(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車内の電気エネルギーアキュムレータを再生装置および／または他のエネルギー節約装置を用いて電気再生する方法を提供する。【解決手段】電気再生の際に発生する第１のエネルギーロスが測定された場合、予め特定されて設定された複数の区間で、再生によるエネルギーアキュムレータの可逆性エージング作用が生じる第２のエネルギーロスが測定された場合、第１のエネルギーロスと第２のエネルギーロスとを比較し、第２のエネルギーロスが第１のエネルギーロスよりも大きいときだけ再生が実施されるステップを含む。【選択図】図１
2015050927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車内の電気エネルギーアキュムレータを再生装置および／または他のエネルギー節約装置を用いて電気再生するための方法において、
−  前方の走行ルートに関する情報をベースにして、該前方の走行ルートで電気再生に適当な機会があるかどうかを、次のような場合に検出するステップ、すなわち
−  電気再生の際に発生する第１のエネルギーロスが測定された場合、
−  予め特定されて設定された複数の区間で、再生による前記エネルギーアキュムレータの可逆性エージング作用が生じる第２のエネルギーロスが測定された場合、
−  前記第１のエネルギーロスと前記第２のエネルギーロスとを比較し、前記第２のエネルギーロスが前記第１のエネルギーロスよりも大きいときだけ再生が実施される場合、
に、検出する前記ステップを含んだ方法。
【請求項２】
前方の走行ルートに関する前記情報が、道路のタイプ、ドライバーの利用パターンに基づく予測データ、特にプランニングされたルートの予測データ、および／または、アダプティブデータ、特に以前走行したルートの検知データ、および／または、推測データ、特に走行した可能性のあるルートの推測データを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
予め決定され設定された区間を、予め実施した走行過程の間にナビゲーションデータおよび／または車両データおよび／または外部データ、特に交通量に関するデータ、発生した停車過程に関する情報、走行した速度、加速度に関する情報を含んでいるメモリから取り出すことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記エネルギーアキュムレータが鉛・酸アキュムレータであることを特徴とする、上記請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
前記鉛・酸アキュムレータの容量が予め設定可能な閾値を下回ったときだけ前記方法を開始させることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記方法を周囲温度および／または前記エネルギーアキュムレータの温度に依存して開始させることを特徴とする、上記請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
前記方法を前記周囲温度の予測した変化および／または予測した天候条件および／または予測した前記エネルギーアキュムレータの温度に依存して開始させることを特徴とする、上記請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
前記第１のエネルギーロスを前記第２のエネルギーロスと比較するために必要な仮定を、運転中に該仮定のずれを確認したときに自動的に整合させることを特徴とする、上記請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一つに記載の方法のすべてのステップを、演算器または制御器で進行しているときに実施するコンピュータプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のコンピュータプログラムを記憶していることを特徴とするデータキャリア。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか一つに記載の電気エネルギーアキュムレータの電気再生を制御するために構成されている制御器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の電気エネルギーアキュムレータを再生するための方法に関するものである。さらに本発明は、本発明による方法のすべてのステップを、演算器で進行しているときに実施するコンピュータプログラム、並びに、このコンピュータプログラムを記憶するデータキャリアに関する。最後に本発明は、本発明による方法を実施するために構成された制御器に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の車両は、燃料を節約するために再生装置を有していることが非常に多い。再生装置は、車両の電気エネルギーアキュムレータを、たとえば鉛・酸アキュムレータを充電するために運動エネルギーの回復を可能にさせる。回復は、有利にはエンジンのブレーキ段階および／または減速段階の間に行われる。電気エネルギーが回復段階で車両内に取り付けられた鉛・酸アキュムレータへより多く蓄積できればできるほど、所望のエネルギー節約量は多くなる。さらに今日の車両にはエネルギー節約装置、たとえばいわゆるスタート／ストップシステムが設けられることが非常に多い。エネルギー節約装置は、たとえば信号停止の際または他の停止過程の際に車両のエンジンを切って、燃料を節約する。このシステムを以下ではエネルギー節約装置と記すことにする。本発明では、エネルギー節約過程とは、たとえば、停止過程の際に、たとえば信号停止の際にこのようなエネルギー節約装置によって、すなわちスタート／ストップシステムによって引き起こされる内燃エンジンの切断を意味するものとする。
