한 변화를 나타내는 파라미터 CHG는 여기에서 상기 요구된 토크의 임박한 감소를 표시한다. 제1 캘리브레이션 상수 CAL1의 값은 여기에서 20%이며, 즉, CAL1=0.2 이다. 이 초기 상황에서, 상기 교정 팩터 COR 및 상기 교정된 에너지 양 HCOR은 다음의 값들을 가진다:

- 트랜스미션 모드 ZEV1에 대해:

COR(ZEV1) = 0

HCOR(ZEV1) = (초당 1 그램).PCI

- 그리고 트랜스미션 모드 Hyb1에 대해:

COR(Hyb1) = (초당 0.18 그램).PCI 그리고

HCOR(Hyb1) = (초당 1.08 그램).PCI.

그러므로 상기 교정된 에너지 양 HCOR은 트랜스미션 모드 Hyb1에 대한 경우보다 트랜스미션 모드 ZEV1에 대해 더 작은 값을 가진다.

상기 선택된 트랜스미션 모드는 그러면 상기 트랜스미션 모드 ZEV1이며, 그러므로 차량 (1)에서 계속 사용될 것은 이 모드이다.

후속으로, 차량 (1)이 교차로에 접근할 때에, 그 차량의 운전자가 제동하며 그리고 그 차량 (1)의 속도는 감소한다. 이 제2 상황에서, 상기 에너지 양 H, 상기 교정 팩터 COR 및 상기 교정된 에너지 양 HCOR은 다음의 값들을 가진다:

- 트랜스미션 모드 ZEV1에 대해:

H(ZEV1) = (초당 -0.3 그램).PCI

COR(ZEV1) = 0

HCOR(ZEV1) = (초당 -0.3 그램).PCI

- 그리고 트랜스미션 모드 Hyb1에 대해:

H(Hyb1) = (초당 0.1 그램).PCI

COR(Hyb1) = (초당 0.02 그램).PCI and

HCOR(Hyb1) = (초당 0.12 그램).PCI.

그러면 상기 선택된 트랜스미션 모드는 상기 트랜스미션 모드 ZEV1이며, 그러므로 차량 (1)에서 여전히 계속 사용될 것은 이 모드이다.

그러므로, 본 발명 덕분에, 상기 제1 상황에서 하이브리드 트랜스미션 모드 Hyb1의 선택이 회피된다. 실제로, 이 하이브리드 트랜스미션 모드가 선택되었다면, 그것은 상기 제2 상황에서 상기 모든 전기 트랜스미션 모드 ZEV1으로 복귀하기 이전의 매우 짧은 시간동안에만 사용될 것이다. 트랜스미션 모드의 그런 빠른 변경들은 운전자가 성가신 것으로 감지한다.

본 발명에 따른 에너지 관리를 위한 이 방법의 변형에서, 단계 b2)에서, 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 파라미터가 긴급한 감속과 관련된 상기 요구된 토크에서의 감소를 표시할 때에, 그리고 현재 사용 중인 트랜스미션 모드가 하이브리드 트랜스미션 모드들 중 하나일 때에, 상기 교정 팩터는, 현재 사용 중인 열기관의 기어비보다 더 낮은 열기관의 기어비에 대응하는 하이브리드 트랜스미션 모드들 중 하나에 대해, 현재 사용 중인 트랜스미션 모드와 연관된 것보다 더 높은 값을 가지도록 결정된다는 것이 또한 예견된다.

느린 속도에서 이동하는 차량에 대해, 높은 기어비를 사용하는 것은 열기관을 이 차량의 휠들에 결합하기 위한 것으로 알려져 있으며, 그래서 이 기관이 양호한 작용 포인트 상에서 사용되도록 한다. 반면에 차량의 속도가 높을 때에 더 낮은 기어비를 사용하는 것이 알려져 있다.

이 변형에 대응하는 교정 팩터를 결정하기 위한 방법은 트랜스미션 모드의 변경이 회피되는 것을 허용하며, 이는 심지어 차량이 막 감속하려고 할 때에도 열기관의 기어비 감소의 결과를 가져올 것이다. 트랜스미션 모드의 이 변경을 회피하는 것이 유리하며, 이는 차량의 속도의 감소로 인해서 거의 즉각적으로 트랜스미션 모드의 다른 변경이 뒤따르며, 그래서 열기관의 높은 기어비로의 복귀를 허용한다.

상기 교정 팩터 COR은, 차량의 속도 변경 이후에 바람직하지 않게 될 기어비를 가지는 운동역학 모드로 상기 발전 장치를 스위칭하는 페널티를 부과하기 위해서 여기에서 결정된다.

옵션의 방식에서, 이 변형에서 다음의 것이 또한 예견된다: 토크 요구에서의 긴급한 변경을 나타내는 파라미터가 긴급 가속에 관련된 상기 요구된 토크의 증가를 표시할 때에, 그리고 현재 사용 중인 트랜스미션 모드가 하이브리드 트랜스미션 모드들 중 하나일 때에, 상기 교정 팩터는, 현재 사용 중인 열기관의 기어비보다 더 높은 열기관의 기어비에 대응하는 하이브리드 트랜스미션 모드들 중 하나를 선택하는 것을 지지하기 위해서 결정된다.

이 마지막 배치는 트랜스미션 모드의 변경을 유리하게도 허용하며, 이는 열기관의 기어비의 증가, 즉, 차량이 막 가속하려고 할 때에 다운시프트의 결과를 가져온다. 그러므로 운전의 안락함이 더 향상되며, 이는 수용가능한 비율이 이용가능한 토크를 가능한 가장 크게 유보하는 것의 혜택을 받기 때문이다.

