(57)【要約】  本発明は、電気的駆動部、とりわけ自動車のドライブトレーン内に使用するための電気的駆動部の余裕電力を決定するための方法に関する。ここでは、電気的駆動部の変換可能な電力の限界を形成する、前記電気的駆動部の電力限界を決定するステップと、前記電気的駆動部の要求トルク、又は供給トルク、又は動作トルクを検出するステップと、前記電気的駆動部の所定の電力限界内で、前記要求トルク、又は供給トルク、又は動作トルクを超えて変換可能な電力を形成している余裕電力を決定するステップと、前記余裕電力を表示手段を用いて表示するステップとが実施される。
2013546297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的駆動部（１４）、とりわけ自動車（１０）のドライブトレーン（１２）で使用するための電気的駆動部の余裕電力を決定するための方法（３０）であって、
前記電気的駆動部（１４）の変換可能な電力の限界を形成する、電気的駆動部（１４）の電力限界を決定するステップ（３２）と、
前記電気的駆動部（１４）の要求トルク、又は供給トルク、又は動作トルクを検出するステップ（４０）と、
前記電気的駆動部（１４）の所定の電力限界内で、前記要求トルク、又は供給トルク、又は動作トルクを超えて変換可能な電力を形成している余裕電力を決定するステップ（３６、４２）と、
表示手段（２８）を用いて前記余裕電力を表示するステップ（３８，４６，５２，５４）とを有していることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記電力限界を決定するステップ（３２）が、前記電気的駆動部（１４）の少なくとも１つの構成要素の負荷限界、とりわけ熱的負荷限界に基づいて行われる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記負荷限界は、電気的構成要素のモデル（３４）に基づいて決定される、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記負荷限界の決定のためのモデル（３４）は、複数のモデル（３４）の中から実際の余裕電力に基づいて選択される、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記電力限界は、時間的に最も早くその負荷限界に到達する構成要素に基づいて決定される、請求項１から４いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記余裕電力を決定するステップ（３６，４２）は、離散的な幅で規則的に行われ、前記ステップの間隔は、余裕電力の減少に伴って低減される、請求項１から５いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記余裕電力を決定するステップ（３６，４２）は、連続的に行われる、請求項１から５いずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記余裕電力が、前記要求トルクの供給に対して十分であるか否かが表示される、請求項１から７いずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記要求トルクを余裕電力に関連して供給できる持続時間を決定する、請求項１から８いずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記要求トルクを、負荷限界に達したときに引き下げ制御する（４８）、請求項１から９いずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
継続的電力限界を越えるトルクは、ドライバーによる事前に定められた入力を介してのみ可能であり、その際にドライバーは、とりわけ表示手段を介して、要求されたトルクが継続的電力限界を超えることの通知を受け取る、請求項１から１０いずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
前記要求トルク（ｔ）は、前記少なくとも１つの電気的構成要素の電力限界に到達しているか、又は予め定めた期間の経過後に到達する場合には供給されない、請求項１から１１いずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記電力限界及びとりわけ継続的電力限界は、計画された走行区間に関する区間情報に基づいて決定され、その際の余裕電力が、計画された走行区間に必要なトルク（ｔ）に基づいて決定される、請求項１から１２いずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
電気的駆動部（１４）、とりわけ自動車（１０）のドライブトレーン（１２）で使用するための電気的駆動部の余裕電力を決定するための装置であって、
少なくとも１つの制御装置（２２）を有しており、
