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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft Steuersysteme für Steckdosenhybridfahrzeuge.
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HINTERGRUND
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Die Angaben in diesem Abschnitt sehen lediglich Hintergrundinformationen bezüglich der vorliegenden Offenbarung vor. Demgemäß sollen diese Angaben nicht eine Aufnahme des Stands der Technik darstellen.
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Antriebsstrangarchitekturen für Fahrzeuge umfassen Hybridantriebsstrangsysteme, die mehrere Drehmomenterzeugungseinrichtungen nutzen, die Brennkraftmaschinen und nicht verbrennende Drehmomentmaschinen umfassen, die mechanisches Drehmoment entweder direkt oder über eine Getriebeeinrichtung zu einem Antriebssystem zur Verwendung als Vortriebskraft übermitteln. Bekannte Brennkraftmaschinen können ebenfalls Drehmoment erzeugen, das zu einer Drehmomentmaschine übertragen werden kann, um Leistung zu erzeugen, die als potentielle Energie in einer fahrzeugeigenen Speichereinrichtung speicherbar ist. Eine fahrzeugeigene Speichereinrichtung kann zum Laden während eines Zeitraums, in dem das Fahrzeug stationär, z. B. geparkt, ist, mit einer fernen Stromversorgung gekoppelt sein. Fahrzeuge, die mit einer fahrzeugeigenen Speichereinrichtung ausgelegt sind, die mit einer fernen Stromversorgung koppelbar ist, werden häufig als Steckdosenhybrid bezeichnet.
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Bekannte Brennkraftmaschinen umfassen Mehrzylinder-Wärmekraftmaschinen, die gespeicherten Kraftstoff durch Verbrennungsprozesse in mechanische Leistung umwandeln. Bekannte nicht verbrennende Drehmomentmaschinen umfassen Mehrphasen-Elektromotoren, die elektrische Leistung in mechanische Leistung umwandeln. Eine Speichereinrichtung für elektrische Energie, z. B. eine Batterie, speichert elektrischen Gleichstrom, der unter Verwenden einer Umrichtereinrichtung übertragen und zu elektrischem Wechselstrom umgewandelt werden kann, um die Mehrphasen-Elektromaschine zum Erzeugen mechanischer Leistung zum Erzielen von Arbeit zu betreiben. Energiespeichereinrichtungen zugeordnete Parameter umfassen einen Ladezustand (SOC, kurz vom engl. State of Charge) und Batteriewirkungsgrad.
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Hybridantriebsstrangsysteme können in ladungserhaltenden Modi und ladungsabbauenden Modi arbeiten. Ein Hybridantriebsstrangsystem, das in einem ladungserhaltenden Modus arbeitet, erzeugt mechanische Leistung von einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen Maschine zu einem Fahrzeugantriebssystem in Ansprechen auf eine Fahrerdrehmomentforderung, während ein SOC der Energiespeichereinrichtung innerhalb eines vorab festgelegten Fensters gehalten wird, z. B. während einer Fahrt bei einem SOC zwischen 50% und 60%. Somit werden Leistungsausgänge von der Brennkraftmaschine und der elektrischen Maschine so gesteuert, dass sie auf die Fahrerdrehmomentforderung reagieren und die Energiespeichereinrichtung während jeder Fahrt zwischenladen und entladen.
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Ein Hybridantriebsstrangsystem, das in einem ladungsabbauenden Modus arbeitet, erzeugt mechanische Leistung von einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen Maschine zu einem Fahrzeugantriebssystem in Ansprechen auf eine Fahrerdrehmomentforderung und während es einen SOC der Energiespeichereinrichtung während einer Fahrt von einem anfänglichen SOC zu einem vorab festgelegten Mindest-SOC abbaut. Wenn der SOC während einer Fahrt auf den vorab festgelegten Mindest-SCO abnimmt, beginnt das Hybridantriebsstrangsystem in dem ladungserhaltenden Modus zu arbeiten, der einen Betrieb umfasst, um den SOC bei oder nahe dem Mindest-SOC zu halten. Somit werden Leistungsausgänge von der Brennkraftmaschine und der elektrischen Maschine so gesteuert, dass sie auf die Fahrerdrehmomentforderung reagieren, während die Energiespeichereinrichtung während jeder Fahrt entladen wird. Ein Hybridantriebsstrangsystem, das als Steckdosenhybridsystem arbeitet und in einen ladungsabbauenden Modus nutzt, lädt die Energiespeichereinrichtung vorzugsweise während Zeiträumen, da das Fahrzeug nicht arbeitet, unter Verwenden verfügbarer elektrischer Leistung, z. B. von einem Stromversorgungsnetz.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Steckdosenhybridfahrzeug umfasst ein Hybridantriebsstrangsystem und eine Energiespeichereinrichtung. Ein Verfahren zum Betreiben des Hybridantriebsstrangsystems umfasst zunächst das Betreiben des Hybridantriebsstrangsystems in einem ladungsabbauenden Modus, um einen Ladezustand (SOC) einer Energiespeichereinrichtung zu reduzieren. Als Reaktion auf eine Fahrerforderung arbeitet das Hybridantriebsstrangsystem in einem Zwischenlademodus, um die Energiespeichereinrichtung zwischenzuladen, um den SOC der Energiespeichereinrichtung während einer Fahrt vor dem Erreichen eines Mindest-SOC, der einem Auslösen eines Betriebs in einem ladungserhaltenden Modus zugeordnet ist, anzuheben.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Nun werden beispielhaft ein oder mehrere Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben, wobei:
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1 ein Steckdosenhybridfahrzeug (PHV) veranschaulicht, das eine offenbarungsgemäße Ausführungsform eines Hybridantriebsstrangsystem umfasst, das mit einem Antriebssystem gekoppelt ist und von einem Steuersystem gesteuert wird;
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2 ein Ladungsmanagement-Steuerschema zum Steuern des Betriebs eines PHV gemäß der Offenbarung veranschaulicht:
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3 einen offenbarungsgemäßen Prozess zum Ermöglichen einer HOLD+ SOC-Strategie zeigt, der das Ermitteln umfasst, ob die Bedingungen zum Nutzen der HOLD+ SOC-Strategie, die das Zwischenladen zum Steigern des SOC umfasst, erfüllt sind; und
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4 mehrere Batterieentladekurven für ein PHV veranschaulicht, das gemäß dem Ladungsmanagement-Steuerschema von 2 und 3 gemäß der Offenbarung arbeitet.
