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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Hybridfahrzeug und insbesondere ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs im Fall, dass es ein Problem oder einen Sachverhalt mit einer oder mehreren Leistungsquellen des Fahrzeugs gibt.
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HINTERGRUND
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Einige Hybridfahrzeuge verwenden eine Primärleistungsquelle für den Großteil des Bedarfs zum Vortrieb des Fahrzeugs und ergänzen diesen bei Bedarf mit einer Hilfsleistungsquelle. Wenn bei einer dieser oder bei beiden Leistungsquellen ein Problem vorliegt – sei es eine tatsächliche Fehlfunktion, einfach ein Kraftstoffmangel oder sonstiges – dann kann die Gesamtreichweite des Hybridfahrzeugs eingeschränkt oder verringert sein.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs mit einer primären Leistungsquelle und einer Hilfsleistungsquelle bereitgestellt. Dieses Verfahren kann die Schritte umfassen, dass: (a) ermittelt wird, ob ein Problem mit der Hilfsleistungsquelle vorliegt; (b) dann, wenn ein Problem mit der Hilfsleistungsquelle vorliegt, der Energieverbrauch des Hybridfahrzeugs verringert wird; und (c) das Problem mit der Hilfsleistungsquelle überwacht wird, um zu ermitteln, ob es noch existiert.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs mit einer Primärleistungsquelle und einer Hilfsleistungsquelle bereitgestellt. Dieses Verfahren kann die Schritte umfassen, dass: (a) ermittelt wird, ob ein Problem mit der Hilfsleistungsquelle vorliegt; und (b) dann, wenn ein Problem mit der Hilfsleistungsquelle vorliegt, der Energieverbrauch des Hybridfahrzeugs verringert wird, indem ein Leistungsverwaltungsschema implementiert wird, das eine oder mehrere leistungsbezogene Aufgaben oder nicht-leistungsbezogene Aufgaben steuert.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen werden hier nachstehend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
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1 eine perspektivische Ansicht ist, die Teile eines beispielhaften Hybridfahrzeugs darstellt; und
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2 ein Flussdiagramm ist, das bestimmte Schritte eines beispielhaften Verfahrens darstellt, das zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, wie etwa des beispielhaften in 1 gezeigten, verwendet werden kann.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Das hier beschriebene Verfahren kann verwendet werden, um ein Hybridfahrzeug in dem Fall zu betreiben, dass es ein Problem oder einen Sachverhalt mit einer oder mehreren Leistungsquellen des Fahrzeugs gibt.
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Wenn beispielsweise eine Hilfsleistungsquelle, etwa ein Verbrennungsmotor mit Generator, eine Fehlfunktion hätte, die verhindert, dass sie elektrische Energie bereitstellt, dann kann das vorliegende Verfahren verwendet werden, um die verbleibende Energie im Hybridfahrzeug zu bewahren und/oder zu verwalten, bis das Motorproblem gelöst ist. Ein ”Hybridfahrzeug” umfasst, wie es hier verwendet wird, in weitem Sinn jedes Fahrzeug, das zwei oder mehr Leistungsquellen aufweist, die zum Zweck des Fahrzeugvortriebs verwendet werden können. Einige Beispiele geeigneter Hybridfahrzeuge umfassen, sind aber gewiss nicht beschränkt auf Hybridelektrofahrzeuge (HEVs), Steckdosen-Hybridelektrofahrzeuge (PHEVs), Elektrafahrzeuge mit erweiterter Reichweite (EREVs), Hybride mit zwei Modi, Vollhybride, Hybride mit Leistungsunterstützung, Mildhybride, serielle Hybride, parallele Hybride, seriell-parallele Hybride, Hybride mit Leistungsverzweigung, BAS oder BAS-plus-Hybride, hydraulische Hybride, pneumatische Hybride oder einen beliebigen anderen Hybridfahrzeugtyp. Diese umfassen Personenwagen, Cross-Over-Fahrzeuge, Sportnutzfahrzeuge, Freizeitfahrzeuge, Lastwägen, Busse, Nutzfahrzeuge usw. Obwohl die folgende Beschreibung im Kontext eines beispielhaften Steckdosen-Hybridelektrofahrzeugs (PHEV) mit einer seriell-hybriden Konfiguration mit erweiterter Reichweite bereitgestellt ist, ist festzustellen, dass das vorliegende Verfahren mit jedem Hybridfahrzeug verwendet werden kann und nicht auf irgendeinen speziellen Typ begrenzt ist.
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Mit Bezug auf 1 ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften Steckdosen-Hybridelektrofahrzeugs (PHEV) 10 mit einer seriell-hybriden Konfiguration mit erweiterter Reichweite gezeigt, bei dem eine Hochspannungsbatterie einen Elektromotor zum Fahrzeugvortrieb antreibt und ein Verbrennungsmotor einen Generator zum Erzeugen elektrischer Energie antreibt. Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst das Hybridfahrzeug 10 eine Primärleistungsquelle 20, eine Hilfsleistungsquelle 22 und ein Steuersystem 24. Da viele der Komponenten des Hybridfahrzeugs 10 in der Technik allgemein bekannt sind und da viele verschiedene Komponenten und Anordnungen mit dem vorliegenden Verfahren verwendet werden können, wird hier eine kurze Erklärung anstelle einer detaillierten Beschreibung ihrer individuellen Struktur und Funktionalität bereitgestellt.
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Die Primärleistungsquelle 20 ist größtenteils für den Fahrzeugvortrieb verantwortlich und umfasst gemäß dieser speziellen Ausführungsform ein Ladegerät 30, eine Batterie 32, einen Wechselrichter/Umsetzer 34 und einen oder mehrere Elektromotoren 36. Allgemein kann das Batterieladegerät 30 elektrische Energie von einer oder mehreren Quellen empfangen, die elektrische Energie umsetzen und/oder aufbereiten, sodass sie in einer für die Batterie 32 geeigneten Form vorliegt, und die umgesetzte elektrische Energie an die Batterie liefern, wo sie gespeichert wird. Während eines Fahrzeugvortriebs liefert die Batterie 32 elektrische Energie an den Wechselrichter/Umsetzer 34, wo sie wieder umgesetzt wird, dieses Mal in eine Form, die für den Elektromotor 36 geeignet ist, und an den Elektromotor zum Antreiben der Räder des Fahrzeugs geliefert wird. Während eines regenerativen Bremsens kann der Elektromotor 36 als Generator wirken und elektrische Energie über den Wechselrichter/Umsetzer 34 an die Batterie 32 liefern.
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Das Ladegerät 30 kann elektrische Energie von einer Vielzahl von Quellen empfangen, die externe Leistungsquellen (z. B. elektrische Standard-AC-Steckdosen, entfernte Ladestationen, externe Generatoren usw.) und interne Leistungsquellen (z. B. von einem fahrzeugeigenen Generator) umfassen. Im Fall einer externen Leistungsquelle kann das Ladegerät 30 die elektrische Energie durch eine geeignete Leistungskupplung oder ein geeignetes Ladekabel 38 empfangen, das die externe Leistungsquelle mit dem Ladegerät 30 verbindet. Fachleute werden feststellen, dass das Ladegerät 30 gemäß einer beliebigen Anzahl verschiedener Ausführungsformen bereitgestellt werden kann, in einer beliebigen Anzahl verschiedener Konfigurationen verbunden werden kann und eine beliebige Anzahl verschiedener Komponenten umfassen kann, wie etwa Transformatoren, Gleichrichter, Schaltnetzteile, Filtermittel, Kühlungsmittel, Sensoren, Steuereinheiten und/oder beliebige andere geeignete in der Technik bekannte Komponenten.