前記制御装置（２２）は表示手段（２８）と接続され、請求項１から１３いずれか１項記載の方法を実施できるように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１５】
駆動電力を供給するための電気的駆動部（１４）と請求項１４記載の装置とを有する自動車用ドライブトレーン（１２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的駆動部、とりわけ自動車のドライブトレーンに用いる電気的駆動部の余裕電力を決定するための方法に関している。
【０００２】
さらに本発明は、電気的駆動部、とりわけ自動車のドライブトレーンに用いる電気的駆動部の余裕電力を決定するための装置に関している。
【０００３】
さらに本発明は、駆動電力を供給するための電気的駆動部と、電気的駆動部の余裕電力を決定するための装置とを備えた自動車用ドライブトレーンに関している。
【背景技術】
【０００４】
自動車の駆動技術分野においては、一般的に、電気機械を唯一の駆動部として用いること（電気自動車）と、その他のタイプの駆動機関と一緒に用いること（ハイブリッド自動車）が公知である。専ら内燃機関のみを備えた車両においては、ドライバーは、所定の回転数と所定の変速段のもとで変わらない加速度特性が推定できる。しかしながらこの特性は電気的に駆動される車両（ないしはハイブリッド車両における純粋な電気動作モード）では、急激な加速度の場合には必ずしも得られるものではない。なぜなら高いトルクを継続的に要求することは、駆動部の電気的構成要素、例えば電気機械や電子制御回路などの加熱を引き起こすからである。これらの電気的構成要素は、継続的な熱的負荷の増加に伴って損なわれる可能性も急速に高まる。それ故通常は、電気的構成要素が自身の熱的負荷の限界に到達しそうになると、それらの永続的な損傷を回避するために、トルクを引き下げる閉ループ制御（以下では単に、トルク引き下げ制御、ないし引き下げ制御とも称する）が必要となってくる。
【０００５】
同じようなケースは、電気的駆動部内の電気的構成要素の電気動作モードにも当て嵌まり、そこでは高い発電機トルク、すなわちエネルギー回生トルクによって生じる継続的な熱的負荷が損傷を与える。
【０００６】
従来技術では、このような積極的なトルク引き下げ制御を前もって予告する警告若しくは通知はドライバーには与えられていなかった。その際に、警告無しで積極的な引き下げ制御が行われるケース毎に、推定される慣習的なモーター電力が得られないことは欠点につながる。なぜなら危険な状況ないしは危険をもたらすような状況が生じかねないからである。さらに上記のような積極的なトルク引き下げ制御は、ドライバーの不満も引き起こす。なぜなら連続的な出力の駆使ができないからである。
【０００７】
ＪＰ２００２／１５５７７７Ａ明細書からは、駆動機械の過熱を低減するための方法が公知である。ここでは所定のモーター温度から車両速度が時速６０ｋｍに制限される。この方法の欠点は、所定のモーター温度に到達してからでないと所定の手段が講じられないことである。それによって車両の使用が突発的な速度制限によって大きく制限される。
【０００８】
それ故に本発明の課題は、電気的駆動部におけるモジュールに起因する出力制限を予め定めることのできる方法及び装置を提供することである。
【０００９】
発明の開示
本発明は、電気的駆動部、とりわけ自動車のドライブトレーン内に使用するための電気的駆動部の余裕電力を決定するための方法を提供するものであって、この方法は、電気的駆動部の変換可能な電力の限界を形成する、前記電気的駆動部の電力限界を決定するステップと、前記電気的駆動部の要求トルク、又は供給トルク、又は動作トルクを検出するステップと、前記電気的駆動部の所定の電力限界内で、前記要求トルク、又は供給トルク、又は動作トルクを超えて変換可能な電力を形成している余裕電力を決定するステップと、前記余裕電力を表示手段を用いて表示するステップとを有している。
【００１０】
さらに前記課題は、電気的駆動部、とりわけ自動車のドライブトレーンで使用するための電気的駆動部の余裕電力を決定するための装置であって、少なくとも１つの制御装置を有し、前記制御装置は表示手段と接続され、前記記載の方法を実施できるように構成されている装置によって解決される。
【００１１】
さらに上記課題は、本発明によって、駆動電力を供給するための電気的駆動部と前述した形式の装置とを有する自動車用ドライブトレーンによって解決される。
【００１２】
本発明の趣旨において、変換可能な電力とは、発電機電力のみならずモーター電力も意味するものと理解されたい。また本発明の趣旨においては、電気的駆動部とは、発電機として動作するだけでなく、モーターとしても動作するものと理解されたい。また本発明によれば、供給トルクとは出力されたトルクと理解されたい。さらに動作トルクとは、発電機モードにおいて電気的駆動部に印加されるトルクと理解されたい。さらに要求トルクとは、目下要求されているトルクかまたは最も広い意味では将来必要となるトルクと理解されたい。
【００１３】
発明の利点
