WO2022013416A1 - Method for operating a vehicle - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for operating a vehicle with a drive train that has a plurality of drive units, at least one of which is designed as an electric machine and one as an internal combustion engine, a method for teaching in an artificial neural network, and a computing unit and a computer program for carrying it out.
- motor vehicles with only one internal combustion engine there are also more and more motor vehicles with one or more electric drive units in addition to the internal combustion engine. Such vehicles are then so-called hybrid vehicles. There are also vehicles with only electric drives.
- the present invention relates to a method for operating a vehicle with at least one electrical machine designed as a drive unit, an internal combustion engine and an electrical energy storage system (e.g. with one or more batteries) for the at least one electrical machine designed as a drive unit.
- a drive unit is to be understood here in particular as meaning that a torque for driving at least one wheel of the vehicle can be transmitted to this wheel.
- electrical machines such electrical machines come into consideration that can be operated as a motor. However, it is expedient if such electrical machines can then also be operated as generators.
- a so-called hybrid vehicle in which the internal combustion engine is (likewise) designed as a drive unit, comes into consideration here as a vehicle.
- a transmission with, for example, several gears can then also be provided here.
- the specific topology of the hybrid vehicle eg a so-called P2 topology
- one or more electric machines can be installed before and/or after a transmission and/or on one axis and/or on one or more be arranged wheels.
- a vehicle is also conceivable in which the internal combustion engine is only provided (e.g. via a coupling with an electrical machine or a generator) to generate electrical energy for charging the electrical energy storage system or for operating the electrical machine used as a drive unit. to provide.
- the state of charge of the electrical energy storage system i.e. of a battery in particular
- the state of charge of the electrical energy storage system can also vary
- emissions in particular of carbon dioxide
- the internal combustion engine can be operated at a load point that is as optimal as possible with regard to low emissions.
- the electric machine can be operated as a generator or as a motor, depending on the situation, ie the battery is charged or discharged.
- a physical model can be used in which the drive train (with the drive units) and, if necessary, the energy storage system (and possibly also an internal combustion engine not used for the drive) are mapped will.
- a cost function as in DE 102005 044268 A1
- the "cost" for example the total energy consumption taking into account efficiency
- the power that can be made available by the battery can be related to the "cost" of the power that can be made available by the internal combustion engine.
- the respective costs can be appropriately weighted. This is also referred to as the "Equivalent Consumption Minimization Strategy" (ECMS).
- ECMS Equivalent Consumption Minimization Strategy
- Point is a reference variable that relates an efficiency (the efficiency in particular with regard to energy consumption) of the internal combustion engine and an efficiency of the electrical system, comprising the at least one drive unit designed as an electrical machine and the energy storage system.
- This reference value is required (in connection with the cost function) in order to compare the efficiency of the internal combustion engine (here fuel consumption and possibly exhaust gas emissions are relevant) with the efficiency of the electrical system (here, in particular, the state of charge of the electrical energy storage system is not too full and should not be too empty, relevant, possibly also a loss in the inverter and the like) to be able to compare with each other in order to be able to weigh up against each other.
- This reference value can also be referred to as an equivalence factor, since it can be used to determine values for consumption that are equivalent to one another for the electrical system and the internal combustion engine.
- the reference variable (possibly only implicitly) be determined using a method based on artificial intelligence, in particular an artificial neural network, specifically repeatedly, for example at certain time intervals or according to other suitable methods Criteria such as distance traveled.
- An operating strategy for the drive train can then be determined by using the reference variable while optimizing the consumption efficiency of the internal combustion engine and the electrical system.
- the drive train is then operated according to the (thus determined) operating strategy (e.g. with a corresponding distribution of torque ments on the drive units or electric machine (s) and internal combustion engine).
- the reference variable can be determined particularly precisely and dynamically.
- the neural network can, for example, be trained or taught based on a consumption efficiency for different scenarios of the use of electric machine and internal combustion engine and for different driving situations or driving cycles. With a neural network that has been taught in once, the computing effort during operation of the vehicle can also be kept low. This is because the learning can take place initially before the vehicle is put into operation for the first time and, if necessary, also later at certain time intervals (even if the vehicle is otherwise not being used).
- the operating strategy can be determined (with optimization of consumption efficiency) from the reference variable, for example using (or based on) a Cost function (e.g. the ECMS mentioned at the beginning) can be determined.
- a Cost function e.g. the ECMS mentioned at the beginning
- the determination of the operating strategy is also determined using a (further) method based on artificial intelligence, in particular an artificial neural network.
- an artificial neural network for example, two different (artificial) neural networks can be used, with the reference variable from the first neural network being used as the input for the second neural network. This enables the operating strategy to be determined particularly precisely and with little computational effort.
- the operating strategy directly represents the output variable of the method based on artificial intelligence. This combines the determination of the reference value and the determination of the operating strategy in a method based on artificial intelligence.
- the reference variable no longer has to be available as an output variable.
- the operating strategy or the reference variable is preferably determined for a given driving situation and based on previous driving data. In addition or as an alternative, it is also preferred if the operating strategy or the reference variable is determined for a given driving situation and based on future driving data, then, for example, using navigation data and/or environment sensors on the vehicle, for example for a specific route and /or Duration of the expected driving situation (e.g. with regard to expected speed, expected necessary torque and the like, possibly also based on the route with possible curves and speed restrictions) reliably and as accurately as possible in advance.
- a specific route and /or Duration of the expected driving situation e.g. with regard to expected speed, expected necessary torque and the like, possibly also based on the route with possible curves and speed restrictions
- Information e.g. about the distance traveled and/or distance still to be travelled, one or more of which are preferably taken into account as an input variable:
- the operating strategy or the reference variable can thus be determined particularly precisely.
- the information mentioned above for determining the reference variable can also be used for this purpose.
- the operating strategy, in particular with an optimal distribution of the total torque to the electric machine(s) and the internal combustion engine, can then be obtained directly as an output—and thus particularly quickly.
- the invention also relates to a method for learning (also referred to as training) an artificial neural network, which can be used to determine the reference variable or directly the operating strategy in a method explained above.
- driving data is simulated for different periods of time, which reference value results in the optimum operating strategy for the vehicle for each period of time in terms of consumption efficiency of the internal combustion engine and electrical system. If the operating strategy is determined directly, driving data can also be used to simulate which operating strategy is optimal for the vehicle in terms of consumption efficiency of the internal combustion engine and electrical system for each time segment.
- a computing unit for example a control unit of a motor vehicle, is set up, in particular in terms of programming, to carry out a method according to the invention.
- the artificial neural network can also be taught in on a control unit of a motor vehicle, but also on an external (particularly very powerful) processing unit such as a computer.
- Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, magnetic, optical and electrical storage devices such as hard drives, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
- FIG. 1 schematically shows a vehicle in which a method according to the invention can be carried out.
- FIG. 2 shows the determination of an operating strategy as part of a method according to the invention in a preferred embodiment.
- FIGS. 3 to 5 show schematic sequences of methods according to the invention in various preferred embodiments.
- FIG. 6 schematically shows a sequence of a method according to the invention in a further preferred embodiment. embodiment(s) of the invention
- FIG. 1 shows a vehicle 100 in which a method according to the invention can be carried out.
- the vehicle 100 has two axles 110 and 120, the axle 120 as a drivable axle—with correspondingly drivable wheels—being connected to a drive train 101.
- the vehicle 100 or the drive train 101 has an internal combustion engine 130 designed as a drive unit and an electric machine 140 designed as a drive unit, which can be connected by means of a clutch 131 in a torque-transmitting manner.
- an electrical energy storage system 150 designed as a battery or having a battery is provided, which is electrically connected to the electrical machine 140 .
- a transmission 160 is also provided, by means of which different gears can be set or can be selected.
- a computing unit 180 designed as a control unit is provided, by means of which the drive units, the clutch and, if applicable, the transmission can be controlled. It goes without saying that several computing units, which then communicate with one another, can also be provided for this purpose.
- the vehicle 100 is therefore a hybrid vehicle.
- the invention is to be explained here by way of example. It goes without saying that, as mentioned at the outset, other types of vehicles or topologies can also be used.
- FIG 2 the determination of an operating strategy is shown using a diagram in which a consumption V (also representative of costs) over a torque M in Nm of the electric machine (designated M (E)) and the internal combustion engine (designated M (V) designated) are applied.
- the associated curves for the consumption are shown with V E for the electrical machine (or the entire electrical system) and with Vv for the internal combustion engine.
- K represents a cost function (for example within the framework of the ECMS mentioned at the outset) in which the consumption of the internal combustion engine and the consumption of the electrical machine are added in a weighted manner.
- S is the reference value used within the scope of the invention (and as previously with ECMS), which relates the two loads to one another.
- this reference variable using a method based on artificial intelligence, in particular an artificial neural network, for example, is regularly redetermined.
- the operating strategy can then be determined, at least according to one embodiment, as explained with reference to FIG. 2, as also explained below.
- FIGS. 3 to 5 show schematic sequences of methods according to the invention in various preferred embodiments.
- Figure 3 is next shown a variant in which the reference variable S is determined using an artificial neural network NNi.
- the artificial neural network NNi receives as inputs, for example, the variables for driving behavior DSI of the driver ("Driver Style Indication"), which indicates, for example, typical behavior with regard to acceleration, etc., an average speed Vmean, a maximum speed v max , a minimum speed V min , a state of charge SoC of the battery or of the electrical energy storage system ("state of charge”), an average total torque requirement of the driver Mc.mean, a maximum total torque requirement of the driver Mc.max, a minimum total torque requirement of the driver MG, min and a height difference DH to be overcome on the route, if available (e.g. with the integration of navigation data).
