用于预先计算机动车的消耗的方法、机动车和计算机程序技术

本发明专利技术涉及一种用于预先计算机动车(20)的消耗的方法，所述机动车具有至少一个在动力传动系中的动力装置，其中，针对提前知道的路线(1)由包括路线数据的输入数据求得对所述机动车(20)的运行进行预测性描述的基础数据，所述基础数据包括至少一个按照在所述机动车(20)的车轮上为了完成所述路线(1)而所需的功率来归类的预测能量，据此，根据所分配的功率和/或至少一个所使用的运行策略将所述预测能量按份额地分配给所述动力传动系的不同的效率模型，并且在使用所述效率模型的情况下从分配给所述效率模型的预测能量部分来求得通过所述至少一个动力装置所消耗的来自于所分配的蓄能器的消耗能量，作为消耗和/或对所述消耗进行确定的参量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于预先计算机动车的消耗的方法、机动车和计算机程序
本专利技术涉及一种用于预先计算机动车的消耗的方法、一种机动车和一种计算机程序，所述机动车具有至少一个在动力传动系中的动力装置。
技术介绍
机动车可以使用不同类型的能量，以便利用动力装置走过路线。例如，公开了作为动力装置仅具有内燃机的机动车，该内燃机通过来自燃料箱的燃料的燃烧获得其能量。此外公开了混合动力机动车，所述混合动力机动车除了内燃机外还具有电机作为另外的动力装置，该电机能够从电池获得其运行所需的能量。作为混合动力机动车也已经公开了所谓的插电式混合动力汽车，其中，可通过相应的充电装置在相应的充电站或通过公用电网为电机的电池充电。在许多不同关系下都期望的是，在例如从导航系统提前知道了待行驶的路线时就已经能够预测性地说明机动车对燃料或电能的消耗将是多少。这种考虑例如在对于提前知道的路线规划插电式混合动力机动车的总运行策略时是重要的，在所述总运行策略中目标通常在于，直到驾驶结束时已经消耗了全部电能，以便使该路线上的电动行驶部分最大化并且因此使消耗节省最大化。但这应在经济和环保方面有意义地实现，因为混合动力传动系的总消耗也应最小化。作为例子不利的是，在路线的较长的州属道路节段上电动行驶，因为电池的充电状态现在过低，所以在之后的城市节段中以内燃机行驶。但如果在该路线的州属道路节段上基本上禁止电动行驶，则存在的风险是，电池中过多的电能在行驶结束时仍未使用。因此在对于提前知道的路线求得总运行策略的范围内，在对混合动力驱动系统的不同运行模式的使用进行优化时，尤其是对于路线的确定部分经归类地也考虑消耗。为了确定用于不同运行策略的消耗，使用描述提前知道的路线的路线数据，例如，该路线是如何由城市交通(尤其还有环境区)、州属道路、高速公路等组成的。为了提供在路线的确定部分上的可预期的消耗，已经公知，对于路线的相似部分使用消耗历史，例如对于没有限速的高速公路区段等使用上次出现的平均消耗值。这意味着，在行驶期间对电消耗和内燃机消耗加以分析和求平均，以便对于运行策略的将来确定可建立用于提前知道的路线的确定部分的消耗的估计。在例如为了计算剩余续航距离等要假定消耗时，也公知了类似的处理方式。如所述那样，使用路线区段的特定属性，以便对于已经行驶的路线区段的相同属性考虑历史消耗值。例如可以在城市交通、州属道路、高速公路行驶等之间加以区别。尽管如此，在所选择的属性方面相同的已经驶过的路线区段可能与提前知道的还有待行驶的路线的各部分明显不同，使得在确定消耗时剩余误差明显。而这也视使用情况而定例如导致机动车的运行策略不最佳和/或剩余续航距离不准确。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种消耗计算方法，所述消耗计算方法无需已经驶过的路线区段的历史消耗值并且在此提供精度得到改善的消耗结果。为实现该目的，在开头所述类型的方法中根据本专利技术提出，针对提前知道的路线由包括路线数据的输入数据求得对机动车的运行进行预测性描述的基础数据，所述基础数据包括至少一个按照在机动车的车轮上为了完成路线而所需的功率来归类的预测能量，据此，根据所分配的功率和/或至少一个所使用的运行策略将预测能量按份额地分配给动力传动系的不同的效率模型，并且在使用效率模型的情况下从分配给效率模型的预测能量部分来求得通过所述至少一个动力装置所消耗的来自于所分配的蓄能器的消耗能量，作为消耗和/或对消耗进行确定的参量。根据本专利技术的方法因此通过使用车轮功率预测的结果而提供了在不动用过去测量的消耗的情况下的预测性的预先计算。根据本专利技术的方法的基础也就是：能够预计为了走过提前知道的路线而必须在机动车的车轮上提供何功率以及由此何能量。例如，可以以基本上公开的方式求得用于整个提前知道的路线的功率曲线。因此能够预告：为了走过该路线而在车轮上预计需要何总预测能量，例如在功率曲线的情况下也可按照沿该路线的相应点上的相应功率划分所述预测能量，但其中优选的是，使用最后说明确定的功率区间多强地贡献于总预测能量的功率分布。在该优选的最后提到的情况下因此产生一种直方图，在所述直方图中对预测能量的何部分在何功率时在机动车的车轮上出现作出归类。但为能够由此导出消耗，必须确定：在所述至少一个动力装置方面必须产生多少功率，并且为此必须从相应的蓄能器中获取多少能量，因为众所周知在动力传动系中存在一定的效率，所述效率妨碍在相应蓄能器、即例如电池和/或燃料箱中获取的全部输入能量也作为能量在车轮上提供。换句话说必须提供可能性：从按照功率归类的预测能量推断出为此所需的输入能量。这在本专利技术的范围内借助于所述的效率模型实现。动力传动系中的效率在此不仅取决于与所需功率直接相联系的负载点，而且必要时也取决于动力传动系的运行参数，所述运行参数可能情况下可受到所使用的运行策略的影响。归类预测能量所依据的功率因此对现有的负载点给出指示，因为在许多动力传动系中动力传动系的部件在不同功率时存在不同的效率，由此，作为效率模型，例如对于连续解算的功率可提供特性曲线和/或特性曲线族或者在功率区间的情况下提供查找表。