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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Technologie für Fahrzeuge mit einem Parallelhybridsystem und vor allem ein Verfahren und ein System zur Drehmomentverteilung eines Fahrzeugs mit einem Parallelhybridsystem.
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HINTERGRUND
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Hybridfahrzeuge sind ein wichtiger Forschungsbereich für Fahrzeuge mit alternativer Antriebstechnik. Hybrid ist eine Technik, welche die thermische Leistung und die elektrische Leistung flexibel nach der tatsächlichen Betriebslast regulieren und steuern kann, um so den Wirkungsgrad der Energieumwandlung zu steigern.
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Hybridfahrzeuge können den Typ eines seriellen Hybrids, den Typ eines Parallelhybrids und den Typ eines parallel-seriellen Hybrids umfassen. Im Falle des Typs eines seriellen Hybrids entspricht der Verbrennungsmotor lediglich einem elektrischen Generator, der lediglich zum Versorgen mit elektrischer Energie zum Antreiben des Fahrzeugs in Betrieb ist, und somit wird der serielle Hybridtyp fast nicht mehr verwendet. Die Besonderheit der parallel-seriellen Hybridsysteme besteht darin, dass das Verbrennungsmotorsystem und das Motorantriebssystem jeweils eine mechanische Geschwindigkeitsänderungsanlage aufweisen und dass die zwei Anlagen über eine Zahnradübersetzung oder eine Planetenradstruktur kombiniert werden, um so das Drehverhältnis zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor zu regulieren. Die parallel-seriellen Hybridsysteme können die Ausgabeleistung des Motors und den Betrieb des Motors zwar flexibel nach den Betriebsbedingungen regulieren, aber ein derartiger Verbindungsmodus ist ein kompliziertes System und kostenintensiv. Zwei Systeme des parallelen Hybrids können koordiniert oder unabhängig arbeiten, um das Fahrzeug anzutreiben.
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Im Zuge der Forschung und Entwicklung der Fahrzeuge mit einem Parallelhybridsystem ist die Frage, wie das benötigte Drehmoment sinnvoll an die jeweilige Energiequelle verteilt werden kann, um so die Wirtschaftlichkeit und das Leistungsverhalten der Fahrzeuge mit alternativer Antriebstechnik zu verbessern, zu einem dringlichen Problem geworden, das gelöst werden muss. Prinzipiell arbeiten der Motor und der Verbrennungsmotor gleichzeitig während der Fahrt des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem. Das Fahrzeugleitgerät des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem kann das aktuell benötigte Drehmoment nach der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gaspedalstellung und so weiter bestimmen. Jedoch bleibt das schwierige technische Problem, wie das aktuell benötigte Drehmoment sinnvoll an den Verbrennungsmotor und den Motor verteilt werden kann, um es dem Verbrennungsmotor und dem Motor so zu ermöglichen, in ihren jeweiligen Hochleistungsbereichen zu arbeiten, und somit die Energieausnutzung zu verbessern.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ziel der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist es, mindestens eines der im Stand der Technik bestehenden Probleme zumindest zu einem gewissen Grad zu lösen.
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Dementsprechend wird nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Verfahren zur Drehmomentverteilung eines Fahrzeugs mit einem Parallelhybridsystem vorgeschlagen. Das Hybridsystem umfasst einen Verbrennungsmotor, einen mit dem Verbrennungsmotor über eine erste Kupplung gekoppelten ersten Motor, einen über eine zweite Kupplung mit dem ersten Motor gekoppelten zweiten Motor, und eine jeweils mit dem ersten Motor und dem zweiten Motor verbundene Batterie. Das Verfahren zur Drehmomentverteilung umfasst die folgenden Schritte: Erhalten eines benötigten Drehmoments des Fahrzeugs; Veranlassen eines Ausgebens eines optimalen Drehmoments durch den Verbrennungsmotor, wenn das benötigte Drehmoment geringer als das optimale oder gleich dem optimalen Drehmoment ist, welches durch den Verbrennungsmotor ausgegeben werden kann; Veranlassen eines Ausgebens jeweils optimaler Drehmomente der Reihe nach durch den Verbrennungsmotor und den ersten Motor, wenn das benötigte Drehmoment größer als das optimale Drehmoment ist, welches durch den Verbrennungsmotor ausgegeben werden kann, und geringer als eine oder gleich einer Summe von optimalen Drehmomenten ist, welche durch den Verbrennungsmotor und den ersten Motor ausgegeben werden können; Veranlassen eines Ausgebens jeweils optimaler Drehmomente der Reihe nach durch den Verbrennungsmotor, der ersten Motor und den zweiten Motor, wenn das benötigte Drehmoment größer als die Summe von optimalen Drehmomenten ist, welche durch den Verbrennungsmotor und den ersten Motor ausgegeben werden können, und geringer als eine oder gleich einer Summe von optimalen Drehmomenten ist, welche durch den Verbrennungsmotor, den ersten Motor und den zweiten Motor ausgegeben werden können; Veranlassen eines Ausgebens jeweils maximaler Drehmomente der Reihe nach durch den Verbrennungsmotor, den zweiten Motor und den ersten Motor, wenn das benötigte Drehmoment größer als die Summe der optimalen Drehmomente ist, welche durch den Verbrennungsmotor, den ersten Motor und den zweiten Motor ausgegeben werden können, wobei die optimalen Drehmomente, welche durch den Verbrennungsmotor, den ersten Motor und den zweiten Motor ausgegeben werden können, maximale Drehmomente sind, welche jeweils unter Bestleistungsbedingungen des Verbrennungsmotors, des ersten Motors und des zweiten Motors ausgegeben werden.
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Mit Hilfe von dem Verfahren zur Drehmomentverteilung des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem kann das aktuell benötigte Drehmoment sinnvoll an den Verbrennungsmotor und die Motoren verteilt werden, um es dem Verbrennungsmotor und den Motoren so zu ermöglichen, in ihren jeweiligen Hochleistungsbereichen zu arbeiten, und somit sowohl die Energieausnutzung des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem als auch eine Treibstoffersparnis des Fahrzeugs zu verbessern.
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Vorzugsweise ist eine Bemessungsleistung des zweiten Motors größer als diejenige des ersten Motors.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren nach dem Schritt des Veranlassen des Ausgebens eines optimalen Drehmoments durch den Verbrennungsmotor, wenn das benötigte Drehmoment geringer als das optimale oder gleich dem optimalen Drehmoment ist, welches durch den Verbrennungsmotor ausgegeben werden kann, ferner Folgendes: Umwandeln eines Teils des optimalen Drehmoments, welcher durch den Verbrennungsmotor ausgegeben werden kann und welcher das benötigte Drehmoment übertrifft, in elektrische Energie über den ersten Motor; Speichern der elektrischen Energie in der Batterie. Durch Abrufen des Teils des optimalen Drehmoments, welcher durch den Verbrennungsmotor ausgegeben wird und welcher das benötigte Drehmoment übertrifft, wird die Energieausnutzung des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem weiter verbessert und die Treibstoffersparnis des Fahrzeugs wird weiter verbessert.
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Vorzugsweise wird das benötigte Drehmoment durch Nachschlagen in einer Tabelle nach einer Gaspedalstellung und einer Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten.
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Vorzugsweise ist das maximale Drehmoment, welches durch den ersten Motor ausgegeben werden kann, der geringere Wert eines Spitzenleistungsdrehmoments des ersten Motors und eines maximalen Drehmoments, welches durch den ersten Motor bei Antrieb der Batterie ausgegeben wird; und das maximale Drehmoment, das durch den zweiten Motor ausgegeben werden kann, ist ein geringerer Wert eines Spitzenleistungsdrehmoments des zweiten Motors und eines maximalen Drehmoments, welches durch den zweiten Motor bei Antrieb der Batterie ausgegeben wird. Einerseits können der erste Motor und der zweite Motor das maximale Drehmoment davon ausgeben, um so der Verteilung für das benötigte Drehmoment Genüge zu tun; andererseits wird ein Energieversorgungsvermögen der Batterie vollständig berücksichtigt und somit wird dem Fahrzeug zu einem stabileren Fahrverhalten verholfen.
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Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein System zur Drehmomentverteilung eines Fahrzeugs mit einem Parallelhybridsystem vorgeschlagen. Das Hybridsystem umfasst einen Verbrennungsmotor, einen mit dem Verbrennungsmotor über eine erste Kupplung gekoppelten ersten Motor, einen über eine zweite Kupplung mit dem ersten Motor gekoppelten zweiten Motor, und eine jeweils mit dem ersten Motor und dem zweiten Motor verbundene Batterie. Das System zur Drehmomentverteilung umfasst Folgendes: ein Erhaltemodul, welches zum Erhalten eines benötigten Drehmoments des Fahrzeugs ausgelegt ist; ein Vergleichsmodul, welches zum Vergleichen des benötigten Drehmoments jeweils mit einem optimalen Drehmoment, welches durch den Verbrennungsmotor ausgegeben werden kann, einer Summe von optimalen Drehmomenten, welche durch den Verbrennungsmotor und durch den ersten Motor ausgegeben werden kann, und einer Summe von optimalen Drehmomenten, welche durch den Verbrennungsmotor, den ersten Motor und den zweiten Motor ausgegeben werden kann, ausgelegt ist; ein erstes Verteilungsmodul, welches zum Veranlassen eines Ausgebens eines optimalen Drehmoments durch den Verbrennungsmotor ausgelegt ist, wenn das benötigte Drehmoment geringer als das optimale oder gleich dem optimalen Drehmoment ist, welches durch den Verbrennungsmotor ausgegeben werden kann; ein zweites Verteilungsmodul, welches zum Veranlassen eines Ausgebens jeweils optimaler Drehmomente der Reihe nach durch den Verbrennungsmotor und den ersten Motor ausgelegt ist, wenn das benötigte Drehmoment größer als das optimale Drehmoment ist, welches durch den Verbrennungsmotor ausgegeben werden kann, und geringer als eine oder gleich einer Summe von optimalen Drehmomenten ist, welche durch den Verbrennungsmotor und den ersten Motor ausgegeben werden können; ein drittes Verteilungsmodul, welches zum Veranlassen eines Ausgebens jeweils optimaler Drehmomente der Reihe nach durch den Verbrennungsmotor, den ersten Motor und den zweiten Motor ausgelegt ist, wenn das benötigte Drehmoment größer als die Summe der optimalen Drehmomente ist, welche durch den Verbrennungsmotor und den ersten Motor ausgegeben werden können, und geringer als die oder gleich der Summe der optimalen Drehmomente ist, welche durch den Verbrennungsmotor, den ersten Motor und den zweiten Motor ausgegeben werden können; ein viertes Verteilungsmodul, welches zum Veranlassen eines Ausgebens jeweils maximaler Drehmomente der Reihe nach durch den Verbrennungsmotor, den zweiten Motor und den ersten Motor ausgelegt ist, wenn das benötigte Drehmoment größer als die Summe der optimalen Drehmomente ist, welche durch den Verbrennungsmotor, den ersten Motor und den zweiten Motor ausgegeben werden können.
