(57)【要約】機械的エネルギーを電気ジェネレータ（７）に供給する原動機（９）を有する電気ハイブリッド自動車両（８）において、該ジェネレータ（７）からのパワーの供給を制御するための、プロセス、装置、媒体および信号が開示される。当該プロセスは、当該装置によって実行され、当該媒体上のコードによって規定され、当該信号中のコードにおいて規定される。当該プロセスは、要求されたジェネレータパワー値に関連する自動車両作動状態の複数のセット（１４）から、自動車両の作動特性を最適化する作動状態の最適なセット（１６）を特定することと、信号を生成することとを含み、該信号は、原動機（９）およびジェネレータ（７）を制御し、自動車両（８）を作動状態の最適なセットで作動させ、要求されたジェネレータパワー値でパワーを供給するためのものである。本発明はまた、信号を生成する際に用いられる自動車両能力記録を生成する方法を提供し、該信号は、原動機（９）およびジェネレータ（７）を制御し、最適化された作動特性を得るためのものである。
2005521364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド電気自動車両の作動状態を制御して該自動車両の作動特性を最適化するためのプロセスであって、当該プロセスが、
要求されたジェネレータパワー値に関連する自動車両作動状態の複数のセットの中から、自動車両の作動特性を最適化する作動状態の最適なセットを特定することを有し、かつ、
信号を生成することを有し、該信号は、該自動車両の原動機と、該原動機によって駆動されるジェネレータとを制御し、該作動状態の最適なセットにて自動車両を作動させ、要求されたジェネレータパワー値にてパワーを供給するためのものである、
前記プロセス。
【請求項２】
特定することが、要求されたパワー値に関連する作動状態に関連して、作動特性の最適なセットを見つけることを有しており、
該最適なセットは、該作動特性の関数における最小値を提供し、該最小値は、前記要求されたパワー値に関連する他の作動状態に関連した作動特性の他のセットによって生成される値よりも小さいものである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
特定することが、要求されたパワー値に関連した複数の異なる作動状態の作動特性を、上記関数に従わせることをさらに有する、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
従わせることが、作動特性を、重み付き関数に従わせることを有する、請求項３に記載のプロセス。
【請求項５】
上記関数で用いられる重みを自動車両の作動モードに応じて選択することを、さらに有する、請求項４に記載のプロセス。
【請求項６】
生成することが、作動特性の最適なセットに関連した作動状態のセットに応じて信号を生成することを有する、請求項２に記載のプロセス。
【請求項７】
特定することが、要求されたジェネレータパワー値に関連した自動車両作動特性のセットを特定することを有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
特定することが自動車両性能記録を特定することを有し、該記録は、要求されたジェネレータパワー値を含むフィールドを持ち、該記録は、作動状態を識別する値を含むフィールドを持ち、要求されたジェネレータパワーがその作動状態の下で生成されうるものであり、かつ該記録は、自動車両が該作動状態で作動しているときの自動車両の作動特性を識別する値を含むフィールドを持つものである、請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
特定することが、要求されたジェネレータパワー値に関連した自動車両作動特性のそれぞれのセットについて、最適化指標を計算することを有する、請求項７に記載のプロセス。
【請求項１０】
最適化指標を計算することが、コスト値を規格化された作動特性値の重み付き総和の関数として計算することを有する、請求項９に記載のプロセス。
【請求項１１】
重み付き総和を計算する際に用いる重みを、自動車両の作動モードに応じて選択することを、さらに有する、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１２】
特定することが、最良の最適化指標を識別することを有する、請求項９に記載のプロセス。
【請求項１３】
最良の最適化指標を識別することが、一番低い数の最適化指標を見つけることを有する、請求項１２に記載のプロセス。
【請求項１４】
特定することが、最良の最適化指標を生成する自動車両作動特性に関連した作動状態のセットを識別することを有する、請求項１２に記載のプロセス。
【請求項１５】
信号を生成することが、原動機の角速度を設定するための速度信号を生成すること、およびジェネレータに対するトルク負担を設定するためのトルク信号を生成することを有する、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１６】
ハイブリッド電気自動車両の作動状態を制御して該自動車両の作動特性を最適化するための装置であって、当該装置が、
パワー要求プロセッサを有し、該プロセッサは、要求されたジェネレータパワー値に関連する自動車両作動状態の複数のセットの中から、自動車両の作動特性を最適化する作動状態の最適なセットを特定するよう作動可能であり、かつ、
制御信号ジェネレータを有し、該ジェネレータは、信号を生成するよう作動可能であり、該信号は、自動車両の原動機と、該原動機によって駆動されるジェネレータとを制御し、作動状態の最適なセットにて自動車両を作動させ、要求されたジェネレータパワー値にてパワーを供給するためのものである、
前記装置。
【請求項１７】
ロケーターをさらに有し、該ロケーターは、要求されたパワー値に関連する作動状態に関連して、作動特性の最適なセットを見つけるよう作動可能であり、該最適なセットは、該作動特性の関数における最小値を提供し、該最小値は、前記要求されたパワー値に関連する他の作動状態に関連した作動特性の他のセットによって生成される値よりも小さいものである、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
デバイスをさらに有し、該デバイスは、要求されたパワー値に関連した複数の異なる作動状態に関連した作動特性を、上記関数に従わせるよう作動可能である、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
上記デバイスが、作動特性を重み付き関数に従わせるよう作動可能である、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
セレクターをさらに有し、該セレクターが、上記関数で用いられる重みを自動車両の作動モードに従って選択するよう作動可能である、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
制御信号ジェネレータが、作動特性の最適なセットに関連した作動状態のセットに応じて信号を生成するよう作動可能である、請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】
要求プロセッサがプロセッサ回路を有する、請求項１６に記載の装置。
【請求項２３】
ロケーターをさらに有し、該ロケーターは、要求されたジェネレータパワー値に関連した自動車両作動特性のセットを特定するよう作動可能である、請求項１６に記載の装置。
【請求項２４】
ロケーターがプロセッサ回路を有する、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
ロケーターが自動車両性能記録を特定するよう作動可能であり、該記録は、要求されたジェネレータパワー値を含むフィールドを持ち、該記録は、作動状態を識別する値を含むフィールドを持ち、要求されたジェネレータパワーがその作動状態の下で生成されうるものであり、かつ該記録は、自動車両が該作動状態で作動しているときの自動車両の作動特性を識別する値を含むフィールドを持つものである、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
コンピューテーションデバイスをさらに有し、該デバイスが、要求されたジェネレータパワー値に関連した自動車両作動特性のそれぞれのセットについて、最適化指標を計算するよう作動可能である、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