本発明によれば、電気的駆動部のユーザー、とりわけこの種の駆動部を備えた車両のドライバーに、これまでの実際に変換された電力に基づいて電気的駆動部の電力限界に達するまでにまだどの位の電力量が変換可能であるかがいつでも表示可能である。それにより、ユーザーないしはドライバーがあらゆる時点で、電力が現下の電力を超えて変換可能であるかどうかと、場合によって呼び出し可能であるか否かが推定できる。換言すれば、ユーザーないしドライバーに、電力の引き下げ制御ないしは変換可能な電力の制限を当てにできるか否か、あるいは電力の引き下げ制御ないし変換可能な電力の制限がいつ当てにできるかが表示される。それにより、とりわけ車両特性が予測でき、乗員の安全性が全般的に高められる。
【００１４】
本発明によれば有利には、電力限界を決定するステップが、電気的駆動部の少なくとも１つの構成要素の負荷限界、とりわけ熱的負荷限界に基づいて行われる。電気的駆動部の個々の電気的構成要素の別個の監視によって負荷限界の決定がより正確になる。その際特に有利には、電気的駆動部の時間的に最も早い負荷と、特にそれによって生じる電気的駆動部の温度差若しくは温度上昇が負荷限界の決定ステップに組み込まれる。それにより負荷限界がさらに高精度に決定され得る。
【００１５】
特に有利には、前記負荷限界は、電気的構成要素のモデルに基づいて決定される。それにより、負荷限界の決定ステップが正確になる。
【００１６】
さらに有利には、前記負荷限界の決定のためのモデルは、複数のモデルの中から実際の余裕電力に基づいて選択される。これにより、使用されるモデルが実際の条件に適合化され、それによって負荷限界がさらに高精度に決定されるようになる。
【００１７】
本発明によれば有利には、前記電力限界が、時間的に最も早くその負荷限界に到達する構成要素に基づいて決定される。これにより当該負荷限界がより正確にかつより安全に決定され得る。
【００１８】
特に有利には、前記余裕電力を決定するステップが、別個のステップにおいて規則的に行われ、前記ステップの間隔は、余裕電力の減少に伴って低減される。これにより、余裕電力決定のための計算機コストが需要に適合化され、臨界的状況における当該方法の精度が余裕電力の低減のもとでも高まる。
【００１９】
代替的に有利には、前記余裕電力を決定するステップは連続的に行われる。それにより、余裕電力の実際値が常に表示され、それによって、不所望な大きな変化が迅速に検出され表示されるようになる。
【００２０】
さらに有利には、前記余裕電力が、前記要求トルクの供給に対して十分であるか否かが表示される。それにより、要求トルクが自由に使えなくなると直ちにユーザーないしドライバーはそのことに対応できるようになる。
【００２１】
さらに有利には、前記要求トルクを余裕電力に関連して供給できる持続時間が決定される。特に有利には、前記要求トルクを余裕電力に関連して供給できる持続時間が表示される。これによってユーザーないしドライバーには付加的な詳細情報が提供され、それによって、ドライバーはその特性を、可用な余裕電力に適合化することができる。
【００２２】
さらに有利には、前記要求トルクが負荷限界に達したときに引き下げ制御される。これにより、電気的駆動部の過負荷による損傷が回避されるようになる。
【００２３】
本発明によればさらに有利には、継続的電力限界を越えるトルクは、ドライバーによる事前に定められた入力を介してのみ可能であり、その際にドライバーには、例えば表示手段を介して、要求されたトルクが継続的電力限界を超えることが表示される。それにより、ドライバーが付加的な電力を意識的に呼び出せることが保証され、これによって、可用な電力のより良好なコントロールが可能となる。その際の継続的電力限界は、永続的にかつ連続的に変換可能な電力の限界であり、それは電力限界よりも小さい。
【００２４】
さらに有利には、前記要求トルクは、前記少なくとも１つの電気的構成要素の電力限界に到達しているか、又は予め定めた期間の経過後に到達する場合には供給されない。それにより、電気的駆動部の構成要素の損傷が回避されるようになる。なぜならこれらの構成要素は電力限界には到達しないからである。
【００２５】
さらに本発明によれば有利には、前記電力限界及びとりわけ継続的電力限界は、計画された走行区間に関する区間情報に基づいて決定され、その際の余裕電力が、計画された走行区間に必要なトルクに基づいて決定される。そのように予め決定される所要のトルクに基づいて、継続的電力限界が動的に適合化され、さらにドライバーに通知される。これにより、将来必要となる余裕電力が決定でき、さらにこの余裕電力がさらに正確に、今後の需要に適合化されるようになる。その際特に有利には、今後の所要の高められた余裕電力が低減され続ける限り、ドライバーは警告を受け取る。それにより車両の信頼性が全般的に高められる。
【００２６】
さらに有利には、継続的電力限界を超える電力ないし継続的電力限界を超えるトルクが何も呼び出されないかぎり、表示手段を介して通知がドライバーになされる。それによりドライバーは、使用できない電力ないしトルクに対して順応でき、これによって車両の安全性が高められる。
