(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動する方法であって、
・車両駆動条件を設定する工程（Ｓ０１；Ｓ０１’）と、
・第１の環境パラメータについての情報、即ち当該第１の環境パラメータのうち第１の外気温度についての情報を含む第１のデータ信号を収集する工程（Ｓ０２；Ｓ０２’）と、
・車内パラメータについての情報、即ち当該車内パラメータのうち前記車両（Ｆ）の車室目標温度についての情報を含む第２のデータ信号を収集する工程（Ｓ０３；Ｓ０３’）と、
・少なくとも、前記第１のデータ信号、前記第２のデータ信号、及び、前記車両（Ｆ）の車両モデルに基づいて、前記車両（Ｆ）の第１の予測される空調部分電力需要量を計算する工程（Ｓ０４；Ｓ０４’）であって、
計算された前記第１の予測される空調部分電力需要量は、前記車両モデルに沿った、前記車室目標温度に従って及び前記第１の外気温度に従って車室温度を提供するための電力需要量を少なくとも含む、
前記計算する工程（Ｓ０４；Ｓ０４’）と、
・前記車両（Ｆ）の少なくとも１つの第１の予測される追加的な部分電力需要量を計算する工程（Ｓ０５；Ｓ０５’）と、
・前記計算された第１の予測される空調部分電力需要量と、前記少なくとも１つの第１の予測される追加的な部分電力需要量と、の和として、第１の予測される最終的な電力需要量を計算する工程（Ｓ０６；Ｓ０６’）と、
・定められた前記第１の予測される最終的な電力需要量に基づいて、前記設定された車両駆動条件を考慮して、前記車両（Ｆ）を駆動する工程（Ｓ０７；Ｓ０７’）と、
目標速度範囲内にある速度であって、前記車両（Ｆ）の最小の前記第１の予測される最終的な電力需要量がそれについて計算された前記速度を定める工程と、
を含み、
前記計算する工程（Ｓ０４；Ｓ０４’）は、限界速度を含めた前記目標速度範囲内の整数の速度による前記車両（Ｆ）の仮定される各速度について１つずつ前記空調部分電力需要量を計算し、
前記車両を駆動する工程（Ｓ０７）は、前記目標速度範囲内にある前記定められた速度に対して、前記車両（Ｆ）の実際の速度を調整する、方法。
【請求項２】
前記方法は、更なる別の工程、即ち、
・前記車両（Ｆ）の第１のルートについての情報を含む第３のデータ信号を収集する工程（Ｓ０８）であって、
前記設定された車両駆動条件は目標位置を含み、前記第１のルートは、前記車両のスタート位置から目標位置へのルートであり、
前記第１の環境パラメータは、前記第１のルートに沿った環境パラメータを含み、前記第１の外気温度は、前記第１のルートの少なくとも１つの区間での外気温度である、
前記収集する工程（Ｓ０８）と、
・前記第１のルートに沿った、前記定められた第１の予測される最終的な電力需要量の推移に基づいて、前記第１のルートに沿った前記車両（Ｆ）の第１のエネルギー消費量を計算する工程（Ｓ０９）であって、
前記車両（Ｆ）を駆動する工程（Ｓ０７）は、前記第１のエネルギー消費量に基づいて、前記目標位置を考慮して実行される、
前記計算する工程（Ｓ０９）と、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のデータ信号は、以下の前記環境パラメータのうちの少なくとも１つ、即ち、時刻、カレンダの日付、向かい風、第１のルートに沿った少なくとも１つの第１の区間での天候、前記第１のルートに沿った少なくとも１つの第２の区間での湿気、及び／又は、前記第１のルートの少なくとも１つの第３の区間での日射量、のうちの少なくとも１つについての情報をさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のデータ信号は、以下の前記車内パラメータのうちの少なくとも１つ、即ち、前記車両（Ｆ）内の実際の人数、前記車両（Ｆ）のクルーズコントロールに予め設定された目標速度又は前記車両（Ｆ）の前記クルーズコントロールに予め設定された目標速度範囲、実際の車室温度、実際の車室湿度、実際の車室ＣＯ２含有量、前記車両（Ｆ）の実際のエネルギー貯蔵量、及び／又は、前記車両の窓ガラスの窓ガラス内部温度、のうちの少なくとも１つについての情報をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記車両モデルは、以下のうちの少なくとも１つ、即ち、前記車両（Ｆ）の灯りが点けられた際の前記車両（Ｆ）の電力需要量、前記車両の速度に従った前記車両（Ｆ）の駆動部の電力需要量、道路の状態に従った前記車両（Ｆ）の前記駆動部の電力需要量、前記駆動部の前記電力需要量に従った前記車両（Ｆ）の駆動部による燃料消費量、車両質量、前記車両（Ｆ）の前記駆動部の効率、及び／又は、外部の湿気に従って前記車両（Ｆ）の特定の車室湿気を提供するための前記車両（Ｆ）の電力需要量、のうちの少なくとも１つについての情報を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、以下の更なる別の工程、即ち、
・第２のルートについての情報を含む第４のデータ信号を収集する工程であって、
前記第２のルートは、前記第１のルートとは異なる前記車両のスタート位置から前記目標位置へのルートである、
前記収集する工程と、
・前記第２のルートに沿った第２の環境パラメータについての情報、即ち当該第２の環境パラメータのうち前記第２のルートに沿った少なくとも１つの区間での少なくとも１つの第２の外気温度についての情報を含む第５のデータ信号を収集する工程と、
・前記第２のデータ信号、前記第５のデータ信号、及び、前記車両（Ｆ）の前記車両モデルに基づいて、前記第２のルートに沿った前記車両（Ｆ）の第２の予測される空調部分電力需要量を計算する工程であって、
計算された前記第２の空調部分電力需要量は、前記車室目標温度に従って及び前記少なくとも１つの第２の外気温度に従って前記車室温度を提供するための少なくとも１つの電力需要量を含む、
前記計算する工程と、
・前記車両（Ｆ）の少なくとも１つの第２の予測される追加的な電力需要量を計算する工程と、
・前記第２の空調部分電力需要量と、前記少なくとも１つの第２の追加的な部分電力需要量と、の和として、第２の予測される最終的な電力需要量を計算する工程と、
