DE102015203280A1

DE102015203280A1 - Hybridantriebsstrang-Betriebsartbestimmung auf der Basis einer Ortsraum-Streckensegmentierung

Info

Publication number: DE102015203280A1
Application number: DE102015203280.9A
Authority: DE
Inventors: Yanan Zhao; Wei Liang; Ming Lang Kuang
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2015-09-03
Also published as: CN104875738A; CN104875738B; US9067589B1

Abstract

Ein Fahrzeug umfasst einen Antriebsstrang mit einer Kraftmaschine und einer elektrischen Maschine und eine Batterie, die dazu ausgelegt ist, die elektrische Maschine zu versorgen. Das Fahrzeug umfasst ferner einen Controller, der dazu programmiert ist, den Antriebsstrang gemäß einer prognostizierten Drehmomentverteilung zwischen der Kraftmaschine und der elektrischen Maschine zu betreiben. Der Controller erzeugt eine prognostizierte Drehmomentverteilung für jedes von mehreren vorbestimmten Streckensegmenten basierend auf dem vorhergesagten Fahrerbedarf. Die prognostizierte Drehmomentverteilung wird für jedes der Streckensegmente auf der Basis eines Zielladezustands der Batterie bestätigt, der einem Endpunkt des Streckensegments entspricht, während ein tatsächlicher Ladezustand innerhalb eines Schwellenwerts des Zielladezustands der Batterie ist.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Hybridfahrzeug-Antriebsstrang-Steuersysteme.
Hybridelektrische Fahrzeuge (HEV) können Kraftstoffenergie zwischenspeichern, indem sie eine Brennkraftmaschine verwenden, um einen Generator zu drehen. Der durch den Generator erzeugte Strom kann in einer Batterie gespeichert werden. HEV-Systeme können auch kinetische Energie zurückgewinnen, indem Sie den Fahrzeugimpuls nutzen, um den Generator zu drehen. Der erzeugte Strom kann auch in der Batterie gespeichert werden. Kraftstoff ist die hauptsächliche Basisenergiequelle in einem HEV-System. Steckdosen-Elektrohybridfahrzeuge (PHEV) sind eine Erweiterung der bestehenden HEV um zusätzliche Energieflexibilität. Ein PHEV nutzt eine größere Batteriepack-Kapazität als ein Standard-HEV und das PHEV hat zwei Basisenergiequellen; Kraftstoff und Strom aus dem elektrischen Versorgungsnetz.
Eine Aufgabe eines HEV-Steuersystems kann sein, Energiebetriebskosten und Emissionen zu minimieren, ohne das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu beeinträchtigen und Systemeinschränkungen zu verursachen. Energiemanagement-Steuerstrategien können das HEV in der elektrischen Antriebsbetriebsart betreiben, in der das Fahrzeug so betrieben wird, dass nur der Elektromotor den Antriebs bereitstellt, um die Batterieleistungsabgabe zu maximieren. In einer Hybridbetriebsart wird das Fahrzeug sowohl durch die Kraftmaschine als auch durch den Elektromotor angetrieben.
In mindestens einer Ausführungsform umfasst ein Fahrzeug einen Antriebsstrang mit einer Kraftmaschine und einer elektrischen Maschine und eine Batterie, die dazu ausgelegt ist, die elektrische Maschine zu versorgen. Das Fahrzeug umfasst ferner einen Controller, der dazu programmiert ist, den Antriebsstrang gemäß einer prognostizierten Drehmomentverteilung zwischen der Kraftmaschine und der elektrischen Maschine zu betreiben. Der Controller erzeugt eine prognostizierte Drehmomentverteilung für jeden von mehreren vorbestimmten Streckensegmenten basierend auf dem vorhergesagten Bedarf des Fahrers. Die prognostizierte Drehmomentverteilung wird für jedes der Streckensegmente auf der Basis eines Zielladezustands der Batterie bestätigt, der einem Endpunkt des Streckensegments entspricht, während ein tatsächlicher Ladezustand innerhalb eines Schwellenwerts des Zielladezustands der Batterie ist.
In mindestens einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Betreiben eines hybridelektrischen Antriebsstrangs ein Verteilen eines prognostizierten Drehmomentbedarfs zwischen einem Motor und einer Kraftmaschine für mehrere Segmente einer vorbestimmten Strecke auf der Grundlage einer vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer vorhergesagten Radleistung. Das Verfahren umfasst ferner ein wahlweises Aktivieren der Kraftmaschine an Positionen entlang der vorbestimmten Strecke, so dass ein Zielladezustand der Batterie, der jeweils einem Endpunkt von jedem der Segmente entspricht, erreicht wird.
In mindestens einer Ausführungsform umfasst ein Fahrzeug einen Antriebsstrang mit einer Kraftmaschine und einer elektrischen Maschine und eine Batterie, die dazu ausgelegt ist, die elektrische Maschine zu versorgen. Das Fahrzeug umfasst auch einen Controller, der dazu programmiert ist, eine Änderung in einem Aktivierungszustand der Kraftmaschine während irgendeines von mehreren vorbestimmten Streckensegmenten als Antwort darauf zu prognostizieren, dass sich ein vorhergesagter Fahrerbedarf auf dem Streckensegment ändert, so dass er eine vorgegebene Schwelle überschreitet. Der Controller ist ferner dazu programmiert, einen Ladezustand der Batterie zu überwachen und eine Drehmomentabgabeverteilung zwischen der Kraftmaschine und der elektrischen Maschine derart zu prognostizieren, dass ein Ziel-Ladezustand an einem Endpunkt jedes der vorbestimmten Streckensegmente erzielt wird.
1 ist eine schematische Ansicht eines hybridelektrischen Fahrzeugs.
2 ist ein Systemdiagramm eines auf einer Wegprognose basierenden Energiemanagement-Steuersystems.
3 ist ein Flussdiagramm eines Ortsraum-Hybridsteuersystems mit Wegprognose.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer segmentierten vorbestimmten Strecke darstellt.
5 ist ein Flussdiagramm eines zweistufigen Antriebsstrang-Betriebsart-Prognoseverfahrens.
6 ist ein Flussdiagramm eines Antriebsstrang-Betriebsart-Prognoseverfahrens der Stufe I von 5.
7 ist ein Flussdiagramm eines Unterprogramms zur fahrzeuggeschwindigkeitsbasierten Betriebsartauswahl.
8 ist ein Flussdiagramm eines Unterprogramms zur radleistungsbasierten Betriebsartauswahl.
9A bis 9C sind Diagramme von mehreren Fahrzeugbetriebsbedingungen, die einer fahrzeuggeschwindigkeitsbasierten Betriebsartprognose entsprechen.
10A bis 10C sind Diagramme von mehreren Fahrzeugbetriebsbedingungen die einer radleistungsbasierten Betriebsartprognose entsprechen.
11 ist ein Flussdiagramm eines Antriebsstrang-Betriebsart-Prognoseverfahrens der Stufe II aus 5.
12 ist ein Flussdiagramm eines alternativen Antriebsstrang-Betriebsart-Prognoseverfahrens der Stufe II aus 5.
Soweit erforderlich werden hier genaue Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offengelegt; es ist aber selbstverständlich, dass die offengelegten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in zahlreichen und alternativen Formen verwirklicht sein kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder verkleinert dargestellt sein, um die Einzelheiten der jeweiligen Komponenten zu zeigen. Daher sollen spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten, die hier offengelegt sind, nicht einschränkend, sondern lediglich als eine veranschaulichende Grundlage verstanden werden, um Fachleuten auf dem Gebiet beizubringen, die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise einzusetzen.
1 zeigt ein Beispiel eines Steckdosen-Hybridelektrofahrzeugs 100. Ein hybridelektrischer Antriebsstrang 102 kann eine oder mehrere elektrische Maschinen oder Elektromotoren 104 umfassen, die mit einem Hybridgetriebe 106 mechanisch verbunden sind. Zusätzlich ist das Hybridgetriebe 106 mit einer Kraftmaschine 108 mechanisch verbunden. Das Hybridgetriebe 106 kann auch mit einer Antriebswelle 110 mechanisch verbunden sein, die Räder 112 antreibt. Der eine oder die mehreren Elektromotoren 104 können einen Fahrzeugantrieb sowohl dann, wenn die Kraftmaschine 108 eingeschaltet ist, als auch dann, wenn die Kraftmaschine ausgeschaltet ist, liefern. Der eine oder die mehreren Elektromotoren 104 können zusätzlich eine Fahrzeugverzögerung durch ein Widerstandsdrehmoment auf der Antriebswelle liefern. Der eine oder die mehreren Elektromotoren 104 können auch als Stromgeneratoren ausgelegt sein und Kraftstoffverbrauchsvorteile durch Rückgewinnung von Energie liefern, die normalerweise als Wärme in dem Reibungsbremssystem verloren gehen würde. Der eine oder die mehreren Elektromotoren 104 können auch Schadstoffemissionen verringern, da das Hybridelektrofahrzeug 100 unter bestimmten Bedingungen in einer elektrischen Maschinenantriebsbetriebsart betrieben werden kann.
Die Traktionsbatterie oder das Batteriepack 114 speichert Energie, die verwendet werden kann, um den einen oder die mehreren Elektromotoren 104 zu versorgen. Ein Fahrzeugbatteriepack 114 kann eine Hochspannungsgleichstromausgabe liefern. Das Batteriepack 114 ist mit einem Leistungselektronikmodul 116 elektrisch verbunden. Das Leistungselektronikmodul 116 ist mit dem einen oder den mehreren Elektromotoren 104 elektrisch verbunden und bietet die Möglichkeit für einen bidirektionalen Energietransfer zwischen dem Batteriepack 114 und dem einen oder den mehreren Elektromotoren 104. Beispielsweise kann das Batteriepack 114 eine Gleichspannung bereitstellen, während der eine oder die mehreren Elektromotoren 104 einen dreiphasigen Wechselstrom benötigen, um zu funktionieren. In diesem Fall wandelt das Leistungselektronikmodul 116 die Gleichspannung in einen dreiphasigen Wechselstrom, der durch den einen oder die mehreren Elektromotoren 104 empfangen werden soll. In einer Regenerationsbetriebsart wandelt das Leistungselektronikmodul 116 den dreiphasigen Wechselstrom von dem einen oder den mehreren Elektromotoren 104 um, die als Generatoren für die von dem Batteriepack 114 benötigte Gleichspannung fungieren. Die hier beschriebenen Verfahren sind gleichermaßen auf ein reines Elektrofahrzeug oder irgendeine andere Vorrichtung, die ein Batteriepack verwendet, anwendbar.
Zusätzlich zum Bereitstellen von Energie für den Antrieb kann das Batteriepack 114 Energie für die anderen elektrischen Fahrzeugsysteme liefern. Ein Gleichspannungs-Umsetzermodul 118 kann die Hochspannungsgleichstromausgabe des Batteriepacks 114 zu einer Niederspannungsgleichstromversorgung umwandeln, die mit Niederspannungs-Fahrzeugverbrauchern kompatibel ist. Andere Hochspannungsverbraucher wie etwa Kompressoren und elektrische Heizungen können direkt an der Hochspannungs-Sammelschiene des Batteriepacks 114 angeschlossen werden. Die Niederspannungssysteme können auch mit einer 12 V-Batterie 120 elektrisch verbunden werden. Ein reines Elektrofahrzeug kann eine ähnliche Architektur ohne die Kraftmaschine 108 aufweisen.
Das Batteriepack 114 kann durch eine externe Stromquelle 126 wiederaufgeladen werden. Die externe Stromquelle 126 kann das Fahrzeug 100 mit Wechsel- oder Gleichstromleistung versorgen, indem sie durch einen Ladeanschluss 124 elektrisch verbunden wird. Der Ladeanschluss 124 kann jede Art von Anschluss sein, der dazu ausgelegt ist, Strom von der externen Stromquelle 126 an das Fahrzeug 100 zu übertragen. Der Ladeanschluss 124 kann an einem Leistungsumsetzermodul 122 elektrisch angeschlossen sein. Das Leistungsumsetzermodul kann den Strom von der externen Stromquelle 126 aufbereiten, um die richtigen Spannungs- und Stromstärkepegel an den Batteriepack 114 zu liefern. In einigen Anwendungen kann die externe Stromquelle 126 dazu ausgelegt sein, um die richtigen Spannungs- und Stromstärkepegel an den Batteriepack 114 zu liefern, so dass das Leistungsumsetzermodul 122 möglicherweise nicht erforderlich ist. Zum Beispiel können die Funktionen des Leistungsumsetzermoduls 122 in der externen Stromquelle 126 enthalten sein. Der Fahrzeugantriebsstrang, der eine Kraftmaschine, ein Getriebe, Elektromotoren, Elektrogeneratoren und Leistungselektronik umfasst, kann durch ein Antriebsstrangsteuermodul (PCM) 128 gesteuert werden.
Neben der Darstellung eines Steckdosen-Hybridfahrzeugs kann 1 ein Batterieelektrofahrzeug (BEV) darstellen, wenn die Kraftmaschine 108 entfernt wird. Ebenso kann 1 ein herkömmliches Hybridelektrofahrzeug (HEV) oder ein leistungsverzweigtes Hybridelektrofahrzeug darstellen, wenn die Komponenten 122, 124 und 126 entfernt werden.
Eine Wegprognose und Weginformationen für eine vorgegebene Strecke können verwendet werden, um den Kraftstoffverbrauch eines HEV durch Vorausplanen der Batterieladezustand-Zielsollwerte (Batterie-SOC-Zielsollwerte) entlang der Strecke zu optimieren. Eine Strategie für diese Optimierung kann durch Analysieren der GesamtStrecke, separates Optimieren für diskrete Orte entlang der Strecke und Bereitstellen eines Planungssignal basierend auf dem optimierten Betrieb an das PCM durchgeführt werden. Die Batterie-SOC-Zielsollwerte können entlang der Strecke durch die Verwendung einer wegabhängigen Steuerung mit zurückweichendem Vorhersagehorizont für Echtzeit-HEV-Energiemanagement geplant werden. Dies ermöglicht es dem System, eine optimale Batterie-SOC-Planung durch Minimieren einer Kostenfunktion zu erhalten, die den Kraftstoffverbrauch für vorhergesagte Fahrbedingungen der beabsichtigten Strecke darstellt. In mindestens einer Ausführungsform ist ein Controller dazu programmiert, um den SOC der Batterie zu überwachen und Betriebsarten für den Antriebsstrang entlang einer Strecke so zu planen, dass ein Ziel-SOC-Sollwert am Ende eines jeden Streckensegments erreicht wird.
2 zeigt ein Verfahren zum Zerlegen des optimalen HEV-Steuersystems in zwei Stufen. Eine Steuerung auf einer höheren Stufe, die als Energiemanagementoptimierung 202 gezeigt ist, kann die gewünschten Sollwerte für den Batterie-SOC entlang der Strecke basierend auf Eingaben einschließlich, aber nicht beschränkt auf, einer Wegprognose, Straßeninformationen, physikalischer Parameter und allgemeiner Systemeinschränkungen erzeugen. Eine Steuerung auf einer tieferen Stufe, die als Fahrzeugsteuerung 204 gezeigt ist, kann den Batterie-SOC-Zustand verfolgen und die gewünschten Fahrzeugbetriebsparameter erzeugen. Zum Beispiel kann jeweils eine Batteriesystemleistung, eine Kraftmaschinenleistung, eine Kraftmaschinendrehzahl und ein Kraftmaschinenbetrieb durch die Fahrzeugsteuerung 204 überwacht werden. Die Fahrzeugsteuerung 204 berechnet die Drehmomentbefehle für das Fahrzeug 206, um den Motor und die eine oder die mehreren elektrischen Maschinen zu steuern. Drehmomentbefehle (ein Kraftmaschinendrehmoment τ_eng, ein Generatordrehmoment τ_gen und ein Motordrehmoment τ_mot) werden an das Fahrzeug 206 übermittelt und sorgen für eine Drehmomentverteilung zwischen den verschiedenen Antriebsquellen des Fahrzeugs. Bestimmte Daten, die Fahrzeugbetriebsbedingungen zugeordnet sind, werden zurück in die Energiemanagementoptimierung 202 und die Fahrzeugsteuerung 204 gespeist. Die Fahrzeugbetriebsdaten dienen als Rückkopplung für das Optimierungsprogramm, um den Kraftstoffverbrauch zu verbessern. Die Fahrzeugbetriebsdaten umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, eine Fahrzeuggeschwindigkeit V_spd, einen Batterie-SOC und eine zurückgelegte Strecke.
Ein Verfahren zum Optimieren des Kraftstoffverbrauchs erfordert einen Berechnungsumfang, der größer als die in dem eingebetteten Steuermodul verfügbare Rechenbandbreite ist. Es ist möglich, diesen Offline-Rechenkapazitätsmangel unter Verwendung eines leistungsstärkeren Computersystems in der Ferne zu lösen, um den optimalen Betrieb zu berechnen. Jedoch kann es wünschenswert sein, diesen Steueralgorithmus in Echtzeit zu implementieren. Eine Echtzeitimplementierung kann ein eingebettetes Steuermodul umfassen, das Verkehr, Straßeninformationen und Fahrereingaben vorhersagt und verarbeitet. Das eingebettete Steuermodul kann auch aktuelle Fahrzeugzustandsdaten (einen Batterie-SOC, eine Fahrzeuggeschwindigkeit usw.) sammeln. Eine Echtzeitimplementierung kann Daten derart sammeln und verarbeiten, dass die Verarbeitung ohne Pufferungsverzögerungen abläuft. Auf diese Weise ist das Ausgangssignal repräsentativ für und anpassungsfähig an die realen Fahrbedingungen.
Während der Echtzeitoptimierung ist es aufgrund der umfangreichen Rechenanforderungen möglicherweise nicht zweckmäßig, Ziel-SOC-Sollwerte für jeden Zeitpunkt auf einer Strecke zu bestimmen. Ein Verfahren zum Lösen dieses Problems ist es, die Strecke in kleinere Streckensegmente aufzuteilen. Ein beispielhaftes Verfahren zum Aufteilen der Strecke ist das zeitliche Aufteilen der Strecke anhand der verfügbaren Rechenbandbreite. Eine Herausforderung besteht darin, dass eine zeitbasierte Segmentierung nicht die Eigenschaften der Strecke selbst berücksichtigt. Ein weiteres beispielhaftes Verfahren besteht darin, die Strecke in Segmente aufzuteilen, die ähnliche Eigenschaften und Attribute haben. Dann können Ziel-SOC-Sollwerte für den Endpunkt eines jeden Streckensegments auf der Basis der Optimierung eingeplant werden. Das zweite Beispiel für Streckensegmentierung zeigt Vorteile beim Erstellen eines Echtzeit-Kraftstoffverbrauch-Schätzverfahrens für einen gegebenen Streckensegments.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Bestimmen von Ziel-Batterie-SOC-Sollwerten veranschaulicht, die verwendet werden können, um den einen oder die mehreren Elektromotoren 104 und die Kraftmaschine 108 zu steuern. Die Logik des Flussdiagramms kann in dem PCM 128 oder anderen Fahrzeug-Controllern gespeichert sein und dann verwendet werden, um das Fahrzeugenergiemanagement zu optimieren. Während Schritt 302 werden Streckeneingabedaten empfangen. Die Eingaben können beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Straßengefälle, Verkehrsdaten, Wetterbedingungen und andere Streckeninformationen (Verkehrszeichen, Ampeln, Geschwindigkeitsbegrenzungen) umfassen. Bei Schritt 304 wird die Strecke in kleinere Streckensegmente aufgeteilt. Die Aufteilung in Teilabschnitte kann basierend auf Benutzerdaten, den Vorhersagedaten oder Informationen, die drahtlos von entfernten Quellen bereitgestellt werden, ausgeführt werden. Eine oder mehrere Regeln oder Varianten davon können auch verwendet werden, um die Segmentierung zu regeln. Beispielsweise kann ein Fahrzeugbeschleunigungsprofil verwendet werden, um geeignete Startpunkte und Endpunkte jedes Streckensegments zu bestimmen. Fahrzeugbeschleunigungsübergänge können durch statische Schwellenwerte (d. h. > 0,5 f/s²), durch dynamische Schwellenwerte (d. h. > 5% relative Änderung) oder durch eine Kombination von Schwellenwerten und anderen Kriterien wie der Fahrzeuggeschwindigkeit (d. h. > 0,5 f/s² bei 0–30 kmh) definiert werden.
Eine alternative Regel für die Segmentierung der Strecke bei Schritt 304 kann ein Aufteilen der Strecke basierend auf Straßeninformationen umfassen. Zum Beispiel können aufeinanderfolgende Straßensegmente, die im Wesentlichen ein ähnliches Straßengefälle besitzen, in einem einzigen Streckensegment zusammengefasst werden. Wenn eine Straßengefälleänderung größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, kann die entsprechende räumliche Position als ein Streckensegment-Startpunkt und/oder -Endpunkt identifiziert werden. Die Straßengefälleübergänge können durch statische Schwellenwerte (d. h. > 0,05% Straßengefälle), durch dynamische Schwellenwerte (d. h. eine relative prozentuale Veränderung des Straßengefälles) oder durch eine Kombination dieser Kriterien und anderer Kriterien wie der Fahrzeuggeschwindigkeit (d. h. > 0.05% bei 0–30 kmh) definiert werden. Ferner kann die Position eines Straßengefälleübergangs entweder durch das Straßengefälle selbst oder die Ableitung des Straßengefälles bestimmt werden. Das Straßengefälle kann verwendet werden, wenn stückweise konstante Straßengefälle entlang der Strecke zur Verfügung stehen. Die Ableitung des Straßengefälles kann nützlicher sein, wenn das gebotene Straßengefälle dynamischer ist.
Eine weitere Möglichkeit für die Streckensegmentierung besteht darin, die Strecke nach räumlichen Positionen, die dem Bedarf des Fahrers entsprechen, aufzuteilen. Eine angeforderte Radleistung und eine angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit können als Indikatoren des Bedarfs des Fahrers dienen. Bestimmte Streckenattribute können vorhersehbare oder sich wiederholende Fahrerbedarfsmuster auslösen. Zum Beispiel können eine Autobahnfahrt und eine Fahrt bei starkem Verkehr im Vergleich jeweils charakteristische Fahrerbedarfsmuster aufweisen. Ähnlich wie bei der obigen Diskussion bezüglich der Beschleunigungs- und Straßengefällekriterien können statische und/oder dynamische Schwellenwerte für den Bedarf des Fahrers verwendet werden, um die Position des Starts und des Endes eines bestimmten Streckensegments anzugeben. In mindestens einer Ausführungsform wird ein Streckensegment-Startpunkt und -Endpunkt durch die lokalen Maxima oder Minima des Bedarfs des Fahrers zugewiesen.
Sobald eine Strecke segmentiert ist, kann ein Ortsbereich-Optimierer verwendet werden, um Ziel-Batterie-SOC-Sollwerte in Schritt 306 durch die Minimierung des geschätzten Gesamtkraftstoffverbrauchs entlang der Strecke zu planen. Bei Schritt 308 werden die Ziel-Batterie-SOC-Sollwerte ausgegeben, um durch die Fahrzeugsteuerung 204 verwendet zu werden, um den einen oder die mehreren Elektromotoren 104 und die Kraftmaschine 108 zu steuern.
4 ist eine graphische Darstellung einer Beispielausgabe einer Streckensegmentierung. Das Diagramm zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit 402 relativ zu der geographischen oder räumlichen Position 404. In dem Beispiel wird eine vorbestimmte Strecke 406 anhand von Kriterien, die die lokalen Maxima 408 und Minima 410 der Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen, in Segmente aufgeteilt. Batterie-SOC-Ziele können auch entsprechend der Start- und Endpunkte eines jeden Streckensegments bestimmt werden, um den geschätzten Kraftstoffverbrauch über die gesamte Strecke zu minimieren. In dem Beispiel von 4 werden Ladezustandsziele SOC_N (SOC_O, SOC₁, SOC₂, SOC₃ ... SOC_D) mit den Positionen der jeweiligen Start- und Endpunkte der Streckensegmente verbunden. SOC_O kann den Ladezustand darstellen, der einer Ursprungsposition der vorbestimmten Strecke zugeordnet ist. SOC_D kann den Ziel-Ladezustand repräsentieren, der einem Zielort der vorgegebenen Strecke zugeordnet ist.
Das PCM umfasst ferner eine Logik, um Antriebsbetriebsarten für jedes der vorgegebenen Streckensegmente zu bestimmen. 5 stellt ein Verfahren 500 für eine zweistufige Antriebsbetriebsartbestimmung allgemein dar, das eine Betriebsartauswahl bietet, die über eine großen Bereich von Betriebsbedingungen robust ist. Bei Schritt 502 werden wie oben erläutert vorbestimmte Streckeninformationen durch den Controller empfangen. Anhand eines prognostizierten Fahrerbedarfs entlang der Strecke wird in Schritt 504 eine erste Stufe der Betriebsartauswahl durchgeführt und eine vorläufige Antriebsstrang-Betriebsartprognose für jedes der Streckensegmente erstellt. In Schritt 506 ist diese in Stufe I prognostizierte Betriebsartauswahl vor dem Hintergrund der gesamten Batterie-SOC-Planung betrachtet. Bei Schritt 507 werden die möglichen Batterie-SOC-Planungs-Sollwerte empfangen. Bei Schritt 508 wird eine zweite Stufe der Antriebsstrang-Betriebsartauswahl unter Verwendung der Batterie-SOC-Planung ausgeführt. Die Antriebsstrang-Betriebsartprognose wird dann in Schritt 510 als Betriebsartauswahl der Stufe II ausgegeben. Die Berechnung der Stufe I ist dann möglicherweise nicht datenintensiv, wenn die Berechnung in erster Linie Parameter verwendet, die mit den Start- und Endpunkten der Streckensegmente verbunden sind.
Die Betriebsartauswahl der Stufe II bietet eine Verfeinerung und kann so arbeiten, dass sie eine ungeeignete Betriebsartauswahl angesichts des kommenden Batterie-SOC und des kommenden Energiebedarfs auf der Strecke verhindert. Beide Stufen der Prognose der Antriebsstrang-Betriebsart entlang einer Strecke werden unten genauer erörtert.