【００２７】
さらに有利には、発電機モードにおける電気的駆動部の電力限界が決定され、車両の電気的駆動部が少なくとも１つの電気的構成要素の電力限界を継続的に上回ることのできる発電機トルクが許容されるかぎり、ドライバーに通知がなされる。それにより、ドライバーには（現下の交通状況がこの適合化を許容するかぎり）次のような通知、すなわち制動の適合化を可能にし、それによって発電機トルクの電力制限に早期に対抗できる通知がなされ、それによってエネルギーの回生にかかわらない他の制動システムの介入が回避される。
【００２８】
本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの電気的駆動部を備えた車両の可用な電力の良好なコントロールを可能にする具体的な操作手段がドライバーに保証される。その際には全ての電気的構成要素の電力限界を上回らない電力のみが永続的にドライバーに得られる。さらにドライバーには当該実施形態において、付加的な電力を時間的に制限して要求する手段が得られる。この要求は所定の入力処理を介して、例えばアクセルペダルにおいて若しくはさらに定められた操作機器において行われる。ドライバーには付加的な電力の呼び出しの際に、直後に得られる付加的電力がどの程度かが通知される。
【００２９】
当該実施形態においてさらに有利には、少なくとも１つの電気的構成要素の電力限界が既に達成されているか又はこれが所定の期間の間におそらく達成される場合に、ドライバーに付加的電力の要求が不可能となる。ドライバーには表示ユニットにおいて付加的電力要求がある時点において不可能であることが通知される。
【００３０】
本発明のさらに別の実施形態によれば、デジタルマップの複数の情報若しくは代替的に記憶された複数の情報が、可能な区間経過に亘って次のように考慮される。すなわち（例えば勾配及び推定される速度に基づいて）可用な電力に対して推定される今後の要求が既知若しくは推定される街路経過から永続的に得られる電力限界の算出のもとで観察される。それによりドライバーは表示ユニットを介して、今後必要な余裕電力をどの程度低減するかについての示唆が得られる。
【００３１】
代替的にドライバーは前記実施形態において、車両特性の適応化も要求し得る。その際には永続的に可用な電力限界が今後の需要に基づいて求められる（場合によっては短期的に技術的な継続的電力限界を超え得る、すなわち、継続的電力限界が事前に相応に低減されてもよい）。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】電気的駆動部と該電気的駆動部の制御のための制御ユニットとを備えた自動車の概略的形態を示した図。
【図２】本発明による電気的駆動部の余裕電力の決定のための方法の実行プログラムが概略的形態で示された図
【図３】ａ乃至ｄは異なる余裕電力の表示のために、付加的な４つの状態がディスプレイに例示的に示されている。
【００３３】
発明の実施形態
図１には、自動車が概略的に示されており、この自動車は全般的に符号１０で表される。この自動車１０はドライブトレーン１２を有しており、ここでのドライブトレーン１２は、本願発明によれば、駆動出力の供給のために電気機械１４を有している。このドライブトレーン１２は車両１０の駆動輪１６Ｌ，１６Ｒの駆動のために用いられる。
【００３４】
電気機械１４は、被駆動軸にトルクｔを供給しており、設定可能な回転数で回転している。
【００３５】
前記ドライブトレーン１２は、電気機械１４のみを用いて車両１０を駆動するように構成されている（すなわち電気自動車である）。この電気機械１４は代替的にハイブリッド型ドライブトレーン１２の一部であってもよい。その際にはドライブトレーン１２は図１には詳細には示されていないさらなる駆動機関、例えば内燃機関等を含み得る。さらにドライブトレーン１２はそのようなケースでは変速機等を有していてもよい。
【００３６】
電気機械１４は、パワーエレクトロニクス１８を用いて制御される。このパワーエレクトロニクスは本願発明によれば、前記電気機械に三相の電気エネルギーを供給している。基本的には、前記電気機械１４は、位相を備えた交流電動機または直流電動機として構成されることも考えられる。パワーエレクトロニクス１８は例えば車両１０の蓄電池２０のようなエネルギー供給部２０に接続されている。このエネルギー供給部２０は、前記電気機械１４に電気エネルギーを供給するために、及び／又は、発電機モードの前記電気機械１４から生成された電気エネルギーを蓄積するために用いられる。前記電気機械１４とパワーエレクトロニクス１８は、１つ若しくは複数の制御機器２２を用いて直接的または間接的に駆動制御される。この制御機器２２若しくはこれらの制御機器２２は、さらに制御装置２４に接続されている。この制御装置２４は当該ドライブトレーン１２のさらに別の構成要素を制御している。この若しくはこれらの制御機器２２は、入力機器２６に接続されている。この入力機器２６は本願発明によれば、自動車１０のアクセルペダルとして構成されている。この入力機器２６は、さらに別の形態で構成されていてもよい。この若しくはこれらの制御機器２２は、さらに自動車１０のドライバーに信号ないしは情報を表示するための表示手段２８に接続されている。