・前記第２のルートに沿った、定められた前記第２の予測される最終的な電力需要量の推移に基づいて、前記第２のルートに沿った前記車両（Ｆ）の第２のエネルギー消費量を計算する工程と、
・前記第１のルートと少なくとも１つの前記第２のルートとの集合から、エネルギー消費量が最小の、前記車両（Ｆ）の最適なルートを決定する工程であって、
前記車両（Ｆ）を駆動する工程は、決定された前記最適なルートに基づいて行われる、
前記決定する工程と、
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記方法は、更なる別の工程、即ち、
・前記車両の実際のエネルギー貯蔵量に基づいて、及び、少なくとも第１のルートに沿った前記車両の前記計算された第１の予測される最終的な電力需要量に少なくとも基づいて、少なくとも前記第１のルートに沿った前記車両（Ｆ）の航続距離を定める工程であって、
前記第２のデータ信号は、少なくとも前記車両（Ｆ）の前記実際のエネルギー貯蔵量についての情報をさらに含み、
前記車両（Ｆ）を駆動する工程は、前記車両（Ｆ）の前記定められた航続距離に基づいて実行される、
前記定める工程を含む、請求項２、３〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第２のデータ信号は、前記車両（Ｆ）の所定の目標速度範囲についての情報を含み、
前記所定の目標速度範囲内にある速度の各速度値について、前記車両（Ｆ）の前記第１の予測される追加的な部分電力需要量が計算され、
前記所定の目標速度範囲内にある速度の各速度について、前記第１の予測される追加的な部分電力需要量が、前記車両（Ｆ）の前記計算された第１の予測される空調部分電力需要量と、前記車両（Ｆ）の各前記第１の予測される追加的な電力需要量と、の和として、前記速度値に応じて計算される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
車両（Ｆ）を駆動する装置（１０）であって、
前記車両に形成された入力装置（９）と、前記車両（Ｆ）に形成された第１のデータ収集装置（１１）と、前記車両（Ｆ）に形成された第２のデータ収集装置（１２）と、前記車両（Ｆ）に形成されたメモリ装置（１３）と、前記車両（Ｆ）に形成された計算装置（１４）と、前記車両（Ｆ）に形成された制御装置（１５）と、を備え、
前記入力装置（９）は、車両駆動条件を設定する（Ｓ０１）よう構成され、
前記第１のデータ収集装置（１１）は、第１の環境パラメータについての情報、即ち当該第１の環境パラメータのうち第１の外気温度についての情報を含む第１のデータ信号を収集する（Ｓ０２；Ｓ０２’）よう構成され、
前記第２のデータ収集装置（１２）は、車内パラメータについての情報、即ち当該車内パラメータのうち前記車両（Ｆ）の車室目標温度についての情報を含む第２のデータ信号を収集する（Ｓ０３；Ｓ０３’）よう構成され、
前記メモリ装置（１３）は、少なくとも、前記車両（Ｆ）の車両モデルを記憶するよう構成され、前記車両モデルは、前記車室目標温度に従って及び前記第１の外気温度に従って車室温度を提供するための前記車両（Ｆ）の電力需要量についての情報を含み、
前記計算装置（１４）は、少なくとも、前記第１のデータ信号、前記第２のデータ信号、及び、前記車両（Ｆ）の前記車両モデルに基づいて、前記車両（Ｆ）の第１の予測される空調部分電力需要量を計算する（Ｓ０４；Ｓ０４’）よう構成され、計算された前記第１の予測される空調部分電力需要量は、少なくとも、前記車室目標温度に従って及び前記第１の外気温度に従って前記車室温度を提供するための前記電力需要量を含み、
前記計算装置（１４）はさらに、前記車両（Ｆ）の少なくとも１つの第１の予測される追加的な部分電力需要量を計算し（Ｓ０５；Ｓ０５’）、及び、前記第１の空調部分電力需要量と前記少なくとも１つの第１の追加的な部分電力需要量との和として、第１の予測される最終的な電力需要量を計算する（Ｓ０６；Ｓ０６’）よう構成され、
前記制御装置（１５）は、定められた前記第１の予測される最終的な電力需要量に基づいて、前記車両駆動条件を考慮して前記車両（Ｆ）を駆動し（Ｓ０７；Ｓ０７’）、
目標速度範囲内にある速度であって、前記車両（Ｆ）の最小の前記第１の予測される最終的な前記電力需要量がそれについて計算された前記速度を定め、
前記計算する（Ｓ０４；Ｓ０４’）際に、限界速度を含めた前記目標速度範囲内の整数の速度による前記車両（Ｆ）の仮定される各速度について１つずつ前記空調部分電力需要量を計算し、
前記車両を駆動する（Ｓ０７）際に、前記目標速度範囲内にある前記定められた速度に対して、前記車両（Ｆ）の実際の速度を調整するよう構成される、装置。
【請求項１０】
前記第２のデータ収集装置（１２）は、前記第２のデータ信号のうちの少なくとも幾つかを受信するための無線通信インタフェース（１６）を備える、請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、特に電気自動車又はハイブリッド自動車を駆動するための方法及び装置に関する。電気自動車又はハイブリッド自動車は、そのドライブトレインが完全に又は少なくとも部分的に電気エネルギーで駆動するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車及びハイブリッド自動車、さらに、内燃機関を備えた車両又は代替的なエネルギー源を備えた車両の構築及び計画の際には、各車両を効率良く制御すること又は制御出来ることに大きな意味がある。この効率良く制御し又は制御出来るということには、特に、車両を効率良く、特にエネルギー効率良く駆動するということが含まれている。車両を駆動するために、複数の情報を利用することが可能であり、例えば、車両の以前の電力需要量及び現在の電力需要量についての情報を利用することが可能である。
【０００３】