コンピューテーションデバイスがプロセッサ回路を有する、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
コンピューテーションデバイスが、コスト値を規格化された作動特性値の重み付き総和の関数として計算するよう作動可能である、請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
セレクターをさらに有し、該セレクターが、重み付き総和を計算する際に用いる重みを自動車両の作動モードに応じて選択するよう作動可能である、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
セレクターがプロセッサ回路を有する、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
識別子をさらに有し、該識別子が、最良の最適化指標を識別するよう作動可能である、請求項２６に記載の装置。
【請求項３２】
識別子がプロセッサ回路を有する、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
識別子が最も低い数の最適化指標を検出するよう作動可能である、請求項３１に記載のプロセス。
【請求項３４】
デバイスをさらに有し、該デバイスが、最良の最適化指標を生成する自動車両作動特性に関連した作動状態のセットを識別するよう作動可能である、請求項３１に記載の装置。
【請求項３５】
デバイスがプロセッサ回路を有する、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
制御信号ジェネレータが、最良の最適化指標を生成した自動車両作動特性に関連した作動状態のセットに応じて、原動機の角速度を設定するための速度信号を生成するよう作動可能であり、かつジェネレータに対するトルク負担を設定するためのトルク信号を生成するよう作動可能である、請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
制御信号ジェネレータがプロセッサ回路を有する、請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
データベースインターフェースをさらに有し、該データベースインターフェースが、要求プロセッサと、自動車両作動状態のセットを記憶するデータベースとの間のコミュニケーションを促進するものである、請求項１６に記載の装置。
【請求項３９】
ハイブリッド電気自動車両の作動状態を制御して該自動車両の作動特性を最適化するための装置であって、当該装置が、
要求されたジェネレータパワー値に関連する自動車両作動状態の複数のセットの中から、自動車両の作動特性を最適化する作動状態の最適なセットを特定するための手段を有し、かつ、
信号を生成するための手段を有し、該信号は、該自動車両の原動機と、ジェネレータとを制御し、自動車両を作動状態の最適なセットで作動させ、要求されたジェネレータパワー値でパワーを供給するためのものである、
前記装置。
【請求項４０】
ハイブリッド電気自動車両の作動状態を制御して該自動車両の作動特性を最適化することをプロセッサ回路に行わせる命令を、提供するためのコンピューター読み取り可能な媒体であって、該命令が、
コードを有し、該コードは、プロセッサ回路に指示をして、要求されたジェネレータパワー値に関連する自動車両作動状態の複数のセットの中から、自動車両の作動特性を最適化する作動状態の最適なセットを特定させるためのものであり、かつ、
コードを有し、該コードは、プロセッサ回路に指示をして信号を生成させるためのものであり、該信号は、自動車両の原動機と、該原動機によって駆動されるジェネレータとを制御し、作動状態の最適なセットにて自動車両を作動させ、要求されたジェネレータパワー値にてパワーを供給するためのものである、
前記媒体。
【請求項４１】
ハイブリッド電気自動車両の作動状態を制御して該自動車両の作動特性を最適化することをプロセッサ回路に行わせる命令を、提供するためのコンピューターデータ信号であって、当該信号が、
コードセグメントを有し、該コードセグメントは、プロセッサ回路に指示をして、要求されたジェネレータパワー値に関連する自動車両作動状態の複数のセットの中から、自動車両の作動特性を最適化する作動状態の最適なセットを特定させるように作動可能なものであり、かつ、
コードセグメントを有し、該コードセグメントは、プロセッサ回路に指示をして信号を生成させるように作動可能であり、該信号は、自動車両の原動機と、該原動機によって駆動されるジェネレータとを制御し、作動状態の最適なセットにて自動車両を作動させ、要求されたジェネレータパワー値にてパワーを供給するためのものである、
前記コンピューターデータ信号。
【請求項４２】
ハイブリッド電気自動車両において、原動機によってパワーを得ている電気ジェネレータからのパワー供給を制御するのに用いるための記録を生成する方法であって、
特定の作動状態の下で自動車両が作動しているときに起きることが知られている自動車両の作動特性のセットを、前記特定の作動状態とほぼ等しい作動状態の下でジェネレータが作動しているときに該ジェネレータによって生成される実際のパワーとほぼ等しいそれぞれのパワー値と、関連させることを有する、
前記方法。
【請求項４３】
関連させることが、作動状態のそれぞれのセットと関連した複数の実際のジェネレータ出力パワー値を前もって規定した解像度に量子化し、複数の量子化されたジェネレータ出力パワー値を生成することを有する、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
関連させることが、作動状態のセットを、それぞれの対応する量子化されたジェネレータ出力パワー値に従ってグループ化することを有する、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
関連させることが、量子化されたジェネレータ出力パワー値に関連した作動状態のそれぞれのセットについて、量子化されたジェネレータ出力パワー値に関連した作動状態のセットに最も近い作動特性値のセットを検出することを有する、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
作動特性値のセットを検出することが、特定の作動状態に関連した作動特性値のセットから、作動特性値のセットを補間することを有する、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
関連させることが、作動特性値の検出されたセットを規格化し、規格化された作動特性値のセットを生成することを有する、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
関連させることが、規格化された作動特性値のセットを、量子化されたジェネレータ出力パワー値と関連した作動状態と関連させることを有する、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
ハイブリッド電気自動車両の原動機によってパワーを得ている電気ジェネレータからのパワー供給の制御に用いるための記録を生成するための装置であって、当該装置が、
プロセッサ回路を有し、該回路は、
特定の作動状態の下で自動車両が作動しているときに起きることが知られている自動車両の作動特性のセットを、前記特定の作動状態とほぼ等しい作動状態の下でジェネレータが作動しているときに該ジェネレータによって生成される実際のパワーとほぼ等しいそれぞれのパワーと、関連させるように構成されている、
前記装置。
【請求項５０】
プロセッサ回路が、作動状態のそれぞれのセットと関連した複数の実際のジェネレータ出力パワー値を、前もって規定されたパワー解像度に量子化し、複数の量子化されたジェネレータ出力パワー値を生成するように構成されている、請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】
プロセッサ回路が、作動状態のセットを、それぞれの対応する量子化されたジェネレータ出力パワー値に従ってグループ化するように構成されている、請求項５０に記載の装置。
【請求項５２】
プロセッサ回路が、量子化されたジェネレータ出力パワー値に関連した作動状態のそれぞれのセットについて、該作動状態のセットに最も近い作動特性値のセットを検出するように構成されている、請求項５１に記載の装置。
【請求項５３】
プロセッサ回路が、特定の作動状態に関連した作動特性値のセットから、作動特性のセットを補間するように構成されている、請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