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Die Batterie 32 kann elektrische Energie speichern, die zum Antreiben des Elektromotors 36 sowie zum Erfüllen anderer elektrischer Bedürfnisse des Hybridfahrzeugs verwendet wird. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Batterie 32 einen Hochspannungsbatteriestapel 50 (z. B. 40 Volt–600 Volt) und eine Sensoreinheit 52. Der Batteriestapel 50 kann eine Anzahl einzelner Batteriezellen umfassen und kann eine beliebige geeignete Batteriechemie verwenden, einschließlich derjenigen, die auf den folgenden Technologien beruhen: Lithium-Ionen, Nickel-Metallhydrid (NiMH), Nickelcadmium (NiCd), Natriumnickelchlorid (Na-NiCl) oder eine andere Batterietechnologie. Die Batterie 32 sollte so konstruiert sein, dass sie wiederholte Auflade- und Entladezyklen aushält, und kann in Verbindung mit anderen Energiespeichereinrichtungen verwendet werden, wie etwa Kondensatoren, Superkondensatoren, Induktivitäten usw. Fachleute werden feststellen, dass die Batterie 32 gemäß einer beliebigen Anzahl verschiedener Ausführungsformen bereitgestellt werden kann, in einer beliebigen Anzahl verschiedener Konfigurationen verbunden werden kann und eine beliebige Anzahl verschiedener Komponenten umfassen kann, wie etwa Sensoren, Steuereinheiten und/oder beliebige andere geeignete Komponenten, die in der Technik bekannt sind.
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Der Wechselrichter/Umsetzer 34 kann als Zwischenglied zwischen der Batterie 32 und dem Elektromotor 36 wirken, da diese zwei Einrichtungen oft so entworfen sind, dass sie gemäß unterschiedlichen Betriebsparametern funktionieren. Beispielsweise kann der Wechselrichter/Umsetzer 34 während eines Fahrzeugvortriebs die Spannung von der Batterie 32 hochtransformieren und den Strom von DC in AC umsetzen, um den Elektromotor 36 anzutreiben, während der Wechselrichter/Umsetzer bei einem regenerativen Bremsen die durch ein Bremsereignis erzeugte Spannung niedertransformieren und den Strom von AC in DC umsetzen kann, so dass er von der Batterie korrekt gespeichert werden kann. In einem gewissen Sinn verwaltet der Wechselrichter/Umsetzer 34, wie diese unterschiedlichen Betriebsparameter (d. h. AC gegenüber DC, verschiedene Spannungsniveaus usw.) zusammenarbeiten. Der Wechselrichter/Umsetzer 34 kann einen Wechselrichter/Inverter zur Umsetzung von DC in AC, einen Gleichrichter zur Umsetzung von AC in DC, einen Aufwärtswandler oder Transformator zum Erhöhen der Spannung, einen Abwärtswandler oder Transformator zum Verringern der Spannung, andere geeignete Energieverwaltungskomponenten oder eine beliebige Kombination daraus umfassen. Bei der beispielhaften gezeigten Ausführungsform sind die Wechselrichter- und Umsetzereinheiten in eine einzige bidirektionale Einrichtung integriert, jedoch sind andere Ausführungsformen gewiss möglich. Es ist zu erkennen, dass der Wechselrichter/Umsetzer 34 gemäß einer beliebigen Anzahl verschiedener Ausführungsformen (z. B. mit separaten Wechselrichter- und Umsetzereinheiten, bidirektional oder unidirektional usw.) bereitgestellt sein kann, in einer beliebigen Anzahl verschiedener Konfigurationen verbunden sein kann und eine beliebige Anzahl verschiedener Komponenten umfassen kann, wie etwa Kühlungssysteme, Sensoren, Steuereinheiten und/oder beliebige andere geeignete Komponenten, die in der Technik bekannt sind.
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Der Elektromotor 36 kann elektrische Energie verwenden, die in der Batterie 32 gespeichert ist und/oder von der Hilfsleistungsquelle 22 bereitgestellt wird, um die Fahrzeugräder anzutreiben, was wiederum das Hybridfahrzeug vorantreibt. Während 1 den Elektromotor 36 auf schematische Weise als eine einzige diskrete Einrichtung darstellt, kann der Elektromotor mit einem Generator kombiniert sein (ein sogenannter ”Mogen”) oder er kann mehrere Elektromotoren umfassen (z. B. separate Motoren für die Vorder- und Hinterräder, separate Motoren für jedes Rad, separate Motoren für verschiedene Funktionen usw.), um ein paar Möglichkeiten aufzuzählen. Die Primärleistungsquelle 20 ist nicht auf irgendeinen speziellen Typ von Elektromotor begrenzt, da viele verschiedene Motortypen, Größen, Technologien usw. verwendet werden können. Bei einem Beispiel umfasst der Elektromotor 36 einen AC-Motor (z. B. einen dreiphasigen AC-Induktionsmotor, einen mehrphasigen AC-Induktionsmotor usw.) sowie einen Generator, der beim regenerativen Bremsen verwendet werden kann. Der Elektromotor 36 kann gemäß einer beliebigen Anzahl verschiedener Ausführungsformen bereitgestellt sein (z. B. AC- oder DC-Motoren, Motoren mit Bürsten oder bürstenlose Motoren, Permanentmagnetmotoren usw.), er kann in einer beliebigen Anzahl verschiedener Konfigurationen verbunden sein und er kann eine beliebige Anzahl verschiedener Komponenten umfassen, wie etwa Kühlungsmerkmale, Sensoren, Steuereinheiten und/oder beliebige andere geeignete Komponenten, die in der Technik bekannt sind.
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Die Hilfsleistungsquelle 22 kann Leistung in dem Fall bereitstellen, dass die Batterie 32 entleert ist, und sie umfasst gemäß dieser speziellen Ausführungsform einen Verbrennungsmotor 60 und einen Generator 62. Allgemein dreht der Verbrennungsmotor 60 den Generator 62, welcher wiederum elektrische Energie erzeugt, die verwendet werden kann, um die Batterie 32 wiederaufzuladen, um den Elektromotor 36 oder andere elektrische Einrichtungen im Hybridfahrzeug anzutreiben oder um beides zu erledigen. Die spezifische Zuteilung elektrischer Energie vom Generator 62 kann durch den aktuellen Zustand der Batterie (z. B. wenn die Batterie einen niedrigen Ladezustandswert (SOC-Wert) aufweist usw.), durch aktuelle Leistungsanforderungen an den Motor (z. B. versucht der Fahrer, das Fahrzeug zu beschleunigen) usw. vorgegeben werden. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor 60 durch eine Brennstoffzelle, ein hydraulisches oder pneumatisches System oder eine andere alternative Energieversorgung ersetzt, die bzw. das in der Lage ist, elektrische Energie an das Hybridfahrzeug zu liefern.