【００３７】
この若しくはこれらの制御機器２２は、図には示されていない測定装置を用いた現下の状態に関する種々の測定値、例えば回転数、温度、充電状態などを受け入れるために、直接的に若しくは間接的に、前記電気機械１４と、前記パワーエレクトロニクス１８と、前記エネルギー供給部２０とに接続されている。また前記の測定値を用いて場合よってはさらなる計算が実施され、それらの測定値若しくは計算結果が表示手段２８を介して車両１０のドライバーに表示される。１つ若しくは複数の前記制御機器２２はさらに前記入力機器若しくはアクセルペダル２６にも接続されており、それによって出力要求の形態の入力信号を受信する。そしてこの入力信号に応じて前記１つ若しくは複数の制御機器は、前記電気機械１４と、パワーエレクトロニクス１８を制御し、トルクｔと回転数を被駆動軸にもたらす。
【００３８】
基本的に前記電気機械１４は、１つ若しくは複数の制御機器２２によって次のように駆動制御されている。すなわち電気機械１４の構成要素及び／又はパワーエレクトロニクス１８が過負荷されないように、とりわけ前記電気機械１４又はパワーエレクトロニクス１８の構成要素が過熱されることがないように駆動制御される。前記１つ若しくは複数の制御機器２２は、前記電気機械１４を一時的にいわゆる定格作動モードを超えて駆動制御され得る。当該電気機械の高められた電力は、トルクｔ若しくは回転数の形態で一時的ないしは短時間だけ被駆動軸に提供されるか又はトルクが発電機モードにおいて電気的なエネルギーに変換される。電気機械１４若しくはパワーエレクトロニクス１８の継続的負荷の増加に応じて高められた電力変換が短時間だけ可能になるか、あるいは比較的長期にわたり可能となる。電気機械１４の永続的な最大電力は、短時間だけ超過することのできる継続的電力限界を形成する。電気機械１４又はパワーエレクトロニクス１８が負荷の限界に達した場合には、何も付加的な電力は供給されず、１つまたは複数の制御機器２２は、電気機械１４またはパワーエレクトロニクス１８が永続的に損傷を受けることを避けるために、それ以上入力機器２６によって要求されたトルクｔを引き下げ方向に制御する。電力限界に達している場合には、回生モードないしは発電機モードにおいて、もはや電力がそれ以上変換されず、１つ又は複数の制御機器２２が発電機モードを開始しないか又は許容される電力限界までしか導入させない。そのようなケースでは車両１０は代替的ないしは従来の方式で制動されるか又は付加的に制動される。
【００３９】
車両１０の特性と、特に電気機械１４の特性をドライバーに予見可能にさせるために、１つまたは複数の制御機器２２は、余裕電力を決定する。この余裕電力は目下提供されている駆動出力ないし変換された電力に対して、前記電気機械１４若しくはパワーエレクトロニクス１８が負荷に起因する電力限界に達するまでの付加的に得られる余裕電力である。この余裕電力は、１つ又は複数の制御機器２２によって表示手段２８を介してドライバーに表示される。それによりドライバーは、どのくらいの付加的に変換可能な電力がトルクｔの形態で得られるのかについてと、それに基づく走行特性が設定できるのかについての情報をいつでも得られるようになる。
【００４０】
ドライバーが、負荷限界を超えるような付加的トルクを要求した場合、又はほどなく負荷限界を超えるような付加的トルクｔを要求した場合、あるいは余裕電力が何も得られなくなるような付加的トルクｔを要求した場合には、１つ又は複数の制御機器２２が要求された電力の引き下げ制御を行う前に、あるいは電気機械１４から出力される電力を引き下げ制御する前に、当該ドライバーに表示手段２８を介して警告が発せられる。
【００４１】
図２には電気的駆動部１４の余裕電力を決定するための方法のフローチャートの概略が示されている。この方法は図２中で全般的に符号３０で表されている。この方法３０は、１つ又は複数の制御機器２２によって行われる電気的駆動部１４又はパワーエレクトロニクス１８の構成要素の電力限界を決定するステップ３２で開始される。電気的駆動部の電力限界の決定は、個々の電気的構成要素の複数のモデル３４に基づいており、それらのモデルに基づいて前記構成要素の負荷可能性が相応のトルクのもとで、若しくは相応の駆動出力のもとで１つ又は複数の制御機器２２によって計算される。前記複数のモデル３４からは１つのモデルが選択される。このモデルの帰属する構成要素はまず、通常の条件のもとで、あるいは優勢である条件のもとで、負荷限界に到達する。１つ若しくは複数の制御機器２２は、ステップ３６において、ドライバーによる付加的トルク要求なしで継続的動作に対する余裕電力を、求められた電力限界と連続的に供給されるトルクｔないしは相応の駆動出力とに基づいて決定される。この余裕電力は、ステップ３８において表示手段２８を介してドライバーに表示される。ドライバーが例えばステップ４０にて示されているように付加的なトルクｔないしは付加的な駆動出力を要求した場合には、ステップ４２において、余裕電力が新たに決定される。ここでの余裕電力の検出はｍ、モデル３４に基づいて行われ、その際に使用されるモデル３４は、現下で得られる余裕電力に基づいて選択される。さらに前記ステップ４２では、余裕電力の検出がこれまでの余裕電力と付加的に要求されたトルクとに基づいて行われる。