【０００３】
典型的には十分強力な発電機がある場合、鉛・酸アキュムレータ（以下では単に「鉛バッテリー」または「バッテリー」と記す）の受容容量（以下ではチャージアクセプタンスとも記す）は、ほとんどの場合短い回復段階の間に蓄積されるエネルギー量に対する重要な制限因子である。それ故、バッテリーのチャージアクセプタンスを改善するため、バッテリーは回復段階外で典型的には７０〜８０％の低い充電状態ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）で保持される。この部分充電範囲はｐＳＯＣ（ｐａｒｔｉａｌ  Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）とも呼ばれる。ｐＳＯＣ範囲で鉛バッテリーを継続的に作動させると、電極板に、表面積が小さく体積が大きな、はがすのが困難な硫酸鉛結晶が形成される。この現象は硫酸化と呼ばれる。電極板の有効表面積が減少するため、鉛バッテリーの利用可能な容量は低下し、よってチャージアクセプタンスもかなり低下する。しかも、チャージアクセプタンスの低下に伴って回復ポテンシャルの利用性が低下し、さらに、消費装置の負荷が高い状態での短い走行サイクルでは、負の充電収支が発生する危険が大きくなり、長期的には、始動能力が欠如するために早期にブレークダウンすることがある。
【０００４】
ｐＳＯＣ作動のこの負の作用と、これに伴う硫酸化とは、規則的な再生サイクルによって阻止することができる。このような再生サイクルにおいて、車載電圧を高くして鉛バッテリーをほぼ１００％のＳＯＣへ、または、これをわずかに上回る値（過充電）へ充電して、この充電状態を一定の時間保持するようにした方法が知られている。充電状態が高いこの時間の間、はがすのが困難な大きな硫酸鉛結晶をはがすことができ、その結果その分子とそれによってブロックされていた電極とを再び充電／放電過程のために使用できる。このようにして硫酸化の減少を達成することにより、利用可能な容量とチャージアクセプタンスとは再び上昇する。
【０００５】
特許文献１から、バッテリーを完全充電（ＳＯＣほぼ１００％）する必要のないようにした方法が知られているが、充電電圧は同様に一定時間高められる。この時間の間も、運転にとって最適なバッテリーの充填状態は充電によって失われる。
【０００６】
再生サイクルに対する両方法の場合、最適化上の問題が生じる。鉛バッテリーのチャージアクセプタンスは、１００％ＳＯＣの完全充電状態に接近すればするほどより強く減少し、他方車載電源では、部品保護の理由から電圧を任意に増大させてはならないので、その結果ＳＯＣが高ければわずかな充電電流が形成されるにすぎず、それ故鉛バッテリーの完全充電にかなりの時間を要することがある。この時間は、硫酸化のためにチャージアクセプタンスが減少すればさらに長くなる。完全充電過程の継続時間と、充電状態が高ければ付加的に滞留時間が必要であることとのために、完全充電と滞留時間とに達する以前に車両を駐車させるリスクがある。その次の駐車時間内に、充電状態がオーバートラベルと無負荷電流とによって次の走行までに再び強く低下すると、再生過程が終了するまでに非常に長い時間がかかることがある。再生過程の全継続時間の間、回復の可能性は高いＳＯＣと少ないチャージアクセプタンスとのために強く制限されており、或いは、ほとんど置換できないことがある。さらに、駆動部を切り離すようにしたスタート／ストップ段階および／または滑走段階の間の放電のために再生時間がさらに長くなり、それ故これらの運転モードも頻繁に差し控えねばならない。さらに、温度が低いと、同じ充電電圧でも鉛バッテリーが受容する電流は少ないため、冷間時の鉛バッテリーのチャージアクセプタンスが減少するので、充電時間は鉛バッテリーの再生の一部分よりも長くなる。硫酸化が進行すればするほど、再生サイクルは長く継続する。場合によっては、硫酸化が進行しすぎると、完全に逆行させることができないこともある。再生がその長さのために複数の走行にわたって継続すると、停車段階の間の中間時間におけるチャージロスを再び補償するために各段階の後に必要とされる時間によって付加的な遅延が生じる。硫酸化が進行すると、チャージアクセプタンスが減少し、従って回復の効用利得がより少なくなる。このように、再生過程の間での回復段階および／または滑走段階および／またはスタート／ストップ段階で生じる硫酸化と活用できないエネルギー節約とのために、回復段階でエネルギー節約が活用されない、または、活用できないという点で最適化上の問題がある。
【０００７】
車両のドライバーが予め選定した走行目的地とこれに対応する走行ルートを、過去の走行をベースにして該当確率を含めて決定することができるようにした各種の方法が知られている（特許文献２、特許文献３、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１１００６４３３Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／００２７６３９Ａ１号明細書