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Der Verbrennungsmotor 60 kann den Generator 62 unter Verwendung herkömmlicher Verbrennungsmotortechniken antreiben und kann einen beliebigen geeigneten Typ von Verbrennungsmotor umfassen, der in der Technik bekannt ist. Einige Beispiele geeigneter Verbrennungsmotoren umfassen Benzin-, Diesel- und Ethanolmotoren, Motoren mit flexiblem Kraftstoff, nicht aufgeladene Motoren, turbogeladene Motoren, supergeladene Motoren, Drehmotoren, Motoren mit Otto-, Atkins- und Miller-Zyklus sowie einen beliebigen anderen geeigneten Verbrennungsmotortyp, der in der Technik bekannt ist. Gemäß der hier gezeigten speziellen Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor 60 ein kleiner kraftstoffeffizienter Verbrennungsmotor (z. B. ein turbogeladener Vierzylindermotor mit kleinem Hubraum), der Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 70 empfängt und den mechanischen Ausgang des Verbrennungsmotors verwendet, um den Generator 62 zu drehen. Fachleute werden feststellen, dass der Verbrennungsmotor 60 gemäß einer beliebigen Anzahl verschiedener Ausführungsformen bereitgestellt sein kann, in einer beliebigen Anzahl verschiedener Konfigurationen verbunden sein kann (z. B. kann der Verbrennungsmotor 60 Teil eines Parallelhybridsystems sein, bei dem der Verbrennungsmotor mechanisch auch mit den Fahrzeugrädern gekoppelt ist, statt dass er exklusiv verwendet wird, um Elektrizität zu erzeugen), und eine beliebige Anzahl verschiedener Komponenten umfassen kann, wie Sensoren, Steuereinheiten und/oder beliebige andere geeignete Komponenten, die in der Technik bekannt sind.
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Der Generator 62 ist mit dem Verbrennungsmotor 60 mechanisch so gekoppelt, dass der mechanische Ausgang des Verbrennungsmotors veranlasst, dass der Generator elektrische Energie erzeugt, die an die Batterie 32, den Elektromotor 36 oder beide geliefert werden kann. Wie bei allen hier beschriebenen beispielhaften Komponenten kann der Generator 62 einen einer beliebigen Anzahl geeigneter Generatoren umfassen, die in der Technik bekannt sind, und ist gewiss nicht auf irgendeinen speziellen Typ beschränkt. Es lohnt sich anzumerken, dass der Generator 62 gemäß einer beliebigen Anzahl verschiedener Ausführungsformen bereitgestellt sein kann (z. B. können der Generator des Motors 36 und der Generator 62 zu einer einzigen Einheit kombiniert sein), in einer beliebigen Anzahl verschiedener Konfigurationen verbunden sein kann und eine beliebige Anzahl verschiedener Komponenten umfassen kann, wie Sensoren, Steuereinheiten und/oder beliebige andere geeignete Komponenten, die in der Technik bekannt sind. Wieder sind die vorstehende Beschreibung des beispielhaften Hybridfahrzeugs 10 und die Darstellung in 1 nur zum Darstellen einer potentiellen Hybridanordnung gedacht und um dies in einer allgemeinen Weise durchzuführen. Eine beliebige Anzahl anderer Hybridanordnungen und Architekturen, welche diejenigen umfassen, die sich wesentlich von der in 1 gezeigten unterscheiden, kann stattdessen verwendet werden.
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Ein Steuersystem 24 kann verwendet werden, um bestimmte Operationen oder Funktionen des Hybridfahrzeugs 10 zu steuern, zu verwalten oder anderweitig zu managen, und umfasst gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eine Hybridsteuereinheit 80 und eine Anwenderschnittstelle 82. Die Hybridsteuereinheit 80 kann gespeicherte Algorithmen oder andere elektronische Anweisungen verwenden, um die Aktivitäten der verschiedenen Komponenten und Einrichtungen sowohl der Primärleistungsquelle 20 als auch der Hilfsleistungsquelle 22 zu verwalten, sodass diese zwei Systeme nahtlos miteinander interagieren und auf eine Vielfalt von sich verändernden Bedingungen reagieren können. In Abhängigkeit von der speziellen Ausführungsform kann die Hybridsteuereinheit 80 ein eigenständiges elektronisches Modul sein (z. B. ein Fahrzeugintegrationssteuermodul (VCIM), ein Antriebsgleichrichter/Wechselrichter-Modul (TPIM), ein Batterie-Gleichrichter/Wechselrichter-Modul (BPIM), usw.), sie kann in einem anderen elektronischen Modul im Fahrzeug eingebaut oder enthalten sein (z. B. einem Antriebsstrangsteuermodul, einem Motorsteuermodul usw.), oder sie kann Teil eines größeren Netzwerks oder Systems sein (z. B. eines Batteriemanagementsystems (BMS), eines Fahrzeugenergiemanagementsystems usw.), um ein paar Möglichkeiten aufzuzählen.
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Darüber hinaus kann die Hybridsteuereinheit 80 eine beliebige Kombination aus elektronischen Verarbeitungseinrichtungen 84, Speichereinrichtungen 86, Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen (I/O-Einrichtungen) 88 und/oder anderen bekannten Komponenten umfassen und kann verschiedene steuerungs- und/oder kommunikationsbezogene Funktionen ausführen. Die Verarbeitungseinrichtung 84 kann einen beliebigen Typ eines geeigneten elektronischen Prozessors (z. B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) usw.) umfassen, der Anweisungen für Software, Firmware, Programme, Algorithmen, Skripten usw. ausführt. Dieser Prozessor ist nicht auf irgendeinen Typ von Komponente oder Einrichtung beschränkt. Die Speichereinrichtung 86 kann einen beliebigen Typ eines geeigneten elektronischen Speichermittels umfassen und kann eine Vielfalt von Daten und Informationen speichern. Dies umfasst beispielsweise: erfasste Fahrzeugbedingungen; Nachschlagetabellen und andere Datenstrukturen; Software, Firmware, Programme, Algorithmen, Skripten und andere elektronische Anweisungen; Komponentenkennlinien und Hintergrundinformationen usw. Das vorliegende Verfahren – sowie beliebige weitere elektronische Anweisungen und/oder Informationen, die für derartige Aufgaben benötigt werden – kann auch in der Speichereinrichtung 86 gespeichert oder auf andere Weise aufrecht erhalten werden. Die Hybridsteuereinheit 80 kann mit anderen Fahrzeugeinrichtungen und Modulen über die I/O-Einrichtung 88 und geeignete Verbindungen, wie einen Kommunikationsbus, elektronisch verbunden sein, sodass sie nach Bedarf interagieren können. Dies sind selbstverständlich nur einige der möglichen Anordnungen, Funktionen und Fähigkeiten der Hybridsteuereinheit 80, da andere gewiss möglich sind.
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Die Anwenderschnittstelle 82 kann verwendet werden, um Informationen zwischen einem Fahrzeuganwender und dem Fahrzeug auszutauschen und kann dies auf viele Weisen bewerkstelligen. Zum Beispiel kann die Anwenderschnittstelle 82 Anwenderanforderungen, Anweisungen und/oder eine andere Eingabe von einem Fahrzeuganwender empfangen über: eine berührungsempfindliche Anzeige, einen Drucktaster oder ein anderes Fahrzeugbedienelement, eine Tastatur, ein Mikrofon (z. B. in Fällen, in denen eine Eingabe verbal bereitgestellt und von einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) interpretiert wird), oder ein drahtloses Kommunikationsmodul (z. B. in Fällen, in denen eine Eingabe von einer mobilen Kommunikationseinrichtung, einem Laptop, einem Desktop, einer Website, einer Anlage im Hintergrund usw. drahtlos bereitgestellt wird), um ein paar Beispiele aufzuzählen. Zudem kann die Anwenderschnittstelle 82 verwendet werden, um dem Fahrzeuganwender einen Fahrzeugstatus, Berichte und/oder andere Ausgaben bereitzustellen. Die gleichen Einrichtungen und Techniken zum Bereitstellen einer Eingabe sowie andere, wie etwa ein Fahrzeugaudiosystem und ein Armaturenbrett, können auch verwendet werden, um eine Ausgabe bereitzustellen. Andere Anwenderschnittstellen können stattdessen bereitgestellt sein, da die hier beispielhaft gezeigten und beschriebenen nur einige der Möglichkeiten darstellen. Das vorliegende Verfahren kann eine beliebige Anwenderschnittstelle verwenden, um Informationen mit dem Fahrzeug auszutauschen, und ist nicht auf irgendeinen speziellen Typ begrenzt.
