(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、ハイブリッド自動車の内燃機関と電気機械を制御する方法に関する。【解決手段】内燃機関の制御は、ハイブリッド自動車の電気駆動装置の現在の廃熱と予想される廃熱とに依存して行われる。現在の廃熱は電気駆動装置の電気機械および／またはインバータの少なくとも１つのクリティカルなコンポーネント温度の測定によって判定される。予想される廃熱は予測される走行区間の負荷プロフィルの効率特性マップ支援式の換算によって判定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド自動車の内燃機関と電気機械を制御（３７）する方法において、前記内燃機関の制御はハイブリッド自動車の電気駆動装置の現在の廃熱と予想される廃熱とに依存して行われることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記電気駆動装置の現在の廃熱は前記電気駆動装置の前記電気機械および／またはインバータの少なくとも１つのクリティカルなコンポーネント温度の測定によって判定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電気駆動装置の予想される廃熱は予測される走行区間の負荷プロフィルの効率特性マップ支援式の換算（３２）によって判定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
予測される走行区間はホライゾンプロバイダによって判定されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
もっとも蓋然性の高い走行の区間が別案の可能性も含めて前記ホライゾンプロバイダによって判定されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
負荷プロフィル（１４）は電子ホライゾンのデータにより見積もられる速度プロフィルによって走行抵抗方程式（２３）を用いて判定され、その際には少なくともに次のパラメータすなわち車両質量、ころがり抵抗係数、流動抵抗係数、車両の投影された端面、空気密度が考慮されることを特徴とする、請求項３から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ころがり抵抗係数の計算にあたって車道舗装の種類が考慮され、車両舗装に関わるデータは電子ホライゾンから提供されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
予測される走行区間は、すでに走行した保存されている複数の走行区間をベースとして判定されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記内燃機関と前記電気機械の間のトルク分配が所定の時間間隔をおいて更新されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
計算装置または制御装置で進行したときに請求項１から９のいずれか１項に記載の方法のすべてのステップを実行する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格納していることを特徴とするデータ媒体。
【請求項１２】
請求項１から９のいずれか１項に記載の方法によってハイブリッド自動車の内燃機関を制御するために構成されている制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車の内燃機関と電気機械を制御する方法に関する。さらに本発明は、計算装置または制御装置で進行したときに本発明による方法のすべてのステップを実行するコンピュータプログラムに関し、ならびに、このようなコンピュータプログラムを格納しているデータ媒体に関する。最後に本発明は、本発明による方法を実施するように構成された制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ，ＨＥＶ）は、少なくとも１つの電気駆動装置と別のエネルギー変換器とによって駆動され、動作燃料タンクと電気エネルギーの備蓄装置からエネルギーを補給する自動車である。ハイブリッド自動車の電気駆動装置は、電気機械とインバータとで成り立っており、回転数に対するトルクまたは出力の依存性を表す１つまたは複数の特性曲線を有している。このような特性曲線は、電気駆動装置の特定の動作条件と取付け条件について有効である。実際の条件がこれから外れると、減少係数が適用されて、駆動コンポーネントを熱による損傷から守るために、許容されるトルクがこの減少係数の分だけ引き下げられなくてはならない。これはディレーティングと呼ばれている。ディレーティングは、ハイブリッド自動車の電気駆動装置のための周知の動作ストラテジーにおいては、電気駆動装置の加熱に基づいて長時間続く高い負荷のもとで、その駆動出力に関して行われる。しかしディレーティングが行われると、自動車は、たとえば追い越しプロセスのようなクリティカルな走行操作のために、およびスポーティな走行のために、少ない駆動エネルギーしか利用することができなくなる。
