用于前瞻性地运行机动车的方法和装置的制造方法_2

文档序号:9700286阅读:来源:国知局
范围内的速度轨迹的能耗。换言之,所述第 一成本函数K1涉及各个路段的、与相应的速度有关的能耗的总和,以所述相应的速度驶过 所述路段中的每个路段。
[0032] 通过所述第一成本函数K1确定的能耗通过优化方法被降低到最低限度。
[0033] 在使用两个驱动单元的情况下对于数目为k的路段来说,适用:
其中LVn=常数 其中LV相当于作为所述驱动单元的部分驱动功率的划分的负载分配(由所述驱动单 元分别提供的驱动功率的比例)。预先给定或根据后置的优化方法的行为来预料所述负载 分配LV。
[0034] 此外,L相应于为了达到所述额定车速v所要求的驱动功率,gl、g2相应于在所要 求的部分驱动功率的基础上各个驱动单元的能量成本函数,η相应于一种表明相关的路段 的指数,并且Κ相应于一种表明两个驱动单元3、4的能耗的能量成本比例的加权因数。
[0035] 在进行所述第一优化时,可以以预先给定的负载分配LV为出发点,其中所述负载 分配比如可以通过后置的优化方法、比如ECMS方法的行为来确定。作为替代方案,可以以 估计的负载分配LV为出发点,所述估计的负载分配可以对应于已于之前针对最后行驶的 路段所确定的负载分配LV。
[0036] 常见的本身已知的、用于所述第一优化的优化方法可以包括动态规划、线性规划 或混合整数规划。所提供的第一成本函数Κ1 (目标函数)建立在全部的能耗的基础上,所述 全部的能耗考虑了从燃料的化学能中获取的驱动功率以及从所述电的蓄能器7的电能中 获取的驱动功率。在此考虑了所述加权因数Κ,该加权因数尤其取决于在化学能与电能之间 将燃料能量转化为电能的效率以及所述电能的储存。所述全部的能耗对应于有待转化为动 能的能量的需求,并且还考虑到,是通过所述第一驱动单元3还是通过所述第二驱动单元4 来提供所述动能。
[0037] 在步骤S3中,在第二优化中确定针对至少当前路段的或在整个行驶线路的所有 路段范围内的负载分配LV。这种确定基于在步骤S2中确定的、关于至少当前路段的额定车 速或所求得的在整个行驶线路的路段范围内的额定车速v scllj^轨迹来实施。
[0038] 常见的用于负载分配的优化方法相当于本身已知的ECMS方法(ECMS Equivalent Consumption Minimization Strategy,等效消耗最小策略)。所述ECMS方法通过所观察的 路段根据第二成本函数K2来将能量成本降低到最低限度。所述第二成本函数K2针对每个 被观察的路段考虑了所述能耗的经过加权的总和,用以提供不同的驱动单元3、4的、由所 述负载分配预先给定的部分驱动功率。
[0039] 就L (η)而言,如在步骤S2中所确定的那样。
[0040] 用于ECMS方法的第二成本函数K2考虑了加权因数K作为所述成本函数中的参 数。作为所述第二成本函数K2的参数来确定所述加权因数K,这一点在此对燃料消耗具有 决定性的影响。必要时可以前瞻性地对所述加权因数K进行调整,从而充分利用所述电的 蓄能器6的充电状态S0C并且同时遵守所述电的蓄能器的、预先给定的充电极限。所述相 关性比如可以规定,在所述电的蓄能器的充电状态较低时所述加权因数K很大,结果是所 述蓄能器的充电量增加并且由此不低于所述电的蓄能器6的最小充电量。在图3中比如示 出了所述加权因数K的取决于所述电的蓄能器6的充电状态S0C的可能的曲线。
[0041] 此外,可以将前瞻性的、关于有待行驶的行驶线路的信息考虑在内,从而比如在行 车开始之前从所述电的蓄能器中获取能量,从而在行车过程中可以充分利用完全的余热利 用潜力并且可以有利地重新给所述电的蓄能器6充电。作为替代方案,所述ECMS方法的加 权因数可以通过简单的策略、也就是仅仅根据所述电的蓄能器6的充电状态来进行调整。
[0042] 在步骤S4中,就当前的路段而言可以将针对该路段所确定的额定车速传输给所 述速度调节机构11,并且将相应的负载分配LV提供给所述混合动力控制器5。随后重复所 述方法步骤,从而继续在整个行驶线路的范围内进行优化。
[0043] -般来说建议,原有的、对能耗的降低进行优化的问题通过对有待提供的驱动力 矩的或有待提供的驱动功率的和所述负载分配LV的预先规定来划分为两个分开的优化任 务,也就是在预先规定确定的负载分配LV的情况下对额定车速进行优化,并且在假设之前 针对所述路段确定的额定车速的轨迹的情况下对所述负载分配LV进行优化。因此可以显 著降低用于解决优化任务的整个计算花费。
[0044] 为了将所述功率分配到不同的驱动单元上,在此可以使用对于混合动力驱动系统 来说已经已知的ECMS方法,而为了确定在整个行驶线路范围内的额定车速则可以使用传 统的优化方法、比如动态规划。这能够在所述机动车的运行中以在线的方式、也就是说在处 于所述机动车中的控制器中实时地解决所述优化任务,从而总是可以使关于机动车的运行 策略与当前前面的行驶线路相匹配。