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Das beispielhafte Hybridfahrzeug 10 kann mehr, weniger, oder eine andere Kombination von Elementen, Komponenten, Einrichtungen und/oder Modulen umfassen als diejenigen, die hier dargestellt und beschrieben sind, da das vorliegende Verfahren nicht auf diese spezielle Ausführungsform begrenzt ist. Zum Beispiel kann das Hybridfahrzeug 10 Teile umfassen wie etwa: ein Hybridgetriebe, eine Leistungsverzweigungseinrichtung, ein Getriebegehäuse, eine oder mehrere Kupplungen, ein Schwungrad und/oder andere Hybridantriebsstrangkomponenten; eine elektrische Niederspannungsschaltung oder einen Bus (z. B. Standardschaltungen mit 12 Volt, 18 Volt oder 42 Volt), ein Zubehörleistungsmodul (APM), elektronische Zubehöreinrichtungen, verschiedene elektronische Module, eine Telematikeinheit, zusätzliche Elektromotoren und/oder andere elektronische Einrichtungen; sowie beliebige andere Einrichtungen, die man in Hybridfahrzeugen antreffen kann. Die Komponenten, Einrichtungen und/oder Module, die in 1 gezeigt sind, können mit anderen Teilen des Hybridfahrzeugs integriert oder anderweitig kombiniert sein, da die Darstellung in dieser Figur nur zur allgemeinen und schematischen Darstellung einer möglichen Hybridsystemanordnung gedacht ist.
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Mit Bezug nun auf 2 ist ein beispielhaftes Verfahren 200 zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs in dem Fall bereitgestellt, dass ein Problem oder eine Schwierigkeit mit einer Hilfsleistungsquelle, wie etwa einem Verbrennungsmotor oder einer Brennstoffzelle, vorliegt. Das Verfahren 200 stellt ein Leistungsverwaltungsschema für eine Vielfalt von Situationen bereit, in denen eine Hilfsleistungsquelle ein Problem zeigt; dies kann beispielsweise Situationen umfassen, in denen einem Verbrennungsmotor der Kraftstoff ausgeht, in denen eine mechanische oder elektrische Fehlfunktion vorliegt oder einen beliebigen anderen Fall, in dem die Hilfsleistungsquelle nicht in der Lage ist, elektrische Energie für das Hybridfahrzeug zu erzeugen und/oder bereitzustellen. Gemäß einer Ausführungsform bewahrt das Leistungsverwaltungsschema die Primärleistungsquelle des Fahrzeugs, die typischerweise eine Batterie ist, um dem Hybridfahrzeug genügend Fahrreichweite zu liefern, um eine Werkstatt zu erreichen und zu vermeiden, dass das Fahrzeug abgeschleppt werden muss.
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Das Verfahren 200 beginnt bei Schritt 202, bei dem es ermittelt, ob es irgendwelche Probleme oder Sachverhalte mit der Hilfsleistungsquelle gibt. Schritt 202 kann eine beliebige Anzahl verschiedener Techniken oder Ansätze verwenden, um diese Ermittlung durchzuführen, und er kann mit dem Überwachen des Status der Hilfsleistungsquelle 22 fortfahren, bis er eine problematische Bedingung erfasst. Probleme oder Sachverhalte mit der Hilfsleistungsquelle 22 können einfache Probleme (z. B. dem Verbrennungsmotor 60 geht der Kraftstoff aus), mechanische Probleme (z. B. beim Verbrennungsmotor 60 treten mechanische Schwierigkeiten auf, die verhindern, dass er den Generator 62 korrekt betreibt), elektrische Probleme (beispielsweise liegt eine Unterbrechung bei den Verbindungen zwischen dem Generator 62 und der Batterie 32 vor) und/oder beliebige andere Probleme oder Sachverhalte hinsichtlich der Erzeugung oder Bereitstellung elektrischer Energie durch die Hilfsleistungsquelle 22 umfassen. Wegen der unterschiedlichen Natur der potentiellen Probleme, welche die Hilfsleistungsquelle 22 befallen können, kann Schritt 202 eine beliebige Anzahl verschiedener Techniken zum Detektieren oder Erfassen derartiger Probleme verwenden. Zum Beispiel kann Schritt 202 Kraftstoffpegellesewerte periodisch anfordern oder einfach Kraftstoffpegellesewerte empfangen, wenn der Pegel im Kraftstofftank 70 unter einen bestimmten Punkt fällt. Der Punkt, bei dem Schritt 202 über die Bedingung mit niedrigem Kraftstoffpegel benachrichtigt wird, kann in Abhängigkeit von den speziellen Parameter und Kennlinien des Hybridfahrzeugs variieren und kann beispielsweise sogar so entworfen sein, dass Situationen detektiert werden, bei denen der Kraftstoffpegel mit einer ungewöhnlich hohen Rate entleert wird. Schritt 202 kann auch den mechanischen und/oder elektrischen Status verschiedener Komponenten im Hybridfahrzeug ermitteln (z. B. des Verbrennungsmotors 60, des Generators 62 usw.), indem er bestimmte Steuereinheiten, elektronische Module, Fahrzeugsysteme usw. abfragt und deren Status anfordert. Bei einem anderen Beispiel kann Schritt 202 die Batterie 32 oder einen Knoten betrachten, um den Status der elektrischen Verbindungen zwischen der Hilfsleistungsquelle 22 und der Primärleistungsquelle 20 zu ermitteln und um sicherzustellen, dass die Hilfsleistungsquelle elektrische Energie auf korrekte Weise an die Primärleistungsquelle liefert. Wenn ein Problem oder ein Sachverhalt mit entweder der Erzeugung oder der Lieferung elektrischer Energie vorliegt, unabhängig davon, wo es bzw. er liegt, dann kann es bzw. er detektiert werden. Um dies zu bewerkstelligen, kann die Hybridsteuereinheit 80 mit der Batteriesensoreinheit 52 oder einer anderen Steuereinheit, einem Modul, einem System usw. kommunizieren. Allgemein kann Schritt 202 jede geeignete Technik oder jeden geeigneten Ansatz verwenden, um zu ermitteln, ob irgendwelche Probleme oder Sachverhalte mit der Hilfsleistungsquelle vorliegen, und er ist nicht auf die vorstehend angeführten beispielhaften Techniken begrenzt. Wenn Schritt 202 kein Problem mit der Hilfsleistungsquelle 22 detektiert, dann kann er zur fortgesetzten Überwachung zurückspringen; wenn ein derartiges Problem detektiert wird, dann geht das Verfahren zu Schritt 204 weiter.
