(57)【要約】【課題】  運転者の走行スタイルとその都度の運転状況とに依存した蓄電装置目標充電状態を守れる車両用ハイブリッドパワートレイン内で駆動出力配分を算定するため手段を提供する。【解決手段】  運転者の現実の動的または経済的走行様式に依存した蓄電装置（２８）の目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）を算定しかつ目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）に依存してパワートレインの現実の運転事例（Ｂｅｔｒｉｅｂｓｆａｌｌ）を算定するための手段（２２）、目標充電状態とパワートレインの現実の運転事例（Ｂｅｔｒｉｅｂｓｆａｌｌ）とに依存して少なくとも１つの電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）の電気的に可能な目標駆動出力（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ１）を算定するための手段（２３）、そして電気的に可能な目標駆動出力に依存して内燃機関（ＶＭ）および少なくとも１つの電気機械の目標駆動出力（ｖｍ−ｓｏｌｌ−ｐ、ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ）を算定するための手段（２４）を設けた。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの内燃機関（ＶＭ）と少なくとも１つの電気原動機（ＥＭ１、ＥＭ２）と１つの変速機（７）とを備えた乗物、例えば陸上走行車両、船舶、航空機のハイブリッドパワートレイン（１、２）内で駆動出力配分を算定するための装置であって、運転者の要求駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）を検出するための手段と、原動機（ＶＭ、ＥＭ１、ＥＭ２）の運転パラメータを検出するための手段と、蓄電装置（２８）の充電状態を検出するための手段と、運転者の要求駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）を少なくとも２つの原動機（ＶＭ、ＥＭ１、ＥＭ２）の目標出力設定値に分割するための手段と、を備えたものにおいて、
運転者の現実の動的または経済的走行様式に依存した蓄電装置（２８）の目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）を算定し、かつ、目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）に依存してパワートレインの現実の運転事例（Ｂｅｔｒｉｅｂｓｆａｌｌ）を算定するための手段（２２）と、
目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）とパワートレインの現実の運転事例（Ｂｅｔｒｉｅｂｓｆａｌｌ）とに依存して少なくとも１つの電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）の電気的に可能な目標駆動出力（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ１）を算定するための手段（２３）と、
電気的に可能な目標駆動出力（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ１）に依存して内燃機関（ＶＭ）および少なくとも１つの電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）の目標駆動出力（ｖｍ−ｓｏｌｌ−ｐ、ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ）を算定するための手段（２４）と、
を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）および運転事例（Ｂｅｔｒｉｅｂｓｆａｌｌ）を算出するための手段（２２）に、これらの値を算定するために以下の量：
スポーツ性特性値（ｋ−ｓｐｏｒｔ）、
蓄電装置（２８）の実際充電状態（ｓｏｃ−ｉｓｔ）、
運転者の要求駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）、
内燃機関（ＶＭ）の現実のエンジン回転数における最小出力（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ）および最大出力（ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）、
が送信可能であることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項３】
目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）および運転事例（Ｂｅｔｒｉｅｂｓｆａｌｌ）を算出するための手段（２２）に、蓄電装置（２８）の最小充電状態（ＳＯＣ−ＭＩＮ）および最大充電状態（ＳＯＣ−ＭＡＸ）が送信可能であることを特徴とする、請求項２記載の装置。
【請求項４】
電気的に可能な目標出力（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ１）を算定するための手段（２３）に、これらを算定するために以下の量：
現実の運転事例（Ｂｅｔｒｉｅｂｓｆａｌｌ）、
実際充電状態（ｓｏｃ−ｉｓｔ）、
目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）、
スポーツ性特性値（ｋ−ｓｐｏｒｔ）に依存した蓄電装置（２８）の充電出力限界（充電出力限界）の特性量および放電出力限界（減成出力限界）の特性量、
蓄電装置（２８）の最小および最大充電状態（ＳＯＣ−ＭＩＮ、ＳＯＣ−ＭＡＸ）の値、
内燃機関（ＶＭ）の現実のエンジン回転数における最小出力（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ）および最大出力（ｅｍ−ｍａｘ−ｐ）、
が送信可能であることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項５】
駆動出力配分を確定するための手段（２４）に、それらを算定するために以下の量：
電気的に可能な目標駆動出力（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ１）、
運転者の要求駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）、
蓄電装置（２８）の最大放電出力（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ−ｐ）および最大充電出力（ｃｈａｒｇｅ−ｐ）、
少なくとも１つの電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）の最小駆動出力（ｍｉｎ−ｅｍ−ｐ）および最大駆動出力（ｍａｘ−ｅｍ−ｐ）、
が送信可能であることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項６】
複数の並行して経過する運転事例について、運転事例に関係した電気的に可能な各目標駆動出力値が、手段（２３）の出力部（３４）で、電気的に可能な目標総駆動出力値（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐ）に加算可能であることを特徴とする、請求項４記載の装置。
【請求項７】
現実に電気的に可能な目標駆動出力（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ１）を算定するための手段（２３）が少なくとも１つの差形成器（３６）を備えており、この差形成器内で蓄電装置（２８）の実際充電状態（ｓｏｃ−ｉｓｔ）と目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）との値から差を形成可能であることを特徴とする、請求項４または６記載の装置。
【請求項８】
手段（２３）が少なくとも１つの差形成器（４５）を備えており、この差形成器内で蓄電装置（２８）の実際充電状態（ｓｏｃ−ｉｓｔ）と運転事例に応じて最大充電状態（ＳＯＣ−ＭＡＸ）または最小充電状態（ＳＯＣ−ＭＩＮ）とから差を形成可能であることを特徴とする、請求項４、６または７記載の装置。
【請求項９】
手段（２３）が少なくとも１つの調節器（３７、３７１、３７２）を備えており、この調節器で差形成器（３６、４５）の差値から少なくとも１つの電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）の電気的駆動出力値がそれぞれ算定可能であることを特徴とする、請求項７または８記載の装置。
【請求項１０】
調節器（３７、３７１、３７２）内で算出された電気的駆動出力値に、自動車内の別の電気負荷の消費電力が加算可能（３８）であることを特徴とする、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
手段（２３）が少なくとも１つの計算段（３９、３９１、３９２）を備えており、この計算段で調節器（３７、３７１、３７２）の出力値から各電気的出力値が電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）の効率を頼りにこの電気機械の各機械的出力に換算可能であることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
手段（２３）が、計算段（３９）の負値のみを転送する少なくとも１つのフィルタ手段（４０）を備えていることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
手段（２３）が、計算段（３９、３９２）の正値のみを転送する少なくとも１つのフィルタ手段（５９）を備えていることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
手段（２３）が、運転者の要求駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）の正値のみを転送する少なくとも１つのフィルタ手段（４２）を備えていることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
手段（２３）が、差形成器（４７）の負値のみを転送する少なくとも１つのフィルタ手段（４０）を備えており、この差形成器内で運転者の要求駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）と内燃機関（ＶＭ）の現実のエンジン回転数において最大可能な駆動出力（ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）との間の差を算定可能であることを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
手段（２３）が、差形成器（４７）の負値のみを転送する少なくとも１つのフィルタ手段（４９）を備えており、この差形成器内で運転者の要求駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）と運転事例に応じて内燃機関（ＶＭ）の現実のエンジン回転数において最大可能な駆動出力（ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）または最小可能な駆動出力（ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）との間の差が算定可能であることを特徴とする、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
手段（２３）内で比較モジュール（４１）にフィルタ手段（５９）の出力値、放電出力限界（減成出力限界）値およびフィルタ手段（４２）の出力値が供給可能であり、
比較モジュール（４１）が前記値のうち最小値を転送するための最小値形成器として構成されており、この最小値が電動機駆動用電気機械出力の電気的に可能な目標値（ｅｍ−ｃａｐｒｅｓ−ｐ）を表すことを特徴とする、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
手段（２３）内で比較モジュール（４３）にフィルタ手段（４０）の出力値、充電出力限界値および他のフィルタ手段（４０）の出力値が供給可能であり、
比較モジュール（４３）が前記値のうち最大値を転送するための最大値形成器として構成されており、この最大値が、電気機械を内燃機関（ＶＭ）によって駆動するとき少なくとも１つの電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）の発電機運転用充電出力の電気的に可能な目標値（ｅｍ−ｋｒａｆｔｌａｄ−ｐ）を表すことを特徴とする、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
手段（２３）内で比較モジュール（４６）に計算段（３９）の出力値およびフィルタ手段（４４）の出力値が供給可能であり、
比較モジュール（４６）が前記値のうち最小値を転送するための最小値形成器として構成されており、この最小値が、内燃機関（ＶＭ）の駆動出力を電動機で支援するとき電気機械出力の電気的に可能な目標値（ｅｍ−ｂｏｏｓｔ−ｐ）を表すことを特徴とする、請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
手段（２３）内で比較モジュール（４８）に計算段（３９）の出力値およびフィルタ手段（４９）の出力値が供給可能であり、
比較モジュール（４８）が前記値のうち最大値を転送するための最大値形成器として構成されており、この最大値が、少なくとも１つの電気機械のハイブリッド車両を減速する発電機運転モードのときこの少なくとも１つの電気機械の充電出力の電気的に可能な目標値（ｅｍ−ｒｅｋｕｐ−ｐ）を表すことを特徴とする、請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
手段（２３）内で比較モジュール（４８）に計算段（３９１）の出力値およびフィルタ手段（４９）の出力値が供給可能であり、
比較モジュール（４３）にフィルタ手段（４０）の出力値、充電出力限界値およびフィルタ手段（４９）の出力値が供給可能であり、
両方の比較モジュール（４３、４８）の出力値が加算モジュール（５０）に供給可能であり、
加算モジュールの出力値は、回生運転のときおよびこれと同時に内燃機関（ＶＭ）によって駆動された発電機運転のとき少なくとも１つの電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）の発電機運転の電気的に可能な目標総充電出力（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐ−ｇｅｎ）を表すことを特徴とする、請求項１乃至２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
手段（２３）内で比較モジュール（５１）に計算段（３９１）の出力値およびフィルタ手段（４４）の出力値が供給可能であり、
比較モジュール（５２）にフィルタ手段（５９）の出力値、放電出力限界（減成出力限界）値およびフィルタ手段（４２）の出力値が供給可能であり、
両方の比較モジュール（５１、５２）の出力値が加算モジュール（５３）に供給可能であり、
加算モジュールの出力値は、蓄電装置（２８）からの電力を利用して内燃機関（ＶＭ）を電動機で支援するために少なくとも１つの電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）の電動機運転の電気的に可能な目標総出力（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐ−ｍｏｔ）を表すことを特徴とする、請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
駆動出力配分を確定するための手段（２４）内で、少なくとも１つの電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）の発電機運転または電動機運転の運転事例に関係した電気的に可能な目標駆動出力（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐ）が、機械的出力設定値を電気的出力設定値に換算するための計算段（５４）に供給可能であり、
この計算段（５４）の出力値が、蓄電装置（２８）の充電出力限界および放電出力限界用第１点検モジュール（５５）に送信可能であり、
第１点検モジュール（５５）の出力値が計算段（５７）に供給可能であり、この計算段内で、第１点検モジュール（５５）の電気的目標駆動出力として存在する出力値が少なくとも１つの電気機械の機械的目標駆動出力に変換可能であり、