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Mit Hilfe von dem System zur Drehmomentverteilung des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem kann das aktuell benötigte Drehmoment sinnvoll an den Verbrennungsmotor und die Motoren verteilt werden, um es dem Verbrennungsmotor und den Motoren so zu ermöglichen, in ihren jeweiligen Hochleistungsbereichen zu arbeiten, und somit sowohl die Energieausnutzung des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem als auch eine Treibstoffersparnis des Fahrzeugs zu verbessern.
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Vorzugsweise ist eine Bemessungsleistung des zweiten Motors größer als diejenige des ersten Motors.
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Vorzugsweise umfasst das erste Verteilungsmodul Folgendes: eine Verwandlungseinheit, welche zum Umwandeln eines Teils des optimalen Drehmoments, welcher durch den Verbrennungsmotor ausgegeben werden kann und welcher das benötigte Drehmoment übertrifft, in elektrische Energie über den ersten Motor ausgelegt ist; eine Speichereinheit, welche zum Speichern der elektrischen Energie in der Batterie ausgelegt ist. Durch Abrufen des Teils des optimalen Drehmoments, welcher durch den Verbrennungsmotor ausgegeben wird und welcher das benötigte Drehmoment übertrifft, wird die Energieausnutzung des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem weiter verbessert und die Treibstoffersparnis des Fahrzeugs wird weiter verbessert.
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Vorzugsweise wird das benötigte Drehmoment durch Nachschlagen in einer Tabelle nach einer Gaspedalstellung und einer Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten.
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Vorzugsweise ist das maximale Drehmoment, welches durch den ersten Motor ausgegeben werden kann, der geringere Wert eines Spitzenleistungsdrehmoments des ersten Motors und eines maximalen Drehmoments, welches durch den ersten Motor bei Antrieb der Batterie ausgegeben wird; und das maximale Drehmoment, das durch den zweiten Motor ausgegeben werden kann, ist ein geringerer Wert eines Spitzenleistungsdrehmoments des zweiten Motors und eines maximalen Drehmoments, welches durch den zweiten Motor bei Antrieb der Batterie ausgegeben wird. Einerseits können der erste Motor und der zweite Motor das maximale Drehmoment davon ausgeben, um so der Verteilung für das benötigte Drehmoment Genüge zu tun; andererseits wird ein Energieversorgungsvermögen der Batterie vollständig berücksichtigt und somit wird dem Fahrzeug zu einem stabileren Fahrverhalten verholfen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Um die vorliegende Offenbarung besser verstehen zu können, erfolgen die weiteren ausführlichen Beschreibungen unter Bezugnahme auf Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und zusammen mit der Zeichnung. Es zeigen:
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1 ein schematisches Diagramm eines Parallelhybridsystems nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung;
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2 ein Ablaufschema eines Verfahrens zur Drehmomentverteilung eines Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung;
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3 ein Ablaufschema eines Verfahrens zur Drehmomentverteilung eines Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem nach Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung;
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4 ein schematisches Diagramm eines Systems zur Drehmomentverteilung eines Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem nach Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden wird im Einzelnen auf Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eingegangen. Beispiele der Ausführungsformen werden in einer Zeichnung gezeigt. Gleiche oder ähnliche Elemente und die Elemente mit gleichen oder ähnlichen Funktionen in den gesamten Beschreibungen über identische Bezugszeichen verfügen. Die hierin unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschriebenen Ausführungsformen dienen der Erläuterung und werden verwendet, um die vorliegende Offenbarung prinzipiell zu verstehen. Die Ausführungsformen sollen nicht als die vorliegende Offenbarung einschränkend interpretiert werden.
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In der vorliegenden Erfindung werden, sofern nicht anderweitig spezifiziert oder eingeschränkt, die Begriffe „montiert”, „verbunden”, „gekoppelt” und „befestigt” und dergleichen im weiten Sinn verwendet und können beispielsweise feste Verbindungen, lösbare Verbindungen oder integrale Verbindungen sein; sie können auch mechanische oder elektrische Verbindungen sein; sie können auch direkte Verbindungen oder indirekte Verbindungen über zwischengelagerte Strukturen sein; sie können auch interne Verbindungen von zwei Elementen sein, was von Fachleuten in spezifischen Situationen verstanden werden kann.
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Zudem werden hierin Begriffe wie „erster” und „zweiter” zu beschreibenden Zwecken verwendet und sind nicht dazu beabsichtigt, eine relative Wichtigkeit oder Bedeutung anzugeben oder zu implizieren oder die Anzahl von angegebenen technischen Merkmalen zu implizieren. Somit kann das durch „erster” und „zweiter” definierte Merkmal dieses Merkmal einfach oder mehrfach umfassen. In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung bedeutet „eine Vielzahl von” zwei oder mehr als zwei, sofern nicht anderweitig spezifiziert.
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Ausführungsform 1
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1 zeigt ein Hybridsystem, umfassend: einen Verbrennungsmotor 100, eine erste Kupplung 500, einen ersten Motor 200, eine zweite Kupplung 600, einen zweiten Motor 300 und eine Batterie 400. Der erste Motor 200 ist mit dem Verbrennungsmotor 100 über die erste Kupplung 500 gekoppelt, der zweite Motor 300 ist mit dem ersten Motor 200 über die zweite Kupplung 600 gekoppelt und die Batterie 400 ist jeweils mit dem ersten Motor 200 und dem zweiten Motor 300 verbunden. Wenn die erste Kupplung 500 und die zweite Kupplung 600 gleichzeitig geschlossen sind, werden der Verbrennungsmotor 100, der erste Motor 200 und der zweite Motor 300 mechanisch untereinander verbunden und somit verwirklicht das Hybridsystem einen parallelen Arbeitsmodus.
