(57)【要約】【課題】本発明は、内燃機関（２）を備えた自動車（１）用の少なくとも部分的に電動の過給機を制御する方法に関する。【解決手段】本発明においては、アイドリング・ストップ運転における自動車（１）の停止状態中に自動車（１）用のスイッチオン条件が、自動車（１）の少なくとも１つの状態変数を用いて特定され、スイッチオン条件は、自動車（１）の始動を予測し、過給機は、自動車（１）のスイッチオン条件に依存して作動させられる。【選択図】図１
2019052646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（２）を備えた自動車（１）用の少なくとも部分的に電動の過給機を制御する方法において、
アイドリング・ストップ運転における前記自動車（１）の停止状態中の前記自動車（１）用のスイッチオン条件が、前記自動車（１）の少なくとも１つの状態変数を用いて特定され、
前記スイッチオン条件は、前記自動車（１）の始動を予測し、前記過給機は、前記自動車（１）の前記スイッチオン条件に依存して作動させられることを特徴とする、方法。
【請求項２】
内燃機関（２）を備えた自動車（１）用の少なくとも部分的に電動の過給機を制御する方法において、
前記自動車（１）の発進過程が、前記自動車（１）の少なくとも１つの前記状態変数を用いて予測され、前記過給機は、前記自動車（１）の予測された前記発進過程に依存して作動させられることを特徴とする、方法。
【請求項３】
前記自動車（１）の少なくとも１つの前記状態変数は、回転数信号及び／又はブレーキペダルの操作信号及び／又はクラッチの操作信号及び／又はビデオカメラのビデオ信号及び／又は渋滞情報信号である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
設定可能な車両モード、特にスポーツ車両モード又はレース車両モードに依存して、前記過給機用の設定可能な過給圧が設定される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
部分的に電動の前記過給機の作動は、前記自動車（１）の少なくとも１つのトリガ条件を用いて、少なくとも一時的に抑制され得る、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１つの前記トリガ条件は、前記自動車（１）の周辺の周辺環境を検出するセンサユニット（５０）を用いて特定される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記センサユニット（５０）は、画像センサ及び／又はレーダセンサ及び／又は超音波センサ及び／又は通信ユニットを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの前記トリガ条件は、車車間通信信号又は路車間通信信号に依存して特定される、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つの前記トリガ条件は、渋滞情報信号に依存して特定される、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法を実施するために構成されたコンピュータプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のコンピュータプログラムを備えた電子的記憶媒体。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成された装置、特に制御ユニット（１５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項による、内燃機関を備えた自動車用の少なくとも部分的に電動の過給機を制御する方法に関する。さらに本発明は、当該方法の１つを実施するために構成されたコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
排気駆動式の過給装置を有する内燃機関のダウンサイジングの流れの中においては、トルク要求の際のいわゆるターボラグの際に過給装置の動的開始遅延の影響が強まる。運転者は、自身がアクセルペダルを完全に操作したにもかかわらず、自動車の当初の緩やかなだけの加速によってターボラグを察知する。なぜなら、過給圧に依存する閉ループ制御においては、最大限の噴射量は、過給圧が増加した分だけ高められるように考慮されているからである。それゆえ、排気駆動式の過給装置の代わりに、電動の圧縮機を使用する又は電動アシスト駆動部を有する排気駆動式の過給装置を設ける手段が考えられ得る。電動の圧縮機の通常は迅速な応答時間により、過給圧形成は、純排気駆動式の過給装置の場合よりもはるかに迅速に行うことができる。電動の圧縮機の使用は、過給運転の出力指向の設計を可能にするので、比出力の著しい増加を達成することができる。
【０００３】
電動の圧縮機は、インタクーラの下流側のブーストエア区間内に統合されてもよいものである。それにより、圧縮すべき体積は、電動の圧縮機後方においては可及的にわずかになる。
【０００４】
独国特許出願公開第１０２０１５２１６１２６号明細書（ＤＥ１０２０１５２１６１２６Ａ１）においては、内燃機関が、少なくとも１つのピストン（１１）を有する少なくとも１つのシリンダ（１０）を含み、ここでのシリンダは、少なくとも１つの吸気バルブと少なくとも１つの排気バルブとを有する、内燃機関の運転方法が開示されている。この内燃機関には、少なくとも１つの電動の圧縮機（２１）、特に電動の付加的圧縮機が割り当てられている。この圧縮機（２１）は、内燃機関の空気圧始動を実施するために電気的に駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１５２１６１２６号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の開示
本発明は、内燃機関を備えた自動車用の少なくとも部分的に電動の過給機を制御する方法及び装置、並びに、当該方法を実施するための、記憶媒体上のコンピュータプログラムに関する。好ましい発展形態は、従属請求項の対象である。
【０００７】
第１の態様においては、本発明は、内燃機関を備えた自動車用の少なくとも部分的に電動の過給機を制御する方法であって、アイドリング・ストップ運転における自動車の停止状態中の自動車用のスイッチオン条件が、自動車の少なくとも１つの状態変数を用いて特定され、スイッチオン条件は、自動車の始動を予測し、過給機は、自動車のスイッチオン条件に依存して作動させられる。
【０００８】
このことは、差し迫っている加速過程に対して、既に、内燃機関の始動又は再始動前又はパワーアップ前に、燃焼過程用の十分に圧縮された新鮮空気が提供されるという特別な利点を有する。内燃機関のアイドリング・ストップ運転からの始動又は再始動の先取り又は予測によって、過給機を早期に作動させることができ、それによって、加速過程のための迅速でかつ動的な応答特性を達成することができる。即ち、この方法は、従来技術において公知の過給機用の閉ループ制御のまだ開始前に介入するため、加速の際の最適な出力向上を達成することができる。これにより、自動車には、既に、例えばアクセルペダルの操作によって検出される加速過程の前に、又は、内燃機関の始動若しくはパワーアップ前に、十分な過給圧が得られるようになるため、アイドリング・ストップ運転から離れた後の加速過程に対する、誤った化学量論に基づく応答特性の遅れを回避することができる。従って、機械式の過給機の場合に存在する、発進過程の際の過度に弱い排気ガス質量流量に基づく「ターボラグ」は、排除可能になる。同様のことは、純電動の過給機に対しても当て嵌まる。この純電動の過給機は、運転者の要求の検出によって初めて作動し、この時点から初めてブーストエア圧縮を形成する。さらに、過給機とは、過給装置も意味することを理解されたい。
【０００９】
本発明の別の態様においては、内燃機関を備えた自動車用の少なくとも部分的に電動の過給機を制御する方法であって、自動車の発進過程が、自動車の少なくとも１つの状態変数を用いて予測され、過給機は、自動車の予測された発進過程に依存して作動させられる方法が提案される。このことは、自動車の差し迫った発進過程に対して、燃焼過程用の十分に圧縮された新鮮空気が提供されるという特別な利点を有する。発進過程の先取り又は予測によって、過給機を早期に作動させることができ、それによって加速過程のための迅速でかつ動的な応答特性を達成することができる。即ち、この方法は、従来技術において公知の過給機用の閉ループ制御のまだ開始前に介入するため、加速時の最適な出力向上を達成することができる。これにより、自動車には、既に、自動車の本来の加速過程の前に、十分な過給圧が得られるようになるため、加速過程に対する、誤った化学量論に基づく応答特性の遅れを回避することができる。従って、機械式の過給機の場合に存在する、発進過程の際の過度に弱い排気ガス質量流量に基づく「ターボラグ」は、排除可能になる。同様のことは、純電動の過給機に対しても当て嵌まる。この純電動の過給機は、運転者の要求の検出によって初めて作動し、この時点から初めてブーストエア圧縮を形成する。さらに、過給機とは、過給装置も意味することを理解されたい。
【００１０】
好ましい発展形態においては、自動車の少なくとも１つの状態変数は、回転数信号及び／又はブレーキペダルの操作信号及び／又はクラッチの操作信号及び／又はビデオカメラのビデオ信号及び／又は渋滞情報信号であることが想定されてもよい。このことは、自動車のこれらの状態変数によって、自動車用のスイッチオン条件又はパワーアップ条件がより簡単な方法により特定され得るので、利点となる。従って、スイッチオン条件を用いて、自動車の内燃機関の始動、再始動又はパワーアップが予測可能となる。
【００１１】
さらに、設定可能な車両モード、特にスポーツ車両モード又はレース車両モードに依存して、過給機用の設定可能な過給圧が設定されることを想定してもよい。走行快適性機能の設定、好ましくはスポーツ車両モード又はレース車両モードの設定を用いることによって、過給機用の様々な回転数規定を設定することができるので、種々異なって高められる出力アシストを内燃機関用の過給機によって設定することができる。
【００１２】
さらに、自動車の少なくとも１つのトリガ条件を用いて、部分的に電動の過給機の作動が、少なくとも一時的に抑制されることを想定してもよい。このことは、トリガ条件に依存して、部分的に電動の過給機の作動によって高められた出力供給を検査し、場合によっては抑制することができるので特別な利点となる。
【００１３】
好ましくは、少なくとも１つのトリガ条件は、自動車周辺の周辺環境を検出するセンサユニットを用いて特定される。過給機の作動の妥当性又は必要性を検査するために、好ましくは、車両周辺の直近の周辺環境がセンサシステムを用いて監視され得る。