但运行策略也可能是重要的，尤其是当通过运行策略对于路线的不同部分实现通过不同的运行参数所定义的确定运行模式时。例如在混合动力机动车中可存在仅运行电机的运行模式、运行内燃机的运行模式，其中，可在另一种运行模式中设置从内燃机对电机的电池充电的充电可能性，等等。但在其他机动车中，动力传动系运行时的运行参数也可影响动力传动系中的效率。运行策略例如可以描述沿路线的确定部分存在何运行参数、尤其是何运行模式，由此对于该部分可提供具体的效率模型。因此对于动力传动系的确定的功率和/或运行参数，通过效率模型提供动力传动系中的效率，其允许从机动车的车轮上所需的能量(“车轮能量”)反算出所需的来自蓄能器的输入能量。但由于预测能量按照功率归类，所以可以说明可能存在何负载点并且对于相应的预测能量部分设置相应的效率模型。但在这里要强调的是，功率也可影响机动车的动力传动系的运行参数，例如当在所使用的运行策略中根据功率调整确定的运行模式、即确定的运行参数时，例如在混合动力机动车中在低功率时单独使用电机，这通常通过用于内燃机的起动和/或关断极限值来加以描述。高级的运行策略在此通常作为总运行策略给出，所述总运行策略对于路线的不同部分可包括子运行策略，在所述子运行策略中对所需功率反应不同。因此，预测能量部分到效率模型的分配也可以取决于提前知道的路线的当前行驶的部分。换句话说，可沿路线按份额地求得消耗，其中，对于路线的不同部分设定不同的子运行策略，所述子运行策略可影响在确定功率下存在的运行参数/运行模式并因此可影响预测能量部分到效率模型的分配。在此在这里要强调的是，效率模型已为现有技术所公开，但所述效率模型为了求得效率而必须对于完成提前知道的路线的任意时刻已知动力传动系的准确的运行状态，例如对于内燃机已知转矩和转速，以便求得负载点并且因此求得效率。这会以极其麻烦的计算为前提，所述计算还会导致不准确，相比之下，根据本专利技术的方法涉及车轮功率预测的利用，由此，在一种优选的实施方案中，作为输入参量仅需要在路线(或总路线)的各部分上所需的总能量——已按照功率归类；所谓的瞬态参量因此被省略掉。不需要复杂的计算。但为了与在基于历史的方案中相比仍本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于预先计算机动车(20)的消耗的方法，所述机动车在动力传动系中具有至少一个动力装置，其特征在于，针对提前知道的路线(1)由包括路线数据的输入数据求得对所述机动车(20)的运行进行预测性描述的基础数据，所述基础数据包括至少一个按照在所述机动车(20)的车轮上为了完成所述路线(1)而所需的功率来归类的预测能量，据此，根据所分配的功率和/或至少一个所使用的运行策略将所述预测能量按份额地分配给所述动力传动系的不同的效率模型，在使用所述效率模型的情况下从分配给所述效率模型的预测能量部分来求得通过所述至少一个动力装置所消耗的来自于所分配的蓄能器的消耗能量，作为消耗和/或对所述消耗进行确定的参量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.19 DE 102014012318.91.一种用于预先计算机动车(20)的消耗的方法，所述机动车在动力传动系中具有至少一个动力装置，其特征在于，针对提前知道的路线(1)由包括路线数据的输入数据求得对所述机动车(20)的运行进行预测性描述的基础数据，所述基础数据包括至少一个按照在所述机动车(20)的车轮上为了完成所述路线(1)而所需的功率来归类的预测能量，据此，根据所分配的功率和/或至少一个所使用的运行策略将所述预测能量按份额地分配给所述动力传动系的不同的效率模型，在使用所述效率模型的情况下从分配给所述效率模型的预测能量部分来求得通过所述至少一个动力装置所消耗的来自于所分配的蓄能器的消耗能量，作为消耗和/或对所述消耗进行确定的参量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，关于同一个路线(1)和/或所述路线(1)上的同一个部分求得用于不同运行策略的消耗，并且在评估所述运行策略时尤其是在求得用于整个路线(1)的总运行策略的范围内考虑所述消耗，和/或尤其是对于所述路线(1)上的不同部分经归类地使用所述消耗来求得剩余续航距离。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述机动车(20)是混合动力机动车，所述混合动力机动车具有在混合动力传动系(10)中的由电池(14)供电的电机(12)和内燃机(13)，其中，通过至少一个待使用的运行策略确定预测能量部分到效率模型的配置，从所述运行策略可导出在不同功率下所述混合动力传动系(10)的不同运行模式的使用。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，作为运行模式使用：所述电机(12)单独运行，和/或在不从所述内燃机(13)对给所述电机(12)供电的电池(14)充电的情况下所述内燃机(13)单独运行，和/或在从所述内燃机(13)对给所述电机(12)供电的电池(14)充电的情况下所述内燃机(13)单独运行，和/或在通过所述电机(12)补充功率的情况下所述内燃机(13)以最大功率运行。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，作为运行策略使用：保持对所述电机(12)供电的电池(14)的充电状态的运行策略，和/或以确定数额对所述电池(14)充电的运行策略，和/或可通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·考恩，B·布拉辛斯基，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE