(57)【要約】  本発明は、バッテリ（２）を電源として自走車両の駆動輪を駆動することができる少なくとも１つの電動モータ（４）を備えている自走車両の運転支援方法であって、基準運転スタイルに対応する車両の最適化された消費（Ｃｒｅａｌ−Ｃｅｘｃｅｓｓ）を、車両が現在走行している経路と同じ経路について、車両の実際の動力消費（ＵＩ）および車両のセンサによって集められる値（Ｐｃｈａｕｆｆ、Ｐｃｌｉｍ、Ｎ、Ｔｅｘｔ、ｂｒ）にもとづいて計算するステップと、運転者に、運転者が基準運転スタイルを採用した場合に車両の車上の利用可能な電源（Ｗａｖａｉｌ）によって走行することができる距離（Ｄ）、または運転者が基準運転スタイルを採用した場合に得られる単位走行距離当たりのエネルギーの節約を知らせるステップとを含む運転支援方法に関する。【選択図】  図１
2014520034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ（２）による供給を受けて自走車両の駆動輪を推進させることができる少なくとも１つの電動モータ（４）を備えている前記自走車両の運転を支援するための方法において、基準運転スタイルに対応する前記車両の最適化された消費が、前記車両が現在走行している旅程と同じ旅程について、前記車両の実際のエネルギー消費（ＵＩ）および前記車両のセンサによって集められる値（Ｐｈｅａｔ、Ｐｃｏｎｄ、Ｎ、Ｔｅｘｔ、ｂｒ）にもとづいて計算される方法であって、運転者に、運転者が前記基準運転スタイルを採用した場合に前記車両の車上の利用可能なエネルギーの蓄え（Ｗａｖａｉｌ）にて走行することができる距離（Ｄ）、または運転者が前記基準運転スタイルを採用した場合に達成できる単位走行距離当たりのエネルギーの節約が知らされること、および、過剰消費（Ｃｅｘｃｅｓｓ）または前記車両が余分に消費する平均の超過エネルギーが、或る時間期間または或る所定の旅程距離について計算され、最適化された消費が、前記車両によって実際に消費されるエネルギー（Ｃｒｅａｌ）から前記平均の超過エネルギーを引き算することによって計算されることを特徴とする方法。
【請求項２】
時々刻々の超過の動力（Ｐｅｘｃｅｓｓ）またはエネルギーが割り出され、それにもとづいて前記平均の超過エネルギー（Ｃｅｘｃｅｓｓ）が計算され、前記時々刻々の超過の動力またはエネルギーは、前記車両の時々刻々の速度（Ｖ）、前記バッテリ（２）から取り出される動力（ＵＩ）または前記モータ（４）によって車輪へと伝えられる動力（Ｐｗｈｅｅｌｓ）、前記車両のブレーキを作動させるための信号（ｂｒ）、ならびに以前のパラメータにもとづいて計算される設定点運動エネルギー（Ｅｋｓｅｔｐ）を含むパラメータにもとづいて計算される請求項１に記載の運転を支援するための方法。
【請求項３】
前記設定点運動エネルギー（Ｅｋｓｅｔｐ）が、前記モータによって前記車輪へともたらされる前記動力（Ｐｗｈｅｅｌｓ）を積分し、下限としてのゼロ値および上限としての前記車両の総運動エネルギーを前記積分について各々の瞬間における境界として課すことによって計算される請求項２に記載の運転を支援するための方法。
【請求項４】
前記時々刻々の超過の動力（Ｐｅｘｃｅｓｓ）が、前記車両の空調（Ｐｃｏｎｄ）および／または暖房（Ｐｈｅａｔ）において消散させられる動力に応じた項をさらに含む請求項２または３に記載の運転を支援するための方法。
【請求項５】
前記時々刻々の超過の動力（Ｐｅｘｃｅｓｓ）の計算が、前記車両によって最近に蓄積された運動エネルギー（Ｅｋｏｖｅｒｓ）の値が運動エネルギーしきい値を超える場合に限って考慮される１つ以上の項を含む請求項２〜４のいずれか一項に記載の運転を支援するための方法。
【請求項６】
前記時々刻々の超過の動力が、前記車両の速度（Ｖ）が最適基準速度を超える場合に限って考慮される過剰な速度に関係した１つ以上の項を含む請求項２〜５のいずれか一項に記載の運転を支援するための方法。
【請求項７】
前記車両の過剰な速度に関係した前記時々刻々の項が、前記車両の速度（Ｖ）における二次または三次の多項式の形態の摩擦の成分を含む請求項６に記載の運転を支援するための方法。
【請求項８】
前記車両の過剰な速度に関係した前記項が、前記設定点運動エネルギー（Ｅｋｓｅｔｐ）に関連した速度である設定点速度（Ｖｓｅｔｐ）における二次または三次の多項式をさらに含む請求項３および７の組合せに記載の運転を支援するための方法。
【請求項９】
前記車両の過剰な速度に関係した前記項が、過速度制動成分を含み、該過速度制動成分は、前記モータ（４）によって前記車輪へと伝えられる前記動力（Ｐｗｈｅｅｌｓ）または前記バッテリ（２）によってもたらされる前記動力（ＵＩ）、前記設定点運動エネルギー（Ｅｋｓｅｔｐ）、ならびに前記車両の速度（Ｖ）に依存する抵抗の項がカウントされる項の差の前記モータの効率による積である請求項３および６の組み合わせに記載の運転を支援するための方法。
【請求項１０】
前記時々刻々の超過の動力（Ｐｅｘｃｅｓｓ）が、前記車両が計算の瞬間に先立つ所定の時間スパンにおいて運動エネルギーしきい値よりも大きい量の運動エネルギー（Ｅｋｏｖｅｒｓ）を蓄積した場合に限って考慮される前記車両の運転における先読みの欠如に関係した項を含んでいる請求項２〜９のいずれか一項に記載の運転を支援するための方法。
【請求項１１】
前記先読みの欠如に関係した項が、モータの効率、回生ブレーキの効率、前記バッテリ（２）から取り出される前記動力（ＵＩ）または前記モータ（４）によって車輪へと伝えられる前記動力（Ｐｗｈｅｅｌｓ）、前記設定点運動エネルギー（Ｅｋｓｅｔｐ）、および前記車両の時々刻々の速度（Ｖ）に依存する前記抵抗の項を含む請求項３および１０の組合せに記載の運転を支援するための方法。
【請求項１２】
運転者に、前記基準運転スタイルに対する該運転者の時々刻々の過剰消費が知らされ、さらには／あるいは特定の距離または特定の移動時間についての該運転者の平均の前記過剰消費（Ｃｅｘｃｅｓｓ）が知らされる請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
