(57)【要約】      （修正有）【課題】ドライブトレインを操作するための方法を提供する。【解決手段】実際の充電状態及び目標充電状態に応じてドライブトレインの複数の操作モードの１つを決定するために、電気エネルギー貯蔵手段の実際の充電状態が測定によって検出されかつ電気エネルギー貯蔵手段の決定された目標充電状態と比較する方法において、電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態が自動車の瞬間的な駆動状態に応じて決定される。瞬間的な速度、瞬間的なトランスミッションデータ、瞬間的なハイブリッド駆動装置データのいずれか１つ以上に応じて、自動車の差し迫った減速について又は差し迫った加速又は差し迫ったクルーズコントロールについて結論が引き出され、電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態が前記結論に応じて決定される。さらに、操作モードの範囲境界又は範囲境界によって規定される範囲幅のいずれか一方又は両方が目標充電状態に応じて選択的にシフトされる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のドライブトレイン、特に、内燃機関と電気モータと電気エネルギー貯蔵手段とを備えるハイブリッド駆動装置を有し、同様にトランスミッションを有するドライブトレインを操作するための方法であって、前記電気エネルギー貯蔵手段の実際の充電状態及び目標充電状態に応じて前記ドライブトレインの複数の操作モードの１つを決定するために、前記電気エネルギー貯蔵手段の実際の充電状態が測定によって検出されかつ前記電気エネルギー貯蔵手段の決定された目標充電状態と比較される方法において、
前記自動車の瞬間的な速度、瞬間的なトランスミッションデータ、又は瞬間的なハイブリッド駆動装置データのいずれか１つ以上に応じて、前記自動車の差し迫った減速について又は差し迫った加速又は差し迫ったクルーズコントロールについて結論が引き出され、前記電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態が前記結論に応じて決定されることにより、前記電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態が自動車の瞬間的な駆動状態に応じて決定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記自動車の瞬間的な傾斜に応じて前記電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態を決定するために、瞬間的なトランスミッションデータ又は瞬間的なハイブリッド駆動装置データのいずれか一方又は両方を使用して、前記瞬間的な傾斜を決定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記自動車の瞬間的な傾斜が、瞬間的なトランスミッションアウトプット回転速度、トランスミッションの瞬間的な変速比、前記ハイブリッド駆動装置によって提供されるトランスミッションインプットトルク、又は前記自動車の加速度のいずれか１つ以上から決定されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態が、前記電気エネルギー貯蔵手段の実際の充電状態よりも大きい場合、前記電気エネルギー貯蔵手段を充電するために前記内燃機関の負荷レベルを上げるように、当該負荷レベルが調整されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態が、前記電気エネルギー貯蔵手段の実際の充電状態よりも小さい場合、前記電気エネルギー貯蔵手段を放電するために前記内燃機関の負荷レベルを低くするように、当該負荷レベルが調整されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
自動車のドライブトレイン、特に、内燃機関と電気モータと電気エネルギー貯蔵手段とを備えるハイブリッド駆動装置を有し、同様にトランスミッションを有するドライブトレインを操作するための方法であって、前記電気エネルギー貯蔵手段の実際の充電状態及び目標充電状態に応じて前記ドライブトレインの複数の操作モードの１つを決定するために、前記電気エネルギー貯蔵手段の実際の充電状態が測定によって検出されかつ前記電気エネルギー貯蔵手段の決定された目標充電状態と比較される方法において、
前記操作モードの範囲境界又は範囲境界によって規定される範囲幅のいずれか一方又は両方が、前記目標充電状態に応じて調整されることを特徴とする方法。
【請求項７】
各々の前記操作モードが、前記電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態の規定範囲に及ぶことと、少なくとも２つの操作モードの範囲境界又は範囲境界によって規定される範囲幅のいずれか一方又は両方が、目標充電状態に応じて調整されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