計算段（５７）の出力量が少なくとも１つの電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）の最小出力および最大出力（ｍｉｎ−ｅｍ−ｐ、ｍａｘ−ｅｍ−ｐ）の限界に留意するために第２点検モジュール（５６）に供給可能であり、
出力量（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ）が、少なくとも１つの電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）を制御するためのアクチュエータと差形成器（５８）とに送信可能であり、この差形成器内で運転者によって要求される車両目標駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）と目標駆動出力（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ）との間に差を形成可能であり、
この差形成器（５８）の出力値（ｖｍ−ｓｏｌｌ−ｐ）が内燃機関（ＶＭ）の出力調整要素を制御するためのアクチュエータまたはこれに関連したエンジン制御装置に送信可能であることを特徴とする、請求項１または５記載の装置。
【請求項２４】
１つの内燃機関（ＶＭ）と少なくとも１つの電気原動機（ＥＭ１、ＥＭ２）と１つの変速機（７）とを備えた自動車のハイブリッドパワートレイン（１、２）内で駆動出力配分を算定するための方法であって、
運転者の要求駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）を検出するステップと、
内燃機関のその都度のエンジン回転数における最小および最大出力（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ、ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）を算定するステップと、
蓄電装置（２８）の実際充電状態（ｓｏｃ−ｉｓｔ）と最小および最大充電状態（ＳＯＣ−ＭＩＮ、ＳＯＣ−ＭＡＸ）とを算定するステップと、
運転者に関係付けられるスポーツ性特性値（ｋ−ｓｐｏｒｔ）を検出するステップと、
蓄電装置の最小および最大充電出力（ｃｈａｒｇｅ−ｐ、ｄｉｓｃｈａｒｇｅ−ｐ）を算定するステップと、
少なくとも１つの電気機械の最小および最大駆動出力（ｅｍ−ｍｉｎ−ｐ、ｅｍ−ｍａｘ−ｐ）を算定するステップと、の方法ステップを含むものにおいて、
現実の要求駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）値とスポーツ性特性値（ｋ−ｓｐｏｒｔ）とから目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）が計算され、
スポーツ性特性値（ｋ−ｓｐｏｒｔ）と内燃機関の最小および最大出力（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ、ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）と蓄電装置（２８）の実際充電状態（ｓｏｃ−ｉｓｔ）とに依存して車両の現実の運転状況が算定され、
スポーツ性特性値（ｋ−ｓｐｏｒｔ）、現実の運転状況、蓄電装置の実際充電状態（ｓｏｃ−ｉｓｔ）と最小および最大充電状態（ＳＯＣ−ＭＩＮ、ＳＯＣ−ＭＡＸ）、充電出力限界値（充電出力限界）、放電出力限界値（減成出力限界）、内燃機関の現実の回転数における最小および最大出力（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ、ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）に関する値を利用して、少なくとも１つの電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）の電気的に可能な目標駆動出力値（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ１）が算定され、
この電気的に可能な目標駆動出力値（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ１）と、蓄電装置の最小および最大充電出力（ｃｈａｒｇｅ−ｐ、ｄｉｓｃｈａｒｇｅ−ｐ）と、少なくとも１つの電気機械の現実の最小および最大駆動出力（ｅｍ−ｍｉｎ−ｐ、ｅｍ−ｍａｘ−ｐ）とを利用して、少なくとも１つの電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）および内燃機関（ＶＭ）の駆動出力目標値（ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ、ｖｍ−ｓｏｌｌ−ｐ）が生成される
ことを特徴とする方法。
【請求項２５】
目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）が式、
ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ＝
ＳＯＣ−ＭＩＮ＋ｋ−ｓｐｏｒｔ・（ＳＯＣ−ＭＡＸ−ＳＯＣ−ＭＩＮ）
によって算定され、
従って目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）が蓄電装置（２８）の最小許容充電状態（ＳＯＣ−ＭＩＮ）に現実のスポーツ性特性値（ｋ−ｓｐｏｒｔ）を加えた和から計算され、このスポーツ特性値が蓄電装置（２８）の最小許容充電状態（ＳＯＣ−ＭＩＮ）と最大許容充電状態（ＳＯＣ−ＭＡＸ）との間の値のみを占めることを特徴とする、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）が付加的に現実の走行速度に依存して形成されることを特徴とする、請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
運転モード「ブースト」が検知されるのは、以下の条件：
ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＞＝ｖｍ−ｍａｘ−ｐ＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＜ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
が満たされているときであり、
すなわち、内燃機関（ＶＭ）がその駆動出力に関して少なくとも１つの電気機械（ＥＭ１、ＥＭ２）によって支援されるのは、運転者の要求する目標駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）が、内燃機関からその現実の回転数において最大に提供可能な駆動出力（ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）よりも大きいかまたはそれに等しく、かつ同時に実際充電状態（ｓｏｃ−ｉｓｔ）が現実のスポーツ性係数（ｋ−ｓｐｏｒｔ）によって算定された目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）よりも小さいときであることを特徴とする、請求項２４記載の方法。
【請求項２８】
運転モード「回生」が検知されるのは、以下の条件：
ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＜＝ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＞ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
が満たされるとき、
すなわち、目標駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）が、内燃機関（ＶＭ）からその現実の回転数において最小に提供可能な駆動出力（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ）よりも小さくまたはそれに等しく、かつ同時に蓄電装置（２８）の実際充電状態（ｓｏｃ−ｉｓｔ）が現実のスポーツ性係数（ｋ−ｓｐｏｒｔ）によって算定される目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）よりも大きいときであることを特徴とする、請求項２４記載の方法。
【請求項２９】
運転モード「燃料装荷」が検知されるのは、以下の条件：
（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ≧ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＜ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＜ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
が満たされるとき、
すなわち、運転者の要求する目標駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）が、内燃機関（ＶＭ）からその現実の回転数において最小に提供可能な駆動出力（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ）よりも小さくまたはそれに等しく、またこの原動機（ＶＭ）からその現実の回転数において最大に生成可能な駆動出力（ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）よりも小さく、かつ同時に蓄電装置（２８）の実際充電状態（ｓｏｃ−ｉｓｔ）が現実のスポーツ性係数（ｋ−ｓｐｏｒｔ）によって算定される目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）よりも小さいときであることを特徴とする、請求項２４記載の方法。
【請求項３０】
運転モード「予備容量減成」が検知されるのは、以下の条件：
（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ＜ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＜ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＞ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
が満たされるとき、
すなわち、運転者の要求する目標駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）が、内燃機関（ＶＭ）からその現実の回転数において最小に提供可能な駆動出力（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ）よりも大きく、またこの原動機（ＶＭ）からその現実の回転数において最大に生成可能な駆動出力（ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）よりも小さく、かつ同時に蓄電装置（２８）の実際充電状態（ｓｏｃ−ｉｓｔ）が現実のスポーツ性係数（ｋ−ｓｐｏｒｔ）によって算定される目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）よりも大きいときであることを特徴とする、請求項２４記載の方法。
【請求項３１】
運転モード「回生＋燃料装荷」が検知されるのは、以下の条件：
（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ≧ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＜ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
が満たされるとき、
すなわち、運転者の要求する目標駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）が、内燃機関（ＶＭ）からその現実の回転数において最小に提供可能な駆動出力（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ）よりも小さくまたはそれに等しく、かつ同時に蓄電装置（２８）の実際充電状態（ｓｏｃ−ｉｓｔ）が現実のスポーツ性係数（ｋ−ｓｐｏｒｔ）によって算定される目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）よりも小さいときであることを特徴とする、請求項２４記載の方法。
【請求項３２】
運転モード「ブースト＋予備容量減成」が検知されるのは、以下の条件：
（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ≧ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＞ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
が満たされるとき、
すなわち、運転者の要求する目標駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）が、内燃機関（ＶＭ）からその現実の回転数において最大に提供可能な駆動出力（ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）よりも大きくまたはそれに等しく、かつ同時に蓄電装置（２８）の実際充電状態（ｓｏｃ−ｉｓｔ）が現実のスポーツ性係数（ｋ−ｓｐｏｒｔ）によって算定される目標充電状態（ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）よりも大きいときであることを特徴とする、請求項２４記載の方法。
【請求項３３】
運転モード「予備容量減成または燃料装荷」が検知されるのは、以下の条件：
ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ＜＝ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＜＝ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）
が満たされるとき、
すなわち、運転者の要求する目標走行出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）が、内燃機関（ＶＭ）からその現実の回転数において最小に提供可能な駆動出力（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ）とその現実の回転数において最大に生成可能な駆動出力（ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）との間にあり、前記限界も達成できるときであることを特徴とする、請求項２５記載の方法。
【請求項３４】
運転モード「回生＋燃料装荷」が検知されるのは、以下の条件：
ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ＞ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ
が満たされるとき、
すなわち、運転者の要求する目標駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）が、内燃機関（ＶＭ）からその現実の回転数において最小に提供可能な駆動出力（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ）よりも小さくなければならないだけであるときであることを特徴とする、請求項２５記載の方法。
【請求項３５】
運転モード「ブースト＋予備容量減成」が検知されるのは、以下の条件：
ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＞ｖｍ−ｍａｘ−ｐ
が満たされるとき、
すなわち、運転者の要求する目標駆動出力（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）が、内燃機関（ＶＭ）からその現実の回転数において最大に提供可能な駆動出力（ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）よりも大きくなければならないだけであるときであることを特徴とする、請求項２５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの内燃機関と少なくとも１つの電気原動機と１つの変速機とを備えた乗物、例えば陸上走行車両、船舶、航空機のハイブリッドパワートレイン内で駆動出力配分を算定するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に自動車の燃料消費量および有害物質排出量をさらに減らすために、自動車産業の努力は、それ自体公知のハイブリッドパワートレインをさらに改良し、これに適した制御・調節装置を提供することにある。このような制御・調節装置を作動させるのにやはり必要となる新しい制御・調節方法は、その複雑さのゆえにコンピュータプログラムとして構成され、これに関連したコンピュータ、センサおよびアクチュエータを頼りに作動する。