或る旅程における電気推進自走車両の実際のエネルギー消費（ＵＩ）にもとづいて、同じ旅程における該車両について、基準運転スタイルに対応する最適化された消費を計算するように構成された運転支援装置を備える前記電気推進自走車両であって、前記運転支援装置が、運転者に、運転者が前記基準運転スタイルを採用した場合に前記車両の車上の利用可能なエネルギーの蓄え（Ｗａｖａｉｌ）にて走行することができる距離（Ｄ）を知らせるように、または運転者が自身の運転を適合させることによって得ることができる消費の削減を知らせるように構成されること、および該装置が、或る時間期間または或る所定の旅程距離について、過剰消費（Ｃｅｘｃｅｓｓ）または前記車両が余分に消費する平均の超過エネルギーを計算するための手段と、前記車両によって実際に消費されたエネルギー（Ｃｒｅａｌ）から前記平均の超過エネルギーを引き算することによって最適化された消費を計算するための手段とを備えていることを特徴とする電気推進自走車両。
【請求項１４】
平均の過剰消費の計算が、一次のフィルタによって実行され、すなわち最後に見積もりされた過剰消費の値と以前の工程における平均の過剰消費の値との重心を計算することによって実行される請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、車両（特には、電動車両）の運転を支援するための装置である。さらに、本発明の主題は、そのような方法を実施するように構成された車載のコンピュータを有している車両である。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車の航続距離は、燃焼機関を備える車両の航続距離と比べて大幅に限られているため、この航続距離の改善を可能にするあらゆる因子、特には運転者の運転スタイルを考慮することが重要である。
【０００３】
運転者が自身の旅程を予測可能な車両の残りの航続距離の関数として計画できるよう、道路の地勢を考慮し、随意により運転者のスタイルを考慮する種々の航続距離の推定の方法が提案されている。
【０００４】
例えば、特許出願ＫＲ  １００２５  ４４  ２６が、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）を推定し、車両の消費を平均し、外挿によって車両の残りの航続距離を得ることを提案している。
【０００５】
さらに、特許出願ＫＲ  １００２５  ６７  ４９が、種々のセンサからの情報を使用して運転者の運転スタイルを評価し、航続距離の計算を検出された運転者のスタイルに適合させることを提案している。
【０００６】
特許出願ＤＥ  １０３  ０２  ５０４が、車両のセンサによって得られる情報と、例えばＧＰＳチャートまたは走行予定の道路の特徴を詳述する他のデータベースによって得られる情報とを組み合わせ、残りの航続距離または運転者が進もうとしている予定の旅程における航続距離を、運転者の様々な種類の運転の関数として評価することを提案している。
【０００７】
したがって、車両の航続距離を推定するためのこれらの装置は、計算される航続距離の信頼性を向上させるために、運転者の運転の態様を特徴づけようと試みている。
【０００８】
これらのシステムは、車両の実際の航続距離を延ばすように運転者が自身の運転の態様を適合させることを可能する。例えば、ＤＥ  １０３  ０２  ５０４の装置は、走行を行う前に、この走行の経路について、所定の経済的な運転の態様による車両の航続距離と、所定の活発な運転の態様による車両の航続距離とを、比較することを可能にすると考えられる。
【０００９】
しかしながら、これら２つの運転の態様のどちらも、当然ながら、運転者が採るであろう実際の運転の態様に推測的に正確に一致するわけではない。さらに、想定される旅程について２つの航続距離を事前に見積もるために、予定される旅程の地勢についての大量のデータが必要であるが、それらのデータは必ずしも正確でなく、必ずしも入手可能でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許出願ＫＲ  １００２５  ４４  ２６
【特許文献２】特許出願ＫＲ  １００２５  ６７  ４９
【特許文献３】特許出願ＤＥ  １０３  ０２  ５０４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、運転を支援するためのシステムであって、運転者が自身の運転の態様を「手本となる最適化された」経済的な運転の態様に適合させた場合に得ることができる航続距離の増加を評価することを可能にするシステムを提案することにある。この目的のために実行される航続距離の計算は、運転者の実際の運転スタイルをできる限り適切に考慮に入れなければならない。
【００１２】
この評価システムは、走行しようとする直近の道路の地勢についてのデータベースを使用する評価システムを必ずしも必要とすることなく、車両のセンサのみからもたらされるデータにもとづいて航続距離を計算できなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的のため、バッテリによる供給を受けて車両の駆動輪を推進させることができる少なくとも１つの電動モータを備えている自走車両の運転を支援するための方法が提案される。この方法において、基準運転スタイルに対応する車両の最適化された消費が、車両が現在走行している旅程と同じ旅程について、車両の実際のエネルギー消費および車両のセンサによって集められる値にもとづいて計算され、運転者に、運転者が基準運転スタイルを採用した場合に車両の車上の利用可能なエネルギーの蓄えにて走行することができる距離、または運転者が基準運転スタイルを採用した場合に達成できる単位走行距離当たりのエネルギーの節約が知らされる。
【００１４】