電気エネルギー貯蔵手段を充電又は放電することなく、ハイブリッド駆動装置の電気モータが車載電気システムの需要を賄う程度にちょうど十分なエネルギーを発生する操作モードの範囲幅が、前記目標充電状態が常に当該操作モードの範囲幅内に、特に当該操作モードの中央にあるように調整されることを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか一項に記載の特徴を特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の特徴を特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１又は６の前提部分による自動車のドライブトレインを操作（制御）するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド駆動装置に加えて、ハイブリッド車両のドライブトレインはトランスミッションを有し、ハイブリッド駆動装置は、内燃機関、電気モータ及び電気エネルギー貯蔵手段（electrischen Energiespeicher）を備える。内燃機関が非作動状態で、自動車が純粋に電動で駆動される場合、自動車は、電気エネルギー貯蔵手段に貯蔵されたエネルギーを用いて電気モータのみによって駆動される。ハイブリッド駆動の場合、このタイプの自動車は、電気モータ及び内燃機関によって駆動される。回生モードとして知られるものでは、電気モータは、電気エネルギー貯蔵手段を充電するために発電機として作動する。電気モータ及び電気エネルギー貯蔵手段の代わりに、対応するモータを有する運動貯蔵手段（kinetischer Speicher）又は圧力貯蔵手段（Druckspeicher）を設けることも可能である。
【０００３】
ハイブリッド車両のドライブトレインを最適に操作するために、内燃機関の消費を考慮してかつ電気モータ及び電気エネルギー貯蔵手段の効率を考慮して、ドライブトレインの操作モードが電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態及び実際の充電状態に応じて選択され、この操作モードに基づき、電気エネルギー貯蔵手段が放電されるか、充電されるか又は一定の充電レベルに維持される。電気エネルギー貯蔵手段の実際の充電状態は、測定によって検出することができる。前記電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態は、他の方法で決定されなければならない。
【０００４】
特許文献１は、電気エネルギー貯蔵手段の充電及び放電、したがって、前記電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態をナビゲーション装置からのデータに応じて決定することを開示しており、ナビゲーション装置は、自動車によって走行されるルートに関するルート情報及び対応する標高情報を含む。特許文献１によれば、ドライブトレインの操作モードは、ナビゲーション装置によって提供される自動車の予想ルートデータに基づき決定され、この操作モードに基づき、ハイブリッド駆動装置の電気エネルギー貯蔵手段が充電されるか又は放電される。これは複雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許第１２１１１２１Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これを出発点として、本発明の目的は、自動車のドライブトレインを操作するための新規な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、この目的は、請求項１による方法によって達成される。本発明の第１の態様によれば、電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態が自動車の瞬間的な駆動状態に応じて決定される。すなわち、自動車の瞬間的な速度に応じて及び／又は瞬間的なトランスミッションデータに応じて及び／又は瞬間的なハイブリッド駆動装置データに応じて、自動車の差し迫った減速について又は差し迫った加速又は差し迫ったクルーズコントロールについて結論が引き出され、電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態が前記結論に応じて決定される。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、この目的は、請求項７による方法によって達成される。単独で又は本発明の第１の態様と組み合わせて使用することができる本発明の第２の態様によれば、操作モードの範囲境界及び／又は範囲境界によって規定される範囲幅が目標充電状態に応じて調整（シフト）される。
【０００９】
本発明による方法は、効率度に関し最適化されるように、ハイブリッド駆動装置を有する自動車の電気エネルギー貯蔵手段の簡単な充電を可能にする。本発明の方法によりドライブトレインを操作するために、予想によるデータ、例えばナビゲーション装置からのデータは必要ではない。自動車のドライブトレインを操作するために、前記自動車の瞬間的な駆動状態に関するデータのみが必要とされる。
【００１０】
本発明の好ましい発展形態は、従属請求項及び次の説明から理解することができる。本発明の例示的な実施形態について、これらに限定することなしに、図面を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による方法を使用できるドライブトレインのごく概略的な図面である。
