(57)【要約】  本発明は、内燃機関と、エネルギー貯蔵手段を有する電気機械とを備えるハイブリッド車両の駆動システムを管理するための方法に関し、車両は、近づいてくる道路の下り方向の区間のトポロジーに関する情報を有する。前記方法は、前記道路区間の少なくとも１つの勾配度にしたがって車両の電力要求を予測するステップと、駆動システムの動作モードも予測するステップであって、前記動作モードが少なくとも惰性下り坂走行、駆動システムにより、好ましくは電気機械のみにより補助される下り坂走行、エネルギー回収により制動される下り坂走行から選択されるステップと、前記予測にしたがって道路の区間に達する前に貯蔵システムにおけるエネルギーレベルを調整するステップとを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー貯蔵手段を有する熱機関と電気機械とを含むハイブリッド車両の駆動システムを管理する方法であって、前記車両が来たるべき下り坂道路区間のトポロジーに関する情報を有し、前記方法において、前記車両の電力需要が少なくとも前記区間の勾配に応じて予測され、前記駆動システムの動作モードも予測され、前記動作モードは、少なくとも、
惰性下り坂走行、
前記駆動システムによって、好ましくは前記電気機械のみによって補助される下り坂走行、
エネルギーの回収によって制動される下り坂走行
から選択され、
前記貯蔵システムにおけるエネルギーのレベルは、前記予測に応じて前記区間に到達する前に適合される方法。
【請求項２】
前記エネルギー貯蔵手段が電気化学的なものである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
予測された動作モードがエネルギーの回収によって制動される下り坂走行であるときに、前記貯蔵手段におけるエネルギーのレベルは、前記区間を離れる際に前記貯蔵手段におけるエネルギーのレベルが前記区間に到達する際よりも高く且つ前記区間を離れる際の前記貯蔵手段におけるエネルギーのレベルが好ましくはその上限に達するように、前記区間に到達する前に変更される請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記区間に到達する前に前記貯蔵手段におけるエネルギーのレベルが増大される請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記貯蔵手段におけるエネルギーのレベルは、下り坂走行を開始する前に、前記エネルギー貯蔵手段が下り坂走行の全体にわたって前記車両のために認められた制限速度を維持するのに必要な全てのエネルギーを供給できるように増大され、前記動作モードが好ましくは電気モータのみによって推し進められる請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記電力需要は、前記区間上で前記車両に関して認められた既知の制限速度に基づいても予測される請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記貯蔵手段におけるエネルギーのレベルは、前記車両が前記区間にわたって走行するときには最小限界と最大限界との間で漸進的に変化する請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
トポロジーに関する情報は、ジオロケーションシステム、特にＧＰＳシステムによって、及び／又は、他の車両から、前記車両により受けられる請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記車両は、それが来たるべき道路区間にわたって走行するときに一定速度を維持する請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を実施するようになっている計算手段（４０）を備える駆動システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の駆動システムを備えるハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱機関とエネルギー貯蔵手段を有する電気機械とを備えるハイブリッド車両の駆動システムの管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー回収の潜在的な源としてのその軽減の最適な活用を模索することによって車両が走行している道路のトポロジーに関連付けられる情報を利用することが知られている。
【０００３】
既知のエネルギー管理方策は、勾配での回収を最適化するために貯蔵手段内のエネルギーのレベルを適合させる。しかしながら、これらの方策では、勾配が比較的急である場合にのみ、下り坂道路状況が潜在的なエネルギー源として認められる。
【０００４】
国際公開第２０１４／０５８３８３号パンフレットは、来たるべき勾配が回収制動につながるかどうかを決定するために、来たるべき道路区間にわたる予期される速度がジオロケーションシステムを使用して計算される方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０５８３８３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