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EINGEHENDE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme nun auf die Zeichnungen, bei denen das Gezeigte nur dem Zweck des Veranschaulichens bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und nicht dem Zweck des Beschränkens derselben dient, veranschaulicht 1 schematisch ein Steckdosenhybridfahrzeug (PHV) 5, das ein Hybridantriebsstrangsystems 20 umfasst, das mit einem Antriebssystem 60 gekoppelt ist und von einem Steuersystem 10 gesteuert wird. Das hierin beschriebene PHV 5 ist als Hybridelektrofahrzeug ausgelegt, das eine Brennkraftmaschine 40 und erste bzw. zweite elektrisch betriebene Drehmomentmaschinen 35 und 36 nutzt. Das hierin beschriebene PHV 5 ist vorgesehen, um die Konzepte dieser Offenbarung zu veranschaulichen, die für andere Konfigurationen von Hybrid-Elektroantriebsstränge und andere Hybridsysteme gelten, die mit einer fern ladbaren, nicht verbrennenden fahrzeugeigenen Energiespeichereinrichtung 25 ausgelegt sind, einschließlich z. B. ein pneumatisches Hybridfahrzeug, das eine Brennkraftmaschine und pneumatisch betriebene Drehmomentmaschinen nutzt, und ein Hybridhydraulikfahrzeug, das eine Brennkraftmaschine und hydraulisch betriebene Drehmomentmaschinen nutzt. Gleiche Ziffern bezeichnen in der gesamten Beschreibung gleiche Elemente. Das PHV 5 kann ausgelegt sein, um in einem Elektrofahrzeug(EV)-Modus oder einem Hybridfahrzeug(HV)-Modus zu arbeiten. Das Betreiben des PHV 5 in dem EV-Modus umfasst das Erzeugen des gesamten Vortriebsmoments von einer oder mehreren der Drehmomentmaschinen 35, 36, die durch elektrische Leistung betrieben werden. In einem rein elektrischen EV-Modus stammt die elektrische Leistung von dem Energiespeichersystem 25, z. B. einem fahrzeugeigenen Speichersystem für elektrische Energie 25, und die Brennkraftmaschine 40 befindet sich in einem abgeschalteten Zustand. In einem teils elektrischen EV-Modus stammt die elektrische Leistung von einem fahrzeugeigenen Energiespeichersystem 25 in Verbindung mit elektrischer Leistung von einer Generatoreinrichtung, z. B. von der ersten oder der zweiten Drehmomentmaschine 35, 36, die mit der Brennkraftmaschine 40 mechanisch gekoppelt ist und von dieser angetrieben wird. Der Brennkraftmaschinenbetrieb kann während des Betriebs im teils elektrischen EV-Modus einsetzen und stoppen. Das Betreiben des PHV 5 im HV-Modus umfasst das Erzeugen von mindestens etwas Antriebsdrehmoment durch die Brennkraftmaschine 40. Ein Teil des Antriebsdrehmoments kann durch die erste oder die zweite Drehmomentmaschine 35, 36 erzeugt werden. Der HV-Modus kann ein oder mehrere Betriebszustände umfassen, wobei das gesamte Antriebsdrehmoment durch die Brennkraftmaschine 40 erzeugt wird.
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Das Hybridantriebsstrangsystem 20 nutzt Kommunikationspfade 55, Pfade für mechanische Leistung 57 und Pfade für elektrische Hochspannungsleistung 59. Die Pfade für mechanische Leistung 57 koppeln auf mechanische Weise Elemente, die Drehmoment erzeugen, nutzen und/oder übertragen, einschließlich der Brennkraftmaschine 40, der ersten und der zweiten Drehmomentmaschine 35, 36, eines Hybridgetriebes 50 und eines Antriebssystems 60. Die Pfade für elektrische Hochspannungsleistung 59 verbinden auf elektrische Weise Elemente, die elektrische Hochspannungsleistung erzeugen, nutzen und/oder übertragen, einschließlich der Energiespeichereinrichtung 25, eines Umrichtermoduls 30 und der ersten und der zweiten Drehmomentmaschine 35, 36. Die Pfade für elektrische Hochspannungsleistung 59 umfassen einen Hochspannungsbus 29. Der Kommunikationspfad 55 umfasst Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsleitungen, um Kommunikationen zwischen verschiedenen Elementen des PHV 5 zu bewirken, und kann ein oder mehrere von einer direkten Verbindung, einem Bus eines lokalen Netzwerks und einem Bus einer seriellen Peripherie-Schnittstelle umfassen und umfasst einen Hochgeschwindigkeitskommunikationsbus 18.
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Das Energiespeichersystem 25 kann jedes geeignete Energiespeichersystem sein. Ein beispielhaftes Energiespeichersystem 25 ist eine aus mehreren Lithium-Ionen-Zellen gefertigte Hochspannungsbatterie. Es versteht sich, dass das Energiespeichersystem 25 mehrere elektrische Zellen, Ultrakondensatoren und andere geeignete Einrichtungen umfassen kann, die ausgelegt sind, um am Fahrzeug elektrische Energie zu speichern.
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Die Brennkraftmaschine 40 ist vorzugsweise eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung, die Kraftstoff durch einen Verbrennungsprozess in mechanische Leistung umwandelt. Die Brennkraftmaschine 40 ist mit mehreren Erfassungseinrichtungen und Aktoren ausgestattet, die ausgelegt sind, um einen Betrieb zu überwachen und Kraftstoff zuzuführen, um eine Verbrennungsladung zum Erzeugen von Drehmoment zu bilden. In einer Ausführungsform ist die Brennkraftmaschine 40 ausgelegt, um als Fremdzündungsbrennkraftmaschine mit Zeitsteuerung der Verbrennung zu arbeiten, und wobei das zugeordnete Brennkraftmaschinendrehmoment durch Verstellen der Fremdzündungszeitpunkte auf früh oder spät gesteuert wird. In einer Ausführungsform ist die Brennkraftmaschine 40 als Fremdzündungsbrennkraftmaschine mit Direkteinspritzung (SIDI, kurz vom engl. Spark-Ignition Direct-Injection) ausgelegt, die entweder in einem Fremdzündungsverbrennungsmodus oder in einem gesteuerten Selbstzündungsverbrennungsmodus (HCCl) arbeitet. Alternativ ist die Brennkraftmaschine 40 ausgelegt, um als Kompressionszündungsbrennkraftmaschine mit Zeitsteuerung der Verbrennung zu arbeiten, und wobei das zugeordnete Brennkraftmaschinendrehmoment durch Verstellen der Zeitpunkte der Kraftstoffeinspritzvorgänge auf früh oder spät gesteuert wird. Die Brennkraftmaschine 40 ist ausgelegt, um während eines laufenden Betriebs des Fahrzeugsystems 5 Autostart- und Autostopp-Steuerschemata und Schubabschaltungs-Steuerschemata (FCO, kurz vom engl. Fuel Cutoff) auszuführen. Die Brennkraftmaschine 40 wird in einem abgeschalteten Zustand befindlich eingestuft, wenn sie nicht mit Kraftstoff versorgt wird und sich nicht dreht. Die Brennkraftmaschine 40 wird in einem FCO-Zustand befindlich eingestuft, wenn sie dreht, aber nicht mit Kraftstoff versorgt wird.
