DE112010002441T5

DE112010002441T5 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines elektrischen Motors ineinem Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE112010002441T5
Application number: DE112010002441T
Authority: DE
Inventors: Stefan Larsson
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2012-09-27
Also published as: SE0950645A1; WO2010144042A1; SE533838C2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern einer elektrischen Maschine in einem Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor und eine mit der elektrischen Maschine verbundene Batterie aufweist. Die Vorrichtung umfasst: eine Horizonteinrichtung, die ausgebildet ist: zum Bestimmen eines Horizonts mit Hilfe von Positionsdaten und Kartendaten eines Fahrstreckenplans, der aus Streckensegmenten mit Gradienten- und Längenmerkmalen für jedes Segment besteht, und zum Erzeugen eines Horizontsignals (H) auf der Basis hiervon; eine Steuermoduseinrichtung, die ausgebildet ist: zum Vergleichen des Gradienten jedes Segments innerhalb des Horizonts mit Grenzwerten für den Gradienten und zum Zuordnen jedes Segments einer Straßenkategorie nach Maßgabe der Ergebnisse der Vergleiche; zum Bezeichnen in einer Folge derjenigen Kategorien, die innerhalb des Horizonts aufeinander folgen, und Einordnen von Segmenten, die sich innerhalb der Folge befinden, in einen Steuermodus nach Maßgabe der Folge der Kategorien, welcher Steuermodus angibt, wie die elektrische Maschine zu steuern ist, und zum Erzeugen eines Steuermodussignals (β) auf der Basis hiervon; eine Ladeeinrichtung, die zum Bestimmen des Ladezustandes der Batterie (SOC) und zum Erzeugen eines Ladezustandssignals (S) auf der Basis hiervon ausgebildet ist; eine Drehmomenteinrichtung, die zum Bestimmen eines vom Fahrer gewünschten Drehmoments und zur Erzeugung eines Drehmomentsignals (M) auf der Basis hiervon ausgebildet ist, und einen Regler, der zum Berechnen eines Steuersignals (Y) für die elektrische Maschine auf der Basis des Steuermodussignals (β), des Ladezustandssignals (S) und des Drehmomentsignals (M) für das Segment, in dem sich das Fahrzeug zu der Zeit gerade befindet, ausgebildet ist, wobei die elektrische Maschine entsprechend dem Steuersignal gesteuert wird. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Steuerung einer elektrischen Maschine in einem Hybridfahrzeug.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer elektrischen Maschine in einem Hybridfahrzeug gemäß den Einleitungen der unabhängigen Patentansprüche.
Hintergrund der Erfindung
Eine der größten Herausforderungen für die Schwerfahrzeugindustrie ist es, den Kraftstoffverbrauch zu vermindern. Die Kraftstoffkosten betragen während der Lebensdauer eines Schwerlastwagens etwa 30%. Die durchschnittliche Fahrstrecke beläuft sich auf etwa 150000 km je Jahr und der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch beträgt etwa 32,5 l je 100 km. Eine geringe Verminderung des Kraftstoffverbrauchs führt daher zu einer starken Abnahme der Kraftstoffkosten. Ein guter Weg zur Einsparung von Kraftstoff ist die Rückgewinnung der Bremsenergie und die Verwendung dieser Energie für den Vortrieb, wenn dieser benötigt wird, anstatt die kinetische Energie durch die üblichen Bremsen nur in Wärme zu wandeln. Dies ist durch den Einsatz von Hybridfahrzeugen anstelle von bekannten Kraftfahrzeugen möglich.
Ein Hybridfahrzeug ist ein übliches Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei Energiewandlern. Zum Beispiel kann ein Verbrennungsmotor durch eine elektrische Maschine unterstützt werden. Denn die elektrische Maschine kann sowohl als Motor als auch als Generator verwendet werden, was es dem Fahrzeug ermöglicht, die elektrische Maschine als eine Vorrichtung zur Verminderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch Einsatz der Maschine als einen Generator zu verwenden, in welchem Fall die kinetische Energie zum Induzieren eines Stroms eingesetzt wird, der dann zum Laden einer Batterie dient, was es ermöglicht, dass diese Energie eingespart und später verwendet wird anstatt dass die kinetische Energie durch den Einsatz der üblichen Bremsanlage in Wärme gewandelt wird. In Fahrsituationen, die einen hohen Kraftstoffverbrauch bedingen, kann der Kraftstoffverbrauch durch Einsatz des elektrischen Motors zur Unterstützung des Verbrennungsmotors stark reduziert werden. Solche Situationen liegen typischerweise während der Beschleunigung und an Steigungen vor.
Es gibt verschiedene Arten von elektrischen Hybridantrieben, zum Beispiel serielle Hybridantriebe, parallele Hybridantriebe und Kombinationen hiervon, die als leistungsverzweigende Hybridantriebe bekannt sind. In einem seriellen Hybridantrieb, wie er in 1 dargestellt ist, treibt ein Verbrennungsmotor einen elektrischen Generator an, anstelle die Antriebsräder des Fahrzeugs unmittelbar anzutreiben. Der Generator lädt nicht nur die Batterie sondern liefert Energie für einen elektrischen Motor, der das Fahrzeug antreibt. Wenn viel Energie benötig wird, holt sich die Maschine sowohl aus der Batterie als auch vom Generator die notwendige Energie. Bei parallelen Hybridantrieben sind der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine, die sowohl als Generator als auch als Motor dient, mechanisch über Antriebswellen miteinander verbunden. Ein Beispiel eines parallelen Hybridantriebs ist in 2 dargestellt. Die Verbindung kann zwischen dem Verbrennungsmotor und der elektrischen Maschine angeordnet sein, was es ermöglicht, das Fahrzeug nicht ausschließlich elektrisch anzutreiben. Da der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine mit genau der gleichen Drehzahl drehen, wenn die Verbindung hergestellt ist, unterstützen sie einander und laufen parallel.
In der Patentschrift EP 1 256 476 ist eine Strategie zur Versorgung eines elektrischen Fahrzeugs mit Energie nach Maßgabe eines Navigationssystems beschrieben. Der Ladezustand der Batterie (SOC) wird auf solche Weise gesteuert, dass er niemals zu niedrig ist, um zukünftige Leistungsanforderungen zu erfüllen, und niemals zu hoch ist, um zukünftige rückgewonnene Bremsenergie aufzunehmen. Wenn das Navigationssystem in dem Fahrzeug zum Beispiel anzeigt, dass vor ihm eine bergige Strecke liegt, kann ein Steuersystem in dem Fahrzeug Abwandlungen für die Strategie eingeben, um kommende Leistungserfordernisse auf Grund von Gradienten (Steigungen, Gefälle) zu meistern.
In der Patentschrift EP 0 829 389 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Energiezufuhr eines Fahrzeugs beschrieben. Der Ladezustand der Batterie des Fahrzeugs wird mit Hinblick auf einen gewünschten Ladezustand gesteuert, um die Lade- und Entladeleistung der Batterie zu verbessern und Sicherheit für eine ausreichende Verfügbarkeit von für den Antrieb des Fahrzeugs erforderlicher Energie zu gewährleisten.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Weg zur Verminderung des Energieverbrauchs eines elektrischen Hybridfahrzeugs, insbesondere durch Verwendung von Informationen über die Art der vor ihm liegenden Straße bzw. Strecke, vorzuschlagen.
Zusammenfassung der Erfindung
Das zuvor erläuterte Ziel ist gemäß einem Aspekt der Erfindung durch eine Vorrichtung zum Steuern einer elektrischen Maschine in einem Hybridfahrzeug erreicht, das einen Verbrennungsmotor und eine mit der elektrischen Maschine verbundene Batterie aufweist. Die Vorrichtung umfasst:

– eine Horizonteinrichtung, die zum Bestimmen eines Horizonts mit Hilfe von Positionsdaten und Kartendaten eines Fahrstreckenplans, der aus Streckensegmenten mit Gradienten- und Längenmerkmalen für jedes Segment besteht, und zum Erzeugen eines Horizontsignals (H) auf der Basis hiervon ausgebildet ist;
– eine Steuermoduseinrichtung, die ausgebildet ist: zum Vergleichen des Gradienten jedes Segments (Streckenabschnitts) innerhalb des Horizonts mit Grenzwerten für den Gradienten und zum Zuordnen jedes Segments einer Straßenkategorie nach Maßgabe der Ergebnisse der Vergleiche; zum Bezeichnen in einer Folge derjenigen Kategorien, die innerhalb des Horizonts aufeinander folgen, und Einordnen von Segmenten, die sich innerhalb der Folge befinden, in einen Steuermodus nach Maßgabe der Folge von Kategorien, welcher Steuermodus angibt, wie die elektrische Maschine zu steuern ist, und zum Erzeugen eines Steuermodussignals (β) auf der Basis hiervon,
– eine Ladeeinrichtung, die zum Bestimmen des Ladezustandes der Batterie (SOC) und zum Erzeugen eines Ladezustandssignals (S) auf der Basis hiervon ausgebildet ist,
– eine Drehmomenteinrichtung, die zum Bestimmen eines vom Fahrer gewünschten Drehmoments und zur Erzeugung eines Drehmomentsignals (M) auf der Basis hiervon ausgebildet ist, und
– einen Regler, der zum Berechnen eines Steuersignals (Y) für die elektrische Maschine auf der Basis des Steuermodussignals (β), des Ladezustandssignals (S) und des Drehmomentsignals (M) für das Segment, in dem sich das Fahrzeug zu der Zeit gerade befindet, ausgebildet ist, wobei die elektrische Maschine entsprechend dem Steuersignal gesteuert wird.

Gemäß einem anderen Aspekt wird das Ziel der Erfindung mit einem Verfahren zum Steuern einer elektrischen Maschine in einem Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor und eine mit der elektrischen Maschine verbundene Batterie umfasst, gelöst. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

A) Bestimmen eines Horizonts mithilfe von Positionsdaten und Kartendaten eines Fahrstreckenplans, der aus Streckensegmenten mit Gradienten- und Längenmerkmalen für jedes Segment besteht;
B) Vergleichen des Gradienten von jedem Segment innerhalb des Horizonts mit Grenzwerten für den Gradienten und Zuordnen jedes Segments einer Straßenkategorie nach Maßgabe der Ergebnisse der Vergleiche;
C) Bezeichnen in einer Folge derjenigen Straßenkategorien, die bis zum Horizont einander folgen, und Einordnen von Segmenten, die sich innerhalb der Folge befinden, in einen Steuermodus entsprechend der Folge von Kategorien, wobei der Steuermodus angibt, wie die elektrische Maschine zu steuern ist;
D) Bestimmen des Ladezustands der Batterie (SOC);
E) Bestimmen des vom Fahrer gewünschten Drehmoments (M), und
F) Berechnen eines Steuersignals für die elektrische Maschine auf der Basis des Steuermodus (Y), in welchen das Segment, in dem sich das Fahrzeug zu der Zeit gerade befindet, eingeordnet ist, des Ladezustands der Batterie (SOC) und des vom Fahrer gewünschten Drehmoments (M), worauf die elektrische Maschine entsprechend dem Steuersignal (Y) gesteuert wird.