プロセッサ回路が、作動特性値の検出されたセットを規格化し、規格化された作動特性値のセットを生成するように構成されている、請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
プロセッサ回路が、規格化された作動特性値のセットを、量子化されたジェネレータ出力パワー値と関連した作動状態と、関連させるように構成されている、請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
プロセッサ回路に指示をするためのコードを提供するよう作動可能なコンピューター読み取り可能な媒体であり、該コードが、プロセッサ回路に指示をして、ハイブリッド電気自動車両において原動機によってパワーを得ている電気ジェネレータからのパワー供給を制御するためのものであって、該指示が、
特定の作動状態の下で自動車両が作動しているときに起きることが知られている自動車両の作動特性のセットを、前記特定の作動状態とほぼ等しい作動状態の下でジェネレータが作動しているときに該ジェネレータによって生成される実際のパワーとほぼ等しいそれぞれのパワー値と、関連させることによってなされるものである、
前記コンピューター読み取り可能な媒体。
【請求項５７】
プロセッサ回路に指示をするためのコードを提供するよう作動可能なデータ信号であり、該コードが、プロセッサ回路に指示をして、ハイブリッド電気自動車両において原動機によってパワーを得ている電気ジェネレータからのパワー供給を制御するためのものであって、当該データ信号が、
プロセッサ回路に指示をするためのコードを提供する信号セグメントを有し、該プロセッサ回路に指示をして、特定の作動状態の下で自動車両が作動しているときに起きることが知られている自動車両の作動特性のセットを、前記特定の作動状態とほぼ等しい作動状態の下でジェネレータが作動しているときに該ジェネレータによって生成される実際のパワーとほぼ等しいそれぞれのパワー値と、関連させるものである、
前記データ信号。
【請求項５８】
ハイブリッド電気自動車両の作動の制御に用いるための記録を記憶するためのデータベース構造であり、該ハイブリッド電気自動車両は、該電気自動車両の原動機によって駆動される電気ジェネレータを有するものであって、当該データベース構造が、
所定のジェネレータ出力パワー値を記憶するための手段を有し、
特定の作動状態の下で自動車両が作動しているときに起きることが知られている自動車両の作動特性のセットを、前記特定の作動状態とほぼ等しい作動状態の下でジェネレータが作動しているときに該ジェネレータによって生成される実際のパワーとほぼ等しいそれぞれのパワー値と、関連させるための手段を有する、
前記データベース構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
本発明はハイブリッド電気自動車両の制御に関し、さらにとりわけて言えば、ハイブリッド電気自動車両の作動状態を制御し、その作動特性を最適化するための、プロセス、装置、媒体、および信号に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の説明
一般的に、すべてのハイブリッド電気自動車両は、エネルギーマネージメントコントローラを有しており、このコントローラ（制御装置）は、自動車両における電気エネルギーの供給、および使用を制御する。そのようなコントローラは通常、信号を供給して、自動車両の原動機の速度を制御し、かつ原動機によって駆動されるジェネレータから要求された量のエネルギーを制御する。
【０００３】
しかしながら、これらの信号の生成は、自動車両の電気システムに対する即時のエネルギー需要に基づく傾向がある。即ち、ある特定の電気エネルギーが要求される場合、ジェネレータに対する需要は増加するが、一方、原動機の電流速度は通常一定に保たれている。このことにより、自動車両の作動が非効率的になる可能性がある。なぜなら、例えば、ある速度において、自動車両はより多くの汚染物質を排出し、運転するのが快適ではなくなるかもしれず、また高い燃料消費を有するかもしれないからである。言い換えれば、自動車両の作動特性は最適化されないかもしれない。本発明はこの問題に対応している。
【発明の開示】
【０００４】
発明の要旨
本発明の１つの態様によれば、ハイブリッド電気自動車両の作動状態を制御して、該自動車両の作動特性を最適化するためのプロセスが提供される。当該プロセスは、要求されたジェネレータパワー値に関連する自動車両作動状態の複数のセットの中から、自動車両の作動特性を最適化する作動状態の最適なセットを特定すること(locating)を含む。当該プロセスは、信号を生成することをさらに含み、該信号は、自動車両の原動機、および該原動機によって駆動されるジェネレータを制御し、自動車両を作動状態の最適なセットで作動し、要求されたジェネレータパワー値でパワーを供給するためのものである。
【０００５】
特定することは、要求されたパワー値に関連する作動状態に関連して、作動特性の最適なセットを見つけることを含んでいてもよく、この最適なセットは、該作動特性の関数における最小値を提供し、該最小値は、前記要求されたパワー値に関連する他の作動状態に関連した作動特性の他のセットによって生成される値よりも小さいものである。
【０００６】
特定することは、要求されたパワー値に関連した複数の異なる作動状態の作動特性を、該関数に従わせることを含んでいてもよい。従わせることは、該作動特性を重み付き関数に従わせることを含んでおり、当該プロセスは、該関数で用いられる重みを自動車両の作動モードに応じて選択することをさらに含んでいてもよい。
【０００７】
原動機およびジェネレータを制御するための信号を生成することは、作動特性の最適なセットに関連した作動状態のセットに応じて該信号を生成することを含んでもよい。
【０００８】
特定することは、要求されたジェネレータパワー値に関連した自動車両作動特性のセットを特定すること含んでいてもよく、また、これは、自動車両性能記録を特定することを含んでいてもよく、該記録は、要求されたジェネレータパワー値を含むフィールドを持ち、作動状態（この作動状態の下で、要求されたジェネレータパワーが生成されうる）を識別する値を含むフィールドを持ち、かつ自動車両が該作動状態で作動しているときに自動車両の作動特性を識別する値を含むフィールドを持つ。
【０００９】
特定することはまた、要求されたジェネレータパワー値に関連した自動車両作動特性のそれぞれのセットについて、最適化指標を計算することを含んでいてもよく、最適化指標を計算することは、コスト値を規格化された作動特性値の重み付き総和(weighted sum)の関数として計算することを含んでいてもよい。重み付き総和を計算する際に用いる重みは、自動車両の作動モードに応じて選択されうる。
【００１０】
特定することはまた、最良の最適化指標を識別することを含んでいてもよく、最良の最適化指標を識別することは、一番低い数の最適化指標を検出することを含んでいてもよい。特定することは、最良の最適化指標を生成した自動車両の作動特性に関連した作動状態のセットを識別することをさらに含んでいてもよい。
【００１１】
原動機およびジェネレータを制御するための信号を生成することは、原動機の角速度を設定するための速度信号を生成すること、およびジェネレータに対するトルク負担を設定するためのトルク信号を生成することを含んでいてもよい。
【００１２】
本発明のもう１つの態様によれば、ハイブリッド電気自動車両の作動状態を制御して該自動車両の作動特性を最適化するための装置が提供される。当該装置は、パワー要求プロセッサを含み、該プロセッサは、要求されたジェネレータパワー値に関連する自動車両作動状態の複数のセットの中から、自動車両の作動特性を最適化する作動状態の最適なセットを見つけるよう作動可能である。当該装置は、制御信号ジェネレータをさらに含み、該ジェネレータは信号を生成するよう作動可能であり、該信号は、自動車両の原動機と、該原動機によって駆動されるジェネレータとを制御し、作動状態の最適なセットにて自動車両を作動させ、要求されたジェネレータパワー値にてパワーを供給するためのものである。
【００１３】
当該装置は、ロケーター(locator)をさらに含んでいてもよく、該ロケーターは、要求されたパワー値に関連する作動状態に関連して、作動特性の最適なセットを見つけるよう作動可能であり、該最適なセットは、該作動特性の関数における最小値を提供し、該最小値は、要求されたパワー値に関連するその他の作動状態に関連した作動特性のその他のセットによって生成される値よりも小さいものである。