【０００３】
特許文献１により公知のパラレルハイブリッドパワートレインを備えた車両では、車両の駆動輪が選択的に内燃機関、電動機を頼りに、または同時に両方の原動機によって駆動可能である。制御手段はセンサ情報を基にこれら両方の原動機の投入を制御し調節するが、センサ情報とは例えば内燃機関の回転数、電動機の回転数、蓄電装置の充電状態、走行速度、（運転者がその要求駆動出力を通知する）アクセルペダル変位、常用ブレーキの操作、選択された変速段、そしてごく迅速な車両始動の要求を通知することのできるスイッチの切換位置である。これらの情報を頼りに例えば電動機による迅速な車両始動を実現することができ、車両の総駆動出力を短時間で出力向上する意味で電動機駆動を内燃エンジン駆動に付け加えることができる。
【０００４】
さらに、内燃機関および電気機械の駆動出力を制御するための制御システムを備えたハイブリッド駆動車両が特許文献２により公知であり、そこでは制御システムがアクセルペダル変位信号から運転者の要求駆動出力を導き出す。引き続き制御システムはこのアクセルペダル値と蓄電装置の残存する電気容量とに依存して電気機械の所要駆動出力を計算し、次に内燃機関の出力制御用補正量を算出し、電気的駆動出力と内燃エンジン駆動出力との和がアクセルペダル変位によって要求された駆動出力に一致するように内燃機関の出力を小さくする。
【０００５】
さらに、特許文献３により公知のさまざまなパワートレインは付属する制御・調節装置が制御・調節プログラムで作動し、これらのプログラムはパワートレイン内でのエネルギーの流れに関して自動車のハイブリッド運転を最適化する。その際、純粋に内燃エンジンによる車両駆動、純粋に電動機による車両駆動、両方の原動機で行われる車両駆動が、少なくとも１つの電気機械の発電機運転と同様に可能である。
【０００６】
制御・調節装置は、パワートレインの内燃機関および電気機械の現実の運転状態を車両運転者のその都度のアクセルペダル変位および車速とどのように結び付けるべきであるのかについて決定する。さらにこの制御・調節装置は内燃機関、電気機械、変速比を無段調整する変速機、内燃機関と電気機械との間のクラッチ用に制御信号を発生して運転者の要求走行性能が満たされるようにする。
【０００７】
このためこの制御・調節装置は内燃機関、電気機械およびクラッチの選択可能な幾つかの制御・調節方法と、内燃機関、電気機械および無段変速機の動作点を算出するための幾つかの方法を備えている。さらにこの制御・調節装置は内燃機関、電気機械、クラッチおよび変速機を制御するための制御手段を含む。
【０００８】
この公知制御・調節装置の構成および利用にとって決定的なことは、制御・調節装置がいわゆる走行状態検出器を頼りに、なかんずくアクセルペダル変位、走行速度、電気バッテリの充電状態（State Of Charge、ＳＯＣ）およびバッテリに供給されまたはそこから取り出される電力に基づいてハイブリッド車両の現実の走行状態を算出し、これに基づいて内燃機関、電動機運転および発電機運転時の電気機械の制御・調節、クラッチ操作、そして自動変速機の変速比変化特性を算定することである。
【０００９】
最後に、少なくとも２つの駆動ユニットと１つの変速機とを備えた自動車用パワートレイン制御装置が特許文献４により公知であり、この制御装置によってハイブリッド車両の運転は燃料消費量、有害物質排出量、ドライバビリティおよび走行性能に関して改善可能であるとされる。この印刷物によればこれを達成するとされるパワートレイン制御装置はまず駆動ユニットおよび変速機用の調整信号を発生するための分散制御ユニットを備えており、また運転者要求を表す量からトルク目標値を算出するためのいわゆるペダル解釈手段を有する。
【００１０】
さらにこのパワートレイン制御装置に含まれるのは目標状態マネージャと称される領域であり、この領域内で前記トルク目標値と車両内の蓄電装置充電状態とに依存してパワートレインの各目標運転状態が確定される。最後にこのパワートレイン制御装置はトルクマネージャと称される領域も含み、この領域内でトルク目標値とパワートレインの確定された目標運転状態とに依存して前記分散制御ユニット用の個々の制御信号が発生される。
【００１１】
さらにこの印刷物は、パワートレイン制御装置が運転者・状況検知部と称される領域を付加的に有し、この領域でもって、検出された車両運転量が評価されて分類され、引き続き目標運転状態を算定するための目標状態マネージャに供給できることを開示している。詳細にはこの運転者・状況検知部は例えば以下の構成要素を有することができる：運転者タイプ検知部、環境・道路タイプ定位部、走行操縦・走行状況検知部。
【００１２】
さらに、目標状態マネージャが構成検知器を有し、この構成検知器によって、目標状態マネージャ内に記憶されたパワートレイン目標運転状態は構成検知器の状態または値に依存して遮断または解放することができる。
【００１３】
特許文献４による制御装置では欠点として、内燃エンジン運転、電動機運転および／または発電機運転時に少なくとも２つの原動機と、ハイブリッドパワートレイン内のクラッチおよび変速機との制御および調節が、運転者タイプおよびその都度の走行状況を表す値を基に行われるにすぎない。その際、蓄電装置の現実の充電状態が所定量として受け入れられる。
【００１４】
しかし特にパラレルハイブリッド車両の場合に留意すべき点として、電動機運転または電動機と内燃エンジンとの併用運転にとって例えば１つの電気バッテリの充電状態（State Of Charge、ＳＯＣ）がそれぞれ１つの最適値を有する。充電状態のこの最適値がどのように形成されているのかはパワートレインの要求条件に依存しており、これらの要求条件は一方で傾向的に動的な走行様式によって、他方で傾向的に経済的な走行様式によって与えられている。傾向的に動的な走行様式にとって意義深いのは、比較的小型で出力の弱い内燃エンジンの場合でも内燃エンジン駆動の電動機支援（ブースト）を利用して、明確に感知可能な予備出力を利用できるようにするために、または純電動機運転のとき極力大きな到達距離を達成できるようにするために、バッテリを絶えず極力完全に充電しておくことである。
【００１５】
それに対して、傾向的に経済性を志向した走行様式が要求するのは、適合した車両運転状況のとき、費用のかからない回生エネルギーによってこの運転状況を満たすことができるようにするために、必要ならバッテリを十分に空にすることである。例えば、車両が駆動なしに前進走行中であり、その間に車両の電気機械の少なくとも１つが車両駆動輪から変速機を介して駆動されかつ発電機として作動するとき、回生エネルギーは利用可能である。
【００１６】
それゆえに、複数の投入可能な原動機を有するハイブリッドパワートレインでは、車両パワートレイン内でエネルギー源およびエネルギーシンクの最適分割を保証することができ、この最適分割は車両の動的な、傾向的に経済的な、またはその中間の運転様式を求める運転者の要求も有意義に考慮する。
【特許文献１】英国特許出願公開第２３４０４６３号明細書
【特許文献２】欧州特許第９０３２５９号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１１９９２０５号明細書
【特許文献４】国際公開第０２／２６５２０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで本発明の課題は、先行技術とは異なりパワートレイン中に組み込まれた駆動ユニット用の出力配分制御が行われ、車両運転者の要求する目標駆動出力が各駆動ユニットに配分され、運転者の走行スタイルとその都度の運転状況とに依存した蓄電装置目標充電状態が守られるようになった、車両のハイブリッドパワートレイン内で駆動出力配分を算定するための装置および方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この課題の解決は、装置に関しては主請求項の特徴から、そして方法に関しては請求項２４の特徴から明らかとなる。本発明の有利な諸展開、諸構成は、それぞれ付属する従属請求項から読み取ることができる。
【００１９】
本発明は、主請求項の特徴によれば、１つの内燃機関と少なくとも１つの電気原動機と１つの変速機とを備えた車両、例えば陸上走行車両、船舶、航空機、しかし特に自動車のハイブリッドパワートレイン内で駆動出力配分を算定するための装置であって、これらのパワートレイン構成要素が選択的にクラッチと結合しておくこともできるものに関する。さらにこれに含まれるのは、運転者の要求駆動出力を検出するための手段と、原動機の運転パラメータを検出するための手段と、蓄電装置の充電状態を検出するための手段と、運転者の要求駆動出力を少なくとも２つの原動機の目標出力設定値に分割するための手段である。
【００２０】
前記算定装置は、
‐運転者の現実の動的または経済的走行様式に依存した蓄電装置の目標充電状態を算定しかつこの目標充電状態に依存してパワートレインの現実の運転事例を算定するための手段、
‐目標充電状態とパワートレインの現実の運転事例とに依存して少なくとも１つの電気機械の電気的に可能な目標駆動出力を算定するための手段、そして
‐電気的に可能な目標駆動出力に依存して内燃機関および少なくとも１つの電気機械の目標駆動出力を算定するための手段を特徴としている。
【００２１】
ハイブリッドパワートレインの原動機の駆動出力配分を算定するための装置は、好ましくは、パワートレイン構成要素用制御・調節装置またはその一部と接続されている。この制御・調節装置は、運転者の要求走行性能と算出された駆動出力配分とに基づいて、駆動出力設定値を維持すべく各原動機用に、原動機を変速機の変速機入力軸と結合可能な少なくとも１つのクラッチ用に、そして変速機用目標変速比の算定用に、制御・調節信号を算定する。このためこの制御・調節装置は電子読取専用記憶装置、計算モジュールおよび比較モジュールを装備しており、センサ線路および／またはデータ線路を介してセンサおよびアクチュエータと接続されている。
【００２２】
駆動出力配分を算定するためのこの装置の好ましい１構成によればさらに、目標充電状態および運転事例を算出するための手段に、これらの値を計算するために以下の量が送信可能である：スポーツ性特性値、蓄電装置の実際充電状態、車両運転者の要求駆動出力、内燃機関の現実のエンジン回転数における最小および最大出力。
【００２３】
付加的に、目標充電状態および運転事例を算出するための手段に、蓄電装置の最小充電状態および最大充電状態が通知可能であると有意義であることがある。
【００２４】
前記スポーツ性特性値は好ましくはスポーツ性スイッチまたは変速機選択レバーの切換位置によって算出可能であり、またはアクセルペダル加速を表す測定値によって算定可能である。知られているように、車両を制御中の運転者が静かなアクセルペダル運動によって傾向的に経済的な走行様式を優先するのかまたは性急なアクセルペダル変位によって傾向的に動的な走行様式を優先するのかは、現実のアクセルペダル加速値から算出することができる。
【００２５】
電気的に可能な目標出力を算定するための手段は、これらを算定するために以下の量が送信可能であるように構成されている：
現実の運転事例、実際充電状態、目標充電状態、スポーツ性特性値に依存した蓄電装置の充電出力限界および放電出力限界の特性量、蓄電装置の最小および最大充電状態値、内燃機関の現実のエンジン回転数における最小および最大出力。
【００２６】
さらにこの算定装置は本発明によれば、駆動出力配分を確定するための手段に、それらを算出するために以下の量：
計算された電気的に可能な目標駆動出力、運転者の要求駆動出力、蓄電装置の最大放電出力および最大充電出力、少なくとも１つの電気機械の最小および最大駆動出力が送信可能であることを特徴としている。
【００２７】
さらに、複数の並行して経過する運転事例について電気的に可能な目標出力を算定するための手段においてこの手段の出力部で、運転事例に関係した電気的に可能な各目標駆動出力値が、電気的に可能な目標総駆動出力値に加算可能であるとしておくことができる。
【００２８】
現実に電気的に可能な目標駆動出力を算定するための手段２３の具体的構造に関して、好ましくは、この手段が少なくとも１つの差形成器３６を備えており、この差形成器内で蓄電装置の実際充電状態と目標充電状態との値から差を形成可能となっている。
【００２９】
さらに、電気的に可能な目標出力を算定するための手段が少なくとも１つの別の差形成器４５を備えており、この差形成器内で蓄電装置の実際充電状態と最大充電状態または最小充電状態とから差を形成可能であるとしておくことができる。
【００３０】
まさにこの手段はさらに有意義なことに少なくとも１つの調節器３７、３７１もしくは３７２を備えており、この調節器で前記差形成器３６もしくは４５の差値から少なくとも１つの電気機械の電気的駆動出力値がそれぞれ算定可能である。
【００３１】
さらに、前記調節器３７、３７１、３７２内で算出された電気的駆動出力値に、自動車内の別の電気負荷の消費電力が加算可能であり（和形成器３８）、電気的に可能な駆動出力の算定時にこの負荷の消費電力も考慮されると、有利であると判定される。
【００３２】
電気的に可能な目標出力を算定するためのこの手段の他の構成において、この手段は少なくとも１つの計算段３９、３９１もしくは３９２を備えており、この計算段で調節器３７、３７１もしくは３７２の出力値から、電気機械の効率を念頭に置いて少なくとも１つのこの電気機械の機械的出力が計算可能である。
【００３３】
さらに、電気的に可能な目標出力を算定するための手段は、前記計算段３９の負値のみを転送する少なくとも１つのフィルタ手段４０を備えている。
【００３４】
別の運転事例について目標出力設定値を計算するために、電気的に可能な目標出力を算定するための手段が、計算段３９または３９２の正値のみを転送する少なくとも１つの別のフィルタ手段５９を備えているようにすることができる。
【００３５】
さらに、電気的に可能な目標出力を算定するための手段は、運転者の要求駆動出力の正値のみを転送する少なくとも１つのフィルタ手段４２を備えている。
【００３６】
さらにこの手段は差形成器４７の正値のみを転送する少なくとも１つのフィルタ手段４４を有し、この差形成器内で運転者の要求駆動出力と内燃機関の現実のエンジン回転数において最大可能な駆動出力との間の差が算定可能である。
【００３７】
さらに、この手段は差形成器４７の負値のみを転送する少なくとも１つの別のフィルタ手段４９を備えており、この差形成器内で運転者の要求駆動出力と内燃機関の現実のエンジン回転数において最小可能な駆動出力との間に差を算定可能であるとすることができる。
【００３８】
好ましくはさらに、電気的に可能な目標出力を算定するための手段内で比較モジュール４１に、一方のフィルタ手段５９の出力値、放電出力限界値およびフィルタ手段４２の出力値が供給可能であり、この比較モジュール４１は前記値のうち最小値を転送するための最小値形成器として構成されており、この最小値は電動機駆動用電気機械出力の電気的に可能な目標値を表す。
【００３９】
別の１変更態様では、電気的に可能な目標出力を算定するための手段内で比較モジュール４３にフィルタ手段４０の出力値、充電出力限界値および第２フィルタ手段４０の出力値が供給可能であり、この比較モジュール４３は前記値のうち最大値を転送するための最大値形成器として構成されており、この最大値は、電気機械を内燃機関によって駆動するとき少なくとも１つの電気機械の発電機運転用充電出力の電気的に可能な目標値を表す。
【００４０】
別の１変更態様によれば、電気的に可能な目標出力を算定するための手段内で比較モジュール４６に計算段３９の出力値およびフィルタ手段４４の出力値が供給可能であり、この比較モジュール４６は前記値のうち最小値を転送するための最小値形成器として構成されており、この最小値は、内燃機関の駆動出力を電動機で支援するとき電気機械出力の電気的に可能な目標値を表す。
【００４１】
パワートレインの別の運転事例において電気的に可能な目標出力を算定するために、電気的に可能な目標出力を算定するための手段内で比較モジュール４８に計算段３９の出力値およびフィルタ手段４９の出力値が供給可能であり、この比較モジュール４８は前記値のうち最大値を転送するための最大値形成器として構成されており、この最大値は、少なくとも１つの電気機械のハイブリッド車両を減速する発電機運転モードのときこの少なくとも１つの電気機械の充電出力の電気的に可能な目標値を表す。
【００４２】
他の１変更態様では、電気的に可能な目標出力を算定するための手段内で比較モジュール４８に計算段３９１の出力値およびフィルタ手段４９の出力値が供給可能であり、比較モジュール４３にフィルタ手段４０の出力値、充電出力限界値およびフィルタ手段４９の出力値が供給可能であり、両方の比較モジュール４３、４８の出力値が加算モジュール５０に供給可能であり、加算モジュールの出力値は、回生運転のときおよびこれと同時に内燃機関によって駆動された発電機運転のとき少なくとも１つの電気機械の発電機運転の電気的に可能な目標総充電出力を表す。
【００４３】
最後に、電気的に可能な目標出力を算定するための手段に関して、比較モジュール５１に計算段３９１の出力値およびフィルタ手段４４の出力値が供給可能であり、比較モジュール５２にフィルタ手段５９の出力値、放電出力限界値およびフィルタ手段４２の出力値が供給可能であり、これら両方の比較モジュールの出力値が加算モジュール５３に供給可能であり、加算モジュールの出力値は、蓄電装置からの電力を利用して内燃機関を電動機で支援するために少なくとも１つの電気機械の電動機運転の電気的に可能な目標総出力を表す。
【００４４】
駆動出力配分を確定するための手段２４は、主に、少なくとも１つの電気機械の発電機運転または電動機運転の運転事例に関係した電気的に可能な目標駆動出力が、機械的出力設定値を電気的出力設定値に換算するための計算段５４に供給可能であり、この計算段の出力値は蓄電装置の充電出力限界および放電出力限界用第１点検モジュール５５に送信可能であり、第１点検モジュール５５の出力値は計算段５７に供給可能であり、この計算段内で、第１点検モジュール５５の電気的目標駆動出力として存在する出力値は少なくとも１つの電気機械の機械的目標駆動出力に変換可能であり、計算段５７のこの出力量は少なくとも１つの電気機械の最小および最大出力の限界に留意するために第２点検モジュール５６に供給可能であり、第２点検モジュール５６の出力値は少なくとも１つの電気機械を制御するためのアクチュエータと差形成器５８とに送信可能であり、この差形成器内で運転者によって要求される車両目標駆動出力と少なくとも１つの電気機械の目標駆動出力との間に差を形成可能であり、この差形成器５８の出力値は内燃機関の出力調整要素を制御するためのアクチュエータまたはこれに関連したエンジン制御装置に送信可能である。
【００４５】
本発明はまた、前記ハイブリッドパワートレイン内で駆動出力配分を算定するための方法であって、
運転者の要求駆動出力を検出するステップ、
内燃機関のその都度のエンジン回転数における最小および最大出力を算定するステップ、
蓄電装置の実際充電状態と最小および最大充電状態とを算定するステップ、
運転者に関係付けられるスポーツ性特性値を検出するステップ、
蓄電装置の最小および最大充電出力を算定するステップ、
少なくとも１つの電気機械の最小および最大駆動出力を算定するステップ、以上の方法ステップを含むものに関する。
【００４６】
この方法はさらに、現実の要求駆動出力値とスポーツ性特性値とから目標充電状態が計算され、
スポーツ性特性値と内燃機関の最小および最大出力と蓄電装置の実際充電状態とに依存して車両の現実の運転状況が算定され、
スポーツ性特性値、現実の運転状況、蓄電装置の実際充電状態と最小および最大充電状態、充電出力限界値、放電出力限界値、内燃機関の現実の回転数における最小および最大出力に関する値を利用して、少なくとも１つの電気機械の電気的に可能な目標駆動出力値が算定され、
この電気的に可能な目標駆動出力値と、蓄電装置の最小および最大充電出力と、少なくとも１つの電気機械の最小および最大駆動出力とを利用して、少なくとも１つの電気機械および内燃機関の駆動出力目標値が生成されることを特徴としている。
【００４７】
さらに、本発明に係る方法はハイブリッドパワートレインの異なる運転事例もしくは運転モードを算定するために以下の如く作動する：
蓄電装置の目標充電状態は式、
ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ＝
ＳＯＣ−ＭＩＮ＋ｋ−ｓｐｏｒｔ・（ＳＯＣ−ＭＡＸ−ＳＯＣ−ＭＩＮ）
によって算定され、従って目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔは蓄電装置の最小許容充電状態ＳＯＣ−ＭＩＮに現実のスポーツ性特性値ｋ−ｓｐｏｒｔを加えた和から計算され、このスポーツ特性値は蓄電装置の最小許容充電状態ＳＯＣ−ＭＩＮと最大許容充電状態との間の値のみを占める。付加的に、目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔが現実の走行速度に依存しても形成されるようにしておくことができる。
【００４８】
運転モード「ブースト」が本方法により検知されるのは、以下の条件：
ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＞＝ｖｍ−ｍａｘ−ｐ＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＜ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
が満たされているときであり、従って内燃機関がその駆動出力に関して少なくとも１つの電気機械によって支援されるのは、運転者の要求する目標駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが、内燃機関からその現実の回転数において最大に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐよりも大きいかまたはそれに等しく、かつ同時に蓄電装置の実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔが現実のスポーツ性係数ｋ−ｓｐｏｒｔによって算定された目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔよりも小さいときである。
【００４９】
運転モード「回生」が本方法によって検知されるのは、以下の条件：
ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＜＝ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＞ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
が満たされ、目標駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが、内燃機関からその現実の回転数において最小に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐよりも小さくまたはそれに等しく、かつ同時に蓄電装置の実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔが現実のスポーツ性係数ｋ−ｓｐｏｒｔによって算定される目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔよりも大きいときである。
【００５０】
運転モード「燃料装荷」が本方法によって検知されるのは、以下の条件：
（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ≧ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＜ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＜ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
が満たされ、運転者の要求する目標駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが、内燃機関からその現実の回転数において最小に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐよりも大きく、またこの原動機からその現実の回転数において最大に生成可能な駆動出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐよりも小さく、かつ同時に蓄電装置の実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔが現実のスポーツ性係数ｋ−ｓｐｏｒｔによって算定される目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔよりも小さいときである。
【００５１】
運転モード「予備容量減成」が本方法によって検知されるのは、以下の条件：
（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ＜ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＜ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＞ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
が満たされ、運転者の要求する目標駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが、内燃機関からその現実の回転数において最小に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐよりも大きく、またこの原動機からその現実の回転数において最大に生成可能な駆動出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐよりも小さく、かつ同時に蓄電装置の実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔが現実のスポーツ性係数ｋ−ｓｐｏｒｔによって算定される目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔよりも大きいときである。
【００５２】
運転モード「回生＋燃料装荷」が本方法によって検知されるのは、以下の条件：
（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ≧ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＜ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
が満たされ、運転者の要求する目標駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが、内燃機関からその現実の回転数において最小に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐよりも小さくまたはそれに等しく、かつ同時に蓄電装置の実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔが現実のスポーツ性係数ｋ−ｓｐｏｒｔによって算定される目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔよりも小さいときである。
【００５３】
運転モード「ブースト＋予備容量減成」が本方法によって検知されるのは、以下の条件：
（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ≧ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＞ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
が満たされ、運転者の要求する目標駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが、内燃機関からその現実の回転数において最大に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐよりも大きくまたはそれに等しく、かつ同時に蓄電装置の実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔが現実のスポーツ性係数ｋ−ｓｐｏｒｔによって算定される目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔよりも大きいときである。
【００５４】
運転モード「予備容量減成または燃料装荷」が本方法によって検知されるのは、以下の条件：ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ＜＝ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＜＝ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）
が満たされ、運転者の要求する目標走行出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが、内燃機関ＶＭからその現実の回転数において最小に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐとその現実の回転数において最大に生成可能な駆動出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐとの間にあり、前記限界も達成できるときである。
【００５５】
運転モード「回生＋燃料装荷」が検知されるのは、以下の条件：
ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ＞ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ
が満たされ、運転者の要求する目標駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが、内燃機関ＶＭからその現実の回転数において最小に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐよりも小さくなければならないだけであるときである。
【００５６】
最後に、運転モード「ブースト＋予備容量減成」が本方法により検知されるのは、以下の条件：ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＞ｖｍ−ｍａｘ−ｐ
が満たされ、運転者の要求する目標駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが、内燃機関からその現実の回転数において最大に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐよりも大きくなければならないだけであるときである。
【００５７】
以下、明細書に添付された図面を基に本発明が詳しく説明される。その際、装置特徴も方法特徴も一緒に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
本発明に係る装置および方法は自動車用のさまざまに構成されたパラレルハイブリッドパワートレインにおいて有利に利用することができる。
【００５９】
本発明は、内燃機関ＶＭと少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２が任意種類の変速機を介して車両駆動部に一緒に作用するような構成の任意のパラレルハイブリッドパワートレインに関する。最も単純な特徴は、固定伝達比を介して内燃機関に運動学的に連結された始動発電機を備えたパワートレインである。内燃機関および／または少なくとも１つの電気機械が車両パワートレインから少なくとも１つのクラッチによって解除可能であることは、本発明の有利な利用にとって不可欠ではない。少なくとも２つの駆動ユニットの出力加算は同じ駆動軸上で直接行うことができ、または重なり歯車装置（例えば遊星歯車装置）によって行うことができる。
【００６０】
例として図１が示すこのようなパワートレイン１は内燃機関ＶＭと電気機械ＥＭと自動変速機７とを備えており、この自動変速機は例えば本出願人の生産プログラムからそれ自体公知の多段自動変速機６ＨＰ２６として構成されている。それゆえにその構造に詳しく言及する必要はない。基本的に、手動変速機または自動切換変速機または無段変速機等変速機のあらゆる特徴を利用することができる。
【００６１】
内燃機関ＶＭによって発生されるトルクはそのクランク軸３を介してこの実施例ではトーショナルダンパ４に伝達され、このトーショナルダンパは内燃機関ＶＭの運転によって生成されるクランク軸の回転むらを周知の如くに減衰し、次に駆動出力をその出力部材５を介して転送する。トーショナルダンパ４の後段にアクチュエータで操作可能なクラッチＫ２が駆動技術的に配置されており、このクラッチの出力側は電気機械ＥＭ２の駆動軸と自動変速機７の入力軸６とに回転結合されている。このようなパラレルハイブリッドパワートレインはそれ自体公知であり、それゆえにその運転様式に関しては以下で簡単に説明するだけとする。
【００６２】
純粋に内燃エンジンで運転するとき内燃機関ＶＭのクランク軸３はクラッチＫ２の係合時に変速機入力軸６を駆動する。車両運転時、制御装置２０によって制御されて自動変速機７内でさまざまな変速段が調整され、これにより変速機出力軸でさまざまな駆動出力および駆動回転数が実現可能である。
【００６３】
純粋に電動機で運転するときクラッチＫ２が開放されており、電気機械ＥＭ２は蓄電装置２８から給電されかつ制御装置１２によって制御されて変速機入力軸６を所要の駆動出力で駆動する。この運転モードのときにも変速機７は上記の如くに作動する。
【００６４】
第３運転モードのとき内燃機関ＶＭと電気機械ＥＭ２はクラッチＫ２の係合時に変速機入力軸６を一緒に駆動し、例えば比較的出力の弱い低燃費の内燃機関ＶＭを備えた車両も特定運転状況のとき著しく高められた駆動トルクで運転可能である。
【００６５】
第４運転モードにおいて内燃機関ＶＭは車両の転動時およびクラッチＫ２の開放時切られており、電気機械ＥＭ２は車両駆動輪から変速機７を介して駆動される。この運転モードのとき電気機械ＥＭ２は発電機として働き、発生された電力は有利なことに蓄電装置２８内に導くことができる。
【００６６】
図２が示す自動車用パラレルハイブリッドパワートレイン２は図１に示したパワートレインと同様の構造を有する。それとは異なる点として他の電気機械ＥＭ１が設けられており、この電気機械はやはり蓄電装置２８から電力を供給可能である。このパワートレイン２では始動発電機としての電気機械ＥＭ１が電動機または発電機のいずれかとして働き、電気機械ＥＭ２も電動機または発電機として働くことができる。さらに電気機械ＥＭ１は必要なら油ポンプ８の駆動軸９を駆動し、このポンプでもってなかんずくパワートレイン２内で必要な液圧を、そこに設置された圧媒操作可能なアクチュエータ用に生成可能である。
【００６７】
この第２パワートレイン２には他のクラッチＫ１も含まれ、このクラッチの入力部材はトーショナルダンパ４の出力部５と駆動結合されている。このクラッチＫ１の出力部は油ポンプ８の駆動軸９と電気機械ＥＭ１の駆動軸とに回転結合されている。
【００６８】
図１によるパワートレイン１の運転様式とは異なり、図２によるパワートレイン２では油ポンプ８は内燃機関ＶＭの運転および車両の駆動運動にかかわりなく電気機械ＥＭ１によって駆動することができる。このことが有利であるのは、なかんずく、例えば比較的長い運転休止後に車両を迅速に始動するためにまず内燃機関ＶＭの始動と運転とによってクラッチＫ１、Ｋ２用アクチュエータおよび変速機７用アクチュエータを操作するのに必要な液圧を増圧する必要がないからである。
【００６９】
さらに、電気機械ＥＭ１が好ましくは電気機械ＥＭ２よりも低出力に設計されたこのパワートレイン２は、内燃機関ＶＭが切られかつパワートレイン２から解除されている車両運転段階のときにも油ポンプ８の駆動を可能とし、電気機械ＥＭ２が発電機として働き、蓄電装置２８内に電力を供給する。
【００７０】
さらに、両方の電気機械ＥＭ１、ＥＭ２を始動発電機として構成することが可能であり、クラッチＫ１、Ｋ２を係合させて内燃エンジンで運転するとき両方の電気機械によって急速充電段階で蓄電装置２８を充電することができる。
【００７１】
最後に、他の運転モードにおいて、クラッチＫ１、Ｋ２の係合時に内燃機関ＶＭと両方の電気機械ＥＭ１、ＥＭ２とに、変速機入力軸６に作用する共通のトルクを生成させることが可能であり、また最後の運転モードでは、クラッチＫ１の係合時およびクラッチＫ２の開放時に電気機械ＥＭ１を内燃機関ＶＭ用始動電動機として利用するのが有意義である。
【００７２】
ところで本発明は、運転者の要求駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐを内燃機関ＶＭとパワートレインの少なくとも１つの電気機械ＥＭ１もしくはＥＭ２とに最適に配分し、一方で車両運転者の要求する駆動出力が車両駆動輪で有効となるようにし、この駆動出力を原動機ＶＭ、ＥＭ１もしくはＥＭ２の協動によって実現し、車両が低排出低燃費で運転者の現実に希望する運転様式で（傾向的に動的または傾向的に経済的に）運転されるようにすることに関する。
【００７３】
本発明をさらに説明するために以下では上記パワートレイン１、２のシステムモデルを説明する。これはパワートレイン構成要素とこれらに付設された制御装置との協動を単純な形で表している。
【００７４】
図１に示すパワートレイン１についてのこのようなシステムモデルを図３が示す。ここにもハイブリッドパワートレインの主要構成要素が書き込まれており、これに含まれるのは質量慣性モーメントθＶＭを有する内燃機関ＶＭ、クラッチＫ２、質量慣性モーメントθＥＭ２を有する電気機械ＥＭ２、変速機７、ディファレンシャル１８、そして質量慣性モーメントθＲａｄで表された車両駆動輪である。
【００７５】
この図から明らかとなるように、内燃機関ＶＭが発生する駆動トルクＭ−ＶＭはクラッチＫ２の係合時クラッチトルクＭ−Ｋ２として電気機械ＥＭ２の入力側に転送される。電気機械が無負荷で一緒に回転するだけでなく、電動機として有効である限り、電気機械ＥＭ２は駆動トルクＭ−ＥＭ２を発生し、この駆動トルクは内燃機関ＶＭの駆動トルクＭ−ＶＭと一緒に変速機入力軸６に駆動トルクＭ−ＧＥを形成する。次に変速機７およびディファレンシャル１８内で伝達比に関係した変換後、車輪に車両の要求駆動トルクが印加される。
【００７６】
図３からさらに明らかとなるように、内燃機関ＶＭは制御装置１０によって、クラッチＫ２は制御装置１４によって、電気機械ＥＭ２は制御装置１２によって、そして変速機７は制御装置２０によってそれぞれ運転様式を制御され調節される。付加的に、アクチュエータで操作可能なブレーキ装置１９を例えば車両常用ブレーキの態様で車輪に設けておくことができ、このブレーキ装置は制御装置２１によって制御可能である。
【００７７】
さらに認めることができるように、電気機械ＥＭ２は（例えば制御装置１２を介して）車両電気系統１５と接続され、また不可避的線路抵抗器１６、１７を介して蓄電装置２８と接続されており、この蓄電装置から、また蓄電装置内に電気機械ＥＭ２は電力を導くことができる。
【００７８】
図４が示すように、図２に示すパワートレイン２についてのシステムモデルが図３による上記システムモデルと相違する点としてなかんずく、付加的クラッチＫ１および他の電気機械ＥＭ１用にもそれぞれ制御装置１１もしくは１３が設けられている。さらに認めることができるように、電気機械ＥＭ１は、クラッチＫ１の係合時に加算的に総パワートレインに入り込む質量慣性モーメントθＥＭ１を有する。ここで指摘しておくなら、両方のクラッチＫ１、Ｋ２、トーショナルダンパ４、およびその他の例えば付属する駆動軸等のパワートレイン構成要素も当然にそれぞれ質量慣性モーメントを有するが、しかしそれらは簡素化の理由から既に指摘した質量慣性モーメントに含まれているものとする。
【００７９】
特に図３、図４の両方から明らかとなるように、このようなハイブリッドパワートレイン用の制御・調節支出は比較的多い。これが該当するのは、なかんずく、パワートレイン構成要素の制御および調節が運転者の要求走行出力またはこれに関連した自動駆動トルク設定装置、例えば速度調節装置または距離調節装置等に対応して行われ、しかも極力低燃費低排出的な車両運転様式を可能とするときである。
【００８０】
それゆえに本発明によって提供されるのは、駆動出力配分を算定するための算定装置、もしくは前記課題を解決しかつ上記境界条件を考慮した装置を運転するための方法である。この算定装置はハイブリッド車両の制御・調節装置の一部であり、またはそれと密接に協動する。この制御・調節装置は主に個々の記憶装置、入出力領域、計算モジュールおよび比較モジュールを備えた単一のコンピュータ内に実現されており、個々のセンサまたは車両構成要素の測定値に関する所要のセンサ情報がこのコンピュータに送信され、アクチュエータを操作するための命令がこのコンピュータから発生される。
【００８１】
図５に示すように、本発明の特徴を有する算定装置は互いに結合された３つの算定手段２２、２３、２４を備えており、これらを利用してパワートレインの現実の運転状況、車両固有の固定値もしくは定数、運転者の現実の目標駆動出力、運転者の走行様式に関する特性量は処理可能であり、要求駆動出力は車両の少なくとも２つの原動機について、一方で要求駆動出力が満たされ、他方で現実の走行状況と蓄電装置２８の充電状態とに適合された最適な目標充電状態設定値がこの蓄電装置２８について実現可能であるような駆動トルク設定値もしくは駆動出力設定値に換算される。
【００８２】
従って、公知の技術的解決から離れてここでは、車両駆動トルクおよびまさに要求された車両運転様式、つまり傾向的に動的なまたは傾向的に経済的な運転様式に関する運転者の現実に存在する要求がパワートレイン構成要素の制御および調節に一緒に含められる。さらに、車両蓄電装置２８の充電状態とその放電および充電が上記境界条件に依存させられる。これにより、傾向的に動的であるにせよ、傾向的に経済的であるにせよ、各運転モードについて蓄電装置のそれぞれ最適な充電状態が達成される。
【００８３】
図５が詳細に示すように、第１算定手段２２は、蓄電装置２８の目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔと、車両の現実の運転事例もしくは現実の運転様式を算定するための表示・Ｂｅｔｒｉｅｂｓｆａｌｌの特性量とを算出するための手段として構成されている。これら両方の量ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ、Ｂｅｔｒｉｅｂｓｆａｌｌは、運転者の現実の要求駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐと内燃機関ＶＭの現実のエンジン回転数における最小および最大駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐもしくはｖｍ−ｍａｘ−ｐと蓄電装置２８の実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔとスポーツ性特性値ｋ−ｓｐｏｒｔとに依存して算定される。スポーツ性特定値は運転者の走行運転様式を、運転者が傾向的に動的もしくはスポーティーに走行したいのか、それとも傾向的に防御的もしくは経済的に走行したいのかの点で明らかにする。
【００８４】
運転者の要求駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐは知られているようにアクセルペダルの変位角度から算出可能であるのに対して、スポーツ性特性値ｋ−ｓｐｏｒｔは例えばアクセルペダル加速度から、および／またはこれに関連したスイッチの切換位置から算定可能である。内燃機関ＶＭの最小および最大駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐもしくはｖｍ−ｍａｘ−ｐの値は、現実に存在するエンジン回転数に依存して、記憶された数値表から読み取ることができる。
【００８５】
算定手段２２は、好ましくは、そのなかでスポーツ性特性値ｋ−ｓｐｏｒｔと実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔと要求駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐとから出力量として目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔが算出可能となるように構成されている。この算定手段２２の他の１構成によれば次に目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔと要求駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐと内燃機関ＶＭの最小および最大駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐもしくはｖｍ−ｍａｘ−ｐについての上記駆動出力設定値とを頼りに現実の運転事例が算定され、少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の目標出力を算定するための手段２３用の他の出力量として提供される。
【００８６】
算出されるべき運転事例において例えば以下の走行状態を区別することができる：
ａ）内燃機関ＶＭは、運転者の要請する駆動トルクもしくは運転者の要求する目標駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐを単独で提供することができない。その場合、電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の少なくとも１つはパワートレイン１、２に投入して電動機として運転することができる。これにより走行運転「ブースト」において、内燃機関が単独でもたらし得るよりも大きな駆動出力が提供される。しかし電動機運転用に必要な電力は蓄電装置２８から取り出される。
ｂ）さらに内燃エンジン運転が可能であり、そこでは内燃機関ＶＭがパワートレイン１、２に投入されており、燃料供給のない惰行運転段階のとき車両に対して制動作用するだけであり、またはパワートレインから外される。少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２が投入されている場合この電気機械は発電機として働かせて運転することができ、この少なくとも１つの電気機械も車両を減速させ、付加的に電力ＥＭ１、ＥＭ２を蓄電装置２８内に導く。
ｃ）内燃機関ＶＭが運転者の要請する現実の駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐをもたらすことができるであろうような別の走行状態のとき、燃料の利用によって（つまり内燃エンジン運転中）少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の発電機運転によって電力を蓄電装置２８に充電すべきであるか否か、またはこの少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の電動機運転によって蓄電装置２８の充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔを低減すべきであるか否かを判定することができる。
ｄ）最後に、例えば特別なスイッチ位置によってまたは例えば燃料タンク内のセンサによってそのことが通知される限り、ハイブリッド車両の純電動機運転様式も可能である。
【００８７】
次に、少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の目標出力を算出するための手段２３は以下の量の供給を受けることのできる入力領域を備えているように構成されている：
算定手段２２によって算出された運転事例、蓄電装置２８の不可欠と見做された目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ、蓄電装置の実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔ、蓄電装置の最小および最大可能な蓄電容量ＳＯＣ−ＭＩＮもしくはＳＯＣ−ＭＡＸ、内燃機関ＶＭの最小および最大駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐもしくはｖｍ−ｍａｘ−ｐ、そして蓄電装置２８の充放電用充電車両限界特性値（充電出力限界）および放電出力特性値（減成出力限界）。
【００８８】
ここで付記しておくなら、表示・充電出力限界、減成出力限界の最後に指摘した限界値はその値が現実のスポーツ性特性値ｋ−ｓｐｏｒｔに依存しておりかつこれに関連した表から読取可能であり、これらの表は主にハイブリッド駆動用制御・調節装置内に記憶されている。
【００８９】
手段２３の役目は、ハイブリッドパワートレイン用の公知の制御・調節装置とは異なり、なかんずく、電気的に可能な電動機出力ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ１を制限し、蓄電装置２８の最適目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔが守られるようにすることにある。ここでも少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の出力限界が考慮される（図１９も参照）。
【００９０】
少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２のこの目標駆動出力値は手段２３の出力部から駆動出力配分を確定するための手段２４へと送ることができる。付加的にこの手段２４の入力領域は以下の他の量を受容し転送するのに適しかつそのように構成されている：運転者の要求駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ、蓄電装置２８の最大放電出力ｄｉｓｃｈａｒｇｅ−ｐおよび最大充電出力ｃｈａｒｇｅ−ｐ、少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の最小駆動出力ｍｉｎ−ｅｍ−ｐおよび最大駆動出力ｍａｘ−ｅｍ−ｐ。
【００９１】
さらに、駆動出力配分を確定するための手段２４は、それが少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の各駆動出力目標値ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐと内燃機関ＶＭ用駆動出力目標値ｖｍ−ｓｏｌｌ−ｐとを発生し、これらの原動機ＥＭ１、ＥＭ２、ＶＭまたはハイブリッド車両の制御・調節装置の別の制御モジュールに転送できるように構成されている。
【００９２】
図６は、蓄電装置２８用目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔと現実の運転事例とを算出するための図５に示す手段２２の変更態様を示す。この図に示す手段２５は確かに手段２２と同じ役目を果たすが、しかし後者とは異なり、蓄電装置２８の最小および最大充電容量ＳＯＣ−ＭＩＮ、ＳＯＣ−ＭＡＸもそれに供給できるように構成されている。
【００９３】
蓄電装置２８の最適充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔおよび特定運転事例について手段２２もしくは２５から出力される量を以下でさらに説明する。
【００９４】
図７が明らかとするように、蓄電装置２８の最適目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔは手段２２、２５内でスポーツ性特性値ｋ−ｓｐｏｒｔから直接算出され、このため手段内に特別の計算モジュール２６を設けておくことができる。その際に妥当する境界条件は以下の通り：
ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ＝
ＳＯＣ−ＭＩＮ＋ｋ−ｓｐｏｒｔ・（ＳＯＣ−ＭＡＸ−ＳＯＣ−ＭＩＮ）
【００９５】
これは、蓄電装置２８の目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ値が蓄電装置２８の最小許容充電状態ＳＯＣ−ＭＩＮに算出されたスポーツ性特性値ｋ−ｓｐｏｒｔを加えた和から線形補間値として計算され、後者が０％〜１００％の値を持ちえるだけであることを意味するにほかならない。この処理方式によって、蓄電装置の破損を避けるために、蓄電装置が決して過度に深く放電されまたは過度に高く充電されることのないことが達成される。
【００９６】
しかし別の計算法も考えられる。さらに、最適目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔの計算をスポーツ性特性値ｋ−ｓｐｏｒｔに依存させる他に現実の走行速度にも依存させて、車両内に蓄えられた運動エネルギーを一緒に考慮することができる。車両の運動エネルギーを算定するのに必要な車両質量はさまざまな公知方法によって、例えば車体と路面との測定された距離値から計算することができる。
【００９７】
さらに、車速が高い場合、動的走行様式に対する運転者の要求が強いと前提しなければならないであろう。しかし他方で、車両の運動エネルギーが高いので蓄電装置は車両の発電機制動時に再び急速に充電できるので、蓄電装置２８はむしろ十分に空に保つのが有意義である。さらに、車速が高い場合少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の電気的補助出力（ブースト）およびそれと平行して現れる回転数は車両の総出力に僅かに寄与するだけである。
【００９８】
図８、図９の表にはハイブリッドパワートレイン１もしくは２の合計９つの運転事例について、目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔおよび運転事例を算出するための手段２２もしくは２５によってこれらの運転事例がそのものとして検知されるような境界条件が列挙されている。
【００９９】
運転事例番号１はいわゆるブースト、つまり内燃機関ＶＭの駆動出力が少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の電動機運転によって支援される運転モードである。手段２２もしくは２５内でこの運転事例が検知されるには、以下の条件が満たされていなければならない：
ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＞＝ｖｍ−ｍａｘ−ｐ＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＜ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
【０１００】
すなわち、内燃機関ＶＭがその駆動出力に関して少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２によって支援されるのは、運転者の要求する走行出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが内燃機関ＶＭから最大に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐよりも大きいかまたはそれに等しく、同時に実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔが現実のスポーツ性係数ｋ−ｓｐｏｒｔによって算定される目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔよりも小さいときである。
【０１０１】
運転事例番号２で問題となるのはいわゆる回生、つまり蓄電装置２８が少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の発電機運転によって充電される運転モードであり、この少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２は駆動力のない惰行運転段階のとき車両駆動輪から変速機７を介して駆動され、内燃機関ＶＭは燃料の供給を受けない。手段２２もしくは２５内でこの運転事例が検知されて車両の現実の運転様式用に確定されるには、以下の条件が満たされていなければならない：
ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＜＝ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＞ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
【０１０２】
すなわち、運転者の要求する走行出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐは内燃機関ＶＭから最小に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐよりも小さくまたはそれに等しく、同時に蓄電装置２８の実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔは現実のスポーツ性係数ｋ−ｓｐｏｒｔによって算定される目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔよりも大きい。
【０１０３】
表示「燃料装荷」の運転事例番号３では蓄電装置２８が少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の発電機運転によって内燃機関ＶＭを頼りに燃料を投入して充電されるが、この運転事例を確定するには、以下の条件が満たされていなければならない：
（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ＜ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＜ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＜ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
【０１０４】
この条件は、運転者の要求する走行出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが内燃機関ＶＭから最小に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐよりも大きく、またこの原動機ＶＭから最大に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐよりも小さく（つまり要求された駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが内燃機関によって問題なく発生可能であり）、同時に蓄電装置２８の実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔが現実のスポーツ性係数ｋ−ｓｐｏｒｔによって算定される目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔよりも小さいことを意味する。
【０１０５】
運転事例番号４は運転モード「予備容量減成」、つまり少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の電動機運転用に少なくとも１つの蓄電装置２８から電力が取り出される運転モードに関係している。このような放電過程は例えばハイブリッド車両の純電動機運転時に行われる。内燃機関ＶＭの連結時に内燃機関の駆動トルクが相応に減退させられ、駆動トルクの和が一定に留まるようにされる。手段２２もしくは２５によってこの運転事例が検知され、車両の現実の運転様式用に確定できるには、以下の条件が満たされていなければならない：
（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ＜ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＜ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）＆
（ｓｏｃ−ｉｓｔ＞ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
【０１０６】
この条件は、運転者の要求する走行出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが内燃機関ＶＭから最小に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐよりも大きく、またこの原動機ＶＭから最大に生成可能な駆動出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐよりも小さく（つまり要求された駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが内燃機関によって問題なく発生可能であり）、同時に蓄電装置２８の実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔが現実のスポーツ性係数ｋ−ｓｐｏｒｔによって算定される目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔよりも大きいことを意味する。これによりこの運転モードのとき、好ましい目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔを下まわることなく、蓄電装置２８から電力を取り出すことができる。このような運転モードは、例えば、内燃機関をごく好ましい動作点で運転し、運転者の要求する駆動出力との出力差を付加的に少なくとも１つの電気機械によって発生するのに利用可能でもある。
【０１０７】
運転事例番号５は運転モード「再生＋燃料装荷」、つまり少なくとも１つの電気機械の発電機運転によって蓄電装置２８が充電される運転モードに関係しており、このためこの少なくとも１つの電気機械は車両駆動輪から変速機７を介して駆動されるとともに、燃料を供給される内燃機関ＶＭによっても駆動される。手段２２もしくは２５によってこの運転事例が検知され、車両の現実の運転様式用に確定されるには、以下の条件が満たされていなければならない：
（ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ≧ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ）＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＜ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
【０１０８】
この条件は、運転者の要求する走行出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが内燃機関ＶＭから最小に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐよりも小さくまたはそれに等しく、同時に蓄電装置２８の実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔが現実のスポーツ性係数ｋ−ｓｐｏｒｔによって算定される目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔよりも小さいことを意味する。
【０１０９】
運転事例番号６は運転モード「ブースト＋予備容量減成」、つまり少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の電動機運転によって蓄電装置２８が放電される運転モードに関係している。内燃機関ＶＭと少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２は同時に、従って総駆動出力に関して加算的に、変速機７の入力軸６に作用する。手段２２もしくは２５内でこの運転事例が検知され、車両の現実の運転様式用に確定されるには、以下の条件が満たされていなければならない：
（ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ≧ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）＆（ｓｏｃ−ｉｓｔ＞ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ）
【０１１０】
この条件は、運転者の要求する走行出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが内燃機関ＶＭから最大に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐよりも大きいかまたはそれに等しく（つまり内燃機関が内燃エンジンとして作動し）、同時に蓄電装置２８の実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔが現実のスポーツ性係数ｋ−ｓｐｏｒｔによって算定される目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔよりも大きいことを意味する。
【０１１１】
表示「予備容量減成または燃料装荷」の運転事例番号７を確定するために、蓄電装置２８はその充電状態に応じて、少なくとも１つの電気機械の発電機運転によって内燃機関ＶＭの運転を頼りに燃料を投入して充電されるか、または予備電力を減成しながら電動機として運転するかのいずれが可能である。内燃機関ＶＭの運転は車両にとって直接駆動有効としておくこともできる。手段２２もしくは２５内でこの運転事例が検知され、車両の現実の運転様式用に確定されるには、以下の条件が満たされていなければならない：
ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ＜＝ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＜＝ｖｍ−ｍａｘ−ｐ
【０１１２】
この条件は、運転者の要求する走行出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが内燃機関ＶＭから最小に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐと最大に生成可能な駆動出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐとの間にあり、前記限界も達成できることを意味する。運転事例番号７は前記運転事例番号３（燃料装荷）と番号４（予備容量減成）とを含み、別の変更実施形態の手段２２もしくは２５内で算出することができる。
【０１１３】
運転事例番号８は運転事例番号５と同様に運転モード「回生＋燃料装荷」、つまり蓄電装置２８が少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の発電機運転によって充電される運転モードに関係している。その際、内燃機関ＶＭは少なくとも１つの電気機械に対して駆動的に作用することができる。付加的に、少なくとも１つの電気機械は車輪から変速機７の入力軸６を介して駆動される。手段２２もしくは２５内でこの運転事例が検知され、車両の現実の運転様式用に確定されるには、運転事例番号５から離れて、以下の条件が満たされていなければならないだけである：
ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ＞ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ
【０１１４】
この条件は、運転者の要求する走行出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが内燃機関ＶＭから最小に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐよりも単に小さくなければならない（つまり内燃機関が内燃エンジンとして作動し、少なくとも１つの電気機械を駆動できる）ことを意味する。運転事例番号７におけると同様に、運転事例番号８は事例２と事例３とを含む変更実施形態である。
【０１１５】
最後に運転事例番号９は運転事例番号６と同様に運転モード「ブースト＋予備容量減成」、つまり蓄電装置２８が少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の電動機運転によって放電される運転モードに関係している。その際、内燃機関ＶＭと少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２は同時に、従って総駆動出力に関して加算的に、変速機７の入力軸６に作用する。手段２２もしくは２５内でこの運転事例が検知され、車両の現実の運転様式用に確定されるには、運転事例番号６から離れて、以下の条件が満たされていなければならないだけである：
ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ＞ｖｍ−ｍａｘ−ｐ
【０１１６】
この条件は、運転者の要求する走行出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが内燃機関ＶＭから最大に提供可能な駆動出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐよりも単に大きくなければならないことを意味する。従って内燃機関ＶＭが内燃エンジンとして作動するが、しかし車両の総駆動出力は少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の電動機運転によって高められることになる。運転事例番号７、番号８におけると同様に、運転事例番号９は事例１と事例４とを含む変更実施形態である。
【０１１７】
図５に立ち返るなら、本発明に係る算定装置によって、最適充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔと現実の運転事例がなかんずく運転者の現在の運転モード（動的または経済的）に依存して算出されたのち、少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の目標駆動出力が算定される。少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２（発電機または電動機）の電気的目標総出力ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐは例えば図１０に示したように算出される。その際、上で述べたように運転者要求は車両の走行出力および要求走行様式（動的または経済的）に関して考慮される。さらに、内燃機関の最大および最小出力と蓄電装置の現実の充電状態は考慮すべき境界条件であり、少なくとも１つの電気機械の算定されるべき電動機出力または発電機出力がこれらの境界条件に依存している。
【０１１８】
従って、算出された現実の運転事例２７＝ブースト、２９＝予備容量減成、３０＝燃料装荷または３１＝回生に応じて、蓄電装置２８の最小充電状態ＳＯＣ−ＭＩＮ、最大充電状態ＳＯＣ−ＭＡＸおよび現実に算出された最適目標充電状態を考慮して、両方または単に一方の電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の上記電気的目標総出力ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐが算定され、電気的に可能な目標駆動出力を算定するための手段２３の出力部３４に転送される。目標総出力ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐはこの変更実施形態において、図５に示すように、表示がｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐ１である。
【０１１９】
図１１と図１２が明らかとするように、運転モード２７（ブースト）、２９（予備容量減成）、３０（燃料装荷）および３１（回生）の間に、複数の前記運転モードを統合した運転モードも可能である。これに含まれるのは既に上で述べた運転モード３２（燃料装荷＋回生）、３３（ブースト＋予備容量減成）および３５（予備容量減成または燃料装荷）である。本発明に係る算定装置および付属する方法は、ところで、少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の各運転事例について計算された電気的目標出力ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐ１が手段２３の出力部３４へと送られ、そこから、駆動出力配分を確定するための手段２４へと導かれるように構成されている。
【０１２０】
以下、例示的に図１１に示す６つの運転事例について図１３〜図１８を基に、少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の各電気的目標出力値がどのように算出されるのかを詳しく説明する。
【０１２１】
ブロック２９（予備容量減成）によれば、図１３が明らかとするようにこの運転モードのとき、差形成器３６内で形成される蓄電装置２８の目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔと実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔとの間の差から出発して、調節器３７を介してまず要求放電出力が算定される。この放電出力に付加的にまず、フィードフォワード補償要素３８の意味で、自動車の作動中の電気的副負荷の電気的出力を加算することができる。次に、当該電気機械の効率を頼りにこの電気機械の電気的出力が計算段３９においてその機械的出力に換算される。その際当然にフィルタ４０によって電気機械の機械的出力の正成分のみが考慮される。というのもこの電気機械のみが電動機として働くからである。
【０１２２】
引き続き、比較モジュール４１においてこの機械的出力値と蓄電装置２８の減成出力限界と称される放電出力限界値とエンジン牽引防止値を算定するための手段４２からのエンジン牽引防止と称される値との間で最小値選択が行われる。この手段４２には運転者の要求する駆動出力値ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが供給可能である。
【０１２３】
比較モジュール４１内でのこの比較の結果はこの場合、該当する少なくとも１つの電気機械ＥＭ１もしくはＥＭ２の電気的に可能な目標出力値ｅｍ−ｃａｐｒｅｓ−ｐであり、この電気機械でもって、電動機運転によって内燃機関ＶＭを出力支援するとき蓄電装置２８からの電力が減成される。
【０１２４】
減成出力限界は、スポーツ性特性値ｋ−ｓｐｏｒｔが小さいとき例えば音響上の理由から蓄電装置２８の放電出力を減らすのに役立つ。エンジン牽引防止値算定手段４２は、電力を利用した内燃エンジンＶＭの牽引運転をいずれにしても防止するのに役立つ。このため、目標走行出力が負（つまり惰行運転）で、蓄電装置２８の充電状態が過度に高い場合、比較モジュール４１の上記最小値選択の出力部はゼロ値に保たれる。
【０１２５】
図１３が明らかとする本発明の特殊性によれば、ハイブリッド駆動の個々の各運転事例について少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の目標出力設定値は事前に算出された目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔに依存しており、この目標充電状態はそれ自体運転者の走行スタイル（動的または経済的）によって決まる。
【０１２６】
図１４が明らかとするように、ブロック３０（燃料装荷）によればこの運転モードのとき、差形成器３６内で形成される蓄電装置２８の目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔと実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔとの間の差から出発して、調節器３７を介してまず要求充電出力が算定される。この充電出力に付加的に、フィードフォワード補償要素３８の意味で、自動車の作動中の電気的副負荷の電気的出力を加算することができる。当該電気機械の効率を頼りにこの電気機械の発電機出力が計算段３９においてその機械的出力に換算される。その際当然にフィルタ４０によって電気機械の機械的出力の負成分のみが考慮される。というのもこの電気機械のみが発電機として働くからである。
【０１２７】
引き続き、比較モジュール４３においてこの機械的出力と蓄電装置２８の充電出力限界と称される充電出力限界値と内燃機関ＶＭの予備出力を算定するための手段４７からの値との間で最大値選択が行われる。この手段４７には運転者の要求する駆動出力値ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐと内燃機関ＶＭの最大出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐ値が供給可能である。内燃機関の前記予備出力は、フィルタ手段４０内で検知された運転者の要求目標出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐと内燃機関ＶＭの現実のエンジン回転数において最大可能な内燃エンジン出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐとから明らかとなる。
【０１２８】
比較モジュール４３内でのこの比較の結果はこの場合、該当する少なくとも１つの電気機械ＥＭ１もしくはＥＭ２の電気的に可能な目標充電出力値ｅｍ−ｋｒａｆｔｌａｄ−ｐであり、この目標充電出力値でもって、この電気機械は内燃機関ＶＭによって駆動されて発電機運転のとき電力を蓄電装置２８に充電する。
【０１２９】
充電出力限界は、スポーツ性特性値ｋ−ｓｐｏｒｔが小さいとき例えば音響上の理由から蓄電装置２８の充電出力を減らすのに役立ち、または有害なほどに高い充電電流を避けるのに役立つ。
【０１３０】
図１４が明らかとする本発明の特殊性によれば、目標充電出力設定値ｅｍ−ｋｒａｆｔｌａｄ−ｐは事前に算出された目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔに依存しており、この目標充電状態はそれ自体運転者の走行スタイル（動的または経済的）によって決まる。
【０１３１】
少なくとも１つの電気機械ＥＭ１および／またはＥＭ２の駆動出力ｅｍ−ｂｏｏｓｔ−ｐを算定するために、図１５による運転事例ブロック２７（ブースト）に相応してこの運転モードでは差形成器４５においてまず蓄電装置２８の最小許容充電状態ＳＯＣ−ＭＩＮと実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔとの間で差が形成される。引き続き、調節器３７によって少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の要求ブースト出力が算定される。このブースト出力に付加的に、フィードフォワード補償要素３８の意味で、自動車の作動中の電気的副負荷の電気的出力を加算することができる。当該電気機械の効率を念頭に置いて、この電気機械の電気的出力が計算段３９においてその機械的出力に換算される。蓄電装置の実際充電状態が定義された極小ＳＯＣ−ＭＩＮ以下に低下する事態が生じる場合、運転事例ブロック２７（ブースト）はこれに対処すべく、少なくとも１つの電気機械の発電機運転によって蓄電装置に充電させる。
【０１３２】
引き続き、比較モジュール４６においてこの機械的出力と差形成器４７からの値との間で最小値選択が行われ、差形成器の役目は内燃機関ＶＭの予備出力を算定することである。この差形成器４７には運転者の要求する駆動出力値ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐと内燃機関ＶＭの現実の内燃機関回転数における最大出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐ値が供給される。内燃機関の前記予備出力は、内燃機関の予備出力を算定するためのフィルタ手段４４内で検知される運転者の要求目標出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ値と内燃機関ＶＭの現実のエンジン回転数において最大可能な内燃エンジン出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐとの間の正の差から生じる。
【０１３３】
比較モジュール４６内でのこの比較の結果はこの場合、該当する少なくとも１つの電気機械ＥＭ１もしくはＥＭ２の目標出力値ｅｍ−ｂｏｏｓｔ−ｐであり、この電気機械でもって、内燃エンジンと電動機とを併用して車両を運転するとき少なくとも１つの電気機械ＥＭ１および／またはＥＭ２は、内燃機関ＶＭの予備出力（ｖｍ−ｍａｘ−ｐ）がすべて尽きるにもかかわらず運転者の目標出力設定値ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐを達成できるような駆動出力をもたらす。
【０１３４】
図１５も本発明の特色を明らかとしており、それによれば少なくとも１つの電気機械ＥＭ１および／またはＥＭ２の目標出力設定値ｅｍ−ｂｏｏｓｔ−ｐは蓄電装置２８の事前に算出された最小充電状態ＳＯＣ−ＭＩＮに依存している。
【０１３５】
図１６が示すように、運転事例ブロック３１によれば回生運転モードのとき、差形成器４５内で形成される蓄電装置２８の最大許容目標充電状態ＳＯＣ−ＭＡＸと実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔとの間の差から出発して、調節器３７を介してまず回生段階における要求充電出力が算定される。この充電出力に付加的に、フィードフォワード補償要素３８の意味で、自動車の作動中の電気的副負荷の電気的出力を加算することができる。当該電気機械の効率を念頭に置いて次にこの電気機械ＥＭ１もしくはＥＭ２の電気的出力が計算段３９においてその機械的出力に換算される。蓄電装置の実際充電状態が定義された極大ＳＯＣ−ＭＡＸを上まわる事態が生じる場合、運転事例３１（回生）はこれに対処すべく、少なくとも１つの電気機械の電動機運転によって蓄電装置を放電させる。
【０１３６】
引き続き、比較モジュール４８において、算出されたばかりの機械的出力と内燃機関ＶＭの惰行運転時の予備出力を算定するための手段４９からの値との間で最大値選択が行われる。この手段４９には運転者の要求する駆動出力値ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐと内燃機関ＶＭの現実のエンジン回転数における最小出力値ｖｍ−ｍｉｎ−ｐが供給可能である。内燃機関の前記予備出力はこの場合、手段４９内で検知された運転者の要求目標出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐと内燃機関ＶＭの現実のエンジン回転数において最小可能な内燃エンジン出力ｖｍ−ｍｉｎ−ｐとの負の差から明らかとなる。
【０１３７】
比較モジュール４８内でのこの比較の結果はこの場合、該当する少なくとも１つの電気機械ＥＭ１および／またはＥＭ２の目標出力値ｅｍ−ｒｅｋｕｐ−ｐであり、この電気機械でもって、ハイブリッド車両を減速する発電機運転のとき電力が蓄電装置２８に充電される。
【０１３８】
ここでも充電出力限界は、スポーツ性特性値ｋ−ｓｐｏｒｔが小さいとき例えば音響上の理由から蓄電装置２８の充電出力を減らすのに役立つ。
【０１３９】
図１６も本発明の特殊性を明らかとしており、それによれば目標充電出力設定値ｅｍ−ｒｅｋｕｐ−ｐは蓄電装置２８の事前に算出された最大充電状態ＳＯＣ−ＭＡＸに依存している。
【０１４０】
図１７は図１１のブロック３２による混合運転状況番号５（回生と燃料装荷）を示している。少なくとも１つの電気機械ＥＭ１および／またはＥＭ２のこの運転モード時に最適な目標出力を確定するために差形成器４５に蓄電装置２８の最大充電容量ＳＯＣ−ＭＡＸと実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔが通知され、これら両方の値から差が形成される。引き続きこの差値から調節器３７１において少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の要求充電出力が計算される。引き続き当該電気機械の効率を頼りに、計算された電気的出力が計算段３９１においてその機械的出力に換算される。計算段３９１の出力値は次に比較モジュール４８に供給されるが、このモジュールの機能については後に説明される。
【０１４１】