【図２】本発明による方法を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、ごく概略的に、自動車を示しており、そのドライブトレインは、内燃機関１０、電気モータ１１及び電気エネルギー貯蔵手段１２を有するハイブリッド駆動装置を有する。さらに、図１の自動車のドライブトレインはトランスミッション１３を有する。複数の電気モータ又は電気機械を設けることができることは言うまでもない。
【００１３】
トランスミッション１３は、ギヤが自動化された又は自動的な方法でシフトされるオートマチックトランスミッションであることが好ましい。
【００１４】
電気モータ１１によって使用されることができる電気エネルギーは、純粋に電動による駆動の場合に電気モータ１１のみによって自動車を駆動するために、あるいはハイブリッド駆動の場合に電気モータ１１を用いて内燃機関１０を補助するために、図１による自動車のドライブトレインの電気エネルギー貯蔵手段１２に貯蔵される。
【００１５】
回生モードでは、電気モータ１１は、電気エネルギー貯蔵手段１２を充電するために発電機として作動される。
【００１６】
電気エネルギー貯蔵手段１２の充電状態はまた、ＳＯＣ（State of Charge、充電状態）と称される。
【００１７】
効率度に関し最適化されるようにこのタイプのハイブリッド車両のドライブトレインを操作するために、電気エネルギー貯蔵手段１２の実際の充電状態及び前記電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態が決定されるとともに、ドライブトレインの操作モードが電気エネルギー貯蔵手段１２の実際の充電状態及び目標充電状態に応じて決定され、電気エネルギー貯蔵手段１２は決定された操作モードに応じて放電されるか又は充電されるか又は一定の充電状態に維持される。
【００１８】
電気エネルギー貯蔵手段１２の実際の充電状態は、測定によって、あるいは直接又はモデルベースの方法を使用して容易に決定できる。
【００１９】
本発明の目的のために、電気エネルギー貯蔵手段１２の目標充電状態は、自動車の瞬間的な駆動状態に応じて決定される。例えばナビゲーション装置からの予想によるデータは、この目的ために必要ではない。
【００２０】
この場合、電気エネルギー貯蔵手段１２の目標充電状態は次のようにして決定される。すなわち、自動車の瞬間的な速度に応じて及び／又は瞬間的なトランスミッションデータに応じて及び／又は瞬間的なハイブリッド駆動装置データに応じて、自動車の差し迫った減速又は差し迫った加速又は差し迫ったクルーズコントロールについて結論が引き出され、電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態が前記結論に応じて決定される。ドライブトレインを操作するための複数の操作モードの１つが、電気エネルギー貯蔵手段１２の目標充電状態及び測定によって決定された電気エネルギー貯蔵手段１２の実際の充電状態に応じて決定される。次に、上記のことに応じて、電気エネルギー貯蔵手段１２は放電されるか又は充電されるか又は一定の充電状態に維持される。
【００２１】
電気エネルギー貯蔵手段１２の目標充電状態が決定され、これに応じて、将来の又は予想によるデータ、例えばナビゲーション装置からのデータを利用する必要なしに、ドライブトレインの瞬間的な駆動状態データを使用してドライブトレインの操作モードが決定される。
【００２２】
自動車の瞬間的な傾斜に応じて電気エネルギー貯蔵手段１２の目標充電状態を決定するために、自動車の瞬間的な傾斜が、瞬間的なトランスミッションデータ及び／又はドライブトレインの瞬間的なハイブリッド駆動装置データに基づいて決定される。この場合、自動車の瞬間的な傾斜は、トランスミッション１３の瞬間的なトランスミッションアウトプット回転速度から、トランスミッション１３の瞬間的な変速比から、ハイブリッド駆動装置によって提供されるトランスミッションインプットトルクから及び自動車の加速度から決定される。例えば、自動車の長手方向加速度は、車輪回転速度によって決定されるか、あるいはハイブリッド車両の電気駆動の場合、電気機械の回転速度から決定される。加速度センサによって測定される加速度は、正の勾配成分をさらに含むので、対応する上りの傾斜は、傾斜面に作用する力に基づいて幾何学的に導くことができる。
【００２３】
上りの傾斜が自動車の瞬間的な傾斜として決定されると、自動車の加速段階が差し迫っているという結論を引き出すことができる。ハイブリッド駆動装置は、自動車が一定速度であったとしても高いトランスミッションインプットトルクを提供しなければならない。
【００２４】
対照的に、下りの傾斜が傾斜として決定されると、自動車の減速段階が差し迫っているという結論を引き出すことができる。次に、例えば、ブレーキペダルを操作することによって、あるいは回生モードの一定の速度として減速を実現することができる。
【００２５】
そして、これに応じて、電気エネルギー貯蔵手段１２の目標充電状態が、例えば、自動車の差し迫った減速段階の場合に回生電位を利用して電気エネルギー貯蔵手段１２を充電できるように決定される。
【００２６】
上述のように決定された電気エネルギー貯蔵手段１２の目標充電状態が前記電気エネルギー貯蔵手段の実際の充電状態よりも小さい場合、内燃機関１０の負荷レベル（Lastpunkts）を下げるような調整を行うドライブトレインの操作モードが、電気エネルギー貯蔵手段１２を放電するために決定される。対照的に、電気エネルギー貯蔵手段１２の目標充電状態が、前記電気エネルギー貯蔵手段の実際の充電状態よりも大きい場合、内燃機関１０の負荷レベルを上げるような調整を行うドライブトレインの操作モードが、電気エネルギー貯蔵手段１２を充電するために決定される。