Auswahl der Stufe I
6 ist ein Flussdiagramm eines Algorithmus, das die Kriterien für die Antriebsstrang-Betriebsartauswahl der Stufe I darstellt. Das Verfahren 600 ist ein Beispiel für einen Betriebsartauswahl-Prozess, der mehrere Aspekte des vorhergesagten Fahrerbedarfs bei der Prognose der Betriebsart für ein bestimmtes Streckensegment berücksichtigt. Im Allgemeinen fällt das Ergebnis der Betriebsartauswahl unter eines von vier Antriebsstrang-Betriebsszenarien: (1) eine Antriebsstrang-Betriebsart mit der elektrischen Maschine oder ”EV-Betriebsart”, (2) eine Hybrid-Elektroantrieb-Betriebsart oder ”HEV-Betriebsart”, bei der die Kraftmaschine als die Antriebsquelle aktiviert ist, (3) eine EV→HEV-Betriebsart, bei der ein Betriebsartwechsel auf dem Streckensegment auftritt, und (4) eine HEV→EV-Betriebsart, bei der ebenfalls ein Betriebsartwechsel auf dem Streckensegment auftritt. Eine ausreichende Änderung in den Antriebsstrangbetriebsbedingungen auf dem Streckensegment kann einen Betriebsartwechsel hervorrufen, bei dem die Kraftmaschine als Antriebsquelle aktiviert oder deaktiviert wird. Die Bedingungen, die jeweils die Betriebsarten hervorrufen, werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Unterprogramme von Abschnitten des Verfahrens 600 näher beschrieben.
Bei Schritt 602 werden Informationen über das vorgegebene Streckensegment empfangen. Beispielsweise können Informationen zur vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit und zum Straßengefälle bei der Bestimmung der Antriebsstrang-Betriebsart für ein Streckensegment verwendet werden. Der prognostizierte Fahrerbedarf ist sowohl von dem Radleistungsbedarf als auch von dem Fahrzeuggeschwindigkeitsbedarf gekennzeichnet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann über mehrere Streckensegmente auf Basis einer Kombination bekannter Einflussfaktoren vorhergesagt werden, die zumindest Straßeninformationen, Verkehrsinformationen und/oder vergangene Fahrmuster umfassen. Eine Prognose für die Fahrzeuggeschwindigkeit wird in Schritt 604 ausgearbeitet. V1 und V2 sind vorhergesagte Geschwindigkeit entsprechend jeweils dem Start- bzw. dem Endpunkt des Segments. Die Geschwindigkeiten werden mit vorbestimmten Schwellengeschwindigkeiten verglichen, die die jeweilige Antriebsstrang-Betriebsart des Segments regeln. Eine entsprechende geschwindigkeitsbasierte Antriebsstrang-Betriebsart wird bei Schritt 606 basierend auf dem Vergleich mit den relevanten Geschwindigkeitsschwellen bestimmt. Die Betriebsartauswahl wird im Folgenden näher beschrieben.
Bei einem Schritt 608 wird eine Prognose für einen Fahrzeugradleistungsbedarf ausgearbeitet. PWR₁ und PWR₂ sind Werte, die den Radleistungsbedarf anzeigen, der jeweils dem Start- bzw. dem Endpunkt des Segments entspricht. Die prognostizierte Radleistung wird mit relevanten Leistungsschwellenwerten verglichen, um eine geeignete Antriebsbetriebsart für das Streckensegment zu bestimmen. In Schritt 610 wird eine radleistungsbasierte Antriebsstrang-Betriebsart auf der Basis des Vergleichs bestimmt.
Die beiden Betriebsartauswahlen (in Schritt 606 basierend auf der Geschwindigkeit und in Schritt 610 basierend auf der Radleistung) werden in einem Schritt 612 gegeneinander abgewogen. Die verschiedenen Prozesse zur Betriebsartauswahl können verschiedene prognostizierte Betriebsarten oder verschiedene prognostizierte Betriebsartwechselpositionen innerhalb des Streckensegments ergeben. Deshalb gleicht die Betriebsartauswahl der Stufe I die Anforderungen der jeweiligen vorläufigen Unterprogrammauswahlen aus. Für das Abwägen bei Schritt 612 wird die Betriebsartauswahl, die eine längere Kraftmaschinenaktivierungsdauer aufweist, die andere Betriebsartauswahl verdrängen. Beispielsweise kann in dem Fall, in dem beide Betriebsartauswahlen einen Betriebsartwechsel umfassen, die Position des Betriebsartwechsels das Abwägen beeinflussen. Entweder eine frühere Kraftmaschinenaktivierungs-Betriebsartwechselposition oder eine spätere Kraftmaschinenaktivierungs-Betriebsartwechselposition kann die Antriebsstrang-Betriebsartauswahl der Stufe I bestimmen. Bei Schritt 614 kann der Controller einen Parameter erzeugen, der die Antriebsstrang-Betriebsartauswahl für jedes der vorbestimmten Streckensegmente angibt.
Mit Bezug auf 7 wird die Unterprogrammauswahl basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit näher beschrieben. Das in 7 gezeigte Verfahren 700A ist ein beispielhaftes Unterprogramm der geschwindigkeitsbasierten Betriebsartauswahl, die oben bei Schritt 606 beschrieben ist. Wenn V1 in Schritt 702 kleiner als eine Motordeaktivierungs-Geschwindigkeitsschwelle ist, wird die Endpunkt-Geschwindigkeit V2 bei Schritt 704 betrachtet. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V2 größer als eine Motoraktivierungsschwelle an dem Endpunkt des Streckensegments ist, zeigt das eine ausreichende Erhöhung der Geschwindigkeit an, um eine Aktivierung des Motors zu veranlassen. Bei Schritt 706 wird als Antwort auf den Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit prognostiziert, dass die Kraftmaschine aktiviert wird. In diesem Fall ist die Geschwindigkeitserhöhung auf dem Segment derart, dass der Controller planen kann, dass der Antriebsstrang bei Schritt 706 die Betriebsart von der EV-Betriebsart zu der HEV-Betriebsart wechselt. Bei Schritt 708 kann die Position des Betriebsartenwechsels unter Verwendung der Start- bzw. Endpunktgeschwindigkeit bestimmt werden.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V2 im Schritt 704 kleiner als der Kraftmaschinenaktivierungsschwellenwert an dem Endpunkt des Streckensegments ist, gibt es möglicherweise keine ausreichende Erhöhung der Geschwindigkeit, um die Kraftmaschinenaktivierung hervorzurufen. Bei Schritt 710 wird dann prognostiziert, dass die Kraftmaschine in der EV-Betriebsart behalten wird.
Wenn V1 im Schritt 702 größer als eine Kraftmaschinendeaktivierungs-Schwellengeschwindigkeit ist, kann der Controller bei Schritt 712 prüfen, ob V1 größer als Kraftmaschinenaktivierungs-Schwellengeschwindigkeit ist. Wenn V1 größer als die Kraftmaschinenaktivierungs-Schwellengeschwindigkeit an dem Startpunkt ist, prüft der Controller bei Schritt 714, ob es eine ausreichende Geschwindigkeitsverringerung gibt, um ein Abschalten der Kraftmaschine veranlassen. Wenn V2 im Schritt 714 kleiner als eine Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle ist, kann der Controller bei Schritt 716 planen, dass der Antriebsstrang die Betriebsart auf dem Streckensegment von der HEV-Betriebsart zu der EV-Betriebsart wechselt. Die Geschwindigkeitsverringerung ist in diesem Fall ausreichend, um eine Kraftmaschinenunterstützung nicht mehr zu benötigen und daher von der HEV-Betriebsart zu der EV-Betriebsart überzugehen. In mindestens einer Ausführungsform ist die Kraftmaschinenaktivierungsschwelle größer als die Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle, um einen Hysterese-Effekt zu erzielen. Eine Trennung zwischen den beiden Schwellen hilft dabei, eine schnelle Abfolge des Ein- und Ausschaltens der Kraftmaschine aufgrund von Geschwindigkeitsschwankungen über einen der Schwellenwerte hinweg zu vermeiden. Die Position des Betriebsartwechsels kann durch den Controller bei Schritt 718 zur späteren Verwendung bestimmt werden.
Wenn im Schritt 714 V2 größer ist der Kraftmaschinendeaktivierungsschwellenwert, gibt es möglicherweise keine ausreichende Geschwindigkeitsverringerung, um die Deaktivierung der Kraftmaschine zu rechtfertigen. Der Controller kann bei Schritt 720 planen, dass der Antriebsstrang auf dem Streckensegment in der HEV-Betriebsart verbleibt.
Wenn im Schritt 712 V1 kleiner als die Kraftmaschinenaktivierungs-Geschwindigkeitsschwelle ist, betrachtet der Controller bei Schritt 722 den Fall, in dem V1 zwischen der Kraftmaschinenaktivierungs- und der Kraftmaschinendeaktivierungs-Geschwindigkeitsschwelle liegt. In diesem Fall ist die Antriebsstrang-Betriebsart des vorangegangenen Streckensegments für die Betriebsartauswahl relevant. Wenn es bei Schritt 724 eine ausreichende Geschwindigkeitserhöhung auf dem Segment gibt, so dass V2 größer ist als die Kraftmaschinenaktivierungsschwelle, betrachtet der Controller als nächstes die Antriebsstrang-Betriebsart auf dem vorangegangenen Streckensegment. Bei Schritt 726 kann der Controller dann, wenn die Kraftmaschine bei T1 bereits aktiv war, prognostizieren, in Schritt 728 bei der HEV-Betriebsart zu bleiben. Wenn bei Schritt 726 die Kraftmaschine dagegen bei T1 inaktiv war, kann der Controller bei Schritt 730 einen Betriebsartwechsel auf dem Streckensegment von der EV-Betriebsart zu der HEV-Betriebsart prognostizieren. Wie bei anderen Auswahlen, die einen Antriebsstrang-Betriebsartwechsel umfassen, kann der Controller bei Schritt 732 die Position des Betriebsartwechsels für die nachfolgende Verwendung zu bestimmen.