【００１４】
この場合、センサユニットは、画像センサ及び／又はレーダセンサ及び／又は超音波センサ及び／又は通信ユニットを含むことが想定されてもよい。複数のセンサを用いることによって、障害物や他の道路利用者に関して車両周辺の周辺環境を検査することができるので、分析された周辺環境に依存してトリガに対する決定を下すことができる。
【００１５】
特に好ましくは、少なくとも１つのトリガ条件は、車車間通信信号又は路車間通信信号に依存して特定される。自動車間、及び／又は、自動車と例えば信号機や潜在的なリスクのある場所（例えば学校や老人ホーム）などのインフラストラクチャとの間のデータの交換を用いることは、過給機を作動するトリガのための最適な決定が特定されるという特別な利点となる。この場合、街灯及び／又は道路標識などの対象物は、無線通信ユニットを用いて危険領域又は危険場所として示すことができる。
【００１６】
好ましくは、少なくとも１つのトリガ条件は、渋滞情報信号に依存して特定される。
【００１７】
別の態様においては、本発明は、当該方法のうちの１つを実施するために構成された、特にプログラミングされた、装置、特に制御ユニット及びコンピュータプログラムに関する。さらに別の態様においては、本発明は、このコンピュータプログラムが記憶されている機械可読記憶媒体に関する。
【００１８】
以下においては、本発明を、添付の図面を参照しながら実施例に基づいてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】内燃機関２を備えた自動車１の概略図。
【図２】当該方法の第１の実施形態における例示的経過をフローチャートに基づいて示した図。
【図３】当該方法の第２の実施形態における例示的経過をフローチャートに基づいて示した図。
【図４】当該方法の第３の実施形態における例示的経過をフローチャートに基づいて示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施例の説明
図１は、エンジンシステム２０と、複数のシリンダ３を有する内燃機関２とを備えた自動車１を示している。この本発明による実施例は、４気筒の内燃機関２を示しているが、これは限定を意味するものではない。また、この内燃機関２は、ディーゼルエンジン又はガソリンエンジンとして形成されていてもよい。
【００２１】
内燃機関２は、それ自体公知の方法によって、周辺空気を吸気システム４を介して供給し、燃焼排気ガスをシリンダ３から排気システム５を介して排出する。この吸気システム４は、吸気バルブ（図示せず）を介して内燃機関２のシリンダ３と、それ自体公知の方法によって接続を形成する。燃焼排気ガスは、対応する排気バルブ（図示せず）を介して排気システム５に、それ自体公知の方法によって排出される。
【００２２】
ここでは、過給装置６が設けられており、この過給装置６は、排気ガスタービン６１を排気システム５内に有し、さらに圧縮機６２を吸気システム４内に有する。以下においては、過給装置６とは、過給機も意味するものと理解されたい。タービン６１は、圧縮機６２と機械的に結合されており、それによって、タービン６１内で機械エネルギーに変換された排気エンタルピーは、圧縮機６２内で周辺環境から取り出された周辺空気を圧縮するために使用される。付加的に、過給装置６は、タービン６１と圧縮機６２との間の機械的結合を介して付加的な機械的エネルギーをもたらすことができるアシスト駆動部８を用いて、電気的に動作させられ得るので、圧縮機６２は、タービンによって提供された機械的エネルギーに依存することなく動作することもできる。この電気的アシスト駆動部は、様々な構造形態で使用されてもよい。例えば、圧縮機ホイール前の媒体ギャップモータとして、タービンと圧縮機ホイールとの間の中間モータとして、又は、吸気システム４内の付加的電動圧縮機として、使用されてもよい。
【００２３】
代替的な実施形態においては、エンジンシステム２０は、部分的に排気駆動式の過給装置６を有するのではなく、純電動の過給装置６を有する。
【００２４】
圧縮機６２の下流側には、インタクーラ７が設けられていてもよい。このインタクーラ７の下流側には、吸気システム４の吸気管区間４２内において過給圧下のブーストエアが得られるようにするために、付加的な純電動の圧縮機８’が設けられていてもよい。給気管区間４１内の過給圧は、圧縮機６２及び付加的な純電動の圧縮機８’の圧縮能力から生じる。
【００２５】
給気管区間４１は、下流側のスロットルバルブ９によって画定される。このスロットルバルブ９と、内燃機関２のシリンダ３の吸気バルブ（図示せず）との間には、吸気システム４の吸気管区間４２が存在する。
【００２６】
排気システム５の、内燃機関２のシリンダ３の排気バルブ（図示せず）と、タービン６１との間にある区間の間においては、排気ガス再循環管路１０が吸気管区間４２に通じている。この排気ガス再循環管路１０には、再循環させる排気ガス質量流量のレベルを設定可能にするために、排気ガス再循環バルブ１１が配置されてもよい。
【００２７】
ここでは、制御ユニット１５が設けられており、この制御ユニット１５は、それ自体公知の方法によって、例えばスロットルバルブ９、タービン６１の過給機アクチュエータ（図示せず）、排気ガス再循環バルブ１１などのようなアクチュエータの調節により、内燃機関２の現在の運転状態と、例えば運転者の要求トルクなどの設定とに応じて内燃機関２を動作させる。
【００２８】