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2 zeigt ein Verfahren zur Drehmomentverteilung eines Fahrzeugs mit dem oben genannten Parallelhybridsystem. Das Verfahren zur Drehmomentverteilung umfasst die folgenden Schritte.
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In Schritt S100 wird ein benötigtes Drehmoment erhalten, das heißt, dass ein benötigtes Drehmoment des Fahrzeugs erhalten wird. Das benötigte Drehmoment kann durch Nachschlagen in einer Tabelle nach einer Gaspedalstellung und einer Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten werden.
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In Schritt S210 wird bestimmt, ob einer ersten Verteilungsbedingung Genüge geleistet wird. Die erste Verteilungsbedingung lautet, dass das benötigte Drehmoment geringer als ein optimales oder gleich einem optimalen Drehmoment ist, welches durch den Verbrennungsmotor 100 ausgegeben werden kann. Wenn der ersten Verteilungsbedingung Genüge geleistet wird, wird Schritt S220 ausgeführt. Anderenfalls wird Schritt S310 ausgeführt. Das optimale Drehmoment, welches durch den Verbrennungsmotor 100 ausgegeben werden kann, ist das maximale Drehmoment, welches unter Bestleistungsbedingungen des Verbrennungsmotors 100 ausgegeben wird.
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In Schritt S220 wird ein Ausgeben des optimalen Drehmoments durch den Verbrennungsmotor 100 veranlasst.
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In Schritt S310 wird bestimmt, ob einer zweiten Verteilungsbedingung Genüge geleistet wird. Die zweite Verteilungsbedingung lautet, dass das benötigte Drehmoment größer als das optimale Drehmoment ist, welches durch den Verbrennungsmotor 100 ausgegeben werden kann, und geringer als eine oder gleich einer Summe von optimalen Drehmomenten ist, welche durch den Verbrennungsmotor 100 und den ersten Motor 200 ausgegeben werden kann. Wenn der zweiten Verteilungsbedingung Genüge geleistet wird, wird Schritt S320 ausgeführt. Anderenfalls wird Schritt S410 ausgeführt. Das optimale Drehmoment, welches durch den ersten Motor 200 ausgegeben werden kann, ist das maximale Drehmoment, welches unter Bestleistungsbedingungen des ersten Motors 200 ausgegeben wird. Das optimale Drehmoment, welches durch den zweiten Motor 300 ausgegeben werden kann, ist das maximale Drehmoment, welches unter Bestleistungsbedingungen des zweiten Motors 300 ausgegeben wird.
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In Schritt S320 wird ein Ausgeben der jeweils optimalen Drehmomente der Reihe nach durch den Verbrennungsmotor 100 und den ersten Motor 200 veranlasst.
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In Schritt S410 wird bestimmt, ob einer dritten Verteilungsbedingung Genüge geleistet wird. Die dritte Verteilungsleistung lautet, dass das benötigte Drehmoment größer als die Summe von optimalen Drehmoment ist, welche durch den Verbrennungsmotor 100 und den ersten Motor 200 ausgegeben werden kann, und geringer als eine oder gleich einer Summe von optimalen Drehmomenten ist, welche durch den Verbrennungsmotor 100, den ersten Motor 200 und den zweiten Motor 300 ausgegeben werden kann. Wenn der dritten Verteilungsbedingung Genüge geleistet wird, wird Schritt S420 ausgeführt. Anderenfalls wird Schritt S510 ausgeführt.
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In Schritt S420 wird ein Ausgeben der jeweils optimalen Drehmomente der Reihe nach durch den Verbrennungsmotor 100, den ersten Motor 200 und den zweiten Motor 300 veranlasst.
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In Schritt S510 wird bestimmt, ob einer vierten Verteilungsbedingung Genüge geleistet wird. Die vierte Verteilungsbedingung lautet, dass das benötigte Drehmoment größer als die Summe der optimalen Drehmomente ist, welche durch den Verbrennungsmotor 100, den ersten Motor 200 und den zweiten Motor 300 ausgegeben werden kann. Wenn der vierten Verteilungsbedingung Genüge geleistet wird, wird Schritt S520 ausgeführt.
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In Schritt S520 wird ein Ausgeben der jeweils maximalen Drehmomente der Reihe nach durch den Verbrennungsmotor 100, den zweiten Motor 200 und den ersten Motor 300 veranlasst.
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Mit Hilfe von den Schritten wie oben beschrieben kann das aktuell benötigte Drehmoment sinnvoll an den Verbrennungsmotor und die Motoren verteilt werden, um es dem Verbrennungsmotor und den Motoren so zu ermöglichen, in ihren jeweiligen Hochleistungsbereichen zu arbeiten, und somit sowohl die Energieausnutzung des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem als auch eine Treibstoffersparnis des Fahrzeugs zu verbessern.
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Vorzugweise ist eine Bemessungsleistung des zweiten Motors 300 größer als diejenige des ersten Motors 200.