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Die erste und die zweite Drehmomentmaschine 35, 36 umfassen bevorzugt mehrphasige Elektromotor/Generatoren, die mit dem Umrichtermodul 30 elektrisch verbunden sind und die ausgelegt sind, um gespeicherte elektrische Energie in mechanische Leistung umzuwandeln und mechanische Leistung in elektrische Energie umzuwandeln, die in dem Energiespeichersystem 25 gespeichert werden kann. Die erste und die zweite Drehmomentmaschine 35, 36 weisen Beschränkungen bei ihren Leistungsabgaben in der Form von Mindest- und Höchstdrehmomenten und Drehzahlen auf.
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Das Umrichtermodul 30 umfasst einen ersten und zweiten Umrichter 32 und 33, die an die erste bzw. zweite Drehmomentmaschine 35, 36 elektrisch anbinden. Die erste und die zweite Drehmomentmaschine 35, 36 wirken mit dem jeweiligen ersten und zweiten Umrichter 32 und 33 zusammen, um gespeicherte elektrische Energie in mechanische Leistung umzuwandeln und mechanische Leistung in elektrische Energie umzuwandeln, die in dem Energiespeichersystem 25 gespeichert werden kann. Der erste und zweite Stromrichter 32 und 33 dienen dazu, Hochspannungsgleichstrom zu Hochspannungswechselstrom umzuwandeln, und dienen auch dazu, Hochspannungswechselstrom in Hochspannungsgleichstrom umzuwandeln. In der ersten Drehmomentmaschine 35 entstehender elektrischer Strom kann mittels des Umrichtermoduls 30 und des Hochspannungsbusses 29 zu dem Energiespeichersystem 25 und mittels des Umrichtermoduls 30 zu der zweiten Drehmomentmaschine 36 elektrisch übertragen werden. In der zweiten Drehmomentmaschine 36 entstehende elektrische Leistung kann mittels des Umrichtermoduls 30 und des Hochspannungsbusses 29 zu dem Energiespeichersystem 25 und mittels des Umrichtermoduls 30 und des Hochspannungsbusses 29 zu der ersten Drehmomentmaschine 35 elektrisch übertragen werden.
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Das Hybridgetriebe 50 umfasst vorzugsweise einen oder mehrere Differentialgetriebe und steuerbare Kupplungskomponenten, um zwischen der Brennkraftmaschine 40, der ersten und der zweiten Drehmomentmaschine 35, 36 und einem Abtriebselement 62, das an das Antriebssystem 60 anbindet, über einem Bereich von Drehzahlen eine Drehmomentübertragung zu bewirken. In einer Ausführungsform ist das Hybridgetriebe 50 eine Getriebeeinrichtung mit zwei Modi, die auslegbar ist, um Drehmoment in einem Input-Split-Modus oder einem Compound-Split-Modus zu übertragen. In der Brennkraftmaschine 40 entstehende mechanische Leistung kann mittels eines Antriebselements 42 zu der ersten Drehmomentmaschine 35 und mittels des Hybridgetriebes 50 zu dem Abtriebselement 62 übertragen werden. In der ersten Drehmomentmaschine 35 entstehende mechanische Leistung kann mittels des Hybridgetriebes 50 und des Antriebselements 42 zu der Brennkraftmaschine 40 übertragen werden und kann mittels des Hybridgetriebes 50 zu dem Abtriebselement 62 übertragen werden. In der zweiten Drehmomentmaschine 36 entstehende mechanische Leistung kann mittels des Hybridgetriebes 50 zu dem Abtriebselement 62 übertragen werden. Zwischen dem Hybridgetriebe 50 und dem Antriebssystem 60 kann mittels des Abtriebselements 62 mechanische Leistung übertragen werden. Der Übertragung von mechanischer Leistung zugeordnete Betriebsparameter umfassen Leistung zwischen der Brennkraftmaschine 40 und dem Hybridgetriebe 50, was durch ein Eingangsmoment Ti und eine Eingangsdrehzahl Ni angezeigt ist, und Leistung zwischen dem Hybridgetriebe 50 und dem Antriebssystem 60, was durch ein Vortriebsmoment To und eine Abtriebsdrehzahl No angezeigt ist. Das Antriebssystem 60 kann eine Differentialgetriebeeinrichtung 65 umfassen, die in einer Ausführungsform mechanisch mit einer Achse 64 oder Halbwelle koppelt, die mechanisch mit einem Rad 66 mit Bodenkontakt koppelt. Die Differentialgetriebeeinrichtung 65 ist mit dem Abtriebselement 62 des Hybridantriebsstrangsystems 20 gekoppelt und überträgt dazwischen Abtriebsleistung. Das Antriebssystem 60 überträgt Vortriebsleistung zwischen dem Hybridgetriebe 50 und einer Fahrbahnoberfläche.
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Wenn das Energiespeichersystem 25 eine Hochspannungsbatterie ist, speichert es potentielle elektrische Energie und bindet mittels des Hochspannungsbusses 29 an das Umrichtermodul 30 elektrisch an, das an die erste und die zweite Drehmomentmaschine 35, 36 anbindet, um dazwischen elektrische Leistung zu übertragen. Ein externer Verbinder 26 bindet elektrisch an die Hochspannungsbatterie 25 an und ist mit einer externen Wechselstromquelle verbindbar, um elektrische Leistung zum Laden der Hochspannungsbatterie 25 während Zeiträumen des Stillstands des Fahrzeugs bereitzustellen.
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Dem Energiespeichersystem 25 zugeordnete Parameter umfassen einen Ladezustand (SOC), Temperatur, verfügbare elektrische Spannung und verfügbare Batterieleistung, die vorzugsweise von dem Steuersystem 10 überwacht werden. Die verfügbare Batterieleistung ist durch Batterieleistungsgrenzen dargestellt, die einen zulässigen Bereich zwischen einer minimal und maximal zulässigen Batterieleistung umfassen, was als Mindest-SOC und Höchst-SOC dargestellt ist. Es versteht sich, dass die Batterieleistung in Form eines Parameters gemessen wird, der regelmäßig überwacht werden kann, z. B. des SOC oder eines anderen geeigneten Parameters. Die zulässigen Batterieleistungsgrenzen werden bevorzugt bei Schwellwerten festgelegt, um entweder ein Überladen oder ein Überentladen des Energiespeichersystems 25 zu verhindern, was zu einer Beschädigung führen kann, die die Lebensdauer derselben verringert.