【発明の概要】
【０００３】
ハイブリッド自動車の内燃機関を制御する本発明の方法では、内燃機関の制御は、ハイブリッド自動車の電気駆動装置の現在の廃熱と予想される廃熱とに依存して行われる。このことは、長く続く高い負荷の帰結としての電気駆動装置の過熱が将来的に予想される場合に、内燃機関による駆動優先順位を高めることによって、これに先行する部分負荷のときに電気駆動装置を負担軽減することを可能にする。すなわち内燃機関は、車両の低い駆動出力しか必要とされない動作点のときに、電気駆動装置をあらかじめ負担軽減させておき、引き続いて最大限の駆動出力が要求されるときに、すなわち電気駆動装置と内燃機関によって同時に駆動出力が提供されるときに、電気駆動装置の全面的な駆動出力を所要の時間にわたって呼び出すことができるようにする。このように、ハイブリッド自動車の最大限呼び出し可能な駆動出力をその動作全体において利用可能であり、そのために、熱による電気駆動装置の障害が生じることがない。それにより、車両の交通安全性を高める追い越しプロセスのための備蓄トルクを利用できることが保証される。それと同時にスポーティな走行も可能であり、それによって走行の楽しみが増す。
【０００４】
電気駆動装置の現在の廃熱の判定は、電気駆動装置の電気機械および／またはインバータの少なくとも１つのクリティカルなコンポーネント温度の測定によって行われるのが好ましい。クリティカルなコンポーネント温度とは、本発明においては、クリティカルなコンポーネント温度の特定の値を上回ると熱により障害を受ける恐れがある電気機械またはインバータのコンポーネントの温度を意味している。
【０００５】
電気駆動装置の予想される廃熱は、予測される走行区間の負荷プロフィルの効率特性マップ支援式の換算によって判定されるのが好ましい。予測される走行区間は、特に、ホライゾンプロバイダによって判定される。ホライゾンプロバイダとは、本発明では、デジタル地図データを提供するあらゆるシステムを意味している。ホライゾンプロバイダは電子ホライゾンを提供する。これは本発明では、車両周辺の特に地形的、地理的な条件が表されたモデルとして理解される。ホライゾンプロバイダは、たとえばハイブリッド自動車のナビゲーションシステムであってよい。
【０００６】
走行のもっとも蓋然性の高い区間が、別案の可能性を含めて、ホライゾンプロバイダにより判定されるのが特別に好ましい。
【０００７】
さらに負荷プロフィルは、電子ホライゾンのデータに基づいて見積もられる速度プロフィルによって走行抵抗方程式を用いて判定されるのが好ましく、その際には少なくとも次のパラメータが考慮される：ハイブリッド自動車の車両質量、そのころがり抵抗係数、その流動抵抗係数、ハイブリッド自動車を投影したときの端面、ハイブリッド自動車を取り囲む空気の密度。このとき、ころがり抵抗係数の計算にあたっては、ハイブリッド自動車が走る車道舗装の種類が考慮されるのがきわめて特別に好ましく、車道舗装に関するデータは電子ホライゾンにより提供される。
【０００８】
さらに、予測される走行区間は、すでに走行した保存されている複数の走行区間をベースとして判定されるのが好ましい。このことは、ホライゾンプロバイダを利用可能でない場合にも基本的に可能であるが、ホライゾンプロバイダの適用と組み合わせることもできる。
【０００９】
本発明による方法は、内燃機関と電気機械の間のトルク分配を可能にする。このトルク分配は、所定の時間間隔をおいて更新されるのが好ましい。
【００１０】
本発明によるコンピュータプログラムは、本発明による方法を既存の制御装置で、これに設計上の変更を行う必要なしに具体化することを可能にする。そのためにコンピュータプログラムは、それが計算装置または制御装置で進行したときに、本発明による方法のすべてのステップを実行する。本発明によるデータ媒体は、本発明によるコンピュータプログラムを格納している。本発明によるコンピュータプログラムを制御装置で実行することで、ハイブリッド自動車の内燃機関を本発明の方法により制御するために構成された、本発明による制御装置が得られる。
【００１１】
本発明の実施例が図面に示されており、以下の記述において詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例に基づく方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に模式的に示す、ハイブリッド自動車の内燃機関を制御する本発明の方法の一実施例において、本方法は第１の方法ステップ１で開始される。その後にデータ準備ステップ２が続く。ここではまず部分ステップ２１で、走行したと見込まれる区間が判定される。そのために電子ホライゾンが、ハイブリッド自動車のデジタルナビゲーション地図のデータから供給を受ける。