独国特許出願公開第１０２０１１０５４４５７号明細書には、電気自動車の航続距離を決定する装置が記載されている。この方法には、利用可能なバッテリエネルギーの値、及び、車室の暖房又は冷房のために必要な電力値を定める工程が含まれている。この方法では、利用可能なバッテリエネルギーの値、及び、車室暖房又は車室冷房を提供するための推定エネルギー値に基づいて、利用可能なバッテリエネルギーの値が定められる。この方法では、直近に消費されたＨＶＡＣ（ｈｅａｔｉｎｇ、ｖｅｎｔｉｌａｔｉｎｇ、ａｎｄ  ａｉｒ‐ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ、冷暖房空調設備）エネルギーの実際値、ＨＶＡＣシステムによる負荷がない状態で直近に消費されたエネルギーの値、最大ＨＶＡＣシステムによる負荷が掛かった状態で直近に消費されたエネルギーの値に基づいて、直近に消費されたエネルギーの値が定められる。本方法では、直近に進んだ距離の値が定められ、直近に消費したエネルギーの値により、直近に進んだ距離の値を操作し（Ｂｅｄｉｅｎｕｎｇ）、利用可能なバッテリエネルギーの値を乗算することによって、航続距離が定められる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、請求項１の特徴を備えた方法、及び、請求項９に記載の特徴を備えた装置を開示する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の根底には、車両の駆動が、車両の外部のパラメータについての情報を含む環境パラメータに関する、より多くの又はより詳細な情報に基づくほど、車両の駆動の効率が良くなり、特にエネルギー効率が良くなるという認識がある。
【０００６】
本願の趣旨における車両の駆動には、特に、車両駆動部の制御、走行動力学、走行速度、及び走行ストラテジ、好適に、ある車両状況の直前に行われる制御が入るが、これらに限定されない。ここでは、電気で駆動する車両も、内燃機関により駆動する車両も含まれうる。
【０００７】
さらに、車両の駆動には、航続距離の予測を提供するための他の車両構成要素の制御、即ち例えばナビゲーション装置の制御も含まれており、上記航続距離予測の提供においては、推奨する平均走行速度とこれに合うルートとが表示され、さらに、運転者は、推奨されるルートに従うか、又は、車両駆動部の、エネルギー及び／又は効率が最適化された自動制御を作動させるかを選択することが可能である。
【０００８】
車両が走行すべきルートが分かっている場合、車両の駆動には、走行すべきルートに沿った駆動部と、走行ストラテジと、走行速度とに対する、走行区間の地形が考慮され総エネルギーが最適化された制御が含まれる。このようなルートは、例えば、車両のナビゲーション装置によって又は本発明に係る装置内に構成されたナビゲーション装置によって入力可能であり、又は自動的に決定可能である。
【０００９】
本発明の根底にある構想は、上記根底にある認識を考慮し、かつ、車内パラメータと、外部のパラメータ、即ち環境パラメータとに基づく車両の予測される空調部分電力需要量を計算することである。換言すれば、車両の、効率及び／又はエネルギーが最適化された駆動が、最小の総エネルギー消費量に基づいて行われ、この最小の総エネルギー消費量は、車両の移動又は走行のための電力需要量であって、追加的な部分電力需要量という概念に含まれる上記電力需要量と、空調部分電力需要量と、を考慮する。
【００１０】
空調部分電力需要量とは、特に、車室の空調のために、即ち車内環境に影響を与えるために、全ての他の電力需要量に加えて車両のエネルギー貯蔵量で賄わなければならない部分電力需要量を意味している。その際には有利に、例えば、車両の駆動部の駆動により発生し又は発生することが予想される熱が考慮される。駆動部が、単位時間当たりに、車室全体の暖房のために必要であるより多くの廃熱を発生させる場合には、空調部分電力需要量はゼロであり、その際に、この簡単な例では、エアーコンディショナのブロアファンのための電力需要量は無視される。車室を特定の車室目標温度に温めるべき場合には、車内にいる各人が、その熱放射により空調部分電力需要量の低減に寄与しうる。これに対して、車室を冷却すべき場合には、車内にいる各人は、その熱放射により、空調部分電力需要量の増大に寄与しうる。
【００１１】
上記空調部分電力需要量の計算では、車両の車両モデルが利用され、この車両の車両モデルでは、環境パラメータと車内パラメータとが組み合わさって、車両の空調部分電力需要量に対してどのように作用しうるかについての情報が含まれている。従って、車両の予測される最終的な電力需要量をより正確に計算することが可能となり、即ち、予測される最終的な電力需要量のより良好な予測が可能となる。上記より正確な計算及び予測に基づいて、より効率良く車両が駆動される。
【００１２】
車両モデルには、特に環境パラメータと車内パラメータを互いに結び付ける複数の数式及び因果関係が含まれる。ここでは、車両モデルは、特に、エネルギー的なモデルを記述する。車両モデルは例えば、車内パラメータ及び／又は環境パラメータに従った車両駆動部のための電力需要量を含む車両駆動部モデルを含みうる。さらに、車両モデルは、車両駆動部の駆動状態に従った、単位時間当たりの廃熱を含みうる。車両モデルはさらに人間モデルを含み、この人間モデルは、車内パラメータに対する人間の平均的な寄与を記述し、例えば、蒸発による車室湿気への影響、体温による車室温度への影響等を含む。車両モデルの一部として、車室のための、遥かに物理を基礎とした内部空間モデルが利用可能である。代替的に、簡素化されたアプローチも利用されうる。
【００１３】
例えば、ワット単位による熱的な加熱出力又は冷却出力に対する需要を、以下の数式に従って計算することが可能であり、
【００１４】
【数１】
0006419819.tif 000002
【００１５】
その際に、ｖは、走行速度（ｍ／ｓ）であり、ΔＴは、車室温度と外気温度との間の差分（ケルビン絶対温度）である。この２つの係数は例示的なものであり、例えば、車種と、車内パラメータとしての車内の実際の人数と、に依存しうる。各人は、車室での熱出力に対して例えば１００Ｗ寄与しうる。上記係数はさらに例えば、実際の太陽の強さ、及び、車両への実際の太陽の入射角度等の環境パラメータに依存する可能性があり、これにより、追加的な熱出力が得られる。実際の人数、太陽の強さ、及び／又は、太陽の入射角度は、上記数式への追加的な項としても表わされる。
【００１６】