Wenn im Schritt 724 V2 kleiner als die Kraftmaschinenaktivierungsschwelle ist, berücksichtigt der Controller bei Schritt 734 die Betriebsart des vorherigen Streckensegments. Wenn die Kraftmaschine bereits bei T1 von dem vorherigen Streckensegment aktiv war, berücksichtigt der Controller bei Schritt 736, ob es eine ausreichende Geschwindigkeitsverringerung gibt, um zu veranlassen, dass die Kraftmaschine deaktiviert wird. Wenn V2 kleiner als die Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle ist, kann der Controller in Schritt 738 prognostizieren, dass der Antriebsstrang auf dem Streckensegment die Betriebsart von der HEV-Betriebsart zu der EV-Betriebsart wechseln wird. Wie bei anderen Auswahlen, die einen Antriebsstrang-Betriebsartwechsel umfassen, kann der Controller bei Schritt 740 die Position des Betriebsartwechsels für die nachfolgende Verwendung zu bestimmen.
Wenn dagegen im Schritt 736 V2 größer ist als die Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle, ist die Geschwindigkeitsverringerung möglicherweise nicht ausreichend, um ein Deaktivieren der Kraftmaschine zu rechtfertigen. Bei Schritt 742 kann der Controller prognostizieren, dass der Antriebsstrang in der HEV-Betriebsart bleibt. Wenn bei Schritt 734 die Kraftmaschine nicht bei T1 auf dem vorherigen Streckensegment aktiv ist, kann der Controller bei Schritt 744 prognostizieren, dass der Antriebsstrang in der EV-Betriebsart bleibt. Die fahrzeuggeschwindigkeitsbasierte Antriebsstrang-Betriebsart wird bei 746 ausgewählt.
8 zeigt das Unterprogramm Antriebsstrang-Betriebsartauswahl, das auf dem vorhergesagten Radleistungsbedarf basiert. Die radleistungsbasierte Auswahl von Verfahren 700B entspricht dem Schritt 610 der oben diskutierten Abwägeprozedur und kann gleichzeitig mit der Auswahl auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt werden.
Wie oben erwähnt sind PWR₁ und PWR₂ Werte, die den Radleistungsbedarf angeben, der jeweils dem Startpunkt bzw. dem Endpunkt des Segments entspricht. Wenn im Schritt 748 PWR₁ kleiner als die Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle ist, wird die Endpunktleistung PWR₂ bei Schritt 750 betrachtet. Wenn der vorausgesagte Radleistungsbedarf PWR₂ größer als eine Kraftmaschinenaktivierungsschwelle an dem Endpunkt des Streckensegments ist, zeigt das einen ausreichend erhöhten Radleistungsbedarf an, um eine Aktivierung der Kraftmaschine zu veranlassen. Bei Schritt 752 wird prognostiziert, dass die Kraftmaschine als Antwort auf den Anstieg des Radleistungsbedarfs aktiviert wird. In diesem Fall ist der Radleistungsanstieg auf dem Segment derart, dass der Controller planen kann, dass der Antriebsstrang bei Schritt 752 die Betriebsart von der EV-Betriebsart zu der HEV-Betriebsart wechselt. Bei Schritt 754 kann die Position des Betriebsartwechsels unter Verwendung der Start- und Endpunktgeschwindigkeit bestimmt werden.
Wenn die Radleistung PWR₂ bei Schritt 750 kleiner als die Kraftmaschinenaktivierungsschwelle an dem Endpunkt des Streckensegments ist, gibt es möglicherweise keinen ausreichenden Anstieg des Radleistungsbedarfs, um die Kraftmaschinenaktivierung hervorzurufen. Bei Schritt 756 wird dann prognostiziert, dass die Kraftmaschine in der EV-Betriebsart behalten werden soll.
Wenn im Schritt 748 PWR₁ größer als eine Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle ist, kann der Controller in Schritt 758 prüfen, ob PWR₁ größer als eine Kraftmaschinenaktivierungsschwelle ist. Wenn PWR₁ größer als die Kraftmaschinenaktivierungsschwelle an dem Startpunkt ist, prüft der Controller in Schritt 760, ob es eine ausreichende Verringerung des Radleistungsbedarfs gibt, um eine Deaktivierung der Kraftmaschine zu veranlassen. Wenn PWR₂ kleiner als eine Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle bei Schritt 760 ist, kann der Controller bei Schritt 762 planen, dass der Antriebsstrang auf dem Streckensegment die Betriebsart von der HEV-Betriebsart zu der EV-Betriebsart wechselt. Die Verringerung der Radleistung ist in diesem Fall dafür ausreichend, dass keine Kraftmaschinenunterstützung mehr nötig ist und daher von der HEV-Betriebsart zu der EV-Betriebsart überzugehen. In mindestens einer Ausführungsform ist die Kraftmaschinenaktivierungsschwelle größer als die Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle, um einen Hysterese-Effekt zu erzielen. Eine Trennung zwischen den beiden Schwellen hilft dabei, eine schnelle Abfolge des Ein- und Ausschaltens der Kraftmaschine aufgrund von Radleistungsschwankungen über einen der Schwellenwerte hinweg zu vermeiden. Die Position des Betriebsartwechsels kann durch den Controller bei Schritt 764 zur späteren Verwendung bestimmt werden.
Wenn im Schritt 760 PWR₂ größer als die Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle ist, gibt es möglicherweise keine ausreichende Abnahme des Radleistungsbedarfs, um die Deaktivierung der Kraftmaschine zu rechtfertigen. Der Controller kann bei Schritt 766 planen, dass der Antriebsstrang auf dem Streckensegment in der HEV-Betriebsart bleibt.
Wenn im Schritt 758 PWR₁ kleiner als der Kraftmaschinenaktivierungs-Radleistungsschwelle ist, berücksichtigt der Controller in Schritt 768 den Fall, in dem PWR₁ zwischen der Kraftmaschinenaktivierungs- und der Kraftmaschinendeaktivierungs-Radleistungsschwelle liegt. In diesem Fall ist der Antriebsstrang-Betriebsart dem vorangegangenen Streckensegment für die Betriebsartauswahl relevant. Wenn es bei Schritt 770 eine ausreichende Radleistungserhöhung auf dem Segment gibt, so dass PWR₂ größer ist als die Kraftmaschinenaktivierungsschwelle, betrachtet der Controller als nächstes die Antriebsstrang-Betriebsart auf dem vorangegangenen Streckensegment. Bei Schritt 772 kann der Controller dann, wenn die Kraftmaschine bei T1 bereits aktiv war, prognostizieren, in Schritt 774 bei der HEV-Betriebsart zu bleiben. Wenn bei Schritt 772 die Kraftmaschine dagegen bei T1 inaktiv war, kann der Controller bei Schritt 776 einen Betriebsartwechsel auf dem Streckensegment von der EV-Betriebsart zu der HEV-Betriebsart prognostizieren. Wie bei anderen Auswahlen, die einen Antriebsstrang-Betriebsartwechsel umfassen, kann der Controller bei Schritt 778 die Position des Betriebsartwechsels für die nachfolgende Verwendung zu bestimmen.
Wenn im Schritt 770 PWR₂ kleiner als die Kraftmaschinenaktivierungsschwelle ist, berücksichtigt der Controller bei Schritt 780 die Betriebsart des vorherigen Streckensegments. Wenn die Kraftmaschine bereits bei T1 von dem vorherigen Streckensegment aktiv war, berücksichtigt der Controller bei Schritt 782, ob es eine ausreichende Radleistungsbedarfsverringerung gibt, um zu veranlassen, dass die Kraftmaschine deaktiviert wird. Wenn PWR₂ kleiner als die Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle ist, kann der Controller in Schritt 784 prognostizieren, dass der Antriebsstrang auf dem Streckensegment die Betriebsart von der HEV-Betriebsart zu der EV-Betriebsart wechseln wird. Wie bei anderen Auswahlen, die einen Antriebsstrang-Betriebsartwechsel umfassen, kann der Controller bei Schritt 786 die Position des Betriebsartwechsels für die nachfolgende Verwendung zu bestimmen.
Wenn dagegen im Schritt 782 PWR₂ größer als die Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle ist, ist die Radleistungsbedarfsverringerung möglicherweise nicht ausreichend, um ein Deaktivieren der Kraftmaschine zu rechtfertigen. Bei Schritt 788 kann der Controller prognostizieren, dass der Antriebsstrang in der HEV-Betriebsart bleibt. Wenn bei Schritt 780 die Kraftmaschine nicht bei T1 auf dem vorherigen Streckensegment aktiv ist, kann der Controller bei Schritt 790 prognostizieren, dass der Antriebsstrang in der EV-Betriebsart bleibt. Die radleistungsbasierte Antriebsstrang-Betriebsart wird bei 792 ausgewählt.