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Schritt 204 versucht das Problem oder den Sachverhalt mit der Hilfsleistungsquelle zu diagnostizieren und kann in Abhängigkeit von den Umständen einen Merker oder eine andere elektronische Anzeige setzen. Im Falle einer Bedingung mit wenig Kraftstoff beispielsweise kann die Diagnose bei Schritt 204 ziemlich einfach sein und kann dazu führen, dass ein oder mehrere Merker gesetzt werden. Im Falle einer mechanischen und/oder elektrischen Fehlfunktion kann Schritt 204 eine beliebige Anzahl unterschiedlicher Diagnose- oder anderer Problemlösungstechniken zum Untersuchen und Identifizieren und möglicherweise zum Lösen des Problems einsetzen. Zum Beispiel kann die Hybridsteuereinheit 80 Diagnoseproblemcodes (DTCs), Sensorlesewerte und/oder andere Informationen von einem oder mehreren elektronischen Modulen im Hybridfahrzeug sammeln, wie etwa einem Motorsteuermodul, und die Informationen verwenden, um das vorliegende Problem zu untersuchen und diagnostizieren. In einigen Fällen kann es sein, dass Schritt 204 nicht in der Lage ist, das Problem zu diagnostizieren oder zu lösen, wobei der Fahrzeuganwender zu diesem Zeitpunkt benachrichtigt werden kann, dass er das Hybridfahrzeug zu einer Werkstatt bringen soll. Das Setzen eines Merkers oder einer anderen elektronischen Anzeige ist ein optionaler Schritt, aber er kann bei nachfolgenden Schritten hilfreich sein, wenn das Verfahren 200 versucht zu ermitteln, ob das Problem oder die Bedingung gelöst worden ist. Schritt 204 kann einen Merker oder eine andere elektronische Anzeige an einer beliebigen Anzahl von Stellen speichern, welche die Speichereinrichtung 86 der Hybridsteuereinheit 80 umfassen.
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Schritt 206 benachrichtigt den Fahrzeuganwender über das Problem oder den Sachverhalt betreffs der Hilfsleistungsquelle und kann dies unter Verwendung einer beliebigen Anzahl verschiedener Verfahren oder Techniken durchführen. Dies umfasst beispielsweise, dass der Fahrzeuganwender mit visuellen und/oder akustischen Benachrichtigungen durch die Anwenderschnittstelle 82 oder durch ein beliebiges anderes geeignetes Mittel im Hybridfahrzeug benachrichtigt wird. Die Benachrichtigung kann eine Vielfalt verschiedener Informationseinheiten umfassen. Beispielsweise kann Schritt 206 den Fahrzeuganwender einfach informieren, dass ein Problem oder ein Sachverhalt mit einer Hilfsleistungsquelle detektiert wurde, er kann dem Fahrzeuganwender Details hinsichtlich des Wesens und des Ausmaßes des Problems liefern, er kann den Fahrzeuganwender über die Gegenmaßnahmen informieren, die er durchzuführen beabsichtigt, so dass der Anwender nicht überrascht oder alarmiert ist, wenn derartige Aktionen implementiert werden, und/oder er kann andere Informationen bereitstellen, die für die Situation geeignet erscheinen. Zur Veranschaulichung wird das Beispiel in Betracht gezogen, bei dem Schritt 204 ermittelt, dass dem Verbrennungsmotor 60 der Kraftstoff ausgeht und bald nicht in der Lage sein wird, den Generator 62 zu betreiben, welcher zusätzliche elektrische Energie an das Hybridfahrzeug liefert. Schritt 206 könnte den Fahrzeuganwender über die Bedingung mit wenig Kraftstoff benachrichtigen, vorschlagen, dass er mit der Suche nach einer Tankstelle beginnt und ihn auch informieren, dass in Ansprechen auf diese Bedingung bestimmte elektrische Lasten im Hybridfahrzeug gedrosselt oder abgeschaltet werden, um elektrische Energie zu bewahren. Es ist auch möglich, dass Schritt 206 eine drahtlose Kommunikation an eine mobile Einrichtung des Fahrzeuganwenders oder an einen Computer, Server eine Hintergrundanlage usw. sendet. Fachleute werden feststellen, dass andere Benachrichtigungs- und Darstellungsoptionen möglich sind.
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Es ist auch möglich, dass Schritt 206 dem Fahrzeuganwender eine oder mehrere vorgeschlagene Gegenmaßnahmen darbietet und ihm eine Gelegenheit gibt, derartige Maßnahmen manuell zu überschreiben. Wie nachstehend detaillierter beschrieben wird, können diese Gegenmaßnahmen Dinge umfassen wie etwa das Verringern der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Beschleunigung usw., das Setzen von Grenzen bei der Höchstgeschwindigkeit oder -beschleunigung des Fahrzeugs, das Deaktivieren unwesentlicher elektrischer Lasten oder das Verfolgen anderer Maßnahmen, die einen Energieverbrauch durch das Hybridfahrzeug verringern. Es kann jedoch Situationen geben, in denen der Fahrzeuganwender nicht will, dass derartige Gegenmaßnahmen aufgerufen werden, wobei ihm Schritt 206 in diesem Fall die Möglichkeit zum manuellen Überschreiben oder Laschen gibt. Es wird das Beispiel betrachtet, bei welchem dem Hybridfahrzeug der Kraftstoff ausgeht und diese Bedingung dem Fahrzeuganwender zusammen mit mehreren vorgeschlagenen Gegen- oder Korrekturmaßnahmen übermittelt wurde, einschließlich einer Begrenzung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, um die verbleibende elektrische Energie zu bewahren. Wenn der Fahrzeuganwender erkennt, dass das Fahrzeug nur eine kurze Distanz von einer Tankstelle entfernt ist oder wenn sich der Fahrzeuganwender in einer Notfallsituation befindet, dann kann er wünschen, die vorgeschlagenen Gegenmaßnahmen zu überschreiben. Das manuelle Überschreiben kann erreicht werden, indem dem Anwender ermöglicht wird, eine Taste zu drucken, einen Softkey eines Radios zu wählen, oder das Überschreiben durch ein fahrzeugeigenes Telematiksystem zu aktivieren. Dies sind selbstverständlich nur einige der möglichen Beispiele, bei denen ein Fahrzeuganwender möglicherweise von dem Hybridfahrzeug vorgeschlagene Gegen- und Korrekturmaßnahmen überschreiben will, da gewiss auch andere existieren.
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Im Fall, dass ein Problem mit der Hilfsleistungsquelle vorliegt und der Fahrzeuganwender die vorgeschlagenen Gegenmaßnahmen nicht manuell überschrieben hat, kann Schritt 208 den elektrischen Energieverbrauch durch das Hybridfahrzeug verringern. Dies kann in einer beliebigen Anzahl verschiedener Weisen erledigt werden, welche umfassen, dass ein Leistungsverwaltungsschema entwickelt und implementiert wird, welches elektrische Energie bewahrt, indem deren Verbrauchsrate verringert wird. Da die Hilfsleistungsquelle 22 nicht in der Lage ist, elektrische Energie zu erzeugen oder nur über begrenzte Mittel verfügt, dies durchzuführen, kann es für Schritt 208 nützlich sein, den Verbrauch von elektrischer Energie einzuschränken oder zu verringern, indem bestimmte Grenzen für leistungsbezogene Aufgaben und/oder nicht leistungsbezogene Aufgaben gesetzt werden. Derartige Gegenmaßnahmen sollen die Fahrzeugreichweite erhöhen, sodass der Fahrzeuganwender eine bessere Gelegenheit hat, das anstehende Problem anzugehen, was beispielsweise umfassen kann, dass Kraftstoff in das Hybridfahrzeug getankt wird oder zu einer Werkstatt gefahren wird. Gemäß einer potentiellen Ausführungsform kann Schritt 208 dann, wenn der Ladezustandspegel (SOC-Pegel) der Batterie 32 unter einem bestimmten Pegel fällt (z. B. einen unteren oder minimalen Entwurfspunkt), die Vortriebsleistung insgesamt abschalten und kann dies auf sanfte und allmähliche Weise durchführen. Durch Absperren der Vortriebsleistung und Öffnen der Hochspannungsschütze im Hybridfahrzeug ist das Verfahren 200 in der Lage, eine Beschädigung der Batterie 32 zu vermeiden, die bei derart niedrigen SOC-Pegeln auftreten kann. Diese Verringerung des Energieverbrauchs kann in mehreren Stufen stattfinden, während sich die verfügbare Energie Null nähert, wodurch die Zeitspane des Fahrzeugs mit aktiviertem Vortrieb maximiert wird.