（例えば、熱で駆動するヒートポンプによる、例えば、吸着式冷却による）内部空間の暖房又は内部空間の冷却のための場合により利用可能なエンジン廃熱及び／又は排ガスの廃熱は、上記の項からは除かれる。車両の駆動部の利用可能な廃熱は、走行プロファイル及び／又は走行ストラテジ（例えば、惰性走行）を考慮して、熱技術的に事前に計算可能である。この計算は、例えば、駆動部の効率と、環境への駆動機構の熱損失への経験的なアプローチと、を介して行われうる。
【００１７】
内部空間の空調は除湿を含みうる。この場合に、車両の空調部分電力需要量は、除湿のための電力需要量を含み、当該電力需要量は、内部空間の湿気、乗員数（人間による蒸発）、給気率、外部の湿気、窓ガラスの内側の露点温度（窓の曇り）、設定可能な車室目標湿気等の車内パラメータ、及び／又は、車両の除湿装置の効率に依存しうる。
【００１８】
走行開始時の、車室目標温度又は車室目標温度範囲内の温度への車室の暖房又は冷却のために、実際の車室温度が定められる。更なる別の車内パラメータとして、このような計算に、車室の暖めるべき又は冷すべき装備品の総質量、車室で暖めるべき又は冷やすべき全ての物についての質量平均された固有の熱容量、及び／又は、暖房又は冷房装置（例えば、空調装置又はフルオートエアーコンディショナ）の効率が考慮されうる。
【００１９】
第１の予測される追加的な部分電力需要量は、例えば、車両の駆動部のための電力需要量でありうる。第１の予測される追加的な部分電力需要量は、他の車両構成要素又は補助消費機器による電力需要量又はエネルギー消費量を含んでもよく、又は、他の車両構成要素又は補助消費機器による電力需要量又はエネルギー消費量であってもよい。従って、本発明に係る方法は、二次的な需要における、消費が最適化された走行速度及び走行加速度又は走行減速度を計算する方法であって、電気による駆動のためにも、内燃機関による駆動のためにも利用可能な上記方法も含む。
【００２０】
本発明によれば、車両駆動条件が設定可能であり、この車両駆動条件は、個別条件の論理的な連鎖でもありうる。例えば、特にエネルギーを節約して車両を駆動すべきであるという車両駆動条件の個別条件であってもよい。車両の車室の空気調整が行われない場合には通常、エネルギーが節約されるほど車両の速度が遅くなるように、車両の駆動、特に走行する車両のドライブトレインの駆動が設定される。しかしながら、内部空間の空調が行われる場合、又は一般に、車内環境に影響が与えられる場合には、この簡単な状況は変わる可能性がある。
【００２１】
車両の空調装置を駆動するためには、例えば、熱だめ又は冷気だめが必要である。例えば低速での走行時に車両が移動する場合には、所望の車室目標温度を提供するためにはドライブトレインで生成された廃熱が小さ過ぎるという状況に該当しうる。この例の場合、より速い速度に車両の速度を設定することが、よりエネルギーを節約することになり、従って、空調部分電力需要量と、車両のドライブトレインに供給するための部分電力需要量と、の和としての車両の最終的な電力需要量がトータルで最小に抑えられ、これにより、その時の車両駆動条件に従って、エネルギーを節約して車両を駆動することが可能である。
【００２２】
空調部分電力需要量、即ち、内部空間空調設備（ＨＶＡＣ）に基づく車両のエネルギー消費量が、本発明に基づいて、環境パラメータに従って及び車内パラメータに従って予測され、実質的に、車両を駆動するための基礎として機能する。これにより、車両、特に走行中の車両の、総エネルギーが最適化された駆動が行われる。特に、全消費量に鑑みた、即ち最終的な電力需要量に鑑みた車両の駆動部の制御が改善されうる。
【００２３】
車両駆動条件の枠組みにおいて、例えば車両の特に長い航続距離が望まれる場合には、車両の全ての機能が、この車両駆動条件の趣旨に沿って駆動されうる。このことは特に、電化度が増した車両にとって特に有利でありうる。さらに、航続距離の予測も、即ち、少なくとも車両のエネルギー貯蔵器の実際の値に基づく、車両の所定ルートに沿ったキロ単位での航続距離の予測も改善されうる。改善された航続距離予測に基づいて、例えば車両のナビゲーション装置が特に航続距離が長いルート計算するよう自動的に制御されることで、車両がより効率良く駆動されうる。
【００２４】
１つ以上のルートに沿った航続距離の予測は、さらに、例えば、既存のエネルギーステーションについての事前にプログラミングされた情報又は現在呼び出し可能な情報によって修正されうる。従って、車両のナビゲーション装置は、予測される航続距離内で車両がエネルギーステーションに達しうるルートを表示するよう自動的に制御されうる。代替的又は追加的に、予測された航続距離内の１つ以上のルートに沿ってエネルギーステーションが配置されている場合には、警報信号が出力されてもよい。この文脈のエネルギーステーションは、燃料のための従来のガソリンスタンドであるが、電気充電スタンド等であってもよい。
【００２５】
本発明は、有利にナビゲーション装置に組み込まれ、又は、車両のナビゲーション装置と結合されうる。代替的に、ナビゲーション装置の特性及び機能を備えたナビゲーション要素が、装置に組み込まれてもよい。
【００２６】
有利な実施形態及び発展形態は、従属請求項、及び、以下の明細書の記載から図面を参照して明らかとなろう。
【００２７】
有利な発展形態によれば、本発明に係る方法は、以下の工程を更に含み、即ち、車両の第１のルートについての情報を含む第３のデータ信号を収集する工程であって、設定された車両駆動条件は目標位置を含み、第１のルートは、車両のスタート位置から目標位置へのルートである、上記収集する工程を含む。第３のデータ信号は、例えば、目標位置が提供された車両のナビゲーション装置によって出力されうる。その際に、第１の環境パラメータは、第１のルートに沿った環境パラメータを含み、第１の外気温度は、第１のルートの少なくとも１つの区間での実際の外気温度、又は、予期される外気温度、即ち予測された外気温度である。即ち、第１のデータ信号は、第１のルート全体に沿った外気温度の推移についての情報を含みうる。本発展形態によれば、本方法は、第１のルートに沿った、定められた第１の予測される最終的な電力需要量の推移に基づいて、第１のルートに沿った車両の第１のエネルギー消費量を計算する工程をさらに有する。
【００２８】