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Das PHV 5 kann ein Managementsystem für elektrische Leistung nutzen, das einen ladungsabbauenden Modus und einen ladungserhaltenden Modus umfasst. Die Begriffe ”ladungsabbauend” und ”ladungserhaltend” definieren und bezeichnen Betriebsmodi für die Verwendung und das Management von gespeicherter elektrischer Leistung in einem Hybridfahrzeug, z. B. dem PH5, während einer Fahrt. Definitionsgemäß umfasst eine Fahrt einen Fahrzeugbetrieb während eines einzigen Schlüssel-Ein-Zyklus seitens eines Fahrers. Während jeder Fahrt arbeitet das PHV 5 in einem ladungsabbauenden Modus, um Antriebsmoment allein unter Verwenden von Leistung von der Hochspannungsbatterie 25 durch die Drehmomentmaschinen 35, 36 zu erzeugen, bis der SOC des Energiespeichersystems 25 kleiner als ein Mindestschwellenwert ist, solange die erste und die zweite Drehmomentmaschine 35, 36 ausreichend Antriebsdrehmoment erzeugen können, um auf eine Ausgangsdrehmomentforderung zu reagieren. Wenn der SOC des Energiespeichersystems 25 den Mindestschwellenwert erreicht, kann die Brennkraftmaschine 40 aktiviert, um Drehmoment für die Antriebsdrehmomenterzeugung oder die Erzeugung elektrischer Leistung oder für beide zu erzeugen. Das PHV 5 arbeitet in dem ladungserhaltenden Modus, um mit der Intention, den SOC des Energiespeichersystems 25 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs des Mindestschwellenwerts zu halten, Antriebsdrehmoment unter Verwenden sowohl der Brennkraftmaschine 40 als auch der Drehmomentmaschinen 35, 36 zu erzeugen. Die Größenordnungen von Schwellenzuständen, die hierin beschrieben werden, werden ermittelt und entsprechen Systemanforderungen, einschließlich Mindest- und Höchstschwellenwerte für den SOC des Energiespeichersystems 25. Das PHV 5 ist auch ausgelegt, um ein Zwischenladen der Energiespeichereinrichtung durch Nutzen der Brennkraftmaschine zum Antreiben der ersten oder der zweiten Drehmomentmaschine 35, 36 zu bewirken, um elektrische Leistung zu erzeugen, vorzugsweise wenn die Brennkraftmaschine bei oder nahe einem Spitzenbetriebswirkungsgrad der Brennkraftmaschine arbeitet. Andere Formen des elektrischen Ladens während eines laufenden Fahrzeugbetriebs umfassen zum Beispiel regeneratives Bremsen.
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Das Steuersystem 10 umfasst ein Steuermodul 12, das mit einer Fahrerschnittstelle 15 signalverbunden ist. Das Steuermodul 12 umfasst eine Niederspannungs-Stromversorgung, um diesem geregelte elektrische Leistung zu liefern. Die Fahrerschnittstelle 15 umfasst mehrere Schnittstelleneinrichtungen zwischen Mensch und Maschine, durch die der Fahrer des Fahrzeugs den Betrieb des PHV 5 anordnet und steuert, einschließlich z. B. eines Zündschalters, um einem Fahrer das Auslösen eines Fahrzeugbetriebs mittels eines Schlüssel-Ein-Vorgangs, eines Gaspedals, eines Bremspedals, eines Getriebebereichwählhebels, d. h. PRNDL, eines Tempomats und eines Ladungswahlvorrichtungsaktors 14 zu ermöglichen. Die Befehle des Fahrers des Fahrzeugs umfassen eine Fahrerdrehmomentforderung, die eine Fahrerforderung nach einer Größenordnung eines Vortriebmoments anzeigt, die dem Antriebssystem 60 zugeführt wird, um eine Fahrzeugbeschleunigung zu bewirken. Die Fahrzeugbeschleunigung umfasst positive und negative Beschleunigungsvorgänge. Der Ladungswahlvorrichtungsaktor 14 kann in der Form eines Schalters oder einer anderen geeigneten Einrichtung vorliegen, durch die der Fahrer des Fahrzeugs einen bevorzugten Antriebsstrangbetriebsmodus angibt. Die bevorzugten Antriebsstrangbetriebsmodi umfassen vorzugsweise die Wahl eines ladungsabbauenden Modus, der das Arbeiten in einem EV-Modus umfasst, und eines ladungserhaltenden Modus, der das Arbeiten mit einer HOLD SOC Strategie oder einer HOLD+ SOC Strategie umfasst, was das Betreiben des Hybridantriebsstrangsystems zum Zwischenladen der Energiespeichereinrichtung umfasst, um den SOC der Energiespeichereinrichtung anzuheben.
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Auch wenn das Steuermodul 12 und die Fahrerschnittstelle 14 als einzelne getrennte Elemente gezeigt sind, dient eine solche Darstellung der einfacheren Beschreibung. Es versteht sich, dass die Funktionen, die laut Beschreibung von dem Steuermodul 12 ausgeführt werden, in einer oder mehreren Einrichtungen kombiniert werden können, z. B. in Software, Hardware und/oder applikationsspezifischer integrierter Schaltungsanordnung (ASIC) und Nebenschaltkreisen implementiert werden können, die von dem Steuermodul 12 separat und getrennt sind. Es versteht sich, dass ein Informationstransfer zu und von dem Steuermodul 12 unter Verwenden der Kommunikationspfade 55, einschließlich z. B. des Kommunikationsbusses 18, verwirklicht werden kann. Das Steuermodul 12 ist vorzugsweise mit den einzelnen Elementen des Hybridantriebsstrangsystems 20 mittels des Kommunikationsbusses 18 signalverbunden und funktionell verbunden. Das Steuermodul 12 ist mit den Erfassungseinrichtungen jeweils von dem Energiespeichersystem 25, dem Umrichtermodul 30, der ersten und zweiten Drehmomentmaschine 35 und 36, der Brennkraftmaschine 40 und dem Hybridgetriebe 50 signalverbunden, um einen Betrieb zu überwachen und Parameter derselben zu ermitteln.