この方法の実施の好ましい実施態様によれば、過剰消費または車両が余分に消費する平均のエネルギーが、或る時間期間または或る所定の旅程距離について計算され、次いで最適化された消費が、車両によって実際に消費されたエネルギーから前記過剰消費を引き算することによって計算される。過剰消費または平均の超過エネルギーは、基準運転モードと比べて余分に消費されるｋｍ当たりのエネルギーの平均に相当する。最適化された消費も、好ましくは単位走行距離当たりの値である。当然ながら、最初に時々刻々の超過エネルギーを車両の時々刻々の消費エネルギーから引き算し、次いでこの差を積分またはフィルタ処理して平均の最適化された消費の値を得ることも、依然として本発明の枠組みに包含される。
【００１５】
好都合には、時々刻々の超過の動力またはエネルギーが最初に割り出され、それにもとづいて前記平均の超過エネルギーが計算され、前記時々刻々の超過の動力またはエネルギーは、車両の時々刻々の速度、バッテリから取り出される出力またはモータによって車輪へと伝えられる動力、車両のブレーキを作動させるための信号、ならびに以前のパラメータにもとづいて計算される設定点運動エネルギーを含むパラメータにもとづいて計算される。時々刻々の動力という表現は、単位時間当たりの平均エネルギーを意味するものと理解され、時々刻々のエネルギーという表現は、単位距離当たりの平均エネルギーを意味するものと理解される。積分によって平均の超過のエネルギーを計算することを可能にする時々刻々の超過のエネルギーを、時々刻々の超過の動力を車両の速度で除算したものに等しいと考えることができる。
【００１６】
優先的な方法においては、前記設定点運動エネルギーは、モータによって車輪へともたらされる動力を積分し、下限としてのゼロ値および上限としての車両の総運動エネルギーを前記積分について各々の瞬間における境界として課すことによって計算される。
【００１７】
好ましい実施態様によれば、前記時々刻々の超過の動力が、特には車両の空調および／または暖房において消散させられる動力に応じた項を含む。
【００１８】
好都合な実施態様によれば、前記時々刻々の超過の動力の計算は、車両によって最近に蓄積された運動エネルギーの値が運動エネルギーしきい値を超える場合に限って考慮される１つ以上の項を含む。これらの項は、速度低下の先読みに乏しい運転の態様の影響を表している。
【００１９】
先の実施態様と組み合わせることができる別の実施態様によれば、前記時々刻々の超過の動力が、車両の速度が最適基準速度を超える場合に限って考慮される過剰な速度に関係した１つ以上の項を含む。
【００２０】
車両の過剰な速度に関係した前記時々刻々の項は、例えば車両の速度における二次または三次の多項式の形態の摩擦の成分を含むことができる。
【００２１】
前記摩擦の成分は、同時に、前記設定点運動エネルギーに関連した速度である設定点速度における二次または三次の多項式であってよい。
【００２２】
車両の過剰な速度に関係した前記項が、過速度制動成分をさらに含むことができ、この過速度制動成分は、とりわけモータによって車輪へと伝えられる動力またはバッテリによってもたらされる出力、設定点運動エネルギー、ならびに車両の速度に依存する抵抗の項がカウントされる項の差のモータの効率による積である。
【００２３】
特に好都合な実施態様によれば、前記時々刻々の超過の動力は、車両が計算の瞬間に先立つ所定の時間スパンにおいて運動エネルギーしきい値よりも大きい量の運動エネルギーを蓄積した場合に限って考慮される車両の運転における先読みの欠如に関係した項を含む。
【００２４】
前記先読みの欠如に関係した項の計算は、モータの効率、回生ブレーキの効率、バッテリから取り出される出力またはモータによって車輪へと伝えられる動力、設定点運動エネルギー、および車両の時々刻々の速度に依存する抵抗の項を含むことができる。
【００２５】
運転者に、基準運転スタイルに対する運転者の時々刻々の過剰消費を知らせることができ、さらには／あるいは特定の距離または特定の移動時間についての運転者の平均の過剰消費を知らせることができる。消費または時々刻々の過剰消費そのものは、平均の過剰消費の計算について選択された距離または継続時間よりも短い距離または継続時間について平均された平均であってよい。
【００２６】
平均の過剰消費の先の計算を、例えば一次のフィルタによって実行することができ、すなわち最後に見積もりされた消費または過剰消費の値と以前の工程における平均の消費または過剰消費の値との重心を計算することによって実行することができる。平均の操作を、最初に消費の総動力またはエネルギーの値ならびに過剰消費の動力またはエネルギーの値について別々に実行する代わりに、最適走行モードにおいて消費される動力またはエネルギーの値について直接、同じ手順によって実行しても、本発明の領域から外れるものではない。一次のフィルタの使用は、平均の計算に必要なメモリ空間を抑えることを可能にする。
【００２７】
別の態様によれば、或る旅程における車両の実際のエネルギー消費にもとづき、同じ旅程における該車両について、基準運転スタイルに対応する最適化された消費を計算し、運転者に、運転者が基準運転スタイルを採用した場合に車両の車上の利用可能なエネルギーの蓄えにて走行することができる距離を知らせ、あるいは運転者が自身の運転を適合させることによって得ることができる消費の削減を知らせるように構成された運転支援装置が、自走車両に備えられる。
【００２８】
好都合な実施形態によれば、単位走行距離当たりの平均の超過のエネルギーを、時々刻々の超過の動力を時々刻々の車両の速度で除算し、走行距離にわたって積分またはフィルタ処理することによって計算することができる。
【００２９】
本発明を、添付の図面に示され、あくまでも本発明を限定するものではない例として解釈される実施形態についての詳細な説明を検討することで、よりよく理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による運転支援装置を簡略化した様相で示している。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図面に示されるように、運転支援装置１が、バッテリマネージャ３を備えるバッテリ２と、電動モータ４と、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５と、空調システム６と、暖房システム７と、外気温センサ８と、ブレーキペダルセンサ９と、時々刻々の超過の動力のコンピュータ１０とを備えている。