- These input variables in the sense of driving data can be determined and used for a specific past period of time and/or—then predictively, for example based on navigation data—for a specific future period of time.
- the reference variable S determined in this way is then used in a cost function K in order—as already explained with reference to FIG. 2—to determine the operating strategy B and the optimal costs K′.
- the cost function K receives a required total torque M G and a current speed n of the internal combustion engine as an input variable.
- the operating strategy B as an output variable specifies in particular a torque to be set by the electric machine and a torque by the internal combustion engine, which are then set by suitable activation.
- FIG. 4 A further variant is shown in FIG. 4, in which the reference variable S is determined using the artificial neural network NNi. This can be done as explained with reference to FIG. 3, so that reference can be made to the description there.
- the reference variable S is then not supplied to the cost function; instead, a (second or further) artificial neural network NN2 is used instead of the cost function.
- This receives as input in addition to the reference value S and the total moment M G (as in the cost function), and n is an actual speed.
- the artificial neural network NN2 then supplies the Be sales strategy B (as in the cost function), and the optimum costs K ' for the drive train or electric machine and internal combustion engine.
- the current speed of the internal combustion engine can be directly taken into account in the artificial neural network NN2, in particular if the artificial neural network NN2 has been trained accordingly for different speeds. In this way, an optimal operating strategy can be found even more easily and quickly for different speeds.
- the torque distribution can be optimized for a given actual speed of the internal combustion engine and possibly the electric machine(s).
- the actual speed then results from the vehicle speed and the drive train transmission ratio for the current gear.
- a further execution of the operating strategy allows a joint optimization of torque split and gear.
- the speed is also optimized with the gear for a specific speed. To this end, for example, the costs are calculated for the optimal torque distribution for each gear, and the gear is then selected for which the costs are lowest.
- Figure 5 shows a further variant in which the operating strategy is determined directly using an artificial neural network NN 3 , but the reference variable is not explicitly determined, but with a relationship between the efficiency of the internal combustion engine and the efficiency of the electrical system is implicitly taken into account in the artificial neural network, for example after suitable training.
- the artificial neural network NN 3 itself receives the variables for the required total torque M G and the speed n of the internal combustion engine as inputs, as well as other optional inputs for a time component f M.Hi of the high torque (e.g above a specified threshold value, in particular over a specific route), a time component f M,io of low torque (e.g. below a specified threshold value, in particular over a specific route), a time component f n ,Hi of high engine speed (e.g. above a predetermined threshold value, in particular over a specific route) and a time proportion f n , i_o at low speed (eg below a predetermined threshold value, in particular special over a specific route).
- a time component f M.Hi of the high torque e.g above a specified threshold value, in particular over a specific route
- a time component f M,io of low torque e.g. below a specified threshold value, in particular over a specific route
- FIG. 6 schematically shows a sequence of a method according to the invention in a further preferred embodiment, namely for teaching in a neural artificial neural network, as is described, for example, with reference to FIG. 4 or 5.
- a progression of a speed (over time) and, if desired, other measured variables for the vehicle in question is determined for a specific time segment. From these, in a step 610, using a (e.g. physical) model of the vehicle, in which e.g. driving dynamics properties and various gear ratios and the like are taken into account, various variables, if they were not measured, are determined.
- a (e.g. physical) model of the vehicle in which e.g. driving dynamics properties and various gear ratios and the like are taken into account, various variables, if they were not measured, are determined.
- step 620 for example, a speed, a (total required) torque and operating limits of the electric machine and internal combustion engine, each over time, are provided as such variables that are then used in step 650 to optimize a cost function (e.g. ECMS ) be used.
- a cost function e.g. ECMS
- different values for the reference variable S are provided (by variation), which are also used to optimize the cost function.
- a state of charge is provided and used to optimize the cost function.
- an optimal value for the reference variable is then sought for, for example, the past minute (i.e., for example the time period mentioned) for each value of the reference variable used, i.e. an operating strategy is determined from the various values from step 625 and checked with which Value for the reference value that consumption efficiency is optimal.
- Such an optimal value for the datum for that particular period of time is then provided in step 670 .
- step 610 further variables are determined, which are provided in step 640, namely, for example, an average speed, an average, a maximum, and a minimum required total torque, each over the specific period of time, eg, over the last minute.
- step 630 uses these variables and the state of charge from step 630 to find the optimal value of the reference variable in a step 660 for the artificial neural network, which is provided in step 680 .
- step 670 is compared to the results from step 680 to train the neural network.
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Abstract
The invention relates to a method for operating a vehicle comprising at least one electric machine designed as a drive unit, an internal combustion engine, and an electric energy storage system for the at least one electric machine designed as a drive unit. Using a method based on artificial intelligence, in particular an artificial neural network (NN1), in which the relationship between the efficiency of the internal combustion engine and the efficiency of the electric system, comprising the at least one electric machine designed as a drive unit and the electric energy storage system, is taken into consideration, an operating strategy (B) is determined for the vehicle, thereby optimizing the usage efficiency of the internal combustion engine and the electric system, and the vehicle is operated according to the operating strategy (B). The invention also relates to another method in addition thereto and to a method for teaching a neural network.
Description
Beschreibung description
Titel title
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs Method of operating a vehicle
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem Antriebsstrang, der mehrere Antriebseinheiten, von den wenigstens eine als elektrische Maschine und eine als Brennkraftmaschine ausgebildet sind, ein Verfahren zum Einlernen eines künstlichen neuronalen Netzes sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu deren Durchführung. The present invention relates to a method for operating a vehicle with a drive train that has a plurality of drive units, at least one of which is designed as an electric machine and one as an internal combustion engine, a method for teaching in an artificial neural network, and a computing unit and a computer program for carrying it out.
Stand der Technik State of the art
Neben Kraftfahrzeugen mit nur einer Brennkraftmaschine gibt es auch immer mehr Kraftfahrzeuge mit einer oder mehreren elektrischen Antriebseinheiten zu sätzlich zu der Brennkraftmaschine. Bei solchen Fahrzeugen handelt es sich dann um sog. Hybrid-Fahrzeuge. Ebenso gibt es Fahrzeuge mit nur elektrischen Antrieben. In addition to motor vehicles with only one internal combustion engine, there are also more and more motor vehicles with one or more electric drive units in addition to the internal combustion engine. Such vehicles are then so-called hybrid vehicles. There are also vehicles with only electric drives.
Bei Fahrzeugen mit mehreren Antriebseinheiten ist es wünschenswert, eine mög lichst optimale Betriebsstrategie zur Aufteilung eines geforderten Drehmoments bzw. einer geforderten Leistung zwischen den Antriebseinheiten zu finden. Dies sollte typischerweise mit dem Ziel einer Optimierung der Energieeffizienz erfol gen, wozu in der Regel auch ein Energiespeichersystem zu berücksichtigen ist. Letzteres kann auch bei rein elektrisch betriebenen Fahrzeugen mit nur einer o- der auch mehreren elektrischen Antriebseinheiten (aber z.B. keine Brennkraft maschine, die direkt Moment an die Antriebsräder überträgt) und beispielsweise mehreren Energiespeichereinheiten (z.B. auch umfassend Brennstoffzellen) rele vant sein.
Offenbarung der Erfindung In vehicles with multiple drive units, it is desirable to find an operating strategy that is as optimal as possible for dividing a required torque or a required power between the drive units. This should typically be done with the aim of optimizing energy efficiency, which usually also includes an energy storage system. The latter can also be relevant for purely electrically operated vehicles with only one or more electric drive units (but eg no internal combustion engine that transmits torque directly to the drive wheels) and, for example, several energy storage units (eg also including fuel cells). Disclosure of Invention
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, ein Verfahren zum Einlernen eines künstlichen neuronalen Netzes sowie eine Re cheneinheit und ein Computerprogramm zu deren Durchführung mit den Merk malen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausge staltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Be schreibung. According to the invention, a method for operating a vehicle, a method for teaching in an artificial neural network and a computing unit and a computer program for carrying them out with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous events are the subject of the dependent claims and the description below.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit einem Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit wenigstens einer als Antriebseinheit ausgebildeten elektri schen Maschine, einer Brennkraftmaschine und einem elektrischen Energiespei chersystem (mit z.B. einer oder mehreren Batterien) für die wenigstens eine als Antriebseinheit ausgebildete elektrische Maschine. Unter einer Antriebseinheit ist hierbei insbesondere zu verstehen, dass damit ein Drehmoment zum Antrieb wenigstens eines Rades des Fahrzeugs auf dieses Rad übertragen werden kann. Insofern kommen im Falle elektrischer Maschinen solche elektrischen Ma schinen in Betracht, die motorisch betreibbar sind. Zweckmäßig ist es aber, wenn solche elektrische Maschinen dann auch generatorisch betreibbar sind. The present invention relates to a method for operating a vehicle with at least one electrical machine designed as a drive unit, an internal combustion engine and an electrical energy storage system (e.g. with one or more batteries) for the at least one electrical machine designed as a drive unit. A drive unit is to be understood here in particular as meaning that a torque for driving at least one wheel of the vehicle can be transmitted to this wheel. In this respect, in the case of electrical machines, such electrical machines come into consideration that can be operated as a motor. However, it is expedient if such electrical machines can then also be operated as generators.