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Eine ”leistungsbezogene Aufgabe” umfasst, wie sie hier verwendet wird, in weitem Sinn alle Aufgaben, Maßnahmen oder Handlungen, die von dem Hybridfahrzeug ergriffen werden und das Vorantreiben oder Antreiben des Hybridfahrzeugs betreffen. Derartige Aufgaben betreffen oftmals die Primärleistungsquelle 20. Einige Beispiele, wie Schritt 208 Grenzen bei leistungsbezogenen Aufgaben setzen kann, umfassen, dass das Drehmoment und/oder die Drehzahl des Elektromotors 36 gesteuert werden, dass die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung des Hybridfahrzeugs gesteuert werden, dass der Betrieb, die Drehzahl usw. des Verbrennungsmotors 60 gesteuert werden sowie viele weitere. Diese energiesparenden Gegenmaßnahmen können mit oder ohne Eingabe des Fahrzeuganwenders in Abhängigkeit von der Natur und der Bedeutung der Gegenmaßnahme usw. implementiert werden. Beispielsweise kann Schritt 208 bestimmte leistungsbezogene Aufgaben temporär übernehmen oder beeinflussen, indem er automatisch elektronische Steuersignale an eine oder mehrere Einrichtungen in der Primärleistungsquelle 20 und/oder der Hilfsleistungsquelle 22 bereitstellt. Diese automatisch erzeugten Steuersignale – im Gegensatz zu Signalen, die aus dem manuell gesteuerten Gaspedal hervorgehen – können temporär bestimmte Aspekte des Betriebs des Hybridfahrzeugs steuern und können aus der Hybridsteuereinheit 80, einem Motorsteuermodul oder einer anderen geeigneten Quelle stammen. Bei einer Ausführungsform kann Schritt 208 das Ausgabedrehmoment des Motors 36 begrenzen, sodass es einen bestimmten Schwellenwert nicht überschreitet (Fachleute kennen die Beziehung zwischen dem Motordrehmoment und dem elektrischen Energieverbrauch) und/oder die Gesamtgeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs auf eine bestimmte Geschwindigkeit begrenzen. Die von diesem Schritt verwendeten Grenzen oder Schwellenwerte können absolute Grenzen sein (z. B. 50 mph bzw. 80 km/h), oder sie können relative Grenzen sein (z. B. verringere das Motordrehmoment um 40% oder begrenze des Motordrehmoment auf 60% seiner Maximalkapazität). Selbstverständlich können alle Veränderungen oder Übergänge bei leistungsbezogenen Aufgaben auf eine gemischte oder geglättete Weise durchgeführt werden, sodass sie den Fahrer nicht alarmieren, und sie können Faktoren wie etwa aktuelle Straßen- und/oder Wetterbedingungen berücksichtigen. Zu diesem Zeitpunkt kann Schritt 208 die Hilfsleistungsquelle 22 optional in einen Schlafmodus, Standby-Modus oder Modus mit geringem Leistungsverbrauch versetzen. Es können auch andere Techniken zur Verringerung des elektrischen Energieverbrauchs durch ein Steuern leistungsbezogener Aufgaben verwendet werden.
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Eine ”nicht leistungsbezogene Aufgabe” umfasst, wie es hier verwendet wird, in weitem Sinn alle Aufgaben, Maßnahmen oder Handlungen, die von dem Hybridfahrzeug ergriffen werden und das Vorantreiben oder Antreiben des Hybridfahrzeugs nicht direkt betreffen. Ein Beispiel, wie Schritt 208 nicht leistungsbezogene Aufgaben ansprechen kann, umfasst, dass eine oder mehrere nicht wesentliche Leistungslasten gesteuert werden. Beispielsweise kann Schritt 208 den elektrischen Energieverbrauch verringern, indem er den Energiebetrag, der von nicht wesentlichen Leistungslasten mit höherer Spannung, wie Klimaanlagenkompressoren und Fahrgastzellenheizungen, sowie von nicht wesentlichen Lasten mit niedrigerer Spannung, wie etwa Fahrzeugzubehöreinrichtungen (z. B. beheizte Sitze, Infotainmentsysteme usw.), verwendet wird, begrenzt. Die vorstehenden Beispiele sind nur beispielhaft für einige der nicht wesentlichen Leistungslasten, die durch Schritt 208 begrenzt oder gesteuert werden können, um den elektrischen Energieverbrauch zu verringern; andere Beispiele sind gewiss möglich. In Abhängigkeit von der speziellen ergriffenen Gegen- oder Korrekturmaßnahme kann Schritt 208 den Betrag an elektrischer Energie drosseln oder begrenzen, den die nicht wesentlichen Leistungslasten entnehmen können, oder er kann die nicht wesentlichen Leistungslasten insgesamt tatsächlich abschalten. Zum Beispiel kann Schritt 208 einen Leistungsschwellenwert für einen AC-Kompressor einstellen, so dass er auf ein bestimmtes Leistungsniveau begrenzt ist, oder er kann den AC-Kompressor vollständig deaktivieren. Die Details und die Gegenmaß-nahme können beispielsweise durch die Natur und das Ausmaß des anstehenden Problems oder die aktuelle Bedingung der Batterie getrieben werden; für weniger ernste Probleme, bei denen genügend elektrische Energie bereitsteht, können nicht wesentliche Leistungslasten einfach begrenzt oder auf ein bestimmtes Niveau gedrosselt werden; für ernstere Probleme oder Situationen, bei denen spärliche Beträge an elektrischer Energie verfügbar sind (z. B. wenn die Batterie 32 einen niedrigen SOC-Pegel aufweist), können nicht wesentliche Leistungslasten insgesamt deaktiviert werden. Fachleute werden feststellen, dass die Schritte 206 und 208 in einer beliebigen Reihenfolge ausgeführt werden können. Wie vorstehend beschrieben wurde, können diese energiesparenden Gegenmaßnahmen mit oder ohne eine Eingabe des Fahrzeuganwenders in Abhängigkeit von der Natur und der Bedeutung der Gegenmaßnahme usw. implementiert werden.