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Somit wird in Schritt S420 nach dem Veranlassen des Ausgebens des eigenen optimalen Drehmoments durch den Verbrennungsmotor 100 ein Ausgeben eines eigenen optimalen Drehmoments durch den ersten Motor 200 mit geringerer Bemessungsleistung veranlasst, falls die Antriebskraft nicht ausreicht. Und falls die Antriebskraft nach wie vor nicht ausreicht, wird ein Ausgeben eines eigenen optimalen Drehmoments durch den zweiten Motor 300 mit größerer Bemessungsleistung veranlasst. In Schritt S520 wird nach dem Veranlassen des Ausgebens des eigenen optimalen Drehmoments durch den Verbrennungsmotor 100 ein Ausgeben eines eigenen optimalen Drehmoments durch den zweiten Motor 300 mit größerer Bemessungsleistung veranlasst, falls die Antriebskraft nicht ausreicht. Und falls die Antriebskraft nach wie vor nicht ausreicht, wird ein Ausgeben eines eigenen optimalen Drehmoments durch den ersten Motor 200 mit geringerer Bemessungsleistung veranlasst. Auf diese Art können der Verbrennungsmotor 100, der erste Motor 200 und der zweite Motor 300 so lange wie möglich in ihren jeweiligen Hochleistungsbereichen arbeiten, und somit wird sowohl die Energieausnutzung des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem als auch die Treibstoffersparnis des Fahrzeugs verbessert.
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Ausführungsform 2
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3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens zur Drehmomentverteilung eines Fahrzeugs mit einem Parallelhybridsystem. Der Unterschied zwischen dem Verfahren in der bevorzugten Ausführungsform und dem Verfahren zur Drehmomentverteilung eines Fahrzeugs mit einem Parallelhybridsystem in Ausführungsform 1 ist, dass das Verfahren vorzugsweise nach Schritt S220 ferner die folgenden Schritte umfasst.
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In Schritt 230 wird ein übertreffender Teil des Drehmoments in elektrische Energie umgewandelt, das heißt, dass ein Teil des optimalen Drehmoments, welcher durch den Verbrennungsmotor 100 ausgegeben werden kann und welches das benötigte Drehmoment übertrifft, über den ersten Motor 200 in elektrische Energie umgewandelt wird.
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In Schritt 240 wird die elektrische Energie gespeichert, das heißt, dass die elektrische Energie in der Batterie 400 gespeichert wird. Mit Hilfe von den Schritten wie oben beschrieben kann der Teil des optimalen Drehmoments, welcher durch den Verbrennungsmotor ausgegeben wird und welcher das benötigte Drehmoment übertrifft, abgerufen werden; die Energieausnutzung des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem wird weiter verbessert und die Treibstoffersparnis des Fahrzeugs wird weiter verbessert.
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Vorzugsweise ist das maximale Drehmoment, welches durch den ersten Motor 200 ausgegeben werden kann, ein geringerer Wert eines Spitzenleistungsdrehmoments des ersten Motors 200 und eines maximalen Drehmoments, welches durch den ersten Motor 200 bei Antrieb der Batterie 400 ausgegeben wird. Das Spitzenleistungsdrehmoments des ersten Motors 200 kann durch Nachschlagen von Fabrikparametern des ersten Motors 200 erhalten werden und das maximale Drehmoment Fmax, welches durch den ersten Motor 200 bei Antrieb der Batterie 400 ausgegeben wird, kann prinzipiell durch die folgende Formel berechnet werden: Fmax = (a·b – c)·9550/v (1) wobei a die Entladungsleistung der Batterie ist, b ein Entladungswirkungsgrad der Batterie ist, c ein Versorgungsvermögen der Batterie für andere Komponenten ist und v eine Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors ist.
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Der geringere Wert des Spitzenleistungsdrehmoments des ersten Motors 200 und des maximalen Drehmoments, welches durch den ersten Motor 200 bei Antrieb der Batterie 400 ausgegeben wird, wird als das maximale Drehmoment verwendet, welches durch den ersten Motor 200 ausgegeben werden kann. Einerseits kann der erste Motor 200 das maximale Drehmoment davon ausgeben, um so dem Verteilen für das benötigte Drehmoment Genüge zu tun; andererseits wird ein Energieversorgungsvermögen der Batterie 400 vollständig berücksichtigt und somit wird dem Fahrzeug zu einem stabileren Fahrverhalten verholfen.
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Vorzugsweise ist das maximale Drehmoment, welches durch den zweiten Motor 300 ausgegeben werden kann, ein geringerer Wert eines Spitzenleistungsdrehmoments des zweiten Motors 300 und eines maximalen Drehmoments, welches durch den zweiten Motor 300 bei Antrieb der Batterie 400 ausgegeben wird. Das Spitzenleistungsdrehmoments des zweiten Motors 300 kann durch Nachschlagen von Fabrikparametern des zweiten Motors 300 erhalten werden und das maximale Drehmoment, welches durch den zweiten Motor 300 bei Antrieb der Batterie 400 ausgegeben wird, kann durch die oben genannte Formel (1) berechnet werden.
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Gleichermaßen wird der geringere Wert des Spitzenleistungsdrehmoments des zweiten Motors 300 und des maximalen Drehmoments, welches durch den zweiten Motor 300 bei Antrieb der Batterie 400 ausgegeben wird, als das maximale Drehmoment verwendet, welches durch den zweiten Motor 300 ausgegeben werden kann. Einerseits kann der zweite Motor 300 das maximale Drehmoment davon ausgeben, um so dem Verteilen für das benötigte Drehmoment Genüge zu tun; andererseits wird das Energieversorgungsvermögen der Batterie 400 vollständig berücksichtigt und somit wird dem Fahrzeug zu einem stabileren Fahrverhalten verholfen.
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4 zeigt ein schematisches Diagramm eines Systems zur Drehmomentverteilung eines Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Eine Struktur des Parallelhybridsystems wird in 1 gezeigt, umfassend: einen Verbrennungsmotor 100, eine erste Kupplung 500, einen ersten Motor 200, eine zweite Kupplung 600, einen zweiten Motor 300 und eine Batterie 400. Der erste Motor 200 ist mit dem Verbrennungsmotor 100 über die erste Kupplung 500 gekoppelt, der zweite Motor 300 ist mit dem ersten Motor 200 über die zweite Kupplung 600 gekoppelt und die Batterie 400 ist jeweils mit dem ersten Motor 200 und dem zweiten Motor 300 verbunden. Wenn die erste Kupplung 500 und die zweite Kupplung 600 gleichzeitig geschlossen sind, werden der Verbrennungsmotor 100, der erste Motor 200 und der zweite Motor 300 mechanisch untereinander verbunden und somit verwirklicht das Hybridsystem den parallelen Arbeitsmodus. Das System zur Drehmomentverteilung des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem umfasst: ein Erhaltemodul 001, ein Vergleichsmodul 006, ein erstes Verteilungsmodul 002, ein zweites Verteilungsmodul 003, ein drittes Verteilungsmodul 004 und ein viertes Verteilungsmodul 005.
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Das Erhaltemodul 001 ist zum Erhalten eines benötigten Drehmoments des Fahrzeugs ausgelegt. Das benötigte Drehmoment kann durch Nachschlagen in einer Tabelle nach einer Gaspedalstellung und einer Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten werden.
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Das Vergleichsmodul 006 ist zum Vergleichen des benötigten Drehmoments jeweils mit einem optimalen Drehmoment, welches durch den Verbrennungsmotor 100 ausgegeben werden kann, einer Summe von optimalen Drehmomenten, welche durch den Verbrennungsmotor 100 und durch den ersten Motor 200 ausgegeben werden kann, und einer Summe von optimalen Drehmomenten, welche durch den Verbrennungsmotor 100, den ersten Motor 200 und den zweiten Motor 300 ausgegeben werden kann, ausgelegt.
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Das erste Verteilungsmodul 002 ist zum Veranlassen eines Ausgebens eines optimalen Drehmoments davon durch den Verbrennungsmotor 100 ausgelegt, wenn das benötigte Drehmoment geringer als das optimale oder gleich dem optimalen Drehmoment ist, welches durch den Verbrennungsmotor 100 ausgegeben werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das erste Verteilungsmodul 002 Folgendes umfassen: eine Verwandlungseinheit, welche zum Umwandeln eines Teils des optimalen Drehmoments, welcher durch den Verbrennungsmotor ausgegeben werden kann und welcher das benötigte Drehmoment übertrifft, in elektrische Energie über den ersten Motor ausgelegt ist; und eine Speichereinheit, welche zum Speichern der elektrischen Energie in der Batterie ausgelegt ist. Durch Abrufen des Teils des optimalen Drehmoments, welcher durch den Verbrennungsmotor ausgegeben wird und welcher das benötigte Drehmoment übertrifft, wird die Energieausnutzung des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem weiter verbessert und die Treibstoffersparnis des Fahrzeugs wird weiter verbessert.
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Das zweite Verteilungsmodul 003 ist zum Veranlassen eines Ausgebens jeweils optimaler Drehmomente der Reihe nach durch den Verbrennungsmotor und den ersten Motor ausgelegt, wenn das benötigte Drehmoment größer als das optimale Drehmoment ist, welches durch den Verbrennungsmotor ausgegeben werden kann, und geringer als eine oder gleich einer Summe von optimalen Drehmomenten ist, welche durch den Verbrennungsmotor und den ersten Motor ausgegeben werden können.
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Das dritte Verteilungsmodul 004 ist zum Veranlassen eines Ausgebens jeweils in optimale Drehmomente der Reihe nach durch den Verbrennungsmotor, den ersten Motor und den zweiten Motor ausgelegt, wenn das benötigte Drehmoment größer als die Summe der optimalen Drehmomente ist, welche durch den Verbrennungsmotor und den ersten Motor ausgegeben werden können, und geringer als die oder gleich der Summe der optimalen Drehmomente ist, welche durch den Verbrennungsmotor, den ersten Motor und den zweiten Motor ausgegeben werden können.
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Das vierte Verteilungsmodul 005 ist zum Veranlassen eines Ausgebens jeweils maximaler Drehmomente der Reihe nach durch den Verbrennungsmotor, den zweiten Motor und den ersten Motor ausgelegt, wenn das benötigte Drehmoment größer als die Summe der optimalen Drehmomente ist, welche durch den Verbrennungsmotor, den ersten Motor und den zweiten Motor ausgegeben werden können.
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Mit Hilfe von dem System zur Drehmomentverteilung des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem kann das aktuell benötigte Drehmoment sinnvoll an den Verbrennungsmotor und die Motoren verteilt werden, um es dem Verbrennungsmotor und den Motoren so zu ermöglichen, in ihren jeweiligen Hochleistungsbereichen zu arbeiten, und somit sowohl die Energieausnutzung des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem als auch eine Treibstoffersparnis des Fahrzeugs zu verbessern.
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Vorzugsweise ist eine Bemessungsleistung des zweiten Motors 300 größer als diejenige des ersten Motors 200.