Claims

발전 장치를 포함하는 하이브리드 차량 (1)에서 에너지 관리를 위한 방법으로,
상기 발전 장치는 열기관 그리고 하나가 현재 사용 중인 적어도 두 개의 트랜스미션 모드들 (Hyb1, ZEV1)에 따라 트랜스미션 디바이스를 통해 상기 차량 (1)의 휠들에 결합되기에 적합한 전기 모터를 구비하며,
a) 상기 발전 장치의 에너지 소비를 나타내는 에너지 양 (H)이 결정되고, 그리고
b) 상기 트랜스미션 모드들 (Hyb1, ZEV1) 중 하나는 이 에너지 양 (H)에 따라 선택되며, 단계 b)에서,
b1) 상기 휠들에서의 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 파라미터 (CHG)가 결정되며,
b2) 상기 에너지 양 (H)의 교정 팩터 (COR)가 현재 사용 중인 트랜스미션 모드에 따라 그리고 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 상기 파라미터 (CHG)에 따라 결정되며,
b3) 상기 에너지 양 (H) 더하기 상기 교정 팩터 (COR)의 합과 동일한 교정된 에너지 양 (HCOR)이 결정되며,
b4) 상기 교정된 에너지 양 (HCOR)을 최소화하기 위해 트랜스미션 모드 (Hyb1, ZEV1)가 선택되는 것을 특징으로 하는, 에너지 관리 방법.
제1항에 있어서,
단계 a)에서, 상기 에너지 양 (H)의 초기 값은 각 트랜스미션 모드 (Hyb1, ZEV1)에 대해 결정되며, 이 양은 상기 발전 장치의 에너지 소비를 나타내며;
단계 b2)에서, 이 트랜스미션 모드와 연관된 상기 교정 팩터 (COR)의 값은 각 트랜스미션 모드 (Hyb1, ZEV1)에 대해 결정되며;
단계 b3)에서, 이 동일한 트랜스미션 모드와 연관된 상기 교정된 에너지 양 (HCOR)의 최종 값은 각 트랜스미션 모드 (Hyb1, ZEV1)에 대해 결정되며; 그리고
단계 b4)에서, 이 트랜스미션 모드와 연관된 교정된 에너지 양 (HCOR)의 가장 낮은 최종 값을 가진 트랜스미션 모드 (Hyb1, ZEV1)가 선택되는, 에너지 관리 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
각 트랜스미션 모드 (Hyb1, ZEV1)는 기어비 그리고/또는 상기 열기관 및 상기 전기 모터 사이의 토크 분할과 연관된, 에너지 관리 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 트랜스미션 모드들 (Hyb1, ZEV1)은,
상기 열기관 및 상기 전기 모터 둘 모두가 상기 차량 (1)의 휠들에 결합되는 적어도 하나의 하이브리드 트랜스미션 모드 (Hyb1), 그리고
상기 전기 모터만이 상기 차량 (1)의 휠들에 결합되는 모든 전기 트랜스미션 모드 (ZEV1)를 포함하며,
현재 사용 중인 트랜스미션 모드가 상기 모든 전기 트랜스미션 모드 (ZEV1)일 때에 그리고 단계 b1)에서 결정된 상기 파라미터 (CHG)가 토크 요구에서의 긴급한 감소를 나타낼 때에, 단계 b2)에서, 상기 교정 팩터 (COR)는 상기 모든 전기 트랜스미션 모드 (ZEV1)에 대한 값보다 상기 하이브리드 트랜스미션 모드 (Hyb1)에 대해 더 높은 값을 가지도록 결정되는, 에너지 관리 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 트랜스미션 모드는,
상기 열기관 및 상기 전기 모터 둘 모두가 상기 차량 (1)의 휠들에 결합되는 적어도 하나의 하이브리드 트랜스미션 모드 (Hyb1), 그리고
상기 전기 모터만이 상기 차량 (1)의 휠들에 결합되는 모든 전기 트랜스미션 모드 (ZEV1)를 포함하며,
현재 사용 중인 트랜스미션 모드가 상기 하이브리드 트랜스미션 모드 (Hyb1)일 때에 그리고 단계 b1)에서 결정된 상기 파라미터가 토크 요구에서의 긴급한 증가를 나타낼 때에, 단계 b2)에서, 상기 교정 팩터 (COR)는 상기 하이브리드 트랜스미션 모드 (Hyb1)에 대한 값보다 상기 모든 전기 트랜스미션 모드 (ZEV1)에 대해 더 높은 값을 가지도록 결정되는, 에너지 관리 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교정 팩터 (COR)는 상기 에너지 양 (H)에 비례하는, 에너지 관리 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차량 (1)은 상기 차량의 위치에 관한 정보 및 이진화된 지도제작 데이터를 공급하기에 적합한 글로벌 포지셔닝 시스템을 더 포함하며, 단계 b1)에서, 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 상기 파라미터 CHG는 차량의 위치에 관한 상기 정보 및 상기 이진화된 지도제작 데이터에 따라 결정되는, 에너지 관리 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 b1)에서, 토크 요구에서의 긴급한 변화를 나타내는 상기 파라미터 (CHG)는 상기 차량 (1)의 기능 상태들을 나타내는 적어도 하나의 신호에 따라 더 결정되는, 에너지 관리 방법.
제8항에 있어서,
차량의 기능 상태들을 나타내는 상기 신호는:
- 상기 차량 (1)의 속도 (V)를 나타내는 신호,
- 상기 차량 (1)의 방향 지시등들의 상태를 나타내는 신호,
- 상기 차량 (1)의 크루즈 제어의 활성화된 또는 비활성화된 상태를 나타내는 신호
중 적어도 하나를 포함하는, 에너지 관리 방법.