Als Fahrzeug kommt hier insbesondere ein sog. Hybridfahrzeug in Betracht, bei dem die Brennkraftmaschine (ebenfalls) als Antriebseinheit ausgebildet ist. Hier kann dann insbesondere auch ein Getriebe mit z.B. mehreren Gängen vorgese hen sein. Die konkrete Topologie des Hybridfahrzeugs (z.B. eine sog. P2- Topologie) ist hierbei aber nicht relevant, d.h. eine oder mehrere elektrische Ma schinen können vor und/oder nach einem Getriebe und/oder auch an einer Ach se und/oder an einem oder mehreren Rädern angeordnet sein. Denkbar ist aber auch ein Fahrzeug, bei dem die Brennkraftmaschine lediglich (z.B. über eine Kopplung mit einer elektrischen Maschine bzw. einem Generator) dazu vorgese hen ist, elektrische Energie zum Laden des elektrischen Energiespeichersystems bzw. zum Betreiben der als Antriebseinheit verwendeten elektrischen Maschi nein) bereitzustellen.
Insbesondere bei den erwähnten Hybridfahrzeugen, bei denen auch ein Ladezu stand des elektrischen Energiespeichersystems, dort dann also insbesondere von einer Batterie, variieren kann, gibt es mehrere Freiheitsgrade, die berück sichtigt werden können, wenn ein gefordertes Drehmoment auf die Antriebsein heiten verteilt werden soll. Insbesondere aufgrund des Freiheitsgrades des La dezustands bzw. dessen Änderung können Emission, insbesondere von Kohlen stoffdioxid reduziert werden. Beispielsweise kann die Brennkraftmaschine in ei nem möglichst optimalen Lastpunkt hinsichtlich niedriger Emissionen betrieben werden. Zum Ausgleich zwischen von der Brennkraftmaschine geliefertem und vom Fahrzeug angefordertem Drehmoment kann die elektrische Maschine je nach Situation generatorisch oder motorisch betrieben werden, d.h. die Batterie wird geladen oder entladen. A so-called hybrid vehicle, in which the internal combustion engine is (likewise) designed as a drive unit, comes into consideration here as a vehicle. In particular, a transmission with, for example, several gears can then also be provided here. However, the specific topology of the hybrid vehicle (eg a so-called P2 topology) is not relevant here, ie one or more electric machines can be installed before and/or after a transmission and/or on one axis and/or on one or more be arranged wheels. However, a vehicle is also conceivable in which the internal combustion engine is only provided (e.g. via a coupling with an electrical machine or a generator) to generate electrical energy for charging the electrical energy storage system or for operating the electrical machine used as a drive unit. to provide. In the hybrid vehicles mentioned in particular, in which the state of charge of the electrical energy storage system, i.e. of a battery in particular, can also vary, there are several degrees of freedom that can be taken into account when a required torque is to be distributed to the drive units. In particular due to the degree of freedom of the state of charge or its change, emissions, in particular of carbon dioxide, can be reduced. For example, the internal combustion engine can be operated at a load point that is as optimal as possible with regard to low emissions. To compensate for the torque supplied by the internal combustion engine and the torque requested by the vehicle, the electric machine can be operated as a generator or as a motor, depending on the situation, ie the battery is charged or discharged.
Um den Betrieb des Fahrzeugs in dieser Hinsicht immer möglichst effizient zu gestalten, kann ein physikalisches Modell verwendet werden, in dem der An triebsstrang (mit den Antriebseinheiten) und ggf. das Energiespeichersystem (und ggf. auch eine nicht zum Antrieb verwendete Brennkraftmaschine) abgebil det werden. Mittels beispielsweise einer Kostenfunktion, wie in der DE 102005 044268 A1, kann die effizienteste Betriebsstrategie für das Fahrzeug mit den elektrischen Maschinen und der Brennkraftmaschine, damit insbesondere auch den Antriebsstrang, ermittelt werden. Bei einer solchen Kostenfunktion können die "Kosten" (beispielsweise der einen Wirkungsgrad bzw. eine Effizienz berück sichtigende Gesamtenergieverbrauch) der von der Batterie zur Verfügung stell baren Leistung mit den "Kosten" der von der Brennkraftmaschine zur Verfügung stellbaren Leistung in Beziehung gesetzt werden. Die jeweiligen Kosten können geeignet gewichtet werden. Hierbei wird auch von der "Equivalent Consumption Minimization Strategy" (ECMS) gesprochen. In order to always make the operation of the vehicle as efficient as possible in this respect, a physical model can be used in which the drive train (with the drive units) and, if necessary, the energy storage system (and possibly also an internal combustion engine not used for the drive) are mapped will. For example, using a cost function, as in DE 102005 044268 A1, the most efficient operating strategy for the vehicle with the electric machines and the internal combustion engine, and thus in particular also the drive train, can be determined. With such a cost function, the "cost" (for example the total energy consumption taking into account efficiency) of the power that can be made available by the battery can be related to the "cost" of the power that can be made available by the internal combustion engine. The respective costs can be appropriately weighted. This is also referred to as the "Equivalent Consumption Minimization Strategy" (ECMS).
Unabhängig davon, ob ein physikalisches Modell verwendet wird oder nicht, ist bei der Verwendung einer Kostenfunktion, um unter Optimierung einer Ver brauchseffizienz (diese betrifft insbesondere eine Energieeffizienz, d.h. Verhält nis von nutzbarer zu zugeführter Energie, ggf. aber auch eine Berücksichtigung von unerwünschten Emissionen) von Brennkraftmaschine und elektrischem Sys tem eine Betriebsstrategie für das Fahrzeug zu bestimmen, ein entscheidender
Punkt eine Bezugsgröße, die eine Effizienz (die Effizienz insbesondere hinsicht lich eines Energieverbrauchs) der Brennkraftmaschine und eine Effizienz des elektrischen Systems, umfassend die wenigstens eine als elektrische Maschine ausgebildete Antriebseinheit und das Energiespeichersystem, zueinander in Be ziehung setzt. Diese Bezugsgröße wird (im Zusammenhang mit der Kostenfunk tion) benötigt, um die Effizienz der Brennkraftmaschine (hier sind Kraftstoffver brauch und ggf. Abgasemissionen relevant) mit der Effizienz des elektrischen Systems (hier ist insbesondere der Ladezustand des elektrischen Energiespei chersystems, der nicht zu voll und nicht zu leer sein soll, relevant, ggf. auch ein Verlust im Inverter und dergleichen), miteinander vergleichen zu können, um so eine Abwägung gegeneinander vornehmen zu können. Diese Bezugsgröße kann insofern auch als Äquivalenzfaktor bezeichnet werden, da damit für das elektri sche System und die Brennkraftmaschine einander äquivalente Größen für den Verbrauch bestimmt werden können. Irrespective of whether a physical model is used or not, when using a cost function in order to optimize consumption efficiency (this relates in particular to energy efficiency, i.e. the ratio of usable to supplied energy, but possibly also taking undesirable emissions into account ) of the internal combustion engine and the electrical system to determine an operating strategy for the vehicle is a crucial one Point is a reference variable that relates an efficiency (the efficiency in particular with regard to energy consumption) of the internal combustion engine and an efficiency of the electrical system, comprising the at least one drive unit designed as an electrical machine and the energy storage system. This reference value is required (in connection with the cost function) in order to compare the efficiency of the internal combustion engine (here fuel consumption and possibly exhaust gas emissions are relevant) with the efficiency of the electrical system (here, in particular, the state of charge of the electrical energy storage system is not too full and should not be too empty, relevant, possibly also a loss in the inverter and the like) to be able to compare with each other in order to be able to weigh up against each other. This reference value can also be referred to as an equivalence factor, since it can be used to determine values for consumption that are equivalent to one another for the electrical system and the internal combustion engine.
Eine bisherige Möglichkeit war, eine solche Bezugsgröße möglichst genau abzu schätzen (insbesondere unter Berücksichtigung von durchschnittlichen Effizienz- Verhältnissen des elektrischen Systems und der Brennkraftmaschine) und dann auf einen bestimmten Wert festzusetzen. Wie sich nun jedoch gezeigt hat, hän gen diese Effizienzen bzw. Effizienz-Verhältnisse sehr stark vom Betriebspunkt, insbesondere der Brennkraftmaschine ab. Wenn eine aktuelle Fahrsituation stark von der zur Bestimmung der Bezugsgröße angenommen Fahrsituation abweicht, wird mit der festen Bezugsgröße daher keine optimale Betriebsstrategie be stimmt werden können. A previous option was to estimate such a reference variable as precisely as possible (particularly taking into account the average efficiency ratios of the electrical system and the internal combustion engine) and then set it to a specific value. However, as has now been shown, these efficiencies or efficiency ratios depend very heavily on the operating point, in particular on the internal combustion engine. If a current driving situation deviates greatly from the driving situation assumed for determining the reference variable, it will therefore not be possible to determine an optimal operating strategy with the fixed reference variable.
Vor diesem Hintergrund wird vorgeschlagen, dass die Bezugsgröße (ggf. auch nur implizit) unter Verwendung einer auf künstlicher Intelligenz basierenden Me thode, insbesondere eines künstlichen neuronalen Netzes, bestimmt wird, und zwar insbesondere wiederholt, z.B. in gewissen zeitlichen Abständen oder nach sonstigen, geeigneten Kriterien wie zurückgelegter Strecke. Dann kann unter Op timierung der Verbrauchseffizienz von Brennkraftmaschine und elektrischem System unter Verwendung der Bezugsgröße eine Betriebsstrategie für den An triebsstrang bestimmt werden. Der Antriebsstrang wird dann gemäß der (damit bestimmten) Betriebsstrategie (mit z.B. entsprechender Aufteilung von Drehmo-
menten auf die Antriebseinheiten bzw. elektrische Maschine(n) und Brennkraft maschine) betrieben. Against this background, it is proposed that the reference variable (possibly only implicitly) be determined using a method based on artificial intelligence, in particular an artificial neural network, specifically repeatedly, for example at certain time intervals or according to other suitable methods Criteria such as distance traveled. An operating strategy for the drive train can then be determined by using the reference variable while optimizing the consumption efficiency of the internal combustion engine and the electrical system. The drive train is then operated according to the (thus determined) operating strategy (e.g. with a corresponding distribution of torque ments on the drive units or electric machine (s) and internal combustion engine).
Mittels künstlicher Intelligenz bzw. eines (künstlichen) neuronalen Netzes kann die Bestimmung der Bezugsgröße besonders genau und dynamisch erfolgen. Das neuronale Netz kann z.B. basierend auf einer Verbrauchseffizienz für ver schiedene Szenarien der Verwendung von elektrischer Maschine und Brenn kraftmaschine und für verschiedene Fahrsituationen oder Fahrzyklen trainiert o- der eingelernt werden. Mit einem einmal eingelernten neuronalen Netz kann der Rechenaufwand während des Betriebs des Fahrzeugs auch gering gehalten werden. Das Einlernen kann nämlich initial vor erstmaliger Inbetriebnahme und ggf. auch später in gewissen zeitlichen Abständen (auch dann, wenn das Fahr zeug ansonsten gerade nicht verwendet wird) erfolgen. By means of artificial intelligence or an (artificial) neural network, the reference variable can be determined particularly precisely and dynamically. The neural network can, for example, be trained or taught based on a consumption efficiency for different scenarios of the use of electric machine and internal combustion engine and for different driving situations or driving cycles. With a neural network that has been taught in once, the computing effort during operation of the vehicle can also be kept low. This is because the learning can take place initially before the vehicle is put into operation for the first time and, if necessary, also later at certain time intervals (even if the vehicle is otherwise not being used).
Während die Bestimmung der Bezugsgröße unter Verwendung einer auf künstli cher Intelligenz basierenden Methode, insbesondere eines künstlichen neurona len Netzes, erfolgt, kann die Bestimmung der Betriebsstrategie (unter Optimie rung der Verbrauchseffizienz) aus der Bezugsgröße weiterhin z.B. unter Verwen dung (oder basierend auf) einer Kostenfunktion (z.B. der eingangs erwähnten ECMS) bestimmt werden. Damit z.B. kann eine schon implementierte Kosten funktion beibehalten werden, während die darin verwendete Bezugsgröße aber immer aktuell bestimmt wird. While the reference variable is determined using a method based on artificial intelligence, in particular an artificial neural network, the operating strategy can be determined (with optimization of consumption efficiency) from the reference variable, for example using (or based on) a Cost function (e.g. the ECMS mentioned at the beginning) can be determined. This means, for example, that a cost function that has already been implemented can be retained, while the reference value used in it is always determined up-to-date.
Bevorzugt ist es aber auch, wenn die Bestimmung der Betriebsstrategie (unter Optimierung der Verbrauchseffizienz) ebenfalls unter Verwendung einer (weite ren) auf künstlicher Intelligenz basierenden Methode, insbesondere eines künst lichen neuronalen Netzes, bestimmt wird. Hier können dann z.B. zwei verschie dene (künstliche) neuronale Netze verwendet werden, wobei die Bezugsgröße aus dem ersten neuronalen Netz als Eingang für das zweite neuronale Netz ver wendet wird. Dies ermöglicht eine besonders genaue und auch wenig rechenin tensive Bestimmung der Betriebsstrategie. However, it is also preferred if the determination of the operating strategy (while optimizing the consumption efficiency) is also determined using a (further) method based on artificial intelligence, in particular an artificial neural network. Here, for example, two different (artificial) neural networks can be used, with the reference variable from the first neural network being used as the input for the second neural network. This enables the operating strategy to be determined particularly precisely and with little computational effort.
Besonders zweckmäßig ist es aber auch, wenn die Betriebsstrategie direkt die Ausgangsgröße der auf künstlicher Intelligenz basierenden Methode darstellt.
Dies fasst die Bestimmung der Bezugsgröße und die Bestimmung der Betriebs strategie in einer auf künstlicher Intelligenz basierenden Methode zusammen.However, it is also particularly useful if the operating strategy directly represents the output variable of the method based on artificial intelligence. This combines the determination of the reference value and the determination of the operating strategy in a method based on artificial intelligence.
Die Bezugsgröße muss dabei nicht mehr als Ausgangsgröße vorliegen. The reference variable no longer has to be available as an output variable.
Die Betriebsstrategie bzw. die Bezugsgröße wird dabei bevorzugt für eine vorge gebene Fahrsituation und basierend auf zurückliegenden Fahrdaten bestimmt. Zusätzlich oder alternativ ist es auch bevorzugt, wenn die Betriebsstrategie bzw. die Bezugsgröße für eine vorgegebene Fahrsituation und basierend auf zukünfti gen Fahrdaten bestimmt wird, dann z.B. unter Verwendung von Navigationsda ten und/oder Umfeldsensoren am Fahrzeug, die beispielsweise für eine bestimm te Strecke und/oder Zeitdauer die zu erwartende Fahrsituation (z.B. hinsichtlich zu erwartender Geschwindigkeit, zu erwartendem, nötigem Drehmoment und dergleichen, ggf. auch basierend auf dem Streckenverlauf mit möglichen Kurven und Geschwindigkeitsbeschränkungen) zuverlässig und möglichst genau Voraus sagen lassen. The operating strategy or the reference variable is preferably determined for a given driving situation and based on previous driving data. In addition or as an alternative, it is also preferred if the operating strategy or the reference variable is determined for a given driving situation and based on future driving data, then, for example, using navigation data and/or environment sensors on the vehicle, for example for a specific route and /or Duration of the expected driving situation (e.g. with regard to expected speed, expected necessary torque and the like, possibly also based on the route with possible curves and speed restrictions) reliably and as accurately as possible in advance.
Informationen z.B. über die zurückgelegte und/oder noch zu fahrende Strecke, von denen eine oder mehrere bevorzugt als Eingangsgröße berücksichtigt wer den, sind: Information, e.g. about the distance traveled and/or distance still to be travelled, one or more of which are preferably taken into account as an input variable:
- ein zeitlicher Anteil an hohem Drehmoment (z.B. oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts, insbesondere über eine bestimmte Fahrstrecke), - a temporal proportion of high torque (e.g. above a specified threshold value, in particular over a certain route),
- ein zeitlicher Anteil an niedrigem Drehmoment (z.B. unterhalb eines vorgege benen Schwellwerts, insbesondere über eine bestimmte Fahrstrecke), - a temporal proportion of low torque (e.g. below a specified threshold value, in particular over a certain distance),
- ein zeitlicher Anteil an hoher Drehzahl (z.B. oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts, insbesondere über eine bestimmte Fahrstrecke), - a temporal proportion of high engine speed (e.g. above a specified threshold value, in particular over a certain route),
- ein zeitlicher Anteil an niedriger Drehzahl (z.B. unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts, insbesondere über eine bestimmte Fahrstrecke), - a period of low engine speed (e.g. below a specified threshold value, in particular over a certain route),
- eine Standardabweichung der Drehzahl über eine bestimmte Fahrstrecke und- a standard deviation of the speed over a certain driving distance and
- eine Standardabweichung des insgesamt angeforderten Drehmoments über ei ne bestimmte Fahrstrecke. - a standard deviation of the total requested torque over a certain distance ne.
Damit lässt sich die Betriebsstrategie bzw. die Bezugsgröße besonders genau bestimmen.
Als Eingang oder Eingangsgrößen für die auf künstlicher Intelligenz basierende Methode kommen auch Informationen über die aktuelle Fahrsituation, ein gefor dertes Gesamtmoment, ein Batterieladezustand (beim elektrischen Energiespei chersystem), eine Drehzahl der Brennkraftmaschine und der elektrischen Ma schine sowie sonstige Betriebsgrenzen des Fahrzeugs, insbesondere von elektrischer Maschine, Brennkraftmaschine und elektrischem Energiespeicher system in Betracht. Auch die vorstehend erwähnten Informationen zur Bestim mung der Bezugsgröße können hierzu verwendet werden. Als Ausgang kann dann direkt - und damit besonders schnell - die Betriebsstrategie, insbesondere mit einer optimalen Aufteilung des Gesamtdrehmoments auf die elektrische(n) Maschine(n) und die Brennkraftmaschine erhalten werden. The operating strategy or the reference variable can thus be determined particularly precisely. Information about the current driving situation, a required total torque, a battery state of charge (in the case of the electrical energy storage system), a speed of the internal combustion engine and the electrical machine as well as other operating limits of the vehicle, in particular from Electrical machine, internal combustion engine and electrical energy storage system into consideration. The information mentioned above for determining the reference variable can also be used for this purpose. The operating strategy, in particular with an optimal distribution of the total torque to the electric machine(s) and the internal combustion engine, can then be obtained directly as an output—and thus particularly quickly.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Einlernen (auch als Trainieren bezeichnet) eines künstlichen neuronalen Netzes, das dazu verwend bar ist, in einem vorstehend erläuterten Verfahren die Bezugsgröße bzw. direkt die Betriebsstrategie zu bestimmen. Hierbei wird für verschiedene Zeitabschnitte von Fahrdaten simuliert, welche Bezugsgröße für jeden Zeitabschnitt die optima le Betriebsstrategie für das Fahrzeug hinsichtlich einer Verbrauchseffizienz von Brennkraftmaschine und elektrischem System ergibt. Im Falle des direkten Be stimmens der Betriebsstrategie kann auch für verschiedene Zeitabschnitte von Fahrdaten simuliert werden, welche Betriebsstrategie für das Fahrzeug hinsicht lich einer Verbrauchseffizienz von Brennkraftmaschine und elektrischem System für jeden Zeitabschnitt optimal ist. The invention also relates to a method for learning (also referred to as training) an artificial neural network, which can be used to determine the reference variable or directly the operating strategy in a method explained above. In this case, driving data is simulated for different periods of time, which reference value results in the optimum operating strategy for the vehicle for each period of time in terms of consumption efficiency of the internal combustion engine and electrical system. If the operating strategy is determined directly, driving data can also be used to simulate which operating strategy is optimal for the vehicle in terms of consumption efficiency of the internal combustion engine and electrical system for each time segment.
Damit ist ein Einlernen des neuronalen Netzes, um die Bezugsgröße bzw. die Betriebsstrategie zu bestimmen, möglich, das als Ergebnis eine möglichst opti male Aufteilung eines Gesamtmoments auf die wenigstens eine elektrische Ma schine und die Brennkraftmaschine - also die Betriebsstrategie - liefert, und zwar insbesondere basierend auf einer aktuellen Fahrsituation. This makes it possible to train the neural network in order to determine the reference variable or the operating strategy, which as a result provides the best possible distribution of a total torque to the at least one electric machine and the internal combustion engine - i.e. the operating strategy - in particular based on a current driving situation.
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahr zeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungs gemäßes Verfahren durchzuführen. Das Einlernen des künstlichen neuronalen Netzes kann zwar ebenfalls auf einem Steuergerät eines Kraftfahrzeugs erfolgen,
ebenso aber auch auf einer externen (insbesondere sehr leistungsfähigen) Re cheneinheit wie einem Computer. A computing unit according to the invention, for example a control unit of a motor vehicle, is set up, in particular in terms of programming, to carry out a method according to the invention. Although the artificial neural network can also be taught in on a control unit of a motor vehicle, but also on an external (particularly very powerful) processing unit such as a computer.
Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Da tenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magne tische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computer netze (Internet, Intranet usw.) ist möglich. The implementation of a method according to the invention in the form of a computer program or computer program product with program code for carrying out all method steps is advantageous because this causes particularly low costs, especially if an executing control device is also used for other tasks and is therefore available anyway. Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, magnetic, optical and electrical storage devices such as hard drives, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Be schreibung und der beiliegenden Zeichnung. Further advantages and refinements of the invention result from the description and the attached drawing.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schema tisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. The invention is illustrated schematically in the drawing using exemplary embodiments and is described below with reference to the drawing.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Figur 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug, bei dem ein erfindungsgemäßes Ver fahren durchführbar ist. FIG. 1 schematically shows a vehicle in which a method according to the invention can be carried out.
Figur 2 zeigt die Bestimmung einer Betriebsstrategie als Teil eines erfindungs gemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform. FIG. 2 shows the determination of an operating strategy as part of a method according to the invention in a preferred embodiment.
Figuren 3 bis 5 zeigen schematisch Abläufe erfindungsgemäßer Verfahren in verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen. FIGS. 3 to 5 show schematic sequences of methods according to the invention in various preferred embodiments.
Figur 6 zeigt schematisch einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einerweiteren bevorzugten Ausführungsform.
Ausführungsform(en) der Erfindung FIG. 6 schematically shows a sequence of a method according to the invention in a further preferred embodiment. embodiment(s) of the invention
In Figur 1 ist schematisch ein Fahrzeug 100 dargestellt, bei dem ein erfindungs gemäßes Verfahren durchführbar ist. Das Fahrzeug 100 weist zwei Achsen 110 und 120 auf, wobei die Achse 120 als antreibbare Achse - mit entsprechend an- treibbaren Rädern - mit einem Antriebsstrang 101 verbunden ist. Das Fahrzeug 100 bzw. der Antriebsstrang 101 weist eine als Antriebseinheit ausgebildete Brennkraftmaschine 130 und eine als Antriebseinheit ausgebildete elektrische Maschine 140 auf, die mittels einer Kupplung 131 drehmomentübertragend ver bindbar sind. FIG. 1 shows a vehicle 100 in which a method according to the invention can be carried out. The vehicle 100 has two axles 110 and 120, the axle 120 as a drivable axle—with correspondingly drivable wheels—being connected to a drive train 101. The vehicle 100 or the drive train 101 has an internal combustion engine 130 designed as a drive unit and an electric machine 140 designed as a drive unit, which can be connected by means of a clutch 131 in a torque-transmitting manner.
Weiterhin ist ein als Batterie ausgebildetes bzw. ein eine Batterie aufweisendes elektrisches Energiespeichersystem 150 vorgesehen, das elektrisch mit der elektrischen Maschine 140 verbunden ist. Im Antriebsstrang 101 ist weiterhin ein Getriebe 160 vorgesehen, mittels dessen verschiedene Gänge eingestellt wer den können bzw. wählbar sind. Furthermore, an electrical energy storage system 150 designed as a battery or having a battery is provided, which is electrically connected to the electrical machine 140 . In the drive train 101, a transmission 160 is also provided, by means of which different gears can be set or can be selected.
Weiterhin ist eine als Steuergerät ausgebildete Recheneinheit 180 vorgesehen, mittels welcher die Antriebseinheiten, die Kupplung und ggf. das Getriebe an steuerbar sind. Es versteht sich, dass hierfür auch mehrere, dann miteinander kommunizierende, Recheneinheiten vorgesehen sein können. Furthermore, a computing unit 180 designed as a control unit is provided, by means of which the drive units, the clutch and, if applicable, the transmission can be controlled. It goes without saying that several computing units, which then communicate with one another, can also be provided for this purpose.
Bei dem Fahrzeug 100 handelt es sich somit um ein Hybridfahrzeug. Hieran soll beispielhaft die Erfindung erläutert werden. Es versteht sich, dass, wie eingangs erwähnt, auch andere Arten von Fahrzeugen bzw. Topologien verwendet werden können. The vehicle 100 is therefore a hybrid vehicle. The invention is to be explained here by way of example. It goes without saying that, as mentioned at the outset, other types of vehicles or topologies can also be used.
In Figur 2 ist die Bestimmung einer Betriebsstrategie anhand eines Diagramms dargestellt, in dem ein Verbrauch V (auch stellvertretend für Kosten) über einem Drehmoment M in Nm der elektrischen Maschine (mit M (E) bezeichnet) und der Brennkraftmaschine (mit M (V) bezeichnet) aufgetragen sind. Die zugehörigen Verläufe für den Verbrauch sind mit VE für die elektrische Maschine (bzw. das gesamte elektrische System) und mit Vv für die Brennkraftmaschine dargestellt.
Beispielhaft soll ein Gesamtmoment von 100 Nm bereitgestellt werden, bei z.B. einer Drehzahl (der Brennkraftmaschine) von 1000 min-1. In Figure 2, the determination of an operating strategy is shown using a diagram in which a consumption V (also representative of costs) over a torque M in Nm of the electric machine (designated M (E)) and the internal combustion engine (designated M (V) designated) are applied. The associated curves for the consumption are shown with V E for the electrical machine (or the entire electrical system) and with Vv for the internal combustion engine. By way of example, a total torque to be provided by 100 Nm, for example, at a rotational speed (the engine) of 1000 min -1.
Anhand der Verläufe ist zu sehen, dass bei Erhöhung des Anteils der Brenn kraftmaschine am Moment der Verbrauch (an Kraftstoff) steigt, während der Ver brauch (an elektrischer Energie) der elektrischen Maschine sinkt oder gar negativ wird (da deren Anteil am Gesamtmoment entsprechend sinkt). Entsprechendes gilt umgekehrt. Mit dem Verlauf K ist nun eine Kostenfunktion (z.B. im Rahmen der eingangs erwähnten ECMS) dargestellt, in der der Verbrauch der Brenn kraftmaschine und der Verbrauch der elektrischen Maschine gewichtet addiert werden. Damit gilt K = Vv + S*VE, wobei S die im Rahmen der Erfindung (und wie auch bisher bei ECMS) verwendete Bezugsgröße darstellt, die die beiden Ver brauche zueinander in Beziehung setzt. The curves show that when the share of the internal combustion engine increases, the consumption (of fuel) increases, while the consumption (of electrical energy) of the electric machine decreases or even becomes negative (since its share of the total torque decreases accordingly). ). The same applies vice versa. The course K now represents a cost function (for example within the framework of the ECMS mentioned at the outset) in which the consumption of the internal combustion engine and the consumption of the electrical machine are added in a weighted manner. This means that K=Vv+S*V E , where S is the reference value used within the scope of the invention (and as previously with ECMS), which relates the two loads to one another.
Um nun - bei gegebener Bezugsgröße S - eine Betriebsstrategie, d.h. eine Auf teilung des Gesamtmoments von 100 Nm auf die Brennkraftmaschine und die elektrische Maschine zu finden, während der Verbrauch bzw. die Verbrauchseffi zienz optimiert wird, kann ein Minimum der Kostenfunktion K gesucht werden. Dieses Minimum ist hier mit P bezeichnet und ergibt in etwa ein Moment von 160 Nm für die Brennkraftmaschine und -60 Nm für die elektrische Maschine, d.h. der elektrische Energiespeicher wird geladen. In order to now - with a given reference variable S - find an operating strategy, i.e. a division of the total torque of 100 Nm between the internal combustion engine and the electric machine, while consumption or consumption efficiency is optimized, a minimum of the cost function K can be sought. This minimum is labeled P here and results in a torque of approximately 160 Nm for the internal combustion engine and -60 Nm for the electrical machine, i.e. the electrical energy store is charged.
Wie schon erwähnt, kann die Verwendung eines festen Wertes für die Bezugs größe zu unerwünschten (bzw. nicht optimalen) Ergebnissen bei der Betriebs strategie führen, sodass im Rahmen der vorliegenden Erfindung diese Bezugs größe unter Verwendung einer auf künstlicher Intelligenz basierenden Methode, insbesondere eines künstlichen neuronalen Netzes, z.B. regelmäßig neu be stimmt wird. Mittels dieser Bezugsgröße bzw. deren Wert kann dann aber, zu mindest gemäß einer Ausführungsform, die Betriebsstrategie wie in Bezug auf Figur 2 erläutert, bestimmt werden, wie auch nachfolgend auch noch erläutert. As already mentioned, the use of a fixed value for the reference variable can lead to undesirable (or non-optimal) results in the operating strategy, so within the scope of the present invention, this reference variable using a method based on artificial intelligence, in particular an artificial neural network, for example, is regularly redetermined. Using this reference variable or its value, however, the operating strategy can then be determined, at least according to one embodiment, as explained with reference to FIG. 2, as also explained below.
In den Figuren 3 bis 5 sind schematisch Abläufe erfindungsgemäßer Verfahren in verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen dargestellt. In Figur 3 ist zu-
nächst eine Variante dargestellt, bei der unter Verwendung eines künstlichen neuronalen Netzes NNi die Bezugsgröße S bestimmt wird. FIGS. 3 to 5 show schematic sequences of methods according to the invention in various preferred embodiments. In Figure 3 is next shown a variant in which the reference variable S is determined using an artificial neural network NNi.
Hierzu erhält das künstliche neuronale Netz NNi als Eingänge beispielhaft die Größen für ein Fahrverhalten DSI des Fahrers ("Driver Style Indication"), das z.B. typische Verhaltensweisen hinsichtlich Beschleunigung etc. angibt, eine mittlere Geschwindigkeit Vmean, eine maximale Geschwindigkeit vmax, eine minimale Geschwindigkeit Vmin, einen Ladezustand SoC der Batterie bzw. des elektrischen Energiespeichersystems ("State of Charge"), eine mittlere Gesamtdrehmomen- tenanforderung des Fahrers Mc.mean, eine maximale Gesamtdrehmomentenan- forderung des Fahrers Mc.max, eine minimale Gesamtdrehmomentenanforderung des Fahrers MG, min und einen auf der Fahrstrecke zu überwindenden Höhenunterschied DH, falls vorhanden (z.B. mit Einbindung von Navigationsdaten). Diese Eingangsgrößen im Sinne von Fahrdaten können dabei für eine bestimmte zurückliegende Zeitdauer und/oder - dann prädiktiv z.B. basierend auf Navigationsdaten - für eine bestimmte zukünftige Zeitdauer ermittelt und verwendet werden. For this purpose, the artificial neural network NNi receives as inputs, for example, the variables for driving behavior DSI of the driver ("Driver Style Indication"), which indicates, for example, typical behavior with regard to acceleration, etc., an average speed Vmean, a maximum speed v max , a minimum speed V min , a state of charge SoC of the battery or of the electrical energy storage system ("state of charge"), an average total torque requirement of the driver Mc.mean, a maximum total torque requirement of the driver Mc.max, a minimum total torque requirement of the driver MG, min and a height difference DH to be overcome on the route, if available (e.g. with the integration of navigation data). These input variables in the sense of driving data can be determined and used for a specific past period of time and/or—then predictively, for example based on navigation data—for a specific future period of time.
Die auf diese Weise bestimmte Bezugsgröße S wird dann in einer Kostenfunktion K verwendet, um - wie schon in Bezug auf Figur 2 erläutert - die Betriebsstrategie B zu bestimmen sowie die optimalen Kosten K‘. Hierzu erhält die Kostenfunktion K als Eingangsgröße ein gefordertes Gesamtmoment MG und eine aktuelle Drehzahl n der Brennkraftmaschine. Die Betriebsstrategie B als Ausgangsgröße gibt dabei insbesondere ein von der elektrischen Maschine und ein von der Brennkraftmaschine zu stellendes Moment an, welche dann durch geeignete Ansteuerung gestellt werden. The reference variable S determined in this way is then used in a cost function K in order—as already explained with reference to FIG. 2—to determine the operating strategy B and the optimal costs K′. For this purpose, the cost function K receives a required total torque M G and a current speed n of the internal combustion engine as an input variable. The operating strategy B as an output variable specifies in particular a torque to be set by the electric machine and a torque by the internal combustion engine, which are then set by suitable activation.
Diese Kosten K' bestimmen dann physikalisch das optimale Drehmoment der Brennkraftmaschine und der elektrischen Maschine, um ein Gesamtdrehmoment, das instantan vom Fahrer gefordert ist, energie-optimal zu erfüllen. Diese bestimmte Aufteilung der Momente auf Brennkraftmaschine und elektrische Maschine wird dann koordiniert in z.B. einer als Motorsteuergerät ausgebildeten Recheneinheit und letztendlich als Momentenanforderungen an die jeweiligen Maschinen geliefert.
Indem die Bezugsgröße S unter Verwendung des künstlichen neuronalen Netzes NNi immer wieder neu bestimmt wird, kann die Betriebsstrategie immer mög lichst optimal hinsichtlich der Verbrauchseffizienz (d.h. eine hohe Effizienz hin sichtlich Energie- bzw. Kraftstoffverbrauch und ggf. Emission) betrieben werden. Ein besonderer Vorteil des Einsatzes von maschinellen Lernmethoden liegt hier auch in der einfachen und schnellen Berechnung (oder, bei wiederholter Berech nung, der Adaption) der Bezugsgröße, wenn die Methode, z.B. das künstliche neuronale Netz, (vorab) entsprechend trainiert bzw. angelernt worden ist. These costs K′ then physically determine the optimum torque of the internal combustion engine and the electric machine in order to optimally meet a total torque that is immediately required by the driver in terms of energy. This specific division of the torques between the internal combustion engine and the electric machine is then coordinated in, for example, a computing unit designed as an engine control unit and ultimately supplied to the respective machines as torque requirements. By constantly redetermining the reference variable S using the artificial neural network NNi, the operating strategy can always be operated as optimally as possible in terms of consumption efficiency (ie high efficiency in terms of energy or fuel consumption and possibly emissions). A particular advantage of using machine learning methods lies in the simple and fast calculation (or, in the case of repeated calculation, the adaptation) of the reference value if the method, e.g. the artificial neural network, has been trained or taught (in advance). is.
In Figur 4 ist eine weitere Variante dargestellt, bei der unter Verwendung des künstlichen neuronalen Netzes NNi die Bezugsgröße S bestimmt wird. Dies kann wie in Bezug auf Figur 3 erläutert erfolgen, sodass insofern auf die dortige Be schreibung verwiesen werden kann. A further variant is shown in FIG. 4, in which the reference variable S is determined using the artificial neural network NNi. This can be done as explained with reference to FIG. 3, so that reference can be made to the description there.
Die Bezugsgröße S wird dann aber nicht der Kostenfunktion zugeführt, vielmehr wird anstelle der Kostenfunktion ein (zweites bzw. weiteres) künstliches neurona les Netz NN2 verwendet. Dieses erhält als Eingang neben der Bezugsgröße S auch das Gesamtmoment MG (wie bei der Kostenfunktion) und eine aktuelle Drehzahl n. Als Ausgang liefert das künstliche neuronale Netz NN2 dann die Be triebsstrategie B (wie bei der Kostenfunktion) sowie die optimalen Kosten K' für den Antriebsstrang bzw. elektrische Maschine und Brennkraftmaschine. However, the reference variable S is then not supplied to the cost function; instead, a (second or further) artificial neural network NN2 is used instead of the cost function. This receives as input in addition to the reference value S and the total moment M G (as in the cost function), and n is an actual speed. As starting the artificial neural network NN2 then supplies the Be sales strategy B (as in the cost function), and the optimum costs K ' for the drive train or electric machine and internal combustion engine.
Bei dem künstlichen neuronalen Netz NN2 kann, wie erwähnt, die aktuelle Dreh zahl der Brennkraftmaschine direkt berücksichtigt werden, insbesondere wenn das künstliche neuronale Netz NN2 entsprechend für verschiedene Drehzahlen trainiert worden ist. Auf diese Weise kann noch einfacher und schneller für ver schiedene Drehzahlen eine optimale Betriebsstrategie gefunden werden. As mentioned, the current speed of the internal combustion engine can be directly taken into account in the artificial neural network NN2, in particular if the artificial neural network NN2 has been trained accordingly for different speeds. In this way, an optimal operating strategy can be found even more easily and quickly for different speeds.
Bei einer einfachen Ausprägung einer Betriebsstrategie kann für eine gegebene Ist-Drehzahl der Brennkraftmaschine und ggf. der elektrischen Maschine(n) die Momentenaufteilung optimiert werden. Die Ist-Drehzahl ergibt sich dann aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Triebstrangübersetzungsverhältnis für den aktuellen Gang. Eine weitere Ausführung der Betriebsstrategie ermöglicht eine
gemeinsame Optimierung von Drehmomentenaufteilung und Gang. Dabei wird mit dem Gang für eine bestimmte Geschwindigkeit auch die Drehzahl optimiert. Es werden dazu beispielsweise die Kosten bei der optimalen Momentenaufteilung für jeden Gang berechnet, und es wird dann der Gang gewählt, bei dem die Kosten am geringsten sind. In a simple form of an operating strategy, the torque distribution can be optimized for a given actual speed of the internal combustion engine and possibly the electric machine(s). The actual speed then results from the vehicle speed and the drive train transmission ratio for the current gear. A further execution of the operating strategy allows a joint optimization of torque split and gear. The speed is also optimized with the gear for a specific speed. To this end, for example, the costs are calculated for the optimal torque distribution for each gear, and the gear is then selected for which the costs are lowest.
In Figur 5 ist noch eine weitere Variante dargestellt, bei der unter Verwendung eines künstlichen neuronalen Netzes NN3 direkt die Betriebsstrategie bestimmt wird, die Bezugsgröße hingegen nicht explizit, wobei aber eine Beziehung der Ef fizienz der Brennkraftmaschine und der Effizienz des elektrischen Systems zuei nander in dem künstlichen neuronalen Netz, z.B. nach geeignetem Einlernen, implizit berücksichtigt wird. Figure 5 shows a further variant in which the operating strategy is determined directly using an artificial neural network NN 3 , but the reference variable is not explicitly determined, but with a relationship between the efficiency of the internal combustion engine and the efficiency of the electrical system is implicitly taken into account in the artificial neural network, for example after suitable training.
Im Unterschied zu Figur 4 erhält hier das künstliche neuronale Netz NN3 selbst als Eingänge die Größen für das geforderte Gesamtmoment MG und die Dreh zahl n der Brennkraftmaschine, sowie weitere optionale Eingänge für einen zeitli chen Anteil fM.Hi an hohem Drehmoment (z.B. oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts, insbesondere über eine bestimmte Fahrstrecke), einen zeitlichen Anteil fM,i-o an niedrigem Drehmoment (z.B. unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts, insbesondere über eine bestimmte Fahrstrecke), einen zeitlichen Anteil fn,Hi an hoher Drehzahl (z.B. oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts, insbesondere über eine bestimmte Fahrstrecke) sowie einen zeitlichen Anteil fn,i_o an niedriger Drehzahl (z.B. unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts, insbe sondere über eine bestimmte Fahrstrecke). Diese Eingangsgrößen im Sinne von Fahrdaten können dabei für eine bestimmte zurückliegende Zeitdauer und/oder, dann prädiktiv, für eine bestimmte zukünftige Zeitdauer ermittelt und verwendet werden. Die genannten optionalen Eingänge können ganz oder teilweise ebenso in den Ausführungsformen von NN1 gemäß Figur 3 oder 4 vorhanden sein. In contrast to Figure 4, the artificial neural network NN 3 itself receives the variables for the required total torque M G and the speed n of the internal combustion engine as inputs, as well as other optional inputs for a time component f M.Hi of the high torque (e.g above a specified threshold value, in particular over a specific route), a time component f M,io of low torque (e.g. below a specified threshold value, in particular over a specific route), a time component f n ,Hi of high engine speed (e.g. above a predetermined threshold value, in particular over a specific route) and a time proportion f n , i_o at low speed (eg below a predetermined threshold value, in particular special over a specific route). These input variables in the sense of driving data can be determined and used for a specific past period of time and/or, then predictively, for a specific future period of time. The optional inputs mentioned can also be present in whole or in part in the embodiments of NN1 according to FIG. 3 or 4.
Damit kann mit vergleichbaren Eingangsgrößen, wie sie bei der Variante gemäß Figur 4 in zwei neuronalen Netzen verwendet werden, als Ausgang die Betriebs strategie B (wie bei der Kostenfunktion) sowie eine optimale Kostenverteilung K' für den Antriebsstrang bzw. elektrische Maschine und Brennkraftmaschine erhal ten werden, wie dies auch bei der Variante gemäß Figur 4 der Fall ist, jedoch oh-
ne explizite Bestimmung der Bezugsgröße. Auch wenn ein solches künstliches neuronales Netz ggf. etwas schwieriger einzulernen ist, kann damit besonders einfach und schnell eine optimale Betriebsstrategie erhalten werden. With comparable input variables, as are used in the variant according to FIG be, as is also the case with the variant according to Figure 4, but without ne explicit determination of the reference value. Even if such an artificial neural network may be somewhat more difficult to learn, an optimal operating strategy can be obtained particularly easily and quickly.
In Figur 6 ist schematisch ein Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in ei ner weiteren bevorzugten Ausführungsform dargestellt, und zwar zum Einlernen eines neuronalen künstlichen neuronalen Netzes, wie es z.B. in Bezug auf Figur 4 oder 5 beschrieben wird. FIG. 6 schematically shows a sequence of a method according to the invention in a further preferred embodiment, namely for teaching in a neural artificial neural network, as is described, for example, with reference to FIG. 4 or 5.
Zunächst wird in einem Schritt 600 für einen bestimmten Zeitabschnitt ein Verlauf einer Geschwindigkeit (über Zeit) und gewünschtenfalls weiterer Messgrößen für das betreffende Fahrzeug ermittelt. Aus diesen werden in einem Schritt 610 unter Verwendung eines (z.B. physikalischen) Modells des Fahrzeugs, in dem z.B. fahrdynamische Eigenschaften und verschiedene Übersetzungen und derglei chen berücksichtigt werden, verschiedene Größen, soweit sie nicht gemessen wurden, ermittelt. First, in a step 600, a progression of a speed (over time) and, if desired, other measured variables for the vehicle in question is determined for a specific time segment. From these, in a step 610, using a (e.g. physical) model of the vehicle, in which e.g. driving dynamics properties and various gear ratios and the like are taken into account, various variables, if they were not measured, are determined.
In einem Schritt 620 werden dann z.B. eine Drehzahl, ein (insgesamt geforder tes) Moment sowie Betriebsgrenzen von elektrischer Maschine und Brennkraft maschine, jeweils über der Zeit, als solche Größen bereitgestellt, die anschlie ßend in einem Schritt 650 zum Optimieren einer Kostenfunktion (z.B. ECMS) verwendet werden. Daneben werden in einem Schritt 625 verschiedene Werte für die Bezugsgröße S bereitgestellt (durch Variation), die ebenfalls zum Optimie ren der Kostenfunktion verwendet werden. Ebenso wird in einem Schritt 630 ein Ladezustand bereitgestellt und zum Optimieren der Kostenfunktion verwendet. In step 620, for example, a speed, a (total required) torque and operating limits of the electric machine and internal combustion engine, each over time, are provided as such variables that are then used in step 650 to optimize a cost function (e.g. ECMS ) be used. In addition, in a step 625, different values for the reference variable S are provided (by variation), which are also used to optimize the cost function. Likewise, in a step 630, a state of charge is provided and used to optimize the cost function.
In Schritt 650 wird dann für z.B. die vergangene Minute (also z.B. den erwähnten Zeitabschnitt) für jeden verwendeten Wert der Bezugsgröße ein optimaler Wert für die Bezugsgröße gesucht, d.h. es wird von den verschiedenen Werten aus Schritt 625 jeweils eine Betriebsstrategie ermittelt und geprüft, mit welchem Wert für die Bezugsgröße die Verbrauchseffizienz optimal ist. Ein solcher optimaler Wert für die Bezugsgröße für diesen bestimmten Zeitabschnitt wird dann in Schritt 670 bereitgestellt.
Außerdem werden in Schritt 610 weitere Größen ermittelt, die in Schritt 640 be reitgestellt werden, nämlich z.B. eine durchschnittliche Drehzahl, ein durch schnittliches, ein maximales und ein minimales gefordertes, gesamtes Moment, jeweils über den bestimmten Zeitabschnitt, z.B. über die letzte Minute. Diese Größen sowie der Ladezustand aus Schritt 630 werden dann verwendet, um in einem Schritt 660 für das künstliche neuronale Netz den optimalen Wert der Be zugsgröße zu finden, der in Schritt 680 bereitgestellt wird. Die Ergebnisse aus Schritt 670 werden mit den Ergebnissen aus Schritt 680 verglichen, um das neu ronale Netz an- bzw. einzulernen. In step 650, an optimal value for the reference variable is then sought for, for example, the past minute (i.e., for example the time period mentioned) for each value of the reference variable used, i.e. an operating strategy is determined from the various values from step 625 and checked with which Value for the reference value that consumption efficiency is optimal. Such an optimal value for the datum for that particular period of time is then provided in step 670 . In addition, in step 610 further variables are determined, which are provided in step 640, namely, for example, an average speed, an average, a maximum, and a minimum required total torque, each over the specific period of time, eg, over the last minute. These variables and the state of charge from step 630 are then used to find the optimal value of the reference variable in a step 660 for the artificial neural network, which is provided in step 680 . The results from step 670 are compared to the results from step 680 to train the neural network.
Diese für einen Zeitabschnitt erläuterten Schritte können, z.B. auf einem geeig neten Computer oder ggf. aber auch auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs, nun für eine Vielzahl an verschiedenen Zeitabschnitten, z.B. aus einer Historie an Daten des Fahrzeugs (oder eines bestimmten Fahrzeugtyps) durchgeführt wer- den, womit das künstliche neuronale Netz trainiert wird. Dieses kann dann, wie vorstehend erläutert, während des Betriebs des Fahrzeugs verwendet werden, um die Bezugsgröße immer aktuell zu bestimmen.
These steps, which are explained for a period of time, can now be carried out, for example on a suitable computer or possibly also on a control unit of a vehicle, for a large number of different periods of time, for example from a history of data from the vehicle (or a specific vehicle type). the one with which the artificial neural network is trained. As explained above, this can then be used during operation of the vehicle in order to always determine the current reference variable.
Claims
1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (100) mit wenigstens einer als Antriebseinheit ausgebildeten elektrischen Maschine (140), einer Brenn kraftmaschine (130) und einem elektrischen Energiespeichersystem (150) für die wenigstens eine als Antriebseinheit ausgebildete elektrische Maschi ne, wobei unter Verwendung einer auf künstlicher Intelligenz basierenden Methode, insbesondere eines künstlichen neuronalen Netzes (NNi, NN3), bei der eine Beziehung einer Effizienz der Brennkraftmaschine (140) und einer Effizienz des elektrischen Systems, umfassend die wenigstens eine als An triebseinheit ausgebildete elektrische Maschine (130) und das elektrische Energiespeichersystem (150), zueinander berücksichtigt wird, unter Optimie rung einer Verbrauchseffizienz (V) von Brennkraftmaschine und elektrischem System eine Betriebsstrategie (B) für das Fahrzeug (100) bestimmt wird, und wobei das Fahrzeug (100) gemäß der Betriebsstrategie (B) betrieben wird. 1. A method for operating a vehicle (100) with at least one electric machine (140) designed as a drive unit, an internal combustion engine (130) and an electrical energy storage system (150) for the at least one electric machine designed as a drive unit, wherein using a Method based on artificial intelligence, in particular an artificial neural network (NNi, NN 3 ), in which a relationship between an efficiency of the internal combustion engine (140) and an efficiency of the electrical system, comprising the at least one electrical machine (130) designed as a drive unit and the electrical energy storage system (150), is taken into account in relation to one another, an operating strategy (B) for the vehicle (100) is determined by optimizing a consumption efficiency (V) of the internal combustion engine and electrical system, and the vehicle (100) is determined according to the operating strategy (B ) is operated.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als Eingangsgröße der auf künstlicher In telligenz basierenden Methode (NN1, NN3) wenigstens eine der folgenden In formationen berücksichtigt wird: ein zeitlicher Anteil (fM.Hi) an hohem Dreh moment, ein zeitlicher Anteil (fM,i_o) an niedrigem Drehmoment, ein zeitlicher Anteil (fn,Hi) an hoher Drehzahl, ein zeitlicher Anteil (fn,i_o) an niedriger Dreh zahl, eine Standardabweichung der Drehzahl über eine bestimmte Fahrstre cke, und eine Standardabweichung des insgesamt angeforderten Drehmo ments über eine bestimmte Fahrstrecke. 2. The method as claimed in claim 1, wherein at least one of the following information is taken into account as an input variable for the method (NN1, NN 3 ) based on artificial intelligence: a time component (f M.Hi ) of high torque, a time component ( fM,i_o) at low torque, a time component (f n ,Hi) at high speed, a time component (f n ,i_o) at low speed, a standard deviation of the speed over a specific driving distance, and a standard deviation of the total requested torque over a certain distance.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei als Eingangsgröße bei der auf künstlicher Intelligenz basierenden Methode (NN1, NN3) wenigstens eine der folgenden Informationen berücksichtigt wird: ein Fahrverhalten (DSI) des
Fahrers, eine mittlere Geschwindigkeit (vmean), eine maximale Geschwindig keit (Vmax), eine minimale Geschwindigkeit (vmm), ein Ladezustand (SoC) des elektrischen Energiespeichersystems, eine mittlere Gesamtdrehmomenten- anforderung des Fahrers (Mc.mean), eine maximale Gesamtdrehmomentenan- forderung des Fahrers( Mc.max), eine minimale Gesamtdrehmomentenanfor- derung des Fahrers (MG, min) und ein auf der Fahrstrecke zu überwindender Höhenunterschied (DH). 3. The method according to claim 1 or 2, wherein at least one of the following information is taken into account as an input variable in the method (NN1, NN 3 ) based on artificial intelligence: a driving behavior (DSI) of the driver, an average speed (v me an), a maximum speed (Vmax), a minimum speed (v m m), a state of charge (SoC) of the electrical energy storage system, an average total torque request from the driver (Mc.mean), a maximum total driver torque requirement (Mc.max), a minimum total driver torque requirement (MG,min) and a height difference (DH) to be negotiated on the route.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein gefordertes Gesamtmoment (MG) und/oder eine Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine bei der Bestimmung der Betriebsstrategie (B), insbesondere als Eingangsgröße der auf künstlicher Intelligenz basierenden Methode (NIM2, NIM3), berücksich tigt werden. 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein a required total torque (MG) and / or a speed (n) of the internal combustion engine when determining the operating strategy (B), in particular as an input variable based on artificial intelligence method (NIM2, NIM3), be taken into account.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei unter Verwen dung der auf künstlicher Intelligenz basierenden Methode (NN1), insbeson dere als deren Ausgangsgröße, eine Bezugsgröße (S) bestimmt wird, die die Effizienz der Brennkraftmaschine (130) und die Effizienz des elektrischen Systems, umfassend die wenigstens eine als Antriebseinheit ausgebildete elektrische Maschine (140) und das elektrische Energiespeichersystem (150), zueinander in Beziehung setzt, wobei die Betriebsstrategie (B) für das Fahrzeug (100) unter Verwen dung der Bezugsgröße (S) bestimmt wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein using the artificial intelligence-based method (NN1), in particular as the output variable, a reference variable (S) is determined, which determines the efficiency of the internal combustion engine (130) and the efficiency of the electric System, comprising the at least one electrical machine (140) designed as a drive unit and the electrical energy storage system (150), relating to one another, wherein the operating strategy (B) for the vehicle (100) is determined using the reference variable (S).
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Betriebsstrategie (B) unter Verwen dung einer auf künstlicher Intelligenz basierenden Methode, insbesondere eines künstlichen neuronalen Netzes (NN2), bestimmt wird. 6. The method according to claim 5, wherein the operating strategy (B) is determined using a method based on artificial intelligence, in particular an artificial neural network (NN2).
7. Verfahren nach einem der Anspruch 5, wobei die Betriebsstrategie (B) unter Verwendung einer Kostenfunktion (K) bestimmt wird. 7. The method according to any one of claim 5, wherein the operating strategy (B) using a cost function (K) is determined.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Betriebsstrategie (B) als Ausgangsgröße der auf künstlicher Intelligenz basierenden Methode (NN3) bestimmt wird.
8. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the operating strategy (B) is determined as the output variable of the method (NN3) based on artificial intelligence.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Betriebsstra tegie (B) für eine vorgegebene Fahrsituation und basierend auf zurücklie genden Fahrdaten und/oder basierend auf zukünftigen Fahrdaten bestimmt wird. 9. The method as claimed in one of the preceding claims, in which the operating strategy (B) is determined for a predefined driving situation and based on past driving data and/or based on future driving data.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Brenn kraftmaschine (140) als Antriebseinheit oder bei dem die Brennkraftmaschi ne (140) nur zum Erzeugen von elektrischer Energie ausgebildet ist. 10. The method according to any one of the preceding claims, wherein the internal combustion engine (140) is designed as a drive unit or in which the internal combustion engine (140) only for generating electrical energy.
11. Verfahren zum Einlernen eines künstlichen neuronalen Netzes (NNi, NN3) für ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei für verschiedene Zeitabschnitte von Fahrdaten simuliert wird, wel che Bezugsgröße für jeden Zeitabschnitt die optimale Betriebsstrategie für das Fahrzeug hinsichtlich einer Verbrauchseffizienz von Brennkraftmaschine und elektrischem System ergibt, oder wobei für verschiedene Zeitabschnitte von Fahrdaten simuliert wird, wel che Betriebsstrategie für das Fahrzeug hinsichtlich einer Verbrauchseffizienz von Brennkraftmaschine und elektrischem System für jeden Zeitabschnitt op timal ist. 11. A method for teaching an artificial neural network (NNi, NN 3 ) for a method according to any one of the preceding claims, wherein driving data is simulated for different periods of time, which reference variable for each period of time is the optimal operating strategy for the vehicle with regard to consumption efficiency of the internal combustion engine and electrical system results, or with driving data being simulated for different periods of time, which operating strategy is optimal for the vehicle in terms of consumption efficiency of the internal combustion engine and electrical system for each period of time.
12. Recheneinheit (180), die dazu eingerichtet ist, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen. 12. Arithmetic unit (180) which is set up to carry out all method steps of a method according to one of the preceding claims.
13. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (180) dazu veranlasst, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (180) ausgeführt wird. 13. Computer program that causes a processing unit (180) to carry out all method steps of a method according to one of claims 1 to 11 when it is executed on the processing unit (180).
14. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Com puterprogramm nach Anspruch 13.
14. Machine-readable storage medium with a computer program stored thereon according to claim 13.
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