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Somit veranlasst das dritte Verteilungsmodul 004 nach dem Veranlassen des Ausgebens eines eigenen optimalen Drehmoments durch den Verbrennungsmotor 100 ein Ausgeben eines eigenen optimalen Drehmoments durch den ersten Motor 200 mit geringerer Bemessungsleistung, falls die Antriebskraft nicht ausreicht, und falls die Antriebskraft nach wie vor nicht ausreicht, veranlasst das dritte Verteilungsmodul 004 ein Ausgeben eines eigenen optimalen Drehmoments durch den zweiten Motor 300 mit größerer Bemessungsleistung. Nach dem Veranlassen eines Ausgebens eines eigenen Drehmoments durch den Verbrennungsmotor 100 veranlasst das vierte Verteilungsmodul 005, falls die Antriebskraft nicht ausreicht, ein Ausgeben eines eigenen optimalen Drehmoments durch den zweiten Motor 300 mit größerer Bemessungsleistung, und falls die Antriebskraft nach wie vor nicht ausreicht, veranlasst das vierte Verteilungsmodul 005 ein Ausgeben eines eigenen optimalen Drehmoments durch den ersten Motor 200 mit geringerer Bemessungsleistung. Auf diese Art können der Verbrennungsmotor 100, der erste Motor 200 und der zweite Motor 300 so lange wie möglich in ihren jeweiligen Hochleistungsbereichen arbeiten, und somit wird sowohl die Energieausnutzung des Fahrzeugs mit dem Parallelhybridsystem als auch die Treibstoffersparnis des Fahrzeugs verbessert.
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Vorzugsweise ist das maximale Drehmoment, welches durch den ersten Motor 200 ausgegeben werden kann, ein geringerer Wert eines Spitzenleistungsdrehmoments des ersten Motors 200 und eines maximalen Drehmoments, welches durch den ersten Motor 200 bei Antrieb der Batterie 400 ausgegeben wird. Das Spitzenleistungsdrehmoments des ersten Motors 200 kann durch Nachschlagen von Fabrikparametern des ersten Motors 200 erhalten werden und das maximale Drehmoment Fmax, welches durch den ersten Motor 200 bei Antrieb der Batterie 400 ausgegeben wird, kann prinzipiell durch die folgende Formel berechnet werden: Fmax = (a·b – c)·9550/v (1) wobei a die Entladungsleistung der Batterie ist, b ein Entladungswirkungsgrad der Batterie ist, c ein Versorgungsvermögen der Batterie für andere Komponenten ist und v eine Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors ist.
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Der geringere Wert des Spitzenleistungsdrehmoments des ersten Motors 200 und des maximalen Drehmoments, welches durch den ersten Motor 200 bei Antrieb der Batterie 400 ausgegeben wird, wird als das maximale Drehmoment verwendet, welches durch den ersten Motor 200 ausgegeben werden kann. Einerseits kann der erste Motor 200 das maximale Drehmoment davon ausgeben, um so dem Verteilen für das benötigte Drehmoment Genüge zu tun; andererseits wird ein Energieversorgungsvermögen der Batterie 400 vollständig berücksichtigt und somit wird dem Fahrzeug zu einem stabileren Fahrverhalten verholfen.
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Vorzugsweise ist das maximale Drehmoment, welches durch den zweiten Motor 300 ausgegeben werden kann, ein geringerer Wert eines Spitzenleistungsdrehmoments des zweiten Motors 300 und eines maximalen Drehmoments, welches durch den zweiten Motor 300 bei Antrieb der Batterie 400 ausgegeben wird. Das Spitzenleistungsdrehmoments des zweiten Motors 300 kann durch Nachschlagen von Fabrikparametern des zweiten Motors 300 erhalten werden, und c, das maximale Drehmoment, welches durch den zweiten Motor 300 bei Antrieb der Batterie 400 ausgegeben wird, kann durch die oben genannte Formel (1) berechnet werden.
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Gleichermaßen wird der geringere Wert des Spitzenleistungsdrehmoments des zweiten Motors 300 und des maximalen Drehmoments, welches durch den zweiten Motor 300 bei Antrieb der Batterie 400 ausgegeben wird, als das maximale Drehmoment verwendet, welches durch den zweiten Motor 300 ausgegeben werden kann. Einerseits kann der zweite Motor 300 das maximale Drehmoment davon ausgeben, um so dem Verteilen für das benötigte Drehmoment Genüge zu tun; andererseits wird das Energieversorgungsvermögen der Batterie 400 vollständig berücksichtigt und somit wird dem Fahrzeug zu einem stabileren Fahrverhalten verholfen.
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Die Bezugnahme in dieser gesamten Beschreibung auf „eine Ausführungsform”, „einige Ausführungsformen”, „eine spezielle Ausführungsform”, „ein anderes Beispiel”, „ein Beispiel”, „ein spezifisches Beispiel” oder „einige Beispiele” bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur, ein bestimmtes Material oder eine bestimmte Eigenschaft, welche in Verbindung mit der Ausführungsform oder dem Beispiel beschrieben sind, in zumindest einer Ausführungsform oder zumindest einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst ist. Somit bezieht sich das Erscheinen der oben genannten Formulierungen an verschiedenen Stellen in der gesamten Beschreibung nicht zwangsläufig auf dieselbe Ausführungsform oder dasselbe Beispiel der vorliegenden Offenbarung. Des Weiteren können die bestimmten Merkmale, Strukturen, Materialien oder Eigenschaften auf jede geeignete Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen oder in einem oder mehreren Beispielen kombiniert werden. Zudem können verschiedene Ausführungsformen oder Beispiele und die Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen oder Beispielen von Fachleuten bei Nicht-Widerspruch kombiniert werden.