これと並行して差形成器３６において蓄電装置２８の目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ値と実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔとから差が形成される。引き続きこの差値から調節器３７２において少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の要求充電出力がこうして計算される。引き続き当該電気機械の効率を頼りに、計算された電気的出力が計算段３９２において機械的出力に換算される。この機械的出力値から次に、この電気機械が発電機としてのみ働くので、フィルタ４０によって電気機械の機械的出力の負成分のみが考慮され、比較モジュール４３に供給される。
【０１４２】
さらに比較モジュール４３には少なくとも１つの電気機械の充電出力限界用充電出力限界値が供給される。充電出力限界は、スポーツ性特性値ｋ−ｓｐｏｒｔが小さいとき例えば音響上の理由から蓄電装置２８の充電出力を減らすのに利用することができる。
【０１４３】
やはりこれと並行して差形成器４７もしくは４７２に内燃機関ＶＭの現実の最大もしくは最小駆動出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐもしくはｖｍ−ｍｉｎ−ｐと運転者の現実の目標走行出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐが供給される。この差形成の結果は次に内燃機関ＶＭの各予備出力値を算定するための２つのフィルタ手段４９に通知され、手段４９は前置符号が負の値のみを別の比較モジュール４８に送る。
【０１４４】
両方の比較モジュール４３、４８が最大値形成器として働き、比較モジュール４３の出力量は運転状況要素「燃料装荷」の目標出力ｅｍ−ｋｒａｆｔｌａｄ−ｐを形成し（つまり内燃機関によって燃料を利用して少なくとも１つの電気機械を発電機として運転）、別の比較モジュール４８の出力量は運転状況要素「回生」の目標出力ｅｍ−ｒｅｋｕｐ−ｐを形成する。
【０１４５】
これら両方の目標出力ｅｍ−ｋｒａｆｔｌａｄ−ｐ、ｅｍ−ｒｅｋｕｐ−ｐが引き続き加算モジュール５０に供給され、その結果値は少なくとも１つの電気機械ＥＭ１および／またはＥＭ２の目標充電出力値ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐ−ｇｅｎを表し、この電気機械は発電機運転のとき、内燃機関ＶＭによって駆動されて、車両駆動輪を介して蓄電装置２８を充電する。
【０１４６】
図１７も本発明の特殊性を明示しており、それによれば目標充電出力設定値ｅｍ−ｋｒａｆｔｌａｄ−ｐと目標充電出力設定値ｅｍ−ｒｅｋｕｐ−ｐとの和は事前に算出された目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔに依存しており、この目標充電状態はそれ自体運転者の走行スタイル（動的または経済的）によって決まる。
【０１４７】
最後に図１８には少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の目標出力を運転状態に依存して算出する最後の例として、少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の運転によって内燃機関ＶＭが車両総駆動出力に関して支援され、このため蓄電装置２８が電力を放出するような混合運転事例番号６（図１１のブロック３３）の目標出力設定値ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐ−ｍｏｔを算定するための装置構造もしくは方法経過が示してある。
【０１４８】
この運転モード時に少なくとも１つの電気機械ＥＭ１および／またはＥＭ２の最適目標出力を確定するために差形成器４５に蓄電装置２８の最小許容充電容量ＳＯＣ−ＭＩＮと実際充電容量ｓｏｃ−ｉｓｔが通知され、これら両方の値から差が形成される。引き続きこの差値から調節器３７１において少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の要求電気的出力が計算される。次に当該電気機械の効率を頼りに、計算された電気的出力が計算段３９１においてその機械的出力に換算される。計算段３９１の出力値は次に比較モジュール５１に供給されるが、このモジュールの機能については以下で説明される。
【０１４９】
これと並行して差形成器３６内で蓄電装置２８の目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔと実際充電状態ｓｏｃ−ｉｓｔの値から差が形成される。引き続きこの差値から調節器３７２において少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の要求電気的出力がこうして計算される。次に当該電気機械の効率を頼りに、計算された電気的出力が計算段３９２においてその機械的出力に換算される。電気機械が単に電動機として働くので、機械的出力のこの値のうち電気機械の機械的出力の正成分のみがフィルタ手段５９によって考慮され、比較モジュール５２に供給される。
【０１５０】
さらにこの比較モジュール５２には蓄電装置の放電出力限界用減成出力限界値が供給される。放電出力限界は、例えば、スポーツ性特性値ｋ−ｓｐｏｒｔが小さいとき例えば音響上の理由から蓄電装置２８の充電出力を減らすのに役立ち、または蓄電装置を運転負荷の点で保護するのに役立つ。
【０１５１】
やはりこれと並行して差形成器４７には内燃機関ＶＭの現実の最大駆動出力ｖｍ−ｍａｘ−ｐ値と運転者の現実の要求走行性能ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ値が供給される。この差形成の結果は次に内燃機関ＶＭの予備出力値を算定するための両方のフィルタ手段４４、４２に通知され、そのうち前置符号が正の値のみを手段４４はフィルタとして比較モジュール５１に転送し、フィルタ手段４２も前置符号が正の値のみを別の比較モジュール５２に送る。
【０１５２】
両方の比較モジュール５１、５２が最小値形成器として働き、比較モジュール５１の出力量は運転状況要素「ブースト」の目標出力ｅｍ−ｂｏｏｓｔ−ｐ（つまり蓄電装置からの電力を利用して少なくとも１つの電気機械を電動機として運転）を形成し、別の比較モジュール５２の出力量は運転状況要素「予備容量減成」の目標出力ｅｍ−ｃａｐｒｅｓ−ｐを形成する。
【０１５３】
これら両方の目標出力ｅｍ−ｂｏｏｓｔ−ｐ、ｅｍ−ｃａｐｒｅｓ−ｐは引き続き加算モジュール５３に供給され、その結果値は少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の目標総出力値ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐ−ｍｏｔを表し、この目標総出力値でもってこの電気機械は電動機運転時に、運転者の求める駆動出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐを提供するにあたって内燃機関ＶＭを支援する。
【０１５４】
最後に図１８も本発明の特殊性を明らかとしており、それによれば目標出力設定値ｅｍ−ｂｏｏｓｔ−ｐ、ｅｍ−ｃａｐｒｅｓ−ｐの和は事前に算出された目標充電状態ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔに依存しており、この目標充電状態はそれ自体運転者の走行スタイル（動的または経済的）によって決まる。
【０１５５】
最後に図１９は、上記の如くに算出された目標総出力値ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐが内燃機関ＶＭと少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２との間で駆動出力配分を確定するための手段２４においてどのように利用されるのかを示す。従って、上記の如くに運転事例に関係しかつ要求走行性能およびスポーツ性特性値に依存して算出された目標出力値ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐは計算段５４において機械的量から電気的量に変換される。
【０１５６】
引き続き点検モジュール５５において、少なくとも１つの電気機械の電気的目標値設定値が蓄電装置２８の充電限定もしくは放電限界ｃｈａｒｇｅ−ｐもしくはｄｉｓｃｈａｒｇｅ−ｐの境界条件のもとで実現可能であるか否かが点検される。その限りで、許容される充放電出力値は、技術的に有意義で、蓄電装置を害しないもののみである。少なくとも１つの電気機械についてこのように算定された電気的目標出力設定値は引き続き計算段５７において機械的出力値に逆換算される。
【０１５７】
モジュール５７の出力信号は次のステップにおいて点検モジュール５６に供給され、そこで、少なくとも１つの電気機械について算出された目標出力がそもそもその出力限界の範囲内にあるか否かが点検される。それゆえにこの点検モジュール５６が通過させるのは、少なくとも１つの電気機械の最大出力ｍａｘ−ｅｍ−ｐと最小出力ｍｉｎ−ｅｍ−ｐとの限界内にあるもののみである。
【０１５８】
少なくとも１つの電気機械についてこのように算定された目標出力設定値は次に一方で少なくとも１つの電気機械を制御するのに利用され、他方で差形成手段５８に供給され、そのなかでこの目標出力設定値ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐが運転者の現実の要求走行出力ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐから減算される。この差形成手段５８の出力量として内燃機関ＶＭの出力設定値が発生され、場合によってはエンジン制御装置に供給され、または内燃機関の出力調整要素に直接供給される。
【０１５９】
最後に指摘しておくなら、本発明の明細書導入部で指摘した諸手段２２、２３、２４の装置特徴は方法特徴も述べている。これらの装置構造はコンピュータ等の電子機器内に例えば離散電子部材によって、またはこれに関連したコンピュータプログラム内の方法ステップによって実現可能である。それゆえに本発明はつまり、前記装置特徴と機能な同じである方法特徴にも関係している。方法にかかわる完全な説明が省かれたのは単に内容的繰返しを避けるためにすぎない。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】１つの内燃機関と１つの電気原動機とを備えたパラレルハイブリッドパワートレインの略図である。
【図２】２つの電気原動機を備えたパワートレインを図１と同様に示す。
【図３】図１によるパワートレインのシステムモデルを示す。
【図４】図２によるパワートレインのシステムモデルを示す。
【図５】図１または図２によるパワートレイン原動機用駆動出力配分を算定するための装置および方法の機能構造を示す。
【図６】蓄電装置目標充電状態と運転事例とを算出するための手段の機能構造を示す。
【図７】蓄電装置の目標充電状態を算定するための機能構造を示す。
【図８】パワートレインの特定運転事例用の諸条件を列挙した表である。
【図９】他の表を図８と同様に示す。
【図１０】個々の構成要素が合算される電気的に可能な目標総駆動出力を算定するための機能構造を示す。
【図１１】個々の構成要素の間で切換えられる電気的に可能な目標駆動出力を算定するための機能構造を示す。
【図１２】図１１と同様の機能構造を示す。
【図１３】電気的に可能な目標駆動出力ｅｍ−ｃａｐｒｅｓ−ｐを算定するための装置および方法の機能構造を示す。
【図１４】電気的に可能な目標駆動出力ｅｍ−ｋｒａｆｔｌａｄ−ｐを算定するための図１３による機能構造を示す。
【図１５】電気的に可能な目標出力ｅｍ−ｂｏｏｓｔ−ｐを算定するための図１３と同様の機能構造を示す。
【図１６】電気的に可能な目標充電出力ｅｍ−ｒｅｋｕｐ−ｐを算定するための図１３による機能構造を示す。
【図１７】少なくとも１つの電気機械がごく厳密に作動しなければならない電気的に可能な目標総駆動出力ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐ−ｇｅｎを算定するための機能構造を示す。
【図１８】少なくとも１つの電気機械が電動機として作動しなければならない電気的に可能な目標総駆動出力ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐ−ｍｏｔを算定するための別の機能構造を図１７と同様に示す。
【図１９】個々の構成要素すべての和を表す電気的に可能な目標駆動出力ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐから原動機用駆動出力配分を算定するための装置および方法の機能構造を示す。
【符号の説明】
【０１６１】
１  １つの電気機械を有するパワートレイン
２  ２つの電気機械を有するパワートレイン
３  クランク軸
４  トーショナルダンパ
５  トーショナルダンパの出口
６  変速機入力軸
７  自動変速機
８  油ポンプ
９  油ポンプの駆動軸
１０  内燃機関の制御装置
１１  電気機械ＥＭ１の制御装置
１２  電気機械ＥＭ２の制御装置
１３  クラッチＫ１の制御装置
１４  クラッチＫ２の制御装置
１５  車両の電気系統
１６  線路抵抗器
１７  線路抵抗器
１８  ディファレンシャル
１９  ブレーキ装置
２０  変速機制御装置
２１  ブレーキ制御装置
２２  蓄電装置の目標充電状態と車両の現実の運転事例とを算出するための手段
２３  電気的に可能な目標駆動出力を算出するための手段
２４  駆動出力配分を確定するための手段
２５  蓄電装置の目標充電状態と車両の現実の運転事例とを算出するための手段
２６  蓄電装置の目標充電状態を算出するための計算モジュール
２７  運転事例
２８  蓄電装置、電気バッテリ
２９  運転事例
３０  運転事例
３１  運転事例
３２  運転事例
３３  運転事例
３４  出力部
３５  運転事例
３６  差成形器
３７  調節器
３８  フィードフォワード補償要素
３９  計算段
４０  フィルタ手段
４１  比較モジュール
４２  フィルタ手段
４３  比較モジュール
４４  フィルタ手段
４５  差形成器
４６  比較モジュール
４７  差形成器
４８  比較モジュール
４９  フィルタ手段
５０  加算モジュール
５１  比較モジュール
５２  比較モジュール
５３  加算モジュール
５４  計算段
５５  点検モジュール
５６  点検モジュール
５７  計算段
５８  差形成器
５９  フィルタ手段
３７１  調節器
３７２  調節器
３９１  計算段
３９２  計算段
Ｂｅｔｒｉｅｂｓｆａｌｌ  車両の現実の運転事例
ＥＭ１  電動機
ＥＭ２  電動機
ＶＭ  内燃機関
Ｋ１  クラッチ
Ｋ２  クラッチ
θＶＭ  内燃機関の質量慣性モーメント
θＥＭ１  電動機１の質量慣性モーメント
θＥＭ２  電動機２の質量慣性モーメント
θＲａｄ  車輪の質量慣性モーメント
ｋ−ｓｐｏｒｔ  スポーツ性特性値
ｓｏｃ−ｋｓｐｏｒｔ  蓄電装置の目標充電状態
ｓｏｃ−ｉｓｔ  蓄電装置の実際充電状態
ＳＯＣ−ＭＩＮ  蓄電装置の最小充電状態
ＳＯＣ−ＭＡＸ  蓄電装置の最大充電状態
ｆａｈｒ−ｓｏｌｌ−ｐ  目標走行出力  運転者の要求駆動出力
ｖｍ−ｍｉｎ−ｐ  内燃機関の最小駆動出力
ｖｍ−ｍａｘ−ｐ  内燃機関の最大駆動出力
ｖｍ−ｓｏｌｌ−ｐ  内燃機関の目標駆動出力
ｃｈａｒｇｅ−ｐ  蓄電装置の充電出力（許容限界）
ｄｉｓｃｈａｒｇｅ−ｐ  蓄電装置の放電出力（許容限界）
ｍａｘ−ｅｍ−ｐ  少なくとも１つの電気機械の最大可能な出力
ｍｉｎ−ｅｍ−ｐ  少なくとも１つの電気機械の最小可能な出力
ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ  少なくとも１つの電気機械ＥＭ１、ＥＭ２の機械的目標駆動出力
ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｐ１  少なくとも１つの電気機械の電気的に可能な目標駆動出力（中間値）    ｅｍ−ｓｏｌｌ−ｓｕｍ−ｐ  少なくとも１つの電気機械の個々の運転モードから電気的に可能な目標総出力
Ｍ−ＶＭ  内燃機関の駆動トルク
Ｍ−Ｋ２  クラッチＫ２の駆動トルク
Ｍ−ＥＭ２  電気機械ＥＭ２の駆動トルク
Ｍ−ＧＥ  変速機入力軸の駆動トルク
ｅｍ−ｋｒａｆｔｌａｄ−ｐ  蓄電装置の内燃エンジン充電時の電気的に可能な目標出力    ｅｍ−ｂｏｏｓｔ−ｐ  内燃機関のトルク支援（ブースト）時に電気的に可能な目標出力
ｅｍ−ｒｅｋｕｐ−ｐ  車両惰行運転時の電気機械の電気的に可能な目標充電出力
ｅｍ−ｃａｐｒｅｓ−ｐ  電動機運転用の電気的予備出力
【図１】
2006076567.tif 000003
【図２】
2006076567.tif 000004
【図３】
2006076567.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006076567.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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