【００１４】
当該装置は、デバイスをさらに含んでいてもよく、該デバイスは、要求されたパワー値に関連した複数の異なる作動状態に関連した作動特性を、上記関数に従わせるよう作動可能である。該関数は重み付き関数であってもよく、当該装置は、セレクターをさらに含んでいてもよく、該セレクターは、上記関数で用いられる重みを自動車両の作動モードに応じて選択するよう作動可能である。
【００１５】
制御信号ジェネレータは、作動特性の最適なセットに関連した作動状態のセットに応じて信号を生成するよう作動可能である。
【００１６】
要求プロセッサは、プロセッサ回路に導入されていてもよい。
【００１７】
当該装置は、ロケーターを含んでいてもよく、該ロケーターは、要求されたジェネレータパワー値に関連した自動車両作動特性のセットを見つけるよう作動可能である。ロケーターは、プロセッサ回路に導入されていてもよく、自動車両性能記録を見つけるよう作動可能であり、該自動車両性能記録は、要求されたジェネレータパワー値を含むフィールドを有し、作動状態（この作動状態の下で、要求されたジェネレータパワーが生成されうる）を識別する値を含むフィールドを有し、および自動車両がその作動状態で作動しているときに自動車両の作動特性を識別する値を含むフィールドを有する。
【００１８】
当該装置は、コンピューテーションデバイスをさらに含んでいてもよく、該コンピューテーションデバイスは、要求されたジェネレータパワー値に関連した自動車両作動特性のそれぞれのセットについて、最適化指標を計算するよう作動可能である。該コンピューテーションデバイスは、プロセッサ回路に導入されていてもよく、コスト値を規格化された作動特性値の重み付き総和の関数として計算するよう作動可能である。当該装置は、セレクターをさらに含んでいてもよく、該セレクターは、上記の重み付き総和を計算する際に用いる重みを、自動車両の作動モードに応じて選択するよう作動可能である。セレクターはプロセッサ回路に導入されていてもよい。
【００１９】
当該装置は、識別子をさらに含んでいてもよく、該識別子は、最良の最適化指標を識別するよう作動可能である。識別子もまたプロセッサ回路に導入されていてもよく、一番低い数の最適化指標を検出するよう作動可能である。当該装置は、デバイスをさらに含んでいてもよく、該デバイスは、最良の最適化指標を生成した自動車両作動特性に関連した作動状態のセットを識別するよう作動可能である。
【００２０】
制御信号ジェネレータは、最良の最適化指標を生成した自動車両作動特性に関連した作動状態のセットに応じて、原動機の角速度を設定するための速度信号を生成するよう作動可能であり、かつジェネレータに対するトルク負担を設定するためのトルク信号を生成するよう作動可能である。制御信号ジェネレータはプロセッサ回路に導入されていてもよい。
【００２１】
当該装置は、データベースインターフェースをさらに含んでいてもよく、該データベースインターフェースは、要求プロセッサと自動車両作動状態のセットを記憶するデータベースとの間のコミュニケーションを促進するものである。
【００２２】
本発明のもう１つの態様によれば、ハイブリッド電気自動車両の作動状態を制御して該自動車両の作動特性を最適化するための装置が提供される。当該装置は、要求されたジェネレータパワー値に関連する自動車両作動状態の複数のセットの中から、自動車両の作動特性を最適化する作動状態の最適なセットを見つけるための手段と、信号を生成するための手段とを含み、該信号は、自動車両の原動機および該原動機によって駆動されるジェネレータを制御し、自動車両を作動状態の最適なセットで作動させ、要求されたジェネレータパワー値でパワーを供給するためのものである。
【００２３】
本発明のもう１つの態様によれば、命令を提供するためのコンピューター読み取り可能な媒体が提供され、該命令は、プロセッサ回路に、ハイブリッド電気自動車両の作動状態を制御して該自動車両の作動特性を最適化させるものである。その命令は、プロセッサ回路に、要求されたジェネレータパワー値に関連する自動車両作動状態の複数のセットの中から、自動車両の作動特性を最適化する作動状態の最適なセットを見つけるように指示するためのコードと、プロセッサ回路に信号を生成するよう指示するためのコードと、を含み、該信号は、自動車両の原動機と、該原動機によって駆動されるジェネレータとを制御し、自動車両を作動状態の最適なセットで作動させ、要求されたジェネレータパワー値でパワーを供給するためのものである。
【００２４】
本発明のもう１つの態様によれば、命令を提供するためのコンピューターデータ信号が提供され、該命令は、プロセッサ回路に、ハイブリッド電気自動車両の作動状態を制御して該自動車両の作動特性を最適化させるものである。当該信号は、コードセグメントを有し、該コードセグメントは、プロセッサ回路に指示をして、要求されたジェネレータパワー値に関連する自動車両作動状態の複数のセットの中から、自動車両の作動特性を最適化する作動状態の最適なセットを特定させるように作動可能なものであり、かつ、当該信号は、コードセグメントを有し、該コードセグメントは、プロセッサ回路に指示をして信号を生成させるように作動可能であり、該信号は、自動車両の原動機と、該原動機によって駆動されるジェネレータとを制御し、作動状態の最適なセットにて自動車両を作動させ、要求されたジェネレータパワー値にてパワーを供給するためのものである。
【００２５】
本発明のもう１つの態様によれば、ハイブリッド電気自動車両において、原動機によってパワーを得ている電気ジェネレータ（発電機）からのパワー供給を制御するのに用いるための記録を生成する方法が提供される。当該方法は、特定の作動状態の下で自動車両が作動しているときに起きることが知られている自動車両の作動特性のセットを、前記特定の作動状態とほぼ等しい作動状態の下でジェネレータが作動しているときに該ジェネレータによって生成される実際のパワーとほぼ等しいそれぞれのパワー値と、関連させることを含む。
【００２６】
関連させることは、作動状態のそれぞれのセットと関連した複数の実際のジェネレータ出力パワー値を、前もって規定した解像度に量子化し、複数の量子化されたジェネレータ出力パワー値を生成することを含んでいてもよい。また、関連させることは、上記の作動状態のセットを、それぞれの対応する量子化されたジェネレータ出力パワー値に従ってグループ化することを含んでいてもよい。
【００２７】
関連させることはまた、量子化されたジェネレータ出力パワー値に関連した作動状態のそれぞれのセットについて、量子化されたジェネレータ出力パワー値に関連した作動状態のセットに最も近い作動特性値のセットを検出することを含んでいてもよい。
【００２８】
作動特性値のセットを検出することは、特定の作動状態に関連した作動特性値のセットから、作動特性のセットを補間することを含んでいてもよい。
【００２９】
関連させることは、作動特性値の補間されたセットを規格化し、規格化された作動特性値のセットを生成することをさらに含んでいてもよく、上記の規格化された作動特性値のセットを、量子化されたジェネレータ出力パワー値と関連した作動状態と関連させることをさらに含んでいてもよい。
【００３０】
本発明のもう１つの態様によれば、ハイブリッド電気自動車両の原動機によってパワーを得ている電気ジェネレータからのパワー供給の制御に用いるための記録を生成するための装置が提供される。当該装置は、プロセッサ回路を含み、該回路は、特定の作動状態の下で自動車両が作動しているときに起きることが知られている自動車両の作動特性のセットを、前記特定の作動状態とほぼ等しい作動状態の下でジェネレータが作動しているときに該ジェネレータによって生成される実際のパワーとほぼ等しいそれぞれのパワーと関連させるように構成されている。
【００３１】
プロセッサ回路は、作動状態のそれぞれのセットと関連した複数の実際のジェネレータ出力パワー値を、前もって規定されたパワー解像度に量子化し、複数の量子化されたジェネレータ出力パワー値を生成するように構成されていてもよく、作動状態のセットを、それぞれの対応する量子化されたジェネレータ出力パワー値に従ってグループ化するように構成されていてもよい。
【００３２】
プロセッサ回路はまた、量子化されたジェネレータ出力パワー値に関連した作動状態のそれぞれのセットについて、作動状態のそれぞれのセットに最も近い作動特性値のセットを検出するように構成されていてもよい。
【００３３】
プロセッサ回路はまた、特定の作動状態に関連した作動特性値のセットから、作動特性のセットを補間するように、および、作動特性値の補間されたセットを規格化し、規格化された作動特性値のセットを生成するように、構成されていてもよい。