Informationen über die kommende Topographie kann dazu genutzt werden, eine Steuerstrategie für den Einsatz der Ladung, die auf einer langen Gefällestrecke gewonnen wird, ohne dass die Batterie überladen wird, zu entwickeln, und der Ladung, die den elektrischen Motor mit Energie zur Unterstützung des Verbrennungsmotors versorgen kann, ohne dass die Batterie dabei erschöpft wird. Wenn zum Beispiel einem steilen Anstieg eine Gefällestrecke folgte, ist es vorteilhaft, den Verbrennungsmotor an der Steigung mit dem Aufbringen eines großen Drehmoments innerhalb der Grenzen des Ladezustandes der Batterie zu unterstützen. Die Vorrichtung weiß, dass die Batterie auf einer Gefällestrecke wieder aufgeladen wird, da kinetische Energie dann rückgewonnen werden kann, und die Vorrichtung kann daher die in der Batterie zur Verfügung stehende Energie einsetzen, ebenfalls innerhalb der Grenzen des Ladezustand der Batterie. Wenn einer Steigung kein Gefälle folgte sondern zum Beispiel eine ebene Straße oder eine weniger steile Steigung ist es günstig, den Verbrennungsmotor mit einem kleineren Drehmoment zu unterstützen, da ungewiss ist, wie viel Energie später rückgewonnen und der Batterie zugeführt werden kann.
Der Umstand, dass das Fahrzeug weiß, warm Energie zukünftig rückgewonnen werden kann, ermöglicht es zu berechnen, wie die Energie in der Batterie mit optimalem Wirkungsgrad genutzt werden kann, damit die Batterie einen Überschuss an Energie auf kommenden Gefällestrecken aufnehmen kann. Eine bekannte Strategie birgt das Risiko in sich, dass keine weitere Aufnahmekapazität in der Batterie zur Verfügung steht, wenn das Fahrzeug eine Gefällestrecke erreicht oder die Nutzung der in der Batterie vorhandenen Energie ist weniger effektiv, weil man bestrebt ist, in der Batterie Kapazität für zukünftige Energieüberschüsse in dem Antriebsstrang bereit zu stellen.
Der gesamte Kraftstoffverbrauch ist durch Einsatz der Erfindung im Vergleich zur Anwendung einer bekannten Strategie ebenfalls vermindert.
Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen und der ausführlichen Beschreibung erläutert.
Kurze Beschreibung der beigefügten Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen:
1 den Antriebsstrang in einem seriellen Hybridantrieb darstellt;
2 den Antriebsstrang in einem parallelen Hybridfahrzeug darstellt;
3 den bei der vorliegenden Erfindung eingesetzten Antriebsstrang zeigt;
4 ein Blockdiagramm der Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
5 die Klassifizierung von Streckensegmenten in verschiedene Aufeinanderfolgen entsprechend einer Ausführungsform darstellt;
6 ein Beispiel zeigt, wie der Wirkungsgrad der elektrischen Maschine bei unterschiedlichen Motordrehzahlen sein kann, und
7 ein Fließschaltbild für das Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wiedergibt.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit einem parallelen Hybridantrieb beschrieben, kann aber auch in Verbindung mit anderen Arten von Hybridsystemen eingesetzt werden. Der Antriebsstrang in einem parallelen Hybridfahrzeug, wie er in 3 dargestellt ist, ist die Vorrichtung im Fahrzeug, die die Energie vom Verbrennungsmotor und der elektrischen Maschine auf die Fahrbahn über die Kupplung, das Getriebe, die Antriebswellen und die Räder überträgt. Der Verbrennungsmotor kann mit Dieselkraftstoff oder Benzin oder einem anderen geeigneten flüssigen Kraftstoff oder mit Gas betrieben werden. Die Kupplung umfasst eine Reihe von Reibscheiben, die den Verbrennungsmotor vom übrigen Antriebsstrang gemeinsam trennen können. Die Kupplung kann durch den Fahrer mit einem Pedal oder automatisch betätigt werden, in welchem Fall ein Steuersystem die Gangwechsel und Schaltvorgänge ausführt. Die zweite Antriebsquelle in einem parallelen Hybridfahrzeug ist eine elektrische Maschine. Die elektrische Maschine umfasst zwei Elemente, nämlich einen Rotor und einen Stator. Der Rotor ist das rotierende Element der elektrischen Maschine und hat eine Welle, die mit Permanentmagneten oder Wicklungen, die sich elektromagnetisch verhalten, wenn sie mit einer elektrischen Energiequelle verbunden werden, versehen ist. Im Letzteren Fall kann der Grad der Magnetisierung gesteuert werden. Der Stator ist ein äußerer Mantel, der die elektrische Maschine umgibt und hat innen liegende Wicklungen, an die elektrische Leitungen angeschlossen sind. Wenn die elektrische Maschine als Motor genutzt wird, induziert die über die Leitungen zugeführte Energie im Stator ein magnetisches Feld. Wenn die elektrische Maschine als Generator eingesetzt wird, induziert der Rotor in den Wicklungen des Stators einen Strom, der dann als elektrische Energie in der Batterie gespeichert wird. Die elektrische Maschine kann zum Beispiel ein 36 kW Permanentmagnet-Synchronmotor sein, der eine Dreiphasenmaschine ist, in der sich der Rotor synchron mit dem im Stator umlaufenden Magnetfeld dreht.
Ein nicht dargestellter Konverter bzw. Wandler ist mit der elektrischen Maschine zur Wandlung des Wechselstroms in Gleichstrom verbunden, wenn die Maschine als Generator eingesetzt wird und die Batterie auflädt. Er konvertiert den Gleichstrom in Wechselstrom, wenn die Batterie Energie an die elektrische Maschine abgibt, die dann als ein Motor eingesetzt wird. Um eine lange Betriebsdauer zu erzielen, erfordern die elektronischen Leistungsbauteile eine Kühlung, die beispielsweise eine Wasserkühlung sein kann. Daher muss ein externer Kühlkreislauf eingebaut werden. Die Batterie ist an die elektrische Maschine angeschlossen und umfasst eine Anzahl von Zellen, die in Serie miteinander geschaltet sind, um eine hohe Spannung bereitstellen zu können. Die in Serie miteinander verbundenen Zellen sind danach parallel verbunden, um die Kapazität des gesamten Batteriepacks zu erhöhen. Die Batterien können zum Beispiel NiMH-Batterien sein, in denen jede Zelle eine Nennspannung von 1,2 V hat. Ein anderes Beispiel sind Lithiumionen-Batterien (Li-Ionen-Batterien), die bessere W/kg und Wh/kg Werte haben, die sie kleiner und leichter als die entsprechenden NiMH Batterien machen.
Der Zweck des Getriebes und des Endgetriebes ist es, die Drehzahl des Antriebsstrangs an der Eingangswelle des Getriebes mit der Drehzahl an den Rädern in Einklang zu bringen. Das Übersetzungsverhältnis des Getriebes kann durch Gangwechsel verändert werden, während das dynamische Verhalten des Endgetriebes unverändert bleibt.
4 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Steuern einer elektrischen Maschine in einem Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Antriebsstrang des Hybridfahrzeugs umfasst einen Verbrennungsmotor und eine Batterie, die mit der elektrischen Maschine verbunden ist, wie dies in 3 dargestellt ist. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfasst eine Horizonteinrichtung, die zur Bestimmung eines Horizonts mit Hilfe von Positionsdaten und Kartendaten eines Fahrstreckenplans, der aus Streckensegmenten mit Gradienten- und Längenmerkmalen für jedes Segment besteht, und zum Erzeugen eines Horizontalsignals H auf der Basis hiervon ausgebildet ist. Das Fahrzeug ist daher mit einem Navigationssystem und Karteninformationen ausgerüstet und Positionsdaten von dem Navigationssystem und Topologiedaten von den Karteninformationen werden zur Ausbildung eines elektrischen Horizonts verwendet, der die Eigenschaften des Streckenplans wiedergibt. Der elektrische Horizont ist daher die computerisierte Version davon, wie der Fahrstreckenplan aussieht. Gemäß einer Ausführungsform ist die Horizonteinrichtung zur Bestimmung von Positionsdaten mithilfe des GPS (Global Positioning System) ausgebildet. In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist das GPS zur Bestimmung von Positionsdaten für das Fahrzeug ausgebildet. Es versteht sich aber, dass andere Arten von globalen oder regionalen Navigationssystemen denkbar sind, die das Fahrzeug mit Positionsdaten versorgen, zum Beispiel Systeme, die einen Radioempfänger zur Bestimmung der Position des Fahrzeugs einsetzen. Das Fahrzeug kann auch Sensoren zum Scannen der Umgebung einsetzen und dadurch seine Position bestimmen.
Der Fahrstreckenplan ist nachfolgend in Form einer einzigen Route für das Fahrzeug beispielhaft angegeben. Es versteht sich jedoch, dass Informationen über verschiedene denkbare Streckenpläne ebenfalls über Karten und GPS oder ein anderes Positionierungs- bzw. Navigationssystem eingegeben werden können.
Der Streckenplan oder wenn zwei oder mehrere mögliche Alternativen vorhanden sind, die Streckenpläne werden Bit für Bit über eine CAN-Bus (Controller Area Network) an die Horizonteinrichtung übertragen, in der die Bits zur Erzeugung eines internen Horizonts zusammengesetzt werden. Wenn zwei oder mehrere alternative Streckenpläne vorhanden sind, kann für diese eine entsprechende Anzahl interner Horizonte erzeugt werden. Der Horizont wird anschließend kontinuierlich durch neue Bits vom GPS und dem Kartendatensystem ergänzt, um eine gewünschte Länge des Horizonts beizubehalten. Der Horizont wird somit kontinuierlich aktualisiert, wenn sich das Fahrzeug in Bewegung befindet.