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Steuermodul, Modul, Steuerung, Steuergerät, Steuereinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe bedeuten eine von oder verschiedene Kombinationen von einer oder mehreren applikationsspezifischen integrierten Schaltung(en) (ASIC, kurz vom engl. Application Specific Integrated Circuit), elektronischer Schaltung/elektronischen Schaltungen, zentraler Recheneinheit/zentralen Recheneinheiten (vorzugsweise Mikroprozessor(en)) und zughörigem Speicher und Speicherung (schreibgeschützt, programmierbar schreibgeschützt, wahlfreier Zugriff, Festplatte, etc.), die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme oder Routinen ausführen, kombinatorische Logikschaltung(en), Eingangs/Ausgangsschaltung(en) und – Komponenten, um die beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Software, Firmware, Programme, Befehle, Routinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe bedeuten beliebige von einem Steuergerät ausführbare Befehlssätze, die Kalibrierungen und Nachschlagetabellen umfassen. Das Steuermodul weist einen Satz von Steuerroutinen auf, die zum Vorsehen der erwünschten Funktionen ausgeführt werden. Routinen werden etwa durch einen Zentralrechner ausgeführt und dienen dazu, Eingänge von Erfassungseinrichtungen und anderen vernetzten Steuerungsmodulen zu überwachen und Steuerungs- und Diagnoseroutinen auszuführen, um das Arbeiten von Aktoren zu steuern. Die Routinen können bei regelmäßigen Intervallen, zum Beispiel alle 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden während laufenden Brennkraftmaschinen- und Fahrzeugbetriebs ausgeführt werden. Alternativ können Routinen als Reaktion auf das Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
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Überwachte Parameter der Brennkraftmaschine 40 umfassen vorzugsweise Brennkraftmaschinendrehzahl, Brennkraftmaschinendrehmoment oder -last und Temperatur, einschließlich des Antriebsmoments Ti und der Antriebsdrehzahl Ni. Überwachte Parameter des Hybridgetriebes 50 umfassen vorzugsweise Drehzahlen, einschließlich des Vortriebsmoments To und der Abtriebsdrehzahl No, und Hydraulikdruck an mehreren Stellen, woraus Parameter, einschließlich des Einsatzes von spezifischen Drehmomentübertragungskupplungen, ermittelt werden können. Überwachte Parameter der ersten und zweiten Drehmomentmaschine 35, 36 umfassen vorzugsweise Drehzahlen und Leistungsflüsse, z. B. ein Fluss eines elektrischen Stroms, woraus Motordrehmoment bestimmt werden können. Überwachte Parameter des Energiespeichersystems 25 können in einer Ausführungsform Batterieleistung, SOC und Batterietemperatur umfassen.
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Das Steuermodul 12 bindet an die Aktoren des Umrichtermoduls 30, einschließlich des ersten und zweiten Umrichters 32 und 33, die Brennkraftmaschine 40 und das Hybridgetriebe 50 funktionell an, um den Betrieb derselben gemäß den ausgeführten Steuerschemata, die in der Form von Routinen und Kalibrierungen gespeichert sind, zu steuern. Es versteht sich, dass sowohl der erste als auch der zweite Umrichter 32 und 33 abhängig von Drehmomenteingängen und Betriebsbedingungen elektrische Leistung in einer zum Erzeugen von Drehmoment mit einer oder beiden von erster und zweiter Drehmomentmaschine 35, 36 geeigneten Weise umwandelt und mechanische Leistung in einer zum Erzeugen von elektrischer Leistung mit einer oder beiden von erster und zweiter Drehmomentmaschine 35, 36 geeigneten Weise umwandelt.
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Das Steuermodul 12 führt Steuerschemata 11 aus, um den Betrieb der Brennkraftmaschine 40 koordiniert mit der ersten und zweiten Drehmomentmaschine 35, 36 zu steuern, um als Reaktion auf die Fahrerdrehmomentforderung gleichzeitig mit dem steuernden Betrieb des Umrichtermoduls 30 zum Steuern des Flusses elektrischer Leistung eine Übertragung von mechanischer Leistung zu dem Antriebssystem 60 zu steuern. Solche Steuerschemata umfassen einen ausgleichenden Betrieb der Brennkraftmaschine 40 mit Grenzen der zulässigen Leistung, die dem Energiespeichersystem 25 zugeordnet sind. Dies umfasst das Steuern des Betriebs der Brennkraftmaschine 40, um einen bevorzugten Drehzahl/Lastbetriebspunkt der Brennkraftmaschine zu erreichen, der einen Spitzen- oder -anderweitig bevorzugten Wirkungsgrad erreicht.
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2 veranschaulicht ein Ladungsmanagement-Steuerschema
200 zum Steuern des Betriebs eines PHV, z. B. des unter Bezugnahme auf
1 beschriebenen PHV
5. Tabelle 1 ist als Schlüssel für
2 vorgesehen, wobei die mit Zahlen bezeichneten Felder und die entsprechenden Funktionen wie folgt festgelegt sind. Tabelle 1
| FELD | FELDINHALT |
| 202 | Schlüssel-Ein |
| 204 | Überwachen von SOC Wählen des ladungserhaltenden Modus oder des ladungsabbauenden Modus |
| 206 | Ist HOLD+ SOC Strategie aktiviert? |
| 208 | Arbeiten in einem ladungsabbauenden Modus |
| 210 | Steuern von EIN/AUS der Brennkraftmaschine als Reaktion auf Ausgangsdrehmomentforderung, Batterieleistung/SOC und Motordrehmomentbeschränkungen |
| 212 | Ist SOC > SOC_HOLD+ Höchstschwellenwert? |
| 214 | Halten von SOC bei vorliegendem Wert unter Verwenden der SOC_HOLD Strategie |
| 216 | Sind Zwischenladebedingungen erfüllt? |
| 218 | Nutzen der HOLD+ SOC Strategie einschließlich Zwischenladen zum Anheben von SOC |
| 220 | Halten von SOC bei vorliegendem Wert unter Verwenden der SOC_HOLD Strategie |
| 230 | Arbeiten im ladungserhaltenden Modus, um SOC zu halten |
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Das Ladungsmanagement-Steuerschema 200 löst den Betrieb mit einem Schlüssel-Ein (202) des Fahrzeugs aus. Zunächst arbeitet das PHV vorzugsweise in dem rein elektrischen EV-Modus, der den ladungsabbauenden Modus einschließt, wenn die Batterie unter Verwenden einer fernen Stromversorgung während eines unmittelbar davor liegenden Schüssel-Aus-Zeitraums vollständig geladen wurde. Die Batterieleistungsparameter werden regelmäßig überwacht, einschließlich derjenigen, aus denen der SOC ermittelt werden kann. Beruhend auf dem SOC wird der ladungserhaltende Modus oder der ladungsabbauende Modus gewählt. In einer Ausführungsform wird der ladungserhaltende Modus nur gewählt, wenn der SOC auf einen SOC-Mindestschwellenwert sinkt, was den Betrieb des Antriebsstrangsystems in dem ladungserhaltenden Modus auslöst, der Brennkraftmaschinenbetrieb zum Halten des Batterie-SOC bei oder über dem SOC-Mindestschwellenwert (204) umfasst. Wenn das PHV in dem ladungserhaltenden Modus (204)(1) arbeitet, arbeitet das PHV weiter in dem ladungserhaltenden Modus (230) und ein Ausführen dieser Iteration des Ladungsmanagement-Steuerschemas 200 endet (232).