このデータは、ホライゾンプロバイダとしてのハイブリッド自動車のナビゲーションシステムから、伝送プロトコルＡＤＡＳＩＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｒｉｖｅｒ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を利用したうえで、ハイブリッド自動車のＣＡＮバスを介してそのインバータ制御装置に送られる。ホライゾンプロバイダは、運転者が選択するであろうと見込まれる区間を判定する。この区間はＭｏｓｔ  Ｐｒｏｂａｂｌｅ  Ｐａｔｈ（ＭＰＰ）と呼ばれる。電子ホライゾンでは、たとえば目的地に達するまでに見込まれる残りの走行時間を表示することによって、および／または、ＭＰＰに目的地をマーキングすることによって（ＭＰＰが目的地をすでに含んでいる場合）、見込まれる走行の目的地も表示される。ここで走行の目的地とは、車両がそこに到達した後、少なくとも車両の各コンポーネントを冷却することができる間だけとどまる場所を表している。ホライゾンプロバイダは、運転者が同じく選択する可能性がある、別案の区間を判定することもできる。その場合、ＭＰＰという用語は、もっとも蓋然性の高い区間と、可能性のある別案の区間とを表すものとして使用される。ホライゾンプロバイダは、ＭＰＰに沿って見込まれる速度推移と、ＭＰＰに沿った交通標識の位置と種類とを含むアトリビュートをＭＰＰに沿って提供する。次の部分ステップ２２では、ＭＰＰに沿った速度制限、勾配、カーブ屈曲に関する情報が考慮される、自動車の速度プロフィルが判定される。次の部分ステップ２３では、車両質量、そのころがり抵抗係数、その流動抵抗係数、および投影されたその端面が、おおよその車両パラメータとして制御装置で保存される。さらに、おおよその環境パラメータとしての空気密度が保存される。これらをもとにして走行抵抗方程式が作成され、これに基づき、区間に沿った１００ｍｓごとの一定の時間的ラスタについて、駆動負荷が事前に見積もられる。電子ホライゾンは、たとえばアスファルト、コンクリート、砂利のような車道舗装の種類に関する情報を含んでいる。この情報は、ころがり抵抗係数の判定にあたって考慮される。
【００１４】
次の部分ステップ２４では、電子ホライゾンを通じての負荷予測を改善するために、これに先行する走行を参照してホライゾンプロバイダにより作成される、いっそう正確な負荷プロフィルが追加的に伝送される。そのために、各走行中の駆動負荷が一定の時間的ラスタで、ＧＰＳまたは積算式位置特定を通じて位置関連付けをしたうえで保存される。１つの区間が複数回走行されているときには、過去の走行に関わる統計を参照して駆動負荷を見積もることができる。たとえば速度制限のような区間に沿った変化や、たとえばよく知っている区間での高速走行のような走行挙動の変化が統計で考慮されることを実現するために、駆動負荷の見積りには、その区間での直近の１０回の走行だけが援用される。このようにして生成される負荷プロフィルは、運転者依存的かつ車両依存的である。
【００１５】
次のステップ３１では、これに先行するデータ準備ステップ２で準備されたデータから、走行時間にわたる駆動負荷プロフィルの予測が行われる。次いでステップ３２で、ハイブリッド自動車の電気駆動装置の負荷プロフィルの、電気機械およびインバータの放出される廃熱への効率特性マップ支援式の換算が行われる。このとき、電気機械とインバータに同じく負荷をかける、回生によって生成される負の負荷も生成される。次のステップ３３で、内燃機関と電気駆動装置との間のトルク分配による、エネルギー最善の走行ストラテジーの予測が時間と区間にわたって行われる。次いでステップ３４で、電気機械およびインバータにおける現在のクリティカルなコンポーネント温度の測定が行われる。このデータから、エネルギー最善の走行ストラテジーで予測される負荷プロフィルのもとで、以後の加熱の推計３５が行われる。そのために、放出される廃熱の高温になる熱質量と、熱損失や冷却を通じて運び出される熱との計算上の斟酌が行われる。熱負荷の予想にあたっては、走行の見込まれる目的地が考慮される。このことは、高い負荷のもとでのディレーティングの回避に関わる内燃機関と電気機械との間でのトルク分配の修正３６を可能にし、それにより、高い負荷のときでも電気機械の最大限の駆動出力を利用することができる。最後に、内燃機関と電気機械の相応の制御３７が行われ、すなわちトルク分配が行われる。最後に、予測される区間から運転者が外れているかどうかのチェック４が行われる。このケースでは、データ準備ステップ２があらためて実施される。そうでない場合にはデータ準備ステップ２のデータが維持され、駆動負荷プロフィルのあらたな予測３１が行われる。このことは、トルク分配の修正３６をたとえば１０秒ごとに更新することを可能にする。本発明では、これよりも迅速な更新も可能である。ただしその場合、場合によっては、変動する入力値に対してトルク分配があまりに早く反応してしまうことがある。
【符号の説明】
【００１６】
１４  負荷プロフィル
２３  走行抵抗方程式
３２  換算
３７  制御
【図１】
2015077963.tif 000003