Der interne Horizont wird anschließend als ein Signal H an eine Steuermoduseinrichtung gesendet, die zum Vergleichen des Gradienten jedes Segments innerhalb des Horizonts mit Grenzwerten für den Gradienten und zum Zuordnen jedes Segments einer Straßenkategorie nach Maßgabe der Ergebnisse der Vergleiche ausgebildet ist. Alternativ sind die Vergleiche und die Klassifizierung bereits innerhalb der Horizonteinrichtung vorgenommen worden. Die nachfolgende Tab. 1 zeigt, wie verschiedene Grenzwerte für den Gradienten für die Zuordnung von Segmenten zu unterschiedlichen Straßenkategorien verwendet werden.

Art des Straßensegments	Grenzwerte	Straßenkategorie
steiler Anstieg	≥ 3%	2
mäßiger Anstieg	> 0% < 3%	1
ebene Straße	≈ 0	0
mäßiges Gefälle	> –3% < 0%	–1
starkes Gefälle	≤ –3%	–2

Tabelle 1

Wenn der Gradient eines Segments zum Beispiel 3% oder mehr beträgt, wird dieses Segment somit der Straßenkategorie 2 zugeordnet. Die Grenzwerte in der Tabelle stellen lediglich Beispiele dar. Es sind auch andere Werte möglich. Es können auch noch mehr Arten von Straßensegmenten vorgesehen sein, was zu einer größeren Anzahl von Straßenkategorien führt.
In der Vorrichtung verwendete Signale werden bevorzugt über den CAN-Bus im Fahrzeug gesendet. Der CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein serielles Bussystem, das speziell für den Einsatz in Fahrzeugen entwickelt wurde. Der CAN-Datenbus macht den digitalen Datenaustausch zwischen Sensoren, Steuerkomponenten, Stellgliedern, Steuereinrichtungen usw. möglich und liefert die Sicherheit, dass zwei oder mehr Steuereinrichtungen Zugang zu den Signalen von einem bestimmten Sensor haben, um sie für mit ihnen verbundene Steuerkomponenten zu verwenden.
Bevor sie verschiedenen Straßenkategorien zugeordnet werden, können benachbarte Segmente, die sich hinsichtlich des Gradienten nicht stark voneinander unterscheiden, zusammengezogen werden, um längere Segmente mit einem durchschnittlichen bzw. mittleren Gradienten zu bilden. Sehr kurze Segmente können ebenfalls einem benachbarten Segment hinzugeschlagen werden, mit der daraus folgenden Anpassung deren Gradienten. Dies ermöglicht es, den Horizont zu normalisieren und die Gefahr, dass die Vorrichtung ins Schwingen gerät, zu vermindern. Die Länge jedes Segments ist daher dynamisch und hängt von den Straßeninformationen ab.
Der Zuordnung von Segmenten innerhalb des Horizonts zu Kategorien folgt das Bezeichnen bzw. Identifizieren der Kategorien, die innerhalb des Horizonts aufeinander folgen, als eine Folge. Die nachfolgende Tab. 2 zeigt, wie eine Aufeinanderfolge von Segmenten n und n + 1 innerhalb des Horizonts dazu führt, dass die Segmente n und n + 1 in einen bestimmten Steuermodus nach Maßgabe der Folge von Straßenkategorien eingeordnet werden. Der Steuermodus gibt an, wie die elektrische Maschine zu steuern ist, mit der darauf folgenden Erzeugung eines Steuermodussignals β auf der Basis hiervon.