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Wenn das PHV in dem ladungsabbauenden Modus (204)(0) arbeitet, wird ermittelt, ob der Betrieb in einer HOLD+ SOC Strategie von dem Fahrer des Fahrzeugs aktiviert wurde (206). Wenn der Betrieb in der HOLD+ SOC Strategie von dem Fahrer des Fahrzeugs nicht aktiviert wurde (206)(0), arbeitet das PHV in dem ladungsabbauenden Modus (208), wobei die Brennkraftmaschine als Reaktion of Fahrzeugbetriebsparameter, einschließlich einer Ausgangsdrehmomentforderung, einer vorliegenden Batterieleistung und von Ausgangsdrehmomentbeschränkungen der ersten und der zweiten elektrisch betriebenen Drehmomentmaschine 35, 36 selektiv arbeitet (210). Das Ausführen dieser Iteration des Ladungsmanagement-Steuerschemas 200 endet.
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Wenn die HOLD+ SOC Strategie von dem Fahrer des Fahrzeugs aktiviert wurde (206)(1), wird ermittelt, ob der SOC größer als ein Höchstschwellenwert von HOLD+ SOC ist (212). Der Höchstschwellenwert HOLD+ SOC weist eine kalibrierbare Größenordnung auf, die von dem SOC-Mindestschwellenwert, der dem ladungserhaltenden Modus zugeordnet ist, bis zu einem Ladungsbeendungs-SOC, der einer SOC-Höchstladung zugeordnet ist, reichen kann. Der Höchstschwellenwert HOLD+ SOC ist in einer Ausführungsform ein SOC von 65%. Wenn der SOC größer als der Höchstschwellenwert HOLD+ SOC ist (212)(1), arbeitet das PHV vorzugsweise, um den SOC unter Verwenden einer HOLD SOC Strategie bei seinem vorliegenden Wert zu halten (214). Wenn der SOC kleiner als der Schwellenwert HOLD+ SOC ist (212)(0), wird ermittelt, ob Bedingungen zum Zwischenladen erfüllt sind (216). Wenn die Bedingungen für ein Zwischenladen nicht erfüllt sind (216)(0), arbeitet das PHV, um den SOC unter Verwenden der HOLD SOC Strategie bei seinem vorliegenden Wert zu halten (220). Wenn Bedingungen für Zwischenladen erfüllt sind (216)(1), nutzt das PHV die HOLD+ SOC Strategie, um die Batterie zwischenzuladen, um den SOC auf den HOLD+ SOC Schwellenwert zu heben (218). Alternativ kann das Ladungsmanagement-Steuerschema 200 arbeiten, um ein vollständiges Abbauen des SOC auf den SOC-Mindestschwellenwert zuzulassen, der dem ladungserhaltenden Modus zugeordnet ist, bevor ein Zwischenladen der Batterie durch das Arbeiten der HOLD+ SOC Strategie zugelassen wird, um den SOC auf den HOLD+ SOC Schwellenwert zu heben. Die HOLD+ SOC Strategie umfasst das Arbeiten des PHV entweder im ladungsabbauenden Modus oder dem ladungserhaltenden Modus mit Möglichkeit eines Zwischenladens, wenn Bedingungen erfüllt sind. Gespeicherte Energie kann dann später in einem Fahrzyklus genutzt werden, um ein Arbeiten in dem ladungsabbauenden Modus wieder zu ermöglichen und ein Arbeiten in dem rein elektrischen EV-Modus zuzulassen.
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3 veranschaulicht einen Prozess
300 zum Aktiveren der HOLD+ SOC Strategie, der das Ermitteln umfasst, ob die Bedingungen zum Nutzen der HOLD+ SOC Strategie, einschließlich des Zwischenladens zum Heben des SOC, erfüllt sind. Der Prozess
300 kann als Ausführungsform von Block
216 des Ladungsmanagement-Steuerschemas
200 genutzt werden. Tabelle 2 ist als Schlüssel für
3 vorgesehen, wobei die mit Zahlen bezeichneten Felder und die entsprechenden Funktionen wie folgt aufgeführt sind. Tabelle 2
| FELD | FELDINHALT |
| 302 | Gehen zu Hold+ Laden |
| 304 | Liegen Systemfehler vor? |
| 306 | Katalysatoranspringmodus aktiviert? |
| 308 | Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb des zulässigen Fensters? |
| 310 | Ausgangsdrehmomentforderung innerhalb des zulässigen Fensters? |
| 312 | Andere Bedingungen erfüllt? |
| 318 | Nutzen der HOLD+ SOC Strategie einschließlich Zwischenladen zum Anheben von SOC |
| 320 | Arbeiten im ladungserhaltenden Modus (HOLD SOC Strategie), um SOC zu halten |
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Wenn die HOLD+ SOC Strategie aktiviert ist, wie z. B. unter Bezugnahme auf 2 (302) beschrieben, wird ermittelt, ob die Bedingungen zum Zwischenladen erfüllt sind, indem mehrere Fahrzeug- und Antriebsstrangbedingungen ausgewertet werden. Wie gezeigt werden die Betriebsbedingungen der Reihe nach ausgewertet. Es versteht sich, dass die Betriebsbedingungen ohne Einschränkung gleichzeitig oder in jeder gewählten Reihenfolge ausgewertet werden können. Die zum Auswerten von Zwischenladen gewählten Betriebsbedingungen stehen mit dem Ermitteln in Verbindung, ob die Brennkraftmaschine bei oder nahe einem Spitzenwirkungsgradwert arbeitet oder ob etwaige Brennkraftmaschinen- oder Fahrzeugfehler ein Zwischenladen ausschließen.