燃料の消費を更に低減するためにハイブリッド車両の駆動システムを管理する方法を更に改善する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、エネルギー貯蔵手段を有する熱機関と電気機械とを含むハイブリッド車両の駆動システムを管理する方法であって、車両が来たるべき下り坂道路区間のトポロジーに関する情報を有し、前記方法において、車両の電力需要が前記区間の勾配と前記区間における速度規制とに応じて予測され、駆動システムの動作モードも予測され、前記動作モードが、少なくとも、
−惰性下り坂走行、
−駆動システムによって、好ましくは電気機械のみによって補助される下り坂走行、
−エネルギーの回収によって制動される下り坂走行
から選択され、
貯蔵システムにおけるエネルギーのレベルが、前記予測に応じて区間に到達する前に適合される方法によってそれを扱う。
【０００８】
本発明により、駆動システムは、勾配が比較的緩やかである勾配状況を含めて、最適な方法で動作することができる。
【０００９】
エネルギー貯蔵手段は電気化学的なものであることが好ましい。
【００１０】
方法の１つの実施形態では、予測された動作モードがエネルギーの回収によって制動される下り坂走行であり、また、貯蔵手段におけるエネルギーのレベルは、区間を離れる際に貯蔵手段におけるエネルギーのレベルが区間に到達する際よりも高く且つ区間を離れる際の貯蔵手段におけるエネルギーのレベルが好ましくはその上限に達するように、区間に到達する前に変更される。
【００１１】
貯蔵手段内のエネルギーのレベルは、前記区間に到達する前に増加させることもできる。  例えば、貯蔵手段におけるエネルギーのレベルは、下り坂走行を開始する前に、エネルギー貯蔵手段が下り坂走行の全体にわたって車両のために認められた制限速度を維持するのに必要な全てのエネルギーを供給できるように増大され、このとき、動作モードが好ましくは電気モータのみによって推し進められる。
【００１２】
電力需要は、前記区間上で車両に関して認められた既知の制限速度に基づいても予測される。
【００１３】
目的は、好ましくは、貯蔵手段におけるエネルギーのレベルが、車両が前記区間にわたって走行するときには最小限界と最大限界との間で漸進的に変化することである。
【００１４】
トポロジーに関する情報は、ジオロケーションシステム、特にＧＰＳシステムから、及び／又は、他の車両から受信することができる。
【００１５】
車両は、それが来たるべき道路区間を走行するときに一定の速度を維持することができ、また、予測はその基準に基づいて行うことができる。
【００１６】
本発明は、更に、先に規定されるような本発明に係る方法を実施するようになっている計算手段を備える駆動システムにある。
【００１７】
本発明は、更に、本発明に係る駆動システムを備えるハイブリッド車両にある。
【００１８】
本発明は、その１つの非限定的な実施形態の以下の詳細な説明を読んで添付図面を検討した後に、より良く理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】駆動システムを管理する本発明に係る方法で使用することができるアルゴリズムの一例である。
【図２】車両の速度及び勾配に応じた電力需要の漸進的変化の例を表す。
【図３】道路トポロジーの一例における貯蔵手段内のエネルギーの経時的な及び車両の高度に応じた漸進的変化を示す。
【図４】道路トポロジーの他の例における貯蔵手段内のエネルギーの経時的な及び車両の高度に応じた漸進的変化を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、パワートレインとしても知られる駆動システム１０を含むハイブリッド車両に適用され、前記駆動システムは、熱機関と、エネルギー貯蔵手段を有する電気機械とを含む。
【００２１】
熱機関は、適切な変速機を介して車両の車輪を駆動させるために使用され得るトルクを供給する。この熱機関は、例えば、ディーゼルエンジン又はガソリンエンジンなどの内燃機関、或いは、例えばエタノール又は水素などの他の液体燃焼又は気体燃料で動作するエンジンである。
【００２２】
電気モータは、発電機として可逆的に動作可能なモータであってもよい。
【００２３】
貯蔵手段は、電気化学的なもの及び／又は慣性的なものであってもよく、好ましくは、電池又は１つ以上のスーパーキャパシタなどの電気化学的なものである。
【００２４】
車両は、来たるべき道路のトポロジーを利用できるようにすることを可能にする情報手段を含む。
【００２５】
前記手段は、例えば、ＧＰＳ受信器などのジオロケーションデータ受信器１２を含む。ジオロケーションデータは、車両の位置をリアルタイムで知ることができるようにし、また、地図データベースに問い合わせすることにより、来たるべき道路のトポロジー、特に勾配の存在及び勾配の度合いを知ることができるようにする。地図データの供給源が車載供給源であってもよい。
【００２６】
トポロジーデータは、特に、車両がとりわけ互いを通過するときに互いにデータをやりとりするインタラクティブな道路ネットワークの場合には、他のセンサ１４から等しく来ることができる。
【００２７】