Segment n Segment n + 1 Steuermodus

–2 –1 1

–1 –2 2

–1 1 3

1 –1 4

1 2 5

2 1 6

Tabelle 2
Im Beispiel der Tab. 1 sind fünf verschiedene Straßenkategorien angegeben. Es gibt folglich für eine Aufeinanderfolge von zwei Segmenten theoretisch 25 unterschiedliche Folgen von Kategorien und 25 denkbare Steuermodi. Tatsächlich sind verschiedene dieser Steuermodi nicht möglich, zum Beispiel, weil eine Straße nicht vom Gradienten –5% in einen von +6% ohne einen sanften Übergang wechseln wird. Es können daher keine Übergänge von der Kategorie –2 zur Kategorie +2 auftreten. Die Anzahl der Übergänge und Steuermodi ist deshalb auf die in Tab. 2 angegebenen beschränkt.
Die Vorrichtung umfasst auch eine in 4 dargestellte Ladeeinrichtung, die zum Bestimmen des Ladezustands der Batterie (SOC) und zum Erzeugen eines SOC-Signals auf der Basis hiervon ausgebildet ist. Der Ladezustand SOC ist das Verhältnis des aktuellen Ladepegels zur maximalen Ladungskapazität und errechnet sich nach folgender Formel SOC = SOC_init – 1 / Qmax∫i(t)dt (1)
Es bedeuten:

Qmax: die maximale Ladungskapazität der Batterie (Nennkapazität),
SOC_init: den anfänglichen Ladezustand und
i(t): den aktuell durch die Batterie fließende Strom.