即ち、第１のルートに沿った１つ以上のポイントについて、又は、第１のルートに沿った全てのポイントについても、第１の予測される最終的な電力需要量が計算される。第１のルートに沿った車両の予測される時間的な位置の推移を利用して、上記最終的な電力需要量の推移から、第１のルートに沿った車両の総エネルギー消費量が計算されうる。
【００２９】
車両の時間的な位置の推移は、過去の期間における、例えば３０分間の平均速度に基づいて生じうる。例えば車両のナビゲーション装置によって、第１のルートに沿った車両の許容される速度及び／又は可能な速度についての情報が、車両の予測される時間的な位置の推移の診断の基礎として援用されうる。さらに、ユーザの運転挙動についての情報を有する所定のデータ又は予めプログラミングされたデータを含むデータバンクが、追加的又は代替的に援用されうる。
【００３０】
車両を駆動する工程は、計算された第１のエネルギー消費量に基づいて、目標位置を考慮して実行される。従って、所望の目標位置に従って、車両の、効率及びエネルギーが最適化された駆動が可能である。その際に、車両の現在利用可能なエネルギー貯蔵量が、計算された第１のエネルギー消費量と比較されうる。このような介入が、利用可能な残りのエネルギー量を考慮した目標位置への到達のために必要な場合には、上記比較に基づいて、車内パラメータが自動的に変更されうる。例えば、車室目標温度が、所定の又は設定可能な最小値に下げられるであろう。
【００３１】
本発明に係る方法の更なる別の好適な発展形態によれば、第１のデータ信号は、以下のうちの少なくとも１つ、即ち、時刻、カレンダの日付、向かい風、第１のルートに沿った少なくとも１つの第１の区間での天候、第１のルートに沿った少なくとも１つの第２の区間での湿気、及び／又は、第１のルートの少なくとも１つの第３の区間での日射量、のうちの少なくとも１つについての情報をさらに含む。従って、車両の第１の予測される空調部分電力需要量が特に正確に計算され、これにより、車両の駆動がより効率良くなる。第１のルートの第１の区間、第２の区間、及び第３の区間はそれぞれ同じであるが、互いに重なっていてもよく、又は、互いに全く異なっていてもよい。
【００３２】
有利に、上記の環境パラメータのうちの可能な限り多くの環境パラメータが考慮され、例えば、無線通信インタフェースを介して現在受信可能な全ての環境パラメータが考慮される。時刻、及びカレンダの日付から、例えば実際の第１の外気温度に基づいて、第１のルートに沿った特定の区間でどのような外気温度が予測されるのかが決定されうる。向かい風、天候（例えば雨又は雪）、湿気、及び、日射量は全て、状況によっては車両の第１の予測される空調部分電力需要量を著しく増大又は低減しうる要因である。
【００３３】
本方法の更なる別の好適な発展形態によれば、第２のデータ信号は、以下の車内パラメータのうちの少なくとも１つ、即ち、車両内の実際の人数、車両のクルーズコントロールに予め設定された目標速度、車両のクルーズコントロールに予め設定された目標速度範囲、実際の車室温度、実際の車室湿度、実際の車室ＣＯ２含有量、車両の実際のエネルギー貯蓄量、及び／又は、車両の窓ガラスの窓ガラス内部温度、のうちの少なくとも１つについての情報を含む。これら車内パラメータ、及び他の車内パラメータは、状況によっては、車両の第１の予測される空調部分電力需要量に決定的な影響を与える可能性がある。有利に、上記車内パラメータのうち可能な限り多くの車内パラメータが収集され、第１の予測される空調部分電力需要量の計算の際に考慮される。従って、当該計算が特に正確に実行され、対応して特に効率良く車両が駆動される。
【００３４】
本方法の更なる別の好適な発展形態によれば、車両モデルは、以下のうちの少なくとも１つ、即ち、車両の灯りが点けられた際の車両の電力需要量、車両の速度に従った車両の駆動部の電力需要量、道路の状態に従った車両の駆動部の電力需要量、上記駆動部の電力需要量に従った車両の駆動部による燃料消費量、車両質量、車両の駆動部の効率、及び／又は、外部の湿気及び／又は車室湿気に従って車両の特定の車室湿気を提供するための車両の電力需要量、のうちの少なくとも１つについての情報を含む。
【００３５】
更なる別の好適な発展形態によれば、本方法は、更なる別の工程、即ち、第２のルートについての情報を含む第４のデータ信号を収集する工程であって、第２のルートは、第１のルートとは異なる車両のスタート位置から目標位置へのルートである、上記収集する工程と、第２のルートに沿った第２の環境パラメータについての情報、即ち当該第２の環境パラメータのうち第２のルートに沿った少なくとも１つの区間での少なくとも１つの第２の外気温度についての情報を含む第５のデータ信号を収集する工程と、第２のデータ信号、第５のデータ信号、及び、車両の車両モデルに基づいて、第２のルートに沿った、車両の第２の予測される空調部分電力需要量を計算する工程であって、計算された第２の空調部分電力需要量は、車室目標温度に従って及び少なくとも１つの第２の外気温度に従って車室温度を提供するための少なくとも１つの電力需要量を含む、上記計算する工程と、車両の少なくとも１つの第２の予測される追加的な電力需要量を計算する工程と、第２の空調部分電力需要量と、少なくとも１つの第２の追加的な部分電力需要量と、の和として、第２の予測される最終的な電力需要量を計算する工程と、第２のルートに沿った、定められた第２の予測される最終的な電力需要量の推移に基づいて、第２のルートに沿った車両の第２のエネルギー消費量を計算する工程と、第１のルートと少なくとも１つの第２のルートとの集合から、エネルギー消費量が最小の車両の最適なルートを決定する工程であって、車両を駆動する工程は、決定された最適なルートに基づいて行われる、上記決定する工程と、をさらに含む。
【００３６】
従って、例えば、車両のナビゲーション装置が上記決定された最適なルートを自動的に表示するように、車両は駆動されうる。
【００３７】
更なる別の好適な発展形態によれば、本方法は、更なる別の工程、即ち、車両の実際のエネルギー貯蔵量に基づいて、及び、少なくとも第１のルートに沿った車両の計算された第１の予測される最終的な電力需要量に少なくとも基づいて、少なくとも第１のルートに沿った車両の航続距離を定める工程を含む。その際に、第２のデータ信号は、少なくとも、車両の実際のエネルギー貯蔵量についての情報をさらに含む。車両を駆動する工程は、車両の定められた航続距離に基づいて実行される。例えば、車両の制御装置によって、１つ以上の車内パラメータが変更されうる。従って、現在のエネルギー貯蔵量で車両が全ルートを走行しうることが保証される。
【００３８】
更なる別の好適な発展形態によれば、第２のデータ信号は、車両の所定の目標速度範囲についての情報を含む。さらに、所定の目標速度範囲内にある速度の各速度について、車両の第１の予測される追加的な部分電力需要量が計算される。さらに、所定の目標速度範囲内にある速度の各速度値について、第１の予測される追加的な最終的な部分電力需要量が、車両の上記計算された第１の予測される空調部分電力需要量と、車両の各第１の予期される追加的な電力需要量と、の和として、上記速度値に応じて計算される。本方法は以下の工程、即ち、目標速度範囲内にある速度であって、車両の最小の第１の予測される最終的な電力需要量がそれについて計算された上記速度を定める工程をさらに含む。車両を駆動する工程は、目標速度範囲内にある定められた速度に対して、車両の実際の速度を調整することを含みうる。代替的に、例えば表示装置が上記定められた速度を推奨として表示するように、車両が駆動されうる。
【００３９】
本発明に係る装置の好適な発展形態によれば、第２のデータ収集装置は、第２のデータ信号のうちの少なくとも幾つかを受信するための無線通信インタフェースを備える。従って、例えば定期的に又は常に情報をインターネットから読み出すことが可能であり、例えば、気象局の情報をインターネットから読み出すことが可能である。
【００４０】
従ってインターネット又はイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、登録商標）を介して、例えば、ルートに依存する外気温度、湿気、及び日射量についての第２のデータ信号が読み込まれうる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
以下では、本発明が、概略図に示された実施例を用いて詳細に解説される。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両を駆動する方法を解説するための概略的なフロー図を示す。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る車両を駆動する方法を解説するための概略的なフロー図を示す。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る車両を駆動するための本発明に係る装置を解説するための概略的なブロック図を示す。
【００４２】
全ての図において、同一又は機能的に同一の構成要素及び装置に、特に他に明記しない限り同一の符号が付される。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両を駆動する方法を解説するための概略的なフロー図を示している。
【００４４】
第１の実施形態は、原則を明確にするために、第１の実施形態が意図的に可能な限り簡単に選択されている。上述の考慮される環境パラメータ及び車内パラメータの代わりに複数のこのようなパラメータが考慮され、さらに、互いに依存する様々な部分電力需要量についての複数の計算が行われうると了解されたい。
【００４５】
工程Ｓ０１において、車両Ｆの車両駆動条件が設定される。第１の実施形態では、車両駆動条件は、車両Ｆがエネルギー最適に駆動されるということである。
【００４６】
工程Ｓ０２において、第１の環境パラメータについての情報を含む第１のデータ信号が収集される。第１の実施形態によれば、環境パラメータは第１の外気温度であり、車両Ｆの直接的な環境における実際の外気温度である。
【００４７】
工程Ｓ０３において、車内パラメータについての情報を含む第２のデータ信号が収集される。第１の実施形態によれば、車内パラメータは、車両Ｆの所定の目標速度範囲、車両Ｆの車室目標温度、及び、車両Ｆの実際の車室温度である。目標速度範囲及び／又は車室目標温度は、例えば車両Ｆのユーザによって予め設定される。
【００４８】
さらに、ユーザによって最低速度も予め設定されうるが、最高速度は、動的な地図を用いて、車両Ｆの現在の位置での法律で定められる最高許容速度として決定されうる。従って、目標速度範囲は、最低速度と最高速度との間で定められてもよく、例えば、１００ｋｍ／ｈ〜１２０ｋｍ／ｈであってもよい。
【００４９】
工程Ｓ０４において、車両Ｆの複数の予測される空調部分電力需要量が計算され、即ち、限界速度を含めた目標速度範囲内の整数の速度（ｋｍ／ｈ）による車両Ｆの仮定される各速度について１つずつ、上記空調部分電力需要量が計算される。本例では、２１個の予測される部分電力需要量が計算される。
【００５０】
第１の実施形態によれば、車両モデルが、各仮定される速度において車両の駆動部の単位時間当たりの予測される廃熱がどのくらいの大きさなのかを最初に計算するために利用される。このために車両モデルには、他のパラメータに依存して上記仮定される走行速度を提供するために上記駆動部のどのくらいの第１の電力が必要なのか、及び、上記駆動部の効率がどのくらいなのかが格納されている。
【００５１】
さらに車両モデルを用いて、実際の車室温度から車室目標温度へと車室を暖めるために及び／又は車室目標温度の高さで実際の車室温度を獲得するためにどのくらいの第２の電力が必要なのかが計算され、その際に、実際の外気温度が計算される。
【００５２】
工程Ｓ０５において、各仮定される速度について、車両Ｆの第１の予測される追加的な部分電力需要量が計算される。第１の実施形態によれば、この第１の予測される追加的な部分電力需要量は、上記駆動部による更なる別のパラメータに従って上記仮定される走行速度を提供するために必要な第１の電力である。
【００５３】
工程Ｓ０６において、各仮定される速度について、予測される最終的な電力需要量が、計算された予測される空調部分電力需要量と追加的な部分電力需要量との和として計算される。本例では、最終的な電力需要量は、第１の電力と第２の電力との和から、上記駆動部の単位時間当たりの廃熱を引いたものである。
