JP7353360B2 - ハイブリッド自動車による燃料および電流の消費に対する管理命令を計算する方法 - Google Patents
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Description
a)取られる行程をナビゲーションシステムによって取得するステップと、
b)上記の行程を連続する区間に分割するステップと、
c)それぞれの区間に対して、上記の区間を特徴付ける属性を取得するステップであって、内燃機関の使用が上記の区間で承認されているか否かに関する上記の属性の第1の属性が取得される、属性を取得するステップと、
d)上記の区間のそれぞれに対して、該区間の属性を考慮して、該区間でのハイブリッド自動車の燃料消費とこの電気エネルギー消費とを結び付ける関係を取得するステップと、
e)取得される関係のそれぞれにおいて、
-内燃機関の使用が承認されていないことを第1の属性が指示する区間においてメインバッテリの放電を最大化し、
-行程の全てにわたってハイブリッド自動車の燃料消費を最小限に抑え、および
-上記の行程の終わりにメインバッテリの放電を最大化するような最適消費点を決定するステップと、
f)上記の最適点の座標に基づいて、行程全体を通してのエネルギー管理命令を作成するステップと、を含む方法を提案する。
-ステップf)において、エネルギー管理命令は、内燃機関の使用が承認されていないことを第1の属性が指示する区間での内燃機関の始動を阻止するコマンドを含み、
-ステップe)において、内燃機関の使用が承認されていないことを第1の属性が指示する区間における非ゼロ燃料消費に対応する関係の点にペナルティを付与することによって最適消費点の決定が行われ、
-ステップe)において、発見的最適化アルゴリズムによって最適消費点の決定が行われ、
-発見的最適化アルゴリズムは、内燃機関の使用が承認されていないことを第1の属性が指示する区間に対する非ゼロ燃料消費に対応する関係の点にペナルティを付与するために、検討される区間に達するための費用関数と、検討される区間から行程の終わりまでの残りの費用を評価するヒューリスティック関数との和である関数を最小化することにあり、ヒューリスティック関数の計算は、内燃機関の使用が承認されていないことを第1の属性が指示する区間と他の区間とに対して異なるように行われ、
-ヒューリスティック関数の計算は、内燃機関の使用が承認されていないことを第1の属性が指示する区間に対して確実に1を上回り、他の区間に対して1に等しい乗算係数が適用されている数式を使用することによって行われ、
-ステップd)において、それぞれの関係は、燃料消費値と電気エネルギー消費値とを結び付ける複数の所定の関係から、属性が上記の区間を特徴付けると仮定すると、区間に対するハイブリッド自動車の燃料消費とこの電気エネルギー消費とを結び付ける関係の最良の近似である所定の関係を選択することによって取得され、
-所定の関係は、内燃機関の燃料消費値とメインバッテリの充電値または放電値とを結び付ける曲線またはマップであり、
-所定の関係と、区間が所定の関係のいずれかと関連付けられる確率をそれぞれの属性値と関連付ける表とを記憶するメモリを用いて、ステップd)において、それぞれの区間に対して、上記の表を使用して、属性の値がこの区間と関連付けられると仮定すると、区間が所定の関係のいずれかに属する確率の和の決定、および最高確率和を有する関係の選択が行われ、
-ステップb)において、それぞれの区間は、該区間の全長にわたって不変である少なくとも2つの属性を含む行程の最大長の一部分であると定義され、2つの属性のうちの1つは第1の属性によって形成される。
-車両の燃料消費およびこの汚染排出物を最もよく削減するように、および
-「排出ゼロZE」属性が1に等しい区間に対する車両の動作の「完全電気」モードを徹底する(すなわち、内燃機関を使用しない)ようにどのように使用されるべきかを判断することにある。
-取られる行程を取得するステップ、
-上記の行程を連続する隣接区間Tiに分割するステップ、
-それぞれの区間Tiに対して、この区間Tiを特徴付ける属性FC、SC、SL、TS、RG、LL、NL、およびSMSを取得するステップ、
-区間Tiのそれぞれに対して、この区間Tiの属性FC、SC、SL、TS、RG、LL、NL、SMSを考慮して、区間に対するハイブリッド自動車のそれぞれの燃料消費値CCとメインバッテリ充電または放電値ΔSOEとを結び付ける関係(ここでは基準曲線CEjと呼ばれる)を判断するステップ、
-行程の全てにわたるハイブリッド自動車の燃料消費を最小限に抑え、かつ上記の行程の終わりにメインバッテリの完全放電を達成することを可能にする一方で、「排気ゼロZE」属性が1に等しい区間に対する動作の「完全電気」モードを徹底する、それぞれの基準曲線CEjの最適点Piを決定するステップ、および、
-上記の最適点Piの座標に基づいてエネルギー管理命令を作成するステップ、を含む。
ここで、Ψ0、Ψ1、Ψ2は多項式の係数である。
Ψ0’=Ψ0+K.RGi
に従ってパラメータΨ0を補正することにあり、ここで値の係数Kは、検討される車両モデルおよびこの特性に依存する(例として、ここでK=0.01327 l.km-1を検討することが可能になる)。
から計算される値EAUXによって基準曲線CEjを移行させることにあり、ここで、
は(km/hでの)区間にわたる平均速度を表す。この値は、位置情報およびナビゲーションシステムによって直接供給可能であり、走行速度値、統計的平均速度、または速度制限に等しくなることが想定される。
f(ni、x)=g(ni、x)+h(ni、x)
が示すように、費用関数gとヒューリスティック関数hとの和である関数fを最小化することを試みる間に判断される。式中、費用関数gは、先の区間でバッテリに適用される充電または放電ΔSOEに関連する選定に基づいて最も有利に利用可能なルートで初期ノード(行程の開始)からノードnに到達するために必要とされる燃料の量を表し、ヒューリスティック関数hは、ノードnからのメインバッテリの線形放電の場合を考慮して、ノードnから最終ノードへ進むためにメインバッテリに適用可能である充電または放電ΔSOEで消費される残りの燃料の量の楽観的な推定値を表す。
によって、(曲線横座標diおよびエネルギーレベルSOExによって定められる)ノードni、xから(曲線横座標di+1およびエネルギーレベルSOEyによって定められる)ノードni+1、yへの移行の費用を表すように示され得る。
によって示すことができる。ここで、到着ステーションは(曲線横座標dNおよびエネルギーレベルSOECによって定められる)ノードnNに位置しており、乗算係数αi ZEは後に定められることになる。
SOEy=SOEx+ΔSOEi、min
のように、単一ノードni+1、yのみを選定することができるようにする。ここで、ΔSOEi、minは、(ノードni、xとni+1、yとの間の)区間Tiに対する車両の「完全電気」モードでの電気消費を表す。
「排出ゼロZE」属性が0に等しい区間に対してαi ZE=1、
「排出ゼロZE」属性が1に等しい区間に対して、Aを所定の係数としてαi ZE=A>1、であるように選定される。
Claims (6)
- メインバッテリによって電流が供給される少なくとも1つの電動機、および燃料が供給される内燃機関を含む、ハイブリッド自動車による燃料および電流の消費に対する管理命令を計算する方法であって、
a)取られる行程をナビゲーションシステムによって取得するステップと、
b)前記行程を連続する区間(Ti、iε{1…N})に分割するステップと、
c)それぞれの区間(Ti)に対して、前記区間(Ti)を特徴付ける属性(FC、SC、SL、TS、RG、LL、NL、SMS、ZE)を取得するステップと、
d)前記区間(Ti)のそれぞれに対して、該区間(T i )の属性(FC、SC、SL、TS、RG、LL、NL、SMS、ZE)を考慮して、該区間(Ti)における前記ハイブリッド自動車の燃料消費(CC)と電気エネルギー消費(ΔSOE)とを結び付ける関係(CEj)を取得するステップと、