Die volle Kapazität der Batterie wird nie verwendet, da ein zu großer Wechsel der Energie in der Batterie schweren Schaden anrichten kann. Es gibt daher eine obere Grenze SOC_o und eine untere Grenze SOC_u für den Ladezustand. Der Bereich zwischen diesen beiden Grenzen ist als SOC-Fenster bekannt.
Der Ladezustand wird vorzugsweise skaliert, wenn er als Eingangssignal für einen Regler verwendet wird, um die Konfiguration aufgrund des Umstands, dass der Ladezustand immer innerhalb des Bereichs [0 1] liegt, einfacher zu gestalten. Das Skalieren wird unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung vorgenommen.
Die Ladeeinrichtung ist vorzugsweise zum Messen der für die zuvor angegebene Berechnung erforderlichen Signale und zum Ausführen der Berechnungen zur Erzeugung eines SOC-Signals S ausgebildet.
Die in der Batterie wechselnde Energie ist der gesamte Fluss durch die Batterie berechnet als: E = ∫∥i_bat(t)u_bat(t)|dt (3) worin i_bat und u_bat der Strom und die Spannung der Batterie sind.
Die Steuervorrichtung umfasst auch eine in 4 dargestellte Drehmomenteinrichtung, die zum Bestimmen eines vom Fahrer gewünschten Drehmoments und zum Erzeugen eines Drehmomentsignals (M) auf der Basis hiervon ausgebildet ist. Das vom Fahrer gewünschte Drehmoment kann zum Beispiel durch Messen, wie weit der Fahrer das Fahr- bzw. Gaspedal niedergedrückt hat, bestimmt werden. Das Steuermodussignal β, das SOC-Signal S und das Drehmomentsignal M für das Segment, in dem sich das Fahrzeug aktuell gerade befindet, werden an einen Regler gesendet, der zum Berechnen eines Steuersignals Y für die elektrische Maschine auf der Grundlage dieser Signale an den Regler ausgebildet ist. Die elektrische Maschine wird danach entsprechend dem Steuersignal Y geregelt. Das Steuersignal kann eine Drehmomentkurve sein, der als Referenz in der elektrischen Maschine verwendet wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist es möglich, nicht nur Segmentgradienten sondern auch Geschwindigkeitsbegrenzungen, Kreuzungen (z. B. Ampeln) und verschiedene Arten von Verkehrssituationen (z. B. Autoschlangen) zu berücksichtigen. Diese können von der Steuervorrichtung zum Beispiel auf der Basis von Informationen aus den Kartendaten, aus der Bestimmung, wie das Fahrzeug angetrieben wird, usw. berücksichtigt werden, und können zur Zuordnung von Segmenten zu Straßenkategorien und Kontrollmodi und zur Berechnung eines Steuersignals Y der elektrischen Maschine verwendet werden, das alles dies berücksichtigt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung zur kontinuierlichen Berechnung neuer Steuermodi für Segmente in einander überlappenden Folgen ausgebildet. Diese Ausführungsform ist in 5 dargestellt, in der n, n + 1, n + 2 usw. verschiedene aufeinander folgende Segmente bedeuten und 001, 002, usw. verschiedene Folgen von einander überlappenden Folgen bezeichnen. Die erste Folge 001 umfasst somit Segmente n und n + 1, die zweite Folge 002 die Segmente n + 1 und n + 2, die dritte Folge 003 die Segmente n + 2 und n + 3, und so weiter. In diesem Beispiel hat eine Folge zwei aufeinander folgende Segmente. Bei einer anderen Ausführungsform umfasst eine Folge mehr als zwei aufeinander folgende Segmente. Weiter weg innerhalb des Horizonts liegende Straßengradienten können so bei der Bestimmung des Steuersignals für die elektrische Maschine berücksichtigt werden.
Der Regler ist vorzugsweise zur Berechnung eines Steuersignals Y ausgelegt, das die elektrische Maschine über die Distanz des aktuellen Routensegments steuert. In dem Beispiel der 5 wird ein Steuersignal Y1 auf der Basis der Folge 001 folglich für die Länge der Segmente n und n + 1 berechnet, aber da die Folge 002 die Folge 001 überlappt, wird im Segment n + 1 ein neues Steuersignal Y2 für die elektrische Maschine für die Länge der Segmente n + 1 und n + 2 berechnet, und so fort. Auf diese Weise wird ein neues Steuersignal für die elektrische Maschine für die Länge jedes Segments berechnet und kann die Energie der Batterie in einer Weise eingesetzt werden, die Kraftstoff einspart.
In der elektrischen Maschine entstehen immer Wärmeverluste. Um einen Wirkungsgrad so hoch wie möglich zu erzielen, kann eine dreidimensionale Darstellung, die üblicherweise vom Hersteller der elektrischen Maschine bereitgestellt wird, verwendet werden, um zu sehen, bei welchem Drehmomentniveau und einer gegebenen Motordrehzahl die elektrische Maschine ihren größten Wirkungsgrad hat. Ein Beispiel einer solchen dreidimensionalen graphischen Darstellung (Kennfeld) ergibt sich aus 6. Die Motordrehzahl kann durch die Regelstrategie nicht beeinflusst werden, weshalb die dreidimensionale graphische Darstellung zu Ermittlung verwendet wird, in welchem Drehmomentbereich das Ausgangssignal Y des Reglers liegen muss, um einen so hoch wie möglichen Wirkungsgrad zu erzielen. Gemäß einer Ausführungsform ist der Regler zur Berechnung eines Steuersignals Y für die elektrische Maschine ausgebildet, das vom Wirkungsgrad der Maschine bei verschiedenen Motordrehzahlen und/oder Leistungsvermögen der Batterie in verschiedenen Betriebssituationen abhängt. Die Darstellung des Wirkungsgrads wird für die Maschine in der Form einer Matrix angegeben und in der Form einer Bezugswerttabelle implementiert. Der Wirkungsgrad bzw. das Leistungsvermögen der Batterie hängt hauptsächlich von ihrer Temperatur und dem Ladezustand SOC und dem aus der Batterie gezogenen Strom ab.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuermoduseinrichtung zum Bestimmen des Steuermodus ausgebildet, in welchen eine Folge nach den Regeln über das Wann und Wie des Einsatzes des elektrischen Motors einzuordnen ist. Die Regeln, die die Steuermodi (1), (2) und (3) in Tabelle 2 bestimmen, können z. B. zu einem Steuersignal Y führen, das die elektrische Maschine anweist, als Generator zu arbeiten und Energie für die Batterie wiederzugewinnen, da das Segment n eine Gefällstrecke ist und daher nach der Tabelle 1 in die Straßenkategorie –1 oder –2 fällt. Die Regel, die zum Steuermodus 4 nach Tabelle 2 führt, kann z. B. ein Steuersignal Y zur Folge haben, das die elektrische Maschine anweist, alle in der Batterie verfügbare Energie zu nutzen, da das Segment n ein Steigungsabschnitt mit dem Gradienten 1 und Segment n + 1 eine Gefällestrecke ist, auf der die elektrische Maschine als Generator zur Rückgewinnung von Energie für die Batterie eingesetzt werden kann. Die Regeln, die zum Steuermodus (5) und zum Steuermodus (6) führen, können z. B. in einem Steuersignal Y resultieren, das die elektrische Maschine anweist, nur einen kleinen Betrag der verfügbaren Energie in der Batterie zu nutzen, da dort eine weitere Steigungsstrecke innerhalb der Aufeinanderfolge nachfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuermoduseinrichtung zum Berechnen von Grenzwerten für den Gradienten von Segmenten auf der Grundlage von einem oder mehreren fahrzeugspezifischen Werten ausgebildet, welche Grenzwerte als Grenzen für die Zuordnung der Segmente zu unterschiedlichen Straßenkategorie dienen. Die Grenzwerte in Tabelle 1 können daher variieren und durch die fahrzeugspezifischen Werte bestimmt sein, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durch das aktuelle Übersetzungsverhältnis, das aktuelle Fahrzeuggewicht, das Maximum der Drehmomentkurve des Motors, die mechanische Reibung und/oder den Fahrwiderstand des Fahrzeugs bei der gerade vorliegenden Geschwindigkeit bestimmt werden. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Steuern einer elektrischen Maschine in einem Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor bzw. eine Verbrennungskraftmaschine und eine mit der elektrischen Maschine verbundene Batterie aufweist. Das Verfahren ist im Fließschaltbild der 7 dargestellt und umfasst die Schritte:

A) Bestimmen eines Horizonts mithilfe von Positionsdaten und Kartendaten eines Fahrstreckenplans, der aus Streckensegmenten mit Gradienten- und Längenmerkmalen für jedes Segment besteht;
B) Vergleichen des Gradienten für jedes Segment innerhalb des Horizonts mit Grenzwerten für den Gradienten und Zuordnen jedes Segments einer Straßenkategorie nach Maßgabe der Ergebnisse der Vergleiche;
C) Bezeichnen in einer Folge derjenigen Straßenkategorien, die bis zum Horizont aufeinander folgen, und Einordnen von Segmenten, die sich innerhalb der Folge befinden, in einen Steuermodus entsprechend der Folge von Kategorien, wobei der Steuermodus angibt, wie die elektrische Maschine zu steuern ist;
D) Bestimmen des Ladezustands der Batterie (SOC);
E) Bestimmen des vom Fahrer gewünschten Drehmoments (M), und
F) Berechnen eines Steuersignals für die elektrische Maschine auf der Basis des Steuermodus (Y), in welchen das Segment, in dem sich das Fahrzeug zu der Zeit gerade befindet, eingeordnet ist, des Ladezustands der Batterie (SOC) und des vom Fahrer gewünschten Drehmoments (M), worauf die elektrische Maschine entsprechend dem Steuersignal (Y) gesteuert wird.