【００４２】
ステップ４４では、前記余裕電力が０よりも大きいか否か、又は０に等しいか否かが検査される。余裕電力が０に等しい場合には、ステップ４６で示されているようにドライバーに表示手段２８を介して相応の信号が出力され、ステップ４８に示されているように要求されたトルクないしは供給されたトルクが引き下げ制御されるかないしは供給されない。前記ステップ４４において、余裕電力が０よりも大であることが検出された場合には、ステップ５０において、予め定められた期間の間、付加的に要求されたトルクないしは付加的に要求された駆動出力の考慮のもとで余裕電力が０よりも大きいか否か、ないしは０であるか否かが求められる。換言すれば、ステップ５０では、付加的に要求されたトルクｔが予め定められた期間の間余裕電力に関連して供給できるか否かが検査される。付加的に要求されたトルクｔが予め定められた期間の間、得られない場合には、ステップ５２においてドライバーに表示手段２８を介して相応の信号が出力される。余裕電力が、付加的に要求されたトルクｔないし付加的に要求された駆動出力を予め定められた期間の間供給するのに十分な大きさである場合には、ステップ５４において、表示手段２８を介してこのことがドライバーに表示され、電気的機械１４が、１つ若しくは複数の制御機器２２を用いて相応に制御される。
【００４３】
図３ａでは、表示手段２８ないし表示機器２８の生じ得る種々異なる表示モードが様々な状況毎に示されている。
【００４４】
前記表示機器２８は実質的に３つの表示区分５６，５８，６０を有している。表示区分５６によれば、連続的な余裕電力が表示される。この表示区分５６はここでは例示的にアナログ指針表示で構成され、連続的な余裕電力が表示されている。表示区分５８では、通常の継続的電力を越える電力がドライバーから要求されたか否かが示されている。特に有利な実施形態によれば、この付加的な電力が、ドライバーの所定の入力処理を介してしか要求できないように構成されている。表示区分５８は、ここでは例示的に照明要素で構成されており、例えば各状況に応じて緑、黄、赤色のカラー信号が指示される。さらに前記表示機器２８は、表示区分６０を有しており、この表示区分６０は例えば発光シンボルで構成されており、状況に応じて例えば黄色、又は赤色でカラー表示される。この表示区分６０ではドライバーに付加的な電力が何も得られないことが示され、要求されたトルクは直ちに若しくは短時間の後に回生され、ドライバーはアクセルペダルから足を引かなければならない。
【００４５】
図３ａでは、ドライバーが継続的電力を越える電力をトルクｔの形で何も要求しないケースに対する、表示機器２８の１つの表示モードが表示されている。表示区分５６は、この場合目下得ることのできる余裕電力を表示している。表示区分５８と表示区分６０は活性化されていない。
【００４６】
図３ｂには、ドライバーが継続的電力を越える電力をトルクｔの形で要求し、かつ所定の最小持続時間の間余裕電力が呼び出し可能であるケースに対する、表示機器２８の１つの表示モードが表示されている。ここでの表示区分５６は、可用な余裕電力を示している。表示区分５８は、ドライバーに、継続的電力を越える電力が要求されたことに関する情報提供を行っている。そのようなケースでは、当該表示区分５８が有利には緑色で発光する。なぜなら要求された電力は所定の最小持続時間の間は呼び出し可能だからである。余裕電力の減少と共に前記表示区分５６の指針６２は、余裕電力の減少に応じて下方の限界に近づく。
【００４７】
図３ｃにはドライバーが継続的電力を越えた電力をトルクｔの形態で要求し、かつ余裕電力が予め定められた最小持続時間の間得られないケースに対する表示状態が示されている。表示区分５８はドライバーに継続的電力を越えた電力が要求されていることを示している。このケースでは当該表示区分５８が黄色に発光する。なぜならまだ余裕電力が存在しているからであるが、但しこの場合は要求されたトルクｔは予め定められた最小持続時間の間は供給できない。指針６２はこのケースでは表示区分５６の下方限界に位置する。さらに表示区分６０が、有利には黄色で発光し、ドライバーに対してほどなくトルクがこれ以上得られなくなることと、前記トルクｔが引き下げ制御されることを示唆する。
【００４８】
図３ｄには、ドライバーが継続的電力を越えた電力をトルクｔの形態で要求し、かつ電気的駆動部１４の負荷限界に既に到達したか、若しくは所定の期間内でおそらく到達するようなケースに対する表示状態が示されている。このケースでは要求された電力が供給されない。表示区分５８は有利には赤色で発光し、表示区分６０は有利には赤色表示で、ドライバーはアクセルペダルを離すべきであることを示す。電気的駆動部１４の負荷限界に既に到達したならば、車両の電力はアクティブに引き下げ制御される。このようにして表示機器２８はドライバーに余裕電力に関する情報を包括的に提供し、要求されたトルクないし要求された付加的電力が予め定められた期間の間得られるかどうかが示される。