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Die Betriebsbedingungen umfassen das Ermitteln, ob etwaige Systemfehler, z. B. Fehler bei der fahrzeugeigenen Diagnose (OBD), festgestellt wurden (304), die ein Zwischenladen ausschließen. Zum Beispiel umfassen Fehler, die ein Zwischenladen ausschließen, eine überhöhte Temperatur der Hochspannungsbatterie, einen Fehler bei der Hochspannungsbatteriestromerfassung, einen Fehler bei der Hochspannungsbatteriekapazitätsprüfung und einen Fehler, der eine fahrzeugeigene Fehlfunktionsanzeigelampe (MIL) aktiviert. Liegen OBD-Fehler vor (304)(1), arbeitet das PHV, um den SOC unter Verwenden der HOLD SOC Strategie bei seinem vorliegenden Wert zu halten (320). Liegen keine OBD-Fehler vor (304)(0), wird das Zwischenladen nicht von dieser Betriebsbedingung deaktiviert.
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Die Betriebsbedingungen umfassen das Ermitteln, ob die Brennkraftmaschine in einem Katalysatoranspringmodus (306) arbeitet. Dies schließt das Vermeiden des Betreibens der Brennkraftmaschine für Batterieladen gleichzeitig mit dem Betreiben der Brennkraftmaschine zum Bewirken eines Katalysatoranspringens aus. Wenn die Brennkraftmaschine in einem Katalysatoranspringmodus arbeitet (306)(1), arbeitet das PHV, um den SOC unter Verwenden der HOLD SOC Strategie bei seinem vorliegenden Wert zu halten (320). Wenn die Brennkraftmaschine nicht in einem Katalysatoranspringmodus arbeitet (306)(0), wird ein Zwischenladen nicht durch diese Betriebsbedingung deaktiviert.
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Die Betriebsbedingungen umfassen das Ermitteln, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines zulässigen Geschwindigkeitsfensters liegt, d. h. größer als eine Mindestgeschwindigkeit ist, die z. B. einem Leerlaufbetrieb oder Betrieb bei niedriger Geschwindigkeit zugeordnet ist, aber kleiner als eine Höchstgeschwindigkeit ist, die z. B. einem Hochgeschwindigkeitsbetrieb zugeordnet ist (308). Dies schließt das Vermeiden des Betreibens der Brennkraftmaschine zum Batterieladen während Fahrzeugbetriebsbedingungen aus, die niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit/Anhalten, wie es z. B. bei Bedingungen zähflüssigen Verkehrs auftritt, umfassen. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht innerhalb eines zulässigen Geschwindigkeitsfensters liegt (308)(0), arbeitet das PHV, um den SOC unter Verwenden der HOLD SOC Strategie bei seinem vorliegenden Wert zu halten (320). Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines zulässigen Geschwindigkeitsfensters (308)(1) liegt, wird ein Zwischenladen nicht durch diese Betriebsbedingung deaktiviert.
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Die Betriebsbedingungen umfassen das Ermitteln, ob eine Achsdrehmomentforderung, d. h. eine Ausgangsdrehmomentforderung des Fahrers des Fahrzeugs, innerhalb eines vorbestimmten kalibrierbaren Fensters liegt (310). Dies vermeidet das Betreiben der Brennkraftmaschine für Batterieladen während Fahrzeugbetriebsbedingungen, bei denen das Antriebsstrangsystem nicht in der Lage ist, eine Ausgangsdrehmomentforderung zu erfüllen. Wenn die Achsdrehmomentforderung nicht innerhalb eines vorbestimmten kalibrierbaren Fensters liegt (310)(0), arbeitet das PHV, um den SOC unter Verwenden der HOLD SOC Strategie bei seinem vorliegenden Wert zu halten (320). Wenn die Achsdrehmomentforderung innerhalb eines vorbestimmten kalibrierbaren Fensters liegt (310)(1), wird das Zwischenladen nicht von dieser Betriebsbedingung deaktiviert.
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Die Betriebsbedingungen umfassen das Ermitteln, ob andere Bedingungen erfüllt sind (312). Solche Bedingungen können das Vermeiden von Fahrzeugbetriebsbedingungen bei Betriebspunkten, die das Fahrverhalten negativ beeinflussen, oder NVH umfassen. Solche Bedingungen können nur das Zulassen des Nutzens der HOLD+ SOC Strategie beim Fahrzeugbetrieb, wenn der SOC unter einem vorab festgelegten Schwellenwert liegt, umfassen. Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind (312)(0), arbeitet das PHV, um den SOC unter Verwenden der HOLD SOC Strategie bei seinem vorliegenden Wert zu halten (320). Wenn diese Bedingungen erfüllt sind (312)(1), wird das Zwischenladen von dieser Betriebsbedingung nicht deaktiviert.
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Die HOLD+ SOC Strategie wird genutzt und ein Zwischenladen wird ermöglicht, wenn die alle vorstehend erwähnten Bedingungen erfüllt sind (318). Der Prozess 300 zum Ermöglichen der HOLD+ SOC Strategie wird während des Betriebs bevorzugt iterativ ausgeführt, wobei bei jeder Iteration eine Ermittlung erfolgt, entweder die HOLD+ SOC Strategie zum zwischenzeitlichen Anheben des Batterie-SOC zu nutzen oder die HOLD SOC Strategie zum Halten des Batterie-SOC bei seinem vorliegenden Wert zu nutzen.
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4 zeigt graphisch mehrere Batterieentladungskurven für eine Ausführungsform des PHV 5, das gemäß dem Ladungsmanagement-Steuerschema 200 arbeitet, das unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben ist. Der Batterie-SOC findet sich an der vertikalen Achse (410) mit einem Höchstwert 406 von 100% in Beziehung zur Fahrzeugbetriebszeit an der horizontalen Achse (420) gezeigt. Der Batterie-SOC ist ein Beispiel eines geeigneten Batterieparameters. Es können andere Batterieparameter mit ähnlicher Wirkung genutzt werden.
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Linie 412 zeigt den SOC in Beziehung zur Betriebszeit, wobei das PHV in dem ladungsabbauenden Modus arbeitet. Wie gezeigt arbeitet das PHV in dem ladungsabbauenden Modus, bis der SOC auf einen SOC-Mindestschwellenwert sinkt, wie bei Linie 402 gezeigt ist, wodurch ein Betrieb in dem ladungserhaltenden Modus ausgelöst wird, der bei Zeit 428 beginnt und Brennkraftmaschinenbetrieb zum Halten des Batterie-SOC über dem SOC-Mindestschwellenwert umfasst.