Der Horizont kann zum Beispiel durch die Ermittlung von Positionsdaten mit Hilfe des GPS bestimmt werden. Andere Positionierungs- bzw. Navigationssysteme sind jedoch auch denkbar.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden neue Steuermodi kontinuierlich für Segmente in einander überlappenden Folgen berechnet. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine entsprechend dem Routensegment gesteuert werden, in dem sie sich aktuell befindet und wenn ein neues Segment beginnt, kann ein neuer Steuermodus, der auf das Steuersignal für die elektrische Maschine wirkt, bestimmt werden. Steuersignale für die elektrische Maschine werden daher vornehmlich für die Länge des aktuellen Segments berechnet, obwohl sie auch für die Länge einer ganzen Folge aus einer Anzahl von Segmenten berechnet werden kann. Aber wenn eine nachfolgende Folge ein oder mehrere Segmente überlappt, werden Steuersignale auf der Basis von Steuermodi berechnet, die für die neue Folge bestimmt sind, und diese Steuersignale werden als Steuersignale für die elektrische Maschine verwendet, wenn die Folgen einander überlappen.
Eine Folge kann mehrere Segmente umfassen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Folge zwei aufeinander folgende Segmente. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Folge mehr als zwei aufeinander folgende Segmente umfassen.
Um einen höheren Wirkungsgrad der elektrischen Maschine zu erzielen, hängt das Steuersignal im Schritt F) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auch vom Wirkungsgrad der Maschine bei verschiedenen Motordrehzahlen und/oder dem Leistungsvermögen der Batterie in verschiedenen Betriebssituationen ab. Um den Wirkungsgrad der elektrischen Maschine zu berücksichtigen, kann eine Referenztabelle ihres Wirkungsgrads bei verschiedenen Motordrehzahlen und Drehmomenten verwendet werden. Ein Beispiel einer solchen Tabelle ist durch die Wirkungsgraddarstellung in 6 gezeigt. Das Leistungsvermögen bzw. der Wirkungsgrad der Batterie hängt hauptsächlich von der Temperatur der Batterie und dem Ladezustand und von dem aus der Batterie gezogenen Strom ab.
Der Steuermodus gibt an, wie die elektrische Maschine einzusetzen ist und eine spezielle Strategie wird in Abhängigkeit von dem bestimmten Modus eingesetzt. Das Verfahren bestimmt vorzugsweise, welcher Steuermodus einer Folge nach Regeln über das Wann und Wie des Einsatzes des elektrischen Motors zuzuordnen ist. Wenn zum Beispiel eine moderate Steigungsstrecke (Straßenkategorie 1 in Tabelle 1) von einer Gefällestrecke (Straßenkategorie –1 in Tabelle 1) gefolgt wird, was nach der Tabelle 2 zu einem Steuermodus 4 führt, ist die Regel für den Steuermodus die, dass die elektrische Maschine Energie aus der Batterie entnehmen sollte unter der Annahme, dass die Energie zur Verfügung steht, weil die Maschine in der Lage ist, Energie auf der nachfolgenden Gefällestrecke wiederzugewinnen. Verschiedene denkbare Strategien sind anwendbar, je nach dem Gradienten der Straße und der Ladung der Batterie.
Wenn eine Folge ein oder zwei Segmente aufweist, können die Gradienten der weiter voraus liegenden Segmente den Steuermodus für die gesamte Folge beeinflussen. Wenn z. B. eine steile Anstiegsstrecke am Ende der Folge vorliegt, kann zum Beispiel die Regel bestehen, dass die elektrische Maschine keinerlei Energie aus der Batterie entnehmen soll. Der Gedanke ist dann der, dass die Energie für die steile Anstiegsstrecke zurückgehalten wird.
Die Grenzwerte in Tabelle 1 sind nur Beispiele und die Grenzwerte für den Gradienten der Segmente können, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, auf der Basis von einem oder mehreren fahrzeugspezifischen Werten berechnet werden, welche Grenzwerte als Grenzen für die Zuordnung der Segmente zu verschiedenen Straßenkategorien dienen. Die fahrzeugspezifischen Werte können sich aus dem aktuellen Übersetzungsverhältnis, dem aktuellen Fahrzeuggewicht, dem Maximum der Drehmomentkurve des Motors, der mechanischen Reibung oder dem Fahrwiderstand des Fahrzeugs bei der gerade vorliegenden Geschwindigkeit ergeben. Das jeweilige Fahrzeug und die Art, wie auf dieses während der Fahrt eingewirkt wird, kann somit für die Gewinnung der Grenzwerte für den Gradienten Berücksichtigung finden.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Computerprogrammprodukt, umfassend Computerprogrammbefehle, die ein Computersystem in einem Fahrzeug in die Lage versetzten, die Schritte gemäß dem oben beschriebenen Verfahren auszuführen, wenn die Computerprogrammbefehle auf der Computervorrichtung ausgeführt werden. Gemäß einer Ausführungsform werden die Befehle des Computerprogramms auf einem von der Computervorrichtung lesbaren Medium gespeichert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Alternativen, Abwandlungen und Äquivalente können eingesetzt werden. Die erwähnten Ausführungsformen sollen daher den Bereich der Erfindung, der durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert ist, nicht einschränken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1256476 [0005]
EP 0829389 [0006]