【特許文献３】米国特許第８２２９６６６Ｂ２号明細書
【特許文献４】米国特許第７４１８３４２Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【０００９】
本発明においては、エネルギーアキュムレータの再生時に発生するエネルギーロスを第１のエネルギーロスと記す。本発明においては、異なる限定をはっきり定義していない限りでは、この第１のエネルギーロスは以下のエネルギー量の１つまたはいくつかを含んでいるものとする。
【００１０】
−  再生過程を実施するために直接もたらされる回収不能なエネルギー量（再生過程の間に蓄積され、その後、作用効率を悪化させずに再び完全に取り出すことのできるエネルギー成分は、含まれない）。
【００１１】
−  再生過程の間のエネルギー発生／変換の際に悪い作用効率が適用されることによって生じる、利用可能なエネルギーのロス。
【００１２】
−  再生過程の間にエネルギー節約機能（たとえばスタート／ストップ、回復）を実施できない、または、完全には実施できないことによって生じる、利用可能なエネルギーの付加的なロス。
【００１３】
−  再生過程の間に非可逆的エージング作用が発生することによって生じる、利用可能なエネルギーの付加的なロス。
【００１４】
−  再生過程の進行に起因した、利用可能なエネルギーまたは実現されなかったエネルギー節約量のすべての付加的なロス。
【００１５】
さらに、本発明では、可逆的エージング作用によるエネルギーロスを第２のエネルギーロスと記す。本発明においてこの第２のエネルギーロスを取り上げるとき、異なる限定をはっきり定義していない限りでは、この第２のエネルギーロスは以下のエネルギー量の１つまたはいくつかを含んでいるものとする。
【００１６】
−  エネルギーアキュムレータの可逆的容量ロスおよび／または内部抵抗の上昇により回復段階をエネルギー活用できない、または、完全には活用できないことによって生じる、利用可能なエネルギーのロス。
【００１７】
−  エネルギーアキュムレータの可逆的容量ロスおよび／または内部抵抗の上昇によりエネルギー節約機能（たとえばスタート／ストップ）がそのエネルギー節約ポテンシャルを置換できない、または、完全には置換できないことによって生じる、利用可能なエネルギーのロス。
【００１８】
−  エネルギーアキュムレータの可逆的エージング作用により作用効率が悪化することにより生じる、利用可能なエネルギーのロス。
【００１９】
−  エネルギーアキュムレータの可逆的エージング作用に起因する、利用可能なエネルギーのすべてのロス。
【００２０】
非可逆的エージング作用によるエネルギーロスは、このエネルギーロスでは考慮しない。
【００２１】
電気エネルギーアキュムレータを電気再生するための本発明による方法は、活用可能な回復過程を考慮して、および／または、活用可能なエネルギー節約過程を考慮して、および／または、回避すべきエネルギー節約過程を考慮して、すなわちたとえばスタート／ストップ装置による停車時の内燃エンジンの停止を考慮して、エネルギーアキュムレータの、特に鉛バッテリーの電気再生を最適化することを可能にする。エネルギー的に最適な車両の運転戦略の制限をできるだけ少なくして再生サイクルの予測プランニングと実施とを可能にする。このため、前方の走行ルートに関する情報に基づいて、前方の走行ルート上で電気再生に適した機会があるかどうかを検出する。電気再生の際に発生する第１のエネルギーロスを決定する。同時に、再生によるエネルギーアキュムレータの可逆的エージング作用により事前に決定され設定された複数の区間で生じる第２のエネルギーロスを決定する。この可逆的エージング作用とは、たとえばアキュムレータ容量の減少および／または電気的充電内部抵抗の上昇である。この充電内部抵抗を以下では「チャージアクセプタンス」とも記し、この概念は特に鉛・酸アキュムレータにおいて使用する。第１のエネルギーロスと第２のエネルギーロスとを比較し、第２のエネルギーロスが第１のエネルギーロスよりも大きいときのみ再生を実施する。換言すれば、前方の走行ルートで電気再生に適した機会が可能であるときに生じる第１のエネルギーロスと、事前に決定され設定された複数の区間で鉛バッテリーのチャージアクセプタンスが減少したために蓄積不能になった回復エネルギーのエネルギーロスとの間でエネルギーバランスまたはエネルギー収支を行う。チャージアクセプタンスの減少は鉛バッテリーの硫酸化度合いが上昇したときに発生する。第２のエネルギーロスと第１のエネルギーロスとの間の比較の際に、第２のエネルギーロスが第１のエネルギーロスよりも大きいことが確認されると、鉛バッテリーの回復、すなわち再生を実施し、これに対し逆のケースでは実施しない。
【００２２】
純粋に原理的には、部分的な再生のみが可能であるような走行区間も、適当な機会と認定される。有利には、電気再生に適当な機会とは、電気エネルギーアキュムレータの完全な電気再生が可能であるような走行区間を意味する。特に有利には、可能な限り走行の中断がないような走行区間である。しかし、中断のある走行区間も可能である。このケースでは、電気エネルギーアキュムレータの再生過程は中断されるものの、走行が進行する際に新たに開始され、以後実施される。
【００２３】
前方にある走行ルートに関する情報は、本発明による方法の有利な構成によれば、道路のタイプ、ドライバーの利用パターン等に基づく予測データ、特にプランニングされたルートのデータ、および／または、アダプティブデータ、特に以前走行したルートの検知、および／または、推測データ、特に走行した可能性のあるルートを含んでいる。これらの電子情報は、たとえばいわゆるエレクトリックホライズン、フローティング・カーデータ、拡張フローティング・カーデータ、または、ダイナミックロードマップ、および、予測マップデータを備えたナビゲーションシステム、ひいてはインターネットデータによっても提供することができる。
【００２４】
エレクトリックホライズンとは、今日では特に、走行軌道の勾配およびカーブ曲率、法的な速度制限であるが、交差点、信号設備、走行車線の数量、トンネル等の付加属性も含まれる。これらは、現時点の車両位置に依存して、前方の区間に沿った位置固定の属性として検出される。エレクトリックホライズンの提供は、たとえばナビゲーションシステムの構成部分であるいわゆるホライズンプロバイダ（ＨＰ）によって行われる。ドライバーの将来のルート選択は、ナビゲーションシステムの目的地案内のためのその入力に基づいて検出することができる。目的地案内がなければ、ほとんどの場合同様に「最確経路」（Ｍｏｓｔ  Ｐｒｏｂａｂｌｅ  Ｐａｔｈ，  ＭＰＰ）が伝送される。最確経路は、基本的なロードカテゴリーに基づいて、または、すでに走行した区間に関する統計に基づいて検出される。オプションで、ＨＰはドライバーが選択することもできる代替区間を検出する。本出願では、「ＭＰＰ」という概念を最確区間および可能な代替区間の代わりに使用する。
【００２５】
フローティング・カーデータ（ＦＣＤ）は、実際に交通状況に参与している車両からある程度生成されるデータを意味している。これは、走行の状態と、たとえば渋滞中の、信号手前の、または駐車場での停車状態との双方を含んでいる。データセットには、少なくとも時間表示と現時点での地理的位置とが含まれている。ＦＣＤ方式を使用することにより、車両はモバイルセンサになる。実際には、ＦＣＤを生成するためにとりわけタクシーが援用される。というのは、タクシーは全車管理という課題のためにコントロールセンタともども必要な装備を有しているからである。
【００２６】
拡張フローティング・カーデータ（ＸＦＣＤ）はＦＣＤの拡張形である。この場合ＡＢＳ、ＡＳＲ、ＥＳＰ、雨センサ等のドライバーアシストシステムが援用されて、センサデータフュージョンにより交通にとって重要な個々の走行状況を検知し、ＦＣＤとして処理する。たとえばＡＢＳおよびＥＳＰを用いて凍結した走行軌道部分を検知することができる。このケースでは、使用される端末装置がこれらの申告事項を状況制御してＦＣＤコントロールセンタへ送る。ＦＣＤコントロールセンタは、種々のＦＣＤ参加者の間で比較することによってこれらのデータに妥当性を付与し、妥当性の付与に成功した後に、後続のドライバーに警告するために、関連する走行軌道部分に対し報知する。
【００２７】
ダイナミックロードマップの改良形は、車両内に取り付けられたカメラを用いる交通標識検知（たとえば車両速度規制交通標識の検知）と、アプリケーションのプロバイダへのデータ伝送とを含んでいる。この場合、特にスピードリミット（速度制限の交通標識）、スピードリミットキャンセレーション（速度制限の解除）、地域入口（すなわち５０ｋｍ／ｈの速度制限）、地域出口（すなわち速度制限の解除）、カーブ曲率を検知して活用する。ロードマップは記憶媒体（たとえばサーバーまたはクラウドコンピュータ）に電子的に記憶されている。自動車のドライバーはその移動型端末装置でもってアプリケーション（たとえばナビゲーション）を介してサーバーまたはクラウドコンピュータのダイナミックマップと少なくとも一時的に接続されている。データをナビゲーションシステムから車両内の他の構成要素へ伝送するため、工業規格を使用できる。このいわゆるＡＤＡＳＩＳ規格は、絶えず改良されている。このＡＤＡＳＩＳインターフェースの最初の置換はたとえばいわゆる“Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ”（ＩＰＣＣ）で実現され、米国特許出願公開第２００４／００６８３５９Ａ１号明細書から公知である。
【００２８】
最後に、予測マップデータを備えた、特に勾配情報、速度情報、高度情報等を備えたナビゲーションシステムもある。ドライバーの利用パターンを表わす情報をインターネットを介して集めることもできる。
【００２９】
本発明による方法の構成によれば、予め決定され設定された区間を、予め実施した走行過程の間にナビゲーションデータおよび／または車両データおよび／または外部データ、特に交通量に関するデータ、発生した停止過程に関する情報、走行した速度、加速度に関する情報を含んでいるメモリから取り出すのが有利である。この場合、このような区間を新たに走行する際、ある程度の確率で同じような状況が新たに発生すると仮定しており、その結果予め決定され設定された区間は、これらの区間で回復過程または他のエネルギー節約過程が可能であり、エネルギーを活用できるかできないかの、まさに良好な判定基準を可能にする。
【００３０】
本発明による方法は、鉛・酸アキュムレータの容量が予め設定可能な閾値を下回ったときだけ開始させる。
【００３１】
本発明による方法は、さらに、周囲温度および／またはエネルギーアキュムレータの温度に依存して開始させる。
【００３２】
また、本発明による方法を周囲温度の予測した変化および／または予測した天候条件および／または予測したエネルギーアキュムレータの温度に依存して開始させてもよい。
【００３３】
エネルギーをバランス化するために必要な上述の仮定は、運転中にこれら仮定のずれを確認したときに自動的に整合させるのが好ましい。
【００３４】
本発明による方法は、車両の制御器内に実装されるコンピュータプログラムとして非常に有利に実現することができる。これによって構造的な変更を行う必要はない。本発明によるデータキャリアは、本発明によるコンピュータプログラムを記憶している。このコンピュータプログラムを制御器で作動させることにより、本発明による方法を進行させるために構成された本発明による制御器が得られる。
【００３５】
本発明の実施形態が図面に図示されており、以下の説明で詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
ステップ２０ないし１００で種々の前提条件のチェックに成功した後、まずステップ１０２で、バッテリー再生の必要性があるかどうか、すなわちバッテリーの容量が第１の閾値を下回っているかどうかを検知する。この第１の閾値は使用可能である。再生を開始するための第１の閾値は、バッテリーのエージングを考慮するために、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ）に依存させてもよい。エージングが進むと、バッテリーの容量は再生した後でも次第にさらに減少し、これにより、硫酸化したバッテリーを検知するための容量閾値が影響を受ける。
【００３８】
バッテリー再生の必要性を検知した後、バッテリーのタイプ、バッテリーの容量、ＳＯＨに依存して必要な再生時間を決定する。これらのデータは実験によってオフラインで決定され、アプリケーションデータを用いて制御器内にファイルされる。その後、予測型バッテリー再生プランニングを行う。道路のタイプ、ドライバーの利用パターン等に基づく予測データ（たとえばプランニングされたルート）および／またはアダプティブデータ（たとえば以前に走行したルートの検知）および／または推測データ（たとえば走行するであろうルート）を用いて、以後の将来の走行ルートの１つの間に完全な、または中断のない再生過程の可能性を推量することができる。
【００３９】
ステップ１０４で、予測した区間で再生が可能であるかどうか、場合によっては駐車による中断が必要であるかどうかの確率Ｐを求める。
【００４０】
確率Ｐが予め設定可能な最小確率を越えた場合には、ステップ１０６で、完全な再生に必要な距離を求める。
【００４１】
ステップ１０８で、再生区間に沿って回復可能なエネルギーの見積もりを行い、ステップ１１０で、再生の間に発生するエネルギーロスを求める。このエネルギーロスには、再生の間に抑制または低下させねばならないエネルギー節約機能により実現することのできないすべてのエネルギー節約量も含まれている。この総エネルギーロスをステップ１１２においてエネルギーロス１として決定する。
【００４２】
これに対し、再生可能な確率Ｐが予め設定可能な最小確率よりも小さい場合には、再生は実施せず、ステップ１３４へジャンプする。容量が第１の閾値よりも小さい場合に対しては（ステップ１０２）、ステップ１０４ないし１１２と同時に、硫酸化度合いに依存する鉛バッテリーのチャージアクセプタンスを求める（ステップ１２２）。
【００４３】
ステップ１２４と１２６で、前もって検出しメモリにファイルされた典型的な将来の区間での、ドライバーに依存する回復エネルギーの見積もりと、バッテリー状態に依存する他のエネルギー節約処置（たとえばスタート・ストップ、滑走．．．）の利用可能性の見積もりとを行う。これには統計学的データを援用することもできる。
【００４４】
前記典型的な区間での、可逆性エージング作用によって生じるエネルギーロス（たとえばチャージアクセプタンスおよび／またはバッテリー容量が小さいこと、回復エネルギーを蓄積可能でないこと、または、他のエネルギー節約過程を実施できないことにより生じる）を求め（ステップ１２６）、これからエネルギーロス２を決定する（ステップ１２８）。ステップ１３０でこのエネルギーロス２をエネルギーロス１と比較し、エネルギーロス１がエネルギーロス２よりも大きくなければ、すなわち逆にエネルギーロス２がエネルギーロス１よりも大きければ、バッテリーの再生を実施する（ステップ１３２）。すなわち、換言すれば、予測型バッテリー再生をプランニングする。道路のタイプ、ドライバーの利用パターン等に基づく予測データ（たとえばプランニングされたルート）および／またはアダプティブデータ（たとえば以前に走行したルートの検知）および／または推測データ（たとえば走行するであろうルート）を用いて、以後の将来の走行ルートの１つの間に完全な、または中断のない再生過程の可能性を推量することができる。
【００４５】
次に、本発明で言うところの予測データ、アダプティブデータまたは推測データについて詳細に説明する。目的地および利用者の利用パターンから、たとえばカレンダ登録（Ｇｏｏｇｌｅ  Ｎｏｗ）および／または以前に走行したルートを介して、現時点に近い次の走行または逆方向での走行（たとえば復路走行）を推量することができ、その後往路走行および継続走行または復路走行でも再生を行うことができる。その際、走行と走行との間で再生過程が中断する時間が考慮される。充電過程の中断時間と停車時間の中断時間との影響は、オフラインで求めることができる。バッテリー容量が予め決定された、第１の閾値よりも低い第２の印加された閾値以下に低下すれば、バッテリーの完全な利用性喪失（たとえばスタート能の喪失）を回避するため、バッテリーの再生を即座に開始させる（ステップ１４０）。複数の閾値を用いて段階付けすること、これに対応して電気消費装置を段階的に組み合わせてオフにすること、或いは、バッテリーの放電または非充電（たとえばスタート・ストップ作動、いわゆる滑走作動）を生じさせる機能を中断することも考えられる。
【００４６】
予測によって再生のために十分長い走行時間が予想されると、通常のローテーションによれば再生が後で行われる場合でも、この走行中に再生を実施するのが有意義な場合がある。この長い走行内で実施する際の利点は、再生が多くの中断／駐車段階によって付加的に長引かないことである。
【００４７】
最後の再生が直近であれば、新たな再生を行うのが全エネルギーに関しておよそ有利であるのかどうかを調べる必要がある。場合によっては、バッテリーのまだあるチャージアクセプタンスを利用することで、長い走行区間で可能な限り多くのエネルギーを回復、スタート／ストップ作動、滑走作動等によって節約するのが有意義なことがある。この場合には、再生後も、回復のための最適な目標ｐＳＯＣが再び達成されるまでの間、バッテリーのチャージアクセプタンスが減少することも考慮される。その判断は、閾値として使用できるように制御器内にファイルされる、硫酸化の度合いまたは最後の再生以後経過した時間および予測したルートで期待されるエネルギー節約量に依存して行うことができる。
【００４８】
オプションで、再生の実施を決定するため、チャージバランスを改善した、よって再利用可能な（付加的な）見積もり回復ポテンシャルまたは比較的長時間の停車および／または滑走段階による節約を行った再生の間における回復ポテンシャル、スタート／ストップポテンシャルおよび滑走ポテンシャルのロスを援用してよい。滑走段階では消費装置はバッテリーから給電されるが、これはＳＯＣを減少させ、その際これによって再び再生時間が長くなる。この場合には、標準的な作動サイクルと再生サイクルとの間に最適な関係を見いださねばならない。この最適化はドライバーの典型的な利用プロファイルに強く依存しており、ドライバーのこれまでの利用パターンをベースにしてオンラインで適合（学習）させることができる（見積もり：再生中の将来の回復ポテンシャル、スタート／ストップポテンシャル、滑走ポテンシャルのロスと、将来改善されるチャージバランスのロス、よって再利用可能な付加的な見積もり回復ポテンシャルのロスまたは再度の比較的長いエネルギー節約過程による、すなわち比較的長いストップ段階および／または滑走段階による節約量のロス）。
【００４９】
さらに、再生のポジティブな作用が他のエージング現象、硫酸化により除外または解消される場合には、再生を実施する決定を遅延させるか、または中止してよい。このようなエージング現象は、再生過程中にチャージ電圧が上昇することによって促進され、場合によっては同様にバッテリー容量および／またはチャージアクセプタンスを悪化させることがある。遅延の決定は、バッテリーのエージングファクタまたはダメージファクタに依存して行うことができる。再生がまだ有効であるかどうかの決定は、さらに、再生前後に測定したバッテリー容量の比較に基づいて行うことができる。この比較は、容量変化の使用可能な閾値をベースにして行う。使用可能な閾値は、オプションで、再生の時間に依存させてよい（再生時間が比較的短ければ、容量の改善が比較的小さくなる）。
【００５０】
再生の際にはバッテリーを充電しなければならず、この状態でバッテリーを短期間保持しなければならないので、バッテリーを著しく放電させるような機能、すなわちスタート／ストップ過程、ハイブリッド車両の場合のブースト等は抑制される。しかしながら、エンジン回転中にパワー／電流を「引き出す」すべての電気消費装置は問題にならない傾向がある。というのは、発電機が回転してパワー収支を補償する用を成すからである。問題なのは、めったにないケースであるが、バッテリー充電と消費装置とが、発電機が瞬時に提供することのできる以上の電流を総計で必要とするケースである。それ故、ステップ４０において発電機利用率＜１００％であることは、再生を実施することができる以前に満たされるべき基本条件のうちの１つである。加えて、温度が低い場合には、充電過程はバッテリーの再生の一部よりも長く継続する。というのは、冷間の場合バッテリーはチャージアクセプタンスが減少し、すなわち充電電圧が同じであれば、バッテリーの電流吸収が少なくなるからである。それ故、本発明によれば、再生の実施は、補助消費装置のために発電機のパワー収支が補償されない間（ステップ４０）および／またはバッテリー温度が適用温度値を下回る間、換言すれば、バッテリー温度と周囲温度とが再生にとって好ましい範囲にある間（ステップ６０）、差し止められる。それ故、将来における再生の必要性をプランニングするため、気象データ（特に温度）も最適化に算入させる（ステップ８０）。たとえば、近い将来に温度条件がさらに悪化することが予測される場合には、再生の時期を早めるか、好ましくない温度条件にもかかわらず再生を可能にさせることができる。このようなケースではステップ１０２へジャンプする。バッテリーの熱質量は高いので、温度の大まかな予測であればよい。
【００５１】
さらに、自己加熱および／またはたとえば放射熱等の内燃エンジンによる外部加熱のためにバッテリーが適用温度閾値以上であれば、再生の遅延も可能である。遅延時間は予測に一緒に取り込むことができる（ステップ１００）。最後の再生以後に所定の最小時間が経過した場合には、ステップ１０２へジャンプするにすぎない。
【００５２】