さらに、自動車１は、センサユニット５０を有する。このセンサユニット５０は、自動車１周辺の周辺環境を検出する複数のシステム、例えば、自動車１周辺の直近の周辺環境を検出するビデオカメラ又は画像センサなどを含むことができる。また、好ましくは、距離及び速度を測定／検出するレーダセンサ、超音波センサ、大気パラメータをリモートセンシングするライダ（光検出及びレンジング）システムを含み得る。
【００２９】
さらに、センサユニット５０は、特に、例えばＦＭ信号（ＴＭＣ−交通メッセージチャンネル（Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ））などのような無線接続及び／又は移動無線通信リンクを介して、渋滞情報を受信するように構成されていてもよい。
【００３０】
代替的に又は付加的に、センサユニット５０は、車車間通信インタフェース及び／又は路車間通信インタフェースを含んでいてもよい。これにより、例えば自動車１の位置データ又は例えば回転数、速度などのような運転データを、直近の周辺環境内において、当該インタフェースも具備した他の自動車と交換することができるようになる。この通信は、この場合、好ましくは、例えばＩＥＥＥ８０２．１１のような通信規格を介して無線により行われる。例えば信号機のようなインフラストラクチャも、例えば、現在の切り替え状態又は例えば赤信号から青信号への切り替え状態の変更のようなそれらの現在の動作状態を伝送することができる。
【００３１】
その際、センサユニット５０によって特定されたデータは、好ましくは、制御ユニット１５によって受信され、次いで、さらなる計算の実施のために記憶させることが可能である。
【００３２】
図２は、内燃機関２を備えた自動車１用の少なくとも部分的に電動の過給機を制御する方法の第１の実施例をフローチャートにより示している。
【００３３】
第１のステップ５００においては、制御ユニット１５内に存在する状態変数を用いて、アイドリング・ストップ運転用の内燃機関２の停止又はスイッチオフ過程が検出される。この場合、自動車１のアイドリング・ストップ運転は、少なくとも２つの条件を介して制御される。スイッチオフ条件が存在する場合には、内燃機関２は、スイッチオフされ、スイッチオン条件が存在する場合には、再びスイッチオンされる。その際、スイッチオフ条件は、好ましくは、内燃機関２の回転数が所定の回転数閾値を下回って低下している場合、及び／又は、自動車１が停止した場合、及び／又は、自動車１のブレーキペダルが完全に若しくは部分的に操作される場合に存在する。前述の変数は、信号として制御ユニット１５内に存在し、そこに記憶され、計算のために後続処理される。制御ユニット１５は、スイッチオン条件及びスイッチオフ条件に依存して自動車１のアイドリング・ストップ運転を制御する。
【００３４】
ステップ５１０においては、スイッチオフ過程の後で、自動車１の内燃機関２のスイッチオン条件が存在する又は間近に差し迫っているかどうかが検出される。この目的のために、自動車１の、例えばブレーキペダル情報及び／又はクラッチペダル情報などの状態変数を使用することができる。スイッチオン条件は、好ましくは、自動車１が停止状態にあるときに、即ち、内燃機関２がスイッチオフ条件に基づいて停止され、ブレーキペダルがそれ以上操作されず又は放されるときに存在する。このことは、例えば、制御ユニット１５内に存在するブレーキペダル情報を介して検出され得る。この目的のために、好ましくは、ブレーキペダルのペダル距離が、制御ユニット１５によって監視され評価される。完全に操作されるブレーキペダルは、例えば１００％の値に相当し、０％の値は、未操作のブレーキペダル又は放されたブレーキペダルに相当する。代替的に又は付加的に、スイッチオン条件は、ブレーキペダル情報信号が所定の閾値、例えば６０％の値を下回って低下している場合にも存在し得る。従って、内燃機関２の始動又は再始動を予測することができる。この変形例は、自動変速機を備えた自動車に対して特に良好に適している。手動変速機を備えた自動車に対しては、クラッチペダル情報が、スイッチオン条件の検出用に使用され得る。ここでは、０％の値は、未操作のクラッチペダルに相当し、１００％の値は、完全に操作されたクラッチペダルに相当する。ここでクラッチが操作されると、それによってクラッチペダル情報信号は、所定の閾値を上回り、そのためスイッチオン条件が存在する。従って、内燃機関２の始動又は再始動を予測することができる。
【００３５】
代替的に又は付加的に、スイッチオン条件として、信号機の赤信号から青信号への切り替え状態の識別が使用され得る。信号機の信号は、好ましくは、センサユニット５０内に統合されたビデオカメラを用いて識別することができる。代替的に又は付加的に、さらなるビデオカメラが、自動車１周辺に分配されており、好ましくは有線又は無線によってセンサユニット５０に接続されている。この目的のために、制御ユニット１５を用いて、センサユニット５０から伝送されたビデオカメラのビデオ情報が受信され、評価される。代替的に、ビデオ情報を用いて、自動車１の前方に存在する他の自動車の発進を検出することができる。他の自動車が離隔すると、それによって、内燃機関２用のスイッチオン条件が存在する。従って、内燃機関２の始動又は再始動又はパワーアップを予測することができる。
【００３６】
代替的に、信号機と、自動車１のセンサユニット５０との間の路車間通信インタフェースもスイッチオン結合のために使用することができる。この場合、信号機は、その切り替え状態を、好ましくは無線によって、直近の周辺環境内にある自動車に送信する。信号機の切り替え状態とは、好ましくは、その現在の色状態に関する情報を意味するものと理解されたい。代替的に、信号機は、停止命令及び通過許可としての情報を送信する。センサユニット５０内に統合された通信インタフェースを用いて、信号機の切り替え状態を受信し、制御ユニット１５を用いて記憶し、さらに後続処理することができる。ここで信号機が赤信号から青信号への切り替え状態の変更を通知すると、スイッチオン条件が存在する。従って、内燃機関２の始動又は再始動を予測することができる。
【００３７】
代替的に又は付加的に、自動車１と、直近の周辺環境内に存在する他の自動車との間の車車間通信をスイッチオン条件のために使用することができる。この場合、自動車１と他の自動車とは、好ましくは無線通信インタフェースを用いて、相互に車両データを、好ましくは回転数情報、速度情報、位置データ、ルート情報及び自動車の運転状態、例えばアイドリング・ストップ運転におけるスイッチオン及びスイッチオフ情報などを交換することができる。これらの情報は、センサユニット５０内に統合された通信インタフェースを用いて受信され、制御ユニット１５に伝送され、そこに記憶され、さらに後続処理される。同一の走行方向及び／又は同一のルートを走行途中の他の自動車が、アイドリング・ストップ運転からのスイッチオン条件が差し迫っていること、又は、制御ユニット１５を用いて他の自動車の走り去り若しくはその発進が検出されたことを通知すると、それにより内燃機関２用のスイッチオン条件が存在する。従って、内燃機関２の始動又は再始動を予測することができる。
【００３８】
ステップ５２０においては、内燃機関２用のスイッチオン条件の検出と共に、電動の過給機が電気的に作動させられ、それによって、既に、加速過程前及び自動車１のアクセルペダルの実際の踏み込み前に、吸気システム４内で圧縮されたブーストエアが、後続の燃焼のために提供される。従って、差し迫った加速過程のために、十分に圧縮された新鮮空気が燃焼過程のために提供され、それによって、加速過程のためのより迅速でかつより動的な応答特性が達成される。従って、機械式の過給機のもとで存在する「ターボラグ」を排除することができる。同様のことは、運転者の要求の検出と共に初めて作動させられる純電動の過給機にも当て嵌まる。代替的に又は付加的に、電動の過給機用に設定可能な回転数（これは制御ユニット１５内に記憶されている）が設定され得る。これは、例えば自動車１用に設定可能な車両モードに依存して選択される。車両モードとは、既知の快適性機能／運転体験プログラム、好ましくはスポーツ、レース、エコなどの設定モードと理解されたい。例えば、過給機に対して、スポーツモードにおいては、４００００ｒｐｍを超える回転数が設定され、さらにレースモードにおいては、６００００ｒｐｍを超える回転数が設定される。
【００３９】
スイッチオン条件を特定するために用いられる状態変数は、個別に又はこの方法のために任意に組み合わせることができる。
【００４０】
ステップ５３０において、運転者の要求トルクが、例えば制御ユニット１５によるアクセルペダル情報信号の評価によって検出されると、部分的に電動の過給機は、公知の方法によって引き続き動作し、さらに走行及び加速特性が適合化される。次いで、この方法は、ステップ５００において、冒頭から開始することができる。
【００４１】
図３は、内燃機関２を備えた自動車１用の少なくとも部分的に電動の過給機を制御する方法の第２の実施例をフローチャートにより示している。
【００４２】
ステップ６００及び６１０は、この場合、第１の実施例のステップ５００及び５１０に相当する。ステップ６２０においては、電動の過給機の作動が実施される前に、電動の過給機の作動用のトリガ条件が制御ユニット１５を用いて付加的に検査される。トリガ条件が存在する場合は、ステップ６３０に継続される。
【００４３】
トリガ条件が存在しない場合には、電動の過給機の作動は、運転者の要求が例えばアクセルペダル情報信号を用いて検出されるまで、抑制され又は一時的に抑制される。この場合、０％の値は、未操作のアクセルペダルに相当し、１００％の値は、完全に操作されたアクセルペダルに相当する。アクセルペダルの操作に関するこの情報は、制御ユニット１５により、アクセルペダルにおけるセンサを用いて受信され、評価され得る。運転者の要求は、好ましくは、アクセルペダル情報信号が所定の閾値を上回った場合に存在する。トリガ条件が存在しない場合には、この方法は、ステップ６００に継続される。
【００４４】
トリガ条件を特定するための第１の例においては、センサユニット５０のビデオシステムを用いて、自動車１の周辺環境内にある信号機の切り替え状態が監視され得る。信号機の信号は、好ましくは、センサユニット５０内に統合されたビデオカメラを用いて識別することができる。代替的に又は付加的に、さらなるビデオカメラが自動車１に設けられていてもよい。この場合、１つ以上のビデオカメラによって特定されたビデオ信号は、センサユニット５０に伝送され、次いで、制御ユニット１５に伝送されて受信される。この伝送は、好ましくは有線又は無線によって行われる。内燃機関２用のスイッチオン条件が存在し、信号機の切り替え状態が好ましくは青信号である、又は、赤信号から青信号への信号機の信号の移行が制御ユニット１５によって確定する場合には、電動の過給機の作動用のトリガが存在する。それに対して、信号機の切り替え状態が赤信号である、又は、青信号から赤信号への信号機の信号の移行が制御ユニット１５によって確定する場合には、電動の過給機の作動用のトリガは存在せず、電動の過給機の作動は、運転者の要求が好ましくはアクセルペダル情報信号に依存して検出されるまで、抑制され又は一時的に抑制される。
【００４５】
代替的に又は付加的に、センサユニット５０は、例えばレーダセンサ、超音波センサ、ライダ（光検出及びレンジング）センサなどの距離センサ又は近接センサも含み得る。
【００４６】
トリガ条件を特定するための第２の例においては、センサユニット５０の上述したセンサの少なくとも１つを用いて、自動車１の前方に存在する他の自動車又は障害物を検出することができる。この目的のために、センサによって特定された信号は、センサユニット５０、次いで制御ユニット１５に、好ましくは有線及び／又は無線によって伝送され、次いで記憶されて評価される。内燃機関２用のスイッチオン条件が存在し、自動車１の前方で自動車又は障害物が検出されない場合には、電動の過給機の作動用のトリガが存在する。自動車１の前方で自動車又は障害物が検出される場合には、トリガは存在せず、電動の過給機の作動は、運転者の要求が好ましくはアクセルペダル情報信号に依存して検出されるまで、抑制され又は一時的に抑制される。
【００４７】
トリガ条件を特定するための第３の例においては、センサユニット５０は、車車間通信及び／又は路車間通信用のデータを交換する通信インタフェースを含む。上述の通信インタフェースを用いることによって、これらの自動車は、例えば車両位置データ、回転数情報、速度情報、位置データ、ルート情報及び自動車の運転状態、切り替え状態を、相互に交換することができる。例えば、走行方向において自動車１の前方に存在する他の自動車から、スイッチオン過程がアイドリング・ストップ運転中に通信インタフェースを用いて伝送される場合には、電動の過給機の作動用のトリガが存在する。それに対して、走行方向において自動車１の前方に存在する他の自動車から、アクティブなスイッチオフ過程がアイドリング・ストップ運転中に通信インタフェースを用いて伝送される場合には、電動の過給機の作動用のトリガは存在せず、電動の過給機の作動は、運転者の要求が好ましくはアクセルペダル情報信号に依存して検出されるまで、抑制され又は一時的に抑制される。
【００４８】
トリガ条件を特定するための第４の例においては、自動車１は、現在、赤信号又は停止信号を有する信号機の近傍に存在する。この信号機は、路車間通信ユニットを具備しており、そのため、当該信号機は、その切り替え状態を、自動車１と、センサユニット５０を介して交換することができる。スイッチオン条件が存在し、通信ユニットを介して信号機から受信した信号が赤信号の切り替え状態に相当する場合には、電動の過給機の作動用のトリガは存在せず、電動の過給機の作動は、運転者の要求が好ましくはアクセルペダル情報信号に依存して検出されるまで、抑制され又は一時的に抑制される。それに対して、信号機の切り替え状態が、青信号の切り替え状態に相当する、又は、信号機が通過走行許可を通知する場合には、電動の過給機の作動用のトリガが存在する。
【００４９】
トリガ条件を特定するための第５の例においては、センサユニット５０は、好ましくは無線の通信インタフェースを含み、この通信インタフェースを用いることによって、例えばＦＭ信号（ＴＭＣ−Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ）及び／又は移動無線信号及び／又は衛星信号及び／又はデータ信号が、クラウドから受信可能である。受信されたこれらの信号は、好ましくは有線及び／又は無線によって、通信インタフェースから制御ユニット１５に送信される。制御ユニット１５は、これらのデータを受信して記憶し、さらにそれらを計算のために引き続き使用することができる。例えば、これらの信号には、例えば渋滞情報及び／又は渋滞位置などのような情報が含まれ得る。通信ユニットを介して受信されたデータを用いて、自動車１が渋滞の中にあることが確定される場合には、電動の過給機の作動用のトリガは存在せず、電動の過給機の作動は、運転者の要求が好ましくはアクセルペダル情報信号に依存して検出されるまで、抑制され又は一時的に抑制される。
【００５０】
これらの例に記載されているトリガ条件は、個別に又はこの方法のために任意に組み合わせることができる。
【００５１】
ステップ６３０においては、ステップ６１０からのスイッチオン条件が存在し、さらにステップ６２０からのトリガ条件が存在する場合に、部分的に電動の過給機が作動させられる。次いで、この方法は、ステップ６００において、冒頭から開始することができる。
【００５２】
図４は、内燃機関２を備えた自動車１用の少なくとも部分的に電動の過給機を制御する方法の第３の実施例をフローチャートにより示している。
【００５３】
ステップ７００においては、制御ユニット１５を用いて自動車１の停止が検出される。この場合、自動車の停止は、好ましくは、内燃機関２の回転数が所定の回転数閾値を下回って低下している場合、及び／又は、自動車１が停止した場合、例えば自動車の速度がゼロに相当する場合、及び／又は、自動車１のブレーキペダルが完全に又は部分的に操作される場合に存在する。前述した変数は、信号として制御ユニット１５内に存在し、そこに記憶され、さらに計算のために後続処理される。
【００５４】
ステップ７１０においては、自動車の停止後、発進過程が差し迫っている又は間近に差し迫っているかどうかが検出される。この目的のために、例えばブレーキペダル情報及び／又はクラッチペダル情報などの自動車１の状態変数を使用することができる。発進過程は、好ましくは、自動車１が停止状態にあって、もはやブレーキペダルがそれ以上操作されず又は放される場合に存在する。これは、例えば、制御ユニット１５内に存在するブレーキペダル情報を介して検出することができる。この目的のために、好ましくは、ブレーキペダルのペダル距離が、制御ユニット１５によって監視され評価される。完全に操作されたブレーキペダルは、例えば１００％の値に相当し、０％の値は、未操作の又は放されたブレーキペダルに相当する。代替的に又は付加的に、発進過程は、ブレーキペダル情報信号が例えば６０％の所定の閾値を下回って低下している場合にも存在し得る。従って、発進過程又は発進要求を予測することができる。この変形例は、自動変速機を備えた自動車に対して特に良好に適している。
【００５５】
手動変速機を備えた自動車に対しては、クラッチペダル情報は、発進過程の検出又は予測のために使用することができる。この場合、０％の値は、未操作のクラッチペダルに相当し、１００％の値は、完全に操作されたクラッチペダルに相当する。ここでは、クラッチが操作されると、それに伴って、クラッチペダル情報信号が所定の閾値を上回り、それによって発進過程が存在する。従って、発進過程を予測することができる。
【００５６】
代替的に又は付加的に、発進過程の識別のために、信号機の赤信号から青信号への切り替え状態の変更が使用され得る。信号機の信号は、好ましくは、センサユニット５０内に統合されたビデオカメラを用いて識別することができる。代替的に又は付加的に、さらなるビデオカメラが自動車１において分配されており、好ましくは有線又は無線によってセンサユニット５０に接続されている。この目的のために、制御ユニット１５を用いて、センサユニット５０から伝送されたビデオカメラのビデオ情報が受信され、評価される。代替的に、ビデオ情報を用いて、自動車１の前方に存在する他の自動車の発進を検出することができる。他の自動車が離隔すると、それによって発進過程が存在する。
【００５７】
代替的に、信号機と、自動車１のセンサユニット５０との間の路車間通信も差し迫った発進過程のために使用することができる。この場合、信号機は、その切り替え状態を、好ましくは無線によって、直近の周辺環境内にある自動車に送信する。信号機の切り替え状態とは、好ましくは、その現在の色状態に関する情報を意味するものと理解されたい。代替的に、信号機は、停止命令及び通過許可としての情報を送信する。センサユニット５０内に統合された通信インタフェースを用いて、信号機の切り替え状態を受信し、制御ユニット１５を用いて記憶し、さらに後続処理することができる。ここで信号機が赤信号から青信号への切り替え状態の変更を通知すると、発進過程が存在する。従って、発進過程を予測することができる。
【００５８】
代替的に又は付加的に、自動車１と、直近の周辺環境内に存在する他の自動車との間の車車間通信を発進過程用に使用することができる。この場合、自動車１と他の自動車とは、好ましくは無線通信インタフェースを用いて、相互に車両データを交換することができ、好ましくは回転数情報、速度情報、位置データ、ルート情報及び自動車の運転状態、例えばアイドリング・ストップ運転におけるスイッチオン及びスイッチオフ情報などを交換することができる。これらの情報は、センサユニット５０内に統合された通信インタフェースを用いて受信され、制御ユニット１５に伝送され、そこに記憶され、さらに後続処理される。同一の走行方向及び／又は同一のルートを走行途中の他の自動車が、発進過程が差し迫っていること、又は、制御ユニット１５を用いて他の自動車の走り去り若しくは発進が検出されることを通知すると、それによって発進過程が存在する。従って、発進過程を予測することができる。
【００５９】
ステップ７２０においては、発進過程の検出と共に、電動の過給機が電気的に作動させられ、それによって、既に、加速過程前及び自動車１のアクセルペダルの操作前に、吸気システム４内で圧縮されたブーストエアが、後続の燃焼のために提供される。従って、差し迫った発進過程のために、十分に圧縮された新鮮空気が燃焼過程のために提供され、それによって、加速過程のためのより迅速でかつより動的な応答特性が達成される。従って、機械式の過給機のもとで存在する「ターボラグ」を排除することができる。同様のことは、運転者の要求の検出と共に初めて作動させられる純電動の過給機にも当て嵌まる。代替的に又は付加的に、電動の過給機用に設定可能な回転数（これは制御ユニット１５内に記憶されている）が設定され得る。これは、例えば自動車１用に設定可能な車両モードに依存して選択される。車両モードとは、既知の快適性機能／運転体験プログラム、好ましくはスポーツ、レース、エコなどの設定モードと理解されたい。例えば、過給機に対して、スポーツモードにおいては、４００００ｒｐｍを超える回転数が設定され、さらにレースモードにおいては、６００００ｒｐｍを超える回転数が設定される。
【００６０】
発進過程を特定するために使用される状態変数は、個別に又はこの方法のための任意に組み合わせることができる。
【００６１】