Claims

Vorrichtung zum Steuern einer elektrischen Maschine in einem Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor und eine mit der elektrischen Maschine verbundene Batterie aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung umfasst: – eine Horizonteinrichtung, die zum Bestimmen eines Horizonts mit Hilfe von Positionsdaten und Kartendaten eines Fahrstreckenplans, der aus Streckensegmenten mit Gradienten- und Längenmerkmalen für jedes Segment besteht, und zum Erzeugen eines Horizontsignals (H) auf der Basis hiervon ausgebildet ist; – eine Steuermoduseinrichtung, die ausgebildet ist: zum Vergleichen des Gradienten jedes Segments innerhalb des Horizonts mit Grenzwerten für den Gradienten und zum Zuordnen jedes Segments einer Straßenkategorie nach Maßgabe der Ergebnisse der Vergleiche; zum Bezeichnen in einer Folge der Kategorien, die innerhalb des Horizonts aufeinanderfolgen, und Einordnen von Segmenten, die sich innerhalb der Folge befinden, in einen Steuermodus nach Maßgabe der Folge der Kategorien, welcher Steuermodus angibt, wie die elektrische Maschine zu steuern ist, und zum Erzeugen eines Steuermodussignals (β) auf der Basis hiervon, – eine Ladeeinrichtung, die zum Bestimmen des Ladezustandes der Batterie (SOC) und zum Erzeugen eines Ladezustandssignals (S) auf der Basis hiervon ausgebildet ist, – eine Drehmomenteinrichtung, die zum Bestimmen eines vom Fahrer gewünschten Drehmoments und zur Erzeugung eines Drehmomentsignals (M) auf der Basis hiervon ausgebildet ist, und – einen Regler, der zum Berechnen eines Steuersignals (Y) für die elektrische Maschine auf der Basis des Steuermodussignals (β), des Ladezustandssignals (S) und des Drehmomentsignals (M) für das Segment ausgebildet ist, in dem sich das Fahrzeug zu der Zeit gerade befindet, wobei die elektrische Maschine entsprechend dem Steuersignal gesteuert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welche Vorrichtung zur kontinuierlichen Berechnung neuer Steuermodusse für Segmente in überlappenden Folgen ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Regler zum Berechnen von Steuersignalen (Y) ausgebildet ist, die die elektrische Maschine für die Länge der aktuellen Segmente steuern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Folge zwei aufeinanderfolgende Segmente umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Folge mehr als zwei aufeinanderfolgende Segmente umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Regler zum Berechnen eines Steuersignals (Y) für die elektrische Maschine ausgebildet ist, das auch von der Arbeitsleistung der elektrischen Maschine bei verschiedenen Drehzahlen der Maschine und/oder dem Leistungsvermögen der Batterie in verschiedenen Betriebssituationen abhängt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Steuermoduseinrichtung ausgebildet ist zum Bestimmen in welchen Steuermodus eine Folge entsprechend den Regeln darüber, wann und wie der elektrische Motor einzusetzen ist, einzuordnen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Steuermoduseinrichtung zum Berechnen von Grenzwerten für den Gradienten der Segmente aufgrund von einem oder mehreren fahrzeugspezifischen Werten ausgebildet ist, welche Grenzwerte als Grenzen für das Zuordnen von Segmenten unterschiedlicher Kategorien dienen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die fahrzeugspezifischen Werte aus dem aktuellen Übersetzungsverhältnis, dem aktuellem Fahrzeuggewicht, dem Maximum der Drehmomentkurve des Motors, der mechanischen Reibung und/oder dem Fahrwiderstand des Fahrzeugs bei der aktuellen Geschwindigkeit bestimmt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Horizonteinrichtung zur Bestimmung der Positionsdaten mithilfe des GPS ausgebildet ist.
Verfahren zur Steuerung einer elektrischen Maschine in einem Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor und eine mit der elektrischen Maschine verbundene Batterie umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: A) Bestimmen eines Horizonts mithilfe von Positionsdaten und Kartendaten eines Fahrstreckenplans, der aus Streckensegmenten mit Gradienten- und Längenmerkmalen für jedes Segment besteht; B) Vergleichen des Gradienten für jedes Segment innerhalb des Horizonts mit Grenzwerten für den Gradienten und Zuordnen jedes Segments einer Straßenkategorie aufgrund der Ergebnisse der Vergleiche; C) Bezeichnen in einer Folge die Straßenkategorien, die bis zum Horizont aufeinander folgen, und Einordnen von Segmenten, die sich innerhalb der Folge befinden, in einen Steuermodus entsprechend der Folge von Kategorien, wobei der Steuermodus angibt, wie die elektrische Maschine zu steuern ist; D) Bestimmen des Ladezustands der Batterie (SOC); E) Bestimmen des vom Fahrer gewünschten Drehmoments (M), und F) Berechnen eines Steuersignals für die elektrische Maschine auf der Basis des Steuermodus (Y), in welchen das Segment, in dem sich das Fahrzeug zu der Zeit gerade befindet, eingeordnet ist, des Ladezustands der Batterie (SOC) und des vom Fahrer gewünschten Drehmoments (M), worauf die elektrische Maschine entsprechend dem Steuersignal (Y) gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, welches Verfahren neue Steuermodi für Segmente in überlappenden Folgen berechnet.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem Steuersignale (Y) im Schritt F) für die Länge der aktuellen Segmente berechnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem eine Folge zwei aufeinanderfolgende Segmente umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem eine Folge mehr als zwei aufeinanderfolgende Segmente umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem das Steuersignal im Schritt F) auch von der Arbeitsleistung der elektrischen Maschine bei verschiedenen Drehzahlen und/oder dem Leistungsvermögen der Batterie in verschiedenen Betriebssituationen abhängt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, das bestimmt, in welchen Steuermodus eine Folge aufgrund der Regeln darüber, wann und wie die elektrische Maschine einzusetzen ist, einzuordnen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, bei dem die Grenzwerte für die Gradienten von Segmenten im Schritt B) auf der Basis von einem oder mehreren fahrzeugspezifischen Werten berechnet wird, welche Grenzwerte als Grenzen für das Zuordnen von Segmenten zu verschiedene Straßenkategorien dienen.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem fahrzeugspezifische Werte nach dem aktuellen Übersetzungsverhältnis, dem aktuellem Fahrzeuggewicht, dem Maximum der Drehmomentkurve des Motors, der mechanischen Reibung und/oder dem Fahrwiderstand des Fahrzeugs bei der aktuellen Geschwindigkeit berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, bei dem die Horizonteinrichtung die Positionsdaten mithilfe des GPS bestimmt.
Computerprogrammprodukt umfassend Computerprogrammbefehle, die es einer Computervorrichtung in einem Fahrzeug erlauben, die Schritte nach dem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 20 auszuführen, wenn die Befehle auf der Computervorrichtung ausgeführt werden.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 21, bei dem die Computerprogrammbefehle auf einem Medium gespeichert sind, das von der Computervorrichtung gelesen werden können.