In beiden Betriebsartbestimmungsunterprogrammen wird dann, wenn eine Wechselbetriebsart gewählt ist (EV→HEV oder HEV→EV), die Position des Betriebsartwechsels bei dem jeweiligen oben beschriebenen Schritt berechnet. Der Controller kann die Position des Betriebsartwechselpunktes basierend auf den Daten, die dem Start- und Endpunkt des Streckensegments zugeordnet sind, bestimmen. In einem Beispiel kann der Controller die Position des Betriebsartwechsels durch lineare Interpolation zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt approximieren. Der Betrag der Beurteilungskriterien (entweder der Geschwindigkeit oder der Radleistung) wird an beiden Positionen mit dem Schwellenwert verglichen, der auf dem Streckensegment überschritten wurde. Unter der Annahme einer geraden Linie zwischen den Datenpunkten kann die Wechselposition, an der die Schwelle überschritten wurde, berechnet werden. In einem anderen Beispiel kann der Controller die Position des Betriebsartwechselpunktes mit einem Bisektionsverfahren identifizieren, das iterativ ein Intervall halbiert, bis die Position gefunden wird, an der der Betrag der Beurteilungskriterien (z. B. Radleistung) dem Schwellenwert entspricht. Die obigen Verfahren zum Approximieren des Betriebsartwechsels auf der Basis der Endpunkte kann die Rechenlast des Controllers im Vergleich zu einer unmittelbaren Datenabtastung durch den Controller, um die Position des Antriebsstrang-Betriebsartwechsels bestimmen, reduzieren.
Sobald die Antriebsstrang-Betriebsart entsprechend den Unterprogrammen von Verfahren 700A und Verfahren 700B ausgewählt ist, kann die Betriebsart-Bestimmung auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit gegen die Betriebsartauswahl auf der Grundlage des Radleistungsbedarfs abgewogen werden.
Die in den 9A bis 9C gezeigten Diagramme zeigen visuelle Beispiele des oben diskutierten fahrzeuggeschwindigkeitsbasierten Betriebsartauswahl-Unterprogramms der Stufe I. In jedem der Diagramme stellt die vertikale Achse die Fahrzeuggeschwindigkeit 802 dar. Die horizontale Achse stellt die räumliche Position 804 entlang des Streckensegments dar. L1 und L2 stellen die jeweiligen Positionen des Startpunkts und des Endpunkts des Streckensegments dar.
Zwei Kurven sind in dem Diagramm von 9A gezeigt, die jeweils eine andere Antriebsstrang-Betriebsbedingung auf einem Streckensegment darstellen. Beide Bedingungen beinhalten, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V1 zu Beginn des Segments größer als die beiden Antriebsstrang-Betriebsartwechselschwellen ist. Die letztendliche Antriebsstrang-Betriebsart für das Segment wird durch die Geschwindigkeit am Ende des Streckensegments V2 beeinflusst. Die Kurve 806 ist eine erste beispielhafte Betriebsbedingung, die zeigt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit sowohl bei L1 als auch bei L2 größer als die Kraftmaschinenaktivierungsschwelle 808 für die gegebene Bedingung ist. In diesem Fall würde der Betrieb gemäß der Kurve 806 einer Controller-Betriebsartprognose des Bleibens in der HEV-Betriebsart entsprechen, wobei die Kraftmaschine auf dem gesamten Streckensegment als Antriebsquelle aktiv ist. Die Kurve 810 ist eine zweite beispielhafte Betriebsbedingung, die zeigt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungen zwischen L1 und L2 derart sind, dass sich die Geschwindigkeit verringert, um die Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle 812 während des Streckensegments zu überqueren. Die Kurve 810 entspricht Betriebsbedingungen, die eine HEV→EV-Betriebsartauswahl veranlassen würden. Der Punkt 814 entspricht der Position eines Antriebsstrang-Betriebsartwechsels. Wie oben erörtert kann diese Position beispielsweise durch Interpolation approximiert werden. Die HEV→EV-Betriebsartprognose kann den Controller ferner dazu veranlassen, das Streckensegment zwischen L1 und L2 in zwei kleinere Teilsegmente zu unterteilen. In dem Beispiel der Kurve 810 entspricht das erste Teilsegment zwischen L1 und L_{MODE SWITCH} der HEV-Betriebsart, die oberhalb der Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle 812 arbeitet. Das zweite Teilsegment zwischen L_{MODE SWITCH} und L2 entspricht der EV-Betriebsart, bei der die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als die Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle 812 ist.
9B ist ein zweites Diagramm, das in ähnlicher Weise ein Paar Kurven zeigt, die jeweils andere Antriebsstrang-Betriebsbedingungen aufweisen. Die vertikale Achse und die horizontale Achse stellen jeweils die Fahrzeuggeschwindigkeit 802 bzw. die räumliche Position 804 dar. Die Kurve 816 ist ein Beispiel, das zeigt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit sowohl bei L1 als auch bei L2 kleiner als die beiden Antriebsstrang-Betriebsart-Wechselschwellen für das Streckensegment ist. In diesem Fall würde der Antriebsstrangbetrieb entsprechend der Kurve 816 einer Controller-Betriebsartprognose zum Bleiben in der EV-Betriebsart entsprechen, wobei die Kraftmaschine inaktiv bleibt und die elektrische Maschine den Fahrzeugantrieb bereitstellt. Die Kurve 818 stellt eine andere Betriebsbedingung dar, bei der die Fahrzeuggeschwindigkeit auf dem Segment größer als die Kraftmaschinenaktivierungsschwelle 808 wird. Die Kurve 818 entspricht einer Betriebsbedingung, die eine EV→HEV Betriebsartprognose veranlassen würde, und der Punkt 820 entspricht der Position des Antriebsstrang-Betriebsartwechsels.
9C ist ein drittes Diagramm der Antriebsstrang-Betriebsartprognose auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit. In diesem Diagramm werden mehrere Betriebskurven gezeigt, wobei jede eine Fahrzeuggeschwindigkeit V1 zu Beginn des Segments aufweist, die zwischen der Kraftmaschinenaktivierungsschwelle 808 und der Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle 812 liegt. In diesem Fall beeinflusst nicht nur die Geschwindigkeit V2 an dem Ende des Segments die prognostizierte Antriebsstrang-Betriebsart, sondern der Controller muss zusätzlich die Antriebsstrang-Betriebsart berücksichtigen, die für das vorherige Streckensegment prognostiziert worden ist.
Die Kurve 822 zeigt eine Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit, derart, dass die Geschwindigkeit V2 am Endpunkt L2 größer als die Kraftmaschinenaktivierungsschwelle 808 ist. Die Betriebsartwechselposition entspricht dem Punkt 824. In diesem Fall wird die Prognose für das aktuelle Segment dann, wenn prognostiziert wurde, dass die Kraftmaschine am Ende des vorherigen Streckensegments aktiv sein soll, besagen, in der HEV-Betriebsart zu bleiben. Im Gegensatz dazu wird dann, wenn prognostiziert wurde, dass das vorherige Segment in der EV-Betriebsart ist, die Antriebsstrang-Betriebsartprognose für das aktuelle Streckensegment die EV→HEV-Betriebsart sein.
Die Kurve 826 stellt eine Betriebsbedingung dar, bei der die Fahrzeuggeschwindigkeit für die Länge des Segments zwischen den beiden Antriebsstrang-Betriebsart-Wechselschwellen bleibt. In diesem Fall wird die Betriebsartprognose sein, dass der Antriebsstrang in der gleichen Betriebsart wie in dem vorherigen Streckensegment bleibt.
Die Kurve 828 zeigt einen dritten Betriebszustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit an dem Endpunkt L2 des Streckensegments kleiner als die Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle 812 wird. Der Betriebszustand gemäß der Kurve 828 ruft eine Antriebsstrang-Betriebsartprognose hervor, bei der die Kraftmaschine an dem Endpunkt des Streckensegments deaktiviert ist. Wenn die Kraftmaschine an dem Ende des vorherigen Streckensegments aktiv war, wird die Prognose des aktuellen Segments die HEV→EV-Betriebsart sein. Die Position des Betriebsartwechsels entspricht dem Punkt 830. Andererseits wird die Prognose für das aktuelle Segment dann, wenn die Kraftmaschine am Ende des vorangegangenen Streckensegments deaktiviert war, besagen, für die Länge des Segments in der EV-Betriebsart zu verbleiben.
10A bis 10C zeigen die Betriebszustände gemäß der radleistungsbasiert prognostizierten Antriebsstrang-Betriebsartauswahl. In jedem der Diagramme stellt die vertikale Achse den vorhergesagten Radleistungsbedarf 832 dar. Die horizontale Achse repräsentiert die Position 804 entlang des Streckensegments. L1 und L2 stellen die jeweiligen Positionen des Startpunkts bzw. des Endpunkts des Streckensegments dar. Ähnlich wie bei der oben beschriebenen fahrzeuggeschwindigkeitsbasierten Auswahl werden die Radleistungs-Prognosewerte an dem Startpunkt L1 und dem Endpunkt L2 mit der relevanten Kraftmaschinenaktivierungs- und Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle verglichen. Es sollte beachtet werden, dass Radleistung-Antriebsstrang-Betriebsart-Wechselschwellen nicht konstant sind und je nach Fahrzeuggeschwindigkeit variieren können. Beispielhaft zeigt die Darstellung in 10A bis 10C abnehmende Schwellenwerte, die einer Abnahme bzw. einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit auf dem Streckensegment entsprechen.