再生を行った後、再生の実施がエネルギーバランス化の間になされたバッテリー特性量を改善するための仮定を満たしているかどうかをチェックする（ステップ１５０）。このチェックが事前の仮定に対してずれていることを示せば、エネルギーバランス化のためにファイルした仮定値を適宜整合させることで、将来のエネルギーバランス化のクオリティを高める（ステップ１５２）。
【００５３】
さらに、再生戦略を最適化するため、情報をいわゆるエレクトリックホライズン（ＥＨ）に受容せねばならない。エレクトリックホライズンは、技術水準から公知のエレクトリックホライズンには一部含まれていない。受容すべき情報とは以下のとおりである。
【００５４】
−  区間に沿った回復ポテンシャルを表わすプロファイル。このプロファイルは区間の地形学的、地理学的特性に基づいてＨＰによって作成される。たとえば傾斜のある区間部分は回復の可能性を提供し、たとえば速度制限のために車両の速度を減少させねばならないような区間部分も同様である。多くの交差点またはカーブを備えた区間も高い回復ポテンシャルを有している。なぜなら、各交差点またはカーブの手前で場合によってはブレーキをかけねばならないからである。最近のデジタルナビゲーションマップには、勾配データ、曲率情報、速度制限、交差点の位置が含まれている。デジタルマップにおいては、情報がそれぞれ区間に関連付けられており、すなわちたとえば速度制限標識のおおよその位置は既知である。これに応じて、この標識の直前にある区間で、ある程度の長さで回復ポテンシャルが高くなることが予測される。しかし、再生戦略に対しては時間基準が必要になる。時間基準は、同様にデジタルマップから導出される速度プロファイルに基づいて形成することができる。従って、車両の現在位置を検知して、たとえば１分のうちの５秒間、回復ポテンシャルが高くなるという情報を導出することができる。回復ポテンシャルの予測は、過去において同じ区間の走行の際にいつ回復を行ったかを考慮するならば、改善することができる。このため、どの走行中でも、車両がいつどこでどの程度のエネルギーを回復したかを記録する。このデータに基づいて、特定の区間部分でどの程度のエネルギーをドライバーに依存して平均で回復するかを求めることができる。回復段階は予測不能な交通状況によっても引き起こされることがあるので、平均値を算出する前に線外値をフィルタリングして取り除く。回復段階の適当な表示は、回復能率と時間との関係を表わすことである。ＥＨ内での回復段階の伝送を簡潔にするため、同じような回復能率をもった範囲は統合させる。たとえば、１０秒の時間にわたって連続的に５ｋＷと１０ｋＷの間で回復が行われるような範囲をひとまとめにすることができる。このため、この時間にわたって平均回復能率を算出し（たとえば７ｋＷ）、時間と位相（ここでは１０秒）およびオプションで能率の変化とともにＥＨ内で伝送する。
【００５５】
−  ＭＰＰに沿って生起が予測される走行状態をもったプロファイル。このような走行状態の例は滑走段階およびスタート／ストップ段階である。走行状態は、車両の運転戦略と予測される高度推移および速度推移とを検知して予測することができる。予測は、過去に走行した区間に沿って選択した走行状態を援用することで改善することができる。このため、対応するデータを統計モジュールで検知する。これとは択一的に、走行状態自体の代わりに、走行状態の選択のために援用されるパラメータ、たとえば高度プロファイルおよび速度プロファイル（停止時間を含む）を記憶してもよい。これらのデータは中央でサーバーに集められ、集合形態で移動無線を介して車両に分配される。というのは、これらのデータは選択された車両状態とは異なり車両に依存していないからである。速度プロファイル（および他のプロファイルも）は、ＥＨ内で典型的には区間にわたって提示される。スタート／ストップ状況を予測するためには時間基準が必要である。それ故、ＥＨ内では、区間に関連付けられる速度プロファイル以外に、停止段階の位置と予測される時間とを含んでいる、区間に関連付けられる停車時間プロファイルも伝送される。
【００５６】
−  予測が正しいことの確率を含めた予測残り走行時間の提示（オプション）。この情報は、利用者が目的地案内のために車両のナビゲーションシステムを利用している限りは、ナビゲーションシステムから取り出すことができる。利用者がナビゲーションシステムを利用していない場合は、技術水準の欄で述べたように、ドライバーが過去に走行したルートにわたった統計に基づいて残り走行時間が算出される。
【００５７】
このような統計の最も簡潔な形態では、ドライバーがいつどこからどの目的地へ走行したかを検知する。この情報の検知は、ドライバーがナビゲーションシステムを非作動状態で利用している場合も行う。１回の走行のスタート地点および目的地の位置は、ＧＰＳポジションの形態でまたは他のジオリファレンスの形態で記憶させることができる。走行目的地に到着したという状況は、たとえば、ドライバーがエンジンを切って車両が次のスタート前にしばらくの間移動しないことで検知することができる。走行開始および走行終了の時点は日付をも含めて秒単位で正確に記憶させる。検知したデータを用いて、スタート地点と目的地とが固定している規則的な走行、たとえば仕事のための走行を検知することができる。統計により、現時点での時刻と現時点でのＧＰＳポジションとを検知して、過去に少なくとも１回走行した走行目的地を予測することができる。統計で検知した複数回の走行の平均走行時間に基づいて、残りの走行時間を予測することができる。推量的に同じルートを過去に同じような時刻と日付の組み合わせで走行した頻度が多ければ多いほど、残り走行時間の予測が正しい確率は高くなる。スタート地点が同じでも、目的地が異なるルートを同じような時刻と日付の組み合わせで多く走行すればするほど、残り走行時間の予測が正しい確率は低くなる。ＥＨ内で伝送されるこの確率は適宜選定される。この統計の拡張形態では、走行するルートのスタート地点と目的地とを検出するばかりでなく、スタート地点と目的地との間の複数の地点も検知する。これら中間地点のそれぞれに対しては、ジオリファレンス（たとえばＧＰＳポジション）と、車両がこの地点を通過した時間との双方を記憶させる。このような中間地点にふさわしいのは交差点である。なぜなら、交差点ではルートが枝分かれしている可能性があるからである。この種の統計を用いると、１つの中間地点に到達したときに、この中間時点から目的地までの以前の走行（同じ目的地の同じ距離）の平均残り走行時間を新たな残り走行時間として提示できるので、残り走行時間をより正確に予測することができる。この理由から、１つの中間地点に到達したときに、典型的には、再生戦略が実行されている制御器へＥＨを介して予測残り走行時間のアップデートを送る。以下では、この制御器を代わりに「車載制御器」と記すことにする。さらに、拡張統計により、すでに検知した、互いにオーバーラップしている複数のルートを区別することができる。たとえば、同じスタート地点をもっているが目的地が異なっている２つのルートが一致している場合がある。車両の現在位置と前記中間地点の位置とに基づいて、この中間地点に属している目的地に到着する見込みがあることが検知され、これに対応して残り走行時間の予測を整合させる。この時点から、すなわち両ルートはまだ一致しているが、２つの可能な目的地のうちのいずれの目的地を目指してドライバーが運転しているのか既知でない間は、２つの残り走行時間の双方を対応する確率をも含めて提示するか、或いは、２つの可能な目的地からダイレクトに得られる予測最小または最大残り走行時間を提示する。可能なルートが２つよりも多い場合も同様に行う。さらに、中間地点を用いて、ドライバーが統計で検知したルートからずれていれば、これを検知することができる。ずれの後に車両の位置が統計で検知していなかったルートを指し示していれば、残り走行時間の査定が不可能であることがＥＨを介して車載制御器に信号で送られる。また、統計を用いると、反復する走行の中断から場所と時間を検出することができる。ドライバーが目的地案内のためにナビゲーションシステムを利用している場合も、統計を残り走行時間の査定のために使用することができる。なぜなら、ドライバーの目的地入力が正しくない場合があるし、或いは、ナビゲーションシステムに入力した目的地に到着した後にドライバーがさらに運転を続けるからである。
【００５８】
次に、再生を実施するための運転戦略について説明する。本発明によれば、再生過程の全時間の間、ＳＯＣが高く、チャージアクセプタンスが小さければ、回復の可能性はかなり限定され、或いは、ほとんど不可能である。また、スタート／ストップ段階および滑走段階の間の放電により再生時間は付加的に長くなる。それ故、スタート／ストップ作動は（エンジン）滑走作動をも含めて許容されない。ルートに対して再生がプランニングされ、再生のために必要な過程が予測される走行時間よりも短ければ、回復ポテンシャルの未使用のままの状態が可能な限り少なく、或いはこれとは択一的に、可能な限り回復エネルギーの割合を高くして再生を実施できる（再生のための回復エネルギーの利用）ような走行ルートの一部分内において再生段階を実施しなければならない。
【００５９】
完全な再生は、バッテリーに依存して長時間を要求することがある。完全な再生が予測走行ルート上で可能であるかどうかを判断するには、適当に長い予測が必要になる。ＡＤＡＳＩＳを介して伝送されるエレクトロニックホライズンの最大長さは今日では良くて８キロメートルである。ＥＨの長さが査定のために十分でなければ、査定をＨＰ（すなわちたとえばナビゲーションシステム）に移すことができる。これには、十分長いホライズンがＨＰの作動メモリ内に作成されて直接査定に使用でき、この長いホライズンをＣＡＮバスを介して伝送する必要がないという利点がある。査定の結果は、いくつかの少ない信号の形態でＣＡＮバスを介して車載制御器へ送られる。特に走行区間のどこで再生を行うべきかの判断のためには、ホライズンプロバイダ（ＨＰ）への移行が有意義である。というのは、このためにさらに長い予測が必要な場合があるからである。ドライバーは信号装置を介して、たとえば複合計器内の表示ランプを介して、再生がいつ行われるかについての情報を得ることができる。これにより、ドライバーはその走行区間を適宜整合させることができる。
【００６０】
上述した方法は、すなわち予測データ、特にプランニングされるルート、および／または、アダプティブデータ、特に以前走行したルートの検知、および／または、推測データ、特に走行した可能性のあるルートを、道路のタイプ、ドライバーの利用パターンに基づいて考慮する上述した方法は、コンピュータプログラムとして車両の１つまたは複数の制御器に非常に有利に実装することができる。付加的なハードウェアを使用する必要がないので、このようにして既存の車両にも追装備可能である。プログラム自体はデータキャリアに記憶されていてよい。
【図１】
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