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Jeder Vorgang oder jedes Verfahren, welche in dem Ablaufdiagramm oder auf andere Weise beschrieben sind, kann als Modul, Segment oder Abschnitt verstanden werden, welche einen oder mehrere ausführbare Weisungscodes der Verfahrensschritte umfassen, welche zum Erfüllen einer bestimmten logischen Funktion oder eines Vorgangs ausgelegt sind, und die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfassen weitere Schritte, wobei die Schritte in anderen Reihenfolgen als den gezeigten oder in Rede stehenden erfüllt werden können, wie etwa auf nahezu gleichzeitige Art oder in einer umgekehrten Reihenfolge, was Fachleute auf dem Gebiet, zu dem Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung gehören, nachvollziehen können werden.
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Die Logik und/oder die Verfahrensschritte, die hier im Ablaufdiagramm angegeben oder auf andere Weise beschrieben sind, wie etwa eine konstante Sequenztabelle des ausführbaren Codes zum Durchführen einer logischen Funktion, kann/können auf jedem computerlesbaren Speichermedium umgesetzt werden, um so durch das Codeausführsystem, die Vorrichtung oder die Betriebsmittel (wie etwa ein System auf Basis eines Computers, ein einen Prozessor umfassendes System oder andere Systeme, welche Codes von dem Codeausführsystem, der Vorrichtung und den Betriebsmitteln beziehen und die Codes ausführen) verwendet zu werden oder mit dem zu verwendenden Codeausführsystem, der Vorrichtung oder den Betriebsmitteln kombiniert zu werden. In Bezug auf die Beschreibung der vorliegenden Erfindung kann das „computerlesbare Speichermedium” jede Vorrichtung umfassen, die ein Programm einbindet, hinterlegt, kommuniziert, verbreitet oder übermittelt, um so durch das Codeausführsystem, die Vorrichtung oder die Betriebsmittel verwendet zu werden oder mit dem zu verwendenden Codeausführsystem, der Vorrichtung oder den Betriebsmitteln kombiniert zu werden. Das computerlesbare Medium umfasst spezifische Beispiele (nicht abschließende Aufzählung): einen Verbindungsabschnitt (eine elektronische Vorrichtung) mit einer oder mehreren Kabelanordnungen, eine tragbare Computerdisk-Cartridge (eine magnetische Vorrichtung), einen Arbeitsspeicher (RAM-Speicher), einen Festwertspeicher (ROM-Speicher), einen elektrisch programmierbaren Festwertspeicher (EPROM- oder Flash-Speicher), eine Glasfaservorrichtung oder eine CD-ROM. Zudem kann es sich bei dem computerlesbaren Speichermedium sogar um Papier oder ein anderes programmbeschriebenes dienliches Medium handeln, da das Papier oder das dienliche Medium optisch gescannt und dann bearbeitet, dekodiert oder gegebenenfalls auf andere Art behandelt werden kann, um das Programm, das in dem Computerspeicher hinterlegt werden kann, elektronisch zu erhalten.
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Es soll verstanden werden, dass jeder Teil der vorliegenden Offenbarung durch die Hardware, Software, Firmware oder Kombinationen aus diesen umgesetzt werden kann.
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Bei den oben genannten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Vielzahl von Verfahrensschritten oder Verfahren durch die in dem Computerspeicher hinterlegte Software oder Hardware umgesetzt sein und durch das dienliche Codeausführsystem ausgeführt werden. Wenn die Vielzahl von Verfahrensschritten oder Verfahren beispielsweise durch die Hardware umgesetzt werden soll, kann wie in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine der folgenden bekannten Technologien oder eine Kombination aus diesen verwendet werden, wie etwa eine diskrete Logikschaltung mit Logikgattern für die Umsetzung verschiedenster logischer Funktionen bei einer Anwendung eines oder mehrerer Datensignale, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung mit geeigneten Logikgattern, ein Programmable Gate Array (PGA) oder ein Field Programmable Gate Array (FPGA).
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Fachleute werden verstehen, dass die Schritte in dem Verfahren der oben genannten Ausführungsformen in ihrer Gesamtheit oder teilweise durch Befehle an entsprechende Hardware über Programme umgesetzt werden können, dass das Programm in einem computerlesbaren Speichermedium hinterlegt sein kann und dass das Programm einen Schritt oder Kombinationen der Schritte des Verfahrens umfasst, wenn das Programm ausgeführt wird.
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Zudem kann jede funktionale Einheit in der vorliegenden Offenbarung in einem weiterführenden Modul integriert sein oder jede funktionale Einheit existiert als unabhängige Einheit, oder zwei oder mehr funktionale Einheiten können in einem Modul integriert sein. Das integrierte Modul kann als Teil von Hardware oder als Teil von Software ausgebildet sein. Ist das integrierte Modul als Teil von Software ausgebildet und wird es als unabhängiges Produkt verkauft oder verwendet, so kann es in dem computerlesbaren Speichermedium hinterlegt sein.
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Bei dem computerlesbaren Speichermedium kann es sich unter anderem um ROM-Speicher, Magnetspeicherplatten oder optische Speicherplatten handeln.
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Obwohl vorstehend Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung gezeigt und beschrieben wurden, werden Fachleute nachvollziehen können, dass die oben genannten Ausführungsformen beispielhaft sind und nicht als die vorliegende Offenbarung einschränkend zu interpretieren sind und dass Änderungen, Alternativen und Abwandlungen an den Ausführungsformen durch Fachleute erfolgen können, ohne vom Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