【００３４】
プロセッサ回路はまた、規格化された作動特性値のセットを、量子化されたジェネレータ出力パワー値と関連した作動状態と関連させるように構成されていてもよい。
【００３５】
本発明のもう１つの態様によれば、プロセッサ回路に指示をするためのコードを提供するよう作動可能なコンピューター読み取り可能な媒体が提供され、該コードは、プロセッサ回路に指示をして、ハイブリッド電気自動車両において原動機によってパワーを得ている電気ジェネレータからのパワー供給を制御するためのものであって、該指示は、特定の作動状態の下で自動車両が作動しているときに起きることが知られている自動車両の作動特性のセットを、前記特定の作動状態とほぼ等しい作動状態の下でジェネレータが作動しているときに該ジェネレータによって生成される実際のパワーとほぼ等しいそれぞれのパワー値と、関連させることによってなされるものである。
【００３６】
本発明のもう１つの態様によれば、プロセッサ回路に指示をするためのコードを提供するよう作動可能なデータ信号が提供され、該コードは、プロセッサ回路に指示をして、ハイブリッド電気自動車両において原動機によってパワーを得ている電気ジェネレータからのパワー供給を制御するためのものである。該データ信号は、プロセッサ回路に指示をするためのコードを提供する信号セグメントを含み、該プロセッサ回路に指示をして、特定の作動状態の下で自動車両が作動しているときに起きることが知られている自動車両の作動特性のセットを、前記特定の作動状態とほぼ等しい作動状態の下でジェネレータが作動しているときに該ジェネレータによって生成される実際のパワーとほぼ等しいそれぞれのパワー値と関連させるものである。
【００３７】
本発明のもう１つの態様によれば、ハイブリッド電気自動車両の作動の制御に用いるための記録を記憶するためのデータベース構造が提供され、該ハイブリッド電気自動車両は、電気自動車両の原動機によって駆動される電気ジェネレータを有する。該データベース構造は、所定のジェネレータ出力パワー値を記憶するための手段を有し、特定の作動状態の下で自動車両が作動しているときに起きることが知られている自動車両の作動特性のセットを、前記特定の作動状態とほぼ等しい作動状態の下でジェネレータが作動しているときに該ジェネレータによって生成される実際のパワーとほぼ等しいそれぞれのパワー値と関連させるための手段を有する。
【００３８】
本発明は、自動車両の作動特性（燃料節約、環境にやさしい排気、および操縦性、および／または快適性など）を最適化する状態下で、ハイブリッド電気自動車両が作動するために用いられうる。効果的には、このような作動特性は、自動車両の作動特性が最適化されるように、自動車両の作動状態、つまり、原動機の速度およびジェネレータに適用されるトルク負荷を決定する際に検討される。コールドスタート（低温始動）またはエンジンウォーム（エンジンの暖機）といったような自動車両の作動モードに応じて、異なった検討がそれぞれの作動特性に与えられうる。
【００３９】
本発明はまた、信号を生成する際に用いられる自動車両性能記録を生成する方法を提供し、該信号は、自動車両を制御して、最適化された作動特性を得るためのものである。
【００４０】
本発明のその他の態様および特長は、以下の本発明の具体的な実施態様の説明を添付の図面と併せて精査することによって、当業者には明らかとなるとであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
発明の詳細
図１を参照すると、ハイブリッド電気自動車両８の作動状態を制御し、自動車両の作動特性を最適化するための装置が、１０で概して示されている。当該装置はパワー要求プロセッサ１２を有し、このパワー要求プロセッサは、要求されたジェネレータパワー値Ｐに関連する自動車両の作動状態の複数のセット１４の中から、自動車両８の作動を最適化する作動状態の最適なセット１６を見つけるよう作動可能である。装置１０は、信号を生成するよう作動可能である制御信号ジェネレータ１８をさらに含み、該信号は、自動車両の原動機９と、該原動機によって駆動されるジェネレータ７とを制御し、自動車両８を作動状態の最適なセット１６で作動させ、電気パワーを要求されたジェネレータパワー値Ｐで供給するためのものである。ジェネレータ７によって生成される電気パワーは、例えば、ハイブリッド電気自動車両の様々な電気部品（蓄電池および電気付属品など）にパワーを供給するよう作動可能であるパワーバス（図示せず）に与えられてもよい。
【００４２】
原動機９は、例えば、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンなどの内燃機関エンジンであってもよい。ハイブリッド電気自動車両の分野では、かような原動機９が、所望のエンジンシャフト速度を示す速度制御信号を受け取るよう作動可能であるコントローラ２０を有していることは理解されるであろう。原動機９のシャフト２２は、例えばシャフトまたはギアボックス２４を通した直結駆動などによって、ジェネレータ７のシャフト２６と機械的に連結しており、原動機が機械的エネルギーをジェネレータに与えるのを可能にする。ジェネレータ７は、ジェネレータにかけられるトルク負荷または負担を表す信号を受け取り、ジェネレータシャフト２６の速度およびトルク負荷の関数として決定されるレートで、エネルギーをパワーバスへ送達するよう作動可能である。一般的には、このトルク負荷は、ジェネレータ７のフィールド（図示せず）へ供給される電流の量を変化させることによって変えられる。ジェネレータ７は、ジェネレータインターフェース２８を有し、該インターフェースは、フィールド強度を制御し、制御デバイスから受け取るトルク制御信号に応じて、ジェネレータに対するトルク負荷を調節する。示した実施態様においては、制御デバイスは装置１０である。装置１０は、シャフト２２原動機９の速度を制御するため、原動機９のコントローラ２０によって用いられる速度制御信号を生成し、それにより、シャフトまたはギアボックス２４を通した機械的エネルギーの伝達の結果として、ジェネレータ７のシャフト２６の速度を制御する。装置１０はまた、ジェネレータインターフェース２８によって受け取られるためのトルク制御信号を生成し、該信号は、ジェネレータ７に対するトルク負荷を制御し、自動車両の作動特性を最適化するレートで自動車両８のパワーバスへエネルギーを供給するためのものである。原動機９のシャフト２２の速度およびジェネレータ７に対するトルク負担は、作動状態（この作動状態の下で、自動車両が作動される）のセットを表す。
【００４３】
本明細書に記載された実施態様では、ハイブリッド電気自動車両８の作動特性の最適化は、自動車両の作動特性（燃料消費、汚染物排気、電池寿命、ジェネレータの効率性およびドライバビリティ（最小騒音やジェネレータ負担による荒々しさなど）など）間のトレードオフの測定を提供するコスト関数が最小化されるように作動状態が設定されるときに起きる。言い換えれば、作動状態の最適なセットは、装置１０によって確立され、自動車両８の最良の作動特性を提供し、それにより自動車両の作動を最適化する。
【００４４】
装置１０を用いるためには、該装置は、自動車両の作動状態の複数のセット１４、および、種々の可能な要求されたパワー値についての作動特性の関連した測定へのアクセスを含んで、または有していなければならない。これらの作動状態、作動特性および要求されたパワー値は、例えば代表的な自動車両が持つ経験的な測定を通して、予め決められていてもよい。
【００４５】
図２を参照すると、本実施態様では、自動車両の作動状態の複数のセット１４は、自動車両性能記録（自動車両の性能記録）に記憶されている。自動車両性能記録の１つを、図２の３０に示す。それぞれの自動車両性能記録３０は、パワーフィールド３２と、トルクフィールド３４および角速度フィールド（ω）３６を含む作動状態フィールドと、複数の作動特性フィールドとを有しており、本実施態様では、該複数の作動特性フィールドは、燃料消費フィールド３８、炭化水素排気フィールド４０、亜酸化窒素排気フィールド４２、一酸化炭素排気フィールド４４、粒状物質排気フィールド４６およびドライバビリティフィールド４８を含む。自動車両性能記録３０はデータベース構造を定義し、それぞれの示されたフィールドを互いに関連させるよう働く。パワーフィールド３２は、例えば、可能な要求されたパワー値（１０キロワットなど）を表す値を記憶するのに用いられる。トルクフィールド３４は、例えば、ジェネレータ７に対する特定のトルク負担（１００Ｎｍなど）を表す値を記憶するために用いられ、この特定のトルク負担を表す値は、ジェネレータによって生成された電流によって生成されて要求されたパワー需要を満たす。角速度フィールド３６は、例えば、原動機９のシャフト２２の角速度ω（ラジアン／秒）を表す値を記憶するために用いられる。トルクおよび角速度フィールド３４および３６は、自動車両８の作動状態のセットを表す値を保持し、該作動状態のセットは、それぞれトルクおよび角速度フィールド３４および３６に記憶されたトルク負担および角速度値を表す値を含むナンバーペア（number pair）である。
【００４６】
燃料消費フィールド３８は、例えば、トルクフィールド３４および角速度フィールド３６の内容によって特定された作動状態でジェネレータ７および原動機９が作動されているとき、原動機９の燃料消費（リットル／時間）を表す値を保持するために用いられる。炭化水素排気フィールド４０、亜酸化窒素排気フィールド４２、一酸化炭素排気フィールド４４、および粒状物質排気フィールド４６は、例えば、関連した作動状態で原動機９が作動されているときに排気される、炭化水素、亜酸化窒素、一酸化窒素および粒状物質の量（百万分率）を表す値をそれぞれ保持するために用いられる。ドライバビリティフィールド４８は、関連した作動状態で自動車両８の運転者によって体験される快適さの測定を表す値を保持するために用いられる。
【００４７】
図２に示したタイプの記録を生成するために、自動車両８を作動状態の様々なセットで作動している間に、作動特性値の経験的な測定がなされてもよい。例えば、ハイブリッド電気自動車両８における原動機９は、フォルクスワーゲンのガソリンエンジンであってもよく、ジェネレータは、Unique Mobility Inc.（ゴールデン、コロラド、米国）によって製造されているＳＲ−２１８ジェネレータであってもよい。原動機シャフト２２の角速度の設定の範囲（この範囲で作動特性値が測定される）は、約１５０ラジアン／秒から約５００ラジアン／秒であってもよく、その一方で、それぞれの角速度の設定についてのトルク負担の範囲は、約１３Ｎｍから約１５０Ｎｍであってもよい。作動状態値の解像度は、好ましくは可能な限り緻密な解像度で保たれ、例えば、おそらくラジアン／秒の１０分の１、およびＮｍの１０分の１でありうる。
【００４８】
特定のガスおよび粒子物質の排気レベルを測定することに加えて、ドライバビリティ値は、例えば試験オペレータによって提供される主観的な判断によって決定されてもよく、またこの値はドライバビリティフィールド４８に記憶されてもよい。この主観的な判断を行う際、例えば騒音測定が考慮されてもよく、または、例えば騒音測定値が自動車両のその他の作動特性として働いてもよい。
【００４９】
一般に、本明細書に記載した作動特性を含むか、またはその代わりの幅広く様々な作動特性が、自動車両の作動特性のセットに含まれうることが理解されるであろう。一般に、任意の定量化できる作動特性が、作動状態の所定のセットに関連した作動特性のセットに含まれていてもよい。
【００５０】
該しては、作動状態のナンバーペア、およびかかる作動状態のナンバーペアにて測定された作動特性値のそれぞれのセットは、生データ記録に最初に記憶されてもよく、この生データ記録は、例えば図２に示した表配列と同様の表配列を有し、パワーフィールド３２を有さない。パワーフィールド３２を作動状態のナンバーペアおよび作動特性のそれらの関連したセットと関連させるために、ジェネレータトルク負荷と、ジェネレータシャフト速度と、実際のジェネレータパワー出力との間の関係を確立する必要がある。これはジェネレータにおける任意の損失を考慮にいれる。これはジェネレータの製造元によって提供されうるが、あるいは、経験的な測定によって確立されてもよい。実質的には、複数の３つ１組（three-tuple）が生成され、または得られ、または利用可能にされ、ここで、各３つ１組は、ジェネレータ出力パワー値、ジェネレータトルク値、およびジェネレータシャフト速度値（Ｐ、Ｔ、ωＧ）を含む。そして、ジェネレータシャフト速度値は、好ましくは、シャフトまたはギアボックス２４のドライブ比率を用いて原動機シャフト速度値に変換され、そして原動機シャフト速度値は、３つ１組（Ｐ、Ｔ、ωＧ）においてジェネレータシャフト速度値の代わりになる。これらの３つ１組を、以後本明細書にてジェネレータ３つ１組と呼ぶ。
【００５１】
作動特性が測定される作動状態値は、ジェネレータ出力パワー値が提供されるための作動状態値と同じでなくてもよいことは理解されるであろう。
【００５２】
結果的に、ジェネレータ出力パワー値が提供される作動状態と同じ作動状態にて作動特性の測定がなされた場合、期待される値よりもより適切な値を反映するよう、測定された作動特性値を調節する必要がある。
【００５３】
生データ記録および上述したタイプの複数の３つ１組が与えられると、特定の作動状態の下で自動車両が作動されているときに起こることが知られている自動車両の生の作動特性のセットを、ジェネレータが該特定の作動状態とほぼ等しい作動状態のセットの下で作動されているときに該ジェネレータによって生成される実際のパワーとほぼ等しいそれぞれのパワー値と関連させることによって、図２に示したものと同様のフォーマットを有する記録が生成されてもよい。
【００５４】
図３を参照すると、この関連は、コンピューター（命令を表すコードで適切にプログラムされたプロセッサ回路５２を有するパーソナルコンピューター５０など）によって行われてもよく、該命令は、プロセッサ回路５２に本明細書に記載したタスクを行うように指示する。コンピューター５０は自動車両８に搭載されていてもよいし、または自動車両から離れていてもよい。コードは、例えば、ＲＤ−ＲＯＭ５４のようなコンピューター読み取り可能な媒体によって提供されてもよく、または例えば、外部ソース（インターネットを通してアクセス可能なサーバーなど）のようなソースから受け取られるコンピューターデータ信号５６で提供されてもよい。コンピューターデータ信号５６は、例えば、コードを表す変調を有するコードセグメント５８を含みうる。
【００５５】
本実施態様では、該コードは、プロセッサ回路５２に、自動車両が特定の作動状態の下で作動されているときに起こることが知られている自動車両の作動特性のセットを、ジェネレータがその特定の作動状態とほぼ等しい作動状態の下で作動されているときに該ジェネレータによって生成される実際のパワーとほぼ等しいそれぞれのパワー値と関連させるよう指示する。
【００５６】
図４を参照すると、本実施態様では、図３のプロセッサ回路５２は、概して６０に示した自動車両性能記録生成ルーチンを実行することによって、関連させる機能を行う。プロセッサ回路５２は、ジェネレータ出力パワーと、ジェネレータシャフトトルクと、原動機シャフト速度とを表す複数の、ジェネレータ３つ１組（Ｐ、Ｔ、ωＰ）へのアクセスを与えられるか、あるいは該アクセスを有しており、さらに図２に示したものと同様のフォーマットを有する生データ記録（ただしパワーフィールド３２は有さない）へのアクセスを有すると推測される。
【００５７】
自動車両性能記録生成ルーチン６０を遂行するために、プロセッサ回路５２に関連させる機能を行うよう指示するコードは、第１のブロック６２を含み、この第１のブロックは、プロセッサ回路５２に、それぞれのジェネレータ３つ１組の実際のジェネレータ出力パワー値を、前もって規定した解像度に従って量子化するように指示する。例えば、ジェネレータ出力パワー値は、１ｋＷの増分へと量子化されてもよい。このようにして、例えば、１０．４ｋＷのジェネレータ出力パワー生値を有する任意のジェネレータ３つ１組において、ジェネレータ出力パワー値は１０ｋＷの量子化された値に調節される。同様に、１０．５ｋＷのジェネレータ出力の生(raw)値を有する任意のジェネレータ３つ１組は、１１ｋＷの量子化された値に調節されたジェネレータ出力パワー値を有する。３つ１組における残りの値、すなわち、それぞれの３つ１組のトルクおよび角速度値は、変化しないままであってもよく、または対応する量子化されたパワー値を生成したであろう値へと補間すること(interpolation)によって調節されてもよい。このように、ジェネレータ３つ１組は、少なくともそのジェネレータ出力パワー値が量子化されるという点において修正される。量子化されたジェネレータ出力パワー値を有する３つ１組は、以後、量子化された３つ１組（ＰＱ、Ｔ、ωＰ）と称する。
【００５８】
次に、ブロック６４は、プロセッサ回路５２に、量子化された３つ１組を、それらの量子化されたジェネレータ出力パワー値（ＰＱ）に従ってグループ化するように指示する。したがって、例えば１０ｋＷのジェネレータ出力値を有するすべての量子化された３つ１組は、一緒にグループ化される。これは、３つ１組をそれらの量子化されたジェネレータ出力パワー値によって分類することによってなされてもよい。
【００５９】
次いでブロック６６は、プロセッサ回路５２に、それぞれの量子化された３つ１組をそれぞれのグループにおいてアドレス指定し、生データ記録におけるそれぞれの量子化された３つ１組ルックについて、量子化された３つ１組において特定された作動状態のセットに最も近い作動状態のセットに関連した作動特性のセットを検出するように指示する。
【００６０】
ブロック６８は、プロセッサ回路５２に、最も近い生データ記録の作動状態におけるそれぞれの値が、量子化された３つ１組によって特定された作動状態の前もって規定した許容範囲内かどうかを決定するように指示し、もしそうであるなら、ブロック７０に、プロセッサ回路５２が図２に示した記録３０において示したものと同じフィールドを有する派生の生データ記録を生成するようにさせ、ここで、量子化された３つ１組（ＰＱ、Ｔ、ωＰ）のエレメントは、それぞれパワー、トルクおよび角速度フィールド３２、３４および３６に記憶され、記憶された派生の生データ記録からの生の値は、それぞれ対応する作動特性フィールド３８、４０、４２、４４、４６および４８にある。
【００６１】
ブロック６８にて、最も近い生データ記録における作動状態が、量子化された３つ１組によって特定された作動状態の前もって規定された許容範囲内ではない場合、ブロック７２は、プロセッサ回路５２に、生の作動特性データを補間し、量子化された３つ１組（ＰＱ、Ｔ、ωＰ）のＴおよびωＰ成分によって特定された実際の作動状態に対応する補間された作動特性のセットを確立するように指示する。これは事実上、二次元の線形補間であって、比較的近い作動状態において他の２つの測定された作動特性値間の最も有望な作動特性値のセットを得るためのものである。作動特性値のこの補間されたセットと３つ１組の作動状態とは、図２に示す自動車両性能記録３０に示したものと同じフィールドを有する派生の生データ記録にそれらを記憶することによって、互いに関連付けられてもよく、ここで、考慮中の量子化された３つ１組のエレメントは、それぞれパワー、トルクおよび角速度フィールド３２、３４および３６に記憶され、補間された生の作動特性値は、それぞれ対応する作動特性フィールド３８、４０、４２、４４、４６および４８に記憶される。
【００６２】
効果的には、ブロック６６、６８、７０および７２は、プロセッサ回路に、量子化されたジェネレータ出力パワー値と関連した作動状態のセットに最も近い作動特性値のセットを検出させる。
【００６３】
ブロック７０またはブロック７２にて派生の生データ記録を生成した後、ブロック７４は、プロセッサ回路５２に、記録内で相互間の作動特性を規格化するように指示する。これは以下の関係式によってなされてもよい。
【００６４】
【数１】
2005521364.tif 000003
【００６５】
式中、Ｎは生の値Ｇに取って代わる規格化された値であり、
Ｇは規格化されるべき生の値であり、
Ｇｍｉｎは作動特性のセットの中で最小の生データであり、そして
Ｇｍａｘは作動特性のセットの中で最大の生データである。
【００６６】
次いでブロック７６は、プロセッサ回路５２に、記録におけるすべての規格化された値の合計が１になるように、派生の生データ記録のそれぞれにおける作動特性値のそれぞれを、それぞれの規格化された値で置き換えることによって、自動車両性能記録を作るように指示する。したがって、この規格化された値は、所定のパワー値について作動特性のセットに対する相対的寄与を表し、規格化された作動特性値のセットは、量子化されたジェネレータ出力パワー値に関連した作動状態と関連している。
【００６７】
ブロック６６〜７６は、それぞれの量子化された３つ１組について繰り返され、図２の３０に示されたタイプの複数の自動車両性能記録を生成する。それぞれの自動車両性能記録は、可能な要求されたジェネレータパワー値と作動特性のセットとに関連した自動車両作動状態のセットを表す。この複数の自動車両性能記録は、例えばコミュニケーション媒体またはコンピューター読み取り可能な媒体といったような媒体を通じて、図１に示すパワー要求プロセッサ１２に利用可能にされてもよい。コミュニケーション媒体は、パワー要求プロセッサ１２によってインターネット接続を介してアクセス可能なサーバーを含んでいてもよく、かかる接続は、地上通信線によって、またはワイヤレスリンクによって提供されてもよい。複数の自動車両性能記録へのリモートアクセスを継続して提供する必要はない。単に、自動車両８中へ、自動車両において利用可能にされ得る複数の自動車両性能記録３０を自動車両中のパワー要求プロセッサ１２までダウンロードするだけで充分である。複数の自動車両性能記録が製造元やサービス提供者によって継続的に更新されうること、および、異なる複数の自動車両性能記録が、例えば空調付または空調なしといったような異なる自動車両構成について利用可能にされ得るということは理解されるであろう。
【００６８】
さらに、生データは、自動車両８上に据えられたデータ獲得システム（図示せず）によって継続的に得ることができ、データ獲得システムは、コンピューティングリソースを有していてもよく、または図４に示した自動車両性能記録生成ルーチンを実行するために必要とされるコンピューティングリソースへのアクセスを有していてもよく、図１に示すパワー要求プロセッサ１２によって用いられうる複数の自動車両性能記録を生成する。例えば、データ獲得システムは、自動車両上のコンピューターがサーバーと連絡して配置されているときはいつでも、生の排気データを継続的に獲得し、このデータを、インターネットを介してアクセス可能なサーバーへ伝送してもよい。サーバーは、獲得したデータを自動的に受け取り、その上で自動的に作動して、新しい複数の自動車両性能記録を生成してもよい。次いでこの新しい複数の自動車両性能記録は、同じコミュニケーションセッション中に、またはその後のコミュニケーションセッション中に、自動車両８上のコンピューターへ自動的に通信されてもよい。この、獲得したデータの使用によって、ハイブリッド自動車両の製造者は、新しい自動車両を設計する際、および既存の自動車両の改良を設計する際に使用できるデータを開発することができ、それによって、かかる改良は複数の自動車両性能記録への変化に反映されうる。またそれによって、自動車両製造者は、既存の自動車両の作動状態を自動車両の年齢として調節すること、例えば、自動車両の寿命を延長させることができる。
【００６９】
戻って図１を参照すると、装置１０がエネルギーマネージメントコントローラ１００（これは、自動車両において電気エネルギーの供給、使用および貯蔵を制御する）を有するハイブリッド電気自動車両８における使用を意図されていることは理解されるであろう。エネルギーマネージメントコントローラの使用は概してよく知られており、本明細書に記載した装置１０は、ジェネレータ７からの所望のパワー出力を表す信号を生成する任意のタイプのエネルギーマネージメントコントローラと共に使用してもよい。効果的には、装置１０は、この信号を使用して作動状態の最適なセットを生成し、該信号は、本実施態様では、原動機９のシャフト速度を表す信号、およびジェネレータ７に対するトルク負荷を表す信号を含み、これら作動状態は、自動車両８の特定の作動特性を最適化し、この作動特性には、本実施態様では、燃料消費、炭化水素排気、亜酸化窒素排気、一酸化炭素排気、粒状物質排気およびドライバビリティが含まれる。
【００７０】
図５を参照すると、装置１０は２つの主な作動を効果的に行う。第１の作動１０２では、装置１０は、要求されたジェネレータパワー値に関連した自動車両作動状態の複数のセットの中から、自動車両の特定の作動特性を最適化する作動状態の最適なセットを見つける。第２の作動１０４では、装置１０は信号を生成し、この信号は、原動機９およびジェネレータ７を制御し、自動車両を作動状態の最適なセットで作動さえ、一方で、要求されたパワー値でパワーをジェネレータに供給させるためのものである。
【００７１】