【図１】
2013546297.tif 000003
【図２】
2013546297.tif 000004
【図３ａ】
2013546297.tif 000005
【図３ｂ】
2013546297.tif 000006
【図３ｃ】
2013546297.tif 000007
【図３ｄ】
2013546297.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月25日(2013.10.25)
【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】
電気的駆動部（１４）の余裕電力を決定するための方法（３０）であって、
前記電気的駆動部（１４）の変換可能な電力の限界を形成する、電気的駆動部（１４）の電力限界を決定するステップ（３２）と、
前記電気的駆動部（１４）の要求トルク、又は供給トルク、又は動作トルクを検出するステップ（４０）と、
前記電気的駆動部（１４）の所定の電力限界内で、前記要求トルク、又は供給トルク、又は動作トルクを超えて変換可能な電力を形成している余裕電力を決定するステップ（３６、４２）と、
表示手段（２８）を用いて前記余裕電力を表示するステップ（３８，４６，５２，５４）とを有していることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記電力限界を決定するステップ（３２）が、前記電気的駆動部（１４）の少なくとも１つの構成要素の負荷限界に基づいて行われる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記負荷限界は、電気的構成要素のモデル（３４）に基づいて決定される、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記負荷限界の決定のためのモデル（３４）は、複数のモデル（３４）の中から実際の余裕電力に基づいて選択される、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記電力限界は、時間的に最も早くその負荷限界に到達する構成要素に基づいて決定される、請求項１から４いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記要求トルクを、負荷限界に達したときに引き下げ制御する（４８）、請求項２から５いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記要求トルク（ｔ）は、少なくとも１つの電気的構成要素の負荷限界に到達しているか、又は予め定めた期間の経過後に到達する場合には供給されない、請求項２から５いずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記負荷限界は、熱的負荷限界である、請求項２から７いずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記余裕電力を決定するステップ（３６，４２）は、離散的な幅で規則的に行われ、前記ステップの間隔は、余裕電力の減少に伴って低減される、請求項１から８いずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記余裕電力を決定するステップ（３６，４２）は、連続的に行われる、請求項１から８いずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記余裕電力が、前記要求トルクの供給に対して十分であるか否かが表示される、請求項１から１０いずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
前記要求トルクを余裕電力に関連して供給できる持続時間を決定する、請求項１から１１いずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
継続的電力限界を超えるトルクは、ドライバーによる事前に定められた入力を介してのみ可能であり、その際にドライバーは、要求されたトルクが継続的電力限界を超えることの通知を受け取る、請求項１から１２いずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
ドライバーは表示手段を介して、前記通知を受け取る、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記電力限界は、計画された走行区間に関する区間情報に基づいて決定され、その際の余裕電力が、計画された走行区間に必要なトルク（ｔ）に基づいて決定される、請求項１から１４いずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
前記電力限界及び継続的電力限界は、計画された走行区間に関する区間情報に基づいて決定され、その際の余裕電力が、計画された走行区間に必要なトルク（ｔ）に基づいて決定される、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記電気的駆動部（１４）は、自動車（１０）のドライブトレーン（１２）で使用するための電気的駆動部である、請求項１から１６いずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
電気的駆動部（１４）の余裕電力を決定するための装置であって、
少なくとも１つの制御装置（２２）を有しており、
前記制御装置（２２）は表示手段（２８）と接続され、
前記制御装置（２２）は、
前記電気的駆動部（１４）の変換可能な電力の限界を形成する、電気的駆動部（１４）の電力限界（３２）を決定する第１の決定手段と、
前記電気的駆動部（１４）の要求トルク、又は供給トルク、又は動作トルクを検出する検出手段と、
前記電気的駆動部（１４）の所定の電力限界内で、前記要求トルク、又は供給トルク、又は動作トルクを超えて変換可能な電力を形成している余裕電力を決定する第２の決定手段と、
前記表示手段（２８）を用いて前記余裕電力を表示させる表示機器手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１９】
前記第１の決定手段は、前記電気的駆動部（１４）の少なくとも１つの構成要素の負荷限界に基づいて前記電力限界を決定する、請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記負荷限界は、電気的構成要素のモデル（３４）に基づいて決定される、請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記負荷限界の決定のためのモデル（３４）は、複数のモデル（３４）の中から実際の余裕電力に基づいて選択される、請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
前記第１の決定手段は、時間的に最も早くその負荷限界に到達する構成要素に基づいて前記電力限界を決定する、請求項１８から２１いずれか１項記載の装置。
【請求項２３】
前記制御装置（２２）は、負荷限界に達したときに前記要求トルクを引き下げ制御する引き下げ手段をさらに備える、請求項１９から２２いずれか１項記載の装置。
【請求項２４】
前記制御装置（２２）は、少なくとも１つの電気的構成要素の負荷限界に到達しているか、又は予め定めた期間の経過後に到達する場合には、前記要求トルク（ｔ）を供給させない、請求項１９から２２いずれか１項記載の装置。
【請求項２５】
前記負荷限界は、熱的負荷限界である、請求項１９から２４いずれか１項記載の装置。
【請求項２６】
前記第２の決定手段は、前記余裕電力を離散的な幅で規則的に決定し、前記離散的な幅の間隔は、余裕電力の減少に伴って低減される、請求項１８から２５いずれか１項記載の装置。
【請求項２７】
前記第２の決定手段は、前記余裕電力を連続的に決定する、請求項１８から２５いずれか１項記載の装置。
【請求項２８】
前記表示機器手段は、前記余裕電力が前記要求トルクの供給に対して十分であるか否かを前記表示手段に表示させる、請求項１８から２７いずれか１項記載の装置。
【請求項２９】
前記制御装置（２２）は、前記要求トルクを余裕電力に関連して供給できる持続時間を決定する第３の決定手段をさらに備える、請求項１８から２８いずれか１項記載の装置。
【請求項３０】
継続的電力限界を超えるトルクは、ドライバーによる事前に定められた入力を介してのみ可能であり、その際に前記制御装置（２２）は、要求されたトルクが継続的電力限界を超えることをドライバーに通知する、請求項１８から２９いずれか１項記載の装置。
【請求項３１】
前記表示指示手段は、前記表示手段に前記通知を表示させる、請求項３０記載の装置。
【請求項３２】
前記第１の決定手段は、計画された走行区間に関する区間情報に基づいて前記電力限界を決定し、前記第２の決定手段は、計画された走行区間に必要なトルク（ｔ）に基づいて前記余裕電力を決定する、請求項１８から３１いずれか１項記載の装置。
【請求項３３】
前記第１の決定手段は、計画された走行区間に関する区間情報に基づいて前記電力限界及び継続的電力限界を決定し、前記第２の決定手段は、計画された走行区間に必要なトルク（ｔ）に基づいて前記余裕電力を決定する、請求項３２記載の装置。
【請求項３４】
前記電気的駆動部（１４）は、自動車（１０）のドライブトレーン（１２）である、請求項１８から３３いずれか１項記載の装置。
【請求項３５】
駆動電力を供給するための電気的駆動部（１４）と請求項１８から３４いずれか１項記載の装置とを有する自動車用ドライブトレーン（１２）。
【国際調査報告】
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