ステップ７３０において、運転者の要求トルクが、例えば制御ユニット１５によるアクセルペダル情報信号の評価によって検出されると、部分的に電動の過給機は、公知の方法によって引き続き動作し、さらなる走行及び加速特性が適合化される。次いで、この方法は、ステップ７００において、冒頭から開始することができる。代替的に又は付加的に、第３の実施例の方法は、第２の実施例において説明したトリガ条件と組み合わせることができる。即ち、電動の過給機は、発進過程が予測され、さらに付加的にトリガ条件が存在する場合にのみ、電気的に作動させられる。
【図１】
2019052646.tif 000003
【図２】
2019052646.tif 000004
【図３】
2019052646.tif 000005
【図４】
2019052646.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月18日(2018.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（２）を備えた自動車（１）用の少なくとも部分的に電動の過給機を制御する方法において、
アイドリング・ストップ運転における前記自動車（１）の停止状態中の前記自動車（１）用のスイッチオン条件が、前記自動車（１）の少なくとも１つの状態変数を用いて特定され、
前記スイッチオン条件は、前記自動車（１）の始動を予測し、前記過給機は、前記自動車（１）の前記スイッチオン条件に依存して作動させられることを特徴とする、方法。
【請求項２】
内燃機関（２）を備えた自動車（１）用の少なくとも部分的に電動の過給機を制御する方法において、
前記自動車（１）の発進過程が、前記自動車（１）の少なくとも１つの前記状態変数を用いて予測され、前記過給機は、前記自動車（１）の予測された前記発進過程に依存して作動させられることを特徴とする、方法。
【請求項３】
前記自動車（１）の少なくとも１つの前記状態変数は、回転数信号、ブレーキペダルの操作信号、クラッチの操作信号、ビデオカメラのビデオ信号、若しくは、渋滞情報信号、又は、それらの組合せである、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
設定可能な車両モードに依存して、前記過給機用の設定可能な過給圧が設定される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記設定可能な車両モードは、スポーツ車両モード又はレース車両モードである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
部分的に電動の前記過給機の作動は、前記自動車（１）の少なくとも１つのトリガ条件を用いて、少なくとも一時的に抑制され得る、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つの前記トリガ条件は、前記自動車（１）の周辺の周辺環境を検出するセンサユニット（５０）を用いて特定される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記センサユニット（５０）は、画像センサ、レーダセンサ、超音波センサ、若しくは、通信ユニット、又は、それらの組合せを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つの前記トリガ条件は、車車間通信信号又は路車間通信信号に依存して特定される、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの前記トリガ条件は、渋滞情報信号に依存して特定される、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法を実施するために構成されたコンピュータプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のコンピュータプログラムを備えた電子的記憶媒体。
【請求項１３】
請求項１１に記載のコンピュータプログラムを実行するように構成された、又は、請求項１２に記載の電子的記憶媒体を備えた装置。
【請求項１４】
前記装置は、制御ユニット（１５）である、請求項１３に記載の装置。
【外国語明細書】
2019052646.tif 000007
2019052646.tif 000008
2019052646.tif 000009
2019052646.tif 000010
2019052646.tif 000011
2019052646.tif 000012
2019052646.tif 000013
2019052646.tif 000014
2019052646.tif 000015
2019052646.tif 000016
2019052646.tif 000017
2019052646.tif 000018
2019052646.tif 000019
2019052646.tif 000020
2019052646.tif 000021
2019052646.tif 000022
2019052646.tif 000023
2019052646.tif 000024
2019052646.tif 000025
2019052646.tif 000026
2019052646.tif 000027
2019052646.tif 000028
2019052646.tif 000029
2019052646.tif 000030
2019052646.tif 000031
2019052646.tif 000032