図６を参照すると、上記の２つの主な作動を達成するために、装置１０はプロセッサ回路１２０を含み、このプロセッサ回路は、マイクロプロセッサ１２２、プログラムメモリ１２４、自動車両記録データベースインターフェース１２６、入力ポート１２８、出力ポート１３０、コミュニケーションインターフェース１３２および媒体インターフェース１３４を有する。自動車両記録データベースインターフェース１２６は、図２で記載したタイプの複数の自動車両記録を含む自動車両記録データベース１３６にマイクロプロセッサ１２２がアクセスするのを促進する。自動車両記録データベースは、マイクロプロセッサ１２２そのものによって保持されてもよく、その場合、記録は単に、プロセッサ回路１２０の一部を形成する不揮発性メモリ（図示せず）に記憶されてもよい。または、自動車両記録データベースは別のメモリ（図示せず）に記憶されてもよく、その別のメモリは、別個のプロセッサ回路（図示せず）の１部として働き、この別個のプロセッサ回路は、自動車両記録データベースインターフェース１２６を介してプロセッサ回路１２０にアクセスできる。しかしながら、プロセッサ回路１２０は自動車両８のメインプロセッサ回路であり、プログラムメモリ１２４に記憶されたプログラムは、本明細書に記載した機能を実行するようプロセッサ回路１２０に指示するためのルーチンを導入するであろうことが期待される。特に、プログラムメモリ１２４には、プロセッサ回路１２０を図１に示すパワー要求プロセッサ１２として有効に働かせるメインプログラムがロードされており、さらにプロセッサ回路１２０を図１に示す制御信号ジェネレータ１８として働かせる制御信号ジェネレータプログラムがロードされている。
【００７２】
プログラムメモリ１２４に記憶されたプログラムは、複数のソースから受け取られてもよい。例えば、プログラムは、プログラムメモリ１２４の１部を形成する電気的プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）にプログラムされてもよい。あるいは、プログラムメモリ１２４は、コミュニケーションインターフェース１３２および／または媒体インターフェース１３４から受け取られるコードでプログラムされるよう作動可能であるフラッシュメモリを含んでいてもよい。本明細書に記載した機能性を実行するようにプロセッサ回路に指示するための命令を表すコードはまた、コミュニケーションインターフェース１３２にて受け取られるデータ信号１３８（関連するコードを含むコードセグメントを有する）に提供されてもよく、または媒体インターフェース１３４によって読み取り可能な、コンピューター読み取り可能な媒体１４０上に提供されてもよい。
【００７３】
図７を参照すると、メインルーチンを導入するコードを表すブロックは概して１５０に示されている。第１のブロック１５２は、プロセッサ回路１２０に、自動車両記録データベース１３６をアドレス指定して、図２に示したタイプのすべての自動車両性能記録を見つけるように指示し、ここで、パワーフィールド３２の内容は、パワー（このパワーは、自動車両８のエネルギーマネージメントコントローラ１００からのパワー要求された信号Ｐによって示したように要求され、かつ、図６で示したプロセッサ回路１２０の入力ポート１２８で受け取られる）に等しい。記録を特定することは、上記の基準を満たす記録を仮のメモリ領域にコピーすること、または、データベース（ここでは、見つけた記録の内容を検出し読むことができる）中のアドレスやポインターを単に認識することを含んでいてもよい。
【００７４】
次いでブロック１５４は、プロセッサ回路１２０に、それぞれの見つけた記録について最適化指標を計算し、最適化指標をそれぞれの記録と関連させるように指示する。図８を参照すると、図７のブロック１５４は、ブロック１５６から構成されてもよく、このブロック１５６は、プロセッサ回路１２０に、作動特性フィールド３８〜４８の内容の重み付き総和として最適化指標を計算するように指示する。本実施態様では、最適化指標の計算は、以下の関係式に従って、規格化された作動特性値の重み付き総和の関数としてコスト値を計算することを含んでいてもよい。
【００７５】
【数２】
2005521364.tif 000004
【００７６】
このコスト関数は、作動状態の所定のセットについて、要求されたレベルでパワーを生成する「コスト」の測定を効果的に提供する。１つの実施態様では、重みＷｆｃ、Ｗｈｃ、Ｗｎｏｘ、Ｗｃｏ、Ｗｐｍ、Ｗｄｖは固定されていてもよい。別の実施態様では、重みは、例えば自動車両８の作動モードによって選択されてもよい。かかる実施態様では、図７のブロック１５４は、図８のブロック１５６に追加して或いは図８のブロック１５６の前に、図９に示されたブロック１５８をさらに含んでいてもよく、ブロック１５８は、エネルギーマネージメントコントローラ１００からの信号（この信号は、自動車両の作動モードを示す）の受け取りに応じて重みのセットをブロック１５６に提供する。重みの別のセットは、メモリに記憶されていてもよく、コールドスタート、ウォームスタートなどといったような自動車両作動モードに応じた選択のために、プロセッサ回路１２０によってアクセス可能であってもよい。このように、重み付き総和を計算する際に用いられる重みは、リアルタイムで変えられ得るか、または自動車両８の作動モードに基づいて選択され得る。
【００７７】
戻って図７を参照すると、最適化指標を計算し、それぞれの見つけた自動車両性能記録と関連させた後、ブロック１６０は、プロセッサ回路１２０に、最良の最適化指標を検出または認識するように指示する。上記のコスト関数が最適化指標値を計算するために用いられる場合、最小コストを検出し、要求されたパワーを生成するのが望ましい。これは、最も低い最適化指標値がリストの一番上にあるような昇順で、ブロック１５６によって生成される最適化指標を選別することによってなされてもよい。本実施態様では、最も低い最適化指標値は最良の値である。
【００７８】
次いでブロック１６２は、プロセッサ回路１２０に、最も低い最適化指標値と関連した自動車両性能記録を見つけ、その性能記録からそれと関連した作動状態を引き出し、トルクおよび角速度フィールド３４および３６の内容からそれぞれ作動状態の最適なセットを表すトルクおよび速度値を得るように指示する。該作動状態において、ジェネレータ７および原動機９はそれぞれ、要求されたパワーをジェネレータに生成させ、一方で、自動車両の作動特性を最適化するように、作動されるべきである。これらのトルクおよび速度値は、制御信号ジェネレータプログラムに提供され、このプログラムは、プロセッサ回路１２０に、出力ポートが原動機コントローラ２０によって理解されうるコマンドファイル、ワード、バイトまたはビットの形態で信号を生成するように指示し、またジェネレータインターフェース２８に、それらが作動状態の最適なセットにて作動するように指示する。
【００７９】
原動機９およびジェネレータ７が作動状態の最適なセットで作動されている場合、作動状態のこのセットに関連した作動特性の実際の値は、自動車両性能記録の生成の間に測定される生の値と合致し、これによって、自動車両の作動特性が最適化されることが期待される。
【００８０】
オプションとして、作動状態の継続を可能なパワー要求の対応する継続について決定し、可能なパワー要求の継続を提供するコストを最小化するために、別のルーチンが提供されてもよい。
【００８１】
本発明の具体的な実施態様を記載および例示したが、かような実施態様は、本発明の単なる具体例として見なされるべきであり、添付した請求項の範囲に従って解釈される本発明を、限定するものとして見なされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施態様を例示する図面において、図１は、本発明の第１の実施態様による装置を含んだハイブリッド電気自動車両の略図である。
【図２】図２は、本発明の１つの実施態様による方法によって生成された自動車両性能記録の表図である。
【図３】図３は、図２に示すタイプの自動車両性能記録を生成するために用いられるコンピューターの概略図である。
【図４】図４は、図３に示すコンピューターによって実行される自動車両性能記録生成ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の１つの実施態様による方法を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図１に示す装置を導入するためのプロセッサ回路のブロックダイアグラムである。
【図７】図７は、図６に示すプロセッサ回路によって実行されるメインルーチンのフローチャートである。
【図８】図８は、最適化指標を計算するために図６のプロセッサ回路によって実行されるブロックのフローチャートである。
【図９】図９は、自動車両の作動モードに応じて、図８に示した最適化指標の計算に用いるために重みのセットを生成するために、図６に示すプロセッサ回路によって実行されるブロックを表すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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