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Schritt 210 überwacht das Problem oder den Sachverhalt mit der Hilfsleistungsquelle, um zu prüfen, ob es noch existiert. Manchmal korrigieren sich Probleme wie diese selbst, so dass der Sachverhalt nicht mehr existiert. Zum Beispiel kann eine verstopfte Kraftstoffleitung, die verhindert, dass der Verbrennungsmotor 60 korrekt arbeitet, wieder frei werden, wenn das Fahrzeug gefahren wird. Bei einem anderen Beispiel kann ein Softwaresachverhalt, der die Hilfsleistungsquelle 22 betrifft, durch die Hybridsteuereinheit 80 oder ein anderes Modul gelöst werden, wobei in diesem Fall das bei Schritt 202 identifizierte Problem möglicherweise nicht länger ein Sachverhalt ist. Fachleute werden feststellen, dass eine beliebige Anzahl verschiedener Umstände zur Lösung des zuvor identifizierten Problems führen können. Darüber hinaus kann eine Vielfalt geeigneter Techniken für diesen Überwachungsschritt verwendet werden, welche diejenigen umfassen, die vorstehend in Verbindung mit Schritt 202 beschrieben wurden. Dieser Schritt der Prüfung, ob das zuvor ermittelte Problem noch existiert, kann während des Ablaufs des Verfahrens 200 ein- oder mehrfach ausgeführt werden und ist nicht auf den spezifischen sequentiellen Punkt begrenzt, der in 2 gezeigt ist. Wenn das Problem oder der Sachverhalt nicht mehr existiert, dann kann Schritt 212 den Merker oder die andere elektronische Anzeige löschen, die zuvor gesetzt wurde, und kann die Sekundärleistungsquelle 22 anweisen, mit der Erzeugung elektrischer Energie zu beginnen, um Mängel bei der Primärleistungsquelle 20 wieder aufzufüllen. Bei der vorstehend erörterten beispielhaften Ausführungsform kann dies dazu führen, dass Schritt 212 den Verbrennungsmotor 60 anweist, den Generator 62 anzutreiben, so dass elektrische Energie erzeugt und an die Batterie 32 geliefert und/oder vom Hybridfahrzeug verwendet wird. Danach kann das Verfahren 200 zu Schritt 202 zurückspringen, so dass es mit dem Überwachen von Problemen oder Sachverhalten mit der Hilfsleistungsquelle fortfahren kann. Bei Schritt 212 kann das Verfahren auch den Fahrzeuganwender benachrichtigen, wenn das Problem oder der Sachverhalt gelöst wurde. Wenn das Problem mit der Hilfsleistungsquelle noch existiert, dann geht das Verfahren 200 zum nächsten Schritt weiter.
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Schritt 214 überprüft, ob ein neues Einschaltereignis aufgetreten ist. Fachleute werden feststellen, dass Einschaltereignisse – die alle Typen von Ereignissen umfassen können (sowohl manuell als auch automatisch), bei denen ein oder mehrere Aspekte des Fahrzeugs eingeschaltet werden – manchmal Probleme im Hybridfahrzeug lösen werden, welche Probleme oder Sachverhalte mit der Hilfsleistungsquelle 22 umfassen. Der Grund dafür ist vielfältig, kann aber darin liegen, dass viele elektronische Komponenten, Schaltungen, Controller, Module usw. im Anschluss an ein Einschaltereignis einen Software-Reset erfahren. Da Einschaltereignisse für die Lösung bestimmter Probleme vielversprechend sein können, überprüft Schritt 214, ob ein Einschaltereignis aufgetreten ist. Schritt 214 kann eine beliebige Anzahl verschiedener Techniken oder Verfahren verwenden, um zu ermitteln, ob ein ”Einschaltereignis” aufgetreten ist. Dies umfasst beispielsweise, dass elektronische Signale von einer Zündungseinheit oder einem beliebigen anderen geeigneten Modul empfangen werden, die anzeigen, dass ein Fahrzeuganwender einen Zündschlüssel eingeführt hat oder anderweitig versucht hat, das Fahrzeug einzuschalten. Bei einer anderen Ausführungsform kann Schritt 214 das Auftreten eines Einschaltereignisses detektieren, indem er den Status oder Zustand der Batterie 32 überwacht, um zu ermitteln, ob sie Leistung an das Hybridfahrzeug nach einer Zeitspanne liefert, in der das Fahrzeug ausgeschaltet war. Dies sind selbstverständlich nur einige der möglichen Wege, mit welchen Schritt 214 ermitteln kann, ob ein Einschaltereignis aufgetreten ist, da beliebige andere Techniken ebenfalls verwendet werden können. Wenn kein Einschaltereignis aufgetreten ist, dann kehrt das Verfahren einfach zur fortgesetzten Überwachung zu Schritt 210 zurück; wenn ein Einschaltereignis aufgetreten ist, dann kann das Verfahren zu Schritt 216 weitergehen.
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Schritt 216 ist ein optionaler Schritt, der prüft, ob das zuvor ermittelte Problem mit der Hilfsleistungsquelle aufgrund eines Kraftstoffmangels auftrat. Ein Grund zum Ausführen dieses Schritts umfasst den Verschleiß an einer Kraftstoffpumpe und anderen Komponenten, der auftreten kann, wenn man versucht, einen Verbrennungsmotor zu starten, dem kein Kraftstoff zur Verfügung steht. Allgemein gesprochen will das Verfahren 200, sobald es ermittelt, dass ein neues Einschaltereignis aufgetreten ist, das Hybridfahrzeug untersuchen und starten, um zu prüfen, ob das Problem mit der Hilfsleistungsquelle behoben wurde. Jedoch können eine Kraftstoffpumpe und andere Komponenten beschädigt werden, wenn das Hybridfahrzeug ohne jeden Kraftstoff zu starten versucht. Folglich überprüft Schritt 216 zuerst, ob das Problem mit der Hilfsleistungsquelle einen Mangel an Kraftstoff betrifft oder enthält; wenn dies der Fall ist, dann prüft Schritt 218, ob irgendwelcher Kraftstoff zugeführt wurde. Da das Verfahren 200 das Problem oder den Sachverhalt mit der Hilfsleistungsleistungsquelle bereits bei Schritt 204 diagnostiziert hat, kann es gespeicherte Informationen bezüglich dieser Bedingung holen, um zu bestätigen, dass das Problem aufgrund eines Kraftstoffmangels auftritt. Derartige Informationen können in dem Merker oder einer anderen elektronischen Anzeige, der bzw. die zuvor gespeichert wurde, enthalten sein oder sie können auf andere Weisen beschafft werden. Zum Beispiel können mehrere Techniken verwendet werden, um zu ermitteln, ob Kraftstoff hinzugefügt wurde; diese umfassen, sind aber nicht begrenzt auf, das Empfangen eines Signals von einem Kraftstoffpegelsensor, das Empfangen eines Signals von einem Kraftstoffverdampfungssystem, oder das Empfangen eines Signals von einem Sensor, der mit einem Kraftstofftankdeckel oder einer Kraftstofftanktür gekoppelt ist, um zu überprüfen, ob dieser bzw. diese bewegt oder geöffnet wurde. Wenn das Problem mit der Hilfsleistungsquelle aufgrund eines Kraftstoffmangels vorliegt und kein Kraftstoff hinzugefügt wurde, dann ist die Annahme vernünftig, dass das Problem immer noch existiert. In diesem Fall wird das Verfahren einfach zu Schritt 210 zurückspringen ohne zu versuchen, das Hybridfahrzeug zu starten und eine Beschädigung der Kraftstoffpumpe zu riskieren. Wenn das Problem oder der Sachverhalt mit der Hilfsleistungsquelle nicht aufgrund eines Kraftstoffmangels bestand, oder wenn es aufgrund eines Kraftstoffmangels vorgelegen hat aber Kraftstoff anschließend hinzugefügt wurde, dann kann das Verfahren zum nächsten Schritt weitergehen.