e)取得される前記関係(CEj)のそれぞれにおいて最適消費点(Pi)を決定するステップと、
f)前記最適消費点(Pi)の座標に基づいて、前記行程の全体を通してのエネルギー管理命令を作成するステップと、を含み、
前記ステップc)では、取得される前記属性の第1の属性(ZE)は、前記内燃機関の使用が前記区間(Ti)で承認されているか否かに関し、
前記ステップe)では、前記内燃機関の使用が承認されていないことを前記第1の属性(ZE)が指示する前記区間(Ti)において前記メインバッテリの放電を最大化し、前記行程の全てにわたって前記ハイブリッド自動車の前記燃料消費を最小限に抑え、および、前記行程の終わりに前記メインバッテリの前記放電を最大化するように、前記最適消費点(Pi)の決定が行われ、
前記ステップe)において、発見的最適化アルゴリズム(A*)によって前記最適消費点(P i )の決定が行われ、
前記発見的最適化アルゴリズム(A*)は、検討される前記区間(T i )に達するための費用関数(g)と、検討される前記区間(T i )から前記行程の終わりまでの残りの費用を評価するヒューリスティック関数(h)との和である関数(f)を最小化するアルゴリズムであり、前記ヒューリスティック関数(h)の計算は、前記内燃機関の使用が承認されていないことを前記第1の属性(ZE)が指示する前記区間(T i )に対する非ゼロ燃料消費に対応する前記関係(CE j )の点にペナルティを付与するために、前記内燃機関の使用が承認されていないことを前記第1の属性(ZE)が指示する前記区間(T i )に対して確実に1を上回り、他の区間(T i )に対して1に等しい乗算係数が適用されている数式を使用することによって、行われることを特徴とする、方法。 - 前記ステップf)において、前記エネルギー管理命令は、前記内燃機関の使用が承認されていないことを前記第1の属性(ZE)が指示する前記区間(Ti)での前記内燃機関の始動を阻止するコマンドを含む、請求項1に記載の計算方法。
- 前記ステップd)において、それぞれの関係(CEj)は、前記燃料消費(CC)と前記電気エネルギー消費(ΔSOE)とを結び付ける複数の所定の関係(CEj、jε{1…M})から、前記区間(Ti)を特徴付ける前記属性(FC、SC、SL、TS、RG、LL、NL、SMS、ZE)を考慮して、前記区間(Ti)に対する前記ハイブリッド自動車の前記燃料消費(CC)と前記電気エネルギー消費(ΔSOE)とを結び付ける前記関係の最良の近似である前記所定の関係(CEj)を選択することによって取得される、請求項1または2に記載の計算方法。
- 前記所定の関係(CEj)は、前記内燃機関の燃料消費値(CC)と前記メインバッテリの充電値または放電値(ΔSOE)とを結び付ける曲線またはマップである、請求項3に記載の計算方法。
- 前記所定の関係(CEj)と、前記区間(Ti)が前記所定の関係(CEj)のいずれかと関連付けられる確率をそれぞれの属性値(FC、SC、SL、TS、RG、LL、NL、SMS)と関連付ける表(TAB)とを記憶するメモリを用いて、前記ステップd)において、それぞれの区間(Ti)に対して、
前記表(TAB)を使用して、この区間(Ti)と関連付けられる前記属性(FC、SC、SL、TS、RG、LL、NL、SMS)の値を考慮して、前記区間(Ti)が前記所定の関係(CEj)のいずれかに属する確率の和の決定、および
最高確率和を有する前記所定の関係(CEj)の選択
が行われる、請求項3または4に記載の計算方法。 - 前記ステップb)において、それぞれの区間(Ti)は、該区間(T i )の全長にわたって不変である少なくとも2つの属性(RG、SC、FC、ZE)を含む前記行程の最大長の一部分であると定義され、前記2つの属性のうちの1つは前記第1の属性(ZE)である、請求項1から5のいずれか一項に記載の計算方法。
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