【００３２】
さらに装置は、車両の外気温を暖房システムによって消費される動力の最大値および空調システムによって消費される動力の最大値にそれぞれ関係付けるチャート１１および１２を備えている。
【００３３】
さらに装置は、例えばダッシュボードの高さに配置され、例えばバッテリ２の段階における実際の消費動力、バッテリ２の段階において利用できる総エネルギー、バッテリ２に残るエネルギーＷａｖａｉｌによって車両がさらに走行することができる残りの航続距離Ａ、および運転者が基準運転モードに従った場合にバッテリ２において利用できるエネルギーＷａｖａｉｌによって車両がさらに走行することができる距離を表す最適化航続距離Ｄなど、運転者に向けた多様な情報の表示を可能にする表示システム１８を備える。
【００３４】
基準運転モードを、特には、暖房７または空調６の使用をチャート１１および１２が推薦する動力の値までにとどめること、例えば毎時９０ｋｍ程度であってよい所定の最適巡航速度までで走行すること、および来たるべき障害物を先読みすること、すなわち制動がすぐに必要となる場合に車両を不釣り合いに加速させないこと、で構成することができる。
【００３５】
さらに、装置１は、コンバータ１３と、積分フィルタ１４と、減算器１５と、インバータ１６と、乗算器１７とを備えている。
【００３６】
コンピュータ１０が、各々の瞬間において、車両がバッテリから引き出す時々刻々の出力であって、車両が基準運転モードに従って同じ旅程を実行しているときにバッテリから引き出すと考えられる出力と比べた超過の出力を計算する。
【００３７】
したがって、コンピュータ１０が、車両の種々のセンサから多様な情報（その一部は、随意により電子制御ユニット５によって処理される）を受信する。すなわち、コンピュータ１０は、暖房システム７が消費する時々刻々の動力を、接続２１を介して受信し、空調システム６が消費する時々刻々の動力を、接続２２を介して受信し、ブレーキセンサ９からもたらされ、ブレーキペダルが操作されているかどうかを示す信号「ｂｒ」を、接続２４を介して受信する。コンピュータ１０は、接続２３を介して外気温の値Ｔｅｘｔを受信する。この温度Ｔｅｘｔの助けにより、暖房および空調のそれぞれにおいて消費される動力について推奨される最大値Ｐｈｅａｔ＿ｍａｘおよびＰｃｏｎｄ＿ｍａｘを、接続２５および２６を介してチャート１１および１２から取り出すことができる。電子制御ユニット５は、モータ４の回転速度Ｎの算出を可能にする情報の項目を、モータ４の回転子の位置センサから接続２７を介して受信する。また、バッテリの端子間電圧とバッテリに流入する電流との積Ｕ．Ｉ．に対応するバッテリの時々刻々の出力の値を、接続２８を介してバッテリマネージャ３から受信する。
【００３８】
これらの値にもとづき、さらに随意により変速機の減速比にもとづいて、電子制御ユニット５は、車両の時々刻々の速度Ｖ、モータによって車輪を動作させるために伝えられる動力または電気機械４へと戻されて電気エネルギーへと変換される車輪における動力に相当する動力Ｐｗｅｅｌｓ、運動エネルギーのうちの運転者によって車両へと意図的に伝えられる部分を表す設定点運動エネルギーＥｋｓｅｔｐ、以前の運動エネルギーから推定される設定点速度Ｖｓｅｔｐ、および非先読みの過速度運動エネルギーＥｋｏｖｅｒｓを計算する。
【００３９】
ＥＣＵ５が、これらすべての値をコンピュータ１０へと送り、コンピュータ１０が、超過の動力Ｐｅｘｃｅｓｓを計算する。この動力の値は、コンバータ１３へと送られる。コンバータ１３は、時々刻々の超過の動力Ｐｅｘｃｅｓｓを、単位走行距離当たりのエネルギー消費の値へと変換する。次いで、この単位距離当たりの値は、積分器１４のうちの１つによってフィルタ処理または積分され、単位走行距離当たりの平均の超過の消費Ｃｅｘｃｅｓｓがもたらされる。
【００４０】
また、コンバータ１３は、バッテリ２によって実際に消費されたエネルギー（すなわち、Ｕ×Ｉ）も接続２９を介して受信し、この時々刻々のエネルギーを単位走行距離当たりの消費エネルギーへと変換し、もう１つの積分器１４へと送る。この積分器１４は、車両によって実際に消費された単位走行距離当たりのエネルギー、すなわちＣｒｅａｌをもたらす。
【００４１】
実際の消費Ｃｒｅａｌは、減算器１５の正の入力へと送られ、超過の消費Ｃｅｘｃｅｓｓは、減算器１５の負の入力へと送られ、減算器１５の結果が、インバータ１６へと送られ、次いで乗算器１７へと送られる。また、乗算器１７は、その入力のうちの１つにおいて、バッテリ２において依然として利用できるエネルギーＷａｖａｉｌを、接続３０を介して受信する。
【００４２】
乗算器１７の出力において、運転者が自身の運転の態様を基準運転モードに適合させた場合に可能となる車両の走行距離を表す値Ｄが得られる。この結果が、表示システム１８によって表示される。
【００４３】
車両の超過の消費動力Ｐｅｘｃｅｓｓを計算するために、コンピュータ１０は、車両の特定の動作パラメータがどの値の範囲に位置するかを確認する。すなわち、チャート１１により、コンピュータ１０は、空調によって消費される動力が、測定された外気温の値Ｔｅｘｔについてチャート１１に写像された値Ｐｃｏｎｄ＿ｍａｘよりも大きいかどうかを確認する。
【００４４】
動力が、推奨される動力Ｐｃｏｎｄ＿ｍａｘよりも大きい場合、コンピュータ１０は、空調超過＝Ｐｃｏｎｄ−Ｐｃｏｎｄ＿ｍａｘの項を値Ｐｅｘｃｅｓｓに加える。
【００４５】
空調によって消費される動力が、写像されたしきい値よりも小さい場合、コンピュータ１０は、超過の動力の項Ｐｅｘｃｅｓｓに空調に関するいかなる項も加えない。
【００４６】
コンピュータ１０は、チャート１２の助けにより、暖房システム７によって消費される動力Ｐｈｅａｔについて同様の方法で進む。すなわち、チャート１１および１２の助けにより、車室の熱的快適性の調節に関する超過の動力の項Ｐｃｏｍｆ＿ｅｘｃｅｓｓを計算する。Ｐｃｏｍｆ＿ｅｘｃｅｓｓを車両の速度によって除算することによって、熱的快適性のための手段の過度の使用に関係する単位走行距離当たりの消費超過を得ることができる。熱関係の消費超過のエネルギーΔＥｏｖｅｒｃｏｍｆに寄与する項を、下記の表１に要約する。