Zwei Kurven sind unter Bezugnahme auf 10A gezeigt, die jeweils eine andere Antriebsstrang-Betriebsbedingung auf einem Streckensegment darstellen. Beide Bedingungen beinhalten, dass die Radleistung PWR₁ zu Beginn des Segments größer als die beiden Antriebsstrang-Betriebsartwechselschwellen ist. Die prognostizierte Antriebsstrang-Betriebsart für das Segment wird durch die Radleistung PWR₂ an dem Ende des Streckensegments beeinflusst. Die Kurve 834 ist eine erste beispielhafte Betriebsbedingung, die zeigt, dass die Radleistung sowohl bei L1 als auch bei L2 größer als die Kraftmaschinenaktivierungsschwelle 836 für die gegebene Bedingung ist. In diesem Fall würde der Betrieb gemäß der Kurve 834 einer Controller-Betriebsartprognose, in der HEV-Betriebsart zu bleiben, entsprechen, wobei die Kraftmaschine auf dem gesamten Streckensegment als Antriebsquelle aktiv ist. Die Kurve 838 ist eine zweite beispielhafte Betriebsbedingung, die zeigt, dass die Radleistungsänderungen zwischen L1 und L2 derart sind, dass die Radleistung abnimmt, um die Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle 840 auf dem Streckensegment zu überqueren. Die Kurve 838 entspricht Betriebsbedingungen, die eine HEV→EV-Betriebsartauswahl veranlassen würden. Der Punkt 842 entspricht der Position eines Antriebsstrang-Betriebsartwechsels. Wie oben erörtert kann diese Position beispielsweise durch Interpolation oder durch Bisektion des Streckensegments approximiert werden. Die HEV→EV-Betriebsartprognose kann den Controller ferner dazu veranlassen, das Streckensegment zwischen L1 und L2 in zwei kleinere Teilsegmente zu unterteilen. In dem Beispiel der Kurve 838 entspricht das erste Teilsegment zwischen L1 und L_{MODE SWITCH} der HEV-Betriebsart, die oberhalb der Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle 840 arbeitet. Das zweite Teilsegment zwischen L_{MODE SWITCH} und L2 entspricht der EV-Betriebsart, bei der die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als die Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle 840 ist.
10B ist ein zweites Diagramm, das in ähnlicher Weise ein Paar Kurven zeigt, die jeweils andere Antriebsstrang-Betriebsbedingungen aufweisen. Die vertikale Achse und die horizontale Achse stellen jeweils die Radleistung 832 bzw. die räumliche Position 804 dar. Die Kurve 844 ist ein Beispiel, das zeigt, dass die Radleistung sowohl bei L1 als auch bei L2 kleiner als die beiden Antriebsstrang-Betriebsart-Wechselschwellen für das Streckensegment ist. In diesem Fall würde der Antriebsstrangbetrieb entsprechend der Kurve 844 einer Controller-Betriebsartprognose zum Bleiben in der EV-Betriebsart entsprechen, wobei die Kraftmaschine inaktiv bleibt und die elektrische Maschine den Fahrzeugantrieb bereitstellt. Die Kurve 846 stellt eine andere Betriebsbedingung dar, bei der die Radleistung auf dem Segment größer als die Kraftmaschinenaktivierungsschwelle 836 wird. Die Kurve 846 entspricht einer Betriebsbedingung, die eine EV→HEV Betriebsartprognose veranlassen würde, und der Punkt 848 entspricht der Position des Antriebsstrang-Betriebsartwechsels.
10C ist ein drittes Diagramm der Antriebsstrang-Betriebsartprognose auf Basis der prognostizierten Radleistung. In diesem Diagramm werden mehrere Betriebskurven gezeigt, wobei jede eine Radleistung am Anfang des Segments aufweist, die zwischen der Kraftmaschinenaktivierungsschwelle 836 und der Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle 840 liegt. In diesem Fall beeinflusst nicht nur die Radleistung PWR₂ an dem Ende des Segments die prognostizierte Antriebsstrang-Betriebsart, sondern der Controller muss zusätzlich die Antriebsstrang-Betriebsart berücksichtigen, die für das vorherige Streckensegment prognostiziert worden ist.
Die Kurve 850 zeigt eine Zunahme der Radleistung, derart, dass die Radleistung PWR₂ am Endpunkt L2 größer als die Kraftmaschinenaktivierungsschwelle 836 ist. Die Betriebsartwechselposition entspricht dem Punkt 852. In diesem Fall wird die Prognose für das aktuelle Segment dann, wenn prognostiziert wurde, dass die Kraftmaschine am Ende des vorherigen Streckensegments aktiv ist, besagen, in der HEV-Betriebsart zu bleiben. Im Gegensatz dazu wird dann, wenn prognostiziert wurde, dass das vorherige Segment in der EV-Betriebsart ist, die Antriebsstrang-Betriebsartprognose für das aktuelle Streckensegment die EV→HEV-Betriebsart sein.
Die Kurve 854 stellt eine Betriebsbedingung dar, bei der die Radleistung für die Länge des Segments zwischen den beiden Antriebsstrang-Betriebsart-Wechselschwellen bleibt. In diesem Fall wird die Betriebsartprognose sein, dass der Antriebsstrang in der gleichen Betriebsart wie in dem vorherigen Streckensegment bleibt.
Die Kurve 856 zeigt einen dritten Betriebszustand, in dem die Radleistung an dem Endpunkt L2 des Streckensegments kleiner als die Kraftmaschinendeaktivierungsschwelle 840 wird. Der Betriebszustand gemäß der Kurve 856 ruft eine Antriebsstrang-Betriebsartprognose hervor, bei der die Kraftmaschine an dem Endpunkt des Streckensegments deaktiviert ist. Wenn die Kraftmaschine an dem Ende des vorherigen Streckensegments aktiv war, wird die Prognose des aktuellen Segments die HEV→EV-Betriebsart sein. Die Position des Betriebsartwechsels entspricht dem Punkt 858. Andererseits wird die Prognose für das aktuelle Segment dann, wenn die Kraftmaschine am Ende des vorangegangenen Streckensegments deaktiviert war, besagen, für die Länge des Segments in der EV-Betriebsart zu verbleiben.
Wie oben erläutert kann das Streckensegment dann, wenn eine EV→HEV Betriebsart oder eine HEV→EV-Betriebsart ausgewählt ist, ferner an der Position des Antriebsstrang-Betriebsartwechsels in zwei kleinere Teilsegmente unterteilt werden. Die Teilsegmente werden derart aufgeteilt, dass jeder eine einzige Antriebsstrang-Betriebsart ohne Betriebsartenwechsel aufweist. Das heißt, dass keine Änderung in der Kraftmaschinenaktivierung auf jedem der unterteilten Streckensegmente gibt. Der Einsatz einer Unterteilungsprozedur während des Auswahl der Stufe I kann dazu führen, dass alle Streckensegmente in entweder die EV- oder die HEV-Betriebsart zergliedert sind.
Auswahl der Stufe II
Der Controller kann in einen Umklassifizierungs-Algorithmus eintreten, um die Antriebsstrang-Betriebsartprognose weiter zu verfeinern, wenn die Betriebsart der Stufe I gewählt ist. Eine Betriebsartauswahl der Stufe II berücksichtigt die Batterieladezustandsplanung im Verlauf der gesamten Strecke bei der Antriebsstrang-Betriebsartauswahl für jedes der mehreren Streckensegmente. Die Auswahl der Stufe II kann eine Umklassifizierung zu den bisher prognostizierten Betriebsartauswahlen umfassen, um widerzuspiegeln, dass die Batterie-SOC-Planung, sobald sie in dem Fahrzeug realisiert ist, den Kraftmaschinenleistungsbedarf beeinflusst. Die Umklassifizierung stellt sicher, dass keine unangemessene Planung infolge der Betriebsartauswahl der Stufe I basierend auf dem Fahrerbedarf auftritt.