地図データ源は、ドライバーに減速させる速度規制の想定し得る存在に関する情報を供給することもできる。
【００２８】
車両は、駆動システム１０の動作を管理するための電子回路などの計算手段４０を含み、該計算手段４０は、図１のアルゴリズムのステップ２０において、少なくともトポロジーと認められた速度規制情報とから、来たるべき下り坂道路区間を走行するために供給されるべき電力を決定する。
【００２９】
計算は、様々な仮説、とりわけ、特に交通が自由に循環しているときに車両の速度が認められた速度規制に等しく保たれるという仮説に基づいて行うことができる。
【００３０】
図２においては、車両の速度が高いほど、電力需要が大きくなるのが分かる。電力需要は、特定の速度範囲にわたってマイナスであり、その範囲の程度は、勾配が急になるほど幅広い。
【００３１】
勾配と速度とを参酌する電力需要Ｐが閾値Ｘ２を上回る場合には、エネルギー回収が不可能であり、また、駆動システムは、好ましくは電気モータ（電気モード）を動力源として使用する駆動モードを貯蔵手段内のエネルギーのレベルがこれを可能にする場合には保たなければならず、或いは、可能にしない場合には熱機関（ハイブリッドモード）を動力源として使用する駆動モードを保たなければならない。
【００３２】
計算手段４０は、この状況３０に応じて駆動システム１０へ送られるべきコマンドを決定する。特に、これらのコマンドは、下り坂走行中に電気モード又はハイブリッドモードでの動作を課すことができる。
【００３３】
電力需要Ｐが閾値ｘ１を下回る場合には、勾配を用いてエネルギー貯蔵手段を再生することができ、駆動システム１０が前記状況５０に応じて制御される。計算手段は、回収モードでの動作を駆動システムに課すことができる。
【００３４】
電力需要Ｐが２つの間にある場合、すなわち、ｘ１≦Ｐ≦ｘ２である場合、駆動システム１０は、車輪との接続を切って車両が惰性で走行できるようにするために前記状況６０に応じて制御される。
【００３５】
下り坂区間は、動作モードが変化する異なる勾配に伴って複数の部分に分けられてもよい。
【００３６】
特定された電力需要と採用された動作モードとにしたがって、達せられるべきエネルギーの目標レベル、例えば、車両が下り坂道路区間にわたって意図された速度を維持できるために必要なエネルギーのレベルも決定される。
【００３７】
必要とされるエネルギーレベルと現在のエネルギーレベルとの間の差に基づいて、熱機関の出力の点で好ましい条件下で上流側の貯蔵手段のエネルギーレベルを適合させ始めることができ、及び／又は、燃料を節約することができ、それにより、車両がその下り坂走行を開始するときに、上流側の貯蔵手段のレベルが最適になる。
【００３８】
例えば、図３を参照して、車両が水平区間７１から始まる緩やかな勾配の下り坂７０を走行する状況について説明する。
【００３９】
下り坂区間７０を走行するための電力需要を評価した後、車両の予測速度が与えられると、貯蔵手段が有さなければならない高いエネルギーレベルＮｉは、そのエネルギーを低レベルＮｇまで放電することによって、空気の摩擦に打ち勝つために必要な電力を供給できるようにするとともに、車両がその速度を維持できるようにする。高いレベルＮｉがエネルギー貯蔵の上限に対応してもよく、また、低いレベルＮｇが低い速度に対応してもよい。
【００４０】
高いエネルギーレベルＮｉが決定される時刻ｔ０では、貯蔵手段における現在のエネルギーレベルがＮｃであり、この場合、Ｎｃ＜Ｎｉである。
【００４１】
したがって、時間ｔｉ＞ｔ０における下り坂走行の開始時にエネルギーレベルＮｉに達するためには、車両が時間ｔ０から行い始めて、より多くのエネルギーを貯蔵することが必要である。
【００４２】
時刻ｔ２で下り坂走行をしてしまった時点では、貯蔵手段においてその低レベルＮｇに達してしまったエネルギー蓄積を再構成することができ、動作モードは、例えば、ｔ０とｔ１との間のハイブリッドモードからｔ１とｔ２との間の電気モードへ移行し、その後、再びｔ２から始まるハイブリッドモードに移行する。
【００４３】
図４の例では、電力需要がマイナスであるためには勾配が十分に急である。この場合、貯蔵手段のエネルギーレベルをｔ０から始まって電気モードで動作するｔ１で勾配区間に達する前に減少させることができる。貯蔵手段のエネルギーレベルは、下り坂を離れる際に貯蔵手段がエネルギーで満たされて上限に達してしまうように、時間ｔ１において下限又は下位レベルに達することができる。
【００４４】
ｔ１とｔ２との間の下り坂走行中、駆動システムが回収モードで動作し、回収されたエネルギーが貯蔵手段に蓄えられる。
【００４５】
本発明は、今しがた説明してきた例に限定されない。
【００４６】
特に、ドライバーの運転習慣のような他のパラメータから、下り坂走行を開始する前に貯蔵されるべき電力需要及び／又はエネルギーレベルを決定することができ、それにより、車両の意図される速度を認められた速度規制以外の値に補正できる。
【００４７】
「含む」という表現は、「少なくとも１つを備える」と同義であると理解されなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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