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Bei einem Betriebsszenario kann der Fahrer den Betrieb in der HOLD+ SOC Strategie anordnen, wobei der SOC größer als ein HOLD+ SOC Höchstschwellenwert ist, was bei Linie 404 dargestellt ist. Ein solcher Betrieb ist unter Bezugnahme auf Linie 413 beginnend bei Zeitpunkt 422 gezeigt. Wenn der SOC größer als der Höchstschwellenwert HOLD+ SOC ist, arbeitet das PHV, um den SOC unter Verwenden einer HOLD SOC Strategie bei seinem vorliegenden Wert zu halten. Der Befehl zum Arbeiten unter Verwenden der HOLD+ SOC Strategie kann anschließend zurückgenommen werden, wie bei Zeitpunkt 424 gezeigt ist, was den Betrieb in dem ladungsabbauenden Modus bis zum Sinken des SOC auf den bei Linie 402 gezeigten SOC-Mindestschwellenwert auslöst, was einen anschließenden Betrieb in dem ladungserhaltenden Modus beginnend bei Zeitpunkt 430 auslöst.
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Bei einem Betriebsszenario kann der Fahrer den Betrieb in der HOLD+ SOC Strategie anordnen, wobei der SOC kleiner als der HOLD+ SOC Höchstschwellenwert ist, der bei Linie 404 dargestellt und vorzugsweise vorab festgelegt ist, und kann eine vom Fahrer wählbare Größe sein. Ein solcher Betrieb ist bei Zeitpunkt 426 beginnend gezeigt. Wenn der SOC größer als der HOLD+ SOC Höchstschwellenwert ist, nutzt das PHV nicht die HOLD+ SOC Strategie. Wenn der SOC kleiner als der HOLD+ SOC Höchstschwellenwert ist, arbeitet das PHV, um den SOC bei seinem vorliegenden Wert zu halten, und nutzt die HOLD+ SOC Strategie, um die Batterie zum Anheben des SOC auf den HOLD+ SOC Schwellenwert zwischenzuladen, wenn Bedingungen für ein Zwischenladen erfüllt sind, wie unter Bezugnahme auf Linie 416 gezeigt ist. Die Liniensegmente 415 und 417 zeigen Betriebszeiträume an, in denen ein Zwischenladen erfolgt. Das Liniensegment 418 zeigt einen anderen Betriebszeitraum an, in dem der SOC bei seinem vorliegenden Wert gehalten wird. Bei Zeitpunkt 432 steigt der SOC auf den HOLD+ SOC Höchstschwellenwert (Linie 404), zu welchem Zeitpunkt sich die HOLD+ SOC Strategie abschaltet und das PHV in dem ladungserhaltenden Modus arbeitet. Bei Zeitpunkt 434 deaktiviert der Fahrer die HOLD+ SOC Strategie. Anschließend arbeitet das PHV in dem ladungsabbauenden Modus, der bei Liniensegment 419 gezeigt ist, bis der SOC auf den SOC-Mindestschwellenwert sinkt, der bei Linie 402 gezeigt ist, was einen anschließenden Betrieb in dem ladungserhaltenden Modus, der bei Zeitpunkt 436 beginnt, auslöst.
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Die hierin beschriebene HOLD+ SOC Strategie kann von einem Fahrer des Fahrzeugs, der ein Fahrprogramm verwendet, das die Leistungsfähigkeit des EV-Bereichs des Fahrzeugs übersteigt, wobei am Ende einer Fahrt eine Stadtfahrt erfolgt, vorteilhaft genutzt werden. Bei solchen Umständen kann zu Beginn einer Fahrt mit einer vollen Batterieladung und am Ende einer Fahrt mit EV-Fahrt und anschließendem Steckdosenladen des Fahrzeugs und ohne Einbußen bei der Kraftstoffwirtschaftlichkeit oder dem Fahrverhalten während der Fahrt eine akzeptable EV-Erfahrung vorliegen.
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Die HOLD+ SOC Strategie umfasst das Arbeiten in einem ladungsabbauenden Modus mit der Möglichkeit eines Zwischenladens, wenn Bedingungen erfüllt sind. Dies umfasst das Arbeiten in dem ladungsabbauenden Modus mit Ermöglichen eines Zwischenladens, sobald die Batterie zunächst unter einen Höchstschwellenwert geleert wurde. Gespeicherte Energie kann dann später in einem Fahrzyklus genutzt werden, um ein Arbeiten in dem ladungsabbauenden Modus wieder zu ermöglichen und ein Arbeiten in dem rein elektrischen EV-Modus zuzulassen. Dies ermöglicht dem Fahrer des Fahrzeugs das Wählen, wann die Batterieladung verwendet werden sollt, und bietet bei einer Langstreckenfahrt eine Gelegenheit für mehrfachen Ladungsabbau. Ein solcher Betrieb kann eine äquivalente Kraftstoffwirtschaftlichkeit und einen vergrößerten Elektrobereich für Fahrer von Fahrzeugen ermöglichen, die eventuell nicht in der Lage sind, auf ein stationäres elektrisches Ladesystem zurückzugreifen.
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Die HOLD+ SOC Strategie erreicht nachweislich die gleiche Kraftstoffwirtschaftlichkeit und Gesamtfahrtenergiekosten wie ein System, das nur einen ladungsabbauenden Modus nutzt, der in Reihe mit einem ladungserhaltenden Modus betrieben wird, während im Laufe der Fahrt zusätzliche Arbeitszeit in dem rein elektrischen EV-Modus zugelassen wird.
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Die HOLD+ SOC Strategie verbessert die Möglichkeit des Fahrers des Fahrzeugs, die Batterie während einer Fahrt vollständig zu entleeren und die Batterie dann zur Verwendung in einer Zone niedriger Emissionen am Ende einer Fahrt zu laden. Ein solcher Betrieb kann in einer Situation genutzt werden, in der eine geplante Fahrt das EV-Bereichspotential des Fahrzeugs übersteigt und die Fahrt gegen Ende der Fahrt ein Fahren in der Stadt umfasst, ohne Einbußen der Kraftstoffwirtschaftlichkeit oder des Fahrverhaltens im Laufe der Fahrt.
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Die Offenbarung hat bestimmte bevorzugte Ausführungsformen und Abwandlungen derselben beschrieben. Weitere Abwandlungen und Abänderungen können für Dritte bei Lesen und Verstehen der Beschreibung nahe liegen. Daher soll die Offenbarung nicht auf die bestimmte(n) Ausführungsform(en) beschränkt sein, die als die beste in Betracht gezogene Art zum Ausführen dieser Offenbarung offenbart ist/sind, sondern die Offenbarung soll alle Ausführungsformen umfassen, die in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallen.