【主权项】
1. 用于运行具有混合动力驱动系统(2)的机动车(1)的方法,具有以下步骤: -提供(S1)关于最有可能有待驶过的行驶线路的路段的信息; -实施(S2)第一优化,其中在第一成本函数的基础上将全部的能耗降低到最低限度, 其中确定用于驶过所述最有可能有待驶过的行驶线路的路段的额定车速(vsclll); -实施(S3)第二优化,其中就所述行驶线路的路段中的一个或多个路段以及在所述第 一优化中确定的额定车速(vsclll)而言,在全部能耗方面对所述混合动力驱动系统(2)的驱 动单元(3、4)之间的负载分配(LV)进行优化;并且 -针对当前驶过的路段在所述负载分配(LV)的基础上并且在所述额定车速(vSC]11)的基 础上运行所述机动车。2. 根据权利要求1所述的方法,其中所述最有可能有待驶过的行驶线路从由驾驶员输 入的导航数据中或者从基于已驶过的行驶线路的经验值中确定。3. 根据权利要求1或2所述的方法,其中关于从最有可能的行驶线路中得出的路段的 信息包含与消耗有关的线路参数,特别地包括关于线路上坡或下坡的说明、关于路面状态 或路面类型的说明和/或关于一个或多个速度极限的说明。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中在预先给定的负载分配(LV)的基础 上或者在之前针对最后所行驶的路段已确定的负载分配的基础上实施所述第一优化。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述第一优化包括动态规划、线性规 划或混合整数规划。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述第二优化借助于ECMS方法来实 施。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述第二优化借助于第二成本函数 (K2)来实施,其中加权因数(K)作为由所述第一和第二驱动单元(3、4)提供的驱动功率之 间的能量成本的比例来考虑,并且尤其取决于电的蓄能器(7)的充电状态。8. 用于运行具有混合动力驱动系统(2)的机动车(1)的装置、尤其是车辆控制器,其中 所述装置被构造用于: -提供关于最有可能有待驶过的行驶线路的路段的信息; -实施第一优化,其中在第一成本函数(K1)的基础上将全部的能耗降低到最低限度, 其中确定用于驶过所述最有可能有待驶过的行驶线路的路段的额定车速(vsclll); -实施第二优化,其中就所述行驶线路的路段中的一个或多个路段以及在所述第一优 化中确定的额定车速(vsclll)而言在全部能耗方面对所述混合动力驱动系统(2)的驱动单元 (3、4)之间的负载分配(LV)进行优化; -针对当前驶过的路段在所述负载分配(LV)的基础上并且在所述额定车速(vSC]11)的基 础上运行所述机动车。9. 具有混合动力驱动系统(2)和根据权利要求11所述的装置的机动车(1)。10. 计算机程序,该计算机程序被设计用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方 法的所有步骤。11. 机器可读的存储介质,在该存储介质上保存有根据权利要求10所述的计算机程 序。12. 控制单元,该控制单元具有根据权利要求11所述的机器可读的存储介质。
【专利摘要】本发明涉及用于运行具有混合动力驱动系统(2)的机动车(1)的方法,其具有以下步骤:-提供(S1)关于最有可能有待驶过的行驶线路的路段的信息;-实施(S2)第一优化,其中在第一成本函数的基础上将全部的能耗降低到最低限度,其中确定用于驶过最有可能有待驶过的行驶线路的路段的额定车速(vsoll);-实施(S3)第二优化,其中就行驶线路的路段中的一个或多个路段以及在第一优化中确定的额定车速(vsoll)而言在全部能耗方面对混合动力驱动系统(2)的驱动单元(3、4)之间的负载分配(LV)进行优化;并且-针对当前驶过的路段在负载分配(LV)的基础上并且在额定车速(vsoll)的基础上运行机动车。
【IPC分类】B60W40/06, B60W30/14, B60W40/076, B60W20/12
【公开号】CN105460011
【申请号】CN201510609921
【发明人】M.瑙曼, J.凯勒, T.拉德克
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年9月23日
【公告号】DE102014219216A1
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