【００５４】
更なる別の工程において、目標速度範囲内にある仮定される速度のうち、車両Ｆの最小の予測される最終的な電力需要量がそれについて計算された速度が定められる。
【００５５】
更なる別の工程Ｓ０７において、車両Ｆの実際の速度が、例えば車両のクルーズコントロールによって、目標速度範囲内の上記定められた速度へと調整される。第１の実施形態に係る方法は、ユーザの要求に応じて、例えばユーザが目標速度範囲を変更する際に、又は、継続的に実行されうる。さらに、法定最高許容速度が変わったことをナビゲーション装置が報知する場合には本方法が常に自動的に実行されるということも構想可能である。
【００５６】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る車両を駆動する方法を解説するための概略的なフロー図を示す。
【００５７】
第２の実施形態によれば、工程Ｓ０１’において、車両Ｆの目標位置が予め設定されることにより、車両駆動条件の設定が行われる。
【００５８】
工程Ｓ０８において、車両Ｆの第１のルートについての情報を含む第３のデータ信号が収集される。第１のルートは、車両の実際の位置から目標位置への、車両Ｆにとって走行可能なルートである。第３のデータ信号は、例えば、車両のナビゲーション装置によって、当該ナビゲーション装置に伝達された目標位置への応答として出力されてその後で収集されうる。
【００５９】
工程Ｓ０２’において、第１のデータ信号が収集され、この第１のデータ信号は、第２の実施形態によれば、第１のルートの全てのポイントに沿った第１の外気温度についての情報を含んでいる。このような情報は、例えば、無線通信インタフェース１７を介して気象局等から受信されうる。さらに、第１のデータ信号は、第１のルートに沿った車両の予測される可能な速度についての情報を含む。この情報は、例えば、車両のナビゲーション装置から出力されうるが、無線通信インタフェース１７を介しても、例えば交通情報局等から受信されうる。
【００６０】
工程Ｓ０３’において、車両Ｆの車室目標温度の値と、車両Ｆの実際の車室温度、即ち、実際の車室温度の値と、を含む第２のデータ信号が収集される。
【００６１】
工程Ｓ０４’において、第１のルートに沿った各ポイントについて、車両の第１の予測される空調部分電力需要量が計算される。この計算では、車両モデルに基づいて、対応して各ポイントでの実際の車室温度、車室目標温度、及び車両の予測される可能な速度が考慮される。この計算する工程Ｓ０４’は、第１の実施形態に係る上記計算する工程Ｓ０４と同じように実行され、その際に、第１の実施形態とは異なって、所定の目標速度範囲内の速度及び実際の外気温度の代わりに、各ポイントで予測される可能な速度、及び各ポイントでの外気温度が、車両モデルに使用される。
【００６２】
第２の実施形態によれば、車両モデルが、各予測される可能な速度において、車両の駆動部の単位時間当たりの予測される廃熱がどのくらいの大きいのかを最初に計算するために利用される。このために、他のパラメータに従って上記各ポイントで予測される可能な走行速度を提供するために上記駆動部のどのくらいの第３の電力が必要なのか、及び、上記駆動部の効率がどのくらいなのかが、車両モデルを用いて計算可能である。
【００６３】
さらに走行モデルを用いて、実際の車室温度から車室目標温度へと車室を暖めるために及び／又は車室目標温度の高さで実際の車室温度を獲得するためにどのくらいの第４の電力が必要なのかが計算され、その際に、各ポイントでの外気温度が考慮される。
【００６４】
工程Ｓ０５’において、第１のルートに沿った各ポイントについて、車両Ｆの第１の予測される追加的な部分電力需要量が計算される。第２の実施形態では、第１の予測される追加的な部分電力需要量は、例えばマルチメディア装置、パワーウィンドウ等の他の構成要素の他の部分電力需要量を含む第３の電力である。
【００６５】
工程Ｓ０６’において、第１のルートに沿った各ポイントについて、予測される最終的な電力需要量が、各ポイントでの計算された予測される空調部分電力需要量と各ポイントでの追加的な部分電力需要量との和として計算される。第１の実施形態と同じように、各ポイントでの最終的な電力需要量は各々、第３の電力と第４の電力との和から、各ポイントでの上記駆動部の単位時間当たりの予測される廃熱を引いたものである。
【００６６】
工程Ｓ０９では、第１のルートに沿った各ポイントでの上記定められた第１の予測される最終的な部分電力需要量の推移に基づいて、第１のルートに沿った車両Ｆの第１の予測されるエネルギー消費量が計算される。このために、例えば、時間の関数としての上記推移が積分される。
【００６７】
工程Ｓ０７’では、車両Ｆが、上記定められた第１の予測される最終的な電力需要量に基づいて、設定された走行駆動条件を考慮して駆動される。予測される第１のエネルギー消費量は、車両Ｆの実際のエネルギー貯蔵量と比較される。実際のエネルギー貯蔵量が、予測される第１のエネルギー消費量よりも小さい場合には、警報信号が出力される。警報信号に基づいて、車両の表示部が駆動され、例えば、警報灯が駆動される。しかしながら、追加的な工程が行われてもよく、例えば、本方法をもう一度実行した後に、新たに計算された第１の予測されるエネルギー消費量が実際のエネルギー貯蔵量よりも小さくなるまで、例えば、車両Ｆの他の構成要素のうちの幾つか又は他の構成要素の全てを、電力供給部から自動的に分離する工程等が行われてもよい。
【００６８】
図３は、本発明の第３の実施形態に係る車両Ｆを駆動するための本発明に係る装置１０を解説するための概略的なブロック図を示す。装置１０は、ここでは簡略して記載されている。装置１０の様々な要素の機能、及び、多様な発展形態及び変形例は、先の記載において、第１の実施形態及び第２の実施形態に関して詳細に記載されている。本装置１０は、上述の発展形態及び変形例を提供するために変更可能であると理解されたい。
【００６９】
本装置１０は、装置Ｆ内に形成され、入力装置９を備える。この入力装置９は、例えば、タッチスクリーン、又は、例えば携帯電話と通信するための、インタフェースでありうる。
【００７０】