11 zeigt ein Betriebsartauswahlverfahren der Stufe II 900 dann, wenn die EV-Betriebsart eine Ausgabe der Auswahl der Stufe I ist. Es gibt mehrere Bedingungen, die die Auswahl entweder bestätigen oder eine Umklassifizierung in eine andere Antriebsstrang-Betriebsart auslösen. Streckensegmente mit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsprofilen, bestimmtem Radleistungsbedarf und bestimmter Zeitdauer werden so eingeplant, dass sie trotz der Antriebsstrang-Betriebsartprognose der Stufe I in der EV-Betriebsart gehalten werden. Abgesehen von diesen Bedingungen kann die Betriebsart dann als HEV-Betriebsart umklassifiziert werden, wenn eine signifikante Batterieaufladung für das Streckensegment geplant ist, die den Kraftmaschinenleistungsbedarf erhöht. Bei Schritt 902 wird die Auswahl der Stufe I in den Algorithmus eingegeben. Wenn die vorhergesagte Fahrzeuggeschwindigkeit entweder an dem Startpunkt oder dem Endpunkt des Streckensegments im Schritt 904 null beträgt, wird die EV-Betriebsartauswahl in dem Schritt 906 bestätigt. Sobald die EV-Betriebsart bestätigt ist, plant der Controller, dass die Kraftmaschine auf dem Streckensegment inaktiv gehalten wird. Wenn im Schritt 904 die Fahrzeuggeschwindigkeit an keinem der Endpunkte null beträgt, prüft der Controller als nächstes, ob der Fahrer fordert, das Fahrzeug zu verlangsamen. Wenn der prognostizierte Fahrerverzögerungsbedarf für das Streckensegment größer als eine vorgegebene Bremsschwelle im Schritt 908 ist, wird die EV-Betriebsart im Schritt 906 bestätigt. Ebenso wird die EV-Betriebsart bestätigt, wenn das Streckensegment kurz genug ist. Bei Schritt 910 erteilt der Controller dann, wenn die Zeitdauer des Streckensegments T2–T1 kleiner als eine vorbestimmte minimale Kraftmaschinenaktivierungs-Zeitschwelle ist, einen Befehl, um die geplante EV-Betriebsartauswahl zu bestätigen. Bei Schritt 912 prüft der Controller, ob der prognostizierte Radleistungsbedarf über das Segment ausreichend größer als die Batterieleistung ist, die zum Aktivieren der Kraftmaschine für die Leistungsunterstützung und/oder Batterieaufladung erforderlich ist. Wenn die Differenz zwischen dem prognostizierten Radleistungsbedarf und der prognostizierten Batterieleistung geringer als eine vorbestimmte EV→HEV-Schwelle bei Schritt 912 ist, ist die Batterieleistung ausreichend, um zu planen, in Schritt 906 in der EV-Betriebsart zu bleiben Wenn keine der oben beschriebenen Schwellen erreicht wird, kann der Radleistungsbedarf relativ zu der verfügbaren Batterieleistung groß genug sein, um den Controller dazu zu veranlassen, die Betriebsartprognose der Stufe I bei Schritt 914 umzuklassifizieren und von der Planung für die EV-Betriebsart zu der Planung für die HEV-Betriebsart für das gegebene Streckensegment überzugehen.
12 zeigt ein Betriebsartprognoseverfahren der Stufe II 1000, wenn eine HEV-Betriebsart eine Ausgabe der Auswahl der Stufe I ist. Bei Schritt 1002 wird die Antriebsstrang-Betriebsartauswahl der Stufe I für das Streckensegment empfangen. Unter bestimmten Bedingungen kann eine hohe Batterie-SOC beim Eintreten in das Streckensegment eine Planung zur Ableitung von etwas Batterieenergie unabhängig von dem prognostizierten Radleistungsbedarf rechtfertigen. Bei Schritt 1008 kann der Controller dann, wenn die Differenz zwischen dem Radleistungsbedarf und der verfügbaren Batterieleistung geringer als eine HEV→EV-Leistungsschwelle ist, ein Signal bei Schritt 1010 ausgeben, um eine Umklassifizierung der vorherigen HEV-Betriebsartprognose zu veranlassen. Die Betriebsart kann als EV-Betriebsart umklassifiziert werden und der Controller kann daher planen, den Motor auf dem Streckensegment nicht aktiv zu halten.
Die oben beschriebene zweistufige Antriebsstrang-Betriebsart-Bestimmungsprozedur wird mehr Freiheit für eine SOC-Planung in Fällen haben, in denen die EV-Betriebsart zu einer HEV-Betriebsart umklassifiziert wird. Da die gesamte Prozedur Teil der Energiemanagementoptimierung ist, wird eine vorhergesagte HEV-Betriebsart mehr Optimierungsmöglichkeiten für die Batterie-SOC-Planung ermöglichen. Darüber hinaus kann dann, wenn die HEV-Betriebsart wird als EV-Betriebsart umklassifiziert wird, eine unnötige Schätzung des Kraftstoffverbrauchs, die mit jedem Streckensegment mit HEV verbunden ist, vermieden werden.
Die vorliegende Offenbarung stellt repräsentative Steuerungsstrategien und/oder eine Logik bereit, die mittels einer oder mehrerer Verarbeitungsstrategien wie etwa einer ereignisgesteuerten Strategie, einer unterbrechungsgesteuerten Strategie, einem Mehrprozessbetrieb, einer Mehrsträngigkeit und dergleichen durchgeführt werden können. Daher können verschiedene Schritte oder Funktionen, die hier dargestellt sind, in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Obwohl es nicht immer explizit so dargestellt ist, wird ein durchschnittlicher Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass einer oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Verarbeitungsstrategie wiederholt durchgeführt werden können. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die hier beschriebenen Merkmale und Vorteile zu erzielen, sondern ist zur Vereinfachung der Darstellung und Beschreibung bereitgestellt.
Die Steuerlogik kann primär als Software, die von einem mikroprozessorbasierten Fahrzeug, einem Kraftmaschinen-Controller und/oder einem Antriebsstrang-Controller ausgeführt wird, umgesetzt sein. Natürlich kann die Steuerlogik als Software, Hardware oder Kombination aus Software und Hardware in einem oder mehreren Controllern in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung umgesetzt sein. Wenn sie als Software umgesetzt ist, kann die Steuerlogik in einer oder mehreren computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien zur Verfügung gestellt werden, die gespeicherte Daten aufweisen, die Code oder Befehle darstellen, die von einem Computer ausgeführt werden, um das Fahrzeug oder seine Teilsysteme zu steuern. Die computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können eine oder mehrere von einer Anzahl bekannter physikalischer Vorrichtungen umfassen, die elektrische, magnetische, und/oder optische Speicherung verwenden, um ausführbare Befehle und zugehörige Kalibrierungsinformationen, Betriebsvariablen und dergleichen zu halten. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen vollständig oder teilweise mittels geeigneter Hardware-Komponenten wie beispielsweise anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASIC), feldprogrammierbarer Gate-Anordnungen (FPGA), Zustandsmaschinen, Controllern oder anderer Hardware-Komponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination von Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten ausgeführt werden.
Obwohl oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen, die die Ansprüche umfassen, beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Worte sind Worte zur Beschreibung und nicht zur Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen gemacht werden können, ohne von dem Gedanken und dem Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben können die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung, die nicht explizit beschrieben oder dargestellt sind, zu bilden. Obwohl verschiedene Ausführungsformen so beschrieben worden sein können, dass sie Vorteile bereitstellen oder im Vergleich mit anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Eigenschaften bevorzugt sind, erkennen Fachleute auf dem Gebiet, dass eines oder mehrere Merkmale oder Eigenschaften beeinträchtigt sein können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erzielen, die von der spezifischen Anwendung und Umsetzung abhängen. Diese Attribute können Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Wartungsfreundlichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit usw. umfassen, sind aber nicht auf diese beschränkt. Daher sind Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert als die anderen beschriebenen Ausführungsformen oder Umsetzungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines hybridelektrischen Antriebsstrangs, das Folgendes umfasst: Verteilen eines prognostizierten Drehmomentbedarfs zwischen einem Motor und einer Kraftmaschine für mehrere Segmente einer vorbestimmten Strecke auf der Grundlage einer vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer vorhergesagten Radleistung; und wahlweises Aktivieren der Kraftmaschine an Positionen entlang der vorbestimmten Strecke, so dass ein Zielbatterieladezustand, der jeweils einem Endpunkt jedes der Segmente entspricht, erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner ein Unterteilen eines Segments der vorbestimmten Strecke dann, wenn die Kraftmaschine auf dem Streckensegment aktiviert oder deaktiviert wird, umfasst, so dass es keine Änderung in der Kraftmaschinenaktivierung auf jedem der unterteilten Streckensegmente gibt.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner ein Prognostizieren, dass die Kraftmaschine auf einem Segment der vorbestimmten Strecke inaktiv bleibt, als Antwort darauf, dass eine vorhergesehene Fahrzeuggeschwindigkeit an einem Startpunkt oder einem Endpunkt des Segments gleich null ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner ein Prognostizieren, dass die Kraftmaschine auf einem Segment der vorbestimmten Strecke inaktiv bleibt, als Antwort darauf, dass auf dem Segment ein vorhergesagter Fahrerverzögerungsbedarf größer als eine vorgegebene Bremsschwelle ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner ein Prognostizieren, dass die Kraftmaschine auf einem Segment der vorbestimmten Strecke inaktiv bleibt, als Antwort darauf, dass eine Zeitdauer des Segments kleiner als eine vorgegebene Kraftmaschinenaktivierungs-Zeitschwelle ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner ein Prognostizieren, dass die Kraftmaschine auf einem Segment der vorbestimmten Strecke deaktiviert wird, als Antwort auf ein prognostiziertes Entladungsereignis auf dem Segment umfasst.