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Schritt 220 versucht, die Hilfsleistungsquelle zu starten und zu ermitteln, ob das Problem oder der Sachverhalt mit der Hilfsleistungsquelle immer noch existiert. Dieser Schritt wird in der Hoffnung ausgeführt, dass das letzte Einschaltereignis etwas verändert haben wird, was nun ermöglichen wird, dass die Hilfsleistungsquelle 22 korrekt arbeitet. Dieser Schritt kann auf eine Anzahl verschiedener Weisen ausgeführt werden, aber im Kontext des vorstehenden Beispiels kann Schritt 220 eine Art von Steuersignal an eine Motorsteuereinheit oder dergleichen senden, um den Verbrennungsmotor 60 zu starten. Ein derartiges Steuersignal kann von der Hybridsteuereinheit 80 oder einer beliebigen weiteren geeigneten Quelle stammen, und kann verwendet werden, um die Hilfsleistungsquelle 22 aus dem vorstehend beschriebenen Schlafmodus mit niedriger Leistung aufzuwecken. Andere Techniken können verwendet werden, um zu versuchen, die Hilfsleistungsquelle 22 zu starten. Bei dem Beispiel einer Hilfsleistungsquelle, die eine Brennstoffzelle umfasst, kann Schritt 220 Versuche des Verfahrens umfassen, um die Brennstoffzelle zu initiieren oder auf andere Weise zu starten, sodass sie mit dem Erzeugen elektrischer Energie beginnt.
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Schritt 222 überprüft dann, ob der versuchte Start der Hilfsleistungsquelle erfolgreich war. Wenn die Hilfsleistungsquelle 22 erfolgreich gestartet wurde, so dass sie elektrische Energie an die Primärleistungsquelle 20 liefert, dann sollte das Problem, das zuvor detektiert wurde, gelöst sein. Schritt 222 kann diese Ermittlung in einer beliebigen Anzahl verschiedener Weisen durchführen, welche umfassen, dass verschiedene Diagnoseproblemcodes (DTCs) überprüft werden, Informationen von verschiedenen Sensoren erhalten werden, mit Komponenten, Modulen, Systemen usw. über das Hybridfahrzeug hinweg kommuniziert wird oder beliebige andere geeignete Techniken angewandt werden. Wenn der versuchte Start nicht erfolgreich war, dann springt das Verfahren 200 für eine fortgesetzte Überwachung zu Schritt 210 zurück. Wenn der versuchte Start erfolgreich war, was anzeigt, dass die problematische Bedingung gelöst wurde, dann kann das Verfahren zu Schritt 212 weitergehen, um irgendwelche Merker oder andere elektronische Anzeigen zu löschen und die Hilfsleistungsquelle 22 anzuweisen, mit dem Erzeugen elektrischer Energie zu beginnen. Wie vorstehend erläutert wurde, kann dieser Schritt umfassen, dass der Verbrennungsmotor 60 betrieben wird, was den Generator 62 antreibt, welcher wiederum elektrische Energie erzeugt, die verwendet werden kann, um die Batterie 32 wiederaufzuladen oder andere Komponenten des Hybridfahrzeugs mit Leistung zu versorgen, wenn es benötigt wird. Es ist auch möglich, dass Schritt 212 die Gegen- oder Korrekturmaßnahmen für den elektrischen Energieverbrauch des Hybridfahrzeugs, die zuvor ergriffen wurden, entfernt, zurücksetzt oder anderweitig justiert. Dies kann durch einen unmittelbaren Übergang erledigt werden oder es kann über eine Zeitspanne hinweg eingeblendet werden, um irgendwelche wahrnehmbaren Effekte für den Fahrzeuganwender zu verringern.
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Es ist festzustellen, dass eine beliebige Anzahl von Schritten, Techniken, Verfahren, Merkmalen usw. in Verbindung mit dem gerade eben beschriebenen beispielhaften Verfahren verwendet werden können. Diese umfassen beispielsweise optionale Aufgaben wie etwa das Mitzählen der Anzahl von Startversuchen des Verbrennungsmotors 60, um eine mögliche Beschädigung von Fahrzeugkomponenten zu vermeiden oder zu begrenzen. Diese können einen Zähler verwenden, der weitere Startversuche verhindert, sobald eine bestimmte Anzahl erreicht wurde. Außerdem kann das beispielhafte Verfahren einen Fahrzeuganwender durch die Anwenderschnittstelle 82 benachrichtigen, dass die Probleme oder Sachverhalte mit der Hilfsleistungsquelle gelöst sind oder noch existieren. Ein Weg, um dies zu erreichen, ist das Löschen aller Warnsignale oder Meldungen, die zuvor gesetzt wurden. Es ist auch möglich, dass das Verfahren 200 ein Protokoll oder eine Aufzeichnung der verschiedenen Probleme und Sachverhalte mitführt, die bei der Hilfsleistungsquelle aufgetreten sind. Gemäß einer anderen Ausführungsform könnte Schritt 212 oder ein anderer Schritt zuerst ermitteln, ob das Hybridfahrzeug anwendbare Regierungsregelungen einhält, bevor es zulässt, dass die Primärleistungsquelle 20 das Hybridfahrzeug vorantreibt.
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Es ist zu verstehen, dass die vorstehende Beschreibung keine Definition der Erfindung ist, sondern eine Beschreibung einer oder mehrerer bevorzugter beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung. Die Erfindung ist nicht auf die hier offenbarten speziellen Ausführungsformen begrenzt, sondern stattdessen nur durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Außerdem beziehen sich die in der vorstehenden Beschreibung enthaltenen Aussagen auf spezielle Ausführungsformen und dürfen nicht als Beschränkungen des Schutzumfangs der Erfindung oder der Definition von Begriffen, die in den Ansprüchen verwendet werden, aufgefasst werden, außer dort, wo ein Begriff oder ein Satz vorstehend explizit definiert ist. Dem Fachmann werden sich verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Veränderungen und Modifikationen an den offenbarten Ausführungsformen offenbaren. Zum Beispiel ist die spezielle Kombination und Reihenfolge der in 2 dargestellten Schritte nur eine Möglichkeit, da das vorliegende Verfahren eine Kombination von Schritten umfassen kann, die weniger, mehr oder andere Schritte als das hier gezeigte umfassen kann. Die Schritte 216 und 218 können weggelassen werden, sodass das Verfahren versucht, die Hilfsleistungsquelle in dem Fall zu starten, dass ein Einschaltereignis aufgetreten ist; dies kann unabhängig von der Frage mangelnden Kraftstoffs sein. Alle derartigen weiteren Ausführungsformen, Veränderungen und Modifikationen sollen im Schutzumfang der beigefügten Ansprüche liegen.
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Die Begriffe ”zum Beispiel”, ”beispielsweise”, ”wie etwa” und ”wie” und die Verben ”umfassend”, ”aufweisend”, ”enthaltend” und deren andere Verbformen sollen, sofern sie in dieser Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, wenn sie in Verbindung mit einer Aufzählung einer oder mehrerer Komponenten oder anderer Gegenstände verwendet werden, jeweils so aufgefasst werden, dass sie offen sind, was bedeutet, dass die Aufzählung nicht so aufgefasst werden soll, dass sie andere zusätzliche Komponenten oder Gegenstände ausschließt. Andere Begriffe sollen so aufgefasst werden, dass deren weiteste vernünftige Bedeutung verwendet wird, sofern sie nicht in einem Kontext verwendet werden, der eine andere Interpretation erfordert.