本装置は、第１の環境パラメータについての情報、即ち当該第１の環境パラメータについての情報のうち第１の外気温度についての情報を含む第１のデータ信号を収集する（Ｓ０２：Ｓ０２’）ためのデータ収集装置１１をさらに備える。第３の実施形態によれば、第１のデータ収集装置１１は、車両Ｆの外側にある温度センサ１６と、第１のデータ信号のうちの少なくとも幾つかを受信するための無線通信インタフェース１７と、を備える。無線通信インタフェース１７は、無線信号等を受信するためのイーサネット（登録商標）接続のために構成されうる。
【００７１】
本装置は、車内パラメータについての情報、即ち当該車内パラメータのうち車両Ｆの車室目標温度についての情報を含む第２のデータ信号を収集する（Ｓ０３；Ｓ０３’）よう構成された第２のデータ収集装置１２をさらに備える。第２のデータ収集装置１２は、例えば、フルオートエアーコンディショナ及び／又はナビゲーション装置を含みうる。さらに、タッチスクリーン、回転ノブ、又はスライダであってもよい。
【００７２】
装置は、少なくとも車両Ｆの車両モデルを格納するためのメモリ装置１３をさらに備え、その際に、車両モデルは、車室目標温度に従って及び第１の外気温度に従って車室温度を提供するための車両Ｆの電力需要量についての情報を含む。車両モデルの可能な構成については、先に詳細に解説した。
【００７３】
装置は、少なくとも、第１のデータ信号、第２のデータ信号、及び車両Ｆの車両モデルに基づいて、車両Ｆの第１の予測される空調部分電力需要量を計算する（Ｓ０４；Ｓ０４’）よう構成された計算装置１４をさらに備え、その際に、計算された上記第１の予測される空調部分電力需要量は、少なくとも、車室目標温度に従って及び第１の外気温度に従って車室温度を提供するための電力需要量を含む。
【００７４】
計算装置１４はさらに、車両Ｆの少なくとも１つの第１の予測される追加的な部分電力需要量を計算し（Ｓ０５；Ｓ０５’）、第１の空調部分電力需要量と少なくとも１つの第１の追加的な部分電力需要量との和として、第１の予測される最終的な電力需要量を計算する（Ｓ０６；Ｓ０６’）よう構成される。
【００７５】
本装置１０の制御装置１５は、定められた上記第１の予測される最終的な電力需要量に基づいて、車両駆動条件に考慮して車両Ｆを駆動する（Ｓ０７；Ｓ０７’）よう構成される。
【００７６】
以上、本発明を好適な実施例を用いて詳細に解説してきたが、本方法は当該実施例には限定されず、様々な形態で変更可能である。特に、本発明は、本発明の範囲を逸脱することなく、多様な形態で変更又は修正される。
【００７７】
本明細書ではナビゲーション装置が言及されているが、このナビゲーション装置は、車両内の本発明に係る装置と結合されたナビゲーション装置又はナビゲーションシステムであってもよく、本装置内に含まれるナビゲーション要素であってもよいと理解されたい。このようなナビゲーション要素には、別体のナビゲーション装置又はナビゲーションシステムの全ての機能及び特性が具備されうる。
【００７８】
オプションとしてさらに、除湿、窓ガラス及び／又はミラー暖房、シート暖房、及び／又は、給気暖房のための補助消費機器の電力需要量又はエネルギー消費量が、別々に計算及び／又は出力されうる。車両の制御装置へと、及び／又は、車両内に形成された表示装置へと上記出力が行われる。従って、電力需要量又はエネルギー消費量についてのさらに厳密な計算又は予測と、車両の駆動部のエネルギー最適化された制御と、が可能である。
【００７９】
追加的又は代替的に、例えば計算装置１４によって、エネルギー節約の潜在的な可能性が計算され、即ち、走行駆動条件としての空気再循環駆動におけるフルオートエアーコンディショナの駆動、例えばＨＶＡＣの駆動による、空調部分電力需要量の削減が計算されてもよい。車内パラメータとしての、内部空間の湿気の度合い、窓ガラス内部温度、実際の乗員数、及び／又は、内部空間でのＣｏ２含有量に従って、車両Ｆを駆動する工程（Ｓ０７）は、最適化された空気再循環駆動パラメータによる空気再循環駆動の自動的な設定を含む。
【００８０】
代替的又は追加的に、車両Ｆを駆動する工程（Ｓ０７；Ｓ０７’）は、車両Ｆのユーザに、最適化された空気再循環駆動パラメータによる空気再循環駆動を推奨することを含んでもよい。設定された空気再循環駆動は、車内パラメータとして、本発明に係る方法を新たに実行した際に考慮される。
【００８１】
車両の車両モデルは、ユーザ固有に構成されてもよい。例えば、ユーザプロファイルであって、ユーザ固有ではない一般的なプロファイルとの比較において車両モデルの１つ以上の特性がそれに従って変更されている上記ユーザプロファイルが、プログラム可能及び／又は選択可能である。様々なユーザにおいて、例えば、車両が移動１キロメータ当たりの平均的な燃料消費量又はエネルギー消費量は様々であってもよい。
【００８２】
本発明に係る方法の過程において、例えば、あるルートに沿った予測されるエネルギー消費量が計算された場合には、当該ルートが実際に走行されたかどうかを、自動的に、例えば車両のナビゲーション装置を用いて検査することが可能である。上記ルートが走行された場合には、ルートの開始時のエネルギー貯蔵量とルート走行後のエネルギー貯蔵量との比較によって、実際に利用されたエネルギー消費量が計算されうる。実際のエネルギー消費量は、計算された上記予測されるエネルギー消費量と比較され、当該比較結果に基づいて、車両モデルが自動的に調整されうる。車両モデルはさらに、以下のことにより継続的に調整され、即ち、例えば、複数の走行状況、複数の走行ルート、複数の走行日、複数の走行時間、複数の走行年に渡るフルオートエアーコンディショナの全エネルギー消費量が読み出され、全エネルギー消費量が、当該全エネルギー消費量に対応する入力変数であって、半経験的な関数的な相関のための入力変数と関連付けられることにより、継続的に調整されうる。
【００８３】
走行駆動条件は、車両Ｆのユーザが選択可能な快適度のリストから（当該リスト内では平均な電力需要量が昇順に並ぶ）１つの快適度を決定することが可能であり、その際に、各快適度は、車内パラメータのための許可される値範囲の集まりを示す。
【図１】
0006419819.tif 000003
【図２】
0006419819.tif 000004
【図３】
0006419819.tif 000005