【００２７】
ハイブリッドドライブトレインのエネルギー貯蔵手段１２の目標充電状態を決定するための上述の手順により、予想によるデータ、例えばナビゲーション装置からのデータを利用する必要なしに、特に自動車の瞬間的な駆動状態に関するデータのみに基づき、電気エネルギー貯蔵手段１２の目標充電状態の簡単な制御を行うことができる。この結果、効率度に関し最適化されるように、電気エネルギー貯蔵手段１２を充電することができる。内燃機関１０の負荷レベルは、電気エネルギー貯蔵手段１２の目標充電状態の上述の決定に応じて及び選択された操作モードに応じて調整（シフト）される。
【００２８】
図２は、本発明の別の態様を説明するためのグラフを示しており、ドライブトレインの操作モードの範囲境界及び／又は範囲境界によって規定される範囲幅は、本発明のこの別の態様に従って目標充電状態に応じて調整（シフト）される。
【００２９】
したがって、図２は２つのグラフを示しており、パーセントによる電気エネルギー貯蔵手段の充電状態が、各々の場合に２つのグラフの水平軸線にプロットされている。
【００３０】
図示した例示的な実施形態では、合計７つの操作モード、特に操作モード１４、１５、１６、１７、１８、１９と２０が電気エネルギー貯蔵手段１２のこの充電状態にわたって分布され、操作モード１４、１５と１６で電気エネルギー貯蔵手段１２は放電され、操作モード１８、１９と２０で電気エネルギー貯蔵手段１２は充電される。また操作モード１７では、ハイブリッド駆動装置の電気モータ１１は、電気エネルギー貯蔵手段１２を充電又は放電することなしに、ドライブトレインのいわゆる車載電気システムが必要とするエネルギーが賄われる程度にちょうど十分なエネルギーを発生する。電気エネルギー貯蔵手段１２を放電するための操作モード１４、１５と１６、及び電気エネルギー貯蔵手段１２を充電するための操作モード１８、１９と２０は、それらの放電強度又は充電強度に関して異なり、操作モード２０の充電強度は操作モード１９の充電強度よりも大きく、操作モード１９の充電強度は操作モード１８の充電強度よりも大きい。操作モード１５の放電強度は操作モード１４の放電強度よりも大きい。さらに、操作モード１４の放電強度は操作モード１６の放電強度よりも大きい。
【００３１】
操作モード１４、１５、１６、１７、１８、１９と２０の範囲境界及び／又は範囲幅をシフトするための図２に示した例示的な実施形態では、操作モード１４、１５、１７、１９と２０の範囲幅が常に一定のままで、目標充電状態ＳＯＣＳＯＬＬが常に、電気エネルギー貯蔵手段１２を充電又は放電することなく、ハイブリッド駆動装置の電気モータ１１がドライブトレインの車載電気システム需要を賄う程度にちょうど十分なエネルギーを発生する操作モード１７の範囲幅内に、例えば、操作モード１７の範囲幅の中心にあるように、操作モード１７の範囲境界を電気エネルギー貯蔵手段１２の決定された目標充電状態ＳＯＣＳＯＬＬに応じてシフトする手順が行われる。操作モード１７の範囲境界のこのシフトに応じて、操作モード１７の範囲幅は、常に、図示した例示的な実施形態のエネルギー貯蔵手段１２の充電状態の１０％で不変であり、操作モード１６の下方の範囲境界及び操作モード１８の上方の範囲境界がシフトし、これに対し、操作モード１６の上方の範囲境界及び操作モード１８の下方の範囲境界は一定のままである。この結果、操作モード１６と１８の範囲幅は、決定された目標充電状態ＳＯＣＳＯＬＬに応じて変化する。
【００３２】
図２の２つのグラフでは、目標充電状態ＳＯＣＳＯＬＬにに基づき操作モードの目標充電状態の範囲境界及び／又は範囲幅がシフトされ、これに加えて、測定によって検出される実際の充電状態ＳＯＣＩＳＴが同様にプロットされている。図２の左側のグラフでは電気エネルギー貯蔵手段１２の目標充電状態は前記電気エネルギー貯蔵手段の実際の充電状態よりも大きく、その結果、操作モード１８が、ドライブトレインの操作モードとして選択され、それによって電気エネルギー貯蔵手段１２を充電することで、実際の充電状態を目標充電状態に近づける。
【００３３】
電気エネルギー貯蔵手段１２の目標充電状態が、前記電気エネルギー貯蔵手段の実際の充電状態よりも小さい図２の右側のグラフでは、操作モード１６が、ドライブトレインの操作モードとして選択され、このように電気エネルギー貯蔵手段１２を放電し、実際の充電状態を前記電気エネルギー貯蔵手段の目標充電状態に近づける。
【００３４】
図２に示した例示的な実施形態と対照的に、操作モード１７のために、決定された目標充電状態に応じて範囲境界のみならず範囲幅も適合させることも可能である。同様に、操作モード１４、１５、１９と２０のために、前記操作モードの範囲境界及び／又は範囲幅を適合させることが可能である。
【００３５】
ドライブトレインを操作するための個々の操作モード１４〜２０の間の移行は、各々の場合に別個に行われる。
【符号の説明】
【００３６】
１０：内燃機関、１１：電気モータ、１２：電気エネルギー貯蔵手段、
１３：トランスミッション
【図１】
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【図２】
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