【００４７】
表１：値ΔＥｏｖｅｒｃｏｍｆ
2014520034.tif 000003
【００４８】
当然ながら、表の右下の最後の枠によって表される特定の事例は、空調および暖房の同時使用に相当すると考えられるため、通常は決して生じない。
【００４９】
さらに、コンピュータ１０は、基準運転モードと比べて余分に消費されるエネルギーＥｅｘｃｅｓｓの見積もりにおいて先の項ΔＥｏｖｅｒｃｏｍｆに加えられる超過のエネルギーの項ΔＥｐａｃｅを計算する。ΔＥｐａｃｅは車両のペースに依存し、すなわち車両の時々刻々の速度および最近の速度の履歴に依存する。
【００５０】
この項ΔＥｐａｃｅの目的は、平均において高すぎると考えられる速度の影響ならびに先読みの欠如の影響を強調することにあり、先読みの欠如は、速度の変化の振れ幅がそれらの変化の時間的な広がりに対して過度に大きくなることによって明らかになる。
【００５１】
したがって、コンピュータ１０が、時々刻々の速度を１つ以上のしきい値速度（例えば、第１のしきい値速度Ｖ１および第２のしきい値速度Ｖｅｃｏ）と比較する。
【００５２】
並行して、コンピュータ１０は、次元に関して運動エネルギーと同等であり、現在の瞬間に先行する時間期間において蓄積された運動エネルギーの量を反映する値Ｅｋｏｖｅｒｓによって得られる値も確認する。
【００５３】
すなわち、しきい値（図示の実施形態においてはゼロに等しいしきい値）よりも大きい運動エネルギーの値Ｅｋｏｖｅｒｓは、運転者が車両に過度に大きい加速度を求めたことを示している。したがって、車両は、運転者による再度の減速の瞬間において未だ衰えていない「最近の」運動エネルギーを有する。
【００５４】
表２が、基準運転モードと比べて余分に消費される１ｋｍ当たりのエネルギーΔＥｐａｃｅに寄与する項の考慮について、考えられる方法を要約している。車両の速度領域Ｖに応じ、値Ｅｋｏｖｅｒｓによって表される車両の運動エネルギーの履歴に応じて、エネルギーΔＥｐａｃｅは、バッテリから車輪へと無関係な往復移動を実行したエネルギーに相当する項ＥＲＴ、ブレーキにおいて消散させられるエネルギーの項Ｅｂｒａｋｅ、および適度な速度（Ｖｅｃｏ以下の速度）での走行と比べて余分に消散させられる空気力学的な摩擦エネルギーを表す項Ｅａｅｒｏを含む。
【００５５】
表２：値ΔＥｐａｃｅ
2014520034.tif 000004
【００５６】
先読みの欠如を表す運動エネルギーＥｋｏｖｅｒｓが、選択されたしきい値以下である場合、これは表２の第２行に相当する。
＊  車両の時々刻々の速度が第１の速度Ｖ１よりも低い場合、ペースに関する超過の項は考慮されない。Ｖ１は、ハンドル操作および駐車の操縦に必要な最小限の速度に相当し、例えば毎時１０ｋｍの速度である。
＊  車両の速度Ｖが第１のしきい値速度Ｖ１よりも大きい場合、コンピュータ１０は、摩擦制動によって消散させられるエネルギーに相当する第１の超過の消散の項Ｅｂｒａｋｅを考慮する。このエネルギーＥｂｒａｋｅは、例えばあまり急がない走行またはモータブレーキによる制動によって回避することができる。
＊  さらに、車両の時々刻々の速度がしきい値速度Ｖｅｃｏよりも大きい場合、コンピュータ１０は、さらに前進における摩擦による消散に関する超過の項を考慮する。この超過の項は、車両の車輪の軸受の摩擦を表わす項Ｅｂｅａｒならびに空気を貫く前進に対する車両の抵抗に関係する空気力学的損失の項Ｅａｅｒｏを含むことができる。大きさの程度の理由で、説明される実施形態においては、摩擦によって消散させられる超過の動力に関する項は、空気力学的な損失に関係する動力に実質的に等しく、軸受の摩擦の寄与は無視できると考えられる。車両の車輪の軸受の摩擦を表わす項Ｅｂｅａｒを考慮しても、本発明の枠組みから外れるものではないと考えられる。
【００５７】
過速度運動エネルギーＥｋｏｖｅｒｓが選択されたしきい値（ここでは、０）よりも大きい場合、これは表２の第３行に相当する。
＊  コンピュータ１０は、バッテリから引き出され、車輪へと送られ、次いで一部分だけが回生ブレーキによって回収されるエネルギーの往復移動によるエネルギーの損失に関する値ＥＲＴを、超過のエネルギーの項に加える。
＊  また、コンピュータ１０は、おそらくは制動によって消散させられるエネルギーを考慮する寄与Ｅｂｒａｋｅを、超過の動力の項Ｅｅｘｃｅｓｓに加える。
＊  車両の時々刻々の速度がさらにしきい値速度Ｖｅｃｏよりも大きい場合、コンピュータ１０は、前進における摩擦による消散に関する超過の項Ｅａｅｒｏも考慮する。
【００５８】
車両が消費する超過のエネルギーの値を得るために、快適さの調節に関する車両の現在の設定および車両の前進のペースに対応する表１の項および表２の項が加えられる。
【００５９】
表２に示した種々の寄与の項の計算の方法を、以下で説明する。
【００６０】
バッテリマネージャ３によって伝えられるエネルギーの値Ｕ×Ｉにもとづき、電子制御ユニット５は、以下の方法で車輪における動力Ｐｗｈｅｅｌｓを計算する。
Ｐｗｈｅｅｌｓ＝ＵＩ／Ｒｄｔｍｏｔ      ＵＩ≧０の場合
Ｐｗｈｅｅｌｓ＝ＵＩ／Ｒｄｔｇｅｎ      ＵＩ＜０の場合      （式１）
ここで、
「モータ動作の」効率Ｒｄｔｍｏｔは、１よりも大きい値であり、不変であると考えることができ、あるいはモータ４の回転速度の関数として写像されてもよく、
「発電機動作の」効率Ｒｄｔｇｅｎは、１以下の値であり、不変であると見なすことができ、あるいはモータ４の回転速度の関数として写像されてもよい。
【００６１】
したがって、モータの効率および発電機の効率は、制御ユニット５によって保存された２つの値または２つのチャートである。動力Ｐｗｈｅｅｌｓが、車両の駆動輪の段階において受け取られる機械的な動力を各々の瞬間において確定することを可能にする。この動力は、特には、運転者がアクセルペダルの段階において実行する調節によって引き起こされる運動エネルギーに相当する設定点運動エネルギーＥｋｓｅｔｐを計算するために使用される。この設定点運動エネルギーは、例えば車両が傾斜のある道路を走行しているときに重力に関係した速度変化の影響を考慮する必要を回避する。
【００６２】
この設定点運動エネルギーＥｋｓｅｔｐを、反復的な方法で、瞬間ｔ＋δｔにおいて、先の瞬間ｔに対応する運動エネルギーにもとづいて、以下の方法
2014520034.tif 000005
（式２）
で計算することが選択され、
さらに各々の瞬間において
2014520034.tif 000006
を課し、
Ｅｋｓｅｔｐ（ｔ）＝１／２・ＭＶｓｅｔｐ２（ｔ）と置くことによって、設定点速度Ｖｓｅｔｐが定められる。
【００６３】
Ｍは車両の質量であり、Ｖは車両の時々刻々の速度である。
【００６４】
第一近似として、車両の質量として、例えば２名乗車など、軽負荷時の車両の平均質量を選択することができる。
【００６５】
車輪における動力Ｐｗｈｅｅｌｓも、いわゆる「非先読み過速度」運動エネルギーＥｋｏｖｅｒｓを計算するために使用される。例えば、Ｅｋｏｖｅｒｓを、例えば車両の運転者がダッシュボードのカウンタを再初期化した瞬間においてＥｋｏｖｅｒｓ＝０を初期値としてとることによって、以下の方法
2014520034.tif 000007
（式３）
で定めることが可能である。
【００６６】
δｔは、車輪の先の測定とＰｗｈｅｅｌｓの現在の測定とを隔てる計算時間の間隔である。
【００６７】
τは、例えば４〜８秒の間に位置する定数であってよい値に等しく選択される減衰時定数である。
【００６８】
車輪へともたらされる動力Ｅｋｓｅｔｐ（ｔ）が、τ程度の継続時間にわたってゼロである場合、Ｅｋｏｖｅｒｓの残値はきわめて小さくなる。
【００６９】
したがって、期間τにわたって蓄積された運動エネルギーを忘れる効果が存在する。
【００７０】
他方で、運動エネルギーＥｋｏｖｅｒｓは、Ｅｋｓｅｔｐ（ｔ）が増加する限りにおいて増加を続ける。
【００７１】
ここで、車輪における動力は、それが正である場合に限り、すなわち電気機械４が推進モータとして働く場合に限り、考慮される。
【００７２】
ブレーキにおいて消散させられるエネルギーＥｂｒａｋｅを計算するために、コンピュータ１０は、センサ８がブレーキの作動を知らせているかどうかを最初に確認する。ブレーキが作動していない場合、制動動力の考慮は行われず、ブレーキが作動している場合、制動動力Ｐｂｒａｋｅが、以下の力学の式
2014520034.tif 000008
ｂｒ＝真である場合      （式４）
にもとづいて見積もられ、ここで
Ｐｆｒｉｃは、ブレーキの力以外の摩擦力の動力であり、
Ｐｇｒａｖは、重力の動力であり、
Ｐｗｈｅｅｌｓは、車輪へともたらされる動力である。
【００７３】
摩擦力Ｐｆｒｉｃの消費動力の推定における不正確さを軽減し、車両が走行中の道路の傾斜についての情報を必要とする重力に関する動力Ｐｇｒａｖの計算の困難さを軽減するために、総運動エネルギー変化の項
2014520034.tif 000009
が、式４において設定点運動エネルギー変化
2014520034.tif 000010
によって置き換えられ、ここでＥｋｓｅｔｐは上述のように定められる設定点運動エネルギーであり、すなわち
2014520034.tif 000011
（式４の２）
である。
【００７４】
したがって、これは、例えば正の制動動力の推定を得る必要性を回避し、車両がそのようにする必要性を回避する。式４および４の２は、平坦な道路において等価である。式４の２によって得られる推定は、起伏のある道路においても矛盾しない。この計算の態様は、車両が上り坂にある場合に制動力をわずかに過剰に推定する結果となりうるが、この特定の場合においては、ブレーキの使用が稀である。
【００７５】
変形実施形態によれば、この推定の態様を、制動によって消散させられる動力の、ブレーキへの軸受力の関数としての直接的な評価によって置き換えることができる。この評価の態様は、特には車両が制動力の測定手段を有する油圧ブレーキシステムを備えている場合に可能である。その場合、圧力センサの見積もりにもとづいて、制動トルクの見積もりへと立ち戻り、このトルクに車輪の角速度を乗算することによって制動動力を得ることが可能である。
【００７６】
ブレーキの摩擦力以外の摩擦力の動力Ｐｆｒｉｃを見積もるために、これらの摩擦力の主要な成分が、
空気力学的な制動力の動力、および
車両の車輪の軸受の摩擦力の動力
を含み、
すなわち
2014520034.tif 000012
（式５）
であると考えられる。
【００７７】
軸受において消散させられる動力Ｐｂｅａｒを、第一近似として、
2014520034.tif 000013
（式６）
の形態にて表すことができ、ここで
ｂは、いわゆるＨｏｅｒｎｅｒの式からもたらされる定数であり、
2014520034.tif 000014
（式７）
に等しく、Ｍは、車両の質量であり、αおよびβは、定数であり、Πｔｉｒｅｓは、車両のタイヤの膨張圧力である。
【００７８】
空気力学的な摩擦力によって消散させられる動力Ｐａｅｒｏを、第一近似として、
2014520034.tif 000015
（式８）
に等しくなると考えることができ、ここでａは、
2014520034.tif 000016
（式９）
の式で空気の密度ρおよび車両の空気力学的係数ＳＣｘに依存する定数である。
【００７９】
したがって、以下の式
2014520034.tif 000017
にて制動動力を見積もることが可能である。
【００８０】
制動動力Ｐｂｒａｋｅによって引き起こされる過剰な消費は、バッテリの段階における過剰な消費の値に等しく、
2014520034.tif 000018
である。
【００８１】
制動において「浪費」される単位走行距離当たりのエネルギーは、ｂｒ＝真である場合に
2014520034.tif 000019
に等しく、
ここでＶは、車両の速度であり、論理変数「ｂｒ」は、消散的なブレーキが作動していることを示している。
【００８２】
バッテリから車輪へともたらされ、その後に再びバッテリへと戻るエネルギーの往復移動による損失の動力ＰＲＴは、
2014520034.tif 000020
（式１１）
に等しい。
【００８３】
実際、車輪へと提供される単位動力は、車輪へともたらされるために動力Ｒｄｔｍｏｔを「犠牲」にし、Ｒｄｔｇｅｎに等しい一部分だけが後に回収される。
【００８４】
したがって、対応する単位走行距離当たりのエネルギーは、Ｐｗｈｅｅｌｓ＞０である場合に、
2014520034.tif 000021
に等しく、ここでＶは、車両の速度である。
【００８５】
変形実施形態によれば、往復移動によって失われるエネルギーを、車輪へともたらされる総動力Ｐｗｈｅｅｌｓにもとづくのではなく、「妥当な」速度（例えば、Ｖｅｃｏ）から現在の速度Ｖ＞Ｖｅｃｏへと移行するためにもたらされる動力の増分ΔＰｗｈｅｅｌｓにもとづいて計算することができる。
【００８６】
空気力学的な摩擦力Ｅａｅｒｏの理由によって余分に消費されるエネルギーに関しては、
運転者がアクセルペダルを踏み込むことによって引き起こされる速度に関係した損失、および
おそらくは運転者によって引き起こされた速度ではなく、例えば傾斜路を下る車両の段階において採用される速度に関係した損失
を、異なる方法で考慮することが望まれる。
【００８７】
さらに、車両の「基準」走行の枠組みにおいても消散させられると考えられるエネルギーを、考慮しないことが望まれる。この推論は、消散させられる空気力学的な動力を対応する車両の速度で乗算することによって得られる消散させられる空気力学的なエネルギーにもとづく。即ち、
2014520034.tif 000022
（式１３）
【００８８】
Ｅａｅｒｏ＿ｔｏｔは、空気力学的に消散させられる車両の単位走行距離当たりの総エネルギーであり、
2014520034.tif 000023
（Ｖ≧Ｖｅｃｏの場合）
2014520034.tif 000024
（Ｖ＜Ｖｅｃｏの場合）
であり、
ここでΔＥａｅｒｏ＿ｔｏｔは、速度Ｖｅｃｏに等しい速度における基準運転モードと比べて余分に消散させられる空気力学的な摩擦エネルギーであり、
2014520034.tif 000025
（Ｖｓｅｔｐ≧Ｖｅｃｏの場合）
2014520034.tif 000026
（Ｖｓｅｔｐ＜Ｖｅｃｏの場合）
であり、
ここでΔＥａｅｒｏ＿ｓｅｔｐは、速度Ｖｅｃｏにおける基準運転モードと比べ、アクセルペダルへの運転者の操作によって直接引き起こされた余分な単位距離当たりのエネルギーである。
【００８９】
電気機械４のモータ動作モードおよび発電機動作モードにおける効率を考慮すると、空気力学的な損失は、下記を含むと考えられる。
過度の速度を維持するために余分にもたらされたエネルギーに対応する運転者の運転の態様の理由によって意図的な様相で失われたエネルギー分。したがって、モータの効率が、バッテリの段階において消散させられる該当のエネルギーを見積もるためにこのエネルギー分へと適用される。
空気力学的な摩擦の理由によって失われる「意図的でない」エネルギー分。これは、意図的に余分にもたらされるエネルギーではないが、このエネルギーが摩擦によって消散させられていない場合、回生ブレーキモードにおいて回収されている可能性があり、したがって発電機の効率が適用される。
【００９０】
したがって、空気力学的な摩擦の理由によって消散させられる余分なエネルギーＥａｅｒｏは、以下の式で表される。
2014520034.tif 000027
2014520034.tif 000028
【００９１】
計算ユニット１０は、ひとたび考慮すべき表１および２の各項を決定すると、それらを合計することによって単位走行距離当たりの超過の消費エネルギーを表す値Ｅｅｘｃｅｓｓ＝ΔＥｏｖｅｒｃｏｍｆ＋ΔＥｐａｃｅを得る。
【００９２】
変形実施形態によれば、種々の過剰消費の項の計算を、最初に動力の形態で実行することができ、結果として超過の動力の時々刻々の値がもたらされ、その後にこれを単位距離当たりの超過のエネルギーへと変換することができる。この実施形態が、図面に示されている。
【００９３】
その後に、時々刻々の過剰消費エネルギーがフィルタ処理され、短期、中期、または長期の平均の過剰消費Ｃｅｘｃｅｓｓが得られる。並行して、バッテリから実際に取り出されたエネルギーＵ×Ｉがフィルタ処理され、短期、中期、または長期の平均の消費Ｃｒｅａｌが得られる。
【００９４】
随意により、運転者に、例えば百キロメートルの尺度における平均の過剰消費および、例えば十キロメートルの尺度における最近の過剰消費の両方に関するアドバイスをもたらすために、いくつかの種類のフィルタ処理を実行することが可能である。後者の尺度は、運転者が自身の運転スタイルの起こりうる最近の修正の効果に気付くことを可能にする。
【００９５】
フィルタ処理を、移動平均によって実行することができ、あるいは必要なメモリ空間を抑えるために、一次のフィルタによって実行することができる。一次のフィルタは、見積もりされた最後の過剰消費の値と先の計算工程において見積もりされた平均の過剰消費の値との間の重心を計算することからなる。
【００９６】
フィルタ処理を、
2014520034.tif 000029
に等しい「最適化」された消費Ｅｅｃｏの値に直接適用することができる。
【００９７】
ΔＥｐａｃｅおよびΔＥｏｖｅｒｃｏｍｆは、上述の表記法において、負になるように定められている。フィルタ処理が最適化された消費エネルギーへと直接適用される場合、一次のフィルタによるフィルタ処理を、例えば
2014520034.tif 000030
（式１５）
という形式の式に従って適用することができ、ここで
Ｅｅｃｏ＿ａｖｇ（ｔ＋δｔ）は、時点ｔ＋δｔにおけるフィルタ処理された値であり、
Ｅｅｃｏ＿ａｖｇ（ｔ）は、先の計算の時点ｔにおけるフィルタ処理された値であり、
Ｖは、車両の速度であり、
δｔは、２つの計算工程間の時間間隔であり、
ΔＬは、フィルタ処理の間隔であり、例えば短期のフィルタ処理においては１０ｋｍ程度であってよく、長期のフィルタ処理においては百ｋｍ程度であってよい。
【００９８】
変形実施形態によれば、一方では車両の現在の運転モードに対応する航続距離Ａを表示し、他方では基準運転モードに対応する「最適化」された航続距離Ｄを表示するなど、比較されるべき２つの値を表示システム１８に表示することを選択することができる。
【００９９】
また、車両の１キロメートル当たりの時々刻々の消費と、運転者が自身の運転スタイルを修正することによって得ることができる「最適化」された時々刻々または平均の消費とを、並行して表示することも可能である。また、実際の消費を、運転者がゼロへと向けるように努力すべき超過の消費と並べて表示することを選択することもできる。
【０１００】
表示を、例えばキロワットアワー／キロメートルという単位にて絶対値として実行でき、あるいは、例えば現在の消費のうちの運転者が自身の運転スタイルを修正することによって節約できる割合を表示することによって、相対値として実行することができる。また、表示は、熱的な快適性、先読みの欠如、または過速度など、過剰消費の原因を区別することもできる。
【０１０１】
このように、本発明は、運転者が自身の運転スタイルの有効性を判断し、運転スタイルの修正が、表示される指標に及ぼす影響を試すことを可能にする。
【０１０２】
装置は、走行予定の道路の地勢に関する外部のデータベースがあらかじめ組み込まれているかどうか、あるいは無線リンクを介して利用可能であるかどうかにかかわらず、そのようなデータベースを使用することなく、車両の車上のセンサによって集められる情報だけを必要とする。
【０１０３】
コンピュータ１０は、車両において他の監視の目的で通例利用可能な情報である限られた量の情報しか必要としない。使用される計算アルゴリズムは、きわめて単純かつメモリ資源をあまり必要としない。車両の可能な航続距離の見積もり、ならびに時々刻々の過剰消費または平均の過剰消費の見積もりにおいて得られる精度は、運転者が自身の運転スタイルを相応の方法で適合できるようにするために充分である。
【０１０４】
本発明の主題は、上述の例示的な実施形態に限られず、多数の変形形態をとることができる。例えば、平均の超過エネルギーを得るために使用されるフィルタ処理は、一次フィルタであってよく、特定の継続時間または特定の移動距離についての移動平均であってよく、あるいはさらに別の種類のフィルタであってよい。消散性の摩擦による損失または空気力学的な損失の見積もりに用いられる式において、変形形態が可能である。時々刻々の動力を単位距離当たりの過剰消費へと変換するための種々の過剰消費成分の変換を、計算の種々の段階において行うことができる。
【０１０５】
したがって、空気力学的な摩擦によって余分に消散させられるエネルギーを考慮する場合、計算は、分析がキロメートル当たりのエネルギーまたは時々刻々の動力のいずれに関して行われるかに応じて、車両速度において二次または三次の多項式を示すことができる。
【０１０６】
短期または長期の平均の過剰消費を得るためのフィルタ処理は、実施形態に応じて、時間または移動距離に関して行うことができる。
【０１０７】
すべての余分な過剰消費の項を時々刻々の動力の式で検討し、最後においてのみ、消費されるエネルギーおよび余分に消費されるエネルギーのキロメートル当たりの値を再計算することが可能である。
【０１０８】
また、空気力学的な摩擦力の余分なエネルギーの計算について上述したように、過剰な消費を計算の第１の段階からキロメートル当たりのエネルギーの形態で考慮することも可能である。
【０１０９】
計算の結果は、２つの手順に従ってわずかに異なるかもしれないが、全体としては依然として有効である。したがって、動力に関する推論が最初に行われる場合、基準運転モードにおいて理論的に消費される動力Ｐｅｃｏは、実際に消費される動力Ｕ．Ｉと２つの過剰消費の動力ΔＰｐａｃｅおよびΔＰｏｖｅｒｃｏｍｆの合計との間の差に等しくなる。
【０１１０】
キロメートル当たりの消費エネルギーＥｅｃｏを、経済モードにおける車両の走行速度を考慮する必要があるため、この車両の経済モードにおける走行速度および先の動力Ｐｅｃｏの助けにより、式
2014520034.tif 000031
に従って推論することができる。
【０１１１】
キロメートル当たりの消費エネルギーの関数として上流での推論を実行することが望まれる場合、エネルギーＥｅｃｏは、車両が実際に消費するキロメートル当たりのエネルギー、すなわち
2014520034.tif 000032
に等しくなり、このエネルギーからペースおよび熱的な過剰快適に関する過剰消費の項が引き算される。したがって、
2014520034.tif 000033
という式の表現が得られる。したがって、Ｕ．Ｉ．の項が、この同じ項がＶｅｃｏによって正規化される先の計算モードにおいて使用されたそれから異なる速度Ｖによって正規化される。
【０１１２】
したがって、採用されるモデル化の種類に応じて、車両のペースに関係する種々の過剰消費の項の計算に使用される式は、実施形態ごとに異なってよく、例えば比
2014520034.tif 000034
を介してお互いから推論されてよい。
【０１１３】
コンピュータ１０は、とりわけバッテリによって実際の消費される動力Ｕ．Ｉ、車両の速度および速度の履歴、消散性のブレーキが作動しているかどうかを知ることを可能にする情報の項目、ならびに電気機械４がモータとして動作しているか、あるいは発電機として動作しているかを知ることを可能にする情報の項目など、限られた量のデータにもとづいて、車両のペースに関係する過剰消費または車両のペースの変化に関係する過剰消費を依然として見積もることができる。
【０１１４】
したがって、この運転の最適化を支援するための装置は、実行が単純かつ安価であり、運転者が運転者に与えられる情報を使用する場合に、車両の航続距離の改善を可能にすることができる。
【図１】
2014520034.tif 000035
【国際調査報告】
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2014520034.tif 000037
2014520034.tif